Турбокомпрессор ТК-34 дизеля 10Д100, назначение, устройство, ремонт

Назначение

Турбокомпрессор (рис. 8) предназначен для подачи воздуха в дизель под избыточным давлением с целью увеличения мощности и экономичности дизеля. Он расположен на кронштейне с переднего торца дизеля и состоит из одноступенчатой осевой турбины, работающей за счет энергии выпускных газов, и одноступенчатого центробежного компрессора. Колесо компрессора и диск турбины смонтированы на одном валу ротора. Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: отработанные газы из цилиндров дизеля по коллекторам я газовой улитке поступают к сопловому аппарату, в сопловом аппарате расширяются, приобретая необходимое направление и высокую скорость и направляются на лопатки рабочего колеса турбины, приводя во вращение ротор. Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем в атмосферу. При вращении ротора воздух засасывается через входной патрубок в колесо компрессора, где воздуху сообщается дополнительная кинетическая энергия и происходит основное повышение давления.

Рис. 8. Турбокомпрессор ТК-34 в разрезе.

Устройство

Рис. 9. Турбокомпрессор ТК-34: 1,2,29-фланцы; 3-пробка; 4-подшипник опорно-упорный; 5,38-шпильки; 6,11-проставки; 7-патрубок входной; 8,13,14,16,18,20,24,36,39-болты; 9-улитка воздушная; 10-прокладка регулировочная; 12,25-дифузоры; 15,19-корпуса; 17-улитка газовая; 21-патрубок выпускной; 22-штифт; 23,35-втулки; 24-сопловой аппарат; 26-шайба; 27-ввертыш; 28-подшибник опорный; 30,31,44,45-прокладки; 32,37-кольца резиновые; 33,40-рукова; 41-штуцер; 42-рым; 43-труба жаровая; д, н, с, х ,т-каналы; в, е ,и, к ,л, у - полости; ж, п ,р, ф, ш-отверстия; м-лапа

В диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха давление дополнительно повышается. Из компрессора воздух подается в охладитель наддувочного воздуха и далее в цилиндры дизеля. Статор турбокомпрессора состоит из среднего корпуса, корпуса турбины и корпуса компрессора.

Средний корпус состоит из корпуса 15 и газовой двухзаходной улитки 17, В среднем корпусе установлены бронзовые подшипники опорно-упорный 4 и опорный 28, которые состоит из двух половин, центрируются втулками 35 и крепятся болтами 39 к нижней половине корпуса; сопловой аппарат 24 и лабиринт.

Опорные поверхности подшипников покрыты сплавом олова и свинца; торцы опорно-упорного подшипника имеют баббитовую заливку, смазываются подшипники маслом. Поступающим из масляной системы дизеля через штуцер 41. Из подшипников масло сливается в полость к и далее в картер дизеля.

Корпус 15 охлаждается водой, поступающей по каналу и. Стык в районе отверстий и для перетока воды уплотнен резиновыми кольцами 37. Из корпуса вода выходит по каналу М в холодильную камеру тепловоза.

Корпус турбины имеет корпус 19, диффузор 25 и выпускной патрубок 21, который покрыт теплоизоляционным материалом. В корпусе 19 вставлены жаровые трубы 43 для прохода газа из выпускных коллекторов в газовую улитку. Корпус турбины охлаждается водой, поступающей из системы охлаждения дизеля по отверстию Ж в полость корпуса и выходящей из него через отверстие Ш.

Корпус компрессора состоит из воздушной улитки 9, входного патрубка 7 и лопаточного диффузора. Диффузор имеет проставок 11 и приклепанный к нему диск с лопатками. Полость за колесом компрессора отделяется от полости за диффузором резиновым кольцом 32. Входной патрубок двухзаходный, имеет канал Д, по которому газы отсасываются из картера дизеля.

Ротор состоит из вала, колеса компрессора с вращающимся направляющим аппаратом (ВНА), диска турбины с рабочими лопатками, упорной и лабиринтовой втулок. Шейки вала ротора, упорный торец вала и канавки под уплотнительные кольца азотированы для повышения их твердости и износостойкости.

Колесо компрессора и ВНА насажены на шлицы с натягом. В ручьях на валу и упорной втулке установлены разрезные уплотнительные кольца. Система уплотнений служит для предотвращения попадания масла и газовые и воздушные полости турбокомпрессора, а также для уменьшения утечек газа и воздуха в масляную полость подшипников и далее в картер дизеля. Полость высокого давления за колесом компрессора изолирована от масляной полости лабиринтовым уплотнением, которое препятствует просачиванию выпускных газов в масляную полость.

Для уменьшения износа уплотнительных колец воздух из полости с выпускается по отверстию Р и рукаву 40 в полость всасывания компрессора. С целью снижения утечки выпускного газа и масляную полость и предотвращения подсоса масла в полость турбины па режимах малых нагрузок дизеля и полость и по отверстию в корпусе подводится воздух из полости высокого давления за колесом компрессора.

Ремонт

К основным неисправностям турбокомпрессоров относятся: износ опорных шеек вала и подшипников скольжения, уплотняющих колец вала и гребешков лабиринтных уплотнений, а также износ и коробление лопаток турбинного колеса, лопаток компрессора и соплового аппарата. К числу неисправностей также относится образование нагара в газовых полостях, в узлах лабиринтных уплотнений, на лапотках турбины и соплового аппарата, образование накипи в полостях охлаждения турбины. Возможны неисправности в виде прогиба вала ротора, выгорания металла в зоне острых кромок лопаток турбинного колеса, трещин в корпусе турбокомпрессора.

На каждом ТО-3 компенсатор турбокомпрессора снимают, очищают, осматривают защитные решетки компенсатора и при необходимости производят его ремонт.