Электрическая часть САУГ является управляющей (командной), она получает сигналы от датчиков скорости движения тепловоза и частоты вращения вала дизеля и формирует управляющий сигнал на переключение ступеней скорости. Она выполнена по схеме безопорно-го напряжения с датчиком скорости переменного тока.
При этом исключается влияние изменения напряжения питания цепей управления тепловоза на стабильность характеристики переключения ступеней скорости, а также влияние на нее изменения сопротивления изоляции этих цепей.
Электрическая часть САУГ включает в себя следующие узлы: датчик скорости движения тепловоза; корректирующий реостат; блок управления. Рассмотрим кратко взаимодействие этих узлов при работе электрической части САУГ.
Действие электрической части САУГ. Электрогидравлическая САУ унифицированной гидропередачи УГП 750-1200, УГП 750/2Т, а также ГДП1000 выполнена принципиально одинаково на всех тепловозах и дизель-поездах ДР1. Некоторые особенности в их схемах обусловлены либо конструктивными особенностями самой гидропередачи (например, в УГП 750-1200 система автоматики имеет два перехода, а в УГП 750/2Т и ГДП1000 — один переход), либо особенностями эксплуатации самих тепловозов (например, тепловозы ТГМЗА и ТГМЗБ выполняются для управления работой одной секцией или по системе двух единиц). В схемах САУ унифицированной гидропередачи тепловозов разных серий предусмотрен ряд переключателей,предназначенных для обеспечения работоспособности тепловозов с учетом их особенностей (см. § 2 гл. II).
Для примера рассмотрим работу электрической части САУГ тепловоза ТГМЗА с одиночным управлением (рис. 102).
Датчик переменного тока Д, кинематически связанный с турбинным валом гидропередачи, создает на выходе напряжение, пропорциональное скорости движения тепловоза. Это напряжение выпрямляется выпрямителем В Г и после сглаживающего фильтра КЭ подается на корректирующий реостат РР. Корректирующий реостат включается потенциометром и рассчитан таким образом, что напряжение датчика скорости, снимаемое с его подвижного контакта и подаваемое на катушку измерительных реле скорости РБС, корректируется пропорционально частоте вращения вала дизеля. В цепь катушек реле РБС последовательно с ними включены кремниевые стабилитроны С/С, обеспечивающие четкое срабатывание и отключение реле скорости в заданных расчетных точках.
Работа системы электроавтоматики происходит следующим образом. При определенной скорости движения, соответствующей моменту переключения гидроаппаратов, напряжение датчика скорости с учетом коррекции его на корректирующем реостате РРдостигает значения, при котором стабилитрон СК1 переходит в состояние проводимости (пробоя ). Переход этот совершается скачкообразно, и поэтому достигается четкое срабатывание реле скорости первого перехода РБС1, контакт которого замкнет цепь питания катушки реле РП1. Замыкающий контакт реле РП1 замкнет цепь питания катушки элект-рогидравлического вентиля ВС2: +75В, кнопка КУ, конечные выключатели фиксаторов сервоцилиндров реверса КФН** и КФВ**, контроллер машиниста КМ, кнопка КГ, размыкающий контакт реле РПРВ, контакт I переключателя ПкА, замыкающий контакт реле РП1, контакт IV переключателя ПкА на катушку вентиля ВС2.
Рис. 102. Схема электрической части САУ гидропередачи УГП 750 тепловоза ТГМЗА с одиночным управлением:
ВБР — вентиль блокировки реверса; ВФР — вентиль блокировки фиксатора рукоятки ПКР; ВС1—ВСЗ — электрогидравлические вентили; ВПВ, ВПН, ВМН, ВМВ — вентили сервоцилиндров реверс-режимного механизма; Д — датчик скорости; ВГ — полупроводниковый выпрями! тель; КБР — кнопка блокировки переключения реверс-режима; КПН, КПВ — контакты нейтрального положения сервоцилиндров; КПП, КПВ, КМН, КМВ — контакты включения сервоцилиндров; КФН, КФВ —конечные выключатели фиксаторов сервоцилиндров; К— электролитический конденсатор; Л1—Л6 — сигнальные лампы; ПкА, ПкР — переключатели; РПрС; РПрВ — промежуточные реле; РБС1, РБС2 — реле скорости; РВТ — реле времени; РР — корректирующий реостат; РД — реле движения; РС — реле ограничения скорости; РП1, РП2 — реле переходов; РУ — реле управления; С1—С7 — резисторы регулируемые; ЗС — звуковой сигнал; СК1—СКЗ — стабилитроны
Включение вентиля ВС2 приводит совместно с ранее включенным вентилем ВСІ к перемещениям золотников распределительной золотниковой коробки в положение на заполнение второго гидротрансформатора и опорожнение первого — гидропередача работает на режиме второго ГТР.
При достижении скорости второго перехода в цепи стабилитрона СК2 срабатывает реле скорости РБС2, контактом которого замкнется цепь питания катушки реле РП2. Замыкающий контакт реле РП2 включит вентили ВСЗ по следующей цепи: кнопка КГ, размыкающий контакт реле РПрВ, контакт I переключателя ПкА, замыкающий контакт РП2, контакт VI переключателя ПкА на катушку вентиля ВСЗ. Включение вентиля ВСЗ приводит к заполнению гидромуфты и в дальнейшем — к работе гидропередачи на режиме гидромуфты.
При снижении скорости движения тепловоза автоматически будет происходить обратное переключение гидр о ап и аратов передачи.
Для обеспечения безотказной работы тепловозов в схемах САУГ УГП 750-1200 предусмотрен узел ограничения скорости, работа которого происходит следующим образом.
При превышении тепловозом максимальной конструкционной скорости напряжение датчика Д достигает величины, при которой стабилитрон СКЗ, включенный в цепь катушки реле РС, переходит в состояние пробоя, и реле РС срабатывает. Замыкающий контакт реле РС посредством промежуточного реле РПС включает реле времени торможения РВТ и звуковой сигнал ЗС. Сигнал предупреждает машиниста о необходимости снизить скорость. Если машинист не принимает необходимых мер для снижения скорости, то настроенное на выдержку 12— 18 с реле РВТ включит промежуточное реле РПрВ, которое своими контактами размыкает цепь питания электрогидравлических вентилей и замыкает цепь питания вентиля торможения ВТ. Последний приведет в действие тормозную систему.
Включить снова гидропередачу после снижения скорости можно только после того, как рукоятка контроллера будет приведена в нулевое положение, так как замыкающий контакт РПрВ шунтирует контакт реле РС и реле РПрС будет включено даже при снижении скорости.
Узел ограничения скорости в САУГ гидропередачи УГП 750/2Т в отличие от рассмотренного выше осуществляет только отключение гидропередачи и включение звукового сигнала; торможение тепловоза при превышении максимальной скорости не производится.
Ремонт элементов электрической части САУГ. В электрической части САУГ наиболее часто встречаются неисправности контактных электромеханических реле, корректирующего реостата, снижение сопротивления и пробои изоляции электропроводки, отказы полупроводниковых приборов, конденсаторов, электрогидравлических и электро-пневматических вентилей, обрывы в соединениях проводов и крепления элементов.
Датчик скорости. Предназначен для измерения скорости движения тепловоза и преобразования ее в электрический сигнал •— напряжение переменного тока. В качестве датчиков в системе автоматики гидропередачи УГП 750-1200 используются таходатчики типа
ДТЭ2илиД2-Зи ДТЭЗ. По конструкции они аналогичны и представляют собой трехфазный генератор переменного тока с постоянным четырехполюсным магнитом в качестве ротора.
Вал датчика через цилиндрический редуктор связан с турбинным колесом первого гидротрансформатора.
Характеристики напряжения датчиков представляют собой прямые, но наклон их в зависимости от оборотов для датчиков ДТЭ2, Д2-3 и ДТЭЗ различен (см. рис. 118). Поэтому для получения на выходе одинакового напряжения, необходимого для работы САУГ, цилиндрические редукторы привода датчиков’ ДТЭ2 и Д2-3 выполняются с разным передаточным отношением.
Установка датчика скорости (рис. 103) производится посредством цилиндрического редуктора, корпус 1 которого является торцовой крышкой главного вала гидропередачи. В расточках корпуса 1 на шарикоподшипниках 3 установлены вал-шестерня 4 и валик 6 с шестерней 5. От осевого перемещения вал-шестерня 4 фиксируется упорным буртом корпуса 1 и пружинным кольцом 2; фланец 10 одновременно служит для центрирования датчика И относительно валика 6. Вал-шестерня 4 с главным валом соединяется с помощью пальцев, а датчик 11 с валиком 6 — посредством четырехгранного хвостовика, входящего в отверстие валика 6.
Точность и стабильность характеристик переключения ступеней скорости зависят от стабильности параметров элементов САУГ, и в том числе тахогенератора. Постоянные магниты, используемые в качестве ротора тахогенератора, могут изменять свои свойства под воздействием вибрации и тряски, а также естественного старения. Вследствие этого изменяется и характеристика тахогенератора. Поэтому при всех видах деповского ремонта тахогенератор снимают, очищают, проверяют на плавность вращения его ротора и определяют характеристику холостого хода (см. § 6).
Одной из довольно частых неисправностей в установке тахогенератора является обрыв его хвостовика. Поэтому снятие тахогенератора с тепловоза имеет целью не только контроль его характеристик, но
Рис. 103 Установка датчика скорости:
1 — корпус редуктора; 2 — пружинное кольцо; 3 — шарикоподшипник; 4 — вал-шестерня; 5 — шестерня; 6 — валик; 7 — шпонка; 8 — крышка; 9 — прокладка; 10 — фланец; 11 — датчик также и проверку состояния его соединения с приводным редуктором. При ремонте ТРЗ гидропередачи осматривают шарикоподшипники приводного редуктора датчика (шарикоподшипники радиальные, однорядные ГОСТ 8338 — 5, уел. № 205К или 205). Порядок браковки и замены подшипников по наличию дефектов общий для всех подшипников гидропередачи.
Если при внешнем осмотре дефекты не обнаружены, то посредством индикатора определяют зазоры в подшипниках. При несоответствии радиального зазора и осевой игры нормам, приведенным в таблице на рис. 103, подшипники должны быть заменены. При установке подшипников, признанных годными, проверяют величину натяга посадки их.
Фактический натяг определяют как разность измеренных диаметров вала и отверстия внутреннего кольца. Норма натяга указана в таблице на рис. 103.
Корректирующий реостат предназначен для функциональной связи контроллера машиниста с САУГ, посредством которой устанавливаются моменты переключения ступеней скорости, определяемые соотношением скоростей движения тепловоза и вращения вала дизеля.
Корректор представляет собой ползунковый переключатель с напаянным на его контакты сопротивлением. Вал корректирующего реостата механически соединен с контроллером машиниста.
Электрические схемы корректора системы автоматики УГП тепловозов ТГМЗБ и ТГ102К приведены на рис. 104. На схемах видно, что корректоры САУ УГП отличаются количеством параллельных цепей (одна или две — в зависимости от числа переходов) и разбивкой сопротивлений. Как правило, принята неравномерная разбивка величин сопротивлений по углу поворота вала контроллера машиниста, что обеспечивает необходимое изменение скорости переключения ступеней скорости гидропередачи в зависимости от изменения частоты вращения вала дизеля по позициям контроллера машиниста.
Рис. 104. Принципиальная схема корректирующего реостата САУ гидропередачи:
о — УГП 750/2Т тепловоза ТГМЧБ; 6—УГГ11000 тепловоза ТГШОК,
Рис. 105. Размещение деталей в блоке переключения скоростей УГП 750-1200
Техническое состояние корректирующего реостата проверяют при всех видах деповского ремонта тепловоза. Особое внимание обращают на места пайки проводов и сопротивлений. Ламели переключателя очищают от металлической пыли и грязи. Проверяют плавность вращения вала переключателя, нет ли перекоса подвижного контакта, а также плотность прилегания подвижного контакта к неподвижным во всех положениях при вращении вала переключателя. Трущиеся поверхности вала смазывают.
Проверяют соответствие позиций реостата позициям контроллера машиниста (см. §6).
Блок управления. В блоке управления по входным сигналам от датчика скорости и корректирующего реостата формируется управляющий сигнал на переключение электрогидравлических вентилей, переключающих через золотниковую коробку гидроаппараты передачи.
Блок управления выполнен в виде отдельного прибора в металлическом кожухе, в котором размещены все электрические элементы системы (рис. 105). Он является наиболее сложным узлом САУГ. Неисправности в работе САУГ вызываются, главным образом, контактами электромеханических реле блока управления.
Причинами отказов контактных электромеханических реле являются сваривание или подгорание контактов, окисление их, образование изолирующих пленок, загрязнение, механические повреждения пружин, поломки подвижных частей, повреждение катушек и т. и. Интенсивность отказов реле, т. е. количество отказов в единицу времени работы, зависит от их конструкции, числа срабатываний в единицу времени, предельного числа срабатываний, плотности тока контактов и числа контактов.
Для повышения надежности реле рекомендуется применять парные (параллельные) контакты. В случае запыления или обгорания одного из контактов второй обеспечивает надежное срабатывание. Между контактные промежутки следует шунтировать искрогасящими цепями.
В электрической части САУ унифицированной гидропередачи применяют в качестве реле скорости РС (по схеме рис. 102) герметизированные, вибростойкие поляризованные реле типаРПС 11/7, а в качестве промежуточных реле РП и РПрС — электромеханические реле типа РЭН17.
Техническое состояние реле проверяют при всех видах текущего ремонта тепловоза. При этом блок переключения скоростей распломбируют. Подгоревшие и загрязненные контакты реле РЭН17 зачищают мелкой стеклянной шкуркой и протирают техническими салфетками, смоченными в бензине. Необходимо следить за тем, чтобы не нарушить величину зазора контактов реле. Зазор между замыкающими контактами должен быть в пределах 0,9—1,0 мм. Проверяют также и контакты реле типа РПС 11/7.
В случае замены вышедших из строя отдельных реле перед постановкой новых последние для гарантии надежной работы рекомендуется проверять:
реле РЭН 17 — на равномерность нажатия контактов и величину зазора между ними (0,9—1,0 мм), а также на отсутствие дребезжания контактов;
реле типа РПС 11/7 — на четкость работы и стабильность токов срабатывания (0,3—0,7 мА) и отпадания (более 0,1 мА).
Срок службы резисторов, конденсаторов и полупроводниковых приборов, применяемых в САУГ, а следовательно, и их надежность зависят от температуры окружающей среды и коэффициента нагрузки. При замене вышедших из строя некоторых из этих элементов перед постановкой новых последние для гарантии надежной работы рекомендуется проверить:
стабилитроны на: а) величину напряжения стабилизации при токах 1 и 5 мА. Оно должно быть для стабилитронов Д808 (Д814А) — 7,5—8,5 В, для стабилитронов Д813 (Д814Д) — 11,5— 14,0 В; б) динамическое сопротивление при токе 1 мА, которое должно быть для стабилитронов Д808 (Д814А) не более 12 Ом, для стабилитронов Д813 (Д814Д) — не более 35 Ом;
диоды — на сопротивление обратному току (не менее 500 кОм);
конденсаторы — на отсутствие пробоя;
резисторы — на соответствие номинальным данным.
Условия эксплуатации электропроводки на тепловозах (влажность, температура, пары масел и т. д.) вызывают снижение сопротивления изоляционных материалов, что может привести к коротким замыканиям. Проверке сопротивления изоляции подвергают цепи электроавтоматики при текущих ремонтах ТР2 и ТРЗ. При проверке мегомметром 500 В сопротивление цепей автоматики должно быть не ниже 0,3 МОм, а сопротивление электропроводки гидропередачи в холодном состоянии — не менее 10 МОм. При этом для предупреждения пробоев диодов и стабилитронов их необходимо зашунтировать перемычками, тумблер блока гидродоворота на тепловозе ТГМЗБ должен быть в положении «Выключено».
⇐Условия работы. Типы САУГ | Ремонт гидравлических передач тепловозов | Ремонт гидравлической части САУ гидропередачи УГП 750-1200⇒