Судовой двигатель MAN B&W 7S80MC - анализ конструкции

Компания MAN B&W является основным производителем и поставщиком главных малооборотных двигателей на корабли и суда мирового флота. Он отличается долговечностью и хорошей ремонтопригодностью.

Поперечный разрез двигателя MAN B&W типа МС

Судовой двигатель MAN B&W 7S80MC имеет стальную цельносварную фундаментную раму, которая крепится к набору корпуса судна шестьюдесятью фундаментными и двумя торцовыми болтами через клинья. Поперечные опоры фундаментной рамы — стальные литые в количестве восьми единиц, со стальными тонкостенными вкладышами, залитыми белым металлом. Упорный подшипник встроен в отсек приводов, расположенный в корме. Сток масла в циркуляционную цистерну осуществляется через отверстие в поддоне фундаментной рамы в корме двигателя.

Станина двигателя

Станина судового двигателя MAN B&W типа МС стальная цельносварная с входными дверями в каждый отсек цилиндров и отсек приводов со стороны управления. Отсек приводов имеет дверь и с противоположной стороны. Предохранительные клапаны картера в количестве шести единиц расположены в верхней станине со стороны газовыхлопа и один — с носового торца. Каждый цилиндр имеет по четыре стальных направляющих крейцкопфа, приваренных к конструкции станины.

Сальник

Сальник штока поршня по наружному диаметру уплотняется одним резиновым кольцом. Уплотнение штока осуществляется с помощью одного грязевого кольца, двух составных уплотнительных и четырех маслосъемных колец, стянутых пружинами. Все кольца изготовлены из бронзы.

Фундаментная рама двигателя

Фундаментная рама судового двигателя MAN B&W 7S80MC упрощенной коробчатой формы — стальная цельносварная, крепится к фундаменту корпуса судна болтами на стальных клиньях. Поперечные опоры — стальные литые с отверстиями для выхода анкерных связей. Тонкостенные стальные вкладыши рамовых подшипников залиты белым металлом (баббитом). В кормовой части поддона фундаментной рамы имеется отверстие, закрытое сеткой, для слива смазочного масла из картера в циркуляционную масляную цистерну, расположенную под двигателем в двойном дне корпуса судна. С кормы двигателя имеется отсек приводов со встроенным упорным подшипником.

Блок цилиндров

Блок цилиндров собран в единый моноблок на призонных болтах из отдельных литых чугунных блоков. В каждый блок запрессована составная цилиндровая втулка, состоящая из двух частей с разъемом выше верхнего уровня блока цилиндра. Обе части втулки изготавливаются из модифицированного чугуна. В верхнем бурте нижней части втулки просверлены отверстия для восьми штуцеров цилиндровой смазки. Верхняя часть втулки снаружи закрыта пустотелой чугунной рубашкой охлаждения. В районе камеры сгорания втулка имеет косые сверления для прохода охлаждающей воды. Уплотнение втулки обеспечивается: в нижней части — четырьмя резиновыми кольцами; в верхней части в районе рубашки охлаждение — двумя резиновыми кольцами (по одному сверху и снизу рубашки). Уплотнение посадочного места между втулкой и блоком обеспечивается притиркой посадочных мест (без прокладок) между втулкой и крышкой — уплотнительным кольцом из мягкого железа. Перепуск охлаждающей воды из блока в рубашку охлаждения осуществляется по четырем перепускным патрубкам, так называемым «лягушкам», из рубашки в крышку цилиндров — по таким же перепускным трубкам.

Втулка цилиндра

Втулка цилиндра — цельнолитая, изготовлена из модифицированного чугуна. В нижней ее части имеется тридцать продувочных окон. Как и в двигателях компании MAN более ранних модификаций, массивный бурт верней части втулки имеет сверления для прохода охлаждающей воды из зарубашечного пространства в крышку цилиндра. Смазка цилиндровой втулки обеспечивается с помощью двух рядов отверстий цилиндровой смазки в верхней части втулки. Со стороны зеркала каждое отверстие имеет раздаточные канавки.

Крышка цилиндра

Крышка цилиндра — стальная литая, колпачкового типа, со сверлениями для прохода охлаждающей воды. В крышке расположены две форсунки, выхлопной клапан, индикаторный кран и предохранительный клапан. Крышка крепится к блоку цилиндра с помощью гидравлического кольца на шестнадцати шпильках, проходящих через пустотелую рубашку охлаждения верхней части втулки.

Выхлопной клапан

Выхлопной клапан имеет чугунный литой корпус шпиндель с импеллером для проворачивания потоком газов, охлаждаемое седло. Охлаждающая вода по сверлениям в крышке проходит через сверления в седле близко от посадочного пояса, затем направляется в полость охлаждения корпуса клапана и выходит из верхней точки корпуса в отливную трубу. Посадочные пояски шпинделя и седла наплавлены стеллитом. Открывается клапан гидравлическим поршнем, закрывается пневматическим поршнем. Крепится клапан к крышке с помощью четырех шпилек.Каждый цилиндр оборудован выпускным клапаном, расположенным в центре крышки и крепится четырьмя шпильками с гайками поворот и зажим, который производится гидравлическими гайковёртом с определённым усилием.На схеме ниже показан разрез конструкции выпускного клапана дизеля типа MC. Корпус выпускного клапана имеет заменяемое седло 324. Веретено шпинделя 277 перемещается в направляющих втулках 647 и 899, которые при износе и выше придельных значений зазоров заменяются на новые. Корпус выпускного клапана охлаждается водой, поступающей из блока цилиндров системы охлаждения дизеля через патрубки и отводится из верхней части через дроссельные шайбы, позволяющие дозировать проходящую воду. Смотровые люки 228, 241 служат для очистки внутренней полости охлаждения корпуса выпускного клапана.На нижней части шпинделя клапана установлена и закреплена крылатка, с помощью которой вращается шпиндель во время работы дизеля и таким образом меняет посадочное место клапана. Для контроля подъёма и вращения клапана установлен на гидравлическом цилиндре контрольный шток.
На верхнем конце шпинделя клапана 277 смонтированы два поршня:1- гидравлический поршень, предназначенный для открытия выпускного клапана, и крепится к штоку шпинделя крепёжными планками.
2- воздушный поршень (пневматический) 486, предназначенный для закрытия выпускного клапана, и крепится в штоку шпинделя двумя коническими полувтулками.

Выпускной клапан в сборе

Нумерация позиции деталей на схеме соответствует нумерации фирменных чертежей

013 — рым для подъёма корпуса выпускного клапана; 025 — крепёжные болты рыма; 037 — планка рыма; 049 — крепёжное место рыма; 050 — отверстие демпферной цапфы; 074 — корпус масляного поршня (гидропоршня); 086 — шпилька крепления верхней части корпуса выпускного клапана; 098 — гайка; 108 — кольцевой диск для гаек; 121, 133, 145 — болт крепления воздушного поршня; 169 — втулка воздушного цилиндра; 170, 182 — спускная пробка;194 — выход утечек масла, воздуха; 204 — уплотнительный узел шпинделя; 216 — корпус выпускного клапана; 228,241 — крышка смотрового люка; 265 — болт крепления крышки смотрового лючка; 277 — шпиндель клапана; 265 — болт; 289 — фланец-заглушка; 290 — лопасть крылатки шпинделя клапана; 300 — крепежный болт седла клапана; 324 — седло клапана; 336 — уплотнение седла; 420, 432, 444 — дисковое кольцо; 468 — воздушный поршень; 481 — канал утечек; 503 — колпак демпферной цапфы; 515 — втулка гидропоршня; 527 — пружина; 539 — тарелка пружины; 564 — прокладка; 576 — уплотнительное кольцо; 588 — дисковое кольцо уплотнения шпинделя клапана; 611 — уплотнительные кольца; 623 — болт; 635 — фиксирующая шайба; 647 — направляющая втулка; 659 — корпус направляющей втулки; 672, 684 — патрубок подвода воды;

Конструкция гидравлического узла открытие выпускного клапана. Гидравлическая часть узла крепится к верхнему корпусу выпускного клапана с помощью шпилек и гаек. Втулка гидравлического поршня 3 крепится шпильками 9 к корпусу гидравлического узла.Гидравлический поршень имеет два поршневых кольца, демпфер смягчающий закрытия клапан и предохранительный клапан 11. При появлении давления в гидравлическом цилиндре поршень передаёт это давление на шпиндель клапана — клапан открывается. На верху гидравлического цилиндра установлен воздушный клапан для удаления воздуха из гидравлической системы. Масло от этого клапана и от предохранительного клапана, а также протечки отводятся по каналу 10 через штуцер 8 в полость корпуса масляного привода.

Анкерные болты

Анкерные болты двигателя в количестве 16 единиц — стальные составные, состоят из двух частей, стягивают воедино блок, станину и фундаментную раму. Гайки анкерных болтов затягиваются гидравлически на 900 бар.

Поршень

Поршень имеет стальную головку и укороченную чугунную юбку. В поршне размешены четыре компрессионных кольца, в юбке — два красномедных приработочных пояска. Поршень охлаждается маслом, которое подводится и отводится с помощью сверления в поперечине крейцкопфа и стальной трубки внутри штока.

Крейцкопф

Крейцкопф — двухсторонний, с четырьмя ползунами, залитыми белым металлом. Поперечина стальная кованая со сверлеными каналами для прохода масла. К поперечине крепится резьбовым соединением подпятник штока поршня, колено телескопа подвода смазки и сливная труба масла охлаждения поршня.

Шатун

Шатун изготавливается в виде стальной отливки с последующей ковкой и механической обработкой. Верхняя головка — безвильчатого типа, верхняя и нижняя головки — неотъемные. Вкладыши головного и мотылевого подшипников имеют тонкостенные стальные вкладыши, залитые белым металлом. Внутри шатун имеет сверление для прохода смазки от головного к мотылевому подшипнику.Коленчатый вал — стальной полусоставной, кривошипы литые, рамовые шейки запрессованы. С носа двигателя на валу имеется поршень демпфера осевых колебаний. Здесь же насажена однорядная звездочка для привода вспомогательных валов с уравновешивающими балансирами. С кормы двигателя к коленчатому валу крепится двухрядная звездочка привода распределительного вала. Упорный гребень с упорным подшипником размещен в отсеке приводов.

Распределительный вал

Распределительный вал приводится двухрядной четырехдюймовой цепью. Две промежуточные звездочки используются для размещения балансиров — таких же, как и с носа двигателя, для уравновешивания моментов от сил инерции 11 порядка.От распределительного вала приводится валик лубрикаторов цилиндровой смазки и регулятор частоты вращения. С кормового торца к распределительному валу крепится валик воздухораспределителя. Кулаки топливо и газораспределения и соединительные фланцы участков распределительного вала насажены горячепрессовой посадкой.Судовой двигатель MAN B&W 7S80MC имеет общепринятую систему пуска, включающую в себя главный пусковой клапан, пусковые клапаны цилиндров и золотниковый воздухораспределитель. При реверсе двигателя реверсируются только воздухораспределитель и толкатели ТНВД (с помощью актуаторов на каждом насосе).

ТНВД форсунка

Система топливоподачи высокого давления имеет ТНВД золотникового типа с регулированием по концу подачи, с VIT- цилиндром, и двух игольчатых неохлаждаемых форсунки с односторонним распылом топлива на каждый цилиндр. Конструкция топливной аппаратуры позволяет работать на всех режимах эксплуатации только на высоковязких остаточных топливах, без использования дизельного топлива.

Система циркуляционной смазки

Системы циркуляционной смазки коленчатого вала и распределительного вала разделены. Насосы смазки коленчатого вала (две единицы) — центробежного типа, с электроприводом. Смазка подается к двигателю по двум трубам: от нижней трубы — на смазку рамовых и упорного подшипников и на отсек приводов, от верхней — к телескопам на смазку головных, крейцкопфных и мотылевых подшипников и на охлаждение поршней. Смазка подшипников распределительного вала и питание гидравлической системы открытия выхлопных клапанов обеспечивается автономной системой с двумя винтовыми насосами с электроприводом.Цилиндровая смазка включает в себя лубрикаторы с восемью точками смазки на каждом цилиндре с подачей масла на каждом ходе поршня.

Центробежный насос

Охлаждение цилиндров обеспечивается одним из двух центробежных насосов с электроприводом, подающих пресную воду на охлаждение диафрагм, цилиндровых втулок, крышек и выхлопных клапанов цилиндров. Верхний бурт втулки, крышка и седло выхлопного клапана имеют сверления для прохода охлаждающей воды. Как правило, в системе устанавливается холодильник пластинчатого типа. Для подогрева двигателя перед его пуском в системе охлаждения предусмотрен паровой подогреватель охлаждающей воды.

Газотурбонагнетатель

Продувка цилиндров обеспечивается: на малых ходах — двумя электровоздуходувками, установленными с торцов продувочного ресивера; на полном ходу — одним газотурбонагнетателем. Газотурбонагнетатель — с валом на шарикоподшипниках, с автономными системами смазки для турбинной и компрессорной частей, с заменой смазки через 500-1000 часов.