Устройство гидравлических передач отечественных тепловозов

Гидропередача является составным звеном энергетической цепи тепловоза. Свойства и характеристики гидропередачи в значительной мере определяют тягово-экономические характеристики тепловоза, а ее конструктивная сложность и уровень технологической реализации — эксплуатационные показатели: надежность, стоимость ремонта и эксплуатации и т. д.

Основные технико-экономические характеристики гидропередач, применяемых на отечественных тепловозах, приведены в табл. 2.

Конструкция отдельных узлов гидропередач приводится в главах, содержащих описания их ремонта, здесь отмечены лишь принципиальные особенности отдельных типов гидропередач.

Унифицированная гидропередача УГП 750-1200. В этой передаче, выпускаемой серийно Калужским машиностроительным заводом и являющейся основным типом гидропередачи отечественных тепловозов, предусмотрена унификация в следующих направлениях:

1) в обеспечении передачи мощности от 750 до 1200 л. с. при одинаковых ее габаритах;

2) в возможности отбора мощности для вспомогательных нужд на разных тепловозах;

3) во взаимозаменяемости основных узлов и деталей.

В этот же ряд унификации следует отнести и гидропередачу УГП 750/2Т, являющуюся усовершенствованной модификацией гидропередачи УГП 750-1200.

Техническая характеристика гидропередачи УГП 750-1200

Тип гидротрансформатора….. ТП 1000М

Тип гидромуфты……..С радиальными лопатками

Переключение ступеней скорости.. Автоматическое, гидравличе ским способом

Система автоматического управления

(САУГ)……….. Электрогидравлическая, двухкоординатная

Система переключения реверс-режима Электропневматическая с воздушным доворотом на УГП750-1200 и гидравлическим доворотом на УГП750/2Т

Система питания гидроаппаратов и охлаждения рабочей жидкости..

Рабочая жидкость…….

Емкость масляной ванны, л….

Система блокировок безаварийной работы………..

Направление вращения входного вала

Продолжительность переключения реверса или режима при заторможенном тепловозе……..

Подача насосов, л/мин, не менее:

питательного при п„=3050 об/мин и противодавлении 4,5 кгс/см2.

Параллельная

Масло ГТ50 МРТУ 38-1-256—67, трубинное 22 ГОСТ 32—53 с антипенной присадкой ПМС-200А 280

Блокировки муфт реверса и режимов; контроль предельной допустимой скорости движения По часовой стрелке, если смотреть со стороны ВХОДНОГО вала

Не более 4 с (при совмещении опорожнения ГТР — не более 8 с)

1250

откачивающего при пн~ = 3140 об/мин…….

215

системы смазки при ян = = 4200 об/мин…….

80

Расход масла на холодильник (л/мин, не менее) при номинальном режиме дизеля с суммарным сопротивлением трубопровода, холодильника и фильтра, равном 2,4 кгс/см, и работе:

на ГТР……….

400

»ГМ………..

280

Температура масла на выходе из питательного насоса, °С: рабочая……….

40—90

максимально допустимая…

100

минимально допустимая припуске

—5

Давление воздуха для питания сервоцилиндров и блокировок, кгс/см2.

5,5—8

Падение момента на выходном валу (силы тяги) при переключении ступеней скорости от его значения в расчетной точке, %, не более..

30

Продолжительность восстановления момента, с, не более……

5

Отклонение точек переключения ступеней от заданных по скорости тепловоза, %……….

±3%

В конструкции гидропередачи (рис. 8) можно выделить три части: гидравлическую, механическую, системы автоматики, питания и смазки. Гидравлическая и механическая части гидропередачи конструктивно объединены в общем корпусе.

Коэффициент возврата САУТ………..

0,91—0,96

Диапазон рабочих скоростей, не менее…….

6

Коэффициент передачи мощности в диапазоне рабочих скоростей, не менее…………..

0,7

Моторесурс, ч…………….

20000

Таблица 2

Основные технико-экономические характеристики гидропередач отечественных тепловозов

Тип передачи

Параметры

УГП750-1200

УГП750/2Т

гдпюоо

тшз

Л60

УГП-350-500

Ь26

Ь217

Схема

ГТР+ГТР+

ГТР+

ГТР+

ГТР+

ГТР+

ГТР+ГМ+

ГТР+

ГТР+ГТР+

+ГМ

+ ГТР

+ГТР

+КПП

+ГТР

+ ГМ

+ГТР

+гм

Число ступеней скорости

3

2

2

2

2

3

2

3

Мощность, л. с.

750—1200

750—840

1000

750

1000

350—500

360

1000

Система автоматики1

ЭГ

ЭГ

ЭГ

ЭПГ

ЭПГ

ПГМ

ЭПГ

ПГМ

Максимальный к. п. д., %, при работе на:

ГТР I

85,0

85,0

85,0

85,0

85,0

84,0

85,0

84,0

ГТР II

85,0

85,0

87,0

85,0

85,0

85,0

ГМ I

90,0

91,0

92,0

ГМ II

_

89,0

Средний к. п. д., %

82,5

82,5

83,0

83,0

81,5

83

83

82,5

Диапазон рабочих скоростей при

6,0

5,2

4,5

5

5,5

4,8

4,2

5

Т|п ^ 78%

Передаточное отношение пары шестерен:

первой ступени

1,66

1,66

1,73

3,76

1,98

2,43

3,9

1,63

второй ступени

0,789

0,789

0,911

2,0

0,872

1,49

1,86

1,27

входного редуктора

0,879

0,879

0,833

0,66

0,645

0,75

0,637

0,495

Частота вращения входного вала, об/мин

Серия тепловоза

1400

1400

1500

1400

1500

1600—1500

1600

1500

ТГМЗА

ТГ102К

ТГМ6

тгмю

ТГМЗБ

ТГ16

ДР1

ДРШ

ТГМЗ

ТГ102

ТГМ1

ТГМ23

ТГМ1

ТГ102

Масса передачи в сборе, кг

5670

5500

3080

4007

5170

7600

6400

4450

і зр — электрогидравлическая, ЭПГ — электропневмогидравлическая. ПГМ—пневмогидромеханическая.

Гидравлическая часть передач УГП750-1200 состоит из двух гидротрансформаторов и одной гидромуфты, передачи УГП 750/2Т — из двух гидротрансформаторов типа ТП1000. Насосные колеса всех гидр о ап парато в получают вращение через повышающую зубчатую пару входного редуктора.

Повышающий входной редуктор предназначен не только для уменьшения размеров гидропередачи, но и главным образом для согласования характеристик гидроаппаратов и дизеля. Это согласование сводится к выбору такого передаточного отношения входного редуктора, при котором момент нагружения со стороны гидротрансформатора соответствует вращающему моменту дизеля. В этом случае обеспечивается полное использование мощности дизеля. Так как такая операция практически выполняется только при постройке или заводском ремонте тепловоза, то отсюда очевидна важность выбора и осуществление требуемого передаточного отношения входного редуктора для реализации расчетной силы тяги тепловоза.

При работе дизеля его связь с движущими колесами происходит через жидкость гидроаппаратов, работающих последовательно при различных скоростях движения. Включение гидроаппаратов производится посредством поочередного наполнения их рабочей жидкостью, а выключение — опорожнением. Управление переключением гидроаппаратов автоматическое, осуществляемое в зависимости от позиции контроллера машиниста (частоты вращения вала дизеля) и скорости движения тепловоза. Электрогидравлическая система автоматического управления гидропередачи (САУГ) рассматривается в гл. XIV.

Питание гидроаппаратов рабочей жидкостью и смазка подшипников и шестерен гидропередачи обеспечиваются центробежным питательным насосом. Подача масла для смазки вращающихся частей при движении тепловоза с неработающим дизелем производится шестеренчатым насосом, расположенным в нижней части корпуса гидропередачи.

В механическую часть гидропередачи входит реверс-режимный редуктор и механизм включения реверса и режимов. Механизм включения реверса и режимов состоит из двух цилиндров двойного действия, системы рычагов и блокировок.

На кинематической схеме гидропередачи УГП 750-1200 (рис. 9) можно выделить две кинематические цепи:

силовую, через которую осуществляются связь и передача вращающего момента от вала дизеля к осям колесных пар;

вспомогательную, предназначенную для отбора мощности на вспомогательные нужды гидропередачи и тепловоза.

Силовая кинематическая цепь включает в себя:

а) приводной вал 1 с шестерней 2 повышающего входного редуктора и шестерней отбора мощности 37;

б) главный вал гидропередачи 13, состоящий из насосного вала 36 и турбинных валов первой 10 и второй 9 ступеней. На насосном валу 36 расположены ведомая шестерня 35 повышающего входного редуктора, насосные колеса двух гидротрансформаторов и насосное колесо гидромуфты. На турбинном валу первой ступени находится шестерня

12 и турбинное колесо первого гидротрансформатора, на турбинном валу второй ступени — шестерня 4 и турбинное колесо второго гидротрансформатора и гидромуфты;

в) вторичный вал 19, который составлен из ступиц ведомых шестерен 14 и 18 первой и второй ступеней, соединенных между собой непод-

Рис. 8. Общий вид и разрез гидропередачи УГП 750-1200:

1 — привод датчика скорости; 2 — привод реверса и режимов; 3 — приводной вал; 4 —-главный вал; 5—корпус гидропередачи; 6 — вторичный вал; 7 — вал реверса; 8 — раздаточный вал; 9 — насос системы смазки; 10 — масляный фильтр и электрогидравлические вентили; II — вал отбора мощности; 12 — подпорный клапан; 13 — золотниковая коробка;

14 — вал привода насоса; 15 — питательный насос; 16 — откачивающий насос; 17 —- фильтр откачивающего насоса вижной шлицевой муфтой, и шестерен 34 маневрового и 32 поездного режимов, находящихся в постоянном зацеплении с шестернями 27 и 29 раздаточного вала 22. Шестерни 34 или 32 с помощью подвижной шлицевой муфты 33, постоянно соединенной с шестерней 18, связывают гидравлическую часть передачи с реверс-режимным редуктором;

г) вал реверса 23, состоящий из паразитной шестерни 24, сцепленной постоянно с шестерней 18 вторичного вала, и шестерен 25 маневрового и 28 поездного режимов, находящихся в постоянном зацеплении с шестернями 27 и 29 раздаточного вала. С помощью подвижной шлицевой муфты 26 шестерни 25 или 28 могут быть соединены с шее-

Серия тепловоза

Передаточное отношение

Входной редуктор

Маневровый режим

Поездной режим

Входной редуктор

Передача

I степень

II степень

I степень

II степень

г,„

2за

г..

г.

г»

ТГМЗА

0,879

5,05

2,4

2,46

1,17

58

51

35

58

52

41

тгмю

0,367

5,05

2,4

2,46

1,17

60

22

35

58

52

41

ТГ102

0,822

1,763

0,836

45

37

35

58

52

41

ТГМЗБ

0,879

5,05

2,4

2,46

1,17

58

51

35

58

52

41

Примечание. Номера шестерен в таблице соответствуют номерам шестерен на рис. 9

терней 24, что обеспечивает изменение направления вращения раздаточного вала;

д) раздаточный (выходной) вал 22 с шестернями 27 и 29 маневрового и поездного режимов.

Вспомогательная кинематическая цепь состоит из вала отбора мощности 11 с шестерней 3, сцепленной постоянно с шестерней 37, и двух пар конических шестерен 5 и 6, 8 и 7, через которые передается вра3 4 5 В 7 8

Рис 9 Кинематическая схема гидропередачи УГП 750-1200

1 — приводной вал, 2—8, 12, 14, 15, 17, 18, 24, 25, 27—30, 32—35, 37 — шестерни гидропередачи; 9 — турбинный вал II ступени, 10 — турбинный вал I ступени; 11 — вал отбора мощности; 13 — главный вал 16 — датчик скорости, 19 — вторичный вал, 20 — питательный насос; 21 — откачивающий насос, 22 — раздаточный вал, 23 — вал реверса, 26 и 33 — подвижные шлицевые муфты, 31 — насос системы смазки, 36 — насосный вал пар гидропередачи УГП 750-1200

Таблица 3

Чи

Реверс-режимиый редуктор

ело зубьев шест Вал отбора

грен

МОЩНОСТИ

Насос смазки

Датчик скорости

г24

234

%2В

^2 7

2| 2

^28

г29

^37

1,

г,

г,

г,

2(0

Ъх1

^1*

41

24

24

73

39

39

58

55

57

34

15

15

34

21

18

40

41

24

24

73

39

39

58

72

40

34

15

15

34

21

18

40

41

47

50

47

50

54

58

34

15

15

34

25

18

40

41

24

24

73

39

39

58

55

57

34

15

15

34

21

18

40

щение на валы привода откачивающего 21 и питательного 20 насосов. От шестерни 29 раздаточного вала через шестерню 30 приводится в действие насос 31 системы смазки гидропередачи при движении тепловоза с неработающим дизелем, а от главного вала — через пару шестерен 17 и 15 датчик 16 скорости движения.

Передача вращающего момента в силовой цепи осуществляется следующим образом: от вала дизеля через упругую муфту на приводной вал и затем через повышающую зубчатую пару 2 и 35 входного редуктора на главный вал гидропередачи; с главного вала на раздаточную шестерню 18 вторичного вала через шестерни 12 и 14 первой ступени и неподвижную шлицевую муфту, если заполнен первый гидротрансформатор, или шестерню 4, если заполнен второй.

Далее, в зависимости от направления движения тепловоза передача момента производится через подвижную шлицевую муфту 33 вторичного вала или через паразитную шестерню 24 и такую же муфту 26 вала реверса на раздаточный вал. Подвижные шлицевые муфты могут поочередно передавать вращающий момент на раздаточный вал через шестерни 34 или 25 и 27 маневрового режима, а также шестерни 32 или 28 и 29 поездного режима.

Гидропередача УГП 750-1200 применяется на тепловозах разной мощности и различного назначения, при этом изменяется лишь передаточное отношение входного редуктора (табл. 3).

В передачах для магистральных тепловозов ТГ102К и ТГ16 режимные шестерни 28 и 34 не ставятся. Шестерни 27 и 29 раздаточного вала, а также шестерни 28 и 32 реверсивного и вторичного валов выполняются с одинаковым числом зубьев.

В гидропередаче УГП 750/2Т гидромуфта отсутствует, но от этого передача конструктивно изменяется незначительно по сравнению с трехциркуляционной передачей. В ней на месте насосного колеса гидромуфты поставлена втулка, а турбинный вал укорочен на длину посадочного места турбинного колеса.

Тяговая экономическая характеристика тепловозов с гидропередачей УГП 750-1200 имеет ступенчатую форму, соответствующую числу ступеней скорости (рис. 10).

Унифицированная гидропередача УГП 350-500. Кинематическая цепь силовой передачи (рис. 11) включает в себя звенья, конструктивно объединенные в следующие узлы: гидропередачу, состоящую из одного гидротрансформатора и двух гидромуфт, и реверс-режимного редуктора, включающего режимную коробку, реверс и отбойный вал.

Вращающий момент от вала дизеля через карданный вал с упругой муфтой и шестерни Зи4 повышающего входного редуктора передается на насосный (главный) вал 5, на котором размещены насосные колеса гидротрансформатора и двух гидромуфт. Турбинные колеса гидротрансформатора и первой гидромуфты соединены с промежуточным валом 6 с помощью шестерен 2 и 7, образующих первую механическую ступень с передаточным отношением 2,43. Турбинное колесо второй гидромуфты передает вращение промежуточному валу 6 через пару шестерен 1 и 8 второй механической ступени с передаточным отношением 1,49. Вращающий момент от промежуточного вала передается отбойному валу через шестерни 18, 9, 10, 17 режимной коробки и 15, 14, 13, 11 реверса. Режимная коробка работает так. Шестерня 18, насаженная на выходной конец промежуточного вала, находится в постоянном зацеплении с шестерней 9. Если шестерню 17, имеющую подвижное шлицевое соединение с валом режимной коробки 16, соединить внутренним ее венцом с шестерней 18, то тепловоз будет работать на поездном режиме, развивая скорость до 60 км/ч. При соединении наружным венцом шестерни 17 с шестерней 10 обеспечивается

Рис. 10. Тягово-экономические характеристики тепловоза ТГМЗА: а — на маневровом режиме; б — на поездном режиме

Рис. 11. Кинематическая схема гидропередачи УГП 350-500:

1—4, 7—11, 13—15, 17—18 — шестерни передачи и реверс-режимного редуктора; 5 — главный вал; 6 — промежуточный вал; 12 — подвижной вал реверса; 16 — режимный вал

Рис. 12. Тягово-экономическая характеристика тепловоза ТГМ1 с гидропередачей УГП 350-500:

1 — длительная сила тяги; 2 — длительная скорость. Цифры в числителе и штриховые линии относятся к маневровому режиму; цифры в знаменателе и сплошные линии — к поездному маневровый режим и скорость тепловоза уменьшается вдвое.

Реверсирование тепловоза производится с помощью шестерни 13, насаженной на подвижной вал 12. При перемещении последнего в ту или другую сторону шестеря 13 входит в зацепление с внутренним венцом одной из конических шестерен 14, приводимых во вращение шестерней 15. При этом достигается требуемое направление движения тепловоза. Переключения режима и реверсирование тепловоза производятся посредством пневмопривода при полной остановке тепловоза.

Переключение ступеней скорости осуществляется путем одновременного опорожнения и наполнения переключаемых гидроаппаратов. Управление процессом переключения автоматическое, определяемое скоростью движения тепловоза. Длительность процесса переключения ступеней скорости составляет 8—10 с при переходе с гидротрансформатора на первую гидромуфту и 4 — 6 с при переходе с первой гидромуфты на вторую.

Совмещение процессов опорожнения и наполнения переключаемых гидроаппаратов исключает глубокое падение силы тяги тепловоза. Однако прямые переключения гидроаппаратов при возрастании скорости движения и обратные — при ее уменьшении сопровождаются скачкообразным изменением силы тяги до 70% ее номинального значения (рис. 12). Такое явление объясняется прямой прозрачностью гидромуфт и вследствие этого изменением режима работы дизеля.

Переключения с гидротрансформатора на первую гидромуфту и последующий переход на вторую гидромуфту при возрастании скорости движения тепловоза сопровождаются увеличением сопротивления вращению турбинных колес включаемых гидромуфт, что в свою очередь вызывает снижение частоты вращения вала дизеля до синхронизации с частотой вращения ведомых валов передачи. Падение частоты вращения вала дизеля достигает при этом 70% номинального ее значения, т. е. 1100 об/мин. Такое же скачкообразное изменение силы тяги и частоты вращения вала дизеля наблюдается при обратных переходах с низшей ступени на высшую.

Наибольший к. п. д. гидропередачи на режиме гидротрансформа тора при полной нагрузке (при частоте вращения вала дизеля 1600 об/мин) дотигается при оптимальном значении передаточного отношения ггтр = 0,4 и составляет г]гтр = 78%.

К. п. д. гидромуфт изменяется в пределах г]ш = 90 — 96% при колебании частоты вращения вала дизеля в диапазоне 1080—1600 об/мин.

Гидропередача типа Л60. Спроектирована Ворошиловградским тепловозостроительным заводом и установлена на партии тепловозов ТГ102 для работы совместно с дизелем М756. Гидропередача Л60 (рис. 13) конструктивно объединяет в себе силовую кинематическую цепь для привода движущих колес, вспомогательную кинематическую цепь для привода агрегатов собственных нужд тепловоза и системы автоматики, питания и смазки.

В гидропередаче применены комплексные гидротрансформаторы типа ГТКПТ, имеющие широкий скоростной диапазон. Это позволило реализовать скорость до 120 км/ч посредством двух ступеней.

Мощность от дизеля через карданный вал 2, шестерни 3 и 4 повышающего входного редуктора передается на вал насосных колес 5 обоих гидротрансформаторов. Каждое турбинное колесо гидротрансформаторов соединено со вторичным валом с помощью самостоятельной пары шестерен 7 и 18, 8 и 15. Передаточные отношения зубчатых пар каждой ступени подобраны так, что первый гидротрансформатор работает с полной нагрузкой при трогании и разгоне до скорости 45 км/ч, а второй — при движении со скоростью от 45 до 120 км/ч.

Прямое и обратное вращение выходной шестерни 20 и раздаточного вала осуществляются с помощью шестерни 21 или шестерен 16 и 19,

Рис. 13. Кинематическая схема гидропередачи Л60:

1 — носок дизеля; 2 — карданный входной вал; 3 и 4 — шестерни входного редуктора, 5 — насосный вал; 6 — гидротрансформатор II; 7 и 18, 8 и 15 — шестерни второй и первой ступеней скорости; 9 —- гидротрансформатор I; 10—13 — шестерни осевого редуктора; 14 — механизм переключения реверса; 16, 19, 20 и 21 — шестерни реверса; 17 —выходной карданный вал; 22 — шестерня привода питательного насоса насаженных на реверсивные валы. Включение реверсивных шестерен и валов дост чгается посредством двух шлицевых муфт, перемещаемых усилием пневмоцилиндров. Переход с одной ступени скорости на другую осуществляется опорожнением одного и одновременным заполнением маслом другого гидротрансформатора. Опорожнение гидротрансформатора происходит через специальный быстродействующий мембранный сливной клапан.

Для переключения ступеней скорости применяется электропневмо-гидравлическая система автоматического управления, работающая по сигналам скорости движения тепловоза и вращения вала_дизеля.

Гидропередача ГДП 1000. Разработана Калужским машиностроительным заводом для дизель-поезда ДР1, выпускаемого Рижским вагоностроительным заводом. Гидропередача (рис. 14) состоит из главной (силовой) кинематической цепи, осуществляющей передачу вращающего момента от дизеля к осевым редукторам колесных пар, вспомогательной кинематической цепи, обеспечивающей отбор мощности на вспомогательные нужды самой передачи и дизель-поезда, и системы автоматики и питания.

Силовая кинематическая цепь включает в себя: входной вал 10 с шестерней 11 входного редуктора; главный вал 8, на котором смонтированы шестерня 9 входного редуктора, шестерни 15 и 21, два гидротрансформатора 18 и 17 типа ТП1000М соответственно первой и второй ступени;

промежуточный вал 24 с шестернями 22 и 26 первой и второй ступеней, находящихся в постоянном зацеплении с шестернями 21 и 15 главного вала, и шестерня 5 реверсивного редуктора, которая соединяется посредством внутреннего шлицевого соединения с шестерней 26 реверсивный вал 27, на котором смонтированы шестерни 28 и 29, имеющие шлицы для соединения их с помощью шлицевой муфты;

раздаточный выходной вал 3 с шестерней 4, находящейся в постоянном зацеплении с тестер нями’Д и 29.

Вспомогательная кинематическая цепь состоит из вала отбора мощности 14 с шестерней 13, постоянно сцепленной с шестерней 11, и двух пар конических шестерен 16 и 19, через которые осуществляется привод маслооткачки насоса 25 и питательного насоса 23. Отбор мощности от элементов гидропередачи осуществляется также: для привода генератора 7 постоянного тока типа КГ-12,5 от главного вала через клиноременную передачу, для привода компрессора 12 типа ВВ 1,5/9 от вала отбора мощности 14 через клиноременную передачу, для привода гидронасоса 20 типа ПМ10 (МП20) от вала 14.

По ряду узлов гидропередача ГДП1000 унифицирована с гидропередачей УГП 750-1200. Кроме гидротрансформаторов типа ТП1000М, к таким узлам относится электрическая часть электрогид-равлической системы автоматики, насосы и т. д. За счет более рациональной компоновки в ней уменьшены масса и габариты по сравнению с гидропередачей УГП 750/2Т, имеющей схожую схему.

Гидромеханическая передача тепловоза ТГМЗ. На тепловозах ТГМЗ первого выпуска установлена гидромеханическая передача {рис. 15), в которую входят следующие узлы: гидротрансформатор с повышающим входным редуктором и суммирующим планетарным механизмом; коробка перемены передач (КПП); система автоматики, питания и смазки.

Дизель Д через карданный вал 1 и шестерни 2 я 27 входного повышающего редуктора приводит во вращение трансформаторный вал 26, на который насажены насосное колесо 5 гидротрансформатора и сол-

Рис. 14. Кинематическая схема гидропередачи ГДП 1000:

I — насос системы смазки; 2— привод насоса системы смазки; 3— выходной вал; 4, 5, 9, 11, 13, 15, 16, 19, 21, 22, 26, 28, 29 — шестерни передачи; 6 — механизм переключения реверса; 7 — вспомогательный генератор; 8 —- главный вал; 10 — приводной вал; 12 — компрессор; 14 — вал отбора мощности; 17 — гидротрансформатор II ступени; 18 — гидротрансформатор I ступени; 20 — гидронасос; 23 — питательный насос; 24 — промежуточный вал; 25 — откачивающий насос; 27 — реверсивный вал

Рис. 15. Кинематическая схема гидромеханической передачи тепловоза ТГМЗ:

1 — карданный входной вал; 2 н 27 — шестерни входного редуктора; 3 — турбинное колесо; 4— направляющий аппарат; 5 — насосное колесо; 5—8 — шестерни планетарного суммирующего механизма; 9 — вал передачи; 10 и 13 — фрикционные муфты I и II ступеней; //, 12, 14, 15, 18, 19, 22—25 — шестерни коробки перемены передач и реверс-режимного механизма; 16 и 17 — подвижные муфты маневрового и поездного режимов; 20 и 21 — подвижные муфты переднего н заднего хода; 26 — трансформаторный вал; 28—31 — шестерни осевого редуктора нечная шестерня 8 суммирующего планетарного редуктора. Турбинное колесо 3 гидротрансформатора связано жестко с венечной шестерней 6 суммирующего редуктора. Три шестерни-саттелита 7 водилом соединены с валом 9 передачи.

Гидротрансформатор комплексный, типа ГТК-П, с двумя направляющими аппаратами 4, установленными на механизмах свободного хода. Автоматически поочередно отключаясь, направляющие аппараты позволяют гидротрансформатору работать на режиме гидромуфты.

Коробка перемены передач имеет две механические ступени, включаемые посредством дисковых фрикционных муфт 10 и 13.

Передача имеет также реверс-режимный механизм, обеспечивающий реверсирование и изменение режима работы тепловоза. Маневровый режим (до 30 км/ч) осуществляется при включении подвижной муфты 16 с шестерней 25, поездной (до 62 км/ч) — при включении подвижной муфты 17 с шестерней 19. Реверсирование тепловоза производится переключением подвижных муфт переднего хода 20 и заднего хода 21, соединяющих шестерни соответственно 24 и 25, 19 и 22.

Муфты реверса и режима переключаются пневмоцилиндрами, управление которыми производится с поста машиниста. В схеме управления предусмотрены блокировки, исключающие переключение реверса и режима во время движения тепловоза.

Рассмотрим кратко работу гидропередачи. При работающем дизеле и неподвижном тепловозе гидротрансформатор заполнен маслом, а фрикционные муфты выключены. Как уже было сказано, при этом вращается вал 26 с насаженными на нем насосным колесом 5 и солнечной шестерней 8. При заполнении гидротрансформатора маслом турбинное колесо 3 будет передавать вращающий момент на венечную шестерню 6, от которой получают вращение саттелиты 7. Солнечная шестерня 8 также находится в зацеплении с саттелитами суммирующего редуктора, которые через водило приводят во вращение вал передачи 9. Таким образом, часть мощности дизеля передается к колесам тепловоза механическим путем через вал 26 и солнечную шестерню 8, а остальная мощность—гидравлическим через турбинное колесо 3 и венечную шестерню 6.

Трогание тепловоза происходит при включении фрикционной муфты 13, которая соединяет шестерню 12 с валом 9. При переходе на вторую ступень включается фрикционная муфта 10, соединяющая шестерню 11 с валом 9. При маневровом режиме и переднем ходе тепловоза движение на первой ступени скорости передается от шестерен 14, 25, 24 к шестерне 23, на второй ступени—-через шестерни 15, 25, 24 и 23. На поездном режиме при переднем ходе передача движения происходит на первой ступени скорости через шестерни 14, 15, 18, 19, 25, 24 и 23, а на второй — через шестерни 15, 18, 19, 25 и 23.

От выходного вала движение передается через карданные валы косевым редукторам передней и задней тележек.

Управление переключением механических ступеней скорости автоматизированное.

Гидропередача 12217 фирмы Фойт. Гидропередача Ь217 установлена на партии тепловозов ТГ102. В конструкции передачи имеются особенности, которые можно показать на кинематической схеме (рис. 16).

Непосредственно гидропередачу составляют так называемый гидроредуктор 6, реверс-редуктор 8, системы автоматики, питания и смазки. Отбор мощности от дизеля для привода вспомогательных механизмов производится от раздаточно-проходного редуктора 2, размещенного между дизелем и гидроредуктором. С помощью клиноременной передачи от него получают вращение вспомогательный генератор 5 и компрессор, а через редуктор 3 — вентилятор холодильника. На последних по выпуску тепловозах отбор мощности предусмотрен от первичного вала через гидромуфту.

Гидроредуктор образован двумя гидротрансформаторами и одной гидромуфтой, работающими на две механические ступени. Каждый гидроаппарат действует в определенной части всего скоростного диапазона тепловоза, обеспечивая передачу мощности с наибольшим к. п. д. Гидроаппараты включаются и выключаются с помощью пнев-могидромеханической системы автоматики в зависимости от скорости движения тепловоза и режима работы дизеля.

Рис. 16. Кинематическая схема гидропередачи ?217 тепловоза ТГ102:

/_упругая муфта; 2— раздаточно-проходной редуктор; 3 — привод вентилятора холодильника; 4 — привод вспо могательного генератора и компрессора; 5 — вспомогательный генератор; 6 — гидроредуктор; 7 осевые редукторы; 8 — певеос-режимный редуктор; 9 — входной вал; 10, 11. 13, 15, 18, 19—шестерни гидроредуктора; 12 — насос управлення- 14 — главный вал; 75 — выходной вал редуктора; 17 — вторичный насос смазки; 20 — насос питательный- 21—23 25, 26, 31, 32 —34 — шестерни реверс-режимного редуктора; 24 — муфта режима; 2/— вал раздаточный; 28 — насос вторичный смазки; 30 — вал промежуточный; 33 — вал реверса; 35 — муфта реверса; 36 — насос порвычный смазки

І идроредукгор работает так. Входной вал 9, вращающийся от дизеля, через пару шестерен 10 входного редуктора приводит в движение первичный вал 14, на котором напрессованы насосные колеса НК гидроаппаратов. При заполнении маслом первого гидротрансформатора вращающий момент с турбинного колеса ТК передается через пару шестерен 13 на выходной вал 16 и далее на реверс-редуктор 8. Второй гидротрансформатор и гидромуфта в это время не заполнены, а поэтому их насосные колеса вращаются вхолостую.

В дальнейшем, включаясь последовательно, они передают вращающий момент на одну и ту же пару шестерен 15 второй ступени и далее также через выходной вал 16 на реверс-редуктор 8.

Реверс-редуктор представляет собой отдельный конструктивный узел, соединяемый фланцем с гидроредуктором. Кроме реверсирования, он обеспечивает также работу тепловоза на грузовом или пассажирском режимах. При грузовом режиме максимальная скорость тепловоза составляет 90 км/ч, при пассажирском — 122 км/ч.

Реверс-редуктор состоит из семи шестерен и четырех валов, расположенных в стальном литом корпусе, который имеет разъем в продольном направлении. Шестерни 21—23, а также 26, 31, 32 и 34 находятся между собой в постоянном зацеплении, паразитная шестерня 32 служит для изменения направления движения. На валу реверса 33 на скользящей насадке расположена муфта реверса 35, которая посредством пневмопривода входит в зацепление либо с шестерней 21, либо с шестерней 34, изменяя тем самым направление вращения промежуточного вала 30, а значит, выходного вала 27. Муфта режимного переключателя 24 расположена на выходном валу 27 и, перемещаясь по нему, может входить в зацепление с шестерней 23 или 26. При соединении муфты с шестерней 26 включается грузовой режим, при зацеплении с шестерней 23 — пассажирский. Переключение режимов, как и реверса, производится с помощью пневмопривода при неподвижном тепловозе. Для смазки шестерен и подшипниковых узлов предусмотрены следующие устройства:

первичный смазочный насос 36, приводимый во вращение непосредственно от первичного вала гидроредуктора, подает смазку к шестерням реверс-редуктора еще при неподвижном тепловозе;

вторичный смазочный насос 28, приводимый во вращение от вала 30 реверс-редуктора через шестерни 29, обеспечивает смазку реверс-редуктора при движении тепловоза с отключенной гидропередачей;

вторичный реверсивный насос смазки 17, получающий привод через шестерни 18 от выходного вала 16 гидроредуктора, обеспечивает смазку всей передачи при движении с остановленным дизелем;

маслоразбрызгивающее колесо 25, вращаемое через зубчатое зацепление на муфте переключателя режимов, подающее масло к подшипникам реверс-редуктора.

Как и во всех гидропередачах других типов, питание гидроаппаратов маслом осуществляется от питательного центробежного насоса 20, а масло в систему автоматического управления подается шестеренчатым насосом управления 12. Оба эти насоса приводятся через соответствующие шестерни 19 и 11 от входного редуктора 10.

СОДЕРЖАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ТЕПЛОВОЗОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

Конструктивные схемы гидравлических передач. Рабочие жидкости | Ремонт гидравлических передач тепловозов | Особенности эксплуатации

Добавить комментарий