Главный вал. Основными элементами главного вала (рис. 57) являются преобразователи вращающего момента двигателя, состоящие из двух одноступенчатых гидротрансформаторов (пу-
Рис. 57. Главный вал:
1, 6. 23, 30, 33 — крышки; 2 — трубка в сборе; 3 — регулировочная втулка; 4 — втулка; 5, 17- направляющие аппараты; 7, 8 — лабиринтные уплотнения; 9, 10 — гайкн; Л, 32 — стаканы; 12, 24, 25, 31 — шариковые подшипники; 13, 35 — роликовые подшипники;
14 — насосный вал; 15 — шестерня; 16 — корпус; 18 — уплотнительный диск; 19, 26 — насосные колеса; 20, 28.- лопастные решетки; 21, 29 — пробки; 22 — турбинный вал; 27 — клапан опорожнения; 34 — регулировочная прокладка скового и маршевого), которые имеют общие валы: насосный 14 и турбинный 22. При заполненном рабочей жидкостью пусковом гидротрансформаторе осуществляется движение тепловоза на первой ступени скорости, а при заполненном маршевом трансформаторе-движение тепловоза на второй ступени скорости. Насосный вал 14 опирается на корпус через роликовый подшипник 13 и шариковый подшипник 25.
Через внутреннюю полость насосного вала наполняется маршевый гидротрансформатор. Чтобы избежать работы подшипников 12 и 13 в сплошной масляной ванне, торец насосного вала уплотнен лабиринтными уплотнениями 7 и 8, которые прикреплены болтами к крышке 6. Для стока масла из внутренней полости крышки 6 корпус гидроредуктора, крышка и стакан 11 снизу имеют пазы.
В -середине насосного вала, на его конусную часть, насажено насосное колесо 19 пускового гидротрансформатора. Слева от насосного колеса на конусную часть вала напрессована шестерня 15, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней входного вала и образующая, таким образом, повышающий редуктор. Справа от насосного колеса 19 пускового гидротрансформатора на цилиндрическую поверхность насосного вала напрессовано’ насосное колесо 26 маршевого гидротрансформатора. Шестерня
15 и насосное колесо 19 имеют резьбовые отверстия в ступицах п каналы для подачи масла под давлением в зону сопряжения их с конусной поверхностью насосного вала для их напрессовки и раопрессовки. Вал турбинный 22 охватывающей конструкции.
представляет собой корпус маршевого трансформатора. На левую конусную часть турбинного вала напрессован диск турбинного колеса пускового гидротрансформатора с лопастной решеткой 20. Правая часть турбинного вала представляет собой крышку 30 с укрепленной на ней лопастной решеткой 28 турбинного колеса маршевого трансформатора. Справа крышка 30 заканчивается полым хвостовиком, являющимся одной из зубчатых полумуфт для соединения турбинного вала с входным валом входного редуктора.
Турбинный вал опирается на корпус гидроредуктора с одной стороны через шариковый подшипник 24, с другой — через шариковый подшипник 32. Корпус 16 пускового гидротрансформатора в сборе с крышкой 23 через цапфы опирается на корпус гидроредуктора. К корпусу 16 болтами прикреплен направляющий аппарат 17 пускового гидротрансформатора вместе с уплотни-тельным диском 18. Вращающий момент на направляющем аппарате воспринимается реактивным болтом, жестко связывающим корпус пускового гидротрансформатора с корпусом гидроредуктора.
Направляющий аппарат 5 маршевого гидротрансформатора своим левым концом через шлицы во втулке 4 и резьбовое соединение со втулкой 3 жестко связан с корпусом гидроредуктора через крышку 6, а правым опирается через подшипник 35 на цапфу в крышке 30 турбинного вала.
При работе на пусковом гидротрансформаторе масло по каналам в корпусе 16 поступает в круг циркуляции. В холодильник масло отводится через отверстия в диске лопастной ірешетки направляющего аппарата 17 и каналы корпуса. При переключении на вторую ступень скорости масло из пускового гидротрансформатора сливается через отверстие в нижней части корпуса и одновременно заполняется маршевый гидротрансформатор через полость в крышке 6 и внутреннюю полость насосного вала 14. Во время заполнения маршевого гидротрансформатора по трубкам, приваренным к корпусу, масло поступает к клапанам опорожнения 27 и запирает их. Масло в холодильник отводится через отверстия в направляющем аппарате 5, полый его вал и крышку 1. Через трубку 2 обеспечивается смазка подшипника 25 и зубчатой муфты, соединяющей турбинный вал гидропередачи с входным валом входного редуктора. Масло из маршевого гидротрансформатора сливается через клапаны опорожнения 27.
Клапан опорожнения. В турбинный вал маршевого гидротрансформатора запрессованы клапаны опорожнения (рис. 58), которые служат для слива масла из круга циркуляции трансформатора при прекращении питания его. При заполнении гидротрансформатора масло по каналам а, б и в в корпусе 1 и крышке 2 клапана поступает к мембране 5. Так как полость г сообщена с атмосферой, то усилие, действующее на мембрану сверху, в результате неравенства площадей е и ж будет прижимать ее к седлу 4 клапана, укрепленного в крышке 2 при помощи стопор-
Рис. 58. Клапан опорожнения:
1 — корпус, 2 — крышка; 3 — пружинное кольцо, 4 — седло, 5 — мембрана ного кольца 3. В этом случае клапаны опорожнения надежно закрыты и слива масла из круга циркуляции не происходит. При прекращении питания гидротрансформатора полости бив, сообщенные с атмосферой через отверстие д, опорожняются Под действием центробежных сил массы вращающейся жидкости мембрана 5 отбрасывается и прижимается к торцу н крышки 2. Круг циркуляции гидротрансформатора через канал а и полости гик сообщается с атмосферой, при этом происходит опорожнение гидротрансформатора. При очередном наполнении процесс повторяется.
Насос системы смазки. Это реверсивный насос шестеренного типа, предназначенный для подачи смазки к трущимся поверх-
Рис. 60. Установка фильтра и подпорного клапана» />
Рис 59. Насос системы смазки
1, 12 — крышки, 2 — корпус, 3 — штифт, 4 — втулка, 5 — шестерня ведомая? 6′- шарик, 7 -валик, 8 — шестерня ведущая, 9 — кольцо 10 — пробка, 11 — прокладка 13 — болт ностям гидропередачи при движении тепловоза, когда дизель не работает (рис. 59). Насос крепится к нижнему картеру корпуса гидропередачи болтами.
Шестерни 5 и 8 насоса вращаются в бронзовых втулках 4, запрессованных в корпус 2 и крышку 1. Крышка 1 поставлена на штифтах 3 и прикреплена к корпусу двумя шпильками. Ведущая шестерня 8 насоса получает вращение от раздаточного вала гидропередачи через шестерни привода насоса и торсионный валик 7. Насос всасывает масло из картера выходного редуктора через фильтр по трубе в и кольцевой канавке в корпусе. Из насоса масло идет на смазку по трубе г. В зависимости от направления вращения ведущей шестерни масло нагнетается по трубе а или б. Перепуск масла из полости а в полость б и наоборот предотвращается шариком 6.
Подпорный клапан. Клапан (рис. 60) поддерживает давление масла в системе смазки не ниже 0,6 кгс/см2 при работе дизеля на минимальной частоте вращения. До давления 0,6 кгс/см2 клапан закрыт и все масло идет на смазку. При дальнейшем возрастании давления золотник, сжимая пружину, перемещается вниз и открывает сливные отверстия. При этом часть масла идет на
Рис. 60. Установка фильтра и подпорного клапана:
i, 3 — корпусы; 2- золотник; 4, 5 — регулировочные шайбы; 6 — пружина; 1 — промежуточная пластина; 8 — валик, 9- крышка, 10 — стойка. 11 — фильтрующие пластины; 12 — счищающие пластины 13 — кольцо, 14 — гайка смазку, а остальная сливается в картер, и клапан начинает работать как дроссель. Клапан состоит из золотника 2, размещенного в корпусе 3, пружины 6, удерживающей золотник в верхнем положении, и регулировочных шайб 4 я 5, которыми регулируется давление открытия сливных отверстий в золотнике.
Масляный фильтр. Пластинчатый масляный фильтр (см. рис. 60) системы смазки гидроредуктора размещен в корпусе 1. Между корпусом 1 и крышкой 9 помещен пакет стальных фильтрующих пластин 11, промежуточных 7 и считающих 12. Фильтрующий пакет собран на валике 8, зажат гайкой 14 и крепится к крышке 9 стойками 10 и кольцом 13. Крышка 9 крепится болтами к корпусу 1 через уплотнительное кольцо. Масло фильтруется, протекая через зазоры между фильтрующими пластинами 11. Фильтр очищается периодическим поворачиванием валика 8, который, вращая фильтрующие пластины 11, прочищает зазор между ними счищающими пластинами 12, неподвижно установленными на стойке 10.
Обратные клапаны. На выходе масла из гидротрансформаторов установлены обратные клапаны (рис. 61), которые при работе на одном гидротрансформаторе не пропускают масло из системы питания в неработающий гидротрансформатор. При работе на холостом ходу (гидротрансформаторы опорожненные) обратные клапаны исключают возможность попадания масла из системы питания в аппараты.
Клапаны 2 размещены в корпусе 1 и либо прижимаются давлением масла к седлу 3, либо один из них открывается давлением масла заполненного гидротрансформатора, а второй этим давлением прижат к седлу.
Питательный насос. Специальная конструкция центробежного питательного насоса со шнеком (рис. 62) обеспечивает устойчи-
Рис. 61. Ооратные клапаны:
Л- корпус; 2- клапан: 3 — седло клапана
Рис 62. Питательный нясос:
1 — нижний корпус; 2, 5 — гайки; З — шнек, 4 — шпилька; 6 — болт 7 — шгіоика, 8- колесо рабочее; 9 — корпус; 10- стакан; 11 — вал, 12 — ограждение, ІЗ — переходник вую работу на вспененном масле и служит для питания маслом гидротрансформаторов, систем управления и смазки. Центробежный насос обладает свойством увеличивать производительность при уменьшении сопротивления системы, что ускоряет время заполнения гидроаппарата в период переходного процесса.
Насос всасывает масло из картера гидропередачи через всасывающий раструб, образованный нижним корпусом 1, и нагнетает его по спиральному отводу и переходнику 13 в систему питания. На валу 11 насоса на шпоцке 7 насажено рабочее колесо 8 и шнек 3. На ступице колеса выполнены пазы, в которые входят шипы шнека. Колесо со шнеком закреплено на валу гайкой 2.
Вал 11 установлен на двух шарикоподшипниках. Верхний подшипник размещен в стакане 10, расположенном в верхнем корпусе 9, а нижний подшипник установлен в нижнем корпусе 1. Нижний корпус 1 крепится к верхнему шпильками 4 и гайками 5. Уплотнение рабочего колеса лабиринтное. Для отвода воздуха из масла в ступицах шнека и рабочего колеса и в валу насоса выполнены каналы. К корпусу гидропередачи насос прикреплен болтами 6.
Золотниковая коробка. Исполнительный орган гидравлической системы автоматического управления ^-золотниковая коробка
(рис. 63). Она предназначена для автоматического переключения гидротрансформаторов. Масло от питательного насоса к каналам наполнения гидротрансформаторов распределяется золотником 4, расположенным в гильзе 3. Масло от насоса управления к торцу золотника 4 подводится через электрогидравлический вентиль, а затем по каналам в крышке 8 и каналам в штоке 11 золотниковой коробки.
Шток при помощи шайбы 6 и стопорного кольца 7 жестко соединен с золотником, который удерживается в верхнем положении пружиной 9. Пружина вынесена на крышку 8 и передает усилие через втулку 10, штифт 12 на шток. Крышка 8 прикреплена к гильзе 3, которая фиксируется в корпусе в осевом направлении с одной стороны буртиком, с другой — стопорным кольцом 2, а от поворота — шариком 5. Канал наполнения в пускового ГТР через шариковый клапан 13 сообщается с атмосферой при опорожнении ГТР. При сообщении канала в с питательным насосом масло поступает на наполнение первого гидротрансформатора, при этом сливной канал ГТР перекрыт золотником. При сообщении полости б с полостью г масло поступает на пополнение маршевого гидротрансформатора, а через полость д тяасло сливается в поддон из пускового трансформатора. Снизу к корпусу прикреплен поддон 1. Поддон отводит масло при опорожнении пускового ГТР от входа в питательный насос.
Насос управления. Насос (рис. 64) шестеренного типа предназначен для питания маслом системы управления. Он состоит из двух шестерен 2 и 3, вращающихся в бронзовых втулках 10, запрессованных в корпус 1 и крышку 7. Ведущая шестерня 2 приводится во вращение торсионным валиком 12 от вала отбора мощности. Насос имеет предохранительный клапан золотникового типа, рассчитанный на 5 кгс/см2. Если давление в полости
Рис. 63. Золотниковая коробка: 1 — поддон; 2, 7- кольца; 3- гильза; 4 — золотник; 5, 13 — шарики; 6 — шайба; 8 — крышка; 9 — пружина; 10 — втулка; 11 — шток; 12 — штифт; 13 — шариковый клапан
Рис. 64. Насос управления:
1 — корпус; 2 — ведущая шестерня; 3 — ведомая шестерня; 4, 8 — болты; 5, 15 — прокладки, 6′ — заглушка, 7 — крышка; 9 — проволока; 10 — втулка; 11 — стопорное кольцо; 12 — валик, 15 — шаиба, 14, 18 — пробки; 16 — клапан; 17 — гружина нагнетания превысит 5 кгс/см2, то клапан 16 переместится влево и сообщит канал нагнетания с каналом всасывания.
Электрогидравлические вентили. Электрическую и гидравлическую части системы автоматического управления гидропередачи связывают электрогидравлические вентили, которые являются исполнительными органами электрической части и командными в гидравлической. На гидропередаче установлены два вентиля. При включении первого вентиля командное давление к золотниковой коробке подается на включение пускового гидротрансформатора, при включении двух вентилей — на включение маршевого гидротрансформатора.
В корпусе 1 (рис. 65) вентиля помещен золотник 2. Сверху к корпусу 1 крепится корпус 5 с катушкой 6. Корпус 5 катушки снизу замкнут диском 4. Выступающая часть диска 4 центрирует корпус катушки относительно корпуса 1. Внутри корпуса катушки помещен сердечник 7. Между сердечником и золотником расположен палец 3. К корпусу катушки сверху винтами прикреплен клеммник 8. На клеммник надет кожух 9, который закрывает выводы катушки. Снизу вентиль закрыт крышкой 20. В крышке 20 находятся втулка 17 и две пружины 16 и 16*, которые возвращают золотник 2 в крайнее верхнее положение.
Когда ток проходит через катушку 6, сердечник 7, перемещаясь под действием магнитных сил вниз, давит на палец 3, палец опускает вниз золотник 2 до соприкосновения с торцом втулки 17 (сжимая пружину 16), а затем вместе со втулкой 17 золотник движется до тех пор, пока сердечник 7 дойдет до упора в диск 4. Масло от насоса управления, подведенное к полости а,
проходит через проточку в полость б, сообщенную с золотниковой коробкой. Сливная полость в отсекается от полости б средним пояском золотника (см. рис. 63).
При выключении тока золотник возвращается в верхнее положение пружинами 16 и 18. Пружина 18 жесткая и служит для преодоления сил остаточного магнетизма в электромагнитной системе вентиля. Когда золотник 2 находится в крайнем верхнем положении, полость б сообщается со сливной полостью в и отсекается от полости а. Масло к золотниковой коробке не подводится. Для аварийного включения вентиля нужно расшплин-товать и затянуть гайку 21 до упора.
Клапан быстрого включения.
Клапан (рис. 66) обеспечивает быстрое наполнение маршевого гидротрансформатора при включении гидропередачи из нейтрали, когда тепловоз движется «накатом» (контроллер установлен на нулевую позицию) со скоростью, соответствующей работе гидропередачи на маршевом гидротрансформаторе. При включении гидропередачи и работе на пусковом гидротрансформаторе масло от первого электрогидравлического вентиля поступает к золотниковой коробке на включение пускового гидротрансформатора и одновременно к клапану быстрого включения по каналу в корпусе 4 клапана к торцу золотника 5. Под давлением масла золотник 5 быстро смещается до упора в пробку 2. При этом полость В будет сообщена со сливом проточкой и каналом в золотнике 5 через полость Д и канал в корпусе 4. Полость Б отсекается пояском золотника от полости Г и через второй электрогидравлический вентиль сообщается со сливом. Гидропередача включена, работает пусковой гидротрансформатор.
При переключении с пускового гидротрансформатора на маршевый клапан быстрого включения работает следующим образом. Включается второй электрогидравлический вентиль (первый
Рис. 65. Электрогидравлический вентиль.
1 — корпус; 2 — золотник: 3 — палец; 4 — диск, 5 — корпус катушки; 6 — катушка; 7 — сердечник; 8 — клеммник, 9 — кожух; 10 — винт; 11, 21 — гайки, 12 — пружинная шайба; 13 — шайба; 14 — наконечник; 15 — полихлорвяни-ловая трубка; 16, 18 — пружины; 17 — втулка, 19 — шпилька, 20 — крышка
включен). Золотник 5 находится на упоре в пробку 2. Масло от второго электрогидравлического вентиля через жиклеры, установленные перед этим вентилем и после него, поступает в полость £ и по каналу в корпусе 4 идет к золотниковой коробке. Золотник медленно перемещается в положение включения маршевого гидротрансформатора.
Если маршевый гидротрансформатор включается при движении тепловоза «накатом», то одновременно включаются первый и второй электрогидравлические вентили. Масло одновременно подводится к обоим торцам золотника 5. Действием пружины 1 золотник 5 удерживается в крайнем правом положении. К золотниковой коробке масло поступает от первого электрогидравлического вентиля на включение пускового гидротрансформатора и сразу же, минуя жиклеры, по каналам в корпусе 4 и золотнике 5 через полость Б большим сечением идет к золотниковой коробке для включения маршевого гидротрансформатора. От второго электрогидравлического вентиля масло через жиклер тоже поступает в полость Б. Золотник быстро перемещается в положение наполнения маршевого гидротрансформатора.
Блокировочный клапан. Чтобы исключить возможность включения реверса при движущемся тепловозе, гидропередача оборудована блокирующим устройством. Система блокировки переключения состоит из клапана блокировки и фиксатора серво-цилиндров. Клапан блокировки (рис. 67) включается в пневматическую систему управления тепловозом таким образом, что полость А сообщается с главной воздушной магистралью при включении электропневматического вентиля блокировки реверса ВБР.
Полость £ сообщена с фиксатором сервоцилиндров, а полость В постоянно сообщена с атмосферой. При отсутствии сжатого воздуха в полости А полости £ и В сообщаются между собой через канал в золотнике 2. Клапан установлен на корпусе входного редуктора так, что между наконечником 23 и специальной шайбой 24, закрепленной на шестерне входного вала входного редуктора, выдержан зазор 1 -1,2 мм.
Когда открывается доступ воздуха в полость А клапана, втулка 7 движется вниз с клапаном 10 и золотником 2,; при этом
Рис. 67. Блокировочный клапан:
1 — корпус; 2 — золотник; З, 8, 11, 18 — пружины, 4, 20, 21 — штифты; 5 -пробка; 6, 9, 16 — манжеты; 7, 22 — втулки, 10 -клапан; 12 — крышка; 13, 17 — кольца пружинные; 14 — болт; IS — стакан; 19 — валик; 23 — наконечник; 24 — специальная шайба клапан 10 прижат пружиной 11 к своему седлу во втулке 7, а золотник пружиной 8 через штифт 4 прижат к упору во втулке. Совместное движение происходит до тех пор, пока не выберется зазор 1 -1,2 мм между наконечником 23 и шайбой 24. Дальнейшая работа клапана зависит от того, вращается шайба или нет.
При вращающейся шайбе 24 наконечник 23 увлекается силой трения в месте соприкосновения с шайбой и отклоняется (в сторону вращения шайбы) на валике 19, зафиксированном с одной стороны буртом, а с другой — шайбой со шплинтом. Золотник 2 перемещается со втулкой 7 до упора втулки в стакан 15. Болт 14, входящий в паз втулки 7, предохраняет ее от проворачивания. Клапан 10 по-прежнему будет прижат пружиной /) к седлу. Сжатый воздух в полость Б не поступает. Полости Б и В сообщены с атмосферой.
Таким образом, при вращающейся шайбе 24, т. е. при движущемся тепловозе, клапан не позволяет сжатому воздуху проходить к пневматическому цилиндру фиксатора. При неподвиж-
ном тепловозе шайба 24 не вращается. Как только наконечник 23 упрется в шайбу, золотник 2 останавливается, а втулка 7 и прижатый к ней клапан 10 продолжают двигаться, сжимая пружины 3 и 8 до тех пор, пока втулка 7 не дойдет до упора в стакан 15. При этом хвостовик золотника поднимает клапан 10 и сжатый воздух из полости А попадает в полость Б. Полости Б и В разобщены, так как канал в золотнике закрыт клапаном.
Как только шайба 24 начнет вращаться, подача воздуха к цилиндру прекратится, так как под действием пружин 8 золотник опустится, клапан 10 сядет на седло и полость В через канал в золотнике сообщится с полостью Б. Воздух из пневматического цилиндра выйдет в атмосферу.
При прекращении подачи воздуха в полость А и сообщении ее с атмосферой все элементы ‘клапана возвращаются в первоначальное положение.
Механизм переключения реверса. Для включения одной из зубчатых муфт и выключения второй соответственно направлению движения тепловоза (вперед или назад) предназначен механизм переключения реверса (рис. 68). Муфты 13 (по одной муфте на каждом соединительном валу) перемещаются рычагом 12, приводимым от поршня 2, который движется под действием сжатого воздуха, подаваемого в. полость а или б через крышки 1 и 5 цилиндров корпуса 4.
Поршень 2 соединен с рычагом 12 при помощи вкладыша 9 и оси 8. Соединение концов рычага 12 с каждой муфтой 13 (на рис. 68 это не показано) осуществляется при помощи двух вкладышей 15, стакана 14 и шарикоподшипника 16. Перемещение муфт реверса рычагом рассмотрено ниже.
Во включенном положении муфты удерживаются воздухом, постоянно подаваемым в одну из полостей а или б, а также поршнем 18 (см. рис. 68) фиксатора 17, который под действием пружины 19 входит в проточки поршня 2. Рычаг 12 установлен на оси 6 и соединен с ней с помощью пластинки 7.
Ось 6 шлицами соединена с ручкой 10, предназначенной для переключения реверса вручную или установки его в нейтраль. Муфты 13 в нейтральном положении фиксируются болтом 11, ввертываемым в отверстие в крышке.
⇐Устройство гидропередачи | Тепловоз ТУ6А и ТУ7 | Работа гидравлической передачи⇒