Передачи тепловозов ТГМ1, ТГМ21 и ТГМ23

На маневровых тепловозах мощностью 350-500 л. с применяется унифицированная гидропередача типа УГП350-500, в которую входят один гидротрансформатор и две гидромуфты. Передача состоит из двух основных частей (рис. 212): блока гидравлических аппаратов с повышающим редуктором и зубчатой передачей от турбинных колес к промежуточному валу; реверс-режимного редуктора, в который, кроме механизмов переключения режимов и реверса, входит отбойный вал. Вращающий момент от коленчатого вала дизеля через приводной вал и карданно-пластинчатые муфты 25 и 26 и шестерни 27 и 28 повышающего редуктора передается главному валу 29, на котором жестко укреплены насосные колеса всех гидроаппаратов.

Турбинные колеса гидротрансформатора 22 и первой гидромуфты 18 через пару шестерен 16 и 35 вращают промежуточный вал 34. Передаточное отношение шестерен 16 и 35 равно 0,412. Насосное колесо второй гидромуфты 14 связано с валом 34 с помощью шестерен 11 и 33, имеющих передаточное отношение 0,672. Таким образом, вал 29 с насосными колесами всех гидроаппаратов вращается все время, пока работает дизель, а вал 34 и турбинные колеса - при заполнении маслом любого гидроаппарата. Насосное колесо гидротрансформатора отлито из чугуна СЧ21-40 и имеет семнадцать профильных лопаток. Оно напрессовано на вал 29 на двух призматических шпонках с натягом 0,015-0,025 мм. Турбинное колесо гидротрансформатора изготовлено из алюминиевого сплава и имеет восемнадцать профильных лопаток. С помощью восемнадцати винтов М12Х30 турбинное колесо гидротрансформатора скреплено с диском, который в свою очередь двенадцатью винтами М14Х15 соединен с корпусом первой гидромуфты.

Направляющий аппарат изготовлен из чугуна СЧ18-36. На внутренней сферической поверхности его по кругу расположены двадцать две профильные лопатки. Он скрепляется с корпусом гидротрансформатора двадцатью тремя болтами М14Х85. В торе направляющего аппарата просверлены два калиброванных отверстия, соединенных трубками для отвода части масла из круга циркуляции на охлаждение. В нижней части направляющего аппарата имеется прилив с отверстием для слива масла при опорожнении гидротрансформатора. Цилиндрическая часть аппарата - хвостовик служит опорой для установки и крепления главного вала 29 (в расточке хвостовика установлен подшипник вала 29). В нижней части хвостовика имеется канал для наполнения гидротрансформатора маслом.

Корпус гидротрансформатора имеет снаружи цилиндрическую опорную часть для соединения со средней частью корпуса гидропередачи, а внутри - расточку для наружного кольца подшипника вала 29. Насосные колеса гидромуфт с 14-ю длинными и короткими прямыми лопатками отлиты из сплава АЛ-9. Насосное колесо первой гидромуфты десятью болтами Ml2 крепится к фланцу средней части вала 29, а насосное колесо второй гидромуфты - к ступице, которая с помощью двух призматических шпонок плотно насажена на тот же вал. Чугунные турбинные колеса гидромуфт имеют по 15 длинных и коротких прямых лопаток.

Рис 212 Гидропередача УГП 350 500-

/-остов (корпус) реверс режимного редуктора 2 - вал отбойный З - шестерня ведомая 4 - шестерни конические механизма реверса 5 - шестерня цилиндрическая механизма реверса 6 - ват реверса, 7 38 - валы шлицевые механизма режимов 8 - витка привода механизма режимов 9 10 % 37 - шестешги режимного механиз ма 11 16 - шестерни вед1 цие 12 15 17 20 24 - опоры промежуточные 13, 18- колеса турбинные гидромуфты И И - колеса насосные гидром^фі ' 21 - колесо насосное гидротрансформатора, 22 - котесо турбинное гидротрансформатора 23 - аппарат направляющий 2о 26 - муфты карданно пластинчатые, 27 24 - шестерни повышающего редуктора, 29 - вал главный 10 - остов передачи, 31 - насос питательный, 32 - лрышка донная 33, 35 - шестерни ведомые, 34 - вал промежуточный

Они скреплены со своими корпусами 24 винтами М16Х35 и М16Х30 с постановкой четырех штифтов диаметром 13 мм. Турбинное колесо 18 первой гидромуфты напрессовано на хвостовик шестерни 16 с натягом 0,015-0,025 мм нэ двух призматических шпонках. Также закреплено турбинное колесо 13 второй гидромуфты на ступице, к фланцу которой прикреплена шестерня 11 и шестерня привода центробежного регулятора.

В круг циркуляции первой гидромуфты масло поступает через шесть отверстий в ступице турбинного колеса, во вторую гидромуфту масло поступает через канал в корпусе подшипника. Для ограничения утечек масла из внутренней полости гидроаппаратов через зазоры между вращающимися и неподвижными деталями установлены лабиринтные уплотнения. Постоянный слив масла из гидромуфт для охлаждения осуществляется через два калиброванных отверстия диаметром 2 мм в корпусе.

Для быстрого опорожнения гидромуфты при переключении ступеней скорости на ее корпусе имеются три отверстия, в которые на тугой посадке запрессованы клапаны слива. Корпус 6 клапана слива (рис. 213) закрыт сверху ввинчивающейся крышкой 5. Седло клапана 3 снизу опирается на пружинное кольцо 4, а сам клапан 3 сверху закрыт мембраной 2. При наполнении гидромуфты масло по каналу б и восьми отверстиям диаметром 2,5 мм заполняет пространство над мембраной 2 и своим давлением плотно прижимает ее к седлу. Отверстие диаметром 2 мм в центре крышки служит для постоянного слива части масла из полости крышки и подводящих каналов Если подпитку гидромуфты маслом прекратить, то давление над мембраной резко снизится и она будет отброшена к торцу крышки в под действием центробежных сил масла в круге циркуляции. Внутренняя полость гидромуфты через отверстие г и канал а сообщится с отверстием в корпусе гидромуфты, через которое она опорожняется.

От вала 29 (см. рис. 212) через шестерню, соединенную болтами со ступицей шестерни 1), приводится во вращение обойма с грузами центробежного переключателя. На противоположном конце этого же вала на ступицу шестерни 27 напрессована шестерня привода вертикального вала масляного насоса 31 с питательным и вихревым колесами. На левый конец промежуточного вала напрессована шестерня 10. При поездном режиме шестерня 10 находится в зацеплении с шестерней 9 (передаточное отношение 4,35). При маневровом режиме момент от шестерни 10 к шлицевому валу 7 передается через шестерни 36 и 37 (общее передаточное отношение 8,82).

Переключение режимов, т. е. перемещение шестерни 9 вдоль шлице-вого вала 7, осуществляется с помощью специального привода, состоящего из пневматическою цилиндра и рычажной передачи (на рис. 212

показана только вилка 8). Управление приводом электрическое из кабины тепловоза. Переключение режимов разрешено только при полной остановке тепловоза.

На левом конце ведущего вала реверса 7 укреплена коническая шестерня, которая постоянно находится в зацеплении с двумя коническими разъемными шестернями 4, вращающимися в разные стороны. Эти шестерни на внутренней поверхности венца имеют цилиндрические зубья. В зависимости от того, с какой из двух шестерен 4 находится

Рис 213 Клапан слива-

1 - корпус гидромуфты 2 - мечбвана, 3 - клапан, 4 - кольцо пр>жинное, 5 - крышка, 6 - корпус клапана а, г - канат и отверстие для слива масла из гидромуфты, б - канал для подвода масла из вихревого насоса, в - торец крышки в зацеплении цилиндрическая шестерня 5, изменяется направление вращения шестерни 3 и отбойного вала 2. Для переключения шестерни 5 используется специальный привод переключения реверса, конструкция которого подобна механизму переключения режимов.

Отбойный вал вращается в двух сферических роликовых подшипниках, установленных в корпусах (литых разъемных втулках), которые крепятся в раме тепловоза призонными болтами.

Повышающий редуктор, главный вал с гидроаппаратами и промежуточный вал с шестернями объединены одним корпусом, который для удобства монтажа состоит из пяти частей: крышки, верхнего, среднего и нижнего корпусов и поддона. Корпуса отливают из чугуна СЧ21-40 и скрепляют между собой болтами и шпильками. Плоскости разъемов совпадают с осями валов. Крышка закрывает повышающий редуктор. В верхнем корпусе имеются люки для осмотра и монтажа сливных клапанов гидромуфт, золотниковых коробок гидротрансформатора и гидромуфт и центробежного регулятора. Снаружи корпуса установлены щелевые фильтры типа М.Ф1 для очистки масла.

Средний корпус служит основанием всех главных узлов гидропередачи. Он воспринимает основные нагрузки, возникающие при работе передачи, и поэтому имеет ряд продольных и поперечных перемычек и ребер для обеспечения необходимой прочности и жесткости. Передними лапами средний корпус установлен на раму тепловоза. Нижняя часть корпуса и поддон образуют картер, в который заливается масло. Здесь же размещается питательный насос и змеевик для подогрева масла.

Все узлы реверс-режимного устройства монтируются в литом чугунном корпусе, состоящем из трех частей: верхнего, среднего и нижнего корпусов. Разъемы выполнены в горизонтальных плоскостях по осям ведущего вала реверса и отбойного вала. На верхнем корпусе крепятся цилиндры и рычаги механизмов переключения режимов и реверса и имеются лючки для осмотра зубчатых колес и режимной муфты. Средний корпус имеет коробчатую форму с массивной вертикальной перегородкой посередине. В нем расточены гнезда под подшипники валов. Нижний корпус служит масляной ванной реверсивного редуктора и рамой для укладки разъемных втулок отбойного вала. На тепловозах ТГМ23 в нижнем корпусе установлен змеевик для подогрева масла.

На тепловозах ТГМ1, ТГМ21, ТГМ23 применен дышловой привод колесных пар (рис. 214). В соответствии с этим на концы отбойного вала 2 напрессованы мотыли с усилием 84-110 тс (условный натяг 0,3-0,35 мм). Мотыли имеют противовесы для частичного уравновешивания вращающихся частей ведущих дышел. В мотыли эксцентрично запрессованы пальцы кривошипов с усилием 50-75 тс (условный натяг 0,28-0,30 мм). Задняя головка 3 ведущего дышла охватывает шейку пальца кривошипа. В расточке задней головки установлена стальная эксцентриковая втулка, вращая которую можно регулировать фактиче-

скую длину дышла (от +2 до -4 мм) соответственно изменению расстояния между осями пальцев на мотыле и третьей колесной паре при износе трущихся частей третьего буксового узла. Эксцентриковая втулка вместе с крышкой крепится к наружной плоскости головки дышла восемью болтами При движении тепловоза палец кривошипа вращается в плавающей втулке, которая в свою очередь вращается в эксцентриковой втулке. Плавающие втулки изготавливали вначале из бронзы ОЦСН 4-4-17-2, а затем из сплава ЦАМ-9-1,5. Для смазки трущихся частей в плавающей втулке просверлены в шахматном порядке отверстия диаметром 6 мм. Смазка к трущимся поверхностям пальцев, втулок и валиков движущего механизма подводится через ввернутые в верхние торцы головок смазочные штуцера 8 с клапанными масленками и через клапанные масленки 7 в верхних торцах хвостозиков.

Тепловоз ТГМ21 в отличие от ТГМ1 имеет всего две оси. Отбойный вал размещен между ними, что способствует более равномерному распределению силы тяги между осями.

Тепловоз ТГМ23 трехосный, у него отбойный вал размещен между первой и второй колесными парами. Гидропередача, устанавливаемая на тепловозах ТГМ23, не имеет принципиальных отличий от передачи тепловоза ТГМ1. Однако с учетом опыта изготовления и эксплуатации тепловозов ТГМ1 в конструкцию и технологию изготовления гидропередач тепловозов ТГМ23 внесен ряд изменений. Модернизации, в частности, подверглись рабочие колеса гидротрансформаторов и турбинные колеса гидромуфт (для их изготовления шире применяется сталь и сварка, изменены число и форма лопаток), реверсивный механизм и цилиндры переключения режимов и реверса. В нижнем корпусе реверс-режимного редуктора стали устанавливать змеевики для подогрева масла. В связи с тем, что отбойный вал на тепловозе ТГМ23 расположен между первой и второй осями колесных пар, реверс-режимный редуктор ТГМ23 соединен с блоком гидравлических аппаратов не непосредственно, как на тепловозах ТГМ1, а через промежуточный вал с зубчатыми муфтами. Поэтому к торцовым частям среднего и нижнего картеров передачи тепловозов ТГМ23 крепится крышка с цапфой шаровой опоры. В остальном гидравлические передачи тепловозов ТГМ1, ТГМ21 и ТГМ23 практически одинаковые.

⇐ | Гидравлические муфты и трансформаторы | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Передачи тепловозов ТГМ3А, ТГМ3Б, ТГМ4, ТГМ5, ТГМ6 | ⇒