Файл: Регуляторы скорости дизель-генераторов..pdf

частоте вращения холостого хода и значительная пульсация: штока серводвигателя регулятора при работе дизеля в номи­ нальном режиме. Установка золотниковой части регулятора 5Д50 в регулятор Д50 устранила эти недостатки, так как по­ высилось быстродействие регулятора. При этом были не только устранены случаи срабатывания предельного регулятора при полном снятии нагрузки (1200 л. с.), но и улучшилась устойчи­ вость системы регулирования на всех режимах (от минималь­ ной частоты вращения холостого хода до номинальной — под на­ грузкой) .

Доводку регуляторов типа Д50, эксплуатируемых с 1964 г., а также регуляторов 2Д100, ЗД100, 4Д100 и 7Д100, можно считатьзаконченной. В последние годы занимаются доводкой и модер­ низацией объединенных регуляторов 9Д100, к недостаткам кото­ рых относят: высокочастотные колебания измерителя частоты вращения и штока серводвигателя; нестабильность частоты вра­ щения коленчатого вала дизеля, поддерживаемой регулятором; недостаточная плавность увеличения частоты вращения; неустой­ чивость работы при холостом ходе; неустойчивость работы ре­ гулятора мощности; ненадежная работа блок-магнитов, тяговых электромагнитов, регулировочного реостата; мелкие конструктив­ ные недостатки.

Для устранения указанных недостатков внедрено много конструктивных улучшений и изменений. В измеритель частотьт вращения внедрено пружинно-гидравлическое демпфирующееустройство для гашения высокочастотных составляющих колеба­ ний, поступающих к валу привода регулятора и вызывающих повышенные вибрации реек топливных насосов. Подобраны оп­ тимальные торцевые и радиальные зазоры в гидравлической части демпфирующего устройства, позволившие значительно снизить указанную вибрацию. Изготовление грузов измерителя точным литьем по выплавляемым моделям и обработка их про­ фильной части специальной фрезой (в месте сопряжения груза- с упорным подшипником) обеспечило полную идентичность гру­ зов. Для обеспечения точности статического балансирования грузов внедрено специальное приспособление.

Электрогидравлическое управление ранее выпущенных регу­ ляторов не обеспечивало требуемую плавность увеличения ча­ стоты вращения, что вызывало повышенную дымность и нагароотложение в выпускной системе дизеля, вследствие неполногосгорания топлива. Это обуславливалось тем, что при переходных режимах турбокомпрессор дизеля из-за своей инерционности неуспевал подавать необходимое количество воздуха для сгорания увеличенного количества топлива. Для повышения плавности увеличения частоты вращения в верхнем корпусе и золотнико­ вой втулке управления подобрано сечение отверстий для подачи масла из аккумуляторов: отверстие в корпусе имеет диаметр- 3 мм, а в золотниковой втулке — 1 мм. Кроме того, в золотнико­

18Г

вой втулке управления уменьшен диаметр проходного отверстия для слива масла с 3 до 2 мм.

Для повышения устойчивости процесса регулирования при холостом ходе давление масла в аккумуляторах регуляторов было увеличено до 6,5 кгс/см2 (в аккумуляторы устанавливают ■более сильные пружины). Повышение стабильности частоты вращения коленчатого вала дизеля было достигнуто также уста­ новкой в электрогидравлической системе управления регулятора

.золотниковой втулки с прямоугольными окнами (взамен круг-

.лых) и поршня, изготовленного за одно целое со штоком, вы­ полнением на поршне серводвигателя управления кольцевых канавок и подбором оптимальных зазоров в гидравлической си­ стеме. Одновременно были устранены кинематические искаже­ ния в рычажной системе и перераспределены усилия на электромагниты, что обеспечило более равномерное деление ча­ стоты вращения по позициям контроллера.

На регуляторах ранних выпусков устойчивость работы ре­ гулятора мощности обеспечивалась только при малых проход­ ных сечениях игольчатых клапанов обратной связи. Эти сечения подвергались облитерации (заращиванию) и работа регулятора мощности прекращалась. После введения в золотниковой втулке „дросселирующего отверстия диаметром 1,8 мм и увеличения

•объема серводвигателя работа регулятора мощности стала обес­ печиваться при больших (вплоть до предельного) проходных

•сечениях компенсирующих игольчатых клапанов обратной связи.

.Уплотнения в плоскостях стыка деталей регуляторов и штоков серводвигателя значительно улучшены.

На регуляторах 9Д100 наблюдались просачивания масла изпод колпака регулятора в месте его соединения с верхним кор­ пусом. Для устранения этого просачивания пароиитовая про­ кладка была заменена резиновой прокладкой с тканевой про­ слойкой (прокладку приклеивают к колпаку клеем лейконат). Устранена также течь масла по сальнику серводвигателя ин­ дуктивного датчика. На ранее выпускавшихся серводвигателях в крышках, с их наружной стороны, были установлены сальники •с металлической обоймой. Кроме течи масла из-под сальников, были и случаи выталкивания сальников из крышки под давле­ нием масла. Этот недостаток был устранен изменением конст­ рукции крышки и установкой в ней с внутренней стороны саль­ ников манжетного типа.

Для улучшения уплотнения штока серводвигателя сальники с металлической обоймой заменены каркасными, разработанны­ ми с учетом последних рекомендаций резиновой промыш­ ленности. В этих сальниках пружина поддерживает контактное давление в необходимых пределах. Потеря эластичности резины вследствие старения не оказывает решающего влияния на рабо­ ту сальника. Для предотвращения повреждения манжеты в

і 188

месте посадки выполнена фаска под углом 30° со скругленными и полированными кромками.

Переход на объединенное регулирование дизель-генераторов •с повышенными требованиями к плавности увеличения частоты вращения и колебаниям мощности по позициям контроллера потребовал более точной настройки частоты вращения. Пружина измерителя регулятора Д50, установленная в регуляторе 9Д100, не обеспечивала необходимой точности настройки часто­

измерителя. По характеристикам пружины были разделены на две группы. Допуск для пружин внутри каждой группы соста­ вил ±5% (было ±10% ). Общий же допуск й предельные ве-

.личины усилий остались без изменений. Пружины при таком методе контроля могут удовлетворять тарировочным кривым лю­ бой из двух групп.

В регуляторах 9Д100 ранее наблюдались частые случаи за­ клинивания шестерни привода золотниковой части управления частотой вращения. Этот дефект был устранен при замене сталь­ ной оси шестерни на бронзовую и введении отверстий в шестерне для поступления смазки на ось. При эксплуатации регуляторов 7Д100 и 1Д50 наблюдались выходы из строя червячных редук­ торов механизма дистанционного управления частотой вращения вследствие сухого трения в червячных парах редуктора. Для устранения износа червячных пар внутреннюю полость редук­ тора стали смазывать тугоплавкой смазкой — жировым констали ном.

Значительные изменения претерпела электрическая аппара­ тура регуляторов, в которую были внесены конструктивные из­ менения, направленные на повышение ее надежности. Были исключены подвижные контактные части, применены катушки закрытого исполнения, улучшены теплопроводность и защита выводных элементов.

При эксплуатации объединенных регуляторов отмечены слу­ чаи нестабильной работы дизеля по позициям контроллера, из-за недостатков конструкции тяговых электромагнитов ЭТ-52. На электромагнитах первых выпусков катушка была навита на ме­ таллический сборный каркас, изготовленный при помощи пайки. Каркас от обмотки был изолирован гетинаксовыми шайбами и миканитом, навитым на трубку. Выводы обмотки были выпол­ нены из монтажного провода МГШВ сечением 1,5 мм2. Наруж­ ную часть обмотки изолировали лакошелком. Для улучшения теплопроводности, повышения масло- и влагостойкости катушку пропитывали в электроизоляционном лаке ФЛ-98. Недостатком конструкции такой катушки являлась малая механическая проч­

189

ность выводов, приводящая к обрывам и короткому замыканию. Другим существенным недостатком этого электромагнита явля­ лись частые случаи залипания сердечника магнита в его от­ верстии.

Для нормальной работы электромагнитов требуется обеспе­ чение гарантированного зазора между конической поверхностью якоря и седлом сердечника. С этой целью на первых образцах обеспечивали определенную длину толкателя. Однако в эксплуа­ тации наблюдались неоднократные случаи залипания якоря. Происходило это оттого, что при расклепе толкателя наблюда­ лось постепенное уменьшение его длины, приводящее к исчезно­ вению зазора в притянутом положении якоря и, как следствие, к его залипанию. Работоспособность электромагнита восстанав­ ливали, заменяя толкатель новым, выполненным по чертежным размерам.

Указанные недостатки в конструкции электромагнита были устранены следующим образом. Выводы обмотки выполнили ввиде штырей, изолированных от корпуса втулками из прессмассы. К штырям припаяли выводы катушек, выполненные из гибкого провода МГШВ сечением 0,14 мм2. Концы выводов за­ вели в пазы штырьков и пропаяли серебряным припоем ПСр-2. Обмотку вместе с сердечником и втулками залили компаундом на основе эпоксидной смолы ЭД-6. Все это улучшило теплоот­ дачу, влаго- и маслостойкость, механическую и электрическую прочности.

Для предотвращения отрыва залитой обмотки от сердечника в нем выполнили паз в виде «ласточкиного хвоста». При за­ ливке компаунд заполняет паз и удерживает катушку на сер­ дечнике. Гарантированный зазор в модернизированной конст­ рукции был обеспечен установкой под нижний торец якоря «противозалипающей» прокладки. Кроме улучшения конструкции электромагнита ЭТ-52, изменили также монтаж проводов на плите. Все провода подвели снизу к плите и прикрепили к ней при помощи текстолитовых шайб.

На регуляторах ранних выпусков в качестве датчика линей­ ного перемещения использовали прямоходовой проволочный рео­ стат РР-2020 с ползунковый контактом. Скользящий электриче­ ский контакт между поверхностью проволочной спирали и пол­ зунком приводил к изменениям величины сопротивления в цепи регулировочной обмотки магнитного усилителя, что вызывало изменение силы тяги тепловоза. В эксплуатации наблюдались

лировочной обмотке, что приводило к колебаниям тока. Реостат потреблял значительную мощность, в несколько раз превосходя­ щую необходимую для управления. Это вызывало увеличение габаритных размеров регулировочных сопротивлений в цепи реостата.

190