Универсальный стенд для испытания топливной аппаратуры тепловозных дизелей. Назначение, конструкция и принцип работы стенда

3 Универсальный стенд для испытания топливной

 аппаратуры тепловозных дизелей

3.1 Назначение, конструкция и принцип работы стенда

Стенд представляет собой установку, на которой воспроизводится работа топливной системы двигателя [7,8,9]. Универсальный стенд пригоден для испытания впрыскивающих систем тепловозных и других дизелей, так как на стенде возможна установка топливных насосов и форсунок различных конструкций и размеров за счет применения сменных подставок (или приставок) для насосов и сменных колец для форсунок.

Бесступенчатое изменение скорости вращения вала привода топливных насосов в диапазоне, характерном для топливной аппаратуры испытуемых и исследуемых дизелей, производится регулированием возбуждения электрических машин постоянного тока стенда.

Универсальный стенд включает следующие системы и устройства:

− система привода топливного насоса;

− система смазки толкателей и кулачкового вала топливного насоса;

− система подвода – отвода топлива к насосу и охлаждения топлива;

− устройство для установки форсунок и гашения энергии впрыска;

− устройство для измерения частоты вращения приводного вала и автоматического отсчета числа впрысков;

− устройство, позволяющее производить измерение подачи топлива форсунками;

− система управления.

Указанные системы и устройства, а также испытываемая топливная аппаратура устанавливаются (собираются) на общей раме стенда.

Система привода топливного насоса обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости вала топливных насосов в широких пределах. Это условие можно выполнить, применив:

− гидравлическую систему привода;

− электродвигатель постоянного тока и кремниевые выпрямители;

− систему генератор – двигатель (Г – Д);

− асинхронный двигатель с вариатором;

− трехфазный коллекторный двигатель;

− регулируемый асинхронный двигатель.

В рассматриваемом стенде для привода топливных насосов применена система Г-Д, состоящая из электродвигателя постоянного тока и трехмашинного агрегата, включающая генератор постоянного тока, возбудитель к нему (и электродвигателю постоянного тока), асинхронный двигатель.

Электродвигатель постоянного тока с двумя выходами вала (тип П82,  N=19 кВт, n=750 об/мин, U=220 В) установлен непосредственно на раме стенда.

Один выход вала электродвигателя используется для подключения через пару цилиндрических и конических шестерен тахометра и через вторую пару конических шестерен и электромагнитную муфту счетчика числа ходов плунжера.

На втором выходе вала насажен на шпонке переходник, на котором укреплен с помощью шести болтов маховик для уменьшения влияния неравномерности вращения приводного вала (получающейся при впрысках) на закон подачи и работу установленной электроизмерительной аппаратуры.

Трехмашинный агрегат состоит из асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, имеющего два выхода вала (тип А-72-4, N=28 кВт,  n=1450 об/мин, U=220/380 В), к одному из которых через втулочно-пальцевую муфту подсоединен генератор постоянного тока (тип П-72, N=72 кВт,           n=1450 об/  мин,   U =230 В), а ко второму через муфту с резиновым диском – возбудитель (тип   П-32, N=1,5 кВт, n=1450 об/мин, U=230 В).

В цепи якоря возбудителя и генератора поставлены плавкие предохранители на 6 и 60 А соответственно. На стенде эти предохранители укреплены в специальном углублении пульта управления, закрываемом крышкой с защелкой. В цепях обмоток возбуждения электрических машин постоянного тока для регулирования возбуждения поставлены регулировочные реостаты типа РЗВ.

Система смазки кулачкового вала и толкателей топливного насоса служит для подвода масла к трущимся частям топливного насоса (кулачкам и подшипникам распределительного вала, толкателям, роликам и пальцам толкателей) и отвода тепла от них. Всасывающая полость шестеренчатого насоса, соединенного через полужесткую  муфту  с  приводным   асинхронным двигателем   (тип АО 31-4, N=0,6 кВт, n =1500 об/мин, U=220/380 В), через трубопровод связана с масляным баком емкостью 0,016 м³, установленном внутри рамы стенда, имеющем технический ртутный термометр для контроля температуры масла и указатель уровня масла в баке.

Нагнетающая полость шестеренчатого насоса связана трубопроводом через фильтр очистки масла с подводящим масляным штуцером топливного насоса.

Параллельно фильтру сделано ответвление, связанное с одной стороны с нагнетательным трубопроводом, а с другой стороны - с масляным баком. На ответвлении находится перепускной кран, открытием - закрытием которого регулируется давление в масляной магистрали, контролируемое по манометру (0,1 МПа), установленному на пульте управления. Соединение манометра с пультом управления выполнено через демпфер, предохраняющий манометр от действия пульсирующего давления.

На пульте управления также имеется пусковая кнопка асинхронного двигателя, приводящего шестеренчатый насос, а сбоку рамы стенда - магнитный пускатель этого же двигателя.

Система подвода - отвода топлива к насосу и охлаждения топлива состоит из топливоподкачивающего агрегата, фильтра тонкой очистки топлива, топливного бака емкостью 77 л, предохранительных клапанов на 0,25 и 0,53 МПа, нагнетательного и сливных трубопроводов, змеевика для охлаждения топлива.