Перед пуском дизеля локомотивная бригада должна проверить уровень масла в картере, в редукторах, компрессоре и регуляторе числа оборотов, уровень воды воды ы в расширительном баке и топлива в топливном баке.
При стоянке тепловоза рукоятка контроллера должна находится в положении холостого хода, а рукоятка реверсора - в нейтральном положении.
Мы рассмотрим пуск дизеля ширококолейного грузового тепловоза ТЭ3 и универсального грузопассажирского узкоколейного тепловоза ТУ7 (ТУ7А).
Пуск дизеля тепловоза ТЭ3 производится в следующей последовательности:

Запуск дизеля первой (ведущей) секции производится кнопками “топливный насос первой секции” и “пуск дизеля первой секции”. Если температура воды и масла в магистралях ниже +400, дизель необходимо прогреть, установив рукоятку контроллера в 8-е положение. После пуска необходимо проверить работу дизеля и отдельных агрегатов тепловоза. При наличии стуков и других ненормальностей дизель должен быть остановлен.
Перед выездом из депо проверяются действие песочницы и тормоза. Для проверки тормоза необходимо выполнить торможение тепловоза при первой позиции контроллера.
Для того, чтобы привести тепловоз в движение, необходимо на пульте ведущей секции включить кнопку “упраление машинами” и установить рукоятку реверсора в положение “вперёд” или “назад”. После этого рукоятка контроллера постепенно переводится из нулевого в первое, второе и последующие положения в соответствии с требуемой скоростью движения. Трогание поезда с места должно проводится плавно, не допуская буксования локомотива. Держать рукоятку контроллера в каком-либо рабочем положении более 10 секунд, если тепловоз не трогается, не разрешается, так как это может привести к выходу из строя электрических машин из-за сильного перегрева обмоток или подгара коллекторных пластин вследствие прохождения по ним большого тока.
В зависимости от профиля пути, веса состава и других обстоятельств скорость поезда регулируется постановкой рукоятки контроллера в то или иное положение. Перевод рукоятки контроллера из одного положения в другое необходимо производить плавно, с выдержкой на каждом положении не менее 3-5 сек. Резкий перевод рукоятки контроллера вредно отражается на работе поршней дизеля и воздуходувки.
Перед остановкой дизеля он должен проработать вхолостую при восьмом полжении рукоятки контроллера машиниста с тем, чтобы температура воды и масла установилась 50-700. Остановка дизеля производится выключением кнопки топливоподкачивающего насоса. При остановке на промежуточных станциях машинист и его помощник производят осмотр экипажной части, проверяют нагрев моторно-осевых подшипников и букс.

Пуск тепловоза ТУ7 (ТУ7А) осуществляется в следующей последовательности:
Вначале необходимо включить выключатель управления и батареи. После этого включаются все контрольно-измерительные приборы и сигнальные лампы. Для запуска дизеля. необходимо повернуть выключатель “КСТ” влево до упора. При этом получает питание электродвигатель маслопрокачивающего насоса. При достижении давления масла 3 атмосферы срабатывает “РДМ” (реле давления масла) и замыкающими контактами создаётся цепь на контактор “КМН” (контактор маслянного насоса) и “КД” (контактор дизеля). “КМН” разрывает размыкающими кантактами цепь М1, а замыкающими создаёт цепь питания электромагнита БМ2 (блокмагнит). Одновременно создаётся цепь питания БМ1. Электромагниты БМ1 и БМ2 выдвигают топливную рейку на максимальную подачу топлива. КМ включает стартер, который осуществляет подкрутку дизеля. После запуска рукоятку КСТ отпускают.
Для остановки дизеля необходимо выключить управление. В результате размыкается цепь питания БМ2 и рейка топливного насоса под усилием пружины становится на нулевую подачу топлива, в результате чего двигатель останавливается.
При контрольном осмотре тепловоза проверяют уровень масла в баке, компрессорах, картере дизеля и осевых редукторах щупом, уровень топлива в баке щупом, а также уровень воды расширительного бака, начилие колодок и их ширину, буксы. Перед началом движения осматривают дизель, ремни привода вентилятора, компрессоров, отсутствие течи из трубопроводов, исправность гидропередачи.
Для того, чтобы начать движение, необходимо отпустить тормоза переводом рукоятки крана машиниста в рабочее положение (назад до упора) и первести рукоятку реверсора в положение “вперёд” или “назад”, после чего плавно перевести колесо контроллера во вторую позицию, задержав её в этом положении на 5-7 секунд до того, как состав растянется и наберёт небольшую скорость. Далее, контроллер плавно перемещается в нужную позицию. Для торможения контроллер переводится в нулевую позицию и тормозной кран перемещается в положение “перекрытие” (среднее). После этого плавно переводят кран в нужное положение, подпитывая тормозные цилиндры. После остановки тепловоза тормозной кран переводится в положение “остановка” (вперёд до упора). Резко переводить кран в это положение во время движения не допускается.

C. Н. ДОЛЖИКОВ, Д. А. ТИТАНАКОВ

СЕРИИ ТЭМ2

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_________________________

C. Н. Должиков, Д. А. Титанаков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТЕПЛОВОЗОВ

СЕРИИ ТЭМ2

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к лабораторным работам

по дисциплине «Электрооборудование локомотивов»

УДК 629.424.3

ББК 39.235.22-04

Электрические схемы тепловозов серии ТЭМ2: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Электрооборудование локомотивов» / С. Н. Должиков, Д. А. Титанаков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. 26 с.

В методических указаниях приведены сведения об устройстве и принципе работы электрических цепей тепловозов серии ТЭМ2. Рассмотрены алгоритмы работы электрических цепей запуска дизеля, приведения в движение самого локомотива и управления частотой вращения дизеля. Подробно описана последовательность срабатывания и отключения электрических аппаратов.

Предназначены для студентов четвертого и пятого курсов очной и заочной форм обучения специальности «Локомотивы».

Библиогр.: 5 назв. Табл. 1. Рис. 5.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Д. Авилов;

канд. техн. наук, доцент А. Ю. Балакин.

_________________________

 Омский гос. университет

путей сообщения, 2008

ВВЕДЕНИЕ

Принципиальные электрические схемы тепловозов являются сложными по структуре и графическому исполнению. Электрические схемы трудно изучать из-за большого количества в них различных электроаппаратов и коммутируемых цепей. Обобщая опыт исследователей, авторы предлагают электрические схемы тепловозов разделить на отдельные системы, соединенные в общую схему, изучение проводить по разработанным алгоритмам функционирования и принципиальным схемам этих систем.

Алгоритмы функционирования систем составляются с учетом определенной последовательности включения и отключения в них электроаппаратов. Графическое изображение алгоритма – блок-схема, в которой каждый шаг в решении поставленной цели изображается в виде плоской фигуры стандартной формы с поясняющей надписью. Передача управления от блока к блоку указывается стрелками: включение обозначается сплошной линией, отключение –штриховой. Блоки, изображенные в виде трапеции, означают ручные операции, в виде прямоугольника – электроаппарат, двойной окружности – дизель, одной окружности – электрическую машину. Принципиальные схемы составляются отдельно для каждой системы срабатывания. Цепи электроаппаратов в схеме изображаются последовательно сверху вниз согласно алгоритму функционирования. При таком подходе к изучению принципиальные схемы представляются наглядней и лучше запоминаются цепь включения и назначение каждою электроаппарата, что позволяет значительно повысить качество изучения электрических схем тепловозов.

Лабораторная работа 1

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАПУСКА ДИЗЕЛЯ

ТЕПЛОВОЗА ТЭМ2

Цель работы:изучить конструкцию электроаппаратов, участвующих в работе схемы запуска дизеля тепловоза ТЭМ2, алгоритм их срабатывания и цепи питания всех элементов, входящих в схему запуска.

1. 1.1. Пуск дизеля

Для электромонтажных соединений в электрической схеме тепловозов используют клеммные рейки, клеммные коробки и штепсельные разъемы, имеющие камерные обозначения. Клеммы сборных реек обозначают дробью, числитель которой соответствует номеру рейки, знаменатель – порядковому номеру клеммы при отсчете слева направо или сверху вниз. Например, клемма 5/3 обозначает: пятая клеммная рейка, клемма (сверху) № 3. Все клеммы каждой из клеммных коробок обозначают только номером коробки, штепсельные разъемы – буквой Р или буквами ШР и цифрой, соответствующей номеру разъема. Электрические аппараты располагают в высоковольтной камере и на пульте управления.

Для пуска дизеля необходимо:

1) включить рубильник аккумуляторной батареи (РБ);

2) включить автоматические выключатели (автоматы) АВ2 («Масляный насос»), АВ3 («Управление общее») и АВ1 («Топливный насос») на пульте управления;

3) установить контроллер машиниста (КМ) в нулевое положение;

4) установить реверсивную рукоятку в одно из рабочих положений («Вперед») или («Назад»);

5) дать предупредительный сигнал о пуске дизеля;

6) включить тумблер В27 («Пуск – Остановка дизеля») на пульте управления.

1.1.1. Алгоритм пуска дизеля

После включения рубильника РБ (рис 1.1), автоматов АВ2 и АВ3 и установления КМ в нулевое положение, а реверсора – в одно из рабочих положений получает питание катушка реле управления РУ12, которая становится на самоподпитку и подготавливает цепь включения контактора топливного насоса (КТН). При включении автомата АВ1 и тумблера В27 КТН срабатывает и создает цепь питания электродвигателя топливного насоса (ТН) и реле времени РВ2. Электродвигатель ТН приводит во вращение топливный насос, который создает в топливной системе давление, равное 1,8 кгс/см 2 . Реле РВ2 включает контактор масляного насоса (КМН) и подготавливает цепь включения релеРУ5. В свою очередь КМН включает электродвигатель маслопрокачивающего насоса (МН), который приводит во вращение маслопрокачивающий насос, и начинается прокачка масла по системе дизеля. Через 30 с после начала прокачки масла включается реле РУ5, которое подготавливает цепь включения реле времени РВ5 и создает цепь питания контакторов Д1 и Д2, подключающих пусковую и якорную обмотки генератора к аккумуляторной батарее (БА). Генератор начинает вращаться и проворачивает коленвал дизеля. В то же время контактор Д1 создает цепь питания блок-магнита (БМ), который выводит рейки топливных насосов высокого давления на подачу топлива. Происходит вспышка топлива в цилиндрах, и дизель начинает работать. В масляной системе дизеля создается давление масла, и когда оно достигнет 1,6 – 1,7 кгс/см 2 , включается реле давления масла (РДМ), которое включает реле РУ4, последнее становится на самоподпитку и дублирует цепь включения БМ при отключении контактора Д1. Реле РУ4 отключает реле РВ2 и КМН.

После запуска дизеля при отключении контактора Д2 включается реле РУ17, которое дублирует цепь включения реле РУ12 при переключениях контроллера или реверсора. Если дизель не запустился, то через 10 с реле времени РВ5 создает цепь питания реле РУ4 и схема разбирается.

Подготовка нового тепловоза к работе. Перед пуском в эксплуатацию тепловоза, прибывшего со строительного или ремонтного завода, взятого из запаса МПС или резерва управления дороги, производят расконсервацию узлов и агрегатов тепловоза. При этом тепловоз ставят на смотровую канаву и тщательно очищают дизель, генератор, двухмашинный агрегат, вспомогательные электрические машины, компрессор, машинное отделение, аппаратную камеру, кабину машиниста и тяговые электродвигатели. Снимают со всех обернутых деталей и узлов оберточную бумагу. На тяговых электродвигателях снимают заглушки с отверстий выхода охлаждающего воздуха. Чтобы облегчить удаление антикоррозионной смазки с наружных поверхностей деталей, эту работу выполняют после пуска дизеля.

Снятые электрощетки устанавливают в щеткодержатели тяговых электродвигателей. Производят необходимую заправку топливом, маслом, водой и песком и дозаправку смазки согласно карте смазки в объеме текущего ремонта ТР1. Крепят гайки электрических соединений, проверяют крепление механизмов и систем и выполняют работы в объеме технических обслуживании TOI и Т02, а также подготовку тепловоза к работе при выезде из депо и смене бригад. Выполненные работы отмечают в паспорте тепловоза.

Подготовка тепловоза к работе при выезде из депо и смене бригад.

При выезде из депо и смене бригад необходимо проверить исправность тепловоза и выполнить работы, обеспечивающие его нормальную работу.

Перед пуском необходимо осмотреть дизель и проверить уровень масла в дизеле, регуляторе частоты вращения вала, компрессоре и масляном баке, а также уровень топлива в топливном баке и воды в расширительном баке. Спустить отстой из топливного бака, эмульсию воды из сливной трубы картера дизеля и провернуть рукоятки масляных фильтров на 2-3 оборота. Убедиться в том, что все краны находятся в рабочем положении, фрикционная муфта вентилятора холодильника выключена, рукоятка контроллера установлена в нулевом положении и не выключена рукояткой аварийной остановки дизеля подача топлива. Температура воды и масла должна быть не ниже 20° С.

Произвести осмотр электрических машин и оборудования, расположенных под капотом и в аппаратной камере, тормозного оборудования и экипажной части тепловоза.

В том случае, если дизель перед пуском длительное время не работал (после стоянки дизеля более суток), необходимо открыть индикаторные краны на всех цилиндрах и провернуть коленчатый вал дизеля на несколько оборотов от аккумуляторной батареи и убедиться в том, что скопившееся масло вытекло из цилиндров. Затем необходимо выпустить воздух, попавший в топливную систему. Для этого следует открыть контрольный краник и пробку, расположенные на напорном трубопроводе и топливном фильтре, включить вспомогательный топливоподкачивающий насос и сливать топливо до тех пор, пока оно не пойдет сплошной струей без пузырьков воздуха, после чего краник и пробку закрыть и вспомогательный топливоподкачивающий насос выключить.

Пуск дизеля. Для пуска дизеля- необходимо:

включить рубильник аккумуляторной батареи;

поставить реверсивную рукоятку контроллера в положение «Впеоед» или «Назад»;

включить автоматы «Масляный насос» и «Сигнально-контрольные приборы»;

включить тумблер «Питание приборов»;

включить автомат «Топливный насос»;

включить автомат (кнопку) «Управление общее»;

дать предупредительный сигнал о пуске дизеля (рукоятка контроллера должна быть в нулевом положении);

включить тумблер «Пуск - остановка дизеля» или кнопку «Пуск дизеля».

На тепловозах ТЭМ1 и ТЭМ2 до № 300 кнопку «Пуск дизеля» необходимо держать до тех пор, пока давление масла в системе достигнет 1,6 кгс/см2. При включении кнопки «Пуск дизеля» включается маслопрока-чивающий насос, который в течение 30 с прокачивает дизель маслом, после чего автоматически включаются пусковые контакторы и происходит запуск дизеля. Кнопку «Пуск дизеля» во избежание разрядки аккумуляторной батареи можно держать включенной после момента включения пусковых контакторов не более 15 с.

На тепловозах ТЭМ2 с № 300 при включении тумблера «Пуск -остановка дизеля» вначале включается топливный насос, а затем маслопрока-чивающий насос, который работает в течение 30 с, после чего автоматически включаются пусковые контакторы и происходит запуск дизеля.

Если первые два-три пуска оказались безуспешными, то во избежание разрядки аккумуляторной батареи последующие пуски до выяснения и устранения неисправности делать не следует. В случае появления ненормальных стуков необходимо остановить дизель, выяснить и устранить причины ненормальной работы. После пуска дизеля при выезде из депо и смене бригад проверяется пррслушиванием и осмотром исправность работы дизеля и всего оборудования, отсутствие утечек топлива, масла и воды в соединениях трубопроводов, а также зарядка аккумуляторной батареи (по показанию амперметра).

Трогание тепловоза с места и уход за ним в пути следования. Перед выходом тепловоза из депо под поезд проверяют действие песочниц, работу автоматического и вспомогательного тормозов, положение кранов тормозной песочной систем и системы автоматики, а также положение отключателей тяговых электродвигателей, которые должны быть включены. Перед взятием нагрузки температура воды и масла должна быть не ниже 40 0 С, в противном случае необходимо прогреть дизель, установив рукоятку контроллера на 5-ю позицию, предварително выключив тумблер (кнопку) «Управление машинами».

Для трогания тепловоза с места (дизель работает) необходимо включить тумблер (кнопку) «Управление машинами», поставить реверсивную рукоятку в положение, соответствующее направлению движения, и перевести рукоятку контроллера в рабочее положение. За 30-50 м, не доезжая до состава, привести в действие песочницы. Подъехав к составу, сжать его. При трогании с места не допускать боксования колес. Если тепловоз с составом не трогается, быстро дать обратный ход (сжать поезд) и снова повторить трогание поезда. Время, в течение которого рукоятка контроллера может находиться на том-или ином положении, когда тепловоз не трогается, не должно превышать 10 с. Набирая скорость, с целью предотвращения боксования необходимо своевременно производить подачу песка под колеса. При возникновении боксования следует уменьшить частоту вращения вала дизеля путем перевода рукоятки контроллера машиниста на более низшее положение, после чего повторить процесс повышения скорости. При переводе контроллера с низших положений на высокие необходимо делать выдержку на каждом положении не менее 2-3 с, чтобы исключить резкое повышение частоты вращения вала.

При маневровой работе или в пути следования локомотивная бригада обязана следить за показаниями приборов и нормальной работой агрегатов тепловоза. Рекомендуется поддерживать температуру масла на тепловозе ТЭМ2 при отключенной автоматике в пределах 65-75° С и на тепловозе ТЭМ1 60-70° С. Максимально допустимая температура масла на обоих тепловозах должна быть не выше 80° С. Температуру воды на тепловозе ТЭМ2 рекомендуется поддерживать в пределах 70-80° С, но не выше 88° С, на тепловозе ТЭМ1 - в пределах 60-75° С и не выше 85е С. Температура воды, охлаждающей наддувочный воздух на тепловозе ТЭМ2, должна быть не выше 55° С. Указанные температуры поддерживаются включением и отключением вентилятора холодильника, а при необходимости и жалюзи. На тепловозах ТЭМ2 поддержание температур воды и масла дизеля обеспечивается автоматикой регулирования без вмешательства локомотивной бригады. При этом следует иметь в виду, что при температуре масла 80° С загорается сигнальная лампа, а при температуре воды 88° С происходит сброс нагрузки.

При эксплуатации тепловоза необходимо контролировать ритмичность работы дизеля на слух, проверять уровень воды в расширительном баке, отсутствие течи воды и масла в соединениях, нагрев подшипников электрических машин и вентиляторов (при остановленном дизеле). Кроме того, внешним осмотром проверяют электроаппаратуру в аппаратной камере, а также экипажную часть. При выполнении работ, связанных с изменением направления движения, запрещается переводить реверсивную рукоятку контроллера на обратный ход до полной остановки тепловоза.

Остановка дизеля. Перед остановкой дизеля необходимо снизить температуру воды и масла до 50-60° С, поработав несколько минут на нулевом положении контроллера, для чего на тепловозе ТЭМ2 необходимо переходить с автоматического регулирования на дистанционное. Остановку дизеля производят выключением автомата «Топливный насос» или тумблера «Пуск - остановка дизеля», а в случаях крайней необходимости - рукояткой аварийной остановки дизеля.

Постановка тепловоза в депо. При постановке тепловоза в депо необходимо выполнить технические обслуживания Т01 и Т02, тщательно очистить дизель-генератор, электрические машины и вспомогательные агрегаты, кабину и все помещения.

Уходя с тепловоза, локомотивная бригада обязана слить конденсат из воздушных резервуаров, затормозить тепловоз ручным тормозом, выключить автоматы и кнопки, погасить свет и сдать дежурному по депо рукоятку реверсивного контроллера. В холодное время тепловоз следует вводить в утепленное депо с прогретыми двигателями. В случае запотевания коллекторов их необходимо протереть салфетками и обдуть сухим воздухом давлением не выше 2 кгс/см2 и замерить величину сопротивления изоляции. В зимний период во время стоянки тепловоза поддерживать температуру воды в системе дизеля не ниже 20° С. Если тепловоз ставится в депо на срок более 15 суток, сделать антикоррозионную обработку агрегатов тепловоза.

Подготовка тепловоза к зимнему периоду работы. Подготовку тепловоза производят на техническом обслуживании ТОЗ и текущих ремонтах в период проведения осенне-комиссионного осмотра. Наряду с работами, предусмотренными трафиками технологического процесса ремонтов, выполняют работы по утеплению и дополнительной защите узлов и деталей тепловоза. Утепляют трубы, соединяющие главные резервуары, трубы от дизеля до калорифера и батареи обогрева ног машиниста, ремонтируют износившуюся изоляцию.

Одновременно с утеплением производят уплотнение трубопроводов в месте их прохода через раму тепловоза. Для утепления холодильника боковые и верхние жалюзи тепловоза необходимо закрыть чехлами, укрепить их на кузове ремнями. Чехлы должны плотно прилегать по всему периметру к каркасу жалюзи. До наступления похолоданий следует привести в исправное состояние жалюзи холодильника, для утепления капота тепловоза поставить на всех дверцах капота защитные щитки. Для предупреждения попадания влаги в тяговые электродвигатели на всасывающих сетках вентиляторов следует установить неплотную мешковину или дополнительную металлическую сетку размером ячеек не более 0,5 мм. На боковые вентиляционные окна тяговых электродвигателей установить защитные щитки, которые должны быть тщательно укреплены болтами, и проверить напор воздуха в каждом тяговом электродвигателе.

3.3. Питание электродвигателя маслопрокачивающего насоса

На тепловозах применяется предварительная (перед запуском дизеля) прокачка масла. Предварительная прокачка масла имеет большое значение с точки зрения уменьшения износа трущихся детелей дизеля, ускорения процесса пуска, а следовательно, уменьшения разряда аккумуляторной батареи и повышения надежности запуска. Начинается прокачка масла в системе смазки дизеля тотчас же после нажатия кнопки "Пуск дизеля", как при автоматическом, так и неавтоматическом запуске дизеля. Заканчиваться прокачка может по установленной заранее выдержке времени, при достижении определенного давления в масляной системе дизеля или одновременно с окончанием процесса запуска.

Тепловоз 2М62 . Приведение привода маслопрокачивающего насоса в рабочее состояние осуществляется после нажатия и удержания кнопки "Пуск дизеля 1". В результате напряжение подается на реле времени РВ1 по цепи: зажим 12/10 («плюс» схемы), провод 315, контакты автомата А16 «Управление», блокировки БУ крана машиниста, провод 304, контакты КМреверсивного механизма контроллера машиниста, замкнутые при установке реверсивной рукоятки в рабочее положение, провода 305, 1046, контакты 4 контроллера машиниста КМ, замкнутые при нулевой позиции, провод 316, контакты кнопки «Пуск дизеля I», провод 317, клемма 13/1, провод318, клемма 6/2, провод 381, замкнутые контакты реле РУ11, реле РВ1, провод 247, клеммы1/13...20 («минус» схемы).
Одновременно c РВ1 получает питание катушка контактора КМН по параллельной цепи: замкнутые контакты реле РУ11, провод 389, замкнутые контакты КТН, провода 319, 982, контакты реле РУ5, провод 333, катушка контактора КМН, провода 144, 145, 148, зажимы 1/13...20.
Главные контакты контактора КМН замыкают цепь питания электродвигателя МНмаслопрокачивающего насоса: «плюс» аккумуляторной батареи, замкнутые контакты разъединителя батареи ВБ, провод 385, предохранитель 125 А, провод 388, замкнутые главные контакты контактора КМН, провод 390, электродвигатель МН, провода 403, 404, замкнутые контакты ВБ, «минус» батареи

Прокачка масла продолжается приблизительно 90 секунд (промежуток времени устанавливается настройкой реле времени РВ1), после чего собирается схема проворота коленчатого вала дизеля.

https://pandia.ru/text/78/444/images/image003_82.jpg" width="655" height="285 src=">

Рис.3.20. Схема питания электродвигателя маслопрокачивающего насоса тепловоза 2ТЭ10

https://pandia.ru/text/78/444/images/image005_52.jpg" width="575" height="373 src=">

Рис.3.22. Схема питания электродвигателя маслопрокачивающего насоса тепловоза 2ТЭ116

Рис.3.23. Схема запуска дизеля тепловоза 2ТЭ116

К схемам пуска и контроля работы дизеля относятся схемы, связанные с топливоснабжением дизеля, с прокачкой его маслом перед запуском и после остановки и с проворотом коленчатого вала при запуске.

Для успешного пуска и работы дизеля необходимо поддержание достаточного давления топлива (100. 150 кПа) в коллекторе топливных насосов высокого давления (ТНВД). Это давление создает топливоподкачивающий насос (ТН). Дизели некоторых тепловозов (ЧМЭЗ всех индексов, 2ТЭ116, ТЭП70) оборудованы ТН с механическим приводом (от коленчатого вала). При запуске этот насос недопустимо долго создавал бы достаточное давление в

Рис. 13.18. Типичная схема подключения электродвигателя топливопод-

качивающего насоса:

ВА «Топливный насос» - автоматический выключатель топливного насоса; КТН- контактор топливного насоса; ЭТН - электродвигатель топливного насоса; ДП- дополнительные полюса; СІ-С2, ІШ-Ш2 - обмотки возбуждения топливного насоса коллекторе ТНВД, поэтому любой тепловоз оборудуется пусковым ТН с ручным (ЧМЭЗ всех индексов) или электрическим от аккумуляторной батареи (АБ) приводом (все отечественные тепловозы и дизель-поезда). Если дизель тепловоза не оборудован ТН с механическим приводом, ТН с электроприводом остается включенным и при работе дизеля; если оборудован, то после запуска последний выключается, хотя может быть и включен при неисправности основного ТН.

На дизель-поездах венгерского производства (Д и Д1) расходные топливные баки расположены выше дизеля. Напора, обусловленного высотой бака, достаточно для запуска дизеля, но недостаточно для его нормальной работы, поэтому после запуска включается топливоподкачивающий насос с электроприводом. Цепь электродвигателя этого насоса собирает реле окончания пуска 118.

На всех отечественных тепловозах и дизель-поездах якорная цепь электродвигателя ТН (ЭТН) защищается от токов короткого замыкания автоматическим выключателем и, как правило, коммутируется контактом контактора (на тепловозах М62 - сильноточного реле) топливоподкачивающего насоса (обозначение - КТН на М62 - РУЗ, рис. 13.18, на дизель-поездах ДР1 всех индексов - КНТ). Тепловозы постройки Людиновского тепловозостроительного завода (с гидропередачей и ТЭМ7А) КТН (реле) не оборудованы. Цепь электродвигателя ТН на них замыкается и размыкается только автоматическим выключателем «Топливный насос», установленным на пульте управления.

Перед запуском осуществляют прокачку масляной системы дизеля во избежание сухого трения в подшипниках скольжения при провороте коленчатого вала. Прокачка осуществляется масло-прокачивающем насосом (МН) с ручным или электрическим приводом. На тепловозах широкой колеи и дизель-поездах применяют МН только с электрическим приводом. Цепь электродвигателя МН (ЭМН) защищается от токов короткого замыкания, как правило, плавкой вставкой (на ТЭМ2 всех индексов, ТЭМ15,

ТЭМ17, ТЭМ18 - автоматическим выключателем) и коммутируется электромагнитным контактом контактора маслопрокачиваю-щего насоса (КМН; на дизель-поездах ДР1 всех индексов - КНМ; дизель-поездах Д и Д1 - МК2 и МКЗ; рис. 13.19).

Проворот коленчатого вала осуществляется электрической машиной, получающей питание от АБ. При провороте используется последовательная или смешанная схема возбуждения, поскольку они обеспечивают максимальный пусковой момент: после подключения якорной цепи к АБ сила тока при неподвижном якоре достигает максимальной величины, магнитная система полюсов статора насыщается; вращающий момент, пропорциональный силе якорного тока и магнитному потоку полюсов, очень велик; по мере раскручивания якоря он снижается.

Электромагнитные контакторы, осуществляющие соединение якорной цепи машины, производящей запуск, с АБ, называют пусковыми (обозначение - Д, КД, на тепловозах с гидропередачей - также КП). На тепловозах серии ТЭМ7А пуск машины, осуществляющей проворот коленчатого вала, реостатный: машина соединяется с АБ через пусковое сопротивление, которое через 1 с шунтируется. На остальных тепловозах и дизель-поездах пуск прямой (безреостатный).

На тепловозах и дизель-поездах с механической, гидромеханической и гидравлической передачами (кроме ДР1А) проворот коленчатого вала осуществляется специально предназначенной для этого машиной - электростартером (обозначение - ЭС или СТ), соединенным с коленчатым валом управляемой муфтой, которая выключается после пуска дизеля. Необходимость в этой муфте обусловлена тем, что после развития коленчатым валом дизеля частоты вращения холостого хода якорь стартера, если бы муфта не выключалась, развивал бы недопустимо высокую частоту вращения, что приводило бы к его повреждению (разбандажировке). На некоторых тепловозах и дизель-поездах установлено два стартера на один дизель (ТГМЗ, Д, Д1 и т.д.).

Рис. 13.19. Типичная схема подключения электродвигателя маслопрока-

чивающего насоса:

пр - предохранитель; КМН- контактор масляного насоса; ЭМН - электродвигатель масляного насоса; дп- добавочные полюса; С1-С2, Ш1 - Ш2 - обмотки возбуждения масляного насоса

Рис. 13.20. Эскиз муфты стартера тепловоза с гидравлической передачей Схема проворота существенным образом связана с конструкцией муфты. Например, на тепловозах ТГМ6А и ТГМ6Б (рис. 13.20) стартер имеет полый вал, внутри которого нарезана резьба; по резьбе в вал ввернута втулка, подпружиненная возвратной пружиной; во внутреннее отверстие втулки со шлицами вставляется хвостовик с шестерней, которая при смещении хвостовика вдоль оси якоря входит в зацепление с зубчатым венцом маховика дизеля; хвостовик, соединенный со втулкой шлицевым соединением, имеет возможность в определенных пределах смещаться относительно втулки в осевом направлении. Направления резьбы на втулке и вращения якоря таковы, что если частота вращения якоря превышает частоту вращения шестерни, то втулка движется в сторону дизеля; при обратном соотношении - от него.

Внутри вала расположен якорь блок-магнита БМ2 (не следует путать его с блок-магнитом дизеля); при подаче питания на катушку БМ2 его якорь смещает хвостовик в сторону дизеля. БМ2 оборудован блок-контактом, замыкающимся при полном вводе в зацепление шестерни хвостовика с зубчатым венцом маховика дизеля.

Цепь якоря стартера коммутируется контактами двух контакторов - КП2 и КП1 - по плюсу и минусу соответственно (рис. 13.21, а). После замыкания пускового контактора КД его блок-контакт собирает цепь катушки контактора КП1, после замыкания которого собирается цепь стартера через катушку блок-магнита; якорь последнего смещает хвостовик и вводит его шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика дизеля. В начальный

Рис. 13.21. Типичные упрощенные схемы проворота коленчатого вала дизеля: а - тепловоза с гидравлической передачей (ТГМ6А, ТГМ6Б); б - односекцион-ного тепловоза с электрической передачей постоянно-постоянного тока (М62); в - двухсекционного тепловоза с электрической передачей переменно-постоянного тока (2ТЭ116); г - односекционного тепловоза с электрической передачей переменно-постоянного тока с реостатным пуском СТГ (ТЭМ7А); СТ - стартер; Ш1-Ш2, С1 -С2 - обмотки возбуждения стартера; КД1, КД2, КП1, КП2, КРН - контакторы; КД, Д1, Д2 - пусковые контакторы; КВ - контактор возбудителя; БМ2 - блок-магнит; АБ - аккумуляторная батарея; ТГ - тяговый генератор; В - возбудитель; Н1 -Н2, П - обмотки возбуждения; ТЭД - тяговый электродвигатель; СТГ- стартер-генератор; СЗБ - сопротивление заряда батареи; ДЗБ - диод заряда батареи; РН - регулятор напряжения

момент пуска частота вращения якоря превышает частоту вращения хвостовика, втулка наворачивается по резьбе в сторону дизеля и фиксирует хвостовик в положении зацепления.

После фиксации шестерни втулкой необходимость в нажатии на хвостовик якоря блок-магнита отпадает. Замкнувшийся блок-контакт БМ2 собирает цепь катушки контактора КП2, силовой контакт которого шунтирует катушку БМ2, после чего сила тока в ней падает практически до нуля, и возвратная пружина якоря возвращает его в исходное положение. Разрыва цепи катушки КП2 при этом не происходит, поскольку замыкающий блок-контакт КП2 шунтирует контакт БМ2.

После запуска дизеля частота вращения его коленчатого вала и маховика быстро возрастает; сцепленный шестерней с его зубчатым венцом хвостовик начинает вращаться быстрее вала якоря стартера, вследствие чего втулка, сворачиваясь по резьбе, движется от дизеля и, толкая хвостовик, выводит его из зацепления. После этого стартер работает в режиме холостого хода, его якорная цепь разрывается после размыкания пускового контактора КД. Именно эта непродолжительная работа в режиме холостого хода и требует использования смешанной, а не последовательной схемы возбуждения: двигатель последовательного возбуждения без нагрузки, как известно, идет «вразнос», поскольку при малой величине якорного тока ток возбуждения и магнитный поток полюсов статора также малы и частота вращения якоря стартера п неограниченно возрастает:

и где и - напряжение, подводимое к стартеру; Се - постоянная электрической машины; Ф - магнитный поток электрической машины.

На тепловозах с передачей постоянно-постоянного тока для проворота коленчатого вала дизеля используется тяговый генератор. Возбуждение ТГ при работе его в качестве стартера осуществляется специально уложенной для этой цели на статоре пусковой обмоткой последовательного возбуждения.

Поскольку цепи тягового генератора и цепи управления гальванически не связаны, для сборки схемы проворота необходимы два контактора, контакты которых подключают генератор к батарее по плюсу и по минусу (см. рис. 13.21, б).

На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока тяговый генератор представляет собой синхронную машину переменного тока и, следовательно, не может быть использован для проворота коленчатого вала дизеля. Функцию стартера на таких тепловозах выполняет вспомогательный генератор, называемый стартером-генератором (СТГ).

Поскольку при запуске дизеля необходимо развитие значительного вращающего момента, СТГ тепловоза с передачей переменно-постоянного тока имеет мощность, приблизительно в четыре раза большую, чем ВГ тепловоза с передачей постоянно-постоянного тока. Избытки мощности СТГ при работе его в режиме генератора (при работающем дизеле) используются на нужды электрического привода компрессора (все тепловозы с передачей постоянно-постоянного тока оборудуются компрессорами с механическим приводом от коленчатого вала дизеля).

Стартером-генератором может быть оборудован также тепловоз (дизель-поезд) с гидравлической (механической, гидромеханической) передачей. Из ныне эксплуатируемых серий таких машин стартер-генератор установлен на дизель-поездах ДР1А. Избыток мощности используется для электроотопления салонов вагонов.

Поскольку якорная цепь СТГ гальванически связана с цепями управления, так как именно он осуществляет их питание при работающем дизеле, для сборки схемы проворота достаточно одного контактора, контакт которого осуществляет подключение СТГ к АБ через пусковую обмотку по плюсу; по минусу АБ и СТГ соединены как при пуске, так и при работе дизеля.

На двух- и многосекционных тепловозах минусы всех секций подключены к межсекционному соединению. Это обеспечивает возможность управления ведомой секцией с ведущей путем подачи плюсового потенциала на ее аппараты. При провороте коленчатого вала дизеля одной секции осуществляется также подключение плюсов всех АБ к межсекционному плюсовому соединению, после чего батареи оказываются соединенными параллельно. Таким способом достигается снижение разрядного тока при провороте коленчатого вала, что существенно продлевает срок службы АБ.

Подключение плюсов батарей секций к межсекционному плюсовому соединению осуществляют дополнительные пусковые контакторы, катушки которых подключены к межсекционному соединению, что обеспечивает одновременное их замыкание.

Таким образом, на двух- и многосекционных тепловозах устанавливается на один пусковой контактор больше, чем на аналогичных односекционных: на тепловозах с передачей постоянно-постоянного тока - три, переменно-постоянного - два (см. рис. 13.21, в).

Для остановки дизеля его регулятор оборудуют стоп-устрой-ством - блок-магнитом (обозначения - БМ, ЭТ, МР6, ЭМОД, ВОД; кроме дизель-поездов Д и Д1), представляющим собой электромагнит, якорь которого связан с механизмом слива масла из-под поршней, перемещающих рейки ТНВД. Дизель может работать только при протекании тока по катушке блок-магнита; при разрыве ее цепи регулятор устанавливает рейки ТНВД в положение нулевой подачи, и дизель останавливается. Машинист может остановить дизель, разорвав цепь катушки блок-магнита с помощью автоматического выключателя или тумблера, через контакт которого она получает питание. Кроме того, в этой цепи имеются контакты аппаратов защиты, автоматически разрывающие цепь при возникновении опасной для дизеля или локомотивной бригады ситуации.

В частности, дизель любого тепловоза или моторного вагона дизель-поезда оборудуется защитой от опасного понижения давления в масляной системе, которая в простейшем случае представляет собой контакт реле давления масла (РДМ) в цепи катушки блок-магнита, размыкающийся при падении давления ниже минимально допустимого уровня (рис. 13.22). На дизель-поездах венгерского производства Д и Д1 защита от понижения давления масла осуществляется регулятором дизеля (не электрически).

Проворот коленчатого вала дизеля происходит при меньшем давлении масла, поскольку маломощный маслопрокачивающий насос не может создать высокое давление. В связи с этим перед проворотом необходимо собрать цепь питания катушки блок-магнита, не содержащую контакт аппарата, осуществляющего защиту от пониженного давления масла; как правило, эта цепь собирается шунтированием его замыкающим блок-контактом одного из пусковых контакторов.

После остановки дизеля давление масла в аккумуляторах его регулятора достаточно быстро снижается до нуля. Вследствие этого при провороте коленчатого вала невозможен вывод реек ТНВД на подачу топлива до тех пор, пока масляный насос регулятора, приводимый во вращение коленчатым валом дизеля, не создаст достаточное давление в масляной системе регулятора. Это обстоятельство существенно удлиняет процесс запуска, что сокращает срок службы аккумуляторной батареи.

Во избежание этого на современных тепловозах (М62, ТЭП70, ТЭМ7А, 2ТЭ116 и т.д.) применяют пневматический ускоритель пуска, осуществляющий вывод реек ТНВД на подачу при запуске. Пропуск сжатого воздуха к ускорителю осуществляет электропневматический вентиль (вентиль ускорителя пуска, обозначение - ВУП или ВП7).

На тепловозах чешского производства ЧМЭЗ (всех индексов) и дизель-поездах ДР1 (всех индексов) масляная система регулятора связана с масляной системой дизеля, в силу чего необходи-

Рис. 13.22. Простейшая схема питания катушки блок-магнита дизеля:

ВА «Топливный насос» - автоматический выключатель «Топливный насос»; РДМ - контакт реле давления масла; Д1 - контакт пускового контактора; БМ - блок-магнит мое давление масла в системе регулятора создается в процессе предпусковой прокачки дизеля маслом. Преимущество тепловозов (дизель-поездов) с такой конструкцией регулятора состоит в том, что ускоренный запуск осуществляется даже при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах тепловоза (дизель-поезда).

По окончании запуска при выключенной тяге дизель работает с минимально возможной частотой вращения коленчатого вала практически без нагрузки. При таком режиме работы часть паров топлива в цилиндрах конденсируется и просачивается в картер, вызывая разжижение масла. Во избежание этого многоцилиндровые дизели (более шести цилиндров) оборудуют пневматическими устройствами, разъединяющими регулятор и рейки половины ТНВД. После включения этого устройства к форсункам половины цилиндров топливо не поступает, а остальные цилиндры работают с повышенной нагрузкой. Сжатый воздух к устройству отключения половины цилиндров пропускает вентиль отключения топливных насосов.

После остановки дизеля ротор его турбокомпрессора, обладая значительной инерцией, продолжает вращаться достаточно долго (до 1 мин). Между тем коленчатый вал дизеля и шестерни масляного насоса не вращаются. Таким образом, после остановки дизеля необходимо включать маслопрокачивающий насос для обеспечения смазки подшипников турбокомпрессора.

Большинство современных тепловозов (2М62, 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭМ7А, ТГМ6А, ТГМ6Б и т.д.) оснащены схемами, обеспечивающими автоматическую прокачку маслом дизеля после остановки.

Релейные схемы управления пуском. Итак, для осуществления пуска дизеля необходимо выполнить целый ряд операций в определенной последовательности, или, как говорят, по определенному алгоритму.

Эту последовательность с выдержкой необходимых интервалов времени между операциями и промежуточным контролем успешности их выполнения осуществляет релейная схема пуска дизеля, собранная из реле, реле времени, датчиков давления, концевых выключателей, а на тепловозах ТЭМ7А и некоторых 2ТЭ116 - также полупроводниково-релейных блоков.

Релейные схемы пуска дизелей тепловозов и дизель-поездов чрезвычайно разнообразны, что связано как с конструктивными особенностями тепловоза (дизель-поезда), так и со временем начала его производства (архаичностью схемы), а иногда и просто с тем, что над созданием схем работали конструкторские бюро нескольких тепловозостроительных заводов, каждое из которых находило свое решение.

Здесь мы приведем лишь общий алгоритм пуска дизеля, кратко упоминая о том, замыканием каких аппаратов достигается выполнение той или иной операции.

Для успешного пуска дизеля необходимо выполнить следующие операции.

1. Включение топливоподкачивающего насоса (на тепловозах ЧМЭЗ всех индексов - накачка топлива в коллектор ТНВД ручным насосом). Операция осуществляется замыканием автоматического выключателя в якорной цепи ЭТН (см. рис. 13.18), а на тепловозах и дизель-поездах, в схемах которых имеется контактор (реле) топливоподкачивающего насоса, - также и его замыканием, которое происходит после замыкания контакта автоматического выключателя (тумблера) в цепи катушки контактора (реле).

2. Включение маслопрокачивающего насоса осуществляется замыканием контактора КМН (см. рис. 13.19), на катушку которого машинист подает питание, нажимая кнопку «Пуск дизеля» (на ТЭМ7А, ТГМ6А, ТГМ6Б - тумблер с самовозвратом). Прокачка дизеля маслом должна осуществляться через определенный промежуток времени (20.70 с на тепловозах и дизель-поездах различных серий); на всех современных тепловозах этот интервал времени автоматически выдерживается реле времени, получающим питание одновременно с катушкой КМН: замыкающийся с выдержкой времени контакт этого реле собирает цепь пусковых контакторов. В случае если после кратковременного нажатия кнопки (тумблера) «Пуск дизеля» ее (его) можно отпустить и все дальнейшие операции схема выполнит автоматически, считается, что тепловоз (дизель-поезд) оборудован схемой автозапуска. К таким схемам следует отнести и довольно специфическую схему, разработанную на Брянском машиностроительном заводе (тепловозы ТЭМ2 и т.д.). Пуск дизеля на тепловозах с этой схемой осуществляется переводом тумблера без самовозврата из положения «Остановка» в положение «Пуск», после чего получают питание катушки КТН и КМН.

В схемах пуска дизель-поездов ДР1 (всех индексов) контроль времени предпусковой прокачки отсутствует, а ее качество обеспечивается тем, что цепь катушки пускового контактора собирается контактом реле давления масла РДМ1, замыкающимся при создании в масляной системе давления 0,5 кгс/см2.

3. Проворот коленчатого вала дизеля осуществляется замыканием пусковых контакторов (см. рис. 13.21). Одновременно с этим собирается схема питания катушки блок-магнита дизеля без защиты от пониженного давления масла (см. рис. 13.22), и подается питание на катушку вентиля ускорителя пуска (на тепловозах, имеющих такие устройства).

4. Разборка пусковых цепей выполняется после успешного запуска дизеля или в том случае, если запуск явно не удается, во избежание слишком глубокой разрядки батареи. При этом снимается питание с катушек пусковых контакторов, вентиля ускорителя пуска и КМН, а также разрывается пусковая цепь питания катушки блок-магнита регулятора дизеля. На тепловозах, оборудованных топливоподкачивающим насосом с механическим приводом (ТЭП70, 2ТЭ116), снимается питание и с катушки КТН.

На тепловозах, не оборудованных схемой автозапуска (М62, 2М62 и др.), разборку пусковых цепей осуществляет машинист, отпуская кнопку «Пуск дизеля».

В схемах автозапуска разборка производится автоматически, с помощью реле окончания пуска, катушка которого получает питание по истечении определенного времени с момента начала про-ворота (на тепловозах 2М62У, ЗМ62У - с момента начала прокачки дизеля маслом). Для этих целей в схемах предусмотрено реле времени, получающее питание одновременно с катушками пусковых контакторов (на тепловозах 2М62У, ЗМ62У - КМН). На многих тепловозах предусмотрена возможность более раннего получения питания катушкой реле окончания пуска; таким образом удается продлить срок службы АБ.

Сигналом, воздействующим на схему в случае успешного запуска, является, как правило, напряжение, снимаемое с одной из электрических машин: со специального таходатчика на ТЭП70 с первой модификацией схемы; с возбудителя на ТЭП70 с более поздней модификацией схемы, ТЭМ7А, некоторых 2ТЭ116; со вспомогательного генератора на ЧМЭЗ, ТГМ6А и ТГМ6Б. У машины, через обмотку возбуждения которой при запуске пропускают ток, напряжение, подводимое к катушке реле окончания пуска, достигает необходимой для замыкания реле величины после развития коленчатым валом дизеля частоты вращения холостого хода. В схеме тепловозов Брянского завода (ТЭМ2 и т. п.), а также в схемах дизель-поездов ДР1 (всех индексов) таким сигналом является замыкание контакта реле давления масла, происходящее при развитии коленчатым валом дизеля частоты вращения холостого хода.

В случае успешного запуска дизеля по окончании разборки пусковых цепей получают питание катушки контактора (реле) регулятора напряжения и вентиля отключения топливных насосов (на тепловозах, дизели которых оснащены таким устройством).

В схемах современных тепловозов имеются защитные устройства в цепях пуска, исключающие проворот коленчатого вала дизеля в том случае, если он может привести к повреждению дизеля или электрической схемы.

Защита от запуска при нахождении контроллера машиниста на позиции выше нулевой предусмотрена во избежание одновременной сборки схем тяги и пуска. Пусковые цепи получают питание через контакт контроллера машиниста, замкнутый при нахождении его штурвала на нулевой позиции, или через контакты реле, замкнутых одновременно только при нахождении штурвала контроллера на нулевой позиции (тепловозы 2М62, 2М62У и т.д.).

Защита от одновременной сборки цепей пуска и возбуждения ТГ вследствие пригорання контактов контактора возбуждения или поступления постороннего питания на его катушку осуществляется размыкающим блок-контактом контактора возбуждения генератора в цепях пуска.

Защита от запуска при неработающем топливоподкачивающем насосе производится замыкающим блок-контактом КТН (контактом реле ТН) в цепях пуска (на тепловозах, имеющих это реле).

Защита от проворота коленчатого вала дизеля, когда маслопро-качивающий насос не создает необходимого давления масла, в простейшем случае обеспечивается благодаря тому, что катушки пусковых контакторов получают питание от плавкой вставки (автоматического выключателя) электродвигателя насоса. При перегорании вставки (размыкании выключателя), когда насос фактически не работает, не получают питание и катушки пусковых контакторов, и проворот не происходит (тепловозы ТЭМ2, 2ТЭ116 и т.д.). Более совершенная защита осуществляется контактом реле давления масла в цепях проворота. При такой защите проворот исключается и при механической причине отсутствия необходимого давления.

Защита от проворота при введенном в зацепление червяке вало-проворотного устройства (ВПУ) на тепловозах, имеющих такое устройство (М62, ТЭП70, 2ТЭ116, ТЭМ7Аит.д.), осуществляется контактом концевого выключателя, замкнутым при выведенном из зацепления и зафиксированном червяке ВПУ (блокировка валопроворотного устройства; обозначение - БВУ или 105).

Защита от запуска непрогретого дизеля производится контактами термореле воды в цепях пуска (на всех дизель-поездах, оборудованных котлами-подогревателями).

Защита дизеля при его работе. Современный тепловоз оборудован устройствами, обеспечивающими остановку дизеля при возникновении ситуации опасной для него, электрической схемы или локомотивной бригады.

Одним из этих защитных устройств является предельный выключатель, останавливающий дизель, когда частота вращения его коленчатого вала превышает предельно допустимую величину (разнос).

На современных тепловозах (ТЭП70, 2ТЭ116, ТГМ6А и ТГМ6Б и т.д.) остановка осуществляется не только выводом реек ТНВД в положение нулевой подачи топлива, но и перекрытием доступа воздуха в ресивер при помощи специального устройства - воздушной захлопки; это обеспечивает остановку дизеля при работе его без подачи топлива за счет сгорания масла.

На некоторых современных тепловозах (ТЭМ7А, 2ТЭ116) регулятор оснащают электрическим устройством экстренной остановки дизеля, при подаче питания к которому (при нажатии машинистом кнопки «Аварийная остановка» или с помощью контакта одного из защитных устройств) происходит срабатывание предельного выключателя при любой частоте вращения дизеля. В основном же все виды защиты связаны с отключением питания катушки блок-магнита регулятора.

Защита от недопустимого снижения давления масла в системе дизеля осуществляется контактом РДМ в цепи блок-магнита или промежуточного реле, контакт которого находится в цепи блок-магнита (кроме дизель-поездов Д, Д1). Защита дизеля от работы при повышенном давлении в картере предусмотрена на тепловозах, дизели которых не имеют механических устройств для сообщения картера с атмосферой при повышении в нем давления (клапан на дизеле ПД1М тепловоза ТЭМ2 и т.д.).

Эта защита осуществляется контактом жидкостного дифференциального манометра КДМ, собирающим цепь катушки промежуточного реле, которое обеспечивает самопитание (рис. 13.23). Размыкающий контакт реле отключает питание катушки блок-магнита (на тепловозах 2ТЭ116 - подает питание к устройству аварийной остановки дизеля).

Защита от недопустимого снижения уровня воды в расширительном баке водяной системы устанавливается на тепловозах серии ТЭМ7А и дизель-поездах ДР1 (всех индексов); при недопустимом снижении уровня воды в расширительном баке поплавковый датчик замыкает контакт в цепи катушки реле аварийной остановки дизеля, размыкающий контакт которого разрывает цепь катушки блок-магнита.

Управление частотой вращения коленчатого вала дизеля. Вид схемы управления частотой вращения коленчатого вала дизеля определяется конструкцией его регулятора.

На некоторых сериях тепловозов с гидравлической передачей (ТГМЗА, ТГМЗБ и т.д.) установлен пневматический контроллер - воздушный редуктор, затяжка пружины которого осуществляется его штурвалом.

Сжатый воздух от контроллера поступает в сервоцилиндр регулятора частоты вращения, шток сервоцилиндра сжимает всере-жимную пружину. Вращая штурвал контроллера в ту или иную

Рис. 13.23. Схема защиты дизеля от работы при повышенном давлении в картере с использованием промежуточного реле, обеспечивающего самопитание:

РДМ - контакт реле давления масла; РУ7 - реле управления; КДМ - контакт жидкостного дифференциального манометра; БМ - блок-магнит сторону, машинист изменяет усилие затяжки пружины редуктора, в результате чего меняется давление сжатого воздуха в серво-цилиндре, что влияет на усилие затяжки всережимной пружины и частоту вращения коленчатого вала дизеля.

Очевидно, что на этих тепловозах электрическая схема управления частотой вращения коленчатого вала дизеля отсутствует.

На более современных тепловозах и всех дизель-поездах изменение затяжки всережимной пружины (на дизель-поездах Д и Д1 также и ограничение максимальной подачи топлива) осуществляется при помощи сжатого воздуха электропневматическими вентилями (на маневровых тепловозах ТЭМ2, ТГМ6А, ТГМ6Б, дизель-поездах ДР1 (всех индексов) и т.д.; обозначение - ВРД или ВТ) или маслом из масляной системы регулятора с применением электромагнитов (обозначение - МР), якори которых через систему тяг и рычагов связаны с клапанами, открывающими доступ масла к сервоцилиндру затяжки всережимной пружины.

Частота вращения коленчатого вала изменяется позиционно (ступенчато); управление осуществляется электрическим контроллером, контакты которого собирают цепи ВРД (МР). Сила затяжки всережимной пружины определяется набором ВРД (МР), получающих питание. Регулятор, оборудованный тремя МР (ВРД), может реализовать 23= 8 комбинаций включений, четырьмя - 24= 16.

Современные магистральные тепловозы имеют шестнадцати-позиционный контроллер (15 рабочих позиций и одна - холостой ход; включение всех четырех МР не используется; рис. 13.24, а), дизель-поезда ДР1 (всех индексов) - семнадцатипозиционный (16 рабочих позиций и одна - холостой ход). Нулевой и первой позициям соответствует одинаковая частота вращения; различие между ними состоит в том, что в одном случае тяга включается, а в другом - отключается.

Рис. 13.24. Упрощенная схема управления частотой вращения коленчатого вала дизеля магистрального (а) и маневрового (б) тепловозов:

КМ - контроллер машиниста; MPI - МР4 - электромагниты; ВРД1- ВРДЗ - электропневматические вентили; 0-15 - позиции контроллера Современные маневровые тепловозы оборудуют девятипози-ционным контроллером, у которого восемь рабочих позиций и одна (нулевая) позиция холостого хода (рис. 13.24, б).

Регулятор дизеля ПД1М (ТЭМ2 всех индексов, кроме «М», ТЭМ17, ТЭМ18) оборудован четырьмя ВРД. Реализуются семь позиций регулятора (пять частот вращения коленчатого вала): нулевой, первой и второй позициям соответствует одна частота; различие между первой и второй заключается в том, что на первой в цепь независимой обмотки возбуждения возбудителя введено дополнительное сопротивление, снижающее мощность ТГ, тогда как на более высоких позициях (в том числе на второй) сопротивление шунтируется.

Очень специфична схема управления частотой вращения коленчатого вала дизеля тепловозов чешского производства ЧМЭЗ (всех индексов): затяжка всережимной пружины регулятора осуществляется электродвигателем постоянного тока, якорь которого через редуктор, специальную муфту, оборудованную концевым выключателем, и систему рычагов связан со всережимной пружиной. Пуск и остановка двигателя производятся электрической схемой (пять промежуточных реле и концевой выключатель муфты), связанной с контроллером машиниста. Всего регулятор реализует восемь частот вращения. Дизель-поезда серии Д1 оборудованы восьмипозиционными контроллерами: 0 - цепи обесточены; А - холостой ход с частотой вращения коленчатого вала 530 об/мин; В - то же с частотой вращения 830 об/мин; пять рабочих позиций с частотой вращения коленчатого вала 1040 об/мин и ограничением подачи топлива (20, 40, 60, 80 и 100 % максимальной величины). Аналогичные контроллеры установлены на дизель-поездах серии Д, но они имеют три позиции холостого хода (А, Б и С).