книги из ГПНТБ / Пособие мотористу рыбопромыслового судна [практическое руководство] Е. М. Соловьев. 1960- 14 Мб

Для пуска двигателя сжатым воздухом на крышках цилин­ дров устанавливают пусковые клапаны, которые открываются

в определенные моменты распределительным механизмом. В за­

висимости от способа открытия пусковые клапаны разделяют на автоматически действующие клапаны, клапаны с пневматиче­ ским управлением и клапаны с механическим управлением.

Автоматические пусковые клапаны открываются только под давлением сжатого воздуха, который в определенные моменты

подается к ним от воздухораспределителя.

Рис. 112. Воздухораспределитель с плоским золотником дви­ гателя ЗД6.

На рис. 112 изображен воздухораспределитель быстроходного дизеля ЗД6, состоящий из следующих основных деталей: кор­ пуса 8, валика привода 9, колпака распределителя 6, распреде­ лительного диска 7. Наружный торец корпуса 8 обработан и имеет шесть резьбовых отверстий, в которые ввертываются за­

жимы трубок 1, подводящих воздух в цилиндры. Валик привода имеет треугольные шлицы, на которых устанавливается муфта,

предназначенная для точной установки распределительного ди­ ска при регулировке двигателя. Муфта имеет 38 внутренних и

36 наружных шлицев; на наружных шлицах установлен распре­ делительный диск. Распределительный диск прижимается к кор­ пусу пружиной 5, он имеет на рабочей поверхности овальное от­ верстие 2 для прохода воздуха. В колпак воздухораспредели­ теля 6 ввернут зажим для присоединения трубки 4 подводящей воздух из баллона.

При пуске двигателя сжатый воздух из баллона по трубке 4 поступает в полость 3 между колпаком и распределительным диском. Овальное окно 2 при любом положении коленчатого

вала совпадает с одним или двумя отверстиями в корпусе, Сжа­

169

тый воздух, пройдя овальное окно и отверстие в корпусе, направ­ ляется к пусковому клапану, открывает его и входит в цилиндр. Как только поршень под действием пускового воздуха начнет вращать коленчатый вал, распределительный диск тоже начнет вращаться.

пропускает воздух в цилиндры двигателя соответственно по­

рядку их работы. Сжатый воздух, необходимый для пуска дви­ гателя, хранится в воздушных баллонах. Для того чтобы обес­ печить возможно больший запас сжатого воздуха, в некоторых

судовых установках применяют баллоны с начальным давле­

нием воздуха до 150 кг)см2. Для пуска же двигателей необхо­ димо меньшее давление воздуха: для быстроходных двигателей не ниже 30 кг!см2, для тихоходных 15—16 кг!см2-, поэтому на выходе сжатого воздуха из баллона устанавливают воздушный

редуктор, при помощи которого можно понизить давление пуско­ вого воздуха.

В настоящее время в судовых двигателях получили распро­ странение пусковые клапаны, приводимые в действие сжатым воздухом.

Работа клапана с пневматическим управле­ нием (рис. 113). Клапан 1 в верхней части имеет поршень 3, размешенный в цилиндре 4, который связан с корпусом кла­

170

пана. Полость цилиндра соединяется трубкой небольшого диа­ метра с распределительным золотником 6, который управляется

от кулачка 7 на распределительном валу 8. Пусковой воздух подводится к клапану через горловину 2, но силой своего давле­ ния открыть клапан не может, так как этому препятствует пру­ жина 5 и давление самого воздуха, которое действует на пор­ шень снизу. Наоборот, воздух будет прижимать тарелку кла­ пана к своему гнезду, так как площадь поршня больше площади тарелки клапана.

Когда золотник 6 сообщает цилиндр 4 с воздушными балло­ нами под действием давления сжатого воздуха на поршенек 3 открывается клапан 1, преодолевая сопротивление пружины 5.

Когда золотник соединяет цилиндр 4 с атмосферой, поршенек

разгружается и клапан закрывается.

Часто золотники, управляющие пусковыми клапанами, мон­ тируют в одном блоке. Их число соответствует числу цилиндров. Такая конструкция называется центральным распределитель­ ным устройством — воздухораспределителем.

Пусковые клапаны с механическим управлением имеют при­ вод, подобный приводу механизма газораспределения. Вклю­ чается такой клапан в работу, когда к нему подводится сжатый воздух — пневматическое включение.

§ 62. ПОДГОТОВКА СЖАТОГО ВОЗДУХА

Сжатый воздух, необходимый для пуска двигателей и для других нужд судовой силовой установки, приготовляется воз­ душными компрессорами. Компрессор представляет собой воз­ душный насос поршневого типа, приводимый в действие от са­

мого двигателя или какого-либо другого источника энергии.

Обычно давление воздуха, необходимое для пуска двигателя,

не превышает 30 кг/см2. При сжатии воздуха в одном цилиндре компрессора до такого давления температура воздуха сильно повышается. Для обеспечения нормального температурного ре­ жима работы компрессора при получении сжатого воздуха с вы­ соким конечным давлением сжатие воздуха производят в не­

сколько приемов (ступеней). Сжатие воздуха в несколько сту­ пеней производится многоступенчатыми компрессорами.

Если давление сжатого воздуха не превышает 30 кг/см1, до­ статочными оказываются двухступенчатые компрессоры. Для бо­ лее высоких давлений применяют трехступенчатые компрессоры.

Двух- и трехступенчатые компрессоры выполняют с различ­ ным расположением цилиндров отдельных ступеней давления.

Компрессоры бывают типа тандем и дифференциального типа.

В компрессоре типа тандем (рис. 114, а) при ходе поршня вверх сжатие воздуха происходит одновременно во всех трех ступенях: низкого давления (н. д.), среднего давления (с. д.), высокого давления (;в. д.).

171

В компрессоре дифференциального типа

(рис. 114, б) при восходящем ходе поршня сжатие воздуха про­ исходит в ступенях низкого и высокого давления, в то время как

в ступени среднего давления совершается процесс заполнения воздухом из ступени низкого давления.

Работают эти компрессоры следующим образом. При дви­

жении поршня вниз из атмосферы через клапан 1 в цилиндр низкого давления вследствие образующегося разрежения всасы-

Рис. 114. Компрессоры: а — типа тандем; б — дефференциального типа.

вается воздух. При подъеме поршня воздух сжимается и закры­

автоматически открывается клапан 9 и воздух нагнетается через него по трубопроводу в холодильник 8 первой ступени. Сжатый воздух охлаждается в холодильнике 8 до температуры, примерно равной той, какую он имел до начала сжатия. При охлаждении

воздуха давление его не уменьшается, а остается неизменным. Это объясняется тем, что объем воздуха во второй ступени дав­ ления меньше объема в конце сжатия в первой ступени дав­ ления.

После охлаждения в холодильнике 8 воздух, при дальнейшем движении поршня, всасывается через клапан 7 в цилиндр с. д., где сжимается до 15—16 кг/см2, и через клапаны 2 по трубе по­ ступает в холодильник 3, где вновь охлаждается до температуры

172

начала сжатия. Давление воздуха при этом сохраняется за счет

уменьшения объема. В дальнейшем сжатый воздух через кла­

пан 4 поступает в третью ступень давления, где сжимается до 60—70 к,г!см?-. Отжав от седла клапан 5, воздух поступает в хо­ лодильник 6, откуда, охладившись, направляется в расходные и

запасные баллоны.

На производительность компрессора большое влияние ока­ зывает величина пространства между крышкой и поршнем, на­ ходящимся в в. м. т.,— вредное пространство. Чем выше давление воздуха в конце сжатия и чем больше объем вредного

пространства, тем позднее от­

крывается всасывающий кла­ пан при нисходящем движении поршня и, следовательно, мень­ ше производительность ком­ прессора.

К недостаткам компрессора

Компрессоры приводятся в действие электродвигателем, вспо­ могательным двигателем внутреннего сгорания или от главного двигателя.

После сжатия в цилиндрах воздух проходит через холодиль­ ник, в котором охлаждается водой. Для лучшего отвода тепла

охлаждающая вода в холодильнике направляется навстречу движению воздуха.

Сжатый компрессором воздух хранится в специальных воздухохранителях, представляющих собой толстостенные стальные цилиндрические баллоны. По правилам Морского Регистра

СССР емкость пусковых баллонов реверсивных двигателей дол­ жна обеспечивать 12 последовательных пусков главного двига­ теля в холодном состоянии без пополнения баллонов воздухом. Для нереверсивных двигателей емкость пусковых баллонов дол­

жна обеспечивать шесть последовательных пусков.

Баллоны сжатого воздуха снабжают необходимой арматурой:

173

манометром для контроля давления, приемным клапаном, за­ порным клапаном (к магистрали), предохранительным клапа­ ном, клапаном для продувания воды и масла и другими дета­ лями. Обычно всю арматуру размещают в стальной кованой

головке, навинчиваемой на баллон или крепящейся к нему шпильками с гайками.

На рис. 115 показано устройство головки баллона сжатого воздуха двигателя 2ДСП 19/30. Корпус баллона стальной цель­ нотянутый. К горловине баллона привернут на резьбе фланец, на котором четырьмя шпильками укреплена головка баллона.

К корпусу головки 2 притерт клапан 8, шарнирно закрепленный

на стержне. Стержень имеет трапецеидальную резьбу с большим шагом и ввертывается в штуцер, завернутый в корпусе головки.

Для пуска дизеля или зарядки баллона (баллон заполняется отработавшими газами) следует повернуть маховичок 5. При этом клапан 8 поднимается и сообщает полость баллона через канал 7 и трубопровод с распределительным клапаном.

Для того чтобы при зарядке баллона давление в нем не пре­ вышало допустимого (30 кг/см2), на головке установлен предо­ хранительный клапан 6, открывающийся при давлении 30 кг/см2.

На одной из головок (дизель имеет два баллона) вместо предо­ хранительного клапана устанавливают манометр.

Для продувки баллона, т. е. для удаления из него конден­

сата — скопившейся на дне воды и масла,— в головку ввер­ нута трубка 1, которая опускается почти до дна баллона. Для

спуска конденсата следует отвернуть пробку 4; при этом кон­ денсат под давлением газов, находящихся в баллоне, по труб­ ке 1, каналам в головке и трубке 3 стекает в отведенное для него место.

§63. ПУСК Д. в. С. СЖАТЫМИ ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ

Вдвигателях малой мощности, чтобы избежать установки

специального компрессора, применяют иногда для пуска вместо

сжатого воздуха отработавшие газы высокого давления. Пуско­ вые баллоны в этом случае заряжаются отработавшими газами

самим двигателем во время его работы. Зарядка производится с помощью специального газоотборного клапана, помещенного на крышке одного из цилиндров. Газоотборный клапан в период наибольшего давления газов в цилиндре (в начале расширения) перепускает часть их в пусковой баллон. Пуск двигателя отрабо­ тавшими газами принципиально ничем не отличается от пуска сжатым воздухом.

На рис. 116 схематически изображено пусковое устройство (отработавшими газами) дизеля DV 224 мощностью 80 э. л. с.

Два пусковых баллона 7 трубопроводом 8 соединены с пу­ сковым краном 1, расположенным на посту управления. При по­ становке рукоятки 2 в положение «пуск» сжатый газ поступает

174

к пусковым золотникам 4, откуда, согласно порядку работы ци­ линдров двигателя, по трубопроводам 6 через автоматические пусковые клапаны 5 — в цилиндры двигателя. Отбор газов

вбаллоны осуществляется через газоотборный клапан 3, уста­ новленный на крышке первого цилиндра. На рис. 117 изображен пусковой золотник двигателя DV 224. Этот двигатель четырех­ цилиндровый, поэтому перед пуском его необходимо установить

впусковое положение по меткам на маховике. Поставить дви­

гатель в пусковое положение — значит установить кулачную шайбу 9 пускового золотника первого цилиндра в такое поло-

Рис. 116. Схема пускового устройства отработавшими газами дизеля

DV 224.

жение, чтобы срез ее находился против толкателя 8. При поста­

новке пусковой рукоятки в положение «пуск» пусковой баллон сообщается с золотником. Сжатый газ подводится к полости 2

пускового золотника, откуда по сверлению 6 поступает под пор­

шенек 7. Поршенек поднимается вверх до тех пор, пока не уп­

рется в скобу 3 трубопровода 4. В это же время под давлением газа золотник 1 вместе с толкателем 8 опускается вниз. Опу­ скаясь вниз, золотник своим верхним торцом открывает доступ сжатого газа из полости 2 в полость 5, откуда по трубопроводу 4 через автоматический пусковой клапан сжатый газ поступает

в цилиндр двигателя.

Как только двигатель наберет достаточное число оборотов,

пусковой рычаг перекладывают в положение «работа», в ре­ зультате чего закрывается кран и прекращается доступ сжатого

газа к пусковым золотникам.

На крышке первого от маховика цилиндра установлен газо­

отборный клапан, изображенный на рис. 118. При отборе газов сначала открывается приемный клапан на баллоне, а затем за-

175

порный клапан 1. Во время расширения газ по каналам 2 и 5

поступает к шарику 4 обратного клапана. Временным избытком давления в цилиндре шарик 4 поднимается, и по трубопроводу 5

газ поступает в пусковые баллоны. После наполнения баллонов газом закрывают сначала запорный клапан, затем приемный клапан на баллоне. У калориза'торных двигателей для простоты

конструкции клапан для отбора газов и пусковой клапан объеди­

нены в одном агрегате, который называется комбинированным

клапаном.

На рис. 119 изображен комбинированный пусковой клапан калоризаторного двигателя. К крышке 1 фланцем корпуса 3

прижато седло 2 пускового клапана. Клапан 4 сидит на головке стержня 5 и закреплен шплинтом. Верхний конец стержня имеет резьбу, на которую навернута специальная гайка 6. В гайку упирается пружина 7. Винт 8 с маховичком 9 прижимает стер­ жень 5 и вместе с ним клапан 4 к седлу 2. В таком положении клапан закрыт.

176

При пуске двигателя поворачивают на два-три оборота винт 8, тогда клапан прижимается к своему седлу только за счет нажатия пружины 7. Открывая главный клапан пускового бал­ лона, подводят сжатый газ через трубу, присоединенную к фланцу, в полость 12 корпуса клапана. Резко нажимая на ру­ коять 10, шарнирно закрепленную на оси И, преодолевая нажа-

\

Рис. 119. Комбинированный пусковой клапан калоризаторного двигателя.

тие пружины, поднимают стержень 5 клапана, а с ним и сам

клапан 4. Пусковой газ устремляется через канал в камеру сжа­ тия двигателя, давит на поршень, и коленчатый вал начинает вращаться.

Как только маховик двигателя сделает четверть оборота, ру­ коятку отпускают, и клапан под действием пружины садится на место, прекращая доступ газа в цилиндр. В это же время, бы­ стро вращая маховичок 9, прижимают клапан к своему гнезду.

Для наполнения баллона сжатым газом маховичок 9 отвер­

тывают на полоборота. При вспышке в цилиндре под действием давления газов клапан 4 поднимается, преодолевая нажатие

пружины, и газы проходят в полость 12 корпуса клапана, а от-