Как посмотреть уровень воды в тепловозе чмэ3
Профилактические меры по предупреждению перегрева
охлаждающей воды дизеля ЧМЭЗ
Рассмотрим один из важнейших вопросов правильной эксплуатации тепловоза — это контроль за температурным режимом дизель-генераторной установки. К сожалению в практике по прежнему встречается часть локомотивных бригад низко оценивающих реальные условия эксплуатации, не своевременно выявляют неисправности системы охлаждения. Тепловозы ЧМЭЗ старых серий конструкционно не оборудованы датчиками температуры воды и масла и вся надежда на автоматику. Большинство парка переведено на отечественные термореле, которые довольно таки надежные приборы. Однако в большинстве случаев, особенно при предстоящем следовании с тяжелыми поездами следует проверить цепь сигнализации перегрева воды-масла.
Как видим схема элементарна, но она теряет свой смысл при отсутствии контрольной лампы, так как она даёт «минус» всей схеме. При срабатывании РТВ (плохая работа основного контура) или РТМ (плохая работа вспомогательного контура) произойдёт замыкание их контактов и ток от «+ ВГ» пойдёт через катушку РЗС, провод 308, замкнутый контакты РТВ (РТМ), пров. 302 и через лампу уйдёт на — ВГ. В дальнейшем РЗС примет звонковую работу и лампа ЛСД1 будет мигать.
Даже если допустить, что лампы там нет или перегорела, можно «позаимствовать её из ВВК или пульта, а самое лучшее взять собственную контрольную лампу (без которой машинист считается неподготовленным к работе) и подсоединить один вывод на провод 302 другой на любой «минус», закрепить патрон на видном месте и спокойно работать, т.к. срабатывание сигнализации даёт своего рода сигнал машинисту о предстоящем возможном выбросе воды и о необходимости применить соответствующие меры, о которых указано ниже.
Профилактические меры сводятся к следующему:
ПРИ ПРИЁМКЕ ТЕПЛОВОЗА
1. Проверка наличия требуемого уровня воды в расширительном баке
2. Работу вентилятора основного и малого контуров, а также механизма открытия и закрытия жалюзи — для этого после пуска дизеля при включенном АВ220 поставить переключатель ВВО в положение «Автоматика охлаждения выключена» и визуально осмотреть данные узлы. В зимний период произвести проверку крепления утеплительных матов (бывали случаи утери в линии). В зависимости от температуры воздуха и характера работы (маневровый или поездной режимы) производить их зачехление или наоборот частичное расчехление, обратить внимание на фиксацию створок шахты вентилятора на защёлки: две снизу над ГМР и две со стороны компрессора К-2 , в противном случае если они не зафиксированы при включении вентилятора основного конура, нижние створки поднимутся, боковые — откроются и в шахте не будет создаваться разряжения (потянет воздух не через секции, а из капота и эффективность охлаждения составит практически 10-20%.
В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Перед отправлением с поездом большой массы проверять целостность цепи сигнализации. Для этого перемычкой шунтировать провода 308 и 302 (на клеммных выводах они есть и при наличии в настоящее время схем, найти их не составит никакого труда) и убедиться ,что при срабатывании РТВ (РТМ) лампа ЛСД1 (или ваша собственная) загорится.
ПРИМЕЧАНИЕ: из собственного опыта скажу, что машинист в основном контролирует работу автоматики охлаждения по открытию и закрытию жалюзей (а зимой ещё на ощупь подножки или температуры нагоняемой калорифером). Однако из кабины ему не виден процесс открытия — закрытия верхних жалюзей основного контура и работу вентилятора (речь идёт о включенной и исправно действующей автоматике охлаждения). Для того, чтобы быть спокойней за включение ВПЖ2 и работу вентилятора , я ставил перемычку 244 — 304 (на клеммной рейке РШ4), т.е. задействовал свободную лампу ЛСД2 (либо собственную). Её включение подсказывало мне, что РТЖ2 сработало и пошёл процесс интенсивного теплообмена, если лампа после включения долго не выключается, то это даёт информацию о том, что эффект охлаждения нет или он недостаточен — это может быть или не открытие верхних створок или поломка привода вентилятора или перегорание катушки ВПЖ2 и принять соответствующие меры к устранению выявленных неисправностей.
Маневровые локомотивы
Установленный на тепловозах дизель имеет водяное охлаждение, необходимость которого обусловлена высоким нагревом отдельных его частей, соприкасающихся с горячими газами. Уже в конце такта сжатия температура воздуха в цилиндрах повышается до 500 — 700 °С, а при сгорании топлива она достигает 2000 °С. Даже отработавшие газы на выхлопе имеют температуру 430 — 480 °С. Такой высокий нагрев деталей мог бы вызвать значительную их деформацию, разрушение, пригорание масла и, как следствие, заклинивание поршней в цилиндрах.
Сильный нагрев деталей дизеля требует интенсивного охлаждения их водой, температура которой должна быть достаточно высокой во избежание появления трещин в блоке, цилиндровых втулках, крышках цилиндров и корпусе турбонагнетателя. Нагретая вода охлаждается в секциях радиатора, а часть тепла, отводимого от дизеля водой, используется для вспомогательных целей (подогрева топлива в баке и воздуха в кабине машиниста в холодное время года).
На тепловозах ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ вода используется также для охлаждения дизельного масла в водо-масляном теплообменнике и наддувочного воздуха перед поступлением его в цилиндры дизеля. Так как охлаждение масла и наддувочного воздуха должно осуществляться водой с более низкой температурой по сравнению с водой, охлаждающей дизель, то водяная система имеет два самостоятельных контура циркуляции воды. Температура воды в основном контуре поддерживается в пределах 70 — 85 °С, а во вспомогательном — 60 — 70 °С. Циркуляцию воды в каждом контуре осуществляет специальный насос, получающий привод от коленчатого вала дизеля.
Для охлаждения воды основного контура используются шестнадцать, а вспомогательного — восемь водяных секций, установленных в шахте холодильника. Оба контура объединены расширительным баком, укрепленным над шахтой холодильника.
В основном контуре циркуляцию воды обеспечивает насос 44 (рис. 72) центробежного типа, имеющий направление вращения рабочего колеса по часовой стрелке. Охлажденная в секциях радиатора вода засасывается насосом 44 и нагнетается в напорный коллектор 46 охлажденной воды. Из коллектора вода по шести патрубкам 47 поступает в водяные полости блока 52, охлаждая цилиндровые втулки 49. Из блока вода по патрубкам 50 переходит в крышки цилиндров 51, охлаждает их и по патрубкам 13 идет в коллектор горячей воды 14.
Часть воды из напорного коллектора по трубопроводу 2 направляется к турбонагнетателю 8 для охлаждения частей его корпуса, соприкасающихся с отработавшими газами. После охлаждения турбонагнетателя вода по трубопроводу 9 попадает в коллектор горячей воды 14. Передний конец коллектора 14 прикреплен к трубопроводу 24, соединяющему верхние коллекторы 28 секций радиатора основного контура. Пройдя по секциям 29, охлажденная вода собирается в нижних коллекторах 30, соединенных трубопроводом 5/, и по трубопроводу 39 вновь засасывается водяным насосом 44.
От противоположного конца коллектора 14 часть горячей воды поступает по трубопроводу 6 в калорифер 5, по трубопроводу 4 — на обогрев ступеньки 3 под ногами машиниста, а по трубопроводу /— в топливоподогре-ватель 48. Охлажденная в калорифере, ступеньке и топливоподогревателе вода, минуя секции радиатора, засасывается насосом 44, к которому подводится по трубопроводу 45.
Водяной насос 43 вспомогательного контура засасывает охлажденную воду и по трубопроводу 10 нагнетает ее в охладитель наддувочного воздуха 7. Из охладителя 7 вода по трубопроводу // направляется к водомасляно-му теплообменнику 12, где, проходя по его трубкам, охлаждает дизельное масло. Теплообменник 12 соединен трубопроводами 16 и 21 с верхними коллекторами 22 секций радиатора вспомогательного контура. Пройдя по секциям 37, охлажденная вода собирается в нижних коллекторах 36, соединенных общим трубопроводом 35, откуда по трубопроводу 38 снова поступает к водяному насосу 43.
Оба контура охлаждения пополняются водой из общего расширительного бака, для чего между ним и всасывающими трубопроводами 38 и 39 установлены трубопроводы 40 и 18.
Для слива и набора воды в системе имеется общий трубопровод 42, соединенный с всасывающими трубопроводами обоих контуров. Трубопровод 42 соединен с гибким рукавом 41, на конце которого укреплена соединительная головка. Тепловоз экипируют специально подготовленной горячей водой, которая подается в систему под давлением через сливной (приемный) трубопровод 42.
Кроме того, для аварийной экипировки тепловоза предусмотрен ручной водяной насос 33 крыльчатого типа (аналогичный по конструкции с ручным топливоподкачивающим насосом), соединенный трубопроводом 34 с расширительным баком.
В системе применены четыре термореле (на электрической схеме тепловоза они обозначены РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТВ). Термореле РТЖ1, РТЖ2 и РТВ установлены на коллекторе горячей воды 14. Два из них (РТЖ1 и РТЖ2) используются для автоматического управления охлаждающим устройством основного контура, а термореле РТВ служит для сигнализации машинисту о перегреве воды, охлаждающей дизель. Термореле РТЖ4 поставлено на трубопроводе 21, соединяющем верхние коллекторы 22. Оно обеспечивает автоматическое управление охлаждающим устройством вспомогательного контура. Термореле РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТВ включаются соответственно при температуре воды 70, 80, 65 и 90 °С, а выключаются при снижении температуры воды на 7 °С.
В водяной системе тепловозов используются вентили 400 — 409, положения которых должны соответствовать указанным в таблице на рис. 72 для того или иного варианта работы. Варианты эти следующие:/! —экипировка тепловоза водой под давлением через приемный (сливной) трубопровод 42; Б — аварийная экипировка с помощью ручного насоса 33; В — работа системы в холодное время года (включен калорифер); Г— работа системы в теплое время года (калорифер отключен); Д — слив воды из системы.
Расширительный бак содержит необходимый запас воды, обеспечивает пополнение обоих контуров системы водой, воспринимает пар и излишки воды при нагреве и расширении ее в контурах. Расширительный бак состоит из двух емкостей — правой 17 и левой 26. Обе емкости сварены из листовой стали и установлены на шахте холодильника над верхними коллекторами 22 и 28, т. е. расширительный бак расположен выше всех остальных частей водяной системы. Между емкостями и каркасом шахты ставят войточные прокладки, после чего бак прикрепляют четырьмя стальными хомутами. Емкости соединены между собой двумя трубопроводами: верхним 2.5 малого диаметра и нижним 20 большого диаметра. Нижний трубопровод 20 расположен ближе к дизелю и сое-линен с всасывающими трубопроводами 18 и 40 контуров охлаждения для пополнения их водой. •
Для соединения расширительного бака с атмосферой к заливочной горловине 19 правой емкости прикреплена сигнальная (вестовая) труба 32, выведенная под главную раму тепловоза. При экипировке тепловоза воду набирают до тех пор, пока она не начнет вытекать через сигнальную трубу. Выброс воды и пара через трубу 32 во время эксплуатации тепловоза является следствием перегрева воды.
На передней торцовой стенке левой емкости 26 установлены водомерное
Для выхода пара и излишков воды при ее нагреве из обоих контуров охлаждения бак соединен с ними двумя специальными трубопроводами. Трубопровод 15 идет от коллектора горячей воды в правую емкость, а трубопровод 23 соединяет правую емкость 17 с четырьмя верхними коллекторами секций 29 и 37.
Горловина 19 позволяет заполнять систему водой при отсутствии экипировочных устройств, а также добавлять воду в систему в незначительном количестве. Эта работа выполняется на крыше тепловоза и требует строгого соблюдения всех мер безопасности.
Водяная система тепловозов ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ (см. также с. 263), на которых предусмотрен электрический обогрев как работающего, так и неработающего дизеля, частично модернизирована (рис. 73, а). Нагревательные элементы, по которым протекает ток, размещены в стальных сварных коробах 56 и 57 прямоугольного сечения, расположенных между трубопроводами 31 и 39 основного контура и трубопроводами 35 и 38 вспомогательного контура.
При работающем дизеле циркуляцию подогреваемой воды в системе обеспечивают водяные насосы 43 и 44 (см. рис. 72), а при неработающем — три водяных насоса с электроприводами. Водяные насосы 54 и 55 (см. рис. 73, а) подсоединены параллельно трубопроводам 38 и 39 и размещены в переднем кузове тепловоза (под шахтой холодильника). Водяной насос 55 установлен в задней части машинного отделения (над вспомогательным генератором) параллельно трубопроводу 6, на котором имеется дополнительный вентиль А. При работающем дизеле этот вентиль открыт, т. е. из коллектора горячей воды 14 вода направляется к калориферу, минуя насос 53. Если дизель не работает, то вентиль А должен быть закрыт (включается в работу насос 53).
На тепловозах ЧМЭЗЭ применен также подогрев аккумуляторной батареи, для чего в заднем кузове под стеллажами, на которых установлены аккумуляторы, размещен калорифер 60 (рис. 73, б). Он подключен параллельно калориферу 5, установленному в кабине. Горячая вода поступает в калорифер 60 по трубопроводу 58 и отводится из калорифера по трубопроводу 59 (вентили 410 и 411 открыты). Для слива воды из калорифера 60 на трубопроводах 58 и 59 поставлены трубки с вентилями (на рис. 57, б они не показаны).
- © 2009-2020 Локомотивы ЧМЭ, ТГМ, ТЭМ
Маневровые локомотивы
Общие положения. Техническое состояние дизеля контролируется в процессе эксплуатации локомотивными бригадами, а при техническом обслуживании ТО-3 и текущих ремонтах тепловоза —слесарями комплексных бригад. Перед пуском дизеля проверяют наличие топлива, масла и воды. Температура масла и воды должна быть не ниже 20° С. Проверяют положение кранов и вентилей во всех системах тепловоза. Убеждаются в том, что рейки всех топливных насосов свободно перемещаются, а предельный регулятор готов к работе (взведен). Производят прокачку топлива ручным насосом, одновременно проверяя, не попал ли воздух в топливную систему.
Следует иметь в виду, что пуску дизеля может помешать ряд причин, связанных с неисправностями топливной системы и объединенного регулятора (при условии, что коленчатый вал вращается, получая привод от тягового генератора, работающего в режиме стартерного электродвигателя). Такие механические неисправности можно разделить на две группы. К первой относятся неисправности, из-за которых регулятор не передвигает рейки на подачу топлива, а ко второй — неисправности, срывающие пуск дизеля, несмотря на нормальное перемещение топливных реек.
Регулятор не выдвигает рейки из-за недостаточного давления масла, что является следствием засорения его фильтра или износа деталей гидравлического усилителя. Если же рейки выдвигаются на подачу топлива, но пуск не происходит, то причиной этого является отсутствие топлива в коллекторе из-за засорения фильтров тонкой очистки, попадания воздуха в коллектор или открытия вентиля на сливной трубе, соединенной параллельно с перепускным клапаном.
При работающем дизеле обращают внимание на цвет выпускных газов, плотность всех трубопроводов и их соединений, убеждаются в отсутствии посторонних стуков и шумов, в одинаковом нагреве всех корпусов топливных насосов высокого давления и нормальном каплепадении из сливных трубок форсунок и корпусов водяных насосов.
Если наблюдается течь масла в соединениях деталей остова (люки блока, корпусы привода насосов и распределительного вала, соединение рамы с блоком), то причиной этого является повышенное давление в картере, вызванное пробоем газов, засорением сапуна или усиленным парообразованием масла из-за излишков его в картере (уровень масла при неработающем дизеле выше верхней риски маслоуказа-теля).
Состояние узлов и деталей дизеля более тщательно проверяют в депо при постановке тепловоза на техническое обслуживание ТО-3 и текущие ремонты ТР-1, ТР-2 и ТР-3. Через открытые люки блока осматривают кри-вошипно-шатунный механизм, обращая внимание на крепление крышек коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, состояние и крепление маслоподводящих трубок, проверяют, нет ли проворота вкладышей по совпадению их стыков со стыками разъемных корпусов подшипников. При открытых люках блока легко проверить, не пропускают ли воду резиновые кольца, установленные на цилиндровых втулках, и одновременно осмотреть внутренние поверхности втулок (зеркало цилиндра).
Для осмотра распределительного вала и его подшипников снимают крышки, закрывающие отсек распределительного вала. Проверяют фланцевое соединение секций вала, состояние кулачков и подшипников вала, крепление маслоподводящих трубок. Кроме того, обращают внимание на состояние поверхностей роликов толкателей и крепление корпусов толкателей.
Снимают крышку с люка в корпусе привода распределительного вала и осматривают приводные шестерни, фланцевое соединение коленчатого вала с якорем тягового генератора, лабиринтное уплотнение коленчатого вала и втулочный подшипник распределительного вала. Через второй люк корпуса привода распределительного вала можно проверить исправность узлов предельного регулятора дизеля.
Чтобы осмотреть верхний привод клапанов, снимают крышки клапанных коробок. Проверяют состояние всех деталей привода клапанов, их смазывание, замеряют щупом температурные зазоры (0,4 — 0,5 мм) между бойками и торцами клапанов (при условии, что клапаны закрыты), а также проверяют крепление форсунок и топливных трубок.
При постановке тепловоза на техническое обслуживание ТО-3 или текущий ремонт отбирают для лабораторного анализа пробы масла из картера, топлива из топливного бака и воды из системы охлаждения.
Топливная система. При приемке тепловоза проверяют наличие топлива в баке по топливомерному стеклу. Если тепловоз находится на смотровой канаве, то надо при неработающем дизеле удалить конденсат вместе с механическими примесями из отстойников и грязесборника топливного бака (набор топлива должен производиться только после обязательного слива отстоя).
При неработающем дизеле периодически проворачивают на 2 — 3 оборота по часовой стрелке рукоятку фильтра грубой очистки, очищая его пластины от грязи. Перед пуском дизеля необходимо убедиться, что все насосы высокого давления включены, проверить свободность хода реек и готовность предельного регулятора к работе, для чего рукоятку вала управления рейками оттягивают на себя до упора и отпускают. При небольшом усилии все рейки должны переместиться на максимальную величину. Если рейка какого-нибудь насоса не перемещается, то можно попытаться «расходить» ее, предварительно смазав дизельным маслом. Насос с заклиненной рейкой отключают.
Проверяют положение вентиля 6 (см. рис. 35), который должен быть закрыт. Такую проверку следует производить периодически, так как в эксплуатации имели место случаи самопроизвольного открытия вентиля вследствие вибрации, что вызывало перебои в работе дизеля и даже его остановку из-за недостаточного количества топлива в коллекторе. При осмотре тепловоза обращают внимание, нет ли течи топлива по пробкам топливного бака /.
В связи с отсутствием на тепловозах манометра, указывающего давление в топливном коллекторе, надо перед пуском дизеля прокачать топливо ручным насосом 17 и, открыв кран 15, убедиться, что в системе нет воздуха (топливо течет сплошной струей). Если удалить попавший в систему воздух полностью не удается, то открывают пробки на крышках фильтров тонкой очистки и корпусах топливных насосов высокого давления.
Если из-за неисправности регулятора дизеля или засорения его масляного фильтра рейки топливных насосов в период прокачки масла не передвигаются (или передвигаются недостаточно), то для ускорения и облегчения пуска необходимо передвинуть рейки вручную, потянув рукоятку вала управления на себя до отказа.
Следует иметь в виду, что эту рукоятку надо отпустить сразу же после пуска дизеля, чтобы предотвратить срабатывание предельного регулятора.
В процессе работы дизеля периодически контролируют (при остановленном тепловозе) состояние топливной системы. При этом обращают внимание на каплепадение из сливных трубок форсунок, свободность хода реек насосов и убеждаются в отсутствии течи топлива в трубопроводах. Бесцветный выпуск газов свидетельствует о нормальной работе топливной аппаратуры.
Причины, вызывающие снижение давления топлива в системе (а следовательно, неустойчивую работу дизеля): 1) засорение штуцера, соединяющего всасывающую трубу 21 с топливным баком /; 2) засорение топливных фильтров грубой 19 и тонкой // очистки; 3) износ сальников топливопод-качивающего насоса 18, а также течь топлива между крышками насоса и его корпусом (эти неисправности можно определить визуально); 4) заедание перепускного 7 или предохранительного 13 клапана из-за попадания в систему воды или механических примесей.
Повышенная дымность выпускных газов указывает на неисправность одной из форсунок. Поочередным отключением топливных насосов высокого давления можно определить, какая из форсунок работает неудовлетворительна Основными неисправностями форсунки являются: зависание иглы, засорение сопловых отверстий, засорение щелевого фильтра форсунки вследствие попадания металлических частиц из-за излома пружины или нагнетательного клапана топливного насоса.
Масляная система. В системе применяются дизельные масла марок
М14Б или М14В2. Буква М указывает, что масло относится к классу моторных, число 14 характеризует кинематическую вязкость масла в сантисток-сах при температуре 100° С, буквы Б и В означают, что масла имеют соответствующие присадки для работы в дизелях малой и средней форсировки, а индекс 2 — что масло предназначено для дизелей. Температура вспышки масел марок М14Б и М14В2 (т. е. температура воспламенения масляных паров при приближении пламени) равна соответственно 200 и 210 °С, а плотность— 0,905 г/см3 (при температуре 20 °С).
Для слива масла открывают вентиль 35 (см. рис. 62) на трубе 36, предварительно отвернув пробку на конце трубы. Дополнительно сливают масло из водомасляного теплообменника через специальный кран, установленный на его корпусе.
Перед пуском проверяют наличие масла в раме дизеля масломерной рейкой (уровень масла должен быть не выше верхней и не ниже нижней рисок). При этом следует обратить внимание, нет ли признаков попадания в масло воды или топлива. В первом случае рейка будет иметь эмульсионное покрытие (смесь масла с водой), а во втором — специфический запах. Попадание воды в масло опасно тем, что в воде присадки масла растворяются и выпадают в осадок, резко ухудшая тем самым свойства масла. Разжижение масла топливом приводит к понижению его вязкости, т. е. к уменьшению давления в системе. Кроме того, снижается температура вспышки, что может вызвать взрыв в картере.
При появлении в масле воды или топлива необходимо установить причину и сделать соответствующую запись в журнале технического состояния тепловоза (форма ТУ-152).
При неработающем дизеле необходимо провернуть рукоятки фильтров грубой очистки на 2 — 3 оборота по часовой стрелке. Во время пуска обращают внимание на выход реек топливных насосов высокого давления. Одна из причин замедленного выхода реек — засорение масляного фильтра 11 объединенного регулятора дизеля. В этом случае требуется замена фильтра или промывка его фильтрующего элемента. Кроме того, обращают внимание на состояние всех дю-ритовых рукавов. Деформация какого-либо рукава требует постановки временного хомута, предотвращающего разрыв діоритового соединения.
Перед постановкой тепловоза на текущий ремонт берут масло на анализ. Отбор производят при работающем дизеле. На трубопроводе 19 открывают кран в, вывертывая болт а. После отбора масла болт а ввертывают и фиксируют контргайкой б.
На тепловозах ЧМЭЗ первого выпуска заливочные горловины для заправки системы маслом оснащены сапунами и находятся на корпусах привода насосов. На тепловозах последующих выпусков в связи с переносом сапуна, сообщающего картер дизеля с атмосферой, горловины заглушены фланцами, а для экипировки маслом установлен запасной бак 25 вместимостью 100 л, подвешенный к каркасу капота в машинном помещении тепловоза. Заправку бака 25 маслом производят под давлением, для чего в заливочной горловине, расположенной на левой торцовой стенке бака, установлен клапан. После заправки горловину закрывают крышкой на резьбе. На этой же торцовой стенке находится масломерное стекло. Для добавления масла открывают вентиль 29 на перепускной трубе, соединяющей бак 25 с рамой дизеля, и по масломерной рейке следят за уровнем масла в картере.
Перед пуском дизеля необходимо убедиться в том, что вентиль 4 на трубопроводе 3, соединяющем фильтр грубой очистки масла 2 с гидромеханическим редуктором, открыт.
Причинами снижения давления масла в системе являются: 1) засорение масляных фильтров грубой очистки; 2) недостаточное количество масла в масляном баке; 3) засорение сетчатого фильтра 34; 4) увеличение зазоров «на масло» из-за повышенного износа подшипников коленчатого и распределительного валов; 5) износ шестерен масляного насоса или зависание предохранительного клапана насоса; 6) подсос воздуха масляным насосом; 7) перегрев и разжижение масла из-за попадания топлива.
Водяная система. Применяемую в системе охлаждения воду приготавливают в специальном отделении депо из конденсата, полученного в паровых или электрических дистилляторах, к которому добавляют соответствующие присадки. На 1 м воды добавляют 350 г каустической соды, 500 гтри-натрийфосфата и 4 кг нитрита натрия. Использование каустической соды в качестве присадки способствует уменьшению образования накипи, которая, обладая низкой теплопроводностью, препятствует передаче тепла от нагретых деталей дизеля охлаждающей воде. Кроме того, накипь снижает пропускную способность секций радиатора. Нитрит натрия является антикоррозионной присадкой, а тринат-рийфосфат выполняет одновременно антинакипинные и антикоррозионные функции.
Водяную систему тепловоза заправляют горячей водой (температура 80 — 90° С) в количестве 1100 л, подаваемой под давлением через общий для двух контуров трубопровод 42 (см. рис. 72). При заправке водой для удаления воздуха из системы открывают кран в верхней части корпуса цхлади-теля наддувочного корпуса воздуха и закрывают его после того как вода начнет вытекать из крана. Кроме того, должны быть открыты вентили 400, 401, 403, 404, 405, 406, 409, а кран 402 и вентили 407 и 408 должны быть закрыты. Набор воды ведут до тех пор, пока она не начнет вытекать из сигнальной трубы 32. Выброс воды и пара через эту трубу во время эксплуатации тепловоза является следствием перегрева воды.
Воду из системы охлаждения сливают перед постановкой тепловоза на плановые ремонты ТР-2 и ТР-3, при необходимости смены воды, забракованной по результатам анализов, а также перед постановкой тепловоза в длительный отстой. Для слива воды открывают вентили 400 и 401, выпуская воду одновременно из двух контуров. Дополнительно открывают краник на охладителе наддувочного воздуха. Кроме того, должны быть открыты вентили 403 — 406. После слива основной массы воды удаляют воду из полостей водяных насосов, водо-масляного теплообменника, топливо-подогревателя и калорифера, для чего открывают вентили 407 — 409, сливные краники и пробки на обоих насосах и кран на водомасляном теплообменнике.
В процессе эксплуатации тепловоза локомотивная бригада периодически контролирует работу водяной системы, проверяя температуру охлаждающей воды и ее количество в системе, герметичность трубопроводов, работу насосов и вентиляторов. Перед пуском дизеля температура воды должна быть не ниже 20° С, а перед тро-ганием тепловоза с места — не ниже 40° С. На тепловозах последних выпусков установлен термометр, указатель которого находится на пульте управления, а датчик — на коллекторе горячей воды.
Количество воды контролируют по водомерному стеклу 27 расширительного бака. Красная риска на корпусе водомерного стекла указывает предельно допустимый уровень воды в системе. Правильность показаний водомерного стекла проверяют при помощи краника, установленного на стекле. Этот же краник используют для отбора воды на анализ.
При работающем дизеле осматривают водяные насосы, обращая внимание на равномерность их шума и кап-лепадение воды через сальники Гетца (считается нормальным, если просачивание воды не превышает 10 капель в 1 мин).
Регистратор параметров работы тепловоза
Автоматизированная система учета, контроля и анализа расхода дизельного топлива тепловозами, получившая название регистратор параметров работы тепловоза (РПРТ) является совместной разработкой ЗАО «ОЦВ» и ВНИИЖТа, выполненной по заданию Департамента локомотивного хозяйства ОАО «РЖД». Регистратор предназначен для установки на маневровые тепловозы ЧМЭ3. Однако он может применяться на всех тепловозах с доработкой документации по установке на конкретной серии и программного обеспечения по расшифровке регистрируемых параметров.
В 2004 г. ЗАО «ОЦВ» начата работа по оборудованию тепловозов ЧМЭ3 регистраторами РПРТ на Московской, Северной и Горьковской дорогах. Проявлена заинтересованность и ведется аналогичная работа на Белорусской дороге.
В настоящее время в локомотивных депо учет и анализ расхода топлива осуществляется на основе данных, вносимых машинистами в маршрутный лист. В начале и конце рабочей смены машинисты визуально определяют количество топлива в топливном баке по топливной рейке или мерному стеклу. Объемный расход топлива определяется по разности измерений. Расход топлива по массе определяют исходя из объемного расхода и заданной плотности топлива, которая определяется в пункте экипировки. Задаваемая плотность топлива может не меняться в течение продолжительного срока, но существенно отличаться от реальной плотности.
Как видно из структурной схемы (рис. 1), регистратор состоит из топливно-измерительной подсистемы (СИТ), бортового регистратора маневрового тепловоза (РП-МТ), стационарной подсистемы обработки зарегистрированных данных (АРМ РПРТ). Подсистема СИТ и бортовой регистратор РП-МТ устанавливаются на тепловозе, подсистема АРМ РПРТ — в локомотивном депо. Их монтаж и ввод в эксплуатацию производятся специалистами ЗАО «ОЦВ», гарантийный срок работы составляет 24 месяца.
Топливно-измерительная подсистема СИТ состоит из двух взаимозаменяемых датчиков, имеющих высокую точность измерения плотности и температуры топлива и отвечающих требованиям эксплуатации на тепловозах. Каждый датчик располагается рядом со штатным уровнемером топливного бака и закрывается специальным кожухом с теплоизоляцией, который защищает его от механических повреждений, снега и льда и обеспечивает поддержание температуры топлива в датчике близкой к температуре в топливном баке в зимнее время года. Изменение угла наклона тепловоза при стоянке практически не влияет на среднее значение уровня топлива. Сравнение результатов измерения объема топлива, произведенное РПРТ и визуально по шкале мерных стекол бака тепловоза, показывает, что погрешность визуального способа в сравнении с инструментальным может достигать от 25 до 100 л.
Бортовой регистратор маневрового тепловоза РП-МТ выполнен на базе серийно выпускаемых блоков универсального комплекса автоматизированного управления, безопасности движения и диагностирования (КАУД), используемых в системе автоведения электровозов и электропоездов. Передача сигналов и обеспечение питания производятся по CAN-интерфейсу.
Перечень параметра работы тепловоза, измеряемых регистратором РП-МТ
Основные параметры работы тепловоза, измеряемые регистратором, приведены в таблице. Сигналы о параметрах топлива, измеренные левым и правым датчиками подсистемы СИТ, поступают в РП-МТ. Датчик пути и скорости движения тепловоза установлен на буксе. Он преобразует угловые перемещения колесной пары тепловоза в дискретные электрические сигналы и передает их в подсистему регистрации.
В высоковольтной камере располагаются блоки: питания датчиков и аппаратов регистратора РПРТ, измерения тока и напряжения тягового генератора, получения и обработки аналоговых и дискретных сигналов. Блоки регистрации данных и накопления информации (картридж) распологаются в кабине машиниста.
Перед началом работы машинист должен с помощью кнопочной клавиатуры ввести в блок регистрации (рис. 2) свой табельный номер, код участка работы (при изменении участка работы код необходимо изменить), отметку о режиме передвижения тепловоза (маневровый или поездной). Во время работы машинист может просмотреть на индикаторе блока регистрации текущую дату и время, бортовой номер тепловоза, код участка работы, текущие объем и массу топлива в баке, показания тока и напряжения тягового генератора, частоту вращения коленчатого вала дизеля, свободный объем памяти картриджа. Картридж с записанной информацией для дальнейшей расшифровки передается в стационарную подсистему АРМа РПРТ. Объем памяти картриджа составляет 64 Мб и его хватает для непрерывной регистрации в течение 22 дней.
В состав АРМа оператора депо входит персональный компьютер с цветным принтером, а также адаптер для считывания и передачи в АРМ информации из памяти картриджа.
АРМ РПРТ осуществляет учет и анализ работы тепловоза и дизель-генератора, расхода топлива за смену, расчет потребного расхода топлива на выполненную работу. Результаты обработки зарегистрированных данных АРМ РПРТ представляет в виде таблиц интегральных показателей за смену работы маневрового тепловоза ЧМЭ3. В таблицах приводятся временные характеристики работы тепловоза с выделением режимов стоянки и движения, работы дизеля на холостом ходу, под нагрузкой и остановленного, временные характеристики движения тепловоза под тягой и выбегом, пробег, средняя техническая скорость и общий расход топлива. Выделяются из общего расхода топлива расходы при движении тепловоза под тягой (дизеля под нагрузкой) и на холостом ходу с указанием количества топлива, заправленного при экипировке. Расчет расхода топлива тепловозом за смену выполняется с учетом работы дизеля на холостом ходу и под нагрузкой. Определение экономии или перерасхода топлива за смену осуществляется сравнением фактического расхода с расчетным значением.
По результатам сравнения АРМ РПРТ выдает, если на то есть основания, сообщение о несанкционированном расходе топлива. Подробные данные оператор может получить при просмотре общего графика работы тепловоза за смену.
Накопленные в течение длительного периода данные о режимах работы тепловозов ЧМЭ3, оборудованных регистраторами РПРТ, позволяют провести анализ расхода топлива и загрузки локомотивов при работе на разных видах маневров.
Для анализа использовались данные, полученные в депо Москва-Сортировочная. Усредненные за длительный период работы эксплуатационные режимы нагружения дизель-генератора тепловозов для разных участков маневровых работ характеризуются следующими параметрами (рис. 3 и 4).
Время работы дизеля под нагрузкой составляет 14–30% от общей продолжительности смены, причем большие значения (27-30%) имеют место при выполнении вывозной и горочной работы на станции Перово-4, а меньшие (14-18%) для маневровой работы с грузовыми составами на станциях Люберцы-2 и Гжель, а также вывозной работы с пассажирскими составами на станции Москва-Казанская- Николаевка. Другие виды маневровых операций характеризуются средней временной загрузкой дизеля. Время работы дизеля на холостом ходу равняется 70 — 86%.
Заметно отличается от рассмотренных режимов загрузка дизель-генератора при выполнении маневров в депо ТЧ-6. Здесь основное время (99,2%) дизель работает на холостом ходу.
Расход топлива дизеля под нагрузкой изменяется от 37 до 67% от общего расхода за смену. Высокий расход топлива (54-67%) отмечен при выполнении горочной работы на станции Перово-4, маневровой и вывозной работы — на станциях Куровская и Кривандино, вывозной работы по узлу, а также маневровой работы на пассажирской технической станции Николаевка и вывозной работы между станциями Москва-Рязанская — Пассажирская и Николаевка. Низкие значения расхода топлива (37-42%) имеют место при маневрах на станциях Люберцы II, Гжель и Московском локомотиво-ремонтном заводе (МЛРЗ).
Расход топлива на холостом ходу находится от 33 до 63%. При выполнении маневров в депо ТЧ-6 расход топлива на режимах нагружения и холостого хода дизеля составил 1,4 и 98,6% соответственно.
Таким образом, одной из особенностей маневровой работы тепловозов на основных участках является большая доля (78 ± 8%) времени работы дизеля на холостом ходу. Расход топлива дизеля под нагрузкой и холостом ходу усредненно по участкам работы тепловозов делится примерно на равные части.
Ожидается, что применение на маневровых тепловозах регистратора РПРТ позволит на основе результатов зарегистрированных данных разработать комплекс мероприятий по экономному расходованию дизельного топлива.
Внедрение этих мероприятий снизит:
| на 4-5% трудозатраты инженерно-технических работников локомотивного депо за счет автоматизации учета, нормирования и анализа расхода топлива; |
| на 2,6% расход топлива за счет повышения точности учета при расчете расхода за смену и при заправке, что позволит установить виновников его нецелевого использования; |
| на 3,8% расход топлива за счет применения обоснованных норм контроля теплотехнического состояния тепловозов с определением и изъятием из эксплуатации локомотивов, постоянно пережигающих топливо; |
| на 1,2% расход топлива за счет улучшения планирования использования локомотивов на различных участках работ, уменьшения времени прогрева и снижения числа локомотивов в горячем простое. |
Опыт эксплуатации на Московской дороге 10 тепловозов ЧМЭ3, оборудованных РПРТ, показал, что в марте и апреле 2005 г. на них было сэкономлено 4,76 т дизельного топлива (57 тыс. руб.).
На основе накопленного опыта эксплуатации регистратора РПРТ планируется его применение на тепловозах ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э, ТЭМ2, 2ТЭ116, 2ТЭ10 и 2М62У. В соответствии с Программой ресурсосбережения ОАО «РЖД» в текущем году будет установлено 143 РПРТ на тепловозах Московской, Горьковской и Северной дорог.
Кроме того, планируется расширение функций регистратора РПРТ в направлении анализа расходования топлива на тягу в локомотивном депо, нормирования удельного расхода топлива на тягу, мониторинга и диагностирования технического и теплотехнического состояния тепловоза. Для этого предусматривается развитие программного обеспечения АРМ РПРТ и аппаратной части бортового регистратора РП-МТ с измерением дополнительных параметров работы тепловоза и его силовой установки — давления в тормозных цилиндрах и в питательной магистрали, температуры воды и масла дизеля, давления в масляной и топливной системах тепловоза.