Защита дизеля
При понижении давления масла. На дизеле имеются три реле давления масла: РДМ1, РДМ2, РДМЗ, размещенные в корпусе комбинированного реле. КР-4.
Реле РДМ1 служит для остановки дизеля. Через его контакты осуществляется питание катушки реле управления РУН,
При давлении масла ниже 1,6 кгс/см2 контакты РДМ1 прекращают питание реле РУН, которое в свою очередь разрывает цепь питания катушки тягового электромагнита ЭТ. Тяговый электромагнит отключается, в результате чего прекращается подача топлива в цилиндры дизеля к он останавливается.
Реле РДМ2 служит для сброса нагрузки. До двенадцатой позиции контроллера питание катушки контактора КВ производится через размыкающие контакты реле РУ4, а при давлении масла в конце масляного канала привода клапанов более 2,2 кгс/см2 также и через замкнутые контакты реле РДМ2.
Начиная с двенадцатой позиции контроллера питание катушки контактора КВ производится только через контакты РДМ2.
На этой и последующих позициях в случае снижения давления масла ниже 2,2 кгс/см2 контакты РДМ2 размыкают цепь катушки КВ и, следовательно, ВВ, что приводит к снятию нагрузки.
Для защиты дизеля от провор ота вала без смазки в пусковой цели предусмотрено реле давления масла РДМЗ, которое исключает пропорот вала и пуск дизеля при давлении масла ниже 0,25-0,3 кгс/смй.
От перегрева воды и масла. При превышении температуры воды и масла дизеля выше допустимой автоматически снимается нагрузка. Это происходит с помощью комбинированного реле КР2.
При температуре воды выше +90°С или температуре масла выше +70°С контакты термореле соответственно ТРВ или ТРМ разрывает цепь питания катушки контактора КВ.
После снижения температуры воды или масла контроллер необходимо поставить на нулевую позицию, а затем снова перевести на нужную позицию.
От воспламенения масляных паров в картере. При нормальной работе дизеля вследствие отсоса газов турбокомпрессорами разряжение в картере дизеля составляет от 5 до 50 мм вод. ст. Появление давления в картере свидетельствует о прорыве в него газов, что может привести к воспламенению ларов масла. При давлении в картере более 10 мм вод. ст. необходимо немедленно остановить дизель.
Для аварийной остановки дизеля предусмотрен дифференциальный манометр (КДМ), Контактное устройство К ДМ при включении создает цепь питания реле РУ7, размыкающие контакты которого разрывают цепь питания реле РУЗ. Последнее, отключаясь, разрывает цепи электродвигателя топливного насоса ТИ и тягового электромагнита ЭТ. Дизель останавливается.
Для повторного проверочного пуска дизеля следует отключить и вновь включить выключатель батареи или автоліат «Управление» на пульте управления, так как реле РУ7 с помощью замыкающих контактов становится на само питание и, чтобы отпал якорь РУ7, необходимо разорвать цепь питания его катушки.
Защита обслуживающего персонала от высокого напряжения. Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током в высоковольтной камере установлены конечные выключатели БДІ и БД2 (блокировки дверей), которые при открывании дверей разрывают цепь питания катушек контакторов КВ и ВВ, что обеспечивает снятие нагрузки-
Источник
Аппараты защиты
Реле заземления служит для снятия напряжения в силовой цепи при пробое изоляции на корпус. При работе электрической передачи замыкание на корпус может быть вызвано пробоем изоляции или другими причинами. Замыкание на корпус на тепловозе само по себе не может вызвать изменений в работе электрического оборудования. Однако если произойдет еще одно замыкание на корпус, то это может привести к тяжелой аварии. Поэтому на тепловозах устанавливают реле заземления РЗ.
Реле, смонтированное на панели 1 (рис. 9.23, а), имеет катушку 3, маг-нитопровод 6 и якорь 5. Якорь удерживается в выключенном положении пружиной 8. Натяжение пружины, а значит, и ток включения реле регулируют болтом 7. На якоре установлен подвижный контакт 9. Стойка 11 неподвижного контакта 10
укреплена на панели реле. Во включенном положении якорь реле удерживается защелкой 4 с пружиной 2.
Схема включения реле показана на рис. 9.23, б. При пробое изоляции на корпус, например в точке А, часть тока генератора проходит по цепи: плюс генератора Г, место пробоя А, корпус тепловоза, катушка РЗ, ограничивающий резистор СРЗ, минус генератора Г. Реле включается и своими контактами разрывает цепи катушек контакторов, выключающих возбуждение возбудителя и тягового генератора Г. В результате полностью снимается напряжение тягового генератора. При этом ток в катушке РЗ исчезает, но защелка исключает возможность выключения реле, так как повторное толчковое включение напряжения генератора Г приводит к тяжелым последствиям.
К недостаткам такой схемы включения реле следует отнести отсутствие защиты значительной части силовой цепи со стороны минуса главного генератора из-за малой величины падения напряжения на этой части цепи. Дело в том, что для ограничения тока через катушку реле при пробое изоляции последовательно с катушкой включен ограничивающий резистор СРЗ.
Поэтому реле может сработать только в том случае, если потенциал в точке пробоя изоляции относительно корпуса не менее 80- 90 В. В результате обмотки главных полюсов электродвигателей, реверсоры, контакторы и резисторы ослабления возбуждения оказываются не защищенными в случае пробоя изоляции.
Реле боксования служит для обнаружения боксования колесных пар тепловоза, воздействия на электрическую передачу с целью подавления возникшего боксования и сигнализации машинисту о его возникновении.
Реле боксования (рис. 9.24, а) имеет катушку 2 с сердечником 13, закрепленную на магнитопроводе 3. На оси 7 устанавливается якорь 8 с плунжером 12 и подвижным контактом 5. Положение плунжера регулируется винтом 9. Якорь удерживается в выключенном положении пружиной 11 с регулировочным винтом 10. Неподвижные контакты 4 и 6 установлены на общей стойке. Три реле боксования, смонтированные на общей панели 1, образуют блок боксования. о*
Рис. 9.24. Реле боксования Принцип обнаружения возникшего боксования основан на сравнении напряжений или токов тяговых двигателей боксующей и небоксующей колесных пар. При увеличении частоты вращения колесных пар (возникновении боксования) и последовательном соединении двух или более тяговых двигателей напряжение на двигателе, связанном с боксующей колесной парой, увеличивается, а на двигателе, соединенном с ним последовательно,- уменьшается. В диагонали моста, образованного якорями двигателей 1 и 2 и резисторами СРБ (рис. 9.24,6), создается разность потенциалов и реле РБ включается. При параллельном соединении тяговых двигателей (рис. 9.24, в) катушка реле РБ включена между выводами ЯЯ якорей тяговых двигателей. При боксовании одной из колесных пар ток якоря связанного с ней тягового двигателя уменьшается и потенциал в точке а (или б) также уменьшается (уменьшается падение напряжения на обмотках главных ГП и добавочных ДП полюсов). Под действием разности потенциалов между точками а и б по катушке проходит ток и реле включается.
Рис. 9.25. Схема включения реле боксо-вания
Схемы обнаружения боксования, основанные на сравнении напряжений или токов тяговых двигателей, имеют общий недостаток: при одновременном боксовании с равными или близкими скоростями колесных пар, двигатели которых контролируются одним реле, боксование обнаружить невозможно. Действительно, и в схеме рис. 9.24, б, и в схеме рис. 9.24, в при одновременном боксовании колесных пар разность потенциалов в точках о и б не возникает и реле не включается. Поэтому на тепловозах 2ТЭ116 и 2ТЭ10В используется схема, показанная на рис. 9.25. При боксовании, например, колесной пары тягового двигателя 1 потенциал точки о уменьшается и через катушку реле РБ проходит ток от точки с большим потенциалом (б или в) через диод Д2 (ДЗ), катушку РБ, диод Д4 к точке а. Такая схема позволяет обнаружить боксование, если имеется хотя бы одна небок-сующая колесная пара. Но при боксовании всех колесных пар и эта схема оказывается неработоспособной.
Для прекращения боксования нужно уменьшить момент (или мощность) тягового двигателя боксую-щей колесной пары. Для этого один контакт реле боксования включается в схему возбуждения ТЯГОВОГО генератора, обеспечивая снижение возбуждения, т. е. и мощности тягового генератора. Второй контакт включает звуковой (или световой) сигнал машинисту.
Так как снижение мощности тягового генератора приводит к уменьшению силы тяги всего тепловоза, то желательно насколько возможно уменьшить эти потери тяги, т. е. при прекращении боксования необходимо восстановить полную мощность генератора. Поэтому реле боксования выполняют с большим коэффициентом возврата: реле имеет незамкнутую магнитную систему (якорь выполнен из алюминия — немагнитного материала), и поэтому при включении реле изменение зазора между плунжером и сердечником мало сказывается на общем магнитном сопротивлении цепи. В результате небольшое уменьшение тока в катушке при прекращении боксования приводит к выключению реле и восстановлению мощности тягового генератора. Однако если в этот момент боксование прекратилось не полностью, то резкое восстановление мощности может привести к повторному боксованию. Поэтому на современных тепловозах 2ТЭ10В и 2ТЭ116 предусматриваются специальные схемы прекращения боксования, которые будут рассмотрены ниже.
Реле типа КРД-2 предназначено для контроля температуры воды или масла в системах дизеля. Приемная система термореле, состоящая из корпуса 2, сильфона 3 (рис. 9.26) и термобаллона 9, соединенных капиллярной трубкой 1, заполнена легкокипящей жидкостью. Термобаллон устанавливают в трубе, по которой протекает контролируемая жидкость. При повышении ее температуры рабочая жидкость в приемной системе испаряется и давление паров действует на дно сильфона, преодолевая усилие пружины 5 и перемещая шток 4, нажимающий на кнопку микропереключателя 8. Гайка 7 со стопорным винтом 6 служит для изменения натяжения пружины, т. е. для установки температуры, при которой происходит срабатывание реле. Блок-контакты микропереключателя включены в соответствующие цепи управления тепловоза. При не обходи мости в корпус реле КРД могут устанавливаться до четырех термоэлементов.
Реле давления масла типа КРД предназначено для контроля давления масла в системе смазки дизеля и устроено аналогично температурному реле, только к сильфону вместо капиллярной трубки с гермобалло-ном непосредственно подводится масло от соответствующих точек системы смазки.
Реле давления воздуха типа АК-11Б (рис. 9.27) контролирует давление воздуха в магистрали тормозной системы тепловоза. Воздух подводится к мембране 10 и перемещает шток 3, преодолевая усилие пружины 2 и поворачивая рычаг 4 вокруг оси 9. При заданном давлении воздуха, величина которого определяется затяжкой пружины 2 винтом 1, рычаг пройдет положение равновесия и контактная вилка 7
Рис. 9.27. Реле давления воздуха под действием пружины 6 перебросится влево, замыкая цепь на контакт 5. Реле смонтировано на панели 8.
Источник
Маневровые локомотивы
Устройства защиты дизеля
6. Устройства защиты дизеля
Для защиты дизеля при падении давления масла в масляной системе применено стандартное реле типа КРМ. Оно предназначено для аварийного сброса нагрузки или остановки дизеля в зависимости от величины падения давления масла и позиции контроллера машиниста, а также для блокировки пуска дизеля. С масляной магистралью дизеля реле связано гибкими рукавами.
Для защиты дизеля при повышении давления газов в картере применен жидкостный дифференциальный манометр контактного типа. При повышении в картере давления газов сверх допустимого водяной столб в канале дифференциального манометра поднимается и замыкает контакты манометра, что приводит к остановке дизеля.
Аварийную остановку дизеля в случае превышения допустимой частоты вращения коленчатого вала обеспечивает предельный выключатель (рис. 37), который установлен на приводе распределительного вала с правой стороны и приводится во вращение от одной из его шестерен. Предельный выключатель имеет следующие основные узлы: автомат выключения, состоящий из корпуса 9, стакана 10, пружины 8, валика 38, рычага //, крышки 24 и упора 26, установленного на оси 14; выключатель, состоящий из штока 28 с поршнем 31, уплотни-тельного кольца 30, нажимной шайбы с гайкой, пружины 29, крышки 27 и кнопки 32; чувствительный элемент с грузом 21, упор 23, пружину 18, крышку 15 и регулировочную прокладку 19.
Рис. 37. Предельный выключатель: /—штифт; 2—обойма; 3, 22—роликовые подшипники, 4—шлицевая втулка, 5—регулировочное кольцо, 6—стопорное кольцо; 7, 13—прокладки; 8, 18, 25, 29, 34—пружины, 9, 17—корпуса, /0—стакан, // — рычаг, 12— шпилька, 14—ось, 15,20,24, 27—крышки; 16—вал; 19—регулировочная прокладка, 21—груз, 23, 26—упоры; 28—шток. 30—уплотнительное кольцо; 31—поршень; 32—кнопка; 33, 38—валики; 35— рукоятка; 36, 37 — болты, 39—шестерня; ж, к—отверстия; «—окно
Вал 16 вращается в роликовых подшипниках 3 и 22, расположенных в обойме 2, зафиксированной штифтом /, и в крышке 20. Груз с пружиной 18 и крышкой 15 установлен на валу 16 и благодаря упору 23 вращается вместе с валом.
Вал 16 вместе с чувствительным элементом приводится во вращение через шлицевую втулку 4 от привода распределительного вала. На валике в плоскости вращения груза 21 установлен рычаг //, имеющий зацепление со специальным окном н в стакане 10. Стакан воздействует на механизм управления топливными насосами. Автоматическое действие предельного выключателя состоит в следующем: при увеличении частоты вращения коленчатого вала и, следовательно, вала 16 выше допустимой груз 21 под действием центробежных сил, перемещаясь в радиальном направлении, воздействует на рычаг // и выводит его из зацепления со стаканом. В случае необходимости ручной остановки дизеля предельным выключателем нажимают на кнопку 32. При этом шток 28 поднимает рычаг // и выводит его из зацепления со стаканом 10. Во всех случаях при введении выступа рычага из зацепления со стаканом последний под действием пружины 8 поднимается вверх и, воздействуя на механизм управления топливными насосами, перемещает рейки топливных насосов в положение прекращения подачи топлива, останавливая тем самым дизель.
Для приведения предельного выключателя в рабочее состояние необходимо рукоятку 35 переместить вверх. При этом валик 33 с кулачковой втулкой повернет шестерню 39 и опустит связанный с ней стакан 10 вниз. Под действием пружины 25 выступ рычага войдет в окно н стакана.
Масло к предельному выключателю подводится из привода распределительного вала через отверстие к. Слив масла происходит через отверстие ж корпуса предельного выключателя в привод распределительного вала.
Воздушная захлопка предназначена для автоматической остановки дизеля путем перекрытия подачи наддувочного воздуха при превышении допустимой частоты вращения коленчатого вала (при разносе). Захлопка приводится в действие при возникновении давления масла в исполнительном механизме после срабатывания предельного выключателя. Дизель может быть остановлен также вручную нажатием на одну из кнопок: предельного выключателя или воздушной захлопки.
Захлопка установлена на кронштейне 13 турбокомпрессора (рис. 38, см. вкладку) между улиткой турбокомпрессора 15 и воздуховодом 4. Корпус // имеет три фланца: первый—для крепления к улитке турбокомпрессора, второй — для установки седла 6 и крепления воздуховода 4 и третий — для установки захлопки 9. Захлопка 9 представляет собой отдельную сборочную единицу. Ее чугунная литая крышка 50 имеет приливы, в расточки которых запрессованы втулки 16 и 25. Во втулку 16 вставляется серповидный рычаг 48, состоящий из рычага 20 и втулки 19. Опорами рычага являются втулки 17 и 21. Выступы л на торце рычага 20 входят в зацепление с выступами м полумуфты 23, имеющей упор р для фиксации защелкой 49. В расточки втулок 17, 21, 25 и полумуфты 23 вставлена ось 24, соединяемая с полумуфтой штифтом 65. Втулка 19 рычага 48 на левом торце имеет квадратный выступ, на который устанавливается рычаг 47, зафиксированный от продольного перемещения головкой оси 24. Вращающий момент создается пружиной 22, левый подвижной ус которой вставлен в отверстие полумуфты 23, а правый — неподвижный — в прорезь крышки 50. На правом конце оси 24 на шлицах установлена рукоятка 37, находящаяся как при взведенной, так и при спущенной захлопке на упоре 31 в вертикальном положении под действием пружины 29.
Для взвода рукоятки 37 ее необходимо повернуть на себя до попадания защелки 49 под упор р полумуфты 23 и отпустить. При этом основание 64, поворачиваясь против часовой стрелки, винтом 62 повернет шлицевую втулку 63, а с нею ось 24 и полумуфту 23, которая повернет левый ус пружины 22 на закручивание. Одновременно полумуфта 23, зацепившись выступом м за выступ л рычага 48, повернет его. При этом повернется и рычаг 47, растягивая пружину /. Поворот оси 24, полумуфты 23 и рукоятки 37 будет продолжаться до попадания защелки 49 под упор р полумуфты 23 под действием пружины 61, после чего рукоятка 37 с основанием 64 за счет паза т под действием пружины 29 возвратится в исходное вертикальное положение до соприкосновения с упором 31. Поворот рычага 48 вместе с захлопкой 30 и рычагом 47 будет продолжаться под действием пружины / и за счет расцепления выступа л рычага 48 с выступом м полумуфты 23 до упора захлопки в уплотнительное кольцо 32.
Захлопка 30 закреплена на рычаге 48 с помощью шарнирного соединения, состоящего из двух разжатых пружиной 67 сухарей 66, заведенных в пазы проушины захлопки и рычага. Во взведенном состоянии она прижата пружиной / к резиновому кольцу 32, вставленному в седло 33. Защелка 49 может поворачиваться на оси 51, нижней частью она зацеплена за шток 36 кнопочного устройства.
На приливы крышки 50 с регулировочными прокладками установлена плита 52, к которой крепится крышка 54, образующая вместе с мембранным пакетом камеру с. Мембранный пакет состоит из штока 55, двух мембран 53, накладки 34 и стянут гайкой 35 со шплинтом, упирающейся сферической головкой в защелку 49. Масло к камере с подводится через дроссель, основной частью которого является пакет из 17 колец 42 и 16 диафрагм 41 с калиброванными отверстиями диаметром 2 мм, установленных поочередно с противоположным расположением отверстий в диафрагмах. Пакет стянут пружиной 39 и штуцером 38, упирающимся в корпус 44 дросселя через красно-медную прокладку 40. Устройство для ручного спуска механизма захлопки состоит из штока 60, штифта 59, пружины 61 и кнопки 58.
В седло 6 вставлено резиновое кольцо 7 (уплотнение при закрытом положении захлопки). Механизм закрыт экранированным кожухом 8.
Трубопровод управления воздушной захлопкой (рис. 39) состоит из двух ветвей: первая — патрубок 21 подвода масла, труба 22, дроссель 6 захлопки, мембранная камера в, труба 5, угольник 10 предельного выключателя; вторая — патрубок 21 подвода масла, труба 7, редукционный клапан 20, снижающий давление масла до 0,3 МПа (3 кгс/см2), труба 19, аккумулятор 8, труба 17, угольник 9 предельного выключателя. К трубе 19 приварен грибок 18 для замера давления масла после редукционного клапана 20 (в случае необходимости).
При нормальной работе дизеля масло, пройдя фильтр из патрубка 21 по трубе 22, поступает через дроссель 6 в мембранную камеру в воздушной захлопки, заполняет ее и, не создавая в ней рабочего давления, сливается по трубе 5 через угольник 10 и отверстие д стакана И в полость е предельного выключателя, а из нее — в привод распределительного вала. При этом масло вытесняет воздух из всех полостей и труб, по которым оно проходит. Одновременно по трубе 7, редукционному клапану 20 и трубе 19 масло поступает к аккумулятору 8, заполняет его, сжав находящийся в нем воздух, и по трубе 17 через угольник 9 попадает в канавку г стакана // предельного выключателя.
При взведенных предельном выключателе и захлопке и нормальной работе дизеля отверстие д и канавка г разобщены, причем отверстие д сообщено со сливом, аккумулятор 8 заряжен, упор б полумуфты захлопки удерживается защелкой 25, захлопка 3 закрывает отверстие ж, прижимаясь к резиновому кольцу 32 (см. рис. 38) седла под действием пружины / и рычага 48, а также давлением наддувочного воздуха, выходящего из полости улитки 27 турбокомпрессора (см. рис. 39); воздух, нагнетаемый турбокомпрессором, проходит через захлопку 26, воздуховод 1, охладитель наддувочного воздуха 28, кронштейн 29 и попадает в наддувочный ресивер дизеля.
При аварийном повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля («разнос») груз 16 предельного выключателя под действием центробежной силы давит на рычаг 14 и выводит его из зацепления со стаканом 11. Под действием пружины 12 стакан 11 перемещает рейки топливных насосов в положение нулевой подачи топлива, одновременно соединяя канавкой г полость аккумулятора 8 с мембранной камерой в воздушной захлопки. При этом масло, попадая из аккумулятора в трубу 5, создает «обратную волну», усиливающуюся за счет разрядки аккумулятора 8, что приводит к быстрому росту давления в мембранной камере в. Это давление перемещает мембранный пакет 24 влево, он нажимает на защелку 25, которая, поворачиваясь по часовой стрелке, выходит из зацепления с упором б полумуфты. Под действием пружины 22 (см. рис. 38) полумуфта 23 поворачивается и, зацепившись выступом м с выступом л рычага 48, поворачивает рычаг 47 с захлопкой 30 по часовой стрелке. Захлопка открывает отверстие ж (см. рис. 39), выпуская воздух из улитки 27 турбокомпрессора наружу, и закрывает отверстие а в седле 2, прекращая доступ наддувочного воздуха в дизель. Захлопка прижимается к резиновому кольцу седла 2 за счет давления наддувочного воздуха, разряжения перед захлопкой, создаваемого поршнями цилиндров, а также усилием пружины / (см. рис. 38). Дизель плавно снижает частоту вращения и останавливается. При срабатывании захлопки рукоятка 37 остается неподвижной в вертикальном положении, потому что втулка 63, поворачиваясь вместе с полумуфтой 23 и осью 24 по ходу часовой стрелки, проскальзывает относительно винта 62 за счет паза т.
После остановки дизеля и взвода предельного выключателя мембранная камера в (см. рис. 39) соединяется со сливом через предельный выключатель, защелка 25 под действием пружины 61 (см. рис. 38) поворачивается против часовой стрелки до упора в полумуфту 23, подготавливаясь к взводу захлопки.
Спуск захлопки вручную производится нажатием иа кнопку 58 (на рис. 39 поз. 23), при этом захлопка перекрывает доступ наддувочного воздуха, и дизель останавливается, несмотря на то, что регулятор частоты вращения увеличивает подачу топлива.
Источник