Стартер генератор тепловоза тэм7а
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7
УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7 И РАСПОЛОЖЕНИЕ АГРЕГАТОВ
Силовая установка и вспомогательное оборудование тепловоза (рис. 1) смонтированы на главной раме. В качестве силовой установки на тепловозе применен дизель-гене-ратор 2-26ДГ (7), состоящий из дизеля 2-2Д49 и синхронного тягового генератора ГС-515, установленных на общей раме и соединенных пластинчатой муфтой. Для пуска дизеля применен стартер-генератор 25 типа 2ПСГ-02 при работе его в режиме электродвигателя постоянного тока с питанием от аккумуляторной батареи. При работе дизеля стартер-генератор работает в генераторном режиме, обеспечивая питание электродвигателей привода компрессора, топливоподкачивающего и маслопрокачивающего насосов, а также цепей управления, освещения и зарядку аккумуляторной батареи. Регулятор напряжения ТРВ-2 поддерживает на зажимах стартер-генератора постоянное напряжение 110 В.
Рис 1 Продольный разрез и план тепловоза 1— гидроредуктор привода вентилятора, 2— охлаждающее устройство тепло воза, 3— бак водяной, 4— фильтры тонкой очистки масла дизеля, 5— воздуш ный фильтр дизеля, 6— выхлопная система дизеля, 7— дизель генератор, 8— резервуар воздушный главный, 9— кузов машинного помещения, 10— блок фильтров системы централизованного воздухосиабження, 11— вентиляторная установка централизованного воздухоснабжения, 12— бак топливный, 13—
мотор компрессор, 14— выпрямительная установка, 15— высоковольтная камера 16- кабина машиниста, 17— кузов аккумуляторного помещения, 18— бункера задней песочницы, 19— аккумуляторная батарея, 20— пульт управле ния выносной, 21—пульт управления основной, 22—установка пожаротуше ния 23—топливоподкачнвающий агрегат, 24—топливоподогреватель, 25— стартер генератор, 26— возбудитель, 27— раздаточный редуктор, 28— бункера передней песочницы 29— маслопрокачивающий агрегат
Дизель имеет двухконтурную систему охлаждения. В первом контуре, имеющем 11 секций, охлаждается вода дизеля; во втором, имеющем 19 секций,— вода, охлаждающая масло дизеля в теплообменниках и наддувочный воздух в воздухоохладителе. Все секции с оптимальным пластинчатым оребрением (шаг охлаждающих пластин 2,3 мм). Для создания потока воздуха через охлаждающие секции применено шестилопастное вентиляторное колесо типа ЦАГИ серии УК-2М диаметром 1600 мм. Привод его осуществляется от вала дополнительного отбора мощности дизеля через редуктор 1 переменного наполнения.
Забор воздуха для дизеля осуществляется снаружи тепловоза или из машинного помещения через четыре блока унифицированных воздухоочистителей 5 типа УТВ конструкции ВНИТИ, обеспечивающих эффективную очистку от пыли (98,3—98,5 %). Отработавшие газы дизеля выбрасываются в атмосферу через выпускную систему 6 эжекци-онного типа, обеспечивающую одновременно вентиляцию машинного помещения. Мощность дизель-генератора регулируется автоматически объединенным регулятором мощности.
Тяговый генератор ГС-515 представляет собой 12-полюсную синхронную электромашину переменного тока с обмоткой статора в виде двух трехфазных звезд, сдвинутых на 30° эл.
Маневрово-вывозной тепловоз ТЭМ7 имеет электрическую передачу переменно-постоянного тока, которая обеспечивает к. п. д. на 1,5—2 % выше, чем передача постоянного тока. Электропередача предусматривает параллельное соединение тяговых двигателей и выпрямительных мостов, что позволяет получить жесткие динамические характеристики генератора.
Управление возбуждением тяговых электродвигателей (ослабление поля) автоматическое и осуществляется в зависимости от скорости движения локомотива и силы тяги. Для регулирования магнитного поля тяговых электродвигателей предусмотрены две ступени ослабления: 50 и 25 %. Электрическая передача тепловоза совместно с объединенным регулятором дизеля обеспечивает использование полной мощности дизеля до скорости не менее
85 км/ч при конструкционной скорости тепловоза 100 км/ч, а также использование силы тяги по сцеплению, начиная с 4-й позиции контроллера.
Кроме того, электрическая передача обеспечивает ограничение максимального тока, обнаружение и прекращение боксования, работу тепловоза с отключенным одним тяговым двигателем, а также аварийное питание при неисправностях в цепях автоматического регулирования.
Для охлаждения тяговых электрических машин, выпрямительной установки, управляемого выпрямителя возбуждения и наддува высоковольтной камеры на тепловозе применена система централизованного воздухоснабжения в отличие от устанавливаемых на большинстве существующих тепловозов индивидуальных вентиляторных установок для каждого агрегата или группы агрегатов.
Система централизованного воздухоснабжения состоит из вентиляторной установки 11 и блока 10 фильтров, а также воздуховодов в главной раме тепловоза. Вентиляторная установка выполнена на базе осевого напорного вентилятора К-42 по схеме: направляющий аппарат+ вентилятор + спрямляющий аппарат. Осевой вентилятор приводится во вращение от вала тягового генератора через конический редуктор, встроенный в литой корпус вентилятора, являющийся одновременно его проточной частью. Осевой вентилятор засасывает воздух снаружи кузова через открывающиеся жалюзи и блок фильтров и нагнетает его к потребителям по воздуховодам. Блок фильтров включает в себя 32 унифицированные проволочные кассеты с многослойной капроновой набивкой, обеспечивающие высокую степень очистки воздуха от пыли. Осевой вентилятор с целью экономии затрат мощности на его привод оборудован входным направляющим аппаратом с поворотными лопатками для регулирования количества подаваемого вентилятором охлаждающего возду-
ха в зимний и летний периоды эксплуатации.
Сжатый воздух на тепловозе используется для работы тормозов, системы пневмоавтоматики, звуковых сигналов, стеклоочистителей, песочной системы, магистрали для разгрузки думпкаров, а также для образования воздухопенной смеси в случае возникновения пожара.
Кузов тепловоза капотного типа, включает в себя кузов 17 аккумуляторного помещения с встроенными бункерами 18 задней песочницы, кабину машиниста 16, кузов высоковольтной камеры, кузов 9 машинного помещения и кузов холодильной камеры 2 с встроенными бункерами 28 передней песочницы.
Кузова аккумуляторного помещения, высоковольтной и холодильной камер приварены к раме тепловоза, кабина машиниста и кузов машинного помещения — съемные. Последний крепится к раме болтами и имеет съемную крышку для выемки дизель-генератора, а также люки для выемки отдельных узлов дизеля. Вдоль наклонной части крыши расположены жалюзи с установленными против них внутри кузова сетчатыми съемными фильтрами для очистки воздуха, поступающего в машинное помещение.
Кабина машиниста 16 установлена на резинометаллических амортизаторах и отделена резиновыми уплотнениями от других частей кузова, что позволяет обеспечить требуемые нормы уровней вибрации и шума. В кабине машиниста расположен стационарный пульт управления 21, с которого ведется управление тепловозом и наблюдение за приборами, контролирующими работу силовой установки и электрооборудования. Кроме того, имеется вспомогательный пульт 20, наличие которого вместе с системой бдительности и сигнализацией местонахождения машиниста в кабине позволяет осуществлять управление тепловозом в одно лицо.
Дверь, соединяющая кабину с высоковольтной камерой 15, обору-
дована ограждением, имеющим блокировку, позволяющую входить в высоковольтную камеру только при снятом напряжении тягового генератора.
Кроме того, в кабине машиниста установлены калорифер для обогрева кабины в зимнее время, шкафы для продуктов и одежды, бытовой холодильник, умывальник, привод ручного тормоза, сиденье машиниста-ин-структора, кресла машиниста и помощника. Два вентилятора, установленные около лобовых окон кабины, служат в зимнее время для предохранения их от запотевания, а в летнее время используются для вентиляции кабины. Против кресел в пол кабины встроены обогреватели ног машиниста и помощника.
Благодаря меньшему шуму и вибрации условия работы локомотивных бригад в кабине тепловоза ТЭМ7 значительно лучше, чем на тепловозе ТЭМ2.
Главная рама тепловоза через роликовые опоры и винтовые пружины опирается на две четырехосные тележки. Четырехосная тележка состоит из двух двухосных тележек, соединенных между собой промежуточной рамой с помощью маятниковых подвесок и механизма передачи силы тяги. Рама двухосной тележки опирается на бесчелюстные поводковые буксы через пружины первой ступени рессорного подвешивания.
Тяговые двигатели имеют юпор-но-осевую подвеску. Ведомое зубчатое колесо тягового редуктора—с упругим венцом. Тяговое усилие от двухосных тележек на промежуточную раму передается через специальный механизм передачи силы тяги, а от промежуточной рамы на
главную раму тепловоза — через низко опущенный шкворень, жестко закрепленный на главной раме, который является также вертикальной осью вращения четырехосной тележки относительно кузова.
Для лучшего использования веса при трогании с места и движении с низкими скоростями тепловоз оборудован двумя пневматическими до-гружателями, установленными над крайними двухосными тележками и воздействующими на переднюю по ходу движения.
Конструкция ходовой части обеспечивает вписывание тепловоза в кривые радиусом 80 м, а также прохождение неровностей профиля пути, в том числе горба сортировочной горки, без значительного перераспределения нагрузок между осями.
Тепловоз оборудован воздушным автоматическим тормозом для торможения поезда, вспомогательным тормозом для торможения локомотива и ручным тормозом, действующим на колесные пары задней двухосной тележки.
Топливо на тепловозе размещается в баке 12, расположенном под главной рамой в середине тепловоза.
Тепловоз оборудован радиостанцией, автоматической локомотивной сигнализацией, установкой пожаротушения 22 и другими устройствами, облегчающими эксплуатацию и повышающими безопасность движения.
Конструкция тепловоза постоянно совершенствуется. Усовершенствования направлены на дальнейшее повышение надежности и долговечности агрегатов и механизмов, автоматизацию управления тепловозом, выполнение новых требований потребителей.
Источник
Стартер генератор тепловоза тэм7а
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7
Стартер-генератор М2ПСГУХЛ2 тепловоза ТЭМ7
Основные технические данные стартер-генератора М2ПСГУХЛ2
Потребляемая мощность, кВт, не
Ток, А, не более 500
Мощность, кВт 55
Напряжение на якоре, В НО
Частота вращения, об/мин 640—2000
Напряжение обмотки возбуждения,
В 100
Ток возбуждения, А 15/1
Режим работы стартера — кратковременный.
При этом:
Время нормального пуска, с до 12
Число повторных попыток пуска 3 Интервал между попытками, с 40—60
Перерыв между первой и второй трехкратными попытками пуска, мин 5
Перерыв между последующими трехкратными попытками пуска, мин 10
Общее количество одноразовых попыток пуска не более 10
(рис. 100, а) предназначен для пуска дизеля и для обеспечения потребителей электрической энергией при работающем дизеле. Стартер-генератор — электрическая машина постоянного тока с независимым возбуждением при работе в генераторном режиме. При пуске дизеля она работает как двигатель с последовательным возбуждением и питанием от аккумуляторной батареи.
Принципиальная электрическая схема соединения обмоток стартер-
генератора и маркировка контактных зажимов приведены на рис. 100, б
При непровороте коленчатого вала дизеля разрешаются 2 попытки пуска дизеля с интервалами между ними 40—60 с. Перерыв между двукратными попытками пуска —
10 мин при общем количестве одноразовых попыток пуска не более 6.
Режим работы генератора — длительный.
стартер-генератор питает электродвигатели привода компрессоров, обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи и другие вспомогательные нагрузки;
допускается кратковременная перегрузка по току на 50 % в течение 1 мин при нормальном
напряжении. Максимальное число перегрузок в час — 8;
допускается кратковременная перегрузка по току на 30 % в течение 15 мин при нормальном напряжении и частоте вращения якоря 850 об/мин (2-я позиция КМ). Число перегрузок — одна в час;
стартер-генератор без повреждений и остаточных деформаций выдерживает в течение 2 мин аварийное повышение частоты вращения на 20 % сверх номинальной;
коэффициент пульсации якорного тока — не более 10 %.
Рис. 100. Стартер-генератор М2ПСГУХЛ2: а—устройство: 1—крышка коллекторного люка нижняя; 2—коробка зажимов; 3—крышка передняя; 4— щит подшипниковый передний; 5—крышка коллекторного люка верхняя; 6—щеткодержатель; 7—якорь; 8—станина; 9—полюс; 10—щит подшипниковый задний; 11—колесо вентиляторное; 12—крышка задняя; 13—вал якоря; 14—лента защитная; 15—колодка зажимов; б—принципиальная электрическая схема соединения обмоток стартер-генератора и маркировка зажимов: 1—катушка добивочных полюсов; 2—катушка последовательного возбуждения; 3—катушка независимого возбуждения
Источник
Стартер генератор тепловоза тэм7а
Глава IX. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7
УСТАНОВКА И ПРИВОД ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7
Вспомогательные механизмы и машины можно условно подразделить на две группы по виду привода: первая группа приводится от вала дополнительного отбора мощности дизеля; вторая группа — от свободного конца тягового генератора.
Схема приводов вспомогательных механизмов и машин тепловоза приведена на рис. 154.
Стартер-генератор 18 и возбудитель 8 приводятся от вала дополнительного отбора мощности дизеля 10 через карданный вал 9, раздаточный редуктор 6 и втулочно-пальцевые муфты 7 и 19.
При работе стартер-генератора в стартерном режиме через раздаточный редуктор осуществляется пуск дизеля.
Входной вал раздаточного редуктора вращается с частотой вращения коленчатого вала дизеля. Передаточное отношение от входного вала
раздаточного редуктора к выходному валу привода стартер-генера-тора, т. е. отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала, равно 0,5. Передаточное отношение от входного вала раздаточного редуктора к выходному валу привода возбудителя равно 0,3.
Таким образом, при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин, что соответствует 8-й позиции контроллера машиниста, выходные валы привода стар-тер-генератора и возбудителя имеют частоту вращения соответственно 2000 и 3333 об/мин.
На тепловозах № 0001 и № 0002, на которых применен стартер-гене-ратор типа СТГ-7, выходной вал раздаточного редуктора для привода этой машины имеет номинальную частоту вращения 3333 об/мин.
От раздаточного редуктора, кроме вспомогательных электрических машин, осуществляется привод посредством карданного вала 5 также и гидродинамического редуктора привода вентилятора охлаждающего
устройства тепловоза (гидроредуктор I привода вентилятора).
Рис. 154. Схема приводов вспомогательных механизмов и машин:
1—гидроредуктор; 2, 5, 9—валы карданные; 3—подпятник вентилятора; 4—колесо вентиляторное; 6—редуктор раздаточный; 7, 16, 19—муфты втулочно-пальцевые; 8—возбудитель; 10—дизель; 11— генератор тяговый; 12—муфта упругая; 13—редуктор конический повышающий; 14—колесо осевого вентилятора; 15—электродвигатель; 17—компрессор тормозной; 18—стартер-генератор
Применение гидродинамического привода вентилятора холодильника на тепловозе ТЭМ7 и других локомотивах постройки последних лет обусловлено большим сроком службы, экономичностью и возможностью автоматизации процесса управления, а также надежностью работы такого типа привода.
Входной вал гидроредуктора привода вентилятора вращается с частотой коленчатого вала дизеля. Так как для передачи гидродинамической муфтой (гидромуфтой) необходимой мощности, потребляемой вентилятором, требуется большая частота вращения колеса, в гидроредукторе предусмотрена повышающая цилиндрическая зубчатая пара. Передаточное отношение повышающей пары равно 0,511.
В связи с тем что окружная скорость лопастей вентиляторного колеса по условиям их прочности не должна превышать 120 м/с, коническая зубчатая пара гидроредуктора выполнена понижающей. Передаточное отношение конической пары равно 1,421. При номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин и скольжении гидромуфты 2,5 % частота вращения вентиляторного колеса составляет 1343 об/мин.
К вентиляторному колесу 4 охлаждающего устройства тепловоза вращающий момент передается от гидроредуктора 1 через карданный вал 2 и подпятник 3 вентилятора.
От свободного конца вала тягового генератора II через упругую муфту 12 и конический повышающий редуктор 13 вращающий момент передается колесу 14 осевого вентилятора централизованной системы воздушного охлаждения тяговых электрических машин. Передаточное отношение конического редуктора равно 0,346. Таким образом, при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин вентиляторное колесо делает 2890 об/мин.
Тормозной компрессор 17 приводится от электродвигателя постоянного тока 15 через втулочно-пальце-вую муфту 16. Электродвигатель привода компрессора питается от стартер-генератора 18 при его работе в генераторном режиме постоянным напряжением, поддерживаемым регулятором напряжения. Это дает возможность поддерживать частоту вращения коленчатого вала компрессора близкой к номинальной (1450 об/мин) независимо от частоты вращения дизеля. Такой привод в отличие от механического, используемого на отечественных тепловозах ТЭП60, 2ТЭ10Л, ТЭМ2 и др., дает возможность получить номинальную производительность компрессора без увеличения частоты вращения дизеля. Привод позволяет также включать и отключать компрессор в зависимости от величины давления воздуха в главных воздушных резервуарах.
Получение номинальной производительности компрессора уже при минимальной частоте вращения дизеля и отключение компрессора при достижении требуемого давления в резервуарах повышает экономичность тепловоза.
На всех отечественных магистральных тепловозах, на которых применены дизели типа Д49, вспомогательные электрические машины (стартер-генератор и возбудитель) размещены на тяговом генераторе и получают вращение от привода распределительного вала дизеля.
На тепловозе ТЭМ7 вспомогательные электрические машины установлены на раме тепловоза и приводятся во вращение от вала дополнительного отбора мощности дизеля через раздаточный редуктор.
Установка вспомогательных механизмов и машин тепловоза ТЭМ7, приводимых от вала дополнительного отбора мощности дизеля, приведена на рис. 155.
Стартер-генератор 18, возбудитель 19 и раздаточный редуктор 16 смонтированы на общей тумбе 17. Такое конструктивное решение ком-
поновки агрегатов позволяет вести их центровку и окончательную установку на тумбе вне тепловоза. Центровку стартер-генератора 18 и возбудителя 19 с раздаточным редуктором 16 производят подбором прокладок толщиной 0,28; 0,5; 1; 2; 3 мм 250
после окончательной установки редуктора. Суммарная толщина прокладок под одну лапу электрической машины не должна превышать 5 мм при общем количестве прокладок не более 4 шт. При центровке допускается несоосность осей валов не бо-лее 0,1 мм, а перекос осей — не более 0,1 мм на диаметре 200 мм. После центровки положение каждой машины фиксируют двумя коническими штифтами 21 (конусность 1:50, диаметр 10,8 мм).
Рис. 155. Установка вспомогательных механизмов и машин, приводимых от вала дополнительного отбора мощности дизеля
Конические штифты устанавливают на диагонально расположенных опорных плоскостях агрегатов. Допускается установка штифтов под углом не более 15°. Для демонтажа штифтов на каждом из них имеется гайка.
Раздаточный редуктор закреплен на тумбе восемью болтами М20Х75, стартер-генератор — четырьмя болтами М30Х120, а возбудитель — четырьмя болтами М20Х85. Тумба с установленными на ней раздаточным редуктором и вспомогательными электрическими машинами посредством девяти болтов М30Х80 крепится к опорам 20, которые приварены к верхнему настильному листу рамы тепловоза.
Тумба под раздаточный редуктор и вспомогательные электрические машины, а также тумба под гидроредуктор привода вентилятора выполнены сварными из стальных листов. Установочные и привалочные поверхности тумб обработаны механически.
Гидроредуктор 1 привода вентилятора холодильника закреплен на тумбе 14 посредством четырех болтов М20Х75. Тумбу 14 крепят четырьмя болтами М30Х80 к опорам 20, которые приварены к верхнему настильному листу рамы тепловоза.
Для обеспечения свободного слива масла из гидроредуктора в поддон дизеля ось гидроредуктора поднята относительно оси дизель-генератора за счет высоты тумбы.
Смещение осей гидроредуктора
1 привода вентилятора, раздаточного редуктора 16 и карданного вала 15 в горизонтальной плоскости относительно продольной оси рамы тепловоза допускается не более 3 мм на длине 500 мм.
Вращающий момент от вала дополнительного отбора мощности дизеля к раздаточному редуктору 16
передается через карданный вал 22. Карданный вал своими фланцами посредством восьми призонных болтов 23 крепится с одной стороны к фланцу вала дополнительного отбора мощности дизеля, а с другой стороны таким же количеством болтов — к фланцу входного вала раздаточного редуктора. Призонные болты изготовлены из стали с термообработкой до твердости НВ 255— 302. Отверстия под эти болты обрабатывают в сборе.
От входного вала раздаточного редуктора вращающий момент посредством карданного вала 15 передается входному валу гидроредуктора 1 привода вентилятора. Карданный вал 15 своими фланцами крепится к фланцам соответствующих валов восемью (по четыре с каждой стороны) болтами 24. Болты изготовлены из стали и термообработаны до твердости НВ 255—302.
От выходного вертикального вала гидроредуктора вращающий момент посредством карданного вала 2, имеющего одинаковую конструкцию и длину с карданным валом 15, передается валу подпятника вентилятора 9 и далее — вентиляторному колесу 8. Конструкция крепления карданного вала 2 к фланцам соединяемых им валов аналогична креплению карданного вала 15.
Подпятник вентилятора 9 посредством болтов 4 закреплен на специальной опоре 12, имеющей приваренные к ней трубы. Посредством призонных болтов 6 трубы крепят к кронштейнам, приваренным к диффузору 7. Призонные болты изготовлены из стали с термообработкой до твердости НВ 223—285. Отверстия под эти болты обрабатывают в сборе.
Вентиляторное колесо 8 установлено на валу подпятника на конической посадке (конусность 1:10) и шпонке и закреплено корончатой гайкой.
Посадку ступицы вентиляторного колеса на вал подпятника проверяют по краске. Пятна контакта должны располагаться равномерно на площади не менее 75 % каждой из
сопрягаемых поверхностей, совместная притирка не допускается. При необходимости ступицу притирают притиром.
Вентиляторное колесо устанавливают относительно диффузора так, чтобы радиальный зазор а между торцами лопастей и диффузором был равен 2,5—6 мм. При большем зазоре увеличиваются потери напора, создаваемого вентилятором, а при меньшем возникает опасность касания лопастей вентиляторного колеса о диффузор. После выставления зазора а центрирующее кольцо
С целью уменьшения аэродинамического сопротивления подпятник
9 закрыт сверху обтекателем 10 и снизу кожухом 3. Обтекатель приваривают к опоре после установки вентиляторного колеса.
Для удобной запрессовки смазки в подшипниковые узлы подпятника имеются трубки 11, 13.
Демонтаж вентиляторного колеса производят специальным съемником, не допуская ударов по валу подпятника.
Для демонтажа гидроредуктора с тепловоза необходимо предварительно снять верхние жалюзи, вентиляторное колесо и опору в сборе с подпятником.
Все карданные валы в приводе вспомогательных механизмов тепловоза имеют угол наклона, что обеспечивает при работе перекатывание иголок подшипников по шипам крестовин. Это гарантирует в сочетании с надлежащим уходом в эксплуатации требуемую надежность и долговечность карданных валов.
В конструкции вспомогательных механизмов тепловоза и их приводах широко применены конические посадки (конусность 1:50) с гарантированным натягом. Эти соединения по сравнению, например, со шлицевым дешевле в изготовлении, имеют большую надежность и долговечность. Такие конические посадки допускают большое количество распрессовок, что также важно для эксплуатации.
Источник