Гидромеханические редукторы применяются на тепловозах для привода вспомогательных механизмов: вентилятора холодильника воды, компрессора и вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки.
Редуктор тепловозов ЧМЭ2 и ЧМЭЗ состоит из двух гидравлических муфт и механических передач, обеспечивающих плавное изменение частоты вращения от нуля до максимальной. Для передачи вращающего момента в гидромуфтах используют кинематическую энергию жидкости, которой они заполнены во время работы. Одна из муфт предназначена для привода вентилятора холодильника и управляется автоматически термостатом. Вторая гидромуфта предназначена для привода компрессора и управляется таким же устройством с помощью реле давления Жидкостью для гидромуфт служит дизельное масло, нагнетаемое непосредственно из картера масляным насосом. Применение гидромуфт обеспечивает плавный разгон вентилятора и компрессора. При этом удары и крутильные колебания гасятся рабочей жидкостью, что увеличивает срок службы деталей.
Гидромеханический редуктор тепловозов ЧМЭ2 и ЧМЭЗ (рис. 139,а) приводится в действие непосредственно от дизеля с помощью вала упругой муфты. От приводного вала 1 редуктора вращающий момент передается зубчатыми колесами валу 13 гидромуфт. При заполнении жид костью муфты 1 насос 7 сообщает рабочей жидкости кинетическую энергию Энергию воспринимает турбина 5, а затем при помощи полого вала и зубчатого колеса 12 энергия передается валу привода вентилятора При заполнении муфты 11 вращающий момент передается на вал привода компрессора. Выключаются муфты опорожнением рабочей полости через выпускные форсунки. Управление редуктором осуществляется термостатом и выключателем давления воздуха, которые подают соответствующие команды распределителю.
Рис. 139. Гидродинамический редуктор привода вспомогательных механизмов тепловозов ЧМЭЗ и ЧМЭ2:
а - редуктор, б - гидромуфты, 1 - гидродинамическая муфта привода вентилятора холодильника; 11 -гидродинамическая муфта привода компрессора, 1-вал приводной, 2 - корпус (верхняя часть), 3 - вал привода вентилятора. 4 - втулка питательная; 5 - турбина; 6 - диск, 7 - насос; 8-колесо зубчатое привода компрессора, 9 - вал привода компрессора; 10- корпус (нижняя часть), 11 - форсунки опорожнения гидромуфт, 12 - колесо зубчатое коническое привода вентилятора, 13 - вал. 14 - колесо зубчатое привода редуктора
Основные параметры гидромеханического редуктора
Мощность, л с .............. 100
Частота вращения на входе (макс), об/мин .... 750
Мощность для привода вентилятора, л с..... 45
Мощность для привода компрессора, л с...... 45
Частота вращения вала привода компрессора, об/мин 0-1040 (ЧМЭЗ)
0-980 (ЧМЭ2)
Частота вращения вала привода вентилятора, об/мин . 0-1620 (ЧМЭЗ)
0-1450 (ЧМЭ2)
Габариты редуктора, мм............ 1131X632X575
Масса, кг............. 430 (ЧМЭЗ)
372 (ЧМЭ2)
На тепловозе ТГМ6 гидромеханические редукторы используются для привода компрессора и вентилятора холодильника.
Гидродинамический редуктор компрессора тепловоза ТГМ6 приводится в действие от вала отбора мощности гидропередачи и позволяет поддерживать постоянную частоту вращения компрессора (1450 об/мин) при изменении частоты вращения вала дизеля от 500 до
1000 об/мин. Кроме того, гидроредуктор позволяет включать и отключать компрессор в зависимости от величины давления в главном резервуаре тепловоза, что повышает экономичность тепловоза. В гидродинамическом редукторе применена гидромуфта переменного наполнения. Вал гидромуфты 15 (рис. 140, а) связан через упругую муфту с валом компрессора, а входной вал 1 - через муфту с валом отбора мощности гидропередачи. В колоколе 8 размещены три центробежных клапана 16 и один мембранный клапан 9 для опорожнения гидромуфты Круг циркуляции гидромуфты полностью заполнен только при частоте вращения дизеля менее 500 об/мин При увеличении частоты вращения дизеля более 500 об/мин обороты вала компрессора будут превышать номинальные, если круг циркуляции будет заполнен полностью Поэтому при увеличении частоты вращения вала дизеля более 500 об/мин гидромуфта заполняется не полностью Степень заполнения гидромуфты и частота вращения турбинного колеса регулируются центробежными клапанами При достижении частоты вращения турбинного колеса 1450 об/мин центробежные силы золотников клапанов становятся достаточными для преодоления сопротивления пружин клапанов Золотники приподнимаются и своими кромками открывают окна в корпусах клапанов для слива масла из круга циркуляции гидромуфты. При дальнейшем увеличении частоты вращения вала дизеля сливные окна клапанов остаются открытыми, поддерживая тем самым такую степень заполнения круга циркуляции, которая обеспечивает частоту вращения вала компрессора в пределах номинальной
Если давление воздуха в главных резервуарах достигает максимального значения, то от клапана ЗРД подается воздух в цилиндр управления золотника наполнения и переводит золотник в положение, при котором масляная магистраль, питающая гидроредуктор, перекрывается, круг циркуляции опоражнивается и компрессор останавливается
При уменьшении давления воздуха в главных резервуарах ниже минимального уровня клапан ЗРД отключает воздух от цилиндра управления золотника наполнения и пружина переводит золотник в положение, при котором круг циркуляции гидромуфты снова сообщается с масляной магистралью Масло поступает в полость под мембраной клапана опоржнения и прижимает мембрану к седлу, чем прекращается слив масла из круга циркуляции Круг циркуляции начинает заполняться, и вал компрессора увеличивает частоту вращения
Принцип действия и устройство гидромуфты компрессора тепловоза ТГМ23 аналогичны описанной выше конструкции
Гидродинамический привод вентилятора холодильника тепловоза ТГМ6 состоит из гидромуфты, приводного и выходного валов с соответствующими шестернями и управляющего механизма (рис 140,6). От сала отбора мощности дизеля через вал с упругими пальцевыми муфтами вращающий момент передается на входной вал 1 гидроредуктора От вала 1 через повышающую пару шестерен приводится насосное колесо 7 гидромуфты с укрепленным на нем колоколом или чашей 8 При работающем дизеле насосное колесо все время вращается При заполнении полости гидромуфты маслом турбинное колесо И начинает вращаться и через конический редуктор передавать вращение на вертикальный выходной вал 13 гидроредуктора. Фланец 12 выходного вала через карданный вал связан с вентиляторным колесом
Часло для питания гидромуфты и смазки отбирается из масляной системы дизеля, которое затем сливается в поддон. Масло для питания гидромуфты подводится через золотник наполнения 2, который в зависимости от температуры воды дизеля может открыть отверстие для подвода масла полностью, частично или закрыть его совсем.
Золотник перемещается от воздушного цилиндра 3 с двумя последовательно расположенными поршнями. При срабатывании автоматики
Рис 140 Гидродинамические редукторы тепловоза ТГМ6А
а - привод компрессора б - привод вентилятора 1 - вал входной, 2 - золотник наполнения ? - ци іиндр воздушный 4 - шестерня 5 - вал насосный 6 - корпус 7 - колесо насосное 8- олокол 9 - клапчи мембранный Ю - сапун 1/-колесо турбиь ное 12 - фланец выходной 13 - вал выходной 14 - вал главный 15 - вал турбинный, 16- клапан центробежный 17 - труба сливная электропневматические вентили подают воздух в полость воздушного цилиндра над одним из поршней в зависимости от того, полную ьли частичную подачу масла в гидромуфту надо получить Поршень под действием воздуха перемещается и, преодолевая сопротивление пружины, передвигает золотник. Нижний поршень обеспечивает полный ход золотника и полное открытие отверстия, а верхний поршень - частичное. Через золотник масло поступает в рабочую полость гидромуфты
В колоколе гидромуфты имеются два сливных отверстия, через которые масло выбрасывается под действием центробежной силы и идет на слив. При полностью открытом входном отверстии масла в гидромуфту поступает больше, чем выливается через отверстия, поэтому м\ ф-та заполняется и вращение передается на т>рбинный (выходной) вчл гидроредуктора При частично открытом отверстии рабочая полость гидромуфты заполняется не полностью и частота вращения вала вентилятора составляет около 1/3 номинальной.
⇐ | Механические редукторы | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Муфты сцепления | ⇒