Арматуру котла составляют измерительные приборы (манометры, контрольные пробки, предохранительные клапаны и устройства для обслуживания котла: инжектор, пароразборная колонка, спускные краны, свисток для подачи сигнала, промывательные люки и люки-пробки, вентили или водяная колонка для заливки шлака и смачивания топлива. В основном арматура находится на лобовом листе кожуха топки в будке машиниста, а некоторая часть — на кожухе топки и цилиндрической части котла (рис. 40).

Рис. 40. Расположение арматуры в будке паровоза: 1—паровая колонка углеподатчика; 2, 3 — вестовая н водоприемная трубы; 4 - водяная колонка; 5 — инжекторы; 6 — вентиль углеподатчика; 7 — паровая труба инжектора; 8 — водомерное стекло; 9, 12, 22 - манометры: котловой, углеподатчика, тормозной; 10 — указатель «Небо топки»; 11 — вентиль к сифону; 13, 14 — вентили: к углеподатчику и к шчакоувлажнителю; 15, 16 —вентили к турбогенератору и запорный; 17 — пароразборная колонка; 18, 19, 20, 21 — вентили: к инжектору, прогрева пресс-масленки, к пелопсу. к тормозному насосу; 23, 30, 31 — приводы: свистка, боковых клапанов зольника, колосников; 24 — водопробные краны; 25 — водоуспокоительная колонка; 26 - люки-пробки; 27 — регулятор; 28 — рычаг реверса: 29 — топочные дверцы

Для определения давления пара на паровозных котлах установлены манометры, принцип действия которых основан на упругой деформации изогнутой в виде кольца плоской или овальной трубки (рис. 41).

Рис. 41,. Манометр: 1 — зубчатый сектор; 2 — стрелка прибора; 3 — трубка; 4 — корпус манометра; 5 — тяга; 6 — штуцер

Один конец трубки 3 впаян в штуцер 6, к которому подведена паровая трубка от котла. Второй, свободный конец трубки соединен с указательной стрелкой через передаточный механизм — тягу 5, зубчатый сектор 1, который находится в постоянном зацеплении с шестеренкой, имеющей общую ось со стрелкой прибора и указывающей на шкале манометра давление. В целях предупреждения вибрации указательной стрелки три движении паровоза ее соединяют со спиральным пружинным волоском, который стремится отклонить стрелку в о правлении.

Пружинная трубка 3 манометра сообщается с паровым пространством котла через паровую трубочку, которая изгибается, образуя сифонное кольцо, где скапливается конденсат пара. В нижней части сифонного кольца имеется пробковый краник для спуска конденсата. Между манометром и сифонной трубкой устанавливается трехходовой кран. Трубка 3 предохраняет манометр от перегрева.

Для удобства наблюдения за показаниями манометра со стороны машиниста и его помощника манометр делают с двумя циферблатами (т. е. двусторонним), которые в темное время суток освещаются. На циферблате манометра нанесена красная черта, показывающая допустимое рабочее давление в котле.

Один раз в год манометры разбирают, ремонтируют и пломбируют. Кроме того, не реже 1 раза в шесть месяцев манометры подвергают проверке контрольным манометром.

Манометры с просроченным сроком проверки, разбитым стеклом, без пломбы, а также со стрелкой, не возвращающейся в нулевое положение, использовать не разрешается.

Рис. 42. Водомерные приборы: 1 — трубка; 2. 6, 7, 8 — вентили; 3 - колонка; 4 — воронка; 5 — водопробные краны; 9 — указатель низшего уровня воды в котле; 10— водомерное стекло

Водомерное стекло паровозного котла состоит из плоского корпуса, в который вставлено на прокладках небьющееся плоское стекло, укрепленное к корпусу рамкой с помощью болтов.

Водомерные стекла устанавливают на лобовом листе кожуха в будке машиниста. Верхняя часть стекла соединена с запорным паровым вентилем, установленным на потолке кожуха топки, который сообщает полость стекла с паровым объемом котла. Снизу стекло соединено с нижним запорным вентилем, находящимся на лобовой стенке котла и сообщающим стекло с водяным объемам котла.

Вторым прибором указания уровня воды в котле служат три водопробных крана.

Около левого водоуказательного стекла к котлу укрепляется указатель нижнего уровня воды в котле, расположенный выше потолка топки на ПО мм. Острие указателя расположено на 20 мм выше нижней кромки выреза в переднем щитке водоуказательного стекла.

В верхней и нижней частях толстостенного корпуса водоуспокоительной колонки (рис. 42) сделаны два отверстия для постановки кранов (вентилей) водоуказательного стекла. В средней части колонки сделано три отверстия для постановки водопробных кранов. На верхний фланец колонки навинчивается накидная гайка, которая притягивает ниппель медной паровой трубки, а нижний фланец служит для присоединения продувочного вентиля, имеющего внизу клапан для продувки водоуспокоительной колонки. Верхний вентиль водоуказательного стекла, ввернутый в бонку корпуса колонки, соединен с трубкой. В корпусе вентиля предусмотрено два клапана: для продувки стекла и для его выключения. У продувочного клапана сделан отвод для спуска воды в воронку. Водопробные краны 5 (см. рис. 42), ввернутые на резьбе в корпус водоуспокоительной колонки, состоят из стального корпуса и клапана, ввернутого в корпус краника. Водопробные краны на паровозах Э расположены на лобовом листе топки на расстоянии 70 мм один от другого по высоте (рис. 43). Нижний кран находится на высоте низшего допускаемого уровня воды в котле, верхний — на высоте проектного наивысшего уровня воды — на предельной грани между паровым и водяным пространством котла, а средний — посредине между верхним и нижним кранами. Водопробными кранами пользуются в случаях порчи водоуказательного стекла и проверки его показаний.

 

Водоуспокоительную колонку 3 (см. рис. 42) размещают с правой стороны лобового листа, где помещают правое водоуказатель-ное стекло и водопробные краны. Водомерное стекло на водоуспокоительной колонке устанавливается в такое положение, при котором низший уровень воды просматривается па 4- мм выше нижней кромки самого стекла.

Рис. 43. Схема расположения на лобовом листе топки водопробных кранов и указателей низшего уровня воды: 1 — указатель низшего уровня воды и потолка топки; 2 — водоуказательное стекло; 3 — водопробные краны

Применение водоуспокоительной колонки связано с тем, что водомерное стекло, укрепленное непосредственно на лобовом листе кожуха топки, показывает обычно завышенный уровень по причине местного подъема воды от действия циркуляционных труб. Одновременно водомерное стекло на колонке лучше просматривается и позволяет удобно разместить водопробные краны.

 Контрольные пробки предназначены для сигнализации паровозной бригаде о понижении уровня воды в котле ниже предельного допустимого и начинающемся обнажении от воды потолка огневой коробки. В передней и задней частях потолка огневой коробки паровозного котла должно быть поставлено по одной контрольной пробке. На паровозах Л с большой огневой коробкой установлено три контрольные пробки.

 

Контрольные пробки (рис. 44) изготавливают по чертежам МПС стальными со вставками, залитыми легкоплавким сплавом с выходом над потолком огневой коробки на 32+3 мм. Сверху пробка заполняется сплавом, состоящим из 90% свинца и 10% олова. Сквозное отверстие пробки заполняется этим сплавом до половины высоты, т. е. до начала спускного расширяющегося книзу отверстия. Легкоплавкие контрольные пробки расплавляются в случае, когда уровень воды в котле понизится ниже предельно допустимого и ниже верхнего торца пробки. Легкоплавкий сплав расплавится и под давлением пара стальная вставка выбросится в топку. При этом, пар из котла через отверстие, образовавшееся в пробке, с шумом устремится в топку и оповестит паровозную бригаду о снижении уровня воды. Встречаются случаи течи предохранительных пробок по резьбе в потолке.

Рис. 44. Контрольная пробка: 1 — наплавка; 2 — вставка; 3 — заливка; 4 — корпус

К перезаливке допускаются пробки при хорошем состоянии резьбы и незабитых гранях хвостовика пробки под ключ. После заливки пробки подвергают гидравлическому испытанию в течение 3 мин давлением, равным рабочему давлению плюс 0,5 МПа.

Контрольную пробку, перезалитую и подвергнутую испытанию, клеймят по верхней торцовой поверхности на площади кольца, расположенного между вставкой и наружным краем пробки.

На верхней поверхности заливки пробки делается клеймо, обозначающее номер паровоза, дату заливки (число, месяц) и наименование депо. Ввертывание пробки в отверстие потолка огневой коробки топки производится так, чтобы была обеспечена требуемая плотность соединения и пробка не могла дать течь по резьбе.

Корпус пробки, изготовленный из стали СтЗ или Ст2, обеспечивает продолжительный срок ее службы.

В случае выплавления контрольной пробки, если не принять срочные меры, может произойти полное оголение потолка огневой коробки топки и взрыв котла. Поэтому следует предпринять решительные действия и немедленно включить в работу оба инжектора, закрыть регулятор и сифон, забросать мокрым углем топку и потушить огонь, снизить давление пара в котле до нуля. В случае обнаружения незначительной течи пробки по резьбе или отслоения легкоплавкого сплава следует погасить огонь в топке и заменить неисправную пробку.

Предохранительные клапаны предназначены выпускать излишек пара при превышении давления пара в паровозном котле сверх предельного, отмеченного красной чертой на шкале манометра и обозначенного на металлической (паспортной) табличке, прикрепляемой к лобовому листу котла.

Превышение предельного давления в котле ведет к расстройству креплений котла и при неисправных предохранительных клапанах угрожает взрыву котла. Поэтому для обеспечения гарантии на паровозных котлах должно быть не менее двух предохранительных клапанов, независимых в своем действии друг от друга, с приспособлениями, не допускающими изменения нагрузки на клапан после того, как клапан проверен и запломбирован.

Регулировка предохранительных клапанов производится на несколько отличные одно от другого давления, чтобы избежать выпуска сразу большого количества пара.

Предохранительные клапаны паровозных котлов не реже 1 раза в три месяца подлежат осмотру с проверкой и регулировкой нагрузки. Нагрузка предохранительных клапанов должна быть согласно Правилам надзора за паровыми котлами отрегулирована у паровозного котла: первого клапана на 0,02 МПа, второго и третьего на 0,04 МПа выше разрешенного рабочего давления.

В передней части потолка кожуха топки паровозов Л на усиливающей накладке установлены три по конструкции одинаковых унифицированных предохранительных клапана (рис. 45).

Рис. 45. Предохранительный клапан: 1—установочный винт; 2 — втулка: 3 — гайка; 4— нажимной винт; 5 — пружина; 6 — опорные шайбы: 7—шарики; 8 — клапан; 9 — регулировочное кольцо; 10 — корпус; 11 — седло; 12 — штуцер

Клапаны регулируют: первый на давление 1,42 МПа и два других на давление 1,44 МПа. Клапан имеет штуцер 12, в котором установлено седло 11 с притирочной поверхностью для посадки клапана 8. На седло навинчено регулировочное кольцо 9. На штуцер 12 навернут стальной литой корпус 10, в котором имеется пружина 5.

Корпус служит направлением для клапана. Пружина установлена между двумя опорными шайбами 6; давление на клапан и нажимной винт 4 передается через шарики 7. Нажимной винт 4, ввернутый в корпус, служит для регулировки силы нажатия пружины. В седле // сделано отверстие для прохода пара. После подъема клапана пар выходит в атмосферу через отверстия в корпусе. Предохранительный клапан котла действует следующим образом. Отверстие диаметром 36 мм в седле //, через которое может выходить пар из котла, закрыто клапаном 8, прижимаемым пружиной 5. Давление пружины на клапан рассчитано так, чтобы при нормальном котловом давлении «лапан был прижат к седлу и пар не мог выйти из котла. Если же давление в котле повысится и преодолеет усилие .пружины, клапан приподнимется и выпустит некоторое количество пара в атмосферу.

В результате работы предохранительного клапана его притирочные поверхности изнашиваются, а пружина клапана теряет свои упругие свойства. Поэтому предохранительные клапаны котла периодически осматривают и подвергают испытаниям.

Для осмотра и испытания клапан снимают с места установки на котле в следующем порядке: первоначально снимают пломбу, затем вывертывают стопорный винт регулирующего кольца, выворачивают нажимной винт, чтобы безопасно освободить пружину клапана от нагрузки, отвертывают корпус клапана и затем разбирают остальные детали.

При наличии на притирочной поверхности клапана и седла вмятин их устраняют притиркой. Дефекты более значительного повреждения — забоины и глубокие вмятины — устраняют путем обработки на станках с последующей притиркой деталей клапана. При потере упругости или поломке пружины ее заменяют.

Клапан испытывают на стенде гидравлическим давлением. Гидравлическое испытание предохранительных клапанов паровозного котла, а также проверка пружины клапана согласно Правилам надзора производятся с соблюдением следующих требований: а) клапан считается выдержавшим гидравлические испытания на прочность и плотность, если в течение 3 мин при постоянном давлении (рабочее плюс 0,5 МПа) не обнаружены просачивание воды и потение через стенки и детали клапана и других дефектов; б) пружина унифицированного предохранительного клапана паровозного котла считается проверенной, если при испытании на стенде под грузом 655 кг прогиб ее составит 25 мм.

После гидравлических испытаний проводятся испытания клапана на пар и предварительную регулировку нажатия пружины, так чтобы клапан открывался при давлении 1,40 МПа. Окончательно регулируют на горячем паровозе. Для четкого открытия и посадки клапана на место его устанавливают с помощью регулировочного кольца 9, которое фиксируется винтом .

Корпус предохранительного клапана изготовлен путем отливки из стали, штуцера — из стали СтЗ, опорные шайбы и регулировочный болт — из нержавеющей стали, регулировочное кольцо из бронзы ОЦС 3-12-5, пружина — из проволоки диаметром 10 мм. Клапан и его седло подвергают термообработке.

 

Рис. 46. Паровозный свисток: 1 - колпак, 2 — корпус; 3 — клапан

 

Свисток состоит из корпуса 2, клапана 3 и колпака 1. Корпус свистка отлит из чугуна и укреплен с помощью шпилек к фланцу подставки. На верхнюю часть корпуса навинчивается чугунный колпак, в котором образовано пять отдельно друг от друга камер. В корпус поставлен бронзовый клапан 3 с прямоугольным отверстием для рычага привода. Свисток может быть приведен в действие как ручным, так и пневматическим приводом.

Клапан 3 прижимается к седлу корпуса давлением пара. Ход клапана 9,5—10 мм. При открытии приводом клапана 3 пар из котла поступает в камеры колокола, откуда по наклонным отверстиям направляется в камеру, образованную стенками корпуса и колпака. Из этой камеры пар сквозь щелевое круговое отверстие размером 1,5—1,7 мм выходит наружу в атмосферу. Выходящая  из щелевого отверстия с большой скоростью струя пара, ударяясь о кромку колокола, создает звук.

Звучание происходит от вибрации металлических стенок полого цилиндра свистка, которые при ударе о них паровой струи создают звуковые волны; сила звучания зависит от диаметра полого цилиндра, а тон — от металла и толщины стенок цилиндра.

Установленный на паровозе Л унифицированный свисток создает звук с пятью тонами по числу отдельных камер чугунного колпака.