Лекция № 8. системы пуска и реверсирования. оборудование и обслуживание систем. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ. СОСТАВ И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ – 2 ЧАС.

Системы пуска

Способы пуска:

- ручной

- стартерный

- сжатым воздухом

Состав и назначение элементов системы пуска сжатого воздуха

В систему пуска двигателя входят следующие элементы:

- воздухохранители. Их вместимость должна обеспечивать 12 пусков реверсивного дизеля и 6 пусков нереверсивного. На воздухохранителе запорный клапан со свободным ходом.

- Главный пусковой клапан (маневровый) Он соединяет при пуске пусковую магистраль с воздухохранителями (баллонами) и разобщает их при переводе двигателя в работу и при остановке

- Пусковые клапаны рабочих цилиндров. Через них сжатый воздух (пусковой) поступает в рабочие цилиндры

- Воздухораспределитель.Он управляет открытием и закрытием пусковых клапанов цилиндров в последовательности определяемой порядком их работы.

- Трубопровод пускового воздуха

Принципиальная схема пуска сжатым воздухом показана на рис. 80

1. Баллон

2. Трубопровод

3. Пусковые клапаны цилиндров

15.Главный пусковой клапан

9. Воздухораспределитель золотникового типа (одна золотниковая коробка)

11. Пружина

13. Кулачковая шайба

12. Магистраль управления воздуха

Работа:

Воздух с поста управления (ПУ) поступает к главному пусковому клапану после открытия вентиля на воздухохранителе.

При установке рукоятки в положение «Пуск» воздух одновременно подводится к цилиндровым пусковым клапанам и воздухораспределителю. Управляющий воздух от воздухораспределителя открывает в заданной последовательности пусковые клапаны. Воздух из воздухохранителей поступает в цилиндры. Кулачная шайба 13, вращаясь поочередно воздействует на золотники 10, которые открывают доступ воздуха по магистрали 7 к соответствующим пусковым клапанам. В исходное закрытое положение золотники возвращаются пружинами, которые со временем могут терять свою упругость. Тогда их следует заменить. При эксплуатации необходимо следить за отсутствием заедания золотников и отсутствии их чрезмерного износа. Рекомендуют смазать их маслом. Заедание золотников возможно при загрязненном воздухе. Поэтому перед пуском надо продувать воздухохранители удаляя оттуда масло, воду и механические примеси (продукты коррозии, пыль).

При автоматическом запуске при достижении пускового задания по частоте вращения подача пускового воздуха прекращается и начинается подача топлива (рукоятка управления в положении «Работа»)

Если валоповоротное устройство не выведено из зацепления пуск блокируется (невозможен).

Клапан откроется только после подачи управляющего воздуха по трубопроводу 7, так как сила, действующая на тарелку клапана, уравновешивается такой же силой действующей на разгрузочный поршень 4.

Управляющий воздух подводится к золотникам воздухораспределителя.

При эксплуатации необходимо следить за отсутствием заедания золотников и отсутствии их чрезмерного износа. Рекомендуют перед пуском смазать их маслом.

Для обеспечения пуска при любом положении коленвала подвод должен осуществляться: у 2х-тактного – не менее чем к четырем цилиндрам; у 4х-тактных не менее чем к шести.

Пусковые клапаны бывают с пневматическим управлением (без и с диффе-ренциальным) поршнем и автоматические (без разгрузочного поршня)

Воздухораспределители бывают дисковые и золотниковые

Рассмотрим схему пуска с автоматическими пусковыми клапанами и дисковым воздухораспределителем.

На рисунке 74 приведена схема пуска сжатым воздухом

1. Баллоны

2. Редукционный клапан

3. Воздухораспределитель

4. Пусковой клапан

В воздухораспределителе (рис. 75) сжатый воздух поступает через штуцер 1, затем через камеру и отверстие 4 в диске 5 канал 6 штуцер и трубопровод в пусковой клапан и открывает его.

При вращении диска, отверстие сообщается с другим каналом, и воздух поступает в следующий цилиндр

Схема воздухораспределителя золотниковаго типа - на рисунке 83.

На рисунке 76 изображен пусковой клапан

Пружина 12 прижимает диск 4 к корпусу через ниппель 1 воздух поступает в пусковой клапан и открывает клапан 3. Потом пружина 4 его закрывает.

Рис. 83. Воздухораспределите­ль дизеля «Бурмейстер в Вайи»

На рисунке 154 а, б и в изображены элементы пусковой системы двигателей Зульцер.

Главный пусковой клапан дизеля Зульцер (рис. 154в)

Воздух подводится в корпус 15 главного пускового клапана давит на тарелку 1 и прижимает ее к седлу 2. Когда нет давления воздуха клапан прижимается пружинкой 3.

Из полости N воздух поступает в корпус клапана-золотника 10 и прижимает его к седлу.

При переводе рукоятки в положение «ПУСК» воздух по штуцеру 7 поступает под поршень 8 клапана-золотника и поднимает его.

Воздух поступает к воздухораспределителю и под поршень 4 клапана 1, который идет вверх, при этом воздух из баллона через открытый клапан 1 идет к пусковым клапанам на цилиндрах дизеля. Отверстие Т, которое сообщается с атмосферой перекрыто штоком клапана.

При переводе рукоятки в положение «Стоп» или «Работа» нагрузочный клапан соединяет полость под поршнем 8 с атмосферой. Клапан-золотник сядет под действием пружины. Полость «К» соединится с атмосферой. Воздух из-под поршня 4 уйдет через полость «К» в атмосферу. Пружина 3 посадит главный пусковой клапан в гнездо 2. Из всех пусковых клапанов и трубок воздух через полости К и Т уйдет в атмосферу.

Воздухораспределитель (см. рис. 154б) золотникового типа. Привод золотника 5 через толкатель от кулачковой шайбы 3 на распредвал 4. После открытия главного пускового клапана воздух поступает в полость оттуда по сверлению 7 вверх в полость М. Золотник идет вниз. Воздух из полости С идет в полость Е и оттуда в пусковой клапан. Полость D сообщается с полостью А и с атмосферой. При положении ролика 2 на цилиндрической части кулачной шайбы (а до этого ролик был во впадине, так как шайба имеет отрицательный профиль) золотник 5 передвигается в верхнее положение, воздух через ГПК через полость С поступает в полость D и идет в пусковой клапан цилиндра закрывая его. Одновременно из верхней части пускового клапана воздух идет в полость Е воздухораспределителя и уйдет в атмосферу.

Рисунок 154 – Элементы пусковой системы двигателей Зульцер: а – пневматический пусковой клапан; б – воздухораспределитель; в – главный пусковой клапан.

Пусковые клапаны, как правило, имеют пневматический привод. Управляющий воздух, нарушая равновесие давления, перемещает поршень 2 вниз на открытие (рис. 156). Необходимо следить за состоянием уплотнительных колец. Они со временем высыхают.

Открытие пускового клапана часто затрудняется противодавлением в цилиндре. Запаздывание может быть значительным (по данным осциллографирования двигателя 5DKPH 50/100 оно достигало 35° П.К.В.).

Этот недостаток устраняется при применении цилиндровых пусковых клапанов с дифференциальным поршнем.

На рисунке 154а показан пусковой клапан, где дифференциальный поршень 6 управляет открытием, поршень 5 закрытием, а поршень 3 уравновешивает давление пускового воздуха на тарелку клапана.

Открытие. Воздух поступает в полость D и двигает поршень 6 на 2-3 мм.

Верхнее кольцо 7 открывает доступ воздуха в полость С.

В результате быстрое открытие.

Закрытие. Из полости D воздухораспределитель посылает воздух под поршень 5. Из полостей С и D пускового клапана над поршнем 6 воздух стравливается.

Их преимущества:

1. Быстро открывается без запаздывания.

2. Не захлопывается от противодавления, что обеспечивает быструю остановку во время реверса при еще высокой частоте вращения на передний ход.

3. Исключается заброс пламени из цилиндра в пусковой трубопровод (из-за наличия дифференциального поршня 6)

Реверс дизеля осуществляется поворотом распредвала, изменяя его положение относительно коленвала, при этом в один из цилиндров находящихся в начале такта сжатия поступает воздух и застопорит коленвал. Затем произойдет изменение направления вращения, т.к. распредвал и кулачные шайбы провернулись.

Рисунок 156 – Пусковой клапан

Система управления

На рис. 2 дана упрощенная схема системы управления двигателя ДКРН (БМЗ).

Управление осуществляется пускорегулирующей рукоятки 2 и рукоятки 5 из положения «Стоп» в рабочее положение «Вперед» («Назад») осуществляется через клапан 4 (6) и усилитель У воздействие на механизм реверсирования, который устанавливает воздухораспределитель 7 и кулачковый вал в нужное положение. Переводом рукоятки 2 из положения «Стоп» в положение «Пуск» с помощью клапана 3 и усилителя приво­дят в действие подсистему запуска.

Сжатый воздух из баллонов через невозвратный клан, предназначенный для предотвращения обратного прорыва возду­ха и газа в случае взрыва в цилиндре дизеля, до запуска поступает в полости главного пускового клапана 10.

Рис. 2. Схема системы управления

Усилия, со­здаваемые воздухом в полостях А, Б и В, удерживают клапан 10 в закрытом состоянии. Воздух пройдет через главный пус­ковой клапан 10 лишь тогда, когда в его полостях В и Б будет снижено давление вследствие впуска воздуха в клапан управ­ления пуском 8, приводимый в действие клапаном 3. По маги­страли 11 сжатый воздух поступает в пусковые клапаны 9, уста­новленные на крышках цилиндров двигателя, и в воздухорас­пределитель 7. Пусковые клапаны открываются поочередно под действием воздуха управления, поступающего в полость Д из воздухораспределителя 7.

После раскрутки КШМ рукоятка 2 переводится в положение «Работа», чем отключается пусковая подсистема и с помощью клапана 1 вводится в действие подсистема автоматического ре­гулирования нагрузки. Нагрузка двигателя устанавливается автоматическим регулятором 15, выходной вал которого через усилитель соединен с отсечным механизмом 14 ТНВД 13. Ре­жим регулятора 15 по частоте вращения п зависит от положе­ния рукоятки 2.

Блокирующее устройство 12 выводит отсечной механизм в положение «Стоп» и (или) удерживает его в этом положении в период реверса или в случаях недопустимого повышения час­тоты вращения коленчатого вала п_пред, падения давления мас­ла на охлаждение поршней р_м.охл, падения давления масла на смазку подшипников движения р_м.