На паровозах устанавливают турбогенераторы мощностью 1 и 5 кет. При этом турбогенераторы мощностью 5 кет ставят на пассажирских паровозах. Помимо освещения, турбогенератор служит для питания электрическим током автоматической локомотивной сигнализации с автостопом и радиостанции, устанавливаемых на паровозе.
Наиболее совершенным является турбогенератор типа ТГ-1М мощностью 1 кет (рис. 277), который имеет следующую характеристику:
Турбогенератор состоит из двух основных частей — паровой и электрической. Паровая часть турбогенератора представляет собой активную паровую турбину, которая установлена на одном валу с генератором постоянного тока и приводит его в движение.
Турбина имеет чугунный корпус 11, закрытый снаружи щитом 1, в котором расположено рабочее колесо 25 с насаженными по окружности его рабочими лопатками 10. Рабочее колесо установлено на конце вала 21 и закреплено корпусом регулятора 8, поставленным на резьбе на хвостовик вала. По окружности рабочие лопатки укреплены бандажом, а между ними помещены промежуточные тела для образования проходов пару.
Подача пара на лопатки рабочего колеса осуществляется следующим образом. Пар от пароразборной колонки проходит через сетку фильтрующей камеры 32, по каналу попадает в парораспределительную камеру 30, проходит по кольцевому зазору между втулкой 31 и золотником 33 и поступает в паровое сопло 9, откуда направляется на рабочие лопатки 10.
По мере подхода к соплу давление пара вследствие мятия снижается. В сопле пар расширяется и давление его падает до 1,1 кГ/см2, тепловая энергия пара превращается в кинетическую энергию движения, которая приводит во вращение рабочее колесо и вал якоря генератора. После выхода с рабочих лопаток пар попадает на подводящую лопатку 12 и вторично направляется на лопатки колеса, где снова отдает часть кинетической энергии, и затем уходит в паровыпускную трубу.
Для предупреждения пропуска пара в ступице рабочего колеса сделаны три проточки, в которые вставлены чугунные разрезные уплотнительные кольца 23. Обладая пружинящими свойствами, кольца плотно прилегают к внутренней поверхности втулки 24, запрессованной в корпус.
Во избежание превышения рабочим колесом установленного предельного числа оборотов (3500 об/мин) и для поддержания их на постоянном уровне турбогенератор снабжен центробежным регулятором. Два противовеса 7, прижимаемые через муфту 26 цилиндрической пружиной 27, опираются своими призматическими ножами в пазы корпуса 8 регулятора. В муфту 26, свободно сидящую на валу, с торца запрессован упорный диск 28. Упором для пружины служит хомутик 6, прикрепленный к корпусу регулятора.
В стенке щита 1 на оси 5 установлен двуплечий рычаг 4, нижний конец которого сделан в форме вилки. В вилке рычага подвешен фланец 3, к которому болтами прикреплена угольная шайба 2, соприкасающаяся с упорным диском 28 регулятора. В верхнем конце рычага установлен регулировочный винт 29, через который рычаг упирается в торец золотника 33. В нормальном положении золотник 33 отжимается пружиной 35 влево до упора в регулировочный винт 29.
Когда число оборотов вала превысит установленную норму, противовесы 7 под действием центробежной силы расходятся, поворачиваются на призматических ножах и, преодолевая усилие пружины 27, отжимают влево муфту с упорным диском, который в свою очередь через угольную шайбу и фланец отводит влево нижний конец рычага 4 и, поворачиваясь на оси 5, сдвигает золотник вправо. Вследствие этого уменьшается зазор для прохода пара к соплу и снижается число оборотов турбогенератора.
Генератор имеет чугунный корпус 14, соединенный болтами с корпусом турбины и справа закрытый щитом 17. Вал генератора установлен на двух шариковых подшипниках 13. С торцов генератор закрыт крышками 19 и 22. В месте прохода вала поставлено уплотнение 20.
Внутри к корпусу генератора прикреплены два полюса, на каждом из которых посажены две катушки — последовательная и параллельная. На валу генератора установлены якорь 15 и коллектор 16. При вращении вала под действием магнитного поля, создаваемого полюсами, в обмотке якоря генератора возникают электродвижущая сила и ток, который по проводам направляется к коллектору. С коллектора ток снимается при помощи щеток, укрепленных на траверсе 18, которая подвешена на внутреннем фланце щита 17. Со щеток ток по проводам подводится к клеммной доске 36.
Турбогенератор типа ТГ-1М Вырабатывает только постоянный ток, а турбогенератор типа ТГ-1Р мощностью 1 кет дает также и переменный ток, идущий на питание радиостанции.
Устанавливают турбогенератор на кронштейне, расположенном на кожухе топки за пределами будки.
Пуск генератора в ход производят открытием парового вентиля на пароразборной колонке в будке машиниста. Перед пуском турбогенератора предварительно прогревают паропровод и турбину паром без включения нагрузки. После того как турбогенератор достигнет нормального числа оборотов, включают нагрузку. При длительном перерыве в работе следует, кроме того, проверить вращение вала, очистить золотник, проверить состояние щеток коллектора и крепление проводов на клеммной доске.