4.3. Компрессор пк-35

Компрессор ПК-35 является двухцилиндровой двухступенчатой машиной с кривошипно-шатунным механизмом и тронковыми поршнями. Расположение цилиндров V-образное с углом развала 90°, симметричное относительно вертикальной оси. Охлаждение воздушное, принудительное. Режим работы повторно-кратковременный с продолжительностью включения (ПВ) не более 50% и величиной цикла до 15 мин. Допускается непрерывная работа компрессора при противодавлении 9 кг/см2 не более 45 мин, но не чаще одного раза в течение 3 ч. Привод компрессора от электродвигателя постоянного тока через эластичную муфту.

Устройство компрессора (рис.4.10). Корпус 1 компрессора закрытого типа отлит из серого чугуна СЧ18-36. В торцовых стенках корпуса имеются расточки для коренных подшипников коленчатого вала 4. Боковые наклонные грани корпуса с фрезерованными плоскостями имеют расточенные окна для прохода шатунов 5 и 16 и служат для установки цилиндров 6 и. 17. Корпус является одновременно резервуаром для заправки компрессора маслом и сборником смазки, стекающей при циркуляции. В нижней части корпуса расположено закрытое пробкой отверстие для слива масла из картера, а также электроподогреватель масла. По бокам корпус имеет два прямоугольных люка для удобства сборки и разборки компрессора, закрытых крышками.

Рис.4.10.

Коленчатый вал 4, изготовленный из углеродистой стали 45, является двухопорным одноколенчатым. Опорами его служат два радиальных однорядных шариковых подшипника. Передний (со стороны привода) подшипник имеет возможность совместно с валом перемещаться в осевом направлении, обеспечивая валу свободное тепловое расширение. Задний подшипник укреплен неподвижно. На валу смонтированы два шатуна 5 и 16. На заднем конце вала на шпонках насажены цилиндрическая прямозубая шестерня привода масляного насоса и ведущий шкив 23привода вентилятора. Конусный конец вала предусмотрен для установки в зависимости от типа привода муфты 2 или шкива.

Шатуны 5 и 16, смонтированные на кривошипной шейке коленчатого вала, соединены с тронковыми поршнями (первой и второй ступеней сжатия). Связь шатунов с поршнями осуществлена посредством пальцев плавающего типа, вставленных в бронзовые втулки. Шатуны выполнены в виде стержней двутаврового поперечного сечения, уменьшающегося от нижней головки к верхней. Материал шатунов — углеродистая сталь 45, пальцев — малоуглеродистая сталь 20Х с химико-термической обработкой. При соединении крышки шатуна со стержнем при помощи болтов кривошипная головка образует подшипник скольжения без вкладыша, но с лужеными поверхностями, залитыми баббитом марки Б83 толщиной 1 мм. Поршни выполнены литыми с тонкими стенками, усиленными ребрами жесткости. Материалом для поршня первой ступени сжатия служит алюминиевый сплав АЛ1 с твердостью не менее 85 НВ, для поршней второй ступени — чугун СЧ21-40 с твердостью 170—241 НВ. На каждом поршне размещены четыре поршневых кольца: два верхних уплотнительных компрессионных и два нижних маслосъемных. Материал колец — чугун СЧ24-44. Трущиеся поверхности поршня во время работы смазываются путем разбрызгивания масла.

Масло, снимаемое кромками колец с зеркала цилиндра, попадает через прорези в радиальные отверстия в поршневых канавках маслосъемных колец и сливается в картер. Цилиндры 6 и 17 — литые из чугуна СЧ21-40 с толщиной стенок достаточной для возможности их расточки и постановки гильз в период длительной эксплуатации. Наружная поверхность цилиндров и их крышек для улучшения теплоотдачи имеет тонкие ребра. Верхняя утолщенная часть цилиндров имеет шпильки для крепления клапанных плит и крышек, закрывающих цилиндры. Внутренняя часть клапанных крышек 8 и 14, отлитых из чугуна СЧ18-36, имеет сферическую форму, разделенную перегородкой на всасывающую и нагнетательную полости. Обработанные плоскости боковых приливов цилиндров служат для крепления шпильками фланцев соединительных патрубков ступеней 9 и 10 и нагнетательного 18.

Всасывающие и нагнетательные клапаны 15 ленточные, самопружинящие, выполненные из ленточной стали Х15Н90 шириной 8 мм и толщиной 0,6 мм. Пластины клапанов посекционно расположены между клапанными плитами, изготовленными из стали 40. Одна пара клапанных плит в сборе объединяет всасывающие и нагнетательные клапаны данного цилиндра.

Блок холодильников 12, а также оребренные поверхности цилиндров 6 и 17 и клапанных крышек 8 и 14 обдуваются потоком воздуха от вентилятора, чем осуществляется охлаждение сжатого воздуха как в первой, так и во второй ступенях сжатия компрессора.

Вентилятор осевой, с четырехлопастной крыльчаткой и числом оборотов 2900 в минуту. Привод осуществляется через ведущий шкив и клиноременную передачу от коленчатого вала компрессора. Маслопленочный воздухоочиститель З (всасывающий фильтр) установлен на пути к всасывающему клапану первой ступени для фильтрации и очистки засасываемого из атмосферы воздуха.

Система смазки (рис.4.11). Шатунные подшипники смазываются под давлением с помощью масляного насоса с приводом от коленчатого вала; цилиндры, поршни и другие детали — разбрызгиванием; механизм привода вентилятора — от шариковой масленки.

Емкость масляного резервуара (в картере компрессора 3) 10,5 л. Рабочее давление в принудительной системе смазки 1,5 — 2,5 кГ/см2. Оно регулируется редукционным клапаном. Уровень масла в картере контролируют при помощи маслоуказательного щупа 6, который вставляется в пробку 5 в корпусе компрессора. На линейке маслоуказателя имеются две риски, указывающие предельно минимальное и максимальное количество масла в картере. В холодное время при снижении температуры масла в корпусе до +5°С подогрев его перед запуском компрессора осуществляется электронагревателем трубчатого типа, расположенным в нижней части картера.

Рис.4.11.

Действие (рисунок-анимация 4.12). Сжатие воздуха осуществляется движущимися в цилиндрах поршнями. Рабочий цикл поршней (всасывание и нагнетание) происходит за один оборот коленчатого вала. При движении шатуна с поршнем (первой ступени) вниз в его цилиндре образуется разрежение, вследствие чего открывается всасывающий клапан и наружный воздух, проходя через воздухоочиститель, заполняет полость цилиндра над поршнем.

При обратном ходе поршня всасывающий клапан закрывается, воздух в цилиндре сжимается до 3,5 кг/см2 и через нагнетательный клапан нагнетается в холодильник. После холодильника воздух через всасывающий клапан второй ступени по патрубку поступает в цилиндр высокого давления, где сжимается до давления 9 кг/см2 и поступает в главный резервуар, давление в котором поддерживается в пределах 7,5—9 кг/см2.

Рисунок 4.12.

При достижении давления в главном резервуаре 9 ±0,2 кг/см2 открывается клапан (рис. 54) 19 и компрессор начинает работать на холостом ходу до тех пор, пока давление в резервуаре не снизится до 7,5 ±0,2 кг/см2. На тепловозах работа компрессора регулируется с помощью клапана холостого хода усл. № 527Б и регулировочного клапана усл. № 525Б или клапана усл. № 527В; на электровозах — при помощи регулятора давления усл. № АК-11Б, который автоматически выключает электродвигатель, а следовательно, и компрессор, соединенный с ним через упругую муфту, при давлении в главном резервуаре 9 ±0,2 кг/см2 и включает при 7,5 ±0,2 кг/см2.