Насос для подачи смазочно-охлаждающей жидкости

Насос для подачи смазочно-охлаждающей жидкости предназначен для циркуляции изоляционной и охлаждающей жидкости в системе охлаждения дросселя сетевого фильтра. В процессе эксплуатации дросселя сетевого фильтра насос должен работать. Конструкция насоса показана на рисунке 4.5.

В насосе для подачи смазочно-охлаждающей жидкости насос и двигатель соединены в один единый, полностью изолированный герметичный агрегат.

Рисунок 4.5 - Насос для подачи смазочно-охлаждающей жидкости

1 - штуцер, 2 – отверстие для удаления воздуха, 3 – клеммная коробка, 4 – клеммы, 5 – обмотка электродвигателя, 6 – штуцер, 7 – рабочее колесо, 8- уплотнительное кольцо, 9 – направляющее колесо, 10 – подшипник, 11 – роторная пластина, 12 – корпус насоса, 13 – стальной пакет статора, 14 – вал, 15 – подшипник

На оси насоса со стороны всасывания посажено рабочее колесо (7), соединенное с направляющим колесом (9). Направлющее колесо через подшипники (10 и 15) опирается на вал двигателя. Мотор оснащен рубашкой, которая с корпусом насоса (12) образует каналы для протекания перекачиваемой жидкости.. На входе и выходе насоса для соединения с маслянным трубопроводом фильтра крепятся входной (1) и выходной (6) штуцеры, которые по месту посадки уплотнены кольцами (8).

Отделение насоса и двигателя заполняются смазочно-охлаждающей жидкостью и при ее циркуляции одновременно охлаждается двигатель. Перепад давления между жидкостью в моторном отделении и в циркуляционном отделении выравнивается за счет отверстий. Непосредственно на насосе устанавливается клемная коробка (3). В качестве изоляционной и охлаждающей жидкости в дросселе сетевого фильтра используется минеральное масло производства компании Shell под названием Diala DX. Для поддержания изоляционных свойств изоляционной и охлаждающей жидкости необходимо избегать контакта с водой. Для изоляционной и охлаждающей жидкости в дросселе сетевого фильтра это обеспечивается с помощью поглотителя воды.

Пробивное напряжение изоляционной и охлаждающей жидкости имеет определяющее значение для эксплуатационной безопасности дросселя сетевого фильтра, Поэтому очень важно проверять его в процессе эксплуатации. Снижение пробивного напряжения может быть вызвано твердыми инородными веществами, такими как, волокна, пыль, сажа и продукты распада твердого изоляционного материала. Другой причиной может также быть попадание воды в изоляционную и охлаждающую жидкость.

Реле Бухгольца

Двухпоплавковое реле Бухгольца встроено в трубопровод между резервуаром и расширительным баком. Его функция заключается в том, чтобы в случае внутренних неисправностей или при утечке изоляционной и охлаждающей жидкости, посредством замыкания двух отдельных электрических контактов или посредством включения подпорного клапана обеспечивать передачу информации на аналитический блок либо незамедлительное отключение дросселя сетевого фильтра от сети.

Рисунок 4.6 – Реле Бухгольца

1 – коробка выводов; 2 – испытательный вентиль; 3 – испытательная кнопка; 4 – табличка с указаниями по обслуживанию испытательной кнопки; 5 – контакт заземления; 6 – электрические вводы; 7 – колпак; 8 – схема контактов; 9 – кабельная арматура;10 – смотровое оконце; 11 – элемент подсоединения к трубопроводу.

Устройство реле Бухгольца показано на рисунке 4.6. Корпус изготовлен из стойкого к воздействию метеорологических условий алюминиевого литейного сплава и покрашен. Он имеет резьбовое соединение трубопроводов охлаждающей жидкости (11). Для контроля функций систем коммутации в корпусе есть смотровые оконца (10). По шкале, нанесенной на оконца, можно определить объем собравшегося газа.

Сверху на корпусе располагается коробка выводов (1), испытательный вентиль (2) и испытательная кнопка (3), закрытая колпачком, а также табличка (4) с указаниями по обслуживанию испытательной кнопки. Коробка наряду с контактом заземления (5) содержит закрепленные в дне крышки электрические вводы (6). Коробка защищена колпаком (7) от прикосновения и попадания загрязнений. На внутренней стороне колпака приведена схема контактов (8). Соединительный провод вводится на выбор через один из двух кабельных арматур с резьбовым соединением (9).

Переключающее устройство показано на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 - Переключающее устройство

1 - верхний поплавок; 2 - постоянный магнит верхнего поплавка; 3 - выключатель с электромагнитным приводом для верхней системы коммутации; 4 - выключатель с электромагнитным приводом для нижней системы коммутации; 5 - нижний поплавок; 6 - постоянный магнит нижнего поплавка; 7 - контрольная механика; 8 - клапанный затвор; 9 – рама.

Переключающее устройство состоит из: системы коммутации, узла рамы и контрольной механики. У двухпоплавкового реле Бухгольца есть верхняя и нижняя системы коммутации. Постоянный магнит и поплавок механически жестко соединяются друг с другом и как функциональная единица подвижно закреплены на раме. На раме находятся также контрольная механика и выключатели с электромагнитным приводом. Клапанный затвор удерживается постоянным магнитом и работает на нижнюю систему коммутации.

Реле устанавливается на соединительную трубу между резервуаром сетевого фильтра и расширителем. В ходе нормальной работы оно полностью заполнено охлаждающей жидкостью. Поплавки в результате вытеснения находятся в их наивысшей позиции. При появлении в охлаждающей жидкости свободного газа он поднимается вверх, собирается в газовом реле и вытесняет охлаждающую жидкость. С падением уровня жидкости верхний поплавок опускается. В результате движения поплавка задействуется переключающий контакт. В систему управления локомотивом приходит предупредительный сигнал о срабатывании реле Бухгольца. Срабатывание реле Бухгольца при появлении свободного газа показано на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8 - Скопление газа Потеря охлаждающей жидкости

В результате спонтанного события возникает ударная волна, движущаяся в направлении расширителя. Течение поступает на расположенный в жидкостном протоке клапанный затвор. Если скорость течения превышает порог срабатывания клапанного затвора, то он начинает двигаться в сторону течения. В результате этого движения задействуется переключающий контакт и происходит отключение дросселя сетевого фильтра от контактной сети.

Термометр РТ 100

С помощью термометра сопротивления измеряется температура изоляционной и охлаждающей жидкости. Измерение температуры осуществляется непосредственно путем анализа измерительного тока, изменяющегося под воздействием зависимых от температуры измерительных резисторов. Анализ данных осуществляется с помощью программного обеспечения и в целях безопасности при превышении заданных температурных показателей появляется аварийный сигнал или происходит отключение дросселя сетевого фильтра.

В измерительном наконечнике термометра находятся 2 Pt 100 датчика температуры согласно DIN EN 60751, класс B. В головке для переключения находятся контакты. Пределы измерения термометра от -50˚С до +200˚С.

Установка охлаждения

Установка охлаждения предназначена для охлаждения рабочих жидкостей, применяемых в локомотиве:- трансформаторное масло (охлаждение дросселя сетевого фильтра), хладагент ANTIFROGEN N (охлаждение тягового преобразователя). Основные компоненты установки охлаждения показаны на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9 - Основные компоненты установки охлаждения

1 - Вентилятор охлаждения; 2 – расширительный бачок; 3 – насос охлаждающей жидкости; 4 – радиатор охлаждения

Рисунок 4.10– Расширительный бачок для хладагента

1 – поплавковый выключатель; 2 – индикатор уровня хладагента с температурной шкалой; 3 – редукционный клапан.

Расширительный бачок (рисунок 4.10) служит в качестве резервуара для хладагента, компенсирует изменения объема хладагента вследствие его нагрева, поддерживает давление в контуре охлаждения тягового преобразователя в заданных пределах. Высота «А» равняется 114 мм. Расширительный бачок устанавливается на установке охлаждения и подключается к контуру охлаждения преобразователя.

Расширительный бачок гасит колебания объема охлаждающей жидкости, вызванные температурой. При этом происходит повышение или понижение давления, которые воздушный клапан ограничивает в пределах заданного максимального значения. Воздух, остающийся в контуре после его заполнения охлаждающей жидкостью, через вентиляционные каналы выводится в расширительный бачок. Там происходит снижение скорости потока охлаждающей жидкости, так что воздух может быть отделен от воды. Редукционный клапан ограничивает повышение или понижение давления в расширительном бачке определенным максимальным значением путем контролируемого выпуска воздуха в окружающую среду или подсоса воздуха из окружающей среды

В процессе эксплуатации необходимо визуально контролировать уровень хладагента в контуре по индикатору уровня жидкости (рисунок 4.11). Необходимо доливать хладагент (через заливную горловину клапана сброса давления) при снижении его уровня ниже середины отметки индикатора.

Рисунок 4.11 – Индикатор уровня жидкости

Рисунок 4.12- Места соединения трубопроводов с корпусом радиатора охладителя

1 - выходное отверстие контура хладагента; 2 - входное отверстие контура хладагента; 3 - входное отверстие масляного контура; 4 - выходное отверстие масляного контура; 5 - отверстие для продувки масляного контура; 6 - дренажное отверстие контура хладагента.

Поплавковый выключатель предназначен для защиты от перегрева тягового преобразователя и насоса хладагента. При падении уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке ниже минимального значения он передает сигнал в систему управления локомотива. МПСУ и Д обеспечивает отключение тягового преобразователя.

Насос охлаждающей жидкости

Устройство насоса показано на рисунке 4.13. Проточная часть и двигатель жестко связаны друг с другом и образуют блочный агрегат. Рабочее колесо (1) и роторная группа (8) установлены на одном общем валу (7).

Вал вращается в подшипниках скольжения (3 и 5), смазываемых рабочей жидкостью. Камера ротора отделена от камеры статора тонкостенным экраном (4). Тонкостенный экран, изготовленный из устойчивого к коррозии материала, опирается на статор (9) для восприятия усилий, возникающих из-за внутреннего давления в камере ротора.

Смазка подшипников осуществляется средой в камере ротора. Она проникает при вводе в эксплуатацию насоса через отверстия (2) в камеру ротора и удаляет из нее воздух через отверстие в вале. Отбираемый от общего потока транспортируемой среды через отверстие (2), частичный поток во время работы обтекает ротор и поступает на конце вала ротора в предусмотренное там продольное отверстие. Продольное отверстие вала заканчивается в торце конца вала на стороне рабочего колеса.

Рисунок 4.13 – Устройство насоса охлаждающей жидкости

1 – Рабочее колесо; 2 – отверстие; 3 - подшипник скольжения (со стороны рабочего колеса); 4 - тонкостенный экран; 5 - подшипник скольжения (со стороны двигателя); 6 – кабельный ввод; 7 – вал; 8 – роторная группа; 9 – статор.

Из-за разности давления между отверстиями (2) и выходом продольного отверстия через вал на конце вала со стороны рабочего колеса возникает непрерывно действующий частичный поток жидкости. При прохождении этого частичного потока через кольцевой зазор между группой ротора (8) и тонкостенным экраном (4) отводится возникающее в двигателе тепло. Вследствие интенсивного обмена жидкостью из гидравлической камеры в камеру ротора и оттуда обратно к стороне всасывания проточной части одновременно обеспечивается достаточная смазка подшипников скольжения.

Насос представляет собой бессальниковый насос с экранированным электродвигателем. Уплотнение осуществляется статически посредством колец круглого сечения. Подвижные уплотнительные детали (динамическое уплотнение) отсутствуют.