Корректирующие устройства


Категория Судовые дизели

Коррекция при пуске. Одной из наиболее ответственных операций при дистанционном управлении является пуск двигателя. Он должен быть безотказным при минимальном расходе сжатого воздуха. Вредное влияние пускового режима на износ деталей необходимо свести до минимума.

В целях обеспечения безотказности пуска и экономии сжатого воздуха при дистанционном и автоматизированном управлениях обычно предусматривается включение подачи топлива с началом пуска. В тех случаях, когда включение подачи топлива может задержаться (в частности, при регуляторе непрямого действия), механизм регулирования снабжают специальным устройством в виде, например, пневмоцилиндра с возвратной пружиной, называемого цилиндром долевой подачи (ЦДП) или ускорителем пуска. Когда начинается пуск, пусковой воздух поступает в ЦДП, поршень которого непосредственным воздействием на особый упор тяги регулирования топливных насосов сдвигает ее в положение небольшой подачи топлива. По окончании пуска воздух стравливается, возвратная пружина снимает воздействие ЦДП, и тяга занимает положение, определяемое выходным рычагом регулятора.

Для экономии пускового воздуха иногда ограничивают пусковой режим по времени. С этой целью в пневматическое ДАУ двигателей НФД48У введено реле времени, состоящее из клапана, мембранной камеры и дросселя.

Главный пусковой клапан открывается при перестановке в верхнюю позицию клапана, когда воздух из полости над ГПК Ю может стравиться по трубе через клапан. Для перестановки клапана служит пневмо-цилиндр с возвратной пружиной, причем сжатый воздух поступает в пнев-моцилиндр от дистанционного клапана управления пуском через клапан.

После открытия клапана управления пуском воздух пройдет через клапан и трубу в пневмоцилиндр. Поршень пневмоцилиндра переставит в верхнюю позицию клапан, воздух из полости над главным пусковым клапаном стравится, и ГПК откроется. Сжатый воздух пойдет на двигатель и одновременно по трубе — в мембранную камеру. Вследствие прогиба мембраны клапан будет переставлен в нижнюю позицию и откроется стравливание воздуха из пневмоцилиндра по трубе через клапан и дроссель. После стравливания воздуха возвратная пружина переведет клапан в нижнюю позицию, в полость над ГПК Ю по трубам поступит сжатый воздух, и клапан закроется. Следовательно, продолжительность пуска (продолжительность открытия ГПК) определяется временем, в течение которого стравится через дроссель 8 воздух из пневмоцилиндра. Сечение дросселя подбирают таким, чтобы был обеспечен надежный пуск дизеля.

Работа описанного реле времени основана на стравливании воздуха из емкости. Встречаются реле, в которых пуск ограничивается временем, необходимым для наполнения воздухом какого-то объема. Так, в ДАУ двигателя 8НФД48.2АУ после открытия главного пускового клапана, т. е. с началом пуска, сжатый воздух поступает по-стрелке А через дроссельное отверстие в цилиндр. По мере поступления в цилиндр воздух оказывает возрастающее давление на поршень. Когда это давление станет достаточно высоким, поршень сдвинется влево и откроет клапан, сообщенный с цепью управления пуском. Воздух из цепи стравится, обусловливая окончание пуска. Продолжительность пускового режима зависит от времени наполнения цилиндра, а оно — от проходного сечения отверстия, регулируемого винтом.

Рис. 1. Пневматическое реле времени по стравливанию

Рис. 2. Пневматическое реле времени по наполнению

На рис. 3 дана схема устройства для пусковой прокачки маслом двигателей ЧСП 18/22. Поршни пневмоцилиндра и масляного цилиндра имеют общий шток. К пневмоцилиндру подводится воздух от главного пускового клапана. Масляный цилиндр через подпружиненные обратные клапаны соединен с масляной магистралью двигателя. Во время работы дизеля масляный цилиндр заполняется маслом, поступающим из магистрали через клапан, причем под давлением масла поршни сдвигаются влево. После остановки дизеля цилиндр остается заполненным маслом. При пуске сжатый воздух от ГПК поступает в пневмоцилиндр, и под его давлением поршни сдвигаются вправо. Масло, находившееся в цилиндре, через клапан нагнетается в масляную магистраль и проходит к узлам трения. По окончании пуска цилиндр снова заполняется маслом.

Пневмоцилиндр может включаться в пусковой трубопровод параллельно и последовательно. В последнем случае его снабжают трубой, через которую сжатый воздух от ГПК проходит в пусковую магистраль двигателя. При таком включении пуск дизеля начнется не раньше, чем будет подано какое-то количество масла из цилиндра в магистраль.

Рассмотренное устройство может применяться и в реверсивных двигателях, так как цилиндр .9 заполняется маслом достаточно быстро, чтобы обеспечить прокачку двигателя при часто следующих один за другим пусках.

Коррекция при реверсе. Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР время реверса, т. е. период от момента перекладки органа управления до начала устойчивой работы движителя с противоположным по направлению упором, не должно превышать на полном ходу 25 с, на малом — 15 с. При таком реверсе неостановленного двигателя, во избежание его «опрокидывания», необходимо обеспечить быстрое выключение подачи топлива и энергичное торможение вала перед пуском на обратный ход.

Для быстрого выключения подачи топлива можно использовать механические связи, но тогда надо предусматривать специальное положение органа управления для аварийного маневра. Чтобы обойтись без этого, иногда применяют пневмоцилиндры с возвратной пружиной, называемые цилиндрами нулевой подачи (ЦНП). Они действуют подобно ЦДП, но в обратном направлении: при реверсе сжатый воздух направляется в ЦНП, шток которого выводит тягу топливных насосов в положение нулевой подачи. Обычно ЦНП включают последовательно, в связи с чем реверс начнется тоЛько после того, как сработает ЦНП. По окончании реверса пружина снимает воздействие ЦНП на механизм регулирования.

При аварийном маневре двигатель реверсируется в то время, когда его вал еще вращается по инерции в прежнем направлении. Перед тем как пустить двигатель, такое вращение вала следует прекратить торможением. Его можно осуществить посредством контрвоздуха, т. е. начать пуск на обратный ход до того, как прекратится инерционное вращение вала в прежнем направлении. Пусковой воздух сначала будет тормозить двигатель, затем начнет раскручивать его в обратную сторону.

Рис. 3. Схема предпусковой прокачки двигателя маслом

Использование контрвоздуха приводит к появлению в цилиндре повышенных давлений, что вызывает быстрый износ деталей и перерасход пускового воздуха. В связи с этим находит применение и механическое торможение путем установки тормоза у маховика.

На рис. 4 дан разрез тормоза маховика пневматического ДАУ двигателей НФД48У. Колодка тормоза прикреплена винтами к фланцу поршня, находящегося внутри цилиндра и уплотненного резиновой манжетой. Возвратная пружина имеет упор, соединенный пальцем с цилиндром. В месте прохода пальца в стенке поршня сделан продолговатый вырез. Цилиндр крепится к набору корпуса судна.

В нормальном положении поршень возвратной пружиной вдвинут внутрь цилиндра, как это показано на рисунке. При аварийном маневре в цилиндр по трубе поступает сжатый воздух. Под его давлением поршень выдвигается из цилиндра и прижимает колодку к ободу маховика. После стравливания воздуха пружина вновь вдвигает поршень внутрь цилиндра.

Чтобы исключить одностороннее действие на маховик тормоза, устанавливают два диаметрально противоположных тормоза. Поршень смазывается от колпачковой масленки.

В целях упрощения схемы ДАУ тормоз маховика может быть включен так, что он будет действовать и при нормальном реверсе.

Применение колодочных тормозов характерно для отечественных ДАУ. В зарубежных конструкциях ДАУ встречаются ленточные тормоза.

Ускорение разгрузки пневмомеханизмов. Как отмечалось, в пневматических цепях применяют самостравливающие клапаны. Однако при больших объемах трубопроводов, исполнительных механизмов и других узлов стравливание воздуха через распределительные клапаны может быть недопустимо медленным. В тех случаях, когда необходимо быстро снять давление (например, при растормаживании маховика), устанавливают клапаны быстрой разгрузки (клапаны сброса). Они бывают золотникового и мембранного типов.

Внутри ввернутых один в другой корпусов находятся золотник и клапан. Через штуцер к клапану подводится воздух от клапана управления. Штуцер соединяется с трубопроводом исполнительбой цепи вблизи от механизма, требующего быстрого сброса давления. Когда откроется клапан управления, сжатый воздух пройдет не только исполнительную цепь, но и к клапану, который передвигается вместе с золотником влево. Во время действия исполнительного механизма к золотнику через штуцер также поступит сжатый воздух, но вследствие равенства. давлений слева (на золотник) и справа (на клапан) золотник не сдвинется.

Рис. 4. Клапаны быстрой разгрузки

Рис. 5. Тормоз конструкции ЦТКБ Мин-речфлота

После закрытия клапан управления начнет стравливать воздух из трубопровода, в связи с чем давление справа на клапан понизится. Разностью давлений золотник и клапан передвинутся вправо, открывая выход воздуху из исполнительного механизма через штуцер и отверстия корпуса.

Более надежны в работе клапаны быстрой разгрузки мембранного типа. Внутри корпуса, закрытого крышкой, находится мембрана, прижатая по контуру к крышке пружиной. Через отверстие крышки к мембране подводится сжатый воздух от клапана управления, в отверстие корпуса ввертывается штуцер трубы, соединенной с исполнительным механизмом. При открытии клапана управления сжатый воздух отжимает края мембраны и через отверстие проходит к исполнительному механизму. После закрытия клапана управления давление над мембраной понизится. Под давлением воздуха снизу и под действием пружины мембрана будет снова прижата к крышке, причем средняя часть ее под давлением воздуха прогнется вверх. Откроется выход воздуху из исполнительного механизма через отверстия в атмосферу.


Читать далее:

Категория Судовые дизели