На маневровых тепловозах мощностью 750-1200 л. с. использовано несколько модификаций унифицированной передачи УГП 750-1200, состоящей из двух гидротрансформаторов и одной гидромуфты Основные узлы передачи УГП 750-1200 (рис. 215, 216) -повышающий редуктор, главный вал с гидроаппаратами, промежуточный вал с ведомыми шестернями и реверс-режимное устройство - размещены в одном корпусе, состоящем из пяти частей.
Вращающий момент коленчатого вала дизеля через упруго-компенсационную муфту передается приводному валу с шестерней 1 повышающего редуктора и далее через шестерню 22 - главному валу 23. Главный вал гидропередачи состоит из насосного вала, на котором закреплены насосные колеса пускового гидротрансформатора 1, маршевого гидротрансформатора 11 и гидромуфты 1//; турбинного вала первой ступени, на котором закреплены турбинное колесо гидротрансформатора 1 и шестерня 8; турбинного вала второй ступени, на котором закреплены турбинные колеса гидротрансформатора 1/, гидромуфты 1/1 и шестерня 3. Турбинные валы полые, внутри турбинного вала второй ступени прохо-
1 Передачи тепловозов ТГМЗБ и ТГМ4 гидромуфты не имеют.
дит насосный вал. Насосный вал опирается на корпус гидропередачи через три подшипника. Вращающий момент от турбинных колес передается с помощью зубчатых пар 8 и 9 (первая ступень) или 3 я 10 (вторая и третья ступени скорости) промежуточному валу 21. Шестерни 9 и 10 соединены неподвижной шлицевой муфтой и находятся в постоянном зацеплении с шестернями 18 и 20 механизма режимов. Шестерня 10, кроме того, находится в постоянном зацеплении с паразитной шестерней 13 механизма реверса.
Гидротрансформаторы передачи УГП 750-1200 одноступенчатые (с одним турбинным колесом) с направляющим аппаратом, имеющим два ряда лопаток. Насосные колеса гидротрансформаторов (и гидромуфт тоже) напрессованы на конусные шейки насосного вала. Соединения распрессовывают турбинным маслом (разрешается применять масла МС-20 или МК-22) под давлением, для чего в насосном и турбинных валах имеются соответствующие отверстия. Насосные колеса гидротрансформаторов - стальные сварные. Турбинные колеса центробежного типа. Их лопатки собраны в стальном ободе, который с помощью штифтов и винтов скреплен с диском турбинного вала. Направляющие аппараты установлены и закреплены винтами в выточках корпусов. Крышки корпусов служат гнездами подшипников, внутренние кольца которых насажены на турбинные валы.
Все детали гидромуфты стальные. Ее корпус прикреплен болтами к фланцу турбинного колеса, которое в свою очередь крепится к фланцу турбинного вала. В отверстиях корпуса поставлены клапаны опорожнения. Насосное колесо имеет сорок пять радиальных лопаток, турбинное- сорок две. Для ограничения утечек масла из рабочего пространства гидроаппаратов через зазоры между неподвижными и вращающимися частями установлены лабиринтные уплотнения.
Гидроаппараты заполняются маслом поочередно от питательного насоса через золотниковую коробку. Смазка к подшипникам гидроаппа-
Рис. 215. Унифицированная гидропередача УГП-1200:
а - кинематическая схема; б- схема соединения шестерен; 1 - гидротрансформатор пусковой; 11 - гидротрансформатор маршевый; 1/1 - гидромуфта; А 2, 22, 24 - шестерни повышающего редуктора, 3, 8 - шестерни ведущие; 4, 5, 6, 7 - шестерни конические приводов насосов; 9, 10 - шестерни ведомые; 11-13, 15, 16, 18, 20'-шестерни реверс-режимного редуктора, 14, 19 - валы шлицевые (муфты) реверс-режимного редуктора; 17 - вал раздаточный, 21 - вал промежуточный, 23 - вал главный; ПП - передний ход поездного режима; ЗП - задний ход поездного режима; ПМ - передний ход маневрового режима; ЗМ - задний ход маневрового режима ратОв поступает по каналам в корпусах и далее по кольцевым канавкам и отверстиям в кольцах, установленных между подшипниками, или по отверстиям и выемкам в крышках. Для слива отработанной смазки в нижних частях стаканов подшипников имеются отверстия. Масло к шестерням подается по специальным трубам системы смазки. В систему смазки масло подается центробежным насосом при работающем дизеле или специальным шестеренным насосом, расположенным в нижней части передачи, при движении тепловоза с неработающим дизелем
Нагретое в гидроаппаратах масло постепенно сливается в картер и заменяется охлажденным. Слив масла из круга циркуляции гидротрансформатора происходит двумя путями: через уплотнения и через щель между тором и направляющим аппаратом. Далее масло стекает по отверстиям в лопатках направляющего аппарата, каналу в корпусе и сливной трубе. Масло из круга циркуляции при выключении гидротрансформатора сливается через специальный канал в корпусе и золотниковую коробку. Из гидромуфты часть нагретого масла непрерывно сливается в картер через два отверстия в турбиньом колесе. При отключении гидромуфты она опорожняется автоматически через клапаны опо-
рожнения, конструкция и принцип действия которых аналегичны описанным выше.
Промежуточный вал передает мощность от турбинных колес гидроаппаратов раздаточному валу и переключает режимы и реверс. Он представляет собой сборную конструкцию, в которую входят шестерни 9, 10, 18, 20, подвижная 19 и неподвижная 25 шлицевые муфты. Каждая шестерня изготовлена заодно с цапфами, опирающимися через роликовые и шариковый подшипники и стаканы на стенки корпуса. Смазка к подшипникам подводится по каналам и отверстиям в корпусе, стаканах и дистанционных кольцах.
Подвижная муфта 19 имеет два зубчатых венца. Правый венец ее постоянно зацеплен с внутренними зубьями шестерни 10, а левый - с шестерней 18 при включении хода «Вперед» поездного режима или с шестерней 20 при включении хода «Вперед» маневрового режима. Перемещение муфты 19 происходит под действием сервоцилиндров механизма переключения режимов с помощью валика и рычагов. Рычаги механизма переключения размещены в крышке 26. Неподвижная муфта 25 своими зубчатыми венцами постоянно соединена с внутренними зубьями шестерен 9 и 10. Следовательно, подвижная муфта 19 будет вращаться при заполнении маслом любого гидроаппарата.
В комплект вала реверса входят шестерни 12, 13, 15 и подвижная муфта 14. Опоры шестерен и смазка подшипников подобны аналогичным устройствам промежуточного вала. Правый зубчатый венец муфты 14 постоянно сцеплен с шестерней 13, а противоположный венец-с шестерней 12 при включении хода «Назад» маневрового режима или с шестерней 15 при включении хода «Назад» поездного режима. Переключается муфта 14 с помощью валика так же, как переключается муфта 19 промежуточного вала. Вал реверса расположен параллельно промежуточному валу в горизонтальной плоскости.
Привод режимов и реверса (рис. 217) предназначен для перемещения подвижных муфт вторичного вала и вала реверса. Кроме того, привод должен: не допускать одновременное включение и самопроизвольное выключение подвижных муфт; не допускать переключения режимов и реверса при движении тепловоза; допускать переключение муфты вручную при отсутствии сжатого воздуха; обеспечивать управление конечными выключателями электроблокировки.
При замыкании цепи питания вентиля, соответствующего заданному машинистом режиму и направлению движения, сжатый воздух поступает в цилиндр 8. Поршень 3 под давлением воздуха перемещается вправо, увлекая за собой зубчатую рейку 1, которая с помощью сектора 18 поворачивает вал 16, установленный во втулках корпуса 26. Нижний конец вала 16 через полумуфты 27 и 29 перемещает рычаги привода подвижной муфты. Верхний конец вала 16 выполнен в виде шестигранника для переключения муфт вручную (положения режимов и реверса указаны в табличке, укрепленной на кожухе 2). После отключения электропневматического вентиля поршень 3 под действием пружины 10 возвращается в исходное положение, а подвижная муфта переходит в нейтральное положение. При включении одного из цилиндров конец фиксатора 13 входит в выемку жестко закрепленного на валу 16 сектора 15 другого цилиндра. Тем самым исключается возможность одновременного включения двух подвижных муфт противоположного назначения.
Для предупреждения самопроизвольного выключения подвижных муфт приводы реверса и режимов имеют фиксирующее устройство. При включенном положении привода в цилиндре 20 сжатого воздуха нет, следовательно, поршень 21 под действием пружины 25 смещен влево и его фиксатор входит в прямоугольное отверстие рейки 1. Для разблокирования механизма (при переключении реверса или режимов) необ-
Рис. 217. Привод режимов и реверса:
1 - рейка зубчатая; 2- кожух; 3- поршень; 4, 12, 24 - крышки; 5 - прокладка регулировочная; 6, 7, 19, 22 - манжеты; 8 - цилиндр; 9 - стакан; 10, 25 - пружины; 11 - втулка; 13 -- фиксатор; 14 - кронштейн; 15, 18 - секторы; 16 - вал верхний; 17, 27, 29 - полумуфты; 20 - цилиндр воздушный; 21 - поршень; 23 - рычаг; 26 - корпус; 28 - вал нижний ходимо подать воздух в цилиндр 20, включив кнопку КБР (на пульте). На корпусе фиксирующего устройства установлен конечный выключатель электроблокировки, замыкание и размыкание которого происходят с помощью рычага 23 в зависимости от положения поршня 21. Рычаг 23 используется также для разблокирования при ручном переключении режимов и реверса.
Исключает переключение режимов и реверса при движении тепловоза блокировочный клапан, который управляет фиксаторами сервоци-линдров и рукояток реверса и режимов. Блокировочный клапан (рис. 218) установлен на корпусе привода датчика скорости так, что между наконечником 23 и закрепленной на турбинном валу первой ступени шайбой 24 имеется зазор 1,0-1,2 мм. Внутри корпуса 1 клапана размещены золотник 2 и втулка 7 с пружинами 8 и 3, клапан 10 с пружиной 11. Эти детали образуют три воздушные полости: полость А через электропневматический клапан соединена с воздушной магистралью тепловоза, полость Б - с пневматическими цилиндрами фиксаторов переключения рукояток реверса и режима, полость В постоянно сообщена с атмосферой. С помощью пружины 8 штифт 4 золотника всегда прижат к буртику втулки 7. Если в полости А сжатого воздуха нет, то втулка 7 под действием пружины 3 находится в верхнем положении. Вместе со втулкой поднимается золотник 2, при этом через осевой канал в золотнике и радиальные каналы в золотнике и втулке полости Б и В сообщены с атмосферой и разобщены с полостью А.
При поступлении сжатого воздуха в полость А начинает двигаться вниз втулка 7 вместе с клапаном 10, который прижат к своему седлу во втулке пружиной 11, и золотник 2. Совместное движение происходит до тех пор, пока не выберется зазор между наконечником 23 и шайбой 24. Далее возможны два варианта. Если шайба 24 вращается, т. е. если тепловоз движется, то наконечник 23 отклоняется в сторону действия силы трения, а золотник и втулка продолжат совместное движение до упора втулки в стакан 15. Все это время клапан 10 будет прижат пружиной 11 к седлу, т. е. доступ сжатому воздуху из полости А в полость Б и далее в пневмоцилиндры фиксаторов будет закрыт. Переключение режима и реверса невозможно.
Если шайба 24 не вращается (тепловоз стоит), то совместное движение золотника и втулки продолжается только до упора наконечника 23 золотника в шайбу 24. В этом положении золотник останавливается, а втулка под давлением воздуха продолжает двигаться вниз, и.
прежде чем она дойдет до упора в стакан 15, клапан 10 упрется в хвостовик золотника, т. е. клапан 10 откроется. Сжатый воздух из полости А поступит в полость Б и далее в пневмоцилиндры фиксаторов, т. е. блокировки выключатся. Если затем тепловоз придет в движение, то шайба 24 увлечет за собой наконечник 23, золотник опустится, дав возможность клапану 10 закрыться, а воздух из пневмоциликдров через полость Б и открывшийся осевой канал в золотнике выйдет в полость В (атмосферу). Следовательно, блокировки сервоцилиндров и рукояток режимов и реверса опять включатся.
Циркуляцией воздуха, находящегося в рабочей полости опорожненной гидромуфты, от насосного колеса турбинному передается момент, достаточный для медленного проворачивания промежуточного вала при нейтральном положении подвижных муфт. Этот эффект совместно с выдержкой времени нахождения обеих подвижных муфт в нейтрали (каждую муфту можно переключить только с остановкой в нейтральном положении и только тогда, когда вторая муфта находится в нейтральном положении) используется в рассматриваемой передаче для уменьшения вероятности попадания муфт в положение «зуб в зуб» при переключениях.
Силовую кинематическую цепь гидропередачи завершает раздаточный вал 17 (см. рис. 215). В средней части вал 17 имеет два фланца, к которым призонными болтами прикреплены цилиндрические зубчатые колеса поездного 16 и маневрового 11 режимов. Раздаточный вал вращается в двух роликовых и одном шариковом подшипниках, стаканы которых прикреплены к корпусу гидропередачи. Роликовые подшипники передают на корпус передачи радиальные усилия, а шариковые - осе-
Рис. 218. Блокировочный клапан:
7 - корпус; 2 -золотник; 3, 8, 11, 18 - пружины; 4. 20, 21 - штифты; 5 -пробка; 6, 9, 1« - манжеты, 7, 22 - втулки, 10 - клапан, 12 - крышка; 13, 17 - кольца пружинные, 14 - болт; 15 - стакан, 19 - валик; 23 - наконечник; 24 - шайба специальная
Рис. 219. Схема смазки УГП 750-1200:
/, 13 - клапаны обратные; 2. 7, 29 - трубы, 3 - клапан подпорный; 4 - манометры; 5 - термометр; 6- гидроаппараты, 8 - фильтр; 9 - трубопровод тепловоза; 10 - теплообменник; 11 - клапан перепускной; 12 - кран трехходовой, 14 - картер верхний, 15 - насос питательный, 16 - сетка, 17 - картер питательного насоса; 18 - канал к теплообменнику; 19 - труба сливная, 20 - канал к золотниковой коробке, 21 - насос откачивающий, 22 - насос системы смазки; 23 - клапан сливной; 24 - фильтр откачивающего иасоса, 25 - картер нижний; 26 - щуп, 27 - клапан нагнетательный; 28 - труба всасывающая; 30 - окно сливное вые нагрузки. Масло для смазки подшипников поступает по каналам в корпусе и отверстиям в стаканах, а стекает через дренажные отверстия в нижней части стаканов. На концы раздаточного вала 17 напрессованы на конусной посадке фланцы для соединения раздаточного вала с карданными валами привода колесных пар. Зазоры между хвостовиками фланцев и расточками в крышках подшипников уплотнены сальниковой набивкой с поджимной шайбой.
Выше были рассмотрены элементы силовой части кинематической цепи. Кроме них, гидропередача имеет ряд узлов системы смазки и автоматического управления. Масляная система (рис. 219) гидропередачи УГП 750-1200 содержит три масляных насоса: питательный насос 15, представляющий собой блок центробежного и вихревого насосов и обеспечивающий работу гидроаппаратов, смазку шестерен и подшипников, прокачку масла через водомасляный теплообменник; откачивающий насос 21 шестеренного типа, который перекачивает масло из нижнего картера в верхний, и шестеренный насос 22, предназначенный для подачи масла в трубопровод системы смазки при следовании тепловоза в холодном состоянии.
Питательный и откачивающий насосы приводятся в действие от вала отбора мощности, шестерня которого находится в постоянном зацеплении с шестерней (см. поз. 24 на рис. 215) повышающего редуктора. Вал отбора мощности составной и опирается на корпус гидропередачи через три пары подшипников. Каждая пара подшипников установлена в одном стакане по принципу плавающего подшипника, т. е. один подшипник закреплен, а второй может перемещаться вдоль оси. Внутренние кольца подшипников посажены на шейки валов и хвостовики шестерен на напряженной посадке. Вертикальным валам насосов вращение передается через конические пары 4, 5 и 6, 7. На правый конец вала отбора мощности насажен шкив клиноременного привода двухмашинного агрегата. Основные узлы гидравлической части системы управления будут рассмотрены ниже.
Все узлы и детали гидропередачи смонтированы в общем корпусе, который состоит из пяти частей: крышки, двух промежуточных корпусов, верхнего и нижнего картеров. Четыре горизонтальные плоскости разъемов частей корпуса проходят через оси валов. Верхний промежуточный корпус служит опорой приводного вала и вала отбора мощности. На его боковом люке установлены три электрогидравлических вентиля системы управления. Нижний промежуточный корпус служит основанием для главного вала с гидроаппаратами. Главный вал в трех средних опорах крепится бугелями, а в крайних опорах прижимается верхним корпусом. На наружных боковых поверхностях нижнего промежуточного корпуса имеются кронштейны для установки гидропередачи на тепловозе. В верхнем картере размещаются промежуточный вал, вал реверса, питательный и откачивающий насосы. В нем содержится основной запас масла. В нижнем картере находится раздаточный вал с опорами и насос системы смазки. Он служит также дополнительной емкостью масла гидропередачи.
Кроме основной, на маневровых тепловозах применяются две дополнительные модификации передачи УГП 750-1200. Так, на тепловозах ТГМЗБ и ТГМ4 применяют передачу УГП 750/2Т, которая отличается от описанной тем, что у нее нет гидромуфты. В связи с этим на главный вал вместо насосного колеса гидромуфты установлена соответствующей длины втулка, а турбинный вал второй ступени укорочен, так как на нем не нужно посадочное место для турбинного колеса гидромуфты. Отсутствие гидромуфты привело также к некоторым изменениям реверс-режимного устройства. Дело в том, что у гидропередачи без гидромуфты нет проворачивания промежуточного вала при нейтральном положении подвижных муфт. Поэтому у этой передачи переключение подвижных муфт происходит без остановки в нейтральном положении, а в схему переключения добавлен полупроводниковый блок реле доворота, назначение которого - обеспечить автоматическое импульсное включение первого гидротрансформатора для доворота подвижных муфт при попадании их «зуб в зуб» во время переключения механизмов режима и реверса.
На тепловозах мощностью 1200 л. с. установлены трехциркуляцион-ные передачи УГП 1200, которые отличаются от передачи тепловозов ТГМЗА большим передаточным отношением повышающего редуктора и изменениями в схеме охлаждения масла гидропередачи (последовательное, а не параллельное охлаждение). На всех тепловозах мощностью 750-1200 л. с. применен групповой привод колесных пар с помощью карданных валов и осевых редукторов (рис. 220). Трансформированный в гидропередаче 3 вращающий момент дизеля 1 передается средним карданным валам 4, одни концы которых соединены с фланцами раздаточного вала гидропередачи, а другие концы - с фланцами средних осевых редукторов 5. Средние осевые редукторы передают момент второй или третьей колесной паре непосредственно, а первой или четвертой колесной паре - через тележечные карданные валы 6 и крайние осевые редукторы 7.
Рис 220 Трансмиссия тепловоза
' - дизель; 2 - муфта упруго компенсационная, 3- гидропередача, 4, 6 - средний и тележечный карданные валы, 5 - редуктор осевой средний, 7 - редуктор осевой крайний, в - колесная пара
Каждый карданный вал (рис. 221) по концам имеет шарниры, образованные фланцем 1, шлицевой 5 или скользящей И вилкой и крестовиной 17.
Подвижность цапф крестовин в соответствующих расточках фланцев и вилок обеспечивается игольчатыми подшипниками 21 Масляная полость подшипников образуется крышками 19 и уплотнениями, состоящими из корпуса 15 и уплотнительного кольца 18. Подшипник смазывается вискозином (цилиндровое 24), или маслом МС-20 (МС-20С), или смазкой ЦИАТИМ-203, для запрессовки которых имеются две масленки на тройниках 14.
Шлицевая 5 и скользящая И вилки соединены между собой эволь-вентными шлицами. Полость смазки шлицев образована заглушкой 13 и гайкой 10 с уплотнительным кольцом 9 из войлока. Смазка (1-13 или 1-ЛЗ) в шлицевое соединение запрессовывается через одну из двух диаметрально расположенных масленок 12. Средние карданные валы от тележечных отличаются конструкцией шлицевой вилки. У средних валов она состоит из шлицевого хвостовика и вилки, соединенных трубой при помощи сварки. За счет длины трубы получают нужную длину всего карданного вала.
Осевые редукторы передают вращающий момент от карданных валов колесным парам, обеспечивая при этом уменьшение частоты враще-
Рис 221. Тележечный карданчыч вал 1 - фланец, 2, 4 - болты призоиные, 3, 19, 20 - крышки, 5- вилка шлицевая, 6- винт 7 - груз балансировочный, 8 - кольцо, 9, 18 - кольца уплотнительные 10 - гайка, 11 - вилка скользящая, 12 - масленка, УЗ -заглушка, 14 - тройник, 15 - корпус уплотнения, 16 - сапун, 17 - крестовина,
21 - подшипник игольчатый, 22 - болт
Рис 222 Осевой редуктор
1 - шестерня ведущая коническая, 2 - вал ведущий ? -шестерня ведущая цилиндрическая, 4 - шестерня ведомая коническая; 5 - корпус ff - шестерня ведомая цилиндрическая, 7 - ось колесной пары, 8 - торсион иия (передаточное отношение 4,25). Они представляют собой двухступенчатые редукторы (рис. 222), состоящие из конической 1, 4 а цилиндрической 3, 6 шестерен, размещенных в стальном корпусе 5. Ведущий вал 2 среднего осевого редуктора по концам имеет прямоугольные шлицы, на которые насажена ведущая шестерня конической пары 1 и фланцы, соединенные с карданными валами. Ведущий вал крайнего осевого редуктора имеет фланец только с одной стороны, с другой стороны вал закрыт колпаком. Ведомая коническая шестерня 4 насажена на шлицевую часть удлиненной цапфы ведущей цилиндрической шестерни 3. Ведомая шестерня 6 напрессована на ось 7 колесной пары. Фланцы, конические шестерни и подшипники (кроме насаженных на ось колесной пары) от осевого смещения фиксируются пробками. Для сто-порения пробок использованы торсионы 8, пропущенные через осевые каналы валов. Концы торсионов выполнены в виде шестигранников, которые входят в аналогичные отверстия пробок и тем самым не позволяют пробкам отвернуться.
Корпус осевого редуктора состоит из двух частей. В каждой части имеется свой картер, куда заливается масло для смазки шестерен и подшипников (кроме шарикового и роликового подшипников шестерни 3, которые смазываются консистентной смазкой). К верхнему картеру приварен стальной корпус амортизатора, к которому шарнирно присоединены две реактивные тяги, удерживающие редуктор от проворачивания вокруг оси колесной пары. На колесную пару осевой редуктор опирается через два роликовых и один шариковый подшипник. Для осмотра конической и цилиндрической зубчатых пар в верхнем и нижнем картерах имеется по одному люку.
⇐ | Передачи тепловозов ТГМ1, ТГМ21 и ТГМ23 | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Передача тепловоза ТГМЗ | ⇒