Тема 9. Рама и блок дизеля

1. Дизель - генераторные сварные рамы и фундаментные литые рамы (картеры) дизеля.

Остов дизеля – это основа конструкции дизеля, состоящая из неподвижных элементов. Эти элементы жестко связаны между собой в единую систему, нагруженную силами давления газов и силами инерции движущихся частей. Конструкция остова обеспечивает жесткость дизеля, удобство разборки, сборки и осмотра деталей кривошипно-шатунного механизма и вкладышей, а также весовые и габаритные требования к дизелю. Достаточная жесткость остова – основное условие надежной и долговечной работы дизеля.

К элементам остова (Рис.5.9) относятся рама 1, картер 2, блок цилиндров 3, крышка цилиндра 4, цилиндровая втулка 5, вкладыши коренного подшипника 6 и 7, поддон 8 для масла. Основные элементы остова могут различным образом объединяться в единые конструкции, представленные на Рис.5.10 (обозначения соответствуют Рис. 5.9).

  Рис. 5.9. Схема устройства остова дизеля.

На дизелях типа Д50 (Рис.5.10, а) рама, картер, поддон и нижняя половина коренного подшипника объединены в единой конструкции – фундаментной раме 1, крышка коренного подшипника 6 установлена сверху.

Рис. 5.10. Схемы остовов тепловозных дизелей типов:

а) Д50 и ПД1М; б) 2Д100 и 10Д100; в) 14Д40, ПД45 и Д49; г) Д70;
д) 12VFE17/24; е) 1Д6; ж) K6S310DR и 6S3I0DR; з) 1Д12 и М753; и) М756.

Дизели типа Д100 (Рис. 5.10 б), типа Д40 и типа Д49 (Рис. 5.10 в),
типа Д70 (Рис. 5.10 г) и типа 1 2VFЕ (Рис. 5.10 д) имеют – единый блок-картер. В этих конструкциях крышка коренного подшипника (подвеска) установлена снизу. Рама и поддон образуют единую конструкцию – поддизельную раму (кроме дизеля типа 12VFЕ)

В дизелях типа 1Д6 (Рис. 5.10 в), типа 1Д12 и типа М753 (Рис. 5.10 з), типа М756 (Рис. 5.10 и) - основой остова является картер, к которому снизу на подвеске крепится нижняя половина коренного подшипника. Поддон 8 выполнен отдельно.

Остовы дизелей М756 представляют собой моноблок, объединяющий в единую конструкцию головку и блок со вставными втулками цилиндров.

Остов двигателя 310DR (Рис. 5.10 ж) имеет соединенный с картером блок цилиндров и установленный в поддизельной раме коренной подшипник, закрытый крышкой сверху.

Элементы остова в зависимости от конструкции изготавливаются литыми из чугуна или алюминия или сварными из стали. В конструировании деталей остова наметилась прогрессивная тенденция – создание комбинированного остова, состоящего из стальных литых звеньев, соединенных сваркой. Это удешевляет изготовление и позволяет получать более жесткие элементы.

Фундаментная рама дизеля типа Д50 (Рис. 5.11) отлита из чугуна СЧ21-40. Обе боковые стенки имеют по шесть люков, через которые можно осматривать подшипники и шатунно-кривошипный механизм. С каждой стороны люки закрыты крышками 6, отлитыми из алюминиевого сплава.

Рис. 5. 11. Фундаментная рама (а) и коренные подшипники (б)

дизеля типа Д50.

Верхняя плоскость рамы со стороны генератора образует мощный круговой фланец 12 с кольцевой проточкой. К фланцу с помощью шпилек крепится статор генератора. На торцовой стенке рама имеет фланец 13, к которому крепится шпильками и фиксируется двумя штифтами разъемный корпус уплотнения коленчатого вала. Торец рамы со стороны масляного насоса имеет фланец 5 для крепления корпуса диска боксовки коленчатого вала. Семь поперечных перегородок 3 рамы образуют опоры 2 коренных подшипников коленчатого вала. Опоры первого, второго, третьего, пятого и шестого подшипников (счет ведется от масляного насоса к генератору) одинаковы и имеют по две шпильки для крепления крышки коренного подшипника. Опоры четвертого и седьмого подшипников шире и имеют по четыре шпильки. По бокам опор перегородки уширяются и образуют колонки 7 с отверстиями, через которые проходят анкерные крепления блока цилиндров к раме.

Нижняя часть рамы образует поддон 9 для масла, дно которого имеет уклон от краев к середине, где расположено отверстие масляного канала 1. Полость рамы отделена от поддона сетками, прикрепленными к полкам 8. Вдоль рамы с обеих сторон расположены лапы 11 и упор 10, служащие для установки и крепления ее к раме тепловоза.

Блок цилиндров дизелей типа Д50 (Рис. 5.12) отлит из чугуна марки СЧ21- 40. Продольная стенка 5 делит внутреннюю полость блока на две части. В одной из них размещены цилиндровые втулки, в другой (меньшей по размеру) – механизм привода газораспределения.

Рис. 5.12. Блок цилиндров дизеля типа Д50.

Внутренняя полость блока разделена поперечными перегородками 3 на шесть частей (по числу цилиндров). Нижняя плоскость 6 служит фланцем для крепления блока к фундаментной раме, верхняя плоскость 4 – для установки крышек цилиндров. Внутри блока имеются вертикальные ребра 2 и горизонтальные перегородки 1, обеспечивающие установку цилиндровых втулок и образование полостей водяного охлаждения. Фундаментная рама и блок цилиндров скреплены 14 анкерными связями и 29 сшивными шпильками. Рама и блок в сборе образуют жесткий, но относительно тяжелый остов, масса которого составляет около половины общей массы дизеля.

Блок дизеля 10Д100 (Рис. 5.13) - сварен из стальных деталей. Вертикальными листами 15 толщиной 16 мм (сталь 20Г) блок поделен на 12 отсеков. В десяти из них размещены втулки цилиндров, в переднем отсеке дизеля – механизмы управления, а в заднем – вертикальная передача и привод воздуходувки.

Рис. 5.13. Блок цилиндров дизеля типа Д100.

Горизонтальными листами 14 (сталь 20) толщиной 25 мм и верхней и нижней плитами блок разделен на отсеки: верхнего коленчатого вала, воздушных ресиверов, топливной аппаратуры, выпускных коллекторов и нижнего коленчатого вала. К верхней плите и вертикальным листам приварены 12 опор 9 для коренных подшипников верхнего коленчатого вала, а к нижней плите и вертикальным листам приварены 12 опор 11 для коренных подшипников нижнего коленчатого вала. В вертикальных листах с правой и левой стороны внутри блока вварено по 11 опор для подшипников кулачковых валов топливных насосов. К вертикальным наружным листам блока в отсеке воздушных ресиверов приварены впускные коллекторы 8. В отсеке выпускных коллекторов имеются ниши для установки выпускных коробок. Ниши закрыты плитами 4, которые крепятся с помощью болтов и шпилек 3. В плитах вырезаны люки 13 для постановки и снятия крышек люков выпускных коллекторов н термопар. В наклонных боковых листах 12 имеются люки 10, предназначенные для осмотра нижнего коленчатого вала, коренных и шатунных подшипников и их монтажа, а также для выемки поршней. Верхний коленчатый вал осматривают при снятой крышке блока. Осмотр поршней и колец производят через люки 5 воздушных ресиверов и люки выпускных коллекторов.