Файл: Хмелевский А.В. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт) учебник для техн. шк. ж.-д. трансп.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 174

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

кожуха, а через нижние концы труб поступают новые порции во­

ды, т. е. происходит

непрерывное

течение воды через

трубы (цир­

куляция) . Помимо

улучшения

циркуляции воды в котле, цирку­

ляционные трубы

служат

опорой

для кирпичного топочного

свода-

В зависимости

от размеров

топки в огневой коробке устанав­ ливают три или четыре циркуля­ ционные трубы с внутренним

диаметром 79 мм. Концы труб развальцовывают и отбуртовывают со стороны воды, а затем приваривают со стороны огня к стен­ кам огневой коробки. Циркуляционные трубы подвержены воздей­ ствию высокой температуры в топке, поэтому их изготовляют из жа­ ростойкой хромомолибденовой стали марки 15ХМ (ГОСТ 454371).

В стенках кожуха топки против циркуляционных труб имеются от­ верстия с пробками, через которые можно производить осмотр и очистку этих труб.

Т о п о ч н ы й с в о д (арку) выкладывают из огнеупорного фасон­ ного кирпича. Свод удлиняет путь газов в огневой коробке, что способствует более полному догоранию летучих веществ топлива и уменьшению уноса.

Кроме того, нагретый свод защищает жаровые и дымогарные трубы от действия холодного воздуха, который попадает в топку через слой топлива и шуровочное отверстие. Длина свода состав­ ляет примерно 50% длины колосниковой решетки (при угольном отоплении).

На паровозах применяют также поперечные циркуляторы, име­ ющие Т-образную форму. Устанавливают их поперек топки, соеди­ няя боковые водяные промежутки топки с пространством над по­ толком огневой коробки. Поперечные циркуляторы были поставле­ ны, например, на паровозе П36. Установка таких циркуляторов обеспечивает хорошую циркуляцию, а также предохраняет боко­ вые стенки топки от перегрева и потолок огневой коробки от ого­ ления при низком уровне воды в котле в тех случаях, когда вода уходит в переднюю часть котла при движении паровоза по спуску или при резком торможении.

Поперечные циркуляторы, служащие также опорой для кирпич­ ного свода, более сложны в изготовлении, чем циркуляционные трубы. В эксплуатации у них возникают трещины в сварных швах и они обгорают. При заводском ремонте паровозов П36 попереч­ ные циркуляторы заменяют продольными циркуляционными тру­ бами.


Г л а в а З

ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КОТЛА И ДЫМОВАЯ КАМЕРА

§ 13. БАРАБАНЫ КОТЛА

Цилиндрическая часть котла является непосредственным про­ должением топки и состоит из нескольких склепанных или сварен­ ных между собой барабанов. В цилиндрической части размещают дымогарные и жаровые трубы; на одном из барабанов установ­ лен сухопарник; в передней части расположена передняя трубная решетка (см. рис. 9). Существует несколько типов соединения ба­ рабанов цилиндрической части котла (рис. 25):

а) ступенчатый, принятый в котлах паровозов С^ и СО. В дан­ ном случае диаметр среднего барабана меньше .диаметров двух крайних. На паровозах серии С у четвертого и частично третьего выпусков цилиндрическая часть состоит только из двух барабанов; б) телескопический, при котором барабаны последовательно вставлены один в другой. Такой тип соединения имеют котлы паро­ возов Э, Е и ФД. При этом типе соединения наименьший диаметр

имеет первый от дымовой камеры барабан; в) сварной — применен на паровозах последней постройки (па­

ровозы Л, ЛВ, П36).

Недостатком соединения телескопического типа является умень­ шение диаметра цилиндрической части к дымовой камере, что в ряде случаев затрудняет размещение труб в'передней трубной решетке. Но при телескопическом соединении вследствие имеюще­ гося уклона создаются благоприятные условия для стока воды и шлама при очистке и промывке котла.

У паровозов ФД третий барабан цилиндрической части котла вылолиен полуконическим, а четвертый имеет увеличенный диа-

Между решет

нами. 4450

Рис. 25. Типы соедине­ ния барабанов цилиндри­ ческой части котла па­ ровозов

2-9059

33

 

 

 

 

метр (140 мм) для создания

 

 

 

 

достаточных

водяных

про­

 

Толщина

19,5мм

 

межутков

у

камеры

догора­

^

ф~ - —ф~— • — £

^

ния

(см. рис. 13).

 

 

Материалом

для

бараба­

- У - - » - - --Ф

 

-

 

 

 

 

нов служит

котельная

сталь

 

 

 

ST

марки 20К. Толщину листов

 

 

 

барабанов определяют

рас­

 

 

 

 

четом в зависимости от кот­

 

 

Толщина. 19,5

 

лового давления и диаметра

 

 

 

цилиндрической

части.

Ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

личество

барабанов

зависит

Рис. 26. Заклепочные швы ци­

 

от

длины

цилиндрической

линдрической части

котла:

 

части, а также

обусловлива­

/ — третий

барабан;

2 — наруж­

 

ется

размером

котельных

ная накладка; 3 — второй бара­

 

листов,

поставляемых

про­

бан; 4 — внутренняя

накладка

 

мышленностью.

При соединении барабанов при помощи заклепок продольные швы выполняют встык трехили четырехрядными с внутренней и наружной накладками (рис. 26) и располагают в верхней части котла, т. е. в паровом пространстве. Это в известной степени предо­ храняет швы от отложения накипи и разъедания вредными приме­ сями, находящимися в воде. Кроме того, продольные швы распо­

лагают со смещением по окружности,

что облегчает

соедине­

ние барабанов

и

повышает

прочность

конструкции. Поперечные

заклепочные

швы

делают

внахлестку двухили

трехряд­

ными.

 

 

 

 

 

В настоящее время продольные и поперечные швы цилиндриче­ ской части котла выполняют сварными. Еще в 1938 г. Ворошиловградский паровозостроительный завод начал выпускать паровозы ФД с цельносварными котлами. Применение на паровозе ФД цель­ носварного котла вместо клепаного дало возможность снизить его вес на 2—2,5 т. Паровозы Л В и П36 имеют только цельносварные котлы.

Как продольные, так и поперечные швы барабанов выполнены сваркой встык. Угол разделки шва может быть различным в зави­ симости от применяемого способа сварки — ручной или автомати­ ческой.

После сварки швы подвергают тщательному контролю — осмот­ ру и просвечиванию рентгеновским аппаратом. Кроме того, окон­ чательно собранный котел подвергают гидравлическому испы­ танию.

Для удобства сборки котла соединение цилиндрической части с кожухом топки, в том числе и на цельносварных котлах, произ­ водили двухили трехрядным так называемым монтажным закле­ почным швом внахлестку. Однако при постройке котлов паровозов ЛВ и П36 от этого заклепочного шва отказались и сделали его сварным.


§ 14. ПЕРЕДНЯЯ ТРУБНАЯ РЕШЕТКА

Передняя трубная решетка установлена в первом барабане цилиндрической части; она предназначена для укрепления в ней передних концов дымогарных и жаровых труб. Решетка укрепле­ на в барабане при помощи заклепочного или чаще сварного шва.

Рис. 27. Укрепление перед­ ней решетки:

а клепаное;

б сварное;

/ _ барабан

цилиндрической

части; 2 — передняя

решетка;

3 — промежуточное

кольцо;

4 барабан

дымовой

камеры

На старых паровозах переднюю решетку штамповали отбортовкой и приклепывали к барабану однорядным швом (рис. 27, а). Борт решетки для удобства сборки и возможности осмотра и ре­ монта обращен в сторону дымовой камеры.

900

^ -У у у у +

Ось

-ф?

 

 

котла

Ш

 

 

 

 

. ^v!

/t\

>TN. rfCt

 

/ТОУгч^ГТгч I /FN

 

а-

 

 

 

 

5Л5

 

545

Рис. 28.

Передняя решетка с установкой

контрфорса паровоза Э р

2* 35

На современных паровозах передняя решетка представляет со­

бой диск, который вырезан из котельного

листа

(сталь

марки

20К) и

укреплен в барабане сварным

швом с

двух

сторон

(см. рис. 27, б) .

 

 

 

При

ремонте старых паровозов клепаные решетки заменяют

сварными. Передние решетки укрепляются трубами. Однако верх­ няя их часть, свободная от труб, требует дополнительного укреп­ ления, чтобы противостоять котловому давлению. Для этого на старых паровозах установлены контрфорсы (рис. 28), выполненные аналогично креплению лобового листа кожуха топки.

На паровозах ФД, Л, ЛВ, Е а и ПЗб для укрепления передней решетки применены наклонные тяжи (см. рис. 9) подобно тяжам, установленным на лобовом листе. К решетке приклепаны тавровые кронштейны, к которым при помощи валиков прикреплены тяжи. Свободные концы их приклепаны к барабану цилиндрической части котла.

 

 

 

§ 15. СУХОПАРНИК

 

 

 

 

Сухопарник, установленный на цилиндрической

части

котла,

служит сборником наиболее сухого пара, который отбирается

в па­

ровую Машину паровоза.

На паровозах Су , Э и ФД сухопарник

установлен на первом от дымовой камеры

барабане. В этом слу­

чае

он находится

в зоне

наименьшего

парообразования,

что, каза­

лось

бы, должно

обеспечивать отбор

более

сухого

пара,

особенно

при движении по подъему, когда уровень

воды в передней

части

котла понижается. Однако это не уменьшает увлажнения пара, так

как при езде по спуску и при торможении вода

уходит

в перед­

нюю часть котла и приближается к сухопарнику.

 

 

Практика показала, что более целесообразно сухопарник разме­

щать посередине цилиндрической части в

удалении

как от

топки, так и от передней части котла (паровозы Е, СО, Л, ЛВ) .

На паровозах, имеющих небольшие котлы, сухопарники изго­

товляли клепаной конструкции высотой 900—1000 мм. У парово­

зов более поздней постройки с мощными котлами и большим

диаметром

колес

для возможности размещения в габарите

высо­

та сухопарника

меньше

(560—700 мм). Изготовлены такие су­

хопарники

штампованными

из цельного

листа

(рис. 29)

или

сварными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сухопарник нижним

фланцем приклепан

к барабану

двух­

рядным заклепочным швом. Для укрепления

места вырезки от­

верстия и установки сухопарника с

внутренней стороны бараба­

на приклепана усиливающая

подкладка.

 

 

 

 

 

На паровозах

Л, СО и С у последней постройки

сухопарник не

приклепан,

а приварен

к барабану

котла;

изготовлен

он из ко­

тельной стали марки 20К толщиной

от 15 до 25 мм.

 

 

Сверху

сухопарник

/ закрыт крышкой

2,

которая

поставлена

на притирке или на медном

прокладном кольце 3

(см. рис. 29) и

укреплена при помощи шпилек и гаек.

 

 

 

 

 


Продольный разрез

Поперечный

Рис. 29. Штампованный сухопарник

Рис. 30. Сухопарник

паровоза ЛВ:

 

котла:

 

/ — барабан;

2 — днище;

3 — труба отбо­

/ — сухопарник; 2 — крышка;

3 мед­

ра

пара в

пароразборную

колонку;

4 — пароразборная труба

регулятора;

ное прокладное кольцо

 

 

 

 

5 — подкладка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сухопарник

паровоза

ЛВ (рис. 30)

сварен

из листа

котельной

стали толщиной

12 мм. Он установлен

на втором барабане

цилин­

дрической части котла. К верхней

части сухопарника

приварена

штампованная крышка 2 толщиной

15 мм. Сухопарник приварен к

барабану цилиндрической части, в котором сделано отверстие диа­ метром 540 мм для пропуска пара из котла. Отбор пара к регуля­ тору осуществляется через изогнутый патрубок 4, приваренный к

боковой стенке сухопарника. Таким образом регуляторная

труба

расположена вне котла.

 

 

На некоторых паровозах (Эу , Э м , СО), кроме сухопарника, на

цилиндрической части установлен питательный колпак,

в котором

размещен водоочиститель. В нижней части барабана,

под

пита­

тельным колпаком, установлен грязесборник с краном для

удале­

ния скопляющейся грязи и шлама.

 

 

§ 16. ДЫМОГАРНЫЕ И ЖАРОВЫЕ ТРУБЫ

Дымогарные и жаровые трубы предназначены для отвода горя­ чих газов из топки паровоза и одновременно являются поверхностью нагрева котла. Кроме того, в жаровых трубах размещены элемен­ ты пароперегревателя.

Дымогарные (ГОСТ 8733—66 и 8734—58) и жаровые трубы (ГОСТ 8731—66 и 8732—70) изготовляют цельнотянутыми бесшов­ ными из стали марки 10 (ГОСТ 1050—60). Размеры дымогарных

и жаровых труб, применяемых на паровозах железных

дорог ши­

рокой колеи, приведены в табл. 2.

 

Установка труб в решетках котла паровоза показана

на рис.

31 и 32.

 


 

 

 

 

Т а б л и ц а 2

 

 

Р а з м е р ы,

мм

 

Наименование

 

Толщина

На

каких паровозах у с т а н о в ­

труб

Наружный

Длина

лены

 

диаметр

стенки

заготовки

 

 

51

2,5

 

4780

 

 

5280

Дымогарные

 

 

 

 

 

 

 

 

57

3,0

 

5300

 

 

6090

 

 

 

 

 

89

3,5

 

6090

 

 

 

 

4780

Жаровые

133

4,0

ы

5280

 

 

 

 

5300

 

152

4,5

 

6090

э , с о

Л, С у . Е, ЛВ т э ФД, П36 ФД э , с о

Л, С у . Е. ЛВ ТЭ ФД, П36

Концы дымогарных и жаровых труб, укрепляемые в передней решетке, раздают для того, чтобы при необходимости смены трубу можно было легко вынуть из котла при наличии на ней слоя наки­ пи. Задние концы труб обжимают (подкатывают), чтобы увели­ чить промежутки между трубами у топки, для более свободного прохода воды и пара, а также для лучшего размещения и создания упора труб в заднюю решетку. Формы раздачи и обжатия (под­ катки) концов дымогарных и жаровых труб бывают различными. Для постановки труб в переднюю решетку производят цилиндри­ ческую раздачу (до диаметра Dx). Обжатие задних концов труб перед постановкой в решетку огневой коробки может быть оди­ нарным цилиндрическим для дымогарных труб (диаметр D2,

Рис. 31. Дымогарная труба