какое расположение цилиндров у компрессора кт 6
Какое расположение цилиндров у компрессора кт 6
1.1 Общие положения и основные показатели работы
Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, реверсоров, песочниц и др.
Применяемые на подвижном составе компрессоры классифицируются по числу цилиндров (одно-, двухцилиндровые и т.д.); по расположению цилиндров (горизонтальные, вертикальные, V-и W-образные); по числу ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые); по типу привода (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания).
Вспомогательные компрессоры служат для наполнения сжатым воздухом пневматических магистралей, например, главного воздушного выключателя, блокирования щитов высоковольтной камеры и токоприемника при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах и резервуаре токоприемника после длительной стоянки электроподвижного состава в нерабочем состоянии.
Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание недопустимого нагрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременным. При этом продолжительность включения (ПВ) компрессора под нагрузкой допускается не более 50 %, а продолжительность цикла до 10 мин.
Основные компрессоры, применяемые на подвижном составе, как правило, являются двухступенчатыми. Сжатие воздуха в них происходит последовательно в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением между ступенями. Работа такого компрессора поясняется рис. 1.
При первом ходе вниз поршня 1 (рис. 1, а) открывается всасывающий клапан 3, и в цилиндр 2 первой ступени поступает воздух из атмосферы Ат при постоянном давлении. Линия всасывания АС (рис. 1, б) располагается ниже штриховой линии атмосферного барометрического давления на значение потерь на преодоление сопротивления всасывающего клапана. При ходе поршня 1 вверх всасывающий клапан 3 закрывается, объем рабочего пространства цилиндра 2 уменьшается и воздух сжимается по линии CD до
1 — поршень; 2 — цилиндр первой ступени; 3 — всасывающий клапан; 4 — холодильник; 5— нагнетательный клапан
давления в холодильнике 4, после чего открывается нагнетательный клапан 5 и происходит выталкивание сжатого воздуха в холодильник по линии нагнетания DF с постоянным противодавлением.
В процессе последующего хода поршня 1 вниз происходит расширение оставшегося во вредном пространстве (объем пространства над поршнем в его верхнем положении) сжатого воздуха по линии FB до тех пор, пока давление в рабочей полости не понизится до определенного значения и всасывающий клапан 3 откроется атмосферным давлением. Далее процесс повторяется. На первой ступени воздух сжимается до давления 2,0. 4,0 кгс/см2.
Аналогично работает вторая ступень компрессора со всасыванием воздуха из холодильника 4 по линии FE, сжатием по линии EG, нагнетанием в главные резервуары по линии GH, расширением во вредном пространстве цилиндра второй ступени по линии HF’. Заштрихованная площадь индикаторной диаграммы характеризует уменьшение работы сжатия вследствие охлаждения воздуха между ступенями.
Сжатие воздуха сопровождается выделением теплоты. В зависимости от интенсивности охлаждения и количества теплоты, отбираемой от сжимаемого воздуха, линия сжатия может быть изотермой, когда отводится вся выделяющаяся теплота и температура остается постоянной, адиабатой, когда процесс сжатия идет без отвода теплоты, или политропой при частичном отводе выделяющейся теплоты.
Адиабатический и изотермический процессы сжатия являются теоретической идеализацией. Действительный процесс сжатия является политропным.
Основными показателями работы компрессора являются производительность (подача), объемный, изотермический и механический КПД.
Производительностью компрессора называется объем воздуха, нагнетаемый компрессором в резервуар в единицу времени, замеренный на выходе из компрессора, но пересчитанный на условия всасывания. Производительность компрессора локомотива определяют по времени повышения давления в главных резервуарах с 7,0 до 8,0 кгс/см2.
Объемный КПД характеризует уменьшение производительности компрессора под влиянием вредного пространства; он зависит от объема вредного пространства и давления. Двухступенчатое сжатие позволяет понизить температуру воздуха в конце сжатия, улучшить условия смазывания компрессора и уменьшить потребляемую компрессором мощность за счет работы, сэкономленной благодаря охлаждению воздуха в промежуточном холодильнике, а также повысить объемный КПД за счет уменьшения соотношения давлений нагнетания и всасывания.
Изотермический КПД позволяет оценить совершенство компрессора
Механический КПД компрессора учитывает потери на трение в самом компрессоре и потери на привод вспомогательных механизмов — вентилятора и масляного насоса.
1. 2 Устройство компрессоров КТ-6, КТ-7, КТ-6Эл
Компрессоры КТ-6, КТ-7 и КТ-6Эл широко применяются на тепловозах и электровозах. Компрессоры КТ-6 и КТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как, например, на тепловозах 2ТЭ116. Компрессоры КТ-6Эл приводятся в действие от электродвигателя.
Компрессор КТ-6 — двухступенчатый, трехцилиндровый, поршневой с W-образным расположением цилиндров.
Компрессор КТ-6 (рис.2) состоит из корпуса (картера) 18, двух цилиндров 12 низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°, одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД), холодильника 7 радиаторного типа с предохранительным клапаном 14, узла шатунов 11 и поршней 1, 5 соответственно ЦНД и ЦВД.
Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса.
Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 2 и 4.
Коленчатый вал 19 компрессора — стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов, показанных на рис. 3.2 пунктирными линиями.
Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ
В комплект входит чертеж компрессора КТ-6 на формате А1 в программе «Компас» (формат CDW)
Компрессор КТ6
Компрессор КТб двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6, КТбЭл и КТ7. Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются на тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.
Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.
Состоит компрессор КТ6 из корпуса 1 (рисунок на с. 52), двух цилиндров 11 низкого давления (LjH/J) диаметром 198 мм, одного цилиндра 9 высокого давления (ЦВД) диаметром 155 мм, холодильника 12 радиаторного типа с предохранительным клапаном 17 и шатунного узла 4.
Корпус имеет три привалочных фланца для цилиндров и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками 2. Каждый цилиндр крепится к корпусу шестью шпильками 8 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 10 и 14.
В клапанной коробке ЦВД смонтированы нагнетательный 13 и всасывающий 15 клапаны с разгрузочным устройством 16. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД. В боковых крышках 2 помещены шарикоподшипники 7 коленчатого вала 5, шейка которого уплотнена сальником б.
Литые чугунные поршни 18 и 20 присоединены к верхним головкам шатунов с помощью поршневых пальцев 19 плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре кольца — два верхних компрессионных и два нижних маслосъемных, расположенных острыми кромками к низу поршня.
Коленчатый вал 5 стальной штампованный, имеет две коренные шейки, опирающие ся на шарикоподшипники 7, и одну шат)м-ную. Противовесы 3 приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами.
Шатунный узел состоит из трех шатунов — главного жесткого 3 (рисунок на с. 53) и прицепных 5. Жесткий шатун соединен с головкой 7 двумя пальцами / и 2, застопо ренными штифтами 4. Два прицепных шатуна прикреплены к головке шарнирно с помощью пальцев 8. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6.
Съемная крышка 11 прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 залиты баббитом.
Механизм разгрузочного устройства состоит из упора 11 с тремя пальцами 16, крышки 5, диафрагмы 6 и стержня 9. Пружина 12 отжимает вверх упор 11, а пружина 8 — поршень 7. Направлением для упора служит втулка, запрессованная в крышку 10.
Во всасывающем и нагнетательном клапанах установлены пластины 13 диаметром 108×81 мм (наружный диаметр х диаметр отверстия) и пластины 14 диаметром 68 х х40 мм. Конические ленточные пружины 17 (по три на каждую пластину) обладают большей жесткостью на нагнетательных клапанах и меньшей на всасывающих.
Масляный насос состоит из крышки /, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 14 и сцентрированных двумя штифтами 13. Вал 4 вращается в двух втулках. В пазы его вставлены две лопасти 6, которые при вращении разжимаются пружиной 5. Квадратный хвостовик вала 4 вставляется во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер 8 масло всасывается из картера компрессора и по каналу внутри вала 4 нагнетается к подшипникам шатунов и шейке коленчатого вала.
Индикаторные диаграммы работы компрессора показаны для ЦНД вверху и для ЦВД внизу. На участке 1—2 (верхняя диаграмма) происходит всасывание воздуха в ЦНД, а на участке 2—3 — сжатие. Искривление в точке 1 объясняется сопротивлением всасывающего клапана при открывании. При движении поршня вверх на участке 2—3 воздух сжимается в цилиндре при закрытых клапанах. В точке 3 открывается нагнетательный клапан и на участке 3—4 воздух из ЦНД нагнетается в холодильник.
Вид диаграммы для ЦВД такой же, только Давление будет более высоким.
Схема работы компрессора делится на три цикла: всасывание, первая ступень, сжатия и вторая ступень сжатия. В правом
ЦНД происходит всасывание (желтый цвет) через фильтр и клапан 13 (нагнетательный клапан 12 закрыт), а в левом ЦНД — первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 (всасывающий клапан 1 закрыт) в холодильник.
Воздух по трубе 3 поступает в верхний коллектор 4, оттуда по ребристым трубам 5 в нижний коллектор, затем по второму ряду ребристых труб б в камеру 7, сообщенную с полостью крышки 8 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД.
При движении вниз поршень ЦВД через клапаны 9 засасывает сжатый воздух из холодильника, при обратном ходе сжимает его и нагнетает через клапан 10 (синий цвет) в главные резервуары.
Если давление в главных резервуарах повышается сверх установленного регулятором давления, то по трубопроводу 11 воздух из этого регулятора поступает к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет), отжимает пластины всасывающих клапанов и компрессор работает вхолостую.
Режим работы компрессора состоит из двух периодов: рабочего (подача воздуха, или ПВ) и холостого (работа на холостом ходу или остановка). При оптимальном режиме работы значение ПВ составляет 15— 2!>Х>, при максимальном — 5С%.
Номинальная производительность комп-, рессоров КТ6 и КТ7 равна 5,7 м 3 /мин при частоте вращения вала 850 об/мин, компрессора КТбЭл — 2,75 м 3 /мин при 440 об/мин.
КОМПРЕССОРЫ КТ-6, КТ-7, КТ-6 ЭЛ
Компрессоры КТ-6, КТ-7 и КТ-6 Эл широко применяются на тепловозах и электровозах.
Компрессоры КТ-6 и КТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как например, на тепловозах 2ТЭ116. Компрессоры КТ-6 Эл приводятся в действие от электродвигателя.
Общее устройство компрессора КТ- 6.
Клапанная коробка компрессора КТ-6.
Всасывающий (а) и нагнетательный (б) клапаны компрессора КТ-6
1- седла, 2- большие клапанные пластины, 3- малые клапанные пластины, 4-
конические ленточные пружины, 5- обоймы (упоры), 6- корончатые гайки, 7- шпильки
Всасывающие и нагнетательные клапаны состоят из седла 1, обоймы (упора) 5, большой клапанной пластины 2, малой клапанной пластины 3, конических ленточных пружин 4, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 1,5 – 2,7 мм.
Разгрузочные устройства компрессора КТ-6 работают следующим образом: как только давление в ГР достигнет 8,5 кгс/см2 регулятор давления открывает доступ воздуха из резервуара в полость над диафрагмой 14 разгрузочных устройств клапанных коробок ЦНД и ЦВД. При этом поршень 13 переместится вниз. Вместе с ним
после сжатия пружины 10 опустится вниз и упор 9, который своими пальцами отожмет малую и большую клапанные пластины от седла всасывающего клапана. Компрессор перейдет в режим холостого хода, при котором ЦВД будет всасывать и сжимать воздух, находящийся в холодильнике, а ЦНД будут засасывать воздух из атмосферы и выталкивать его обратно через воздушный фильтр. Это будет продолжаться до тех пор. пока в ГР не установится давление 7,5 кгс/см2, на которое отрегулирован регулятор. При этом регулятор давления сообщит полость над диафрагмой 14 с атмосферой, пружина 10 поднимет упор 9 вверх и клапанные пластины прижмутся к седлу своими коническими пружинами. Компрессор перейдет в рабочий режим. Компрессор КТ-6 Эл при достижении в ГР определенного давления в режим холостого хода не переводится, а отключается регулятором давления.
В процессе работы компрессора воздух между ступенями сжатия охлаждается в холодильнике радиаторного типа.
1- корпус, 2- решетка, 3- распорная пружина, 4- прокладка, 5,6- шайбы, 7- втулка,
8- упорная шайба, 9- пружина, 10- шпилька, 11- шплинт.
1- крышка, 2- корпус насоса, 3- фланец, 4- валик, 5,9- пружины, 6- лопасть, 7-
корпус редукционного клапана, 8- собственно клапан шарового типа, 10-
регулировочный винт, 11-штифт, 12- шпилька
Масляный насос приводится в действие от коленчатого вала, в торце которого выштамповано квадратное отверстие для запрессовки втулки и установки в нее хвостовика валика 4. Масляный насос состоит из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, которые соединены между собой четырьмя шпильками 12 и центрируются двумя штифтами 11. Валик 4 имеет диск с двумя пазами, в которые вставлены две лопасти 6 с пружиной 5. Благодаря небольшому эксцентриситету, между корпусом насоса и диском валика образуется серповидная полость.
При вращении коленчатого вала лопасти 6 прижимаются к стенкам корпуса пружиной 5 за счет центробежной силы. Масло всасывается из картера через штуцер «А» и поступает в корте насоса, где подхватывается лопастями. Сжатие масла происходит за счет уменьшения серповидной полости в процессе вращения лопастей. Сжатое масло по каналу «С» нагнетается к подшипникам компрессора.
К штуцеру «В» присоединена трубка от манометра. Для сглаживания колебаний стрелки манометра 16 (рис. 3.2.) вследствие пульсирующей подачи масла в трубопроводе между насосом и манометром помещен штуцер с отверстием диаметром 0,5 мм, установлены резервуар 17 объемом 0,25 л и разобщительный кран для отключения манометра. Редукционный клапан (рис. З.8.), ввернутый в крышку 1, служит для регулировки подачи масла к шатунному механизму компрессора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а также для слива избытка масла в картере.
Редукционный клапан состоит из корпуса 7, в котором размещены собственно клапан 8 шарового типа, пружина 9 и регулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком. По мере повышения частоты вращения коленчатого вала растет усилие, с которым клапан прижимается к седлу под действием центробежных сил. и. следовательно, для открытия клапана 8 требуется большее давление масла. При частоте вращения коленчатого вала 400 об/мин давление масла должно быть не менее 1,5 кгс/см2.
Компрессор КТ-7 получает левое вращение коленчатого вала (если смотреть со стороны привода) вместо правого на компрессоре КТ-6. Это обстоятельство вызвало изменение конструкции вентилятора для сохранения прежнего направления потока охлаждающего воздуха, а также масляного насоса.
В клапанных коробках компрессора КТ-6 Эл отсутствуют разгрузочные устройства, поскольку этот компрессор не переводится в режим холостого хода, а останавливается. На этом компрессоре не нужен и резервуар для гашения пульсаций стрелки масляного манометра, так как относительно низкая частота вращения коленчатого вала компрессора и валика масляного насоса не дают заметной пульсации стрелки, а вибрация компрессора при такой частоте вращения вала практически отсутствует.
Здесь можно скачать обучающую программу по конструкции компрессора КТ-6
Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке
Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике
Состав изделия, устройство и принцип работы КТ-6, КТ-7, КТ-6 Эл.
Состав изделия
Компрессор состоит из следующих элементов (см. рис.1):
Устройство и принцип работы
Передняя часть корпуса закрыта съёмной крышкой, в которой установлен один из подшипников коленчатого вала, и резиновая манжета. По бокам в корпусе имеются два люка для доступа к деталям внутри корпуса.
К корпусу на шпильках крепятся три чугунных цилиндра с рёбрами (для увеличения поверхности охлаждения), расположенные в одной вертикальной плоскости под углом 60 ° друг к другу.
Для улучшения динамических качеств компрессора на основные балансиры коленчатого вала установлены два съёмных дополнительных балансира, каждый из которых закреплён двумя винтами. Винты зашплинтованы.
В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для привода масляного насоса.
Узел шатунов (рис 2) состоит из одного жёсткого и двух прицепных шатунов, шарнирно присоединённых к нему при помощи пальцев.
В головке шатунов установлены два тонкостенных стальных вкладыша, залитых баббитом.
Вкладыши плотно удерживаются в головке шатунов за счет натяга и дополнительно застопорены штифтом, который запрессован в крышку головки шатунов.
Между головкой шатунов и крышкой имеются регулировочные прокладки.
При уменьшении толщины пакета прокладок степень обжатия (натяг) вкладышей увеличивается.
Увеличение толщины пакета сверх 1 мм не допускается.
Узел шатунов имеет систему каналов для подвода смазки к верхним головкам шатунов.
Литые поршни (рис 1) присоединены к верхним головкам шатунов при помощи поршневых пальцев плавающего типа.
Маслосъёмные кольца, устанавливаемые острыми кромками в сторону нижней части поршня, имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра.
На поршнях имеются отверстия и проточки (ниже маслосъёмных колец), предназначенные для отвода масла, снятого кольцами с зеркала цилиндров, внутрь поршней.
К верхним фланцам цилиндров на шпильках прикреплены клапанные коробки аналогичные по конструкции у цилиндров низкого и высокого давления.