Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Вспомогательная секция может работать самостоятельно при маневрах локомотива в отличие от главной секции, которая нуждается в постоянной работе дизельного двигателя в течение всего периода действия газотурбинной установки.
Топливом для газотурбинной установки служит предварительно очищенный, профильтрованный и подогретый мазут (бункерное топливо марки С). Для сокращения времени простоев локомотива емкость топливного бака, размещенного в тендере, равна 87 м3 — это допускает непрерывную работу установки в течение 45 ч. Топливный бак имеет асбестовую изоляцию толщиной 100 мм, благодаря чему подогретое до 93° С топливо за' 45 ч при температуре атмосферного воздуха — 40°С охлаждается до 45° С, т. е. до температуры, приемлемой для его сжигания. Тем не менее, предусмотрена возможность подогрева топлива с помощью электронагревателя, питаемого от вспомогательного дизель-генератора, или горячим воздухом, отбирае- » мым за компрессором ГТУ. Пуск установки производится на дизельном топливе, хранящемся в баке во вспомогательной секции.
В 1952 г. фирмой Метро—Виккерс (Англия) был введен в эксплуатацию газотурбовоз 18100 с установкой мощностью 3000л .с., которая по конструкции близка к промышленным ГТУ мощностью 2500 кет, выпускаемым этой же фирмой.
Газотурбинная установка работает на дизельном топливе. Термический к. п. д. установки составляет 19%- С учетом к. п. д. электропередачи (86%), редуктора и затрат мощности на привод вспомогательных механизмов (75 л. с.), общий к. п. д. на колесах понижается до 15,5%. Это соответствует удельному расходу топлива 400 г/л. с. ч.; при половинной нагрузке удельный расход достигает 590 г/л. с. ч.
Фирма Инглиш Электрик ввела в эксплуатацию экспериментальный локомотив-газотурбовоз GT-3 с механической передачей на колеса [90]. Двигателем служит газотурбинная установка EM-27L мощностью 2700 л. с., представляющая собой несколько видоизмененную промышленную установку ЕМ-27Р. По сравнению с промышленной установкой локомотивная имеет следующие отличия: силовая турбина выполнена с тремя ступенями вместо двух для получения приемлемой экономичности в более широком диапазоне чисел оборотов; повышена степень регенерации и несколько видоизменена конструкция регенератора применительно к компоновке на локомотиве; входной патрубок компрессора выполнен более прочным — из стали вместо
82
алюминия; изменена конструкция коробки приводов вспомогательных механизмов.
Локомотив выполнен по паровозной схеме с колесной формулой 2—-3—0. Запас топлива и некоторое вспомогательное оборудование размещены в тендере. Мощность с вала силовой турбины передается на среднюю ведущую ось локомотива через трехступенчатый реверс-редуктор с общим передаточным отношением 20,32. На первичном валу 10 редуктора свободно насажены две одинаковые шестерни — переднего и заднего хода. Каждая шестерня входит в зацепление с цилиндриче-
Рис. 47. Конструктивная схема ГТУ EM-27L мощностью 2700 л. с. фирмы
Инглиш Электрик:
1 — вентилятор маслоохладителя; 2 — вспомогательный генератор; 3 — пусковой двигатель; 4 — привод вспомогательных механизмов; 5 — масляные насосы; 6 — топливный иасос; 7 — ГТУ; 8 — тормозное устройство; 9 — шестерня заднего хода;
10 — первичный вал редуктора; 11 — шестерня переднего хода; 12 — колесо вторичного вала редуктора; 13 — привод реверса; 14 — ведущая ось
ским зубчатым колесом 12, соединенным с конической шестерней. Крутящий момент с конических шестерен передается на общее коническое колесо и через цилиндрическую пару — на ведущую ось локомотива. Передний или задний хода включаются соединением первичного вала редуктора при помощи муфт с соответствующей шестерней. Предварительно вал останавливается тормозным устройством 8. Корпус редуктора отлит из чугуна.
Газотурбинная установка 4 (рис. 48) укреплена на раме локомотива на трех опорах: две жесткие опоры расположены по обеим сторонам корпуса турбины, третья опора — под входным патрубком компрессора допускает осевые перемещения агрегата. Под регенератором установлены пружины, передающие примерно половину его массы на раму локомотива, остальную массу воспринимает корпус турбины. Воздух в компрессор поступает в осевом направлении из отдельной камеры, расположенной в передней части локомотива. Воздух попадает в камеру через 64 цилиндрических фильтрующих элемента, расположенных в боковых панелях камеры.
83
8 9 10
84
Корпус редуктора подвешен на трех амортизирующих опорах под рамой локомотива.
Вспомогательные механизмы установлены на отдельной раме в нише под камерой всасывания и приводятся во вращение от компрессора длинным валом, проходящим через камеру. Общая мощность, потребляемая вспомогательными механизмами, составляет 40 л. с. Через одноступенчатый редуктор 21, понижающий числа оборотов с 8250 до 2000 в минуту, приводится в движение топливный насос 20 и масляные насосы (нагнетающий 23
Рис. 49. Локомотивная ГТУ с механическим приводом:
I — вспомогательные механизмы; 2 — турбокомпрессор; 3 — силовая турбина низкого давления; 4 — карданный вал; 5 — редуктор
