Реферат: Судовая эксплуатация

Судовые дизеля выпускаются как с газотурбинным наддувом (в шести- и восьмицилиндровом исполнении), так и без наддува (в шестицилиндровом исполнении) в нескольких модификациях. В зависимости от назначения дизели имеют конструктивные особенности. Поперечный разрез дизеля 6ЧСПН 18/22-300 мощностью 220 кВт

В раме для размещения вкладышей коренных подшипников предусмотрены поперечные перегородки. Нижняя часть рамы является резервуаром для сбора масла. Вдоль рамы проходит стальная труба для подвода масла к коренным подшипникам. На крышках трех люков рамы со стороны выпускного коллектора установлены предохранительные клапаны с пламя-отражателями, а на крышке со стороны поста управления - центробежные маслоочистители. На наружных боковых поверхностях рамы для крепления дизеля к фундаменту расположены опорные лапы. Вентиляция картера независимая. Трубопровод, присоединенный к смотровому люку, выведен за пределы машинного отделения.

У шестицилиндровых дизелей семь коренных подшипников. Подшипник со стороны маховика имеет увеличенную ширину вследствие действия на него дополнительной нагрузки от массы маховика. Масло к каждому коренному подшипнику подводится по индивидуальному трубопроводу, расположенному в верхней его части.

Вкладыши коренных подшипников изготовляют из биметаллической полосы. Конструкция подшипников обеспечивает взаимозаменяемость вкладышей. Вкладыши можно извлечь из постелей без подъема коленчатого вала.

Блок цилиндров литой, чугунный, имеет вставные втулки цилиндров. Для повышения жесткости конструкции блок цилиндров выполнен с боковыми полостями, расположенными симметрично относительно продольной оси (одна из этих полостей используется как ресивер наддувочного воздуха). Применение ресивера наддувочного воздуха, встроенного в блок цилиндров, не только придает конструкции дополнительную жесткость, но и улучшает вибрационные и шумовые показатели дизелей. В нижней боковой части блока цилиндров размещены подшипники распределительного вала и направляющие втулки толкателей привода клапанов. В передней части блока цилиндров расположен привод распределительного вала, водяных, топливных насосов и регулятора частоты вращения.

Втулки цилиндров мокрого типа отлиты из чугуна с присадкой никеля и хрома. Уплотнение втулки цилиндра по упорному бурту осуществляется притиркой, а в нижнем установочном поясе - с помощью четырех резиновых колец, верхнее из которых является антикавитационным.

Коленчатый вал стальной, цельнокованный. Заготовки коленчатых валов изготовляют методом последовательной гибки с высадкой, что повышает прочность вала и уменьшает расход металла. Шейки коленчатого вала закалены ТВЧ. В каждом колене вала имеется наклонное отверстие, соединяющее радиальные отверстия в коренных и шатунных шейках вала, предназначенное для подвода масла к шатунным шейкам и к верхней головке шатуна через отверстие в нем. На передний конец коленчатого вала насажены две шестерни для привода вспомогательных механизмов дизеля.

Распределительный вал стальной, сборный, состоит из двух частей; кулачки изготовлены как одно целое с валом. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен, расположенных в передней части блока цилиндров. Для обеспечения плавности зацепления и бесшумной работы применяют косозубые шестерни.

Шатуны штампованные, нижняя головка шатуна у форсированных дизелей выполнена с косым зубчатым разъемом. Вкладыши нижней головки шатуна взаимозаменяемые, выполнены из того же материала, что и вкладыши коренных подшипников.

Поршни цельнолитые, чугунные, без охлаждения или с масляным охлаждением в зависимости от уровня форсирования дизелей. До 1982 г. на дизелях ряда Ч и ЧН18/22 применяли поршни с полуразделенной камерой сгорания ЦНИДИ, с 1982 г. устанавливают с открытой камерой сгорания. Комплект поршневых колец каждого цилиндра состоит из трех компрессионных колец и одного маслосъемного кольца коробчатого типа с пружинным расширителем. Все кольца хромированные. Поршень с шатуном соединен при помощи стального цементированного

и закаленного ТВЧ пальца плавающего типа. Для удержания пальца от осевых перемещений предусмотрены стопорные кольца. На поверхности поршня в зоне отверстий для пальца выполнены углубления - холодильники, устраняющие возможность заклинивания поршня во втулке цилиндра во время работы дизеля.

Крышки цилиндров индивидуальные, отлиты из чугуна. Они имеют по одному впускному и выпускному клапану. Клапаны перемещаются в направляющих втулках, запрессованных в крышку цилиндра. Впускной и выпускной клапаны взаимозаменяемые, выполнены из жаропрочной стали 50Х20Г9АН4 (ГОСТ 5632-72 ).Седла впускного и выпускного клапанов вставные, из жаропрочной стали 40Х10С2М (ГОСТ 5949-75**). Каждая крышка цилиндра имеет пусковой клапан и индикаторный кран. Уплотнение стыка между блоком и крышкой цилиндра осуществляется асбостальной прокладкой, окантованной листом из жаропрочной стали.

Фундаментная рама, блок и крышки цилиндров соединены между собой силовыми шпильками и образуют жесткую конструкцию остова дизеля.

Система наддува импульсная, для восьмицилиндровых дизелей с преобразователями импульсов. Наддув дизелей осуществляется турбокомпрессором, установленным со стороны маховика. Наддувочный воздух после турбокомпрессора охлаждается в трубчатом воздухоохладителе.

В топливную систему дизеля входят топливоподкачивающий насос, сдвоенный фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунки с системой гидрозапора. Топливный насос высокого давления золотниковый, блочной конструкции, расположен на боковой стенке блока цилиндров. Насос приводится в действие от валика привода через пластинчатую муфту. Форсунки закрытого типа имеют гидравлическое запирание.

Смазочная система принудительная, с мокрым картером. Она состоит из шестеренчатого насоса, обеспечивающего циркуляцию масла и подвод его к поверхностям трения, а также полнопоточного фильтра тонкой очистки масла, реактивной центрифуги, насоса предпусковой прокачки масла и водомасляного охладителя.

Система охлаждения двухконтурная, с насосами внешнего и внутреннего контуров охлаждения, водоводяным и водомасляным охладителями. Водоводяной и водомасляный охладители размещены в общем корпусе. Втулки и крышки цилиндров, турбокомпрессор охлаждаются пресной водой. Охлаждение воды внутреннего контура, масла и наддувочного воздуха осуществляется забортной водой. Регулирование температуры воды внутреннего контура и температуры масла в смазочной системе производится автоматически терморегуляторами.

Дизели имеют воздушную систему пуска. Давление пускового воздуха 1,6-3,0 МПа. Наполнение баллонов производится воздушным компрессором реверс-редуктора (у судовых дизелей) или автономным компрессором (у дизель-генераторов).

В зависимости от назначения дизели оборудованы всережимным или однорежимным регулятором скорости, смонтированным на местном посту управления дизелем. Главные судовые дизели оснащены центробежным всережимным регулятором скорости прямого действия. Регулятор допускает изменение частоты вращения дизеля От минимально устойчивых до оборотов, соответствующих 110%-*юй нагрузке.

Дизель-генераторы первоначально оборудовали однорежимным прецизионным регулятором скорости прямого действия типа РП-50, а затем - унифицированным однорежимным регулятором непрямого действия.

Все выпускаемые заводом дизельные агрегаты оснащены системами автоматизации (ГОСТ 14228-80 и ГОСТ 1003 2-80) и в зависимости от модификации обеспечивают ресурс необслуживаемой работы 24-240 ч. Дизель-генераторы оборудованы системой автоматизации первой, второй или третьей степени. Главные судовые дизели оборудованы системой автоматизации второй или третьей степени, которая включает системы дистанционного автоматизированного управления частотой вращения и реверсом, пуском и остановом дизеля; автоматическим пополнением воздушных баллонов; дистанционным контролем, аварийно-предупредительной сигнализацией и защиты дизеля по основным рабочим параметрам. Для агрегатов с третьей степенью автоматизации используется также система автопополнения картера дизеля маслом.

Система дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) частотой вращения и реверсом обеспечивает бесступенчатое управление частотой вращения дизеля в пределах от минимально устойчивой до частоты вращения, соответствующей 103%-ной номинальной, а также управление реверс-редукторной передачей. Статическая погрешность системы ДАУ не превышает 3%. Время реверса, считая от начала операций по реверсированию до начала вращения ведомого вала реверс-редуктора в обратном направлении, не превышает 15 с. Система автоматического управления выполнена отключаемой. В этом случае изменение частоты вращения дизеля и переключение реверс-редуктора осуществляются при помощи штурвала местного поста управления. Управление частотой вращения и реверсом с дистанции - через гидропривод, расположенный на местном посту управления дизелем и связанный с дистанционным постом управления тросиковой связью.

Гидропривод представляет собой однополостной усилитель со следящим золотником, поворот которого определяет режим работы дизель-редукторного агрегата.

Система дистанционного автоматизированного пуска и останова дизеля позволяет осуществить пуск дизеля с предпусковой прокачкой масла и его останов как из машинного отделения, так и с дистанционного поста управления.

Система автоматического пополнения воздушных пусковых баллонов обеспечивает поддержание давления воздуха в пусковых баллонах в установленных пределах путем своевременного включения и отключения навешенного на РРП воздушного компрессора.

Система аварийно-предупредительной сигнализации и защиты обеспечивает контроль и защиту дизельного агрегата при падении давления масла в дизеле и РРП, перегреве веды и чрезмерном повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля. Защита дизельной установки при разносе отключаемая, доступ воздуха на впуске перекрывается механическим предельным выключателем.

Дистанционный контроль за работой главных судовых дизелей осуществляется по частоте вращения коленчатого вала дизеля, давлению масла в дизеле и РРП, давлению воздуха в пусковых баллонах, температуре масла и выпускных газов.

Системы автоматизации главных двигателей произведённых заводом «Дальдизель» в значительной степени унифицированы с системами автоматизации дизель-электрических агрегатов.

У главных судовых дизелей предусмотрен дополнительный отбор мощности на привод судовых механизмов через муфту, смонтированную на передней части коленчатого вала. Система гидравлического управления муфтой отбора мощности обеспечивает возможность ее дистанционного включения. Соединение дизеля с реверс-редуктором или электрическим генератором осуществляется посредством высокоэластичной муфты с резинокордной оболочкой или упругой втулочно-пальцевой муфты.

Главные судовые двигатели имеют механическую, зубчатую, несоосную РРП с фрикционными муфтами и редукторами переднего и заднего ходов. Компрессор пускового воздуха, трюмный насос и электрический генератор для питания аккумуляторных батарей системы автоматизации входят в состав РРП. Управление РРП гидравлическое. Основные вспомогательные агрегаты - водяные, масляные и топливные насосы, фильтры, холодильники - установлены непосредственно на дизеле. Полнопоточный фильтр тонкой очистки масла, пневмонасос предпусковой прокачки масла и отдельные элементы системы автоматизации смонтированы автономно.

При разработке конструкции дизеля наряду с простотой, удобством обслуживания и ремонта большое внимание уделено широкому использованию комплектующих изделий, выпускаемых специализированными предприятиями дизелестроения и смежных отраслей. К их числу относятся турбокомпрессоры, топливная аппаратура, полнопоточные фильтры тонкой очистки масла и топлива, регуляторы скорости, регуляторы температуры воды и масла, охладители воздуха, соединительные муфты, резинотехнические изделия, подшипники качения, электрические генераторы, изделия дизельной автоматики, контрольно-измерительные приборы и т.п. судовые запчасти дизельных агрегатов ряда 18/22 взаимозаменяемы и унифицированы для всех модификаций, что обеспечивает хорошую производственную преемственность и существенно упрощает их эксплуатацию.