Конструкция и принцип работы винтов регулируемого шага с гидроприводом.

Конструктивно ВРШ можно разделить на три части: механизм поворота лопастей, механизм изменения шага и систему дистанцион­ного управления.Механизм поворота лопастей находится в ступице гребного винта и является основной частью винта с поворотными лопастями (ВПЛ). Для поворота лопастей получили распространение механизмы кривошипно-шатунный и кулисный. Более простым и надежным считается кулис­ный механизм, который состоит из меньшего количества деталей и соответственно имеет меньшие габаритные размеры. Основными деталями винта (рис. 51) являются корпус ступицы 5, закрытый обтекателем 1, поворотные лопасти 3, кулисный механизм, состоящий из ползуна 4, сухаря 6 и пальцевой шайбы 2. Кулисный механизм преоб­разует при изменении шага винта возвратно-поступательное движение ползуна в поворотное движение лопастей.

На рис. 52 показан ВРШ с кулисным механизмом и гидроприводом. Корпус ступицы 23, выполненный из латуни или бронзы, имеет три

Рис. 51. Винт с поворотными лопастями

радиальные расточки под углом 120°, в которых монтируются подшип­ники скольжения лопастей. Подшипник состоит из шайб лопасти 4, упорной 5 и пальцевой 2. Шайбы стянуты вместе длинными болтами с гайками, утопленными в комле лопасти 3. В ступице расположен кулисный механизм, состоящий из ползуна 24 и сухарей /, связанных

Рис. 52. ВРШ с кулисным механизмом и гидроприводом

через пальцевые шайбы с комлем лопасти 3. Ползун перемещается в шлицевой втулке 25 и опорном подшипнике 22, который центрируется в корпусе ступицы; при этом шлицевая втулка препятствует повороту ползуна. В ползуне имеется три паза, в которые входят сухари, через них возвратно-поступательное движение ползуна передается на паль­цевую втулку. Механизм поворота лопасти закрыт обтекателем 26.Механизм изменения шага является гидравлическим силовым агрегатом, обеспечивающим поворот лопастей путем создания необхо­димого усилия. Силовым органом служит гидроцилиндр 7 с поршнем 19, перемещающимся под воздействием давления масла, поступающего из гидравлической системы. Поршень гидроцилиндра закреплен на полом валу 6, внутри которого перемещается штанга 21. Гидроцилиндр с кормы крепится к гребному валу 20, с носа - к валу 18, к которому подключена неподвижная маслобукса 16, необходимая для подвода и отвода силового масла. Масло подается по каналам 8 и 17, при этом другой канал сообщается со сливом. Трущаяся поверхность маслобук-сы покрыта баббитом и смазывается маслом, просачивающимся из ее рабочих полостей.Дистанционное управление ВРШ осуществляется перемещением золотника 9 в любую сторону. При этом масло от насоса 10 между двумя полями золотника поступает через маслобуксу в канал 8 или 1в, перемещает силовой поршень 19, вал 6, ползун 24, который через сухарь 1 поворачивает лопасти 3. Масло с противоположной стороны силового поршня стекает в цистерну 12. При перемещении ползуна перемещается штанга 21 и соответственно крестовина 13, расположен­ная в цилиндре 11. Крестовина через тяги 14 перемещает кольцо 15 обратной связи и возвращает золотник 9 в среднее положение, фикси­руя лопасть в заданном положении.

Конструкция ВРШ промыслового судна.

На больших морозильных рыболовных траулерах (БМРТ) устанавливают ВРШ типа ВР-394С.

На рис.1 показано общее расположение основных узлов ВРШ на БМРТ.

Винт с поворотными лопастями (ВПЛ) 2 крепится за ахтерштевнем 1 к фланцу гребного вала 4, проходящего в дейдвудной трубе 3. Перед дейдвудом на гребном валу имеется букса масловвода 5, представляющая собой подшипник скольжения, удерживаемый от разворота реактивной штангой 10. Через буксу по внутреннему каналу вращающегося вала смазочное масло из напорного бака поступает в ступицу ВПЛ.

Рис. 1. Общее расположение ВРШ на БМРТ.

Валопровод вращается в опорных подшипниках 6 и имеет полумуфту 7 для соединения с цилиндром МИШ 8.В цилиндре, который крепится к кормовым концам промежуточного вала, находится поршень, соединенный штангой, расположенной внутри пустотелого гребного вала, с механизмом поворота лопастей (МПЛ) в ступице ВПЛ. Силовое масло подается в одну из полостей гидроцилиндра МИШ через масло-буксу 9 и перемещает поршень внутри цилиндра в ту или иную сторону, обеспечивая через штангу и МПЛ разворот лопастей винта.

Конструкция ВПЛ с механизмом поворота лопастей МПЛ ВР-394С показана на рис. 2.

Рис. 2. Гребной винт с поворотными лопастями (ВПЛ) и механизмом поворота лопастей (МПЛ) ВР-394С.

Корпус ступицы 3, выполненный из морской латуни или бронзы, имеет три радиальные расточки под углом 120°, в которых монтируются подшипники скольжения лопастей. Узел подшипника лопасти состоит из шайбы 6 лопасти, кольцевой шайбы 4 и упорной шайбы 11, которая закреплена в корпусе ступицы. Шайбы 4 и6 стянуты вместе шестью длинными болтами 5 с гайками, утопленными в комле лопасти. Механизм поворота лопастей (МПЛ) — кулисного типа. Он состоит из ползуна 8 с тремя пазами. В пазы входят сухари 9, через которые возвратно-поступательное движение ползуна передается на пальцы 10; совершая вращательное движение, пальцы поворачивают лопасти.Ползун перемещается в шлицевой втулке 2 и опорном подшипнике 7, который центрируется в корпусе ступицы; при этом шлицевая втулка не дает ползуну проворачиваться. В кормовой части ступицы находится компенсатор объема 13, закрытый кожухом 14. Компенсатор состоит из цилиндра и поршня с уплотнительными манжетами, соединенного шарнирной штангой с головкой стягивающего болта. Поршень компенсатора объема вытесняет или принимает такой же объем, как и выходящая из ступицы или входящая в нее штанга гребного вала.Таким образом, в ступице поддерживается постоянный объем масла, что необходимо для предотвращения образования там вакуума или повышенного давления, и, следовательно, исключает возможность подсоса воды или вытеснения масла через уплотнения лопасти. При просачивании масла в полость между обтекателем 1 и кожухом 14 в случае повышения давления болee 4 кгс/см² срабатывает предохранительный клапан 12, перепуская масло в полость ступицы. Уплотнение подшипников лопастей позволяет в аварийных случаях производить смену поврежденной лопасти под водой.Механизм изменения шага (МИШ) является гидравлическим силовым агрегатом, обеспечивающим поворот лопастей путем создания необходимого усилия и момента для механизма поворота лопастей (МПЛ) и фиксирующим заданный угол лопасти. Основными узлами и деталями МИШ (рис. 3) являются: пустотелый вал 12 с соединительной муфтой 19, цилиндром 6, кормовой крышкой 3, поршнем 8 и штангой 13; маслобуксой 24;агрегатом отсчета шага, состоящим из датчика - указателя шага 14 и каретки обратной связи 16; фиксаторов шага 11.

Рис. 3. Механизм изменения шага (МИШ) ВР-394С.

Гидравлический цилиндр образован фланцем вала, цилиндром 6 и кормовой крышкой 3. Поршень 8 закреплен на штанге 13 гайкой 9, самоотвинчивание которой предотвращается штифтом. Штанга 13 соединена штифтами со штоком 22 обратной связи. На кормовом конце штанги 13 навернут фланец 1, соединенный с фланцем штанги, проходящей внутри гребного вала к МПЛ. Под давлением силового масла, поступающего через маслобуксу 24 в носовую полость цилиндра по сверлениям вала 12 и по центральному сверлению в штанге 13, поршень перемещается в цилиндре в ту или другую сторону. На валу 12 имеется два гидравлических фиксатора 11, которые запирают масло в полостях цилиндра при падении давления в маслоподводящей магистрали, удерживая тем самым в заданном положении поршень 8 и, следовательно, стопорят МПЛ, фиксируя лопасти на заданном угле поворота.Соединительная муфта 19 удерживается на валу разъемным упорным кольцом 28, вставленным в проточку вала. К муфте при помощи конусных болтов крепится промежуточный цилиндр 20. В муфте 19 и цилиндре 20 имеются отверстия для тяг 17, которые соединены с диском 23 обратной связи. В сверлении вала размещены штанги 13 МИШ и обратной связи 22, лежащей в резиновых подшипниках 18. В носовой части вала для этой цели имеется выточка, в которой находится корпус носового подшипника. Носовая часть вала закрыта уплотнением 29.В кормовой крышке 3 установлен кормовой подшипник 2 с уплотнительными манжетами. Подшипники являются опорами штанги с поршнем. Ограничителями хода поршня в цилиндре 8 служат: с кормовой стороны бурт 5, с носовой - подшипник 10.В цилиндре 6 имеются четыре резьбовых отверстия, закрываемых пробками 4 и предназначенных для слива масла, стравливания воздуха и подсоединения гибких шлангов ручного маслонасоса. Цилиндр во всех разъемах уплотнен резиновыми кольцами, пробки - медными прокладками, а поршень - фасонными и круглыми манжетами 7.Носовая часть штанги 13 соединена штифтами со штангой обратной связи 22, которая в свою очередь через крестовину 21 и тяги жестко связана с диском 23 обратной связи. При перемещении вдоль вала диск нажимает на рамки каретки 16, которая, двигаясь по направляющим, перемещает зубчатую рейку 15 и передает через шестерню вращение валику датчика 14 указателя шага.Маслобукса 24 состоит из двух половин, стянутых болтами, и имеет две кольцевые проточки, служащие для подвода силового масла под давлением в гидроцилиндр, и две проточки по краям - для отвода сливного масла из гидроцилиндра в бак по трубопроводу 26.Трущаяся поверхность маслобуксы облицована баббитом и смазывается маслом, просачивающимся из ее рабочих полостей и отводимым в маслосборники 27. Маслобукса охлаждается маслом, которое самотеком поступает из основного маслобака через рубашку 25 маслобуксы в бак сбора утечек.

Рис. 4. Установка лопастей ВПЛ на передний ход отжимными болтами.

В случае выхода из строя уплотнений поршня МИШ, фиксаторов шага или гидросистемы лопасти винта могут быть зафиксированы в положении переднего хода отжимными болтами 2, как показано на рис. 4. Болты проходят через отверстие с резьбой в местах соединения полумуфты 1 гребного вала и кормовой крышки 3 гидроцилиндра с пробками 4. Болты 2 упираются в поршень 5 и перемещают его от кормового подшипника 6 до носового 7. Поршень, двигаясь в нос, перемещает штангу МИШ и, воздействуя на МПЛ в ВПЛ, разворачивает лопасти на передний ход.На промысловых судах меньшей мощности устанавливаются в качестве движителя винты регулируемого шага ВР-503, имеющие следующие основные технические данные:

тип ВРШ - гидравлический, всережимный;

номинальная мощность, передаваемая на ВРШ при номинальной частоте вращения гребного вала 250 об/мин при работе главного двигателя - 1320 л. с, при совместной работе главного двигателя и электродвигателя - 1637 л. с.

полный диапазон поворота лопастей по упорам ВРШ — не менее 60°.

время поворота лопастей от положения «Полный вперед» до положения «Полный назад» или обратно при 250 об/мин гребного вала — не более 30 с (при необходимости ускорения поворота можно включить резервный насос).

управление шагом винта: основное — электрическое, дистанционное, неследящее; аварийное — местное, реверсивное;

управление золотником — ручное;

ресурс ВРШ до капитального ремонта 20 тыс. ч.

общая масса ВРШ (сухая) — 8700 кг.

Конструкция винта с поворотными лопастями (ВПЛ) ВР-503 показана на Рис. 5. Корпус 16 имеет три радиальные расточки, расположенные под углом 120°, в которые монтируются подшипники лопастей. В носовую часть ввернуто восемь шпилек 11, служащих для крепления ступицы к фланцу гребного вала. Крутящий момент передается четырьмя цилиндрическими штифтами 14. Стык ступицы и фланца гребного вала уплотнен круглым резиновым кольцом.

Рис. 5. Гребной винт с поворотными лопастями (ВПЛ) ВР-503.

В кормовой части корпус 16 ступицы закрыт обтекателем 1, стык между ними уплотнен резиновым кольцом. Для стравливания воздуха из полостей ступицы при заливке и сливе масла установлены две пробки 19.

Узел подшипника лопасти состоит из шайбы лопасти 7 и пальцевой шайбы 5, которые центруются между собой штифтами 9. Шайба лопасти 7 и пальцевая шайба 5 смонтированы на упорном бурте корпуса ступицы и стянуты резьбовой втулкой 18. Узел подшипника лопасти уплотнен резиновыми манжетами, расположенными в манжетодержателе 6. Манжетодержатель крепится к шайбе лопасти 7 болтами. Лопасть 10 центруется на двух штифтах 9 и крепится к подшипнику лопасти шестью болтами 8.В ступице расположен кулисный механизм (ползун 15, сухарь 17, пальцевая шайба 5), преобразующий при изменении шага винта возвратно-поступательное движение ползуна в поворотное движение лопастей, установленных на подшипнике скольжения. Ползун 15 перемещается в шлицевой шайбе 12 и в кормовом подшипнике 3, установленном в кормовой стенке 4, и удерживается от поворота шлицевой втулкой 13.Ползун имеет три паза, в которых расположены сухари 17. Внутри ползуна проходит стяжной болт 2, соединяющий ползун 15 со штангой гребного вала.Кормовая стенка 4 отделяет полость ступицы со смазочным маслом от воздушной полости обтекателя 1.Кормовой конец ползуна 15 (при движении в корму) выходит из масляной полости в воздушную полость обтекателя 1. Поскольку диаметр кормового конца ползуна равен диаметру носового конца штанги гребного вала, то общий объем полости вала ступицы не изменяется.Таким образом, полость обтекателя является компенсатором объема. Для предотвращения обрыва обтекателя в случае, если полость его окажется заполненной постепенно просачивающейся через уплотнения жидкостью (маслом или водой), в кормовой стенке 4 установлено два клапана 20, предназначенных для стравливания просачивающейся жидкости из воздушной полости обтекателя во внутреннюю полость ступицы.Конструкция механизма изменения шага (МИШ) ВР-503 дана на рис. 6. Основными узлами и деталями МИШ являются: вал, стенка цилиндра, цилиндр, поршень, маслобукса, фиксаторы шага, подшипник обратной связи.

Рис. 6. Механизм изменения шага (МИШ) ВР-503.

Гидравлический цилиндр образован фланцем вала 14 с отверстиями 4, цилиндром 17 и стенкой цилиндра 18.

Поршень перемещается давлением масла, которое поступает через маслобуксу 13. Вал 14 имеет сверления для подвода масла под давлением в носовую полость цилиндра. В кормовую полость масло подводится по центральному сверлению в штанге поршня 16.На валу МИШ крепятся два гидравлических фиксатора шага 5, запирающих масло в полостях цилиндра при падении давления в маслоподводящей магистрали. В средней части вала 14 имеется бурт, удерживающий своими торцами маслобуксу от продольного смещения на валу. Четыре резьбовых отверстия, закрытых пробками 2, предназначены для слива масла и стравливания воздуха, а также для подсоединения штуцеров гибких шлангов ручного насоса.В стенке цилиндра 18 и кормовом фланце вала МИШ имеется по три резьбовых отверстия 1, закрытых заглушками. Отверстия предназначены для установки винтовых домкратов при аварийной фиксации лопастей. Поршень 16 уплотнен резиновыми кольцами и центруется в корпусах носового 15 и кормового 3 подшипников, являющихся одновременно опорами носовой и кормовой штанг поршня. Носовая часть поршня (штанга) соединена болтами со штангой 12 обратной связи. Через траверсу 11 с направляющей 6 и подшипник 7 обратной связи штанга соединена с шестерней 8 датчика указателя шага. Подшипник уплотнен на валу кольцом 9. Носовое отверстие вала имеет заглушку 10.

Принцип действия гидросистемы управления ВРШ .Принцип работы гидравлической системы управления винтом регулируемого шага показан на рис. 55. Гидравлическая система состоит из силовой части, которая используется для перемещения лопастей винта для увеличения или уменьшения шага, и управляющей части для перемещения исполнительных механизмов, которые управ­ляют положением главного распределительного золотника силовой части системы управления.

Рис. 55. Гидравлическая система управления ВРШ

Силовая часть системы использует масло из бака /, поступающее к насосам 3 через фильтры 2 и нагнетаемое под давлением 8 МПа. Управ­ляющая часть использует масло сливного трубопровода, в котором с помощью регулирующего клапана 19 поддерживается давление поряд­ка 0,5 МПа. Масло, нагнетаемое насосом, проходит фильтры 4, невоз­вратные клапаны 5 и поступает к главному распределительному золот­нику 6. Если золотник 6 находится в нейтральном положении, то все масло перепускается переливными клапанами 18 в сливную магист­раль. После заполнения сливного трубопровода и всех его элементов избыток масла сбрасывается в сборный танк через регулирующий клапан 19 и маслоохладитель 20. Давление в сливной магистрали контролируется манометром 17.

Допустим, необходимо из положения нулевого шага дать передний ход. В этом случае с помощью пневмозадатчика, установленного на посту управления (см. Рис. 54), давление управляющего воздуха в камере исполнительного механизма системы дистанционного управле­ния уменьшится до значения, соответствующего заданному ходу. Понижение давления управляющего воздуха вызывает перемещение управляющего золотника 14 (см. рис. 55) вправо, каналы в и у гидрав­лической системы сообщаются. Масло из сливной магистрали под дав­лением 0,5 МПа через каналы р и а электромагнитного клапана 16 и регулируемый дроссельный клапан 13 поступает в полость с гидроуси­лителя 12. Поршень гидроусилителя начинает перемещаться вправо, вытесняет масло из полости е через каналы вит электромагнитного клапана 16 и далее через сообщенные каналы в и у на управляющем золотнике в сборный бак. Одновременно с перемещением поршня гидроусилителя вправо происходит ослабление усилия сжатия в пружине обратной связи к управляющему золотнику и начинается поворот углового рычага на механизме изменения шага против часо­вой стрелки. При этом под воздействием давления воздуха управляю­щий золотник перемещается влево и разобщаются каналы в и у. Масло оказывается запертым теперь в полости е гидроусилителя, и дальней­шее перемещение поршня прекращается.

Поршень гидроусилителя связан тягой с вертикальным рычагом 8, который будет поворачивать двухколенный вал с двумя свободными точками А и В. При перемещении гидроусилителя вал поворачивается относительно неподвижной точки В (в данном случае по часовой стрелке при перемещении поршня гидроусилителя вправо). Главный распределительный золотник 6, соединенный с кривошипным механиз­мом, смещается также вправо. Теперь масло под высоким давлением начинает поступать в интегральный сервомотор 9 по каналу Л1 и поворачивать лопасти винта на передний ход до тех пор, пока система механической обратной связи не переместит кривошипный механизм вращением его теперь уже относительно неподвижной точки А, а вместе с ним и главный распределительный золотник в нейтральное положение. Лопасти винта установились в заданном положении, а система управления находится в новом равновесном состоянии. Если задается задний ход, то давление управляющего воздуха в камере исполнительного механизма дистанционного управления повысится до значения, соответствующего заданному ходу, что вызы­вает перемещение управляющего золотника влево и каналы р и в сообщаются. Так как к каналу р подводится масло под давлением 0,5 МПа, то оно проходит в канал в золотника управления и через каналы виг электромагнитного клапана 16 поступает в полость е гидроусилителя. Несмотря на то что и к полости с подведено масло с таким же давлением, поршень гидроусилителя начинает перемещаться влево, так как площадь поршня со стороны полости е больше, чем со стороны полости с. Масло вытесняется из полости с через дроссельный клапан 13 обратно в сливную магистраль. Одновременно с перемеще­нием поршня гидроусилителя влево происходит увеличение усилия сжатия в пружине 11 обратной связи к управляющему золотнику и поворот углового рычага на механизме изменения шага по часовой стрелке. Увеличивающееся усилие в пружине обратной связи превы­шает воздействие давления управляющего воздуха и поэтому управ­ляющий золотник возвращается в нейтральное положение, разобщая каналы р и в. Масло, запертое в полости е гидроусилителя, прекращает дальнейшее перемещение поршня гидроусилителя.При перемещении углового рычага 8 начинается вращение криво­шипного механизма против часовой стрелки относительно неподвиж­ной точки В. Главный распределительный золотник смещается влево. Масло силовой части начинает поступать в интегральный сервомотор 9 по каналу Л2 и поворачивать лопасти винта на задний ход до тех пор, пока система обратной связи не переместит кривошипный механизм, а вместе с ним и главный распределительный золотник в нейтральное положение. Лопасти винта установились в заданное положение, а система управления находится в новом равновесном состоянии.При уменьшении давления управляющего воздуха в системе дистанционного управления управляющий золотник под воздействием пружины обратной связи начинает перемещаться вправо, каналы в и у сообщаются и масло начинает вытесняться из полости е гидроусили­теля благодаря поступлению масла в полость с, которая постоянно сообщена с управляющей полостью гидравлической системы. Несмотря на ослабление пружины обратной связи, управляющий золотник в нейтральное положение не возвращается из-за отсутствия давления управляющего воздуха. Для того чтобы лопасти винта не повернулись на полный конструктивный шаг, следует включить аварийное управ­ление на мостике. При этом включении получает питание электромаг­нитный клапан 16, который переключается и закрывает свои каналы. Масло теперь не может поступать в полость с и вытесняется из полости е. Поршень усилителя останавливается. Теперь для подачи масла к гидроусилителю следует включать электромагнит МК1А клапана 15 (поворот лопастей на шаг переднего хода) или электромагнит МК1В (поворот лопастей на шаг заднего хода) и таким образом изменять положение лопастей на требуемое значение.

Системой предусматривается автоматическое снятие перегрузки с главного двигателя в случае задания излишне большого шага винту или в случае неблагоприятных услоеий плавания и др. Контроль за нагрузкой двигателя выполняется регулятором частоты вращения ГД фирмы "Вудворд", в котором имеется устройство контроля заданной подачи топлива. Если фактическая подача топлива, определяемая частотой вращения центробежных грузов и затяжкой пружины регуля­тора, превышает заранее настроенное значение, то золотник контроля 7 смещается от центрального положения вверх. Масло от управляющей части гидравлической системы проходит через золотник контроля нагрузки 7 в левую полость цилиндра перегрузки 10. Наполнение левой полости цилиндра ^происходит при максимальном давлении без дросселирования в регуляторе потока Р. Слив же масла из правой полости происходит через регулирующий дроссель, что вызывает запаздывание снятия перегрузки. Это необходимо для предотвраще­ния изменения шага при кратковременных перегрузках, возникающих во время ускорений судна, при волнении моря и других обстоятельст­вах. Наполнение левой полости цилиндра 10 вызывает перемещение его поршня вправо. При этом перемещении пневмогидравлический усилитель 14 вместе со штоком приобретает вращательное движение против часовой стрелки отнссительно точки опоры О. Опора штока гидроусилителя (точка F) перемещается вверх по прорези углового рычага, положение которого определяет значение угла поворота лопастей винта (шага винта) и тем самым уменьшает угол поворота углового рычага как для случая положения лопастей винта на перед­ний ход, так и для случая положения на задний ход.При снятии перегрузки с двигателя золотник контроля нагрузки 7 возвращается в нейтральнее положение, сохраняя цилиндр перегрузки в новом равновесном состоянии. Когда же нагрузка на двигатель вновь окажется меньше заданной, происходит перемещение золотника 7 в противоположном направлении и гидроусилитель со штоком возвращается в исходное состояние.В период технической эксплуатации ВРШ возможны следующие характерные неполадки и повреждения:При отклонении рукоятки поста дистанционного управления стрелки указателей шага не передвигаются. Причины неисправности и способы их устранения:неисправны электромагниты распределительного золотника - обводнение, загрязнение (выяснить причину и устранить ее, перейти на ручное управление золотником);неисправен маслонасос (перейти на работу резервных маслонасосов, устранить неисправность);заедание золотника - попадание грязи, коррозия (устранить причины заедания).При неработающем маслонасосе и вращающемся валопроводе лопасти винта самопроизвольно поворачиваются. Причины неисправности и способы их устранения:повреждены уплотнительные манжеты поршня (заменить манжеты);

повреждены прокладки (манжеты), уплотняющие кормовую и носовую крышки гидроцилиндра или штанги МИШ (заменить прокладки-манжеты);

неисправны клапаны фиксаторов шага (устранить неисправности или заменить фиксаторы).

Стрелки ВУШ на ходу судна колеблются в пределах двух и более малых делений шкалы прибора. Возможная причина - образование люфтов или нарушение регулировки кинематической цепи системы обратной связи (устранить люфты, отрегулировать механизмы кинематической цепи обратной связи, согласовать положение лопастей с ВУШ).

Поворот лопастей осуществляется замедленно либо лопасти не поворачиваются при работающем маслонасосе. Возможные причины и способы их устранения:

утечка масла из маслобуксы (обнаружить повреждения в маслопроводах и устранить их);

перепуск масла через предохранительный клапан (проверить и отрегулировать пружину предохранительного клапана и плотность его посадки на седло);

повреждение уплотнительных манжет или трещина в поршне гидроцилиндра (заменить манжеты или поршень).

      Вспомогательные механизмы.

    Поршневой воздушный компрессор.

Установлены компрессорные холодильные машины (типа F4), которые используют энергию в виде механической работы. Структурная схема холодильной установки приведена на рис.52.Основным элементом такой машины является компрессор (рис.50), сжимающий и перемещающий хладагент (фреон R22). Компрессоры одноступенчатого сжатия типа BFO 4 приводятся асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором.Работа компрессорных холодильных установок заключается в следующем. В помещении устанавливают испаритель, наполненный хладагентом, который кипит в испарителе припостоянных давлении и температуре и отбирает тепло из окружающей среды. Пары хладагента засасываются компрессором из испарителя, сжимаются и нагнетаются в конденсатор, где они охлаждаются забортной водой и конденсируются. Далее жидкий хладагент поступает в специальный клапан, который снижает его давление и температуру и пропускает вновь в испаритель.

Рис.50 Компрессоры типа BFO 4 холодильной машины F4

Холодопроизводительность компрессора испарителя зависит от температуры кипения хладагента. Равновесному состоянию в системе компрессор-испаритель соответствует только одна совершенно определённая температура кипения. Более низкой температуре конденсации соответствует и более низкая температура кипения, и наоборот. При ухудшении качества испарителя, например, при отключении части батарей холодильной камеры или снижении коэффициента теплопередачи по тем или иным причинам (остановка вентилятора, загрязнение теплопередающей поверхности батарей смазочным маслом, выпадение инея и т.п.) температура кипения тоже понизится. Поэтому система компрессор-испаритель обладает саморегулированием по отношению к влиянию «внешних» возмущающих воздействий, т.е. система сохраняет при этом устойчивость. Система регулирования температуры забортной воды, охлаждающей конденсатор, также обладает саморегулированием при изменении температуры воды.

Применяется позиционное изменение холодопроизводительности компрессора, путём его периодического пуска и остановки.В холодильной установке предусмотрены следующие системы автоматических защит:

- компрессора от повышенного давления нагнетания; она предохраняет компрессор от разрушения при недопустимо высокой температуре и соответственно конденсации и пуске компрессора с закрытым нагнетательным вентилем;

- от низкого давления всасывания; при понижении давления в испарителе могут произойти выброс масла из картера, проникновение воздуха в систему через неплотности в ней;

- от прекращения подачи воды в охлаждающую рубашку компрессора; предотвращается перегрев компрессора вследствие нарушения режима охлаждения;

- от повышения температуры механизма движения компрессора, обусловленное недостаточной подачей смазки; контроль работы масляного насоса осуществляется реле контроля смазки;

- от недопустимого повышения температуры нагнетания;

- от влажного хода и гидравлического удара; предотвращает переполнение жидким хладагентом аппаратов на всасывающей стороне компрессора;

- автоматическая блокировка, предусматривающая определённую последовательность включения механизмов при пуске холодильной установки и выключение их из работы при остановке холодильной машины, а также остановку одних механизмов в случае остановки других;

- автоматическая сигнализация: предупредительная, аварийная и исполнительная; предупредительная световая и звуковая сигнализация извещает о приближении контролируемого параметра к критическому значению.

Для защиты двигателя от перегрузки применяются специальные устройства, которые в пусковой период обеспечивают работу компрессора с минимальной нагрузкой. Перегрузка возможна, если в пусковой период компрессор будет сжимать пар до давления конденсации.

Сжатый воздух широко применяется на судах, например, для пуска дизелей или для очистки механизмов при уходе за ними. Воз­дух под давлением 2,5 МПа и выше обычно получают в многосту­пенчатом компрессоре.   

Рис 3. Двухступенчатый воздушный компрессор:

1 — масляный насос; 2 — ручной клапан продувания; 3 — поршень второй ступени; 4 — вса­сывающий клапан второй ступени; 5 — нагнетательный клапан второй ступени; 6 —всасывающий клапан первой ступени; 7 — нагнетательный клапан первой ступени в компрессоре.

Воздух в компрессоре сжимается сначала в первой ступени, охлаждается и затем сжимается до более высокого давления во второй ступени, затем снова охлаждается и сжимается в следующей ступени. Наиболее часто применяется двухступенча­тый компрессор; (один из таких компрессоров показан на рисунке).При ходе всасывания воздух заполняет цилиндр первой ступени через глушитель, фильтр и всасывающий клапан первой ступени. Всасывающий клапан закрывается, когда поршень будет в н. м. т., после чего начинается сжатие воздуха. Когда давление воздуха до­стигает значения, заданного для первой ступени, начинается нагне­тание воздуха через нагнетательный клапан в холодильник первой ступени. Таким же образом происходит всасывание и сжатие в ци­линдре второй ступени, в котором благодаря его меньшему объему достигается более высокое давление. После выхода через нагнета­тельный клапан второй ступени воздух снова охлаждается и по­дается в баллон сжатого воздуха.Компрессор имеет жесткий картер, в котором устанавливают три рамовых подшипника коленчатого вала. Блок цилиндров имеет сменные цилиндровые втулки. К движущимся частям компрессора относятся поршни, шатуны и цельный двухколенный коленчатый вал. Сверху на блок цилиндров устанавливается головка цилиндра первой ступени, а на нее — головка цилиндра второй ступени. В обеих головках помещаются всасывающие и нагнетательные кла­паны. Приводимый от коленчатого вала цепным приводом масля­ный зубчатый насос обеспечивает подачу смазки к рамовым под­шипникам, а через сверления в коленчатом валу — к обоим шатун­ным подшипникам. Вода для охлаждения компрессора подается от собственного насоса или от системы охлаждения в машинном отделении. Вода поступает в блок цилиндров, в котором помещаются холодильники обеих ступеней, в головку первой ступени, а затем в головку второй ступени.

Предохранительный клапан на блоке цилиндров служит для предотвращения аварии компрессора в случае, если разорвется трубка холодильника и сжатый воздух начнет поступать в полость охлаждения. Воздушные предохра­нительные клапаны устанавливают на выходе воздуха из первой и второй ступеней. Клапаны рас­считываются на 10%-ное избы­точное давление. На выходе из холодильника второй ступени ус­танавливается плавкая предохра­нительная пробка для контроля за температурой подаваемого компрессором воздуха, благодаря чему осуществляется защита воздушных баллонов и трубопроводов от чрезмерно нагретого воздуха. Из-за того что приводные электродвигатели компрессоров работают на переменном токе и имеют постоянную частоту вращения, для уменьшения подачи применяют различные виды устройств, разгружающих цилиндры компрессора. Такое устройство осуществляет удержание всасывающих клапанов ком­прессора в открытом положении.На холодильниках устанавливают краны продувания. При их открытии компрессор разгружается и воздуха не подает. При пуске компрессор должен работать без нагрузки. В этом случае пусковой момент будет небольшим, а воздушные каналы будут очищаться от накопившейся влаги, которая может оказывать отрицательное воз­действие на смазку, вызывать образование водомасляной эмульсии внутри воздушных трубок, что в свою очередь может привести к воспламенению и взрыву в трубках.После пуска приводного электродвигателя частота вращения вала компрессора постепенно увеличивается. В это время необхо­димо следить за тем, чтобы давление смазочного масла поднялось до заданного значения. Прекращается продувка холодильника пер­вой, а затем второй ступени, и компрессор начинает работать. Про­веряют краны к манометрам ступеней, чтобы показания маномет­ров были правильными. Если продувка холодильников осуществ­ляется вручную, то краны продувки необходимо периодически при­открывать для удаления влаги из холодильника. Во время работы, компрессора периодически контролируется подача охлаждающей; воды и температура воздуха, воды и масла.При остановке компрессора вначале открывают краны продув­ки первой и второй ступеней, а затем дают компрессору поработать на холостом ходу в течение 2—3 мин. За это время холодильники очищаются от конденсата. После этого двигатель компрессора оста­навливают, а краны продувки оставляют открытыми. Если компрес­сор останавливают на длительное время, разобщительные клапаны охлаждения компрессора следует закрыть.В последнее время на судах компрессоры работают обычно в автоматическом режиме. В этом случае требуется лишь немного дополнительного оборудования. Необходимо наличие разгрузочного устройства, которое гарантировало бы пуск компрессора без на­грузки, и включение его под нагрузку лишь после того, как будет достигнута необходимая частота вращения.