Турбокомпрессор тепловоза: назначение и конструкция
Турбокомпрессор – это устройство, предназначенное для нагнетания сжатого воздуха в дизель тепловоза с целью повышения его мощности и эффективности.
Основными элементами конструкции являются компрессор и газовая турбина, смонтированные на общем валу.
Турбокомпрессор работает на основе отработавших газов, направляемых из цилиндров силового агрегата по выхлопным коллекторам.
Газы подаются в сопловый аппарат турбины, где расширяются, ускоряются. После этого поток поступает на лопатки турбины, придавая вращение ротору.
За счет этого вращения воздух всасывается, после чего фильтруется и подается в компрессор для нагнетания в дизель, но перед попаданием в цилиндры проходит стадию охлаждения.
Турбокомпрессор тепловоза может быть одно- и двухступенчатым, второй тип используется в двухтактных моторах, так как при запуске двигателя и на холостом ходу объема выхлопных газов недостаточно для функционирования нагнетателя. Ротор вспомогательного устройства двухступенчатого турбокомпрессора связан с коленчатым валом для обеспечения двигателя необходимым количеством сжатого воздуха в любых режимах работы.
Обслуживание и распространенные неисправности турбокомпрессоров дизелей. Повышение ресурса подшипников
Работоспособность турбокомпрессоров проверяется в ходе технических обслуживаний тепловозов, начиная с ТО-2 (технический осмотр).
Устройства проверяются на наличие посторонних шумов при работе, контролируют осевое перемещение ротора.
На этапах текущего ремонта замеряют зазоры в подшипниковых узлах, проверяют плавность вращения ротора, очищают элементы от загрязнений и нагара, меняют масло и масляные фильтры, заменяют детали, износ которых превышает допустимые параметры.
Среди наиболее частых неисправностей турбокомпрессоров тепловозов встречаются образование нагара на рабочих поверхностях, износ подшипников скольжения, лопаток турбинных установок, появление трещин на деталях компрессора, ослабление уплотнений.
Под воздействием высокой температуры при недостатке масла на деталях турбокомпрессора может образовываться нагар. Его необходимо убирать с помощью керосина или другой специальной жидкости, после чего детали следует продуть сжатым воздухом и осмотреть. Это осуществляется на этапах обслуживания и ремонта.
Так как подшипники скольжения турбокомпрессоров работают при высоких скоростях перемещения и больших нагрузках, они могут преждевременно изнашиваться.
Для снижения трения и износа радиальных и радиально-упорных подшипников скольжения турбокомпрессоров тепловозов на них наносятся антифрикционные покрытия.
Высокую эффективность показывает покрытие MODENGY 1066 на основе дисульфида молибдена и графита, которое обладает повышенными несущей способностью и износостойкостью, низким коэффициентом трения и длительным сроком службы.
Оно обеспечивает эффективную сухую смазку, не выдавливается из места нанесения при больших нагрузках и контактных давлениях, не требует частого обновления.
Благодаря применению покрытий обеспечивается длительная работоспособность высоконагруженных деталей, снижаются затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования.
При наличии повреждений любого участка ротора или связанных с ним деталей после их устранения ротор обязательно подвергается балансировке.
При обнаружении трещин и других серьезных повреждений на лопатках турбин осуществляется их обязательная замена. Мелкие царапины и забоины небольшой глубины устраняют полировкой.
Плановое обслуживание, текущий и капитальный этапы ремонта позволяют обеспечить длительную безаварийную работу турбокомпрессоров тепловозов при условии их качественного и своевременного выполнения, гарантируя эффективный наддув и поддержание высокой мощности силовых агрегатов локомотивов.