Главное меню

Судовые двигатели

Главная Судовые двигатели внутреннего сгорания Система и устройство двигателя Назначение и кинематические схемы реверсивно-пусковых устройств
Назначение и кинематические схемы реверсивно-пусковых устройств

Реверсивные устройства двигателя служат для изменения на­правления вращения коленчатого вала при маневрах. Наряду с этим задний ход судну может быть обеспечен в установках с не­реверсивными двигателями включением реверсивных муфт между двигателями и гребным валом; применением винтов регулируемого шага и изменением полюсов гребного электромотора в установках с электродвижением. Как правило, главные малооборотные двига­тели средней и большой мощности выполняются реверсивными. С помощью реверсивного устройства для непосредственного реверса двигателя добиваются правильного чередования фаз газо­распределения и подачи топлива при вращении вала в обе сто­роны. С этой целью клапаны и топливные насосы должны управ­ляться на передний и задний ход разными кулачными шайбами одинакового профиля, но заклиненными под углами соответст­венно ходу. Сущность реверсирования заключается в переключе­нии управления клапанами и насосами на шайбы противополож­ного хода.

Системы реверса, пуска и управления включают комплекс вза­имно связанных механизмов, обеспечивающих нормальную работу двигателя. По конструктивному устройству системы реверса раз­деляются на следующие основные группы: с осевым перемещением распределительного вала, имеющего двойной комплект кулачных шайб; с поворотом распределительного вала, имеющего один ком­плект кулачных шайб симметричного профиля, и со смещением от­носительно коленчатого вала на угол реверса.

Реверсирование двигателей мощностью до 220 квт можно осуществлять с помощью ручных приводов, а в более мощных посредством специальных усилителей — сервомоторов, исполь­зующих энергию сжатого воздуха или жидкости. В современных двигателях предусматривается возможность дистанционного управ­ления. Независимо от конструктивного устройства процесс ревер­сирования в основном включает следующие операции: выключение подачи топлива и остановка двигателя; отжатие роликов толкате­лей от кулачных шайб; замена устройств, управляющих распреде­лением, на устройство обратного хода (собственно реверс); опу­скание роликов толкателей на шайбы обратного хода; пуск двига­теля воздухом и перевод на топливо. Процесс реверсирования должен производиться за 10—12 сек и обеспечиваться блокировками, исключающими возможность неправильных маневров.

Схема реверсивно-пускового устройства четырехтактного двигателя

На рис. 181 показана конструктивная схема реверсивно-пускового устройства четырехтактного двигателя 8 NVD 36, мощностью 220 квт. Распределительный вал 1 имеет двойной комплект кулач­ных шайб для впускных и выпускных клапанов и пусковых золот­ников и по одной шайбе симметричного профиля для топливных насосов. Перемещение распределительного вала осуществляется рычагом 5 без отжатия роликов толкателей, так как шайбы имеют скосы, облегчающие переход роликов с одной шайбы на другую. Пусковой валик, управляемый рычагом 10, имеет шайбу 7. Ле­кальная поверхность шайбы упирается в установочный винт 18, ко­торый закреплен в рычаге 16, связанном с рейкой 19 топливных насосов. Этим устройством производится включение и выключение топливных насосов путем установки рычага 10 в положение «ра­бота» или «стоп». Пусковой баллон 30 трубопроводом 26 соединен с главным пусковым клапаном 25, откуда по распределительному трубопроводу 24 воздух поступает к пусковым клапанам 23, пусковым золотникам 20 и сервомотору 28. Для облегчения реверса и пуска предусматривается декомпрессия цилиндров следующим образом. При переводе на себя реверсивный рычаг 5 своей пяткой открывает переключательный клапан 3. Поэтому воздух из бал­лона через пространство вокруг главного пускового клапана по трубопроводу 29 через переключательный клапан 3, трубу 4 и открытый клапан 9 (пусковая рукоятка стоит в положении «Стоп») по трубе 15 поступит к автоматическим клапанам 17. Отжав пор­шни автоматических клапанов, воздух по трубопроводу 21 по­ступит в верхнюю полость нагрузочных поршней пусковых клапа­нов всех цилиндров и произведет их открытие. Благодаря этому имевшийся в цилиндрах воздух или отработавшие газы выйдут в атмосферу по трубопроводам 22 и 24 и открытый вентиляцион­ный клапан 27. Вентиляционный клапан 27 выполнен заодно с главным пусковым клапаном и открывается, когда главный пу­сковой клапан закрыт, и наоборот.

Для пуска двигателя в ход рычаг 10 становится в положение «Пуск». При этом двухплечный рычаг 8 поднимает главный пуско­вой золотник 11 вверх. Тогда воздух из пространства над главным пусковым клапаном по трубопроводу 13 через окна в цилиндре главного пускового золотника выйдет в атмосферу и давлением пускового воздуха главный пусковой клапан отожмется вверх. Вентиляционный клапан 27 при этом закроется. Пусковой воздух поступит в главный распределительный трубопровод 24, откуда к пусковым клапанам 23, пусковым золотникам 20 и сервомото­ру 28. Пусковые золотники опустятся, штоки их сядут на пусковые шайбы. Шток одного из золотников обязательно окажется на срезе шайбы и золотник займет нижнее положение. Поэтому пусковой воздух пройдет через него, автоматический клапан 17 и по трубе 21 поступит в надпоршневое пространство нагрузочного пор­шенька пускового клапана 23. Клапан откроется и поступившим воздухом двигатель будет приведен в движение. Далее таким же образом в необходимой последовательности будут работать пуско­вые клапаны остальных цилиндров. Когда двигатель разовьет до­статочную частоту вращения, пусковой рычаг 10 быстро переводят в положение «Работа». В этом положении срез лекальной шайбы 7 будет находиться против установочного винта 18, что позволит сервомотору 28 сместить влево рейку топливных насосов, включив тем самым подачу топлива в цилиндры. Главный пусковой золот­ник 11 опустится вниз и сжатый воздух по трубопроводу 12 че­рез золотник 11 и трубопроводу 13, поступив в полость над глав­ным пусковым клапаном, закроет его; вентиляционный клапан 27 при этом откроется. Поступление воздуха в распределительный трубопровод 24 прекратится, а находившийся там воздух будет выпущен в атмосферу через вентиляционный клапан 27. Золот­ники 20 под действием пружины поднимутся, выпустив воздух из автоматических клапанов 17 и из цилиндров нагрузочных порш­ней пусковых клапанов 23. Регулирование подачи топлива при ра­боте двигателя осуществляется всережимным регулятором через тягу 14. Блокировочное устройство состоит из шайбы 2, закреп­ленной на реверсивном валике и имеющей два выреза, и стер­жня 6, связанного с пусковым валиком. При работе двигателя стержень входит в вырез шайбы и делает невозможным реверс до перевода пускового рычага в положение «Стоп». Таким же образом исключается возможность пуска двигателя до полного окончания реверса. При использовании нереверсивных двигателей маневренность судов может быть обеспечена применением ВРШ, электропередачи, гидротрансформатора и др.

Реверсивно-разобщительная муфта с дисковым сцеплением

Маневренность малотоннажных судов, оборудованных неревер­сивными двигателями небольшой мощности, можно осуществить с помощью реверсивно-разобщительных муфт (рис. 182) или ре­верс-редуктора. Ведущая коническая шестерня 1 насажена на коленчатый вал двигателя и имеет неизменное направле­ние вращения. Изменение направления вращения судового валопровода, присоединяемого к кормовому концу соединительного вала 6, осуществляется при перемещении рычага 8 в крайние по­ложения, как показано на рисунке. При переводе рычага 8 в крайнее правое положение происходит сцепление ведущей ше­стерни 1 с корпусом реверсивной муфты 9 через конические ше­стерни 3 и 10. Так как при этом устраняется натяжение тормоз­ной ленты 2, а ведущие фрикционные диски 7 прижаты к ведомым дискам 5, то весь механизм вращается как одно целое в том же направлении, в каком вращается вал двигателя.

При переводе рычага 8 в крайнее левое положение (задний ход) фрикционные диски 7 и 5 раздвинутся и вал 6 отойдет от кор­пуса муфты 9, при этом тормозная лента 2 застопорит корпус муфты. Вращаясь, ведущая шестерня 1 будет вызывать вращение конических шестерен 3 и 10 вокруг их осей, в результате чего ведомая шестерня 4 и вал 6 будут вращаться в сторону, противо­положную вращению коленчатого вала двигателя.