Вспомогательные механизмы и машины можно условно подразделить на две группы по виду привода: первая группа приводится от вала дополнительного отбора мощности дизеля; вторая группа - от свободного конца тягового генератора.
Схема приводов вспомогательных механизмов и машин тепловоза приведена на рис. 154.
Стартер-генератор 18 и возбудитель 8 приводятся от вала дополнительного отбора мощности дизеля 10 через карданный вал 9, раздаточный редуктор 6 и втулочно-пальце-вые муфты 7 и 19.
При работе стартер-генератора в стартерном режиме через раздаточный редуктор осуществляется пуск дизеля.
Входной вал раздаточного редуктора вращается с частотой вращения коленчатого вала дизеля. Передаточное отношение от входного вала раздаточного редуктора к выходному валу привода стартер-генератора, т. е. отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала, равно 0,5. Передаточное отношение от входного вала раздаточного редуктора к выходному валу привода возбудителя равно 0,3.
Таким образом, при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин, что соответствует 8-й позиции контроллера машиниста, выходные валы привода стартер-генератора и возбудителя имеют частоту вращения соответственно 2000 и 3333 об/мин.
На тепловозах № 0001 и № 0002, на которых применен стартер-генератор типа СТГ-7, выходной вал раздаточного редуктора для привода этой машины имеет номинальную частоту вращения 3333 об/мин.
От раздаточного редуктора, кроме вспомогательных электрических машин, осуществляется привод посредством карданного вала 5 также и гидродинамического редуктора привода вентилятора охлаждающего устройства тепловоза (гидроредуктор 1 привода вентилятора).
Рис. 154. Схема приводов вспомогательных механизмов и машин: 1- гидроредуктор, 2, 5, 9-валы кардаииые, 3-подпятник вентилятора, 4-колесо вентиляторное; 6-редуктор раздаточный, 7, 16, 19-муфты втулочио-пальцевые, 8-возбудитель, 10-дизель, 11- генератор тяговый, 12-муфта упругая, 13-редуктор конический повышающий, 14-колесо осевого вентилятора, 15-электродвигатель, 17-компрессор тормозной, 18-стартер-генератор
Применение гидродинамического привода вентилятора холодильника на тепловозе ТЭМ7 и других локомотивах постройки последних лет обусловлено большим сроком службы, экономичностью и возможностью автоматизации процесса управления, а также надежностью работы такого типа привода.
Входной вал гидроредуктора привода вентилятора вращается с частотой коленчатого вала дизеля. Так как для передачи гидродинамической муфтой (гидромуфтой) необходимой мощности, потребляемой вентилятором, требуется большая частота вращения колеса, в гидроредукторе предусмотрена повышающая цилиндрическая зубчатая пара. Передаточное отношение повышающей пары равно 0,511.
В связи с тем что окружная скорость лопастей вентиляторного колеса по условиям их прочности не должна превышать 120 м/с, коническая зубчатая пара гидроредуктора выполнена понижающей. Передаточное отношение конической пары равно 1,421. При номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин и скольжении гидромуфты 2,5 % частота вращения вентиляторного колеса составляет 1343 об/мин.
К вентиляторному колесу 4 охлаждающего устройства тепловоза вращающий момент передается от гидроредуктора 1 через карданный вал 2 и подпятник 3 вентилятора.
От свободного конца вала тягового генератора через упругую муфту 12 и конический повышающий редуктор 13 вращающий момент передается колесу 14 осевого вентилятора централизованной системы воздушного охлаждения тяговых электрических машин. Передаточное отношение конического редуктора равно 0,346. Таким образом, при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 1000 об/мин вентиляторное колесо делает 2890 об/мин.
Тормозной компрессор 17 приводится от электродвигателя постоянного тока 15 через втулочно-пальце-вую муфту 16. Электродвигатель привода компрессора питается от стартер-генератора 18 при его работе в генераторном режиме постоянным напряжением, поддерживаемым регулятором напряжения. Это дает возможность поддерживать частоту вращения коленчатого вала компрессора близкой к номинальной (1450 об/мин) независимо от частоты вращения дизеля. Такой привод в отличие от механического, используемого на отечественных тепловозах ТЭП60, 2ТЭ10Л, ТЭМ2 и др., дает возможность получить номинальную производительность компрессора без увеличения частоты вращения дизеля. Привод позволяет также включать и отключать компрессор в зависимости от величины давления воздуха в главных воздушных резервуарах.
Получение номинальной производительности компрессора уже при минимальной частоте вращения дизеля и отключение компрессора при достижении требуемого давления в резервуарах повышает экономичность тепловоза.
На всех отечественных магистральных тепловозах, на которых применены дизели типа Д49, вспомогательные электрические машины (стартер-генератор и возбудитель) размещены на тяговом генераторе и получают вращение от привода распределительного вала дизеля.
На тепловозе ТЭМ7 вспомогательные электрические машины установлены на раме тепловоза и приводятся во вращение от вала дополнительного отбора мощности дизеля через раздаточный редуктор.
Установка вспомогательных механизмов и машин тепловоза ТЭМ7, приводимых от вала дополнительного отбора мощности дизеля, приведена на рис. 155.
Стартер-генератор 18, возбудитель 19 и раздаточный редуктор 16 смонтированы на общей тумбе 17. Такое конструктивное решение компоновки агрегатов позволяет вести их центровку и окончательную установку на тумбе вне тепловоза. Центровку стартер-генератора 18 и возбудителя 19 с раздаточным редуктором 16 производят подбором прокладок толщиной 0,28; 0,5; 1; 2; 3 мм
Рис. 155 Установка вспомогательных механизмов и машин, приводимых от вала дополнительного отбора мощности дизеля устройства тепловоза (гидроредуктор 1 привода вентилятора). после окончательной установки редуктора. Суммарная толщина прокладок под одну лапу электрической машины не должна превышать 5 мм при общем количестве прокладок не более 4 шт. При центровке допускается несоосность осей валов не более 0,1 мм, а перекос осей - не более 0,1 мм на диаметре 200 мм. После центровки положение каждой машины фиксируют двумя коническими штифтами 21 (конусность 1:50, диаметр 10,8 мм).
Конические штифты устанавливают на диагонально расположенных опорных плоскостях агрегатов. Допускается установка штифтов под углом не более 15°. Для демонтажа штифтов на каждом нз них имеется гайка.
Раздаточный редуктор закреплен на тумбе восемью болтами М20Х75, стартер-генератор - четырьмя болтами М30Х120, а возбудитель - четырьмя болтами М20Х85. Тумба с установленными на ней раздаточным редуктором и вспомогательными электрическими машинами посредством девяти болтов М30Х80 крепится к опорам 20, которые приварены к верхнему настильному листу рамы тепловоза.
Тумба под раздаточный редуктор и вспомогательные электрические машины, а также тумба под гидроредуктор привода вентилятора выполнены сварными из стальных листов. Установочные и привалочные поверхности тумб обработаны механически.
Гидроредуктор 1 привода вентилятора холодильника закреплен на тумбе 14 посредством четырех болтов М20Х75. Тумбу 14 крепят четырьмя болтами М30Х80 к опорам 20, которые приварены к верхнему настильному листу рамы тепловоза.
Для обеспечения свободного слива масла из гидроредуктора в поддон дизеля ось гидроредуктора поднята относительно оси дизель-генератора за счет высоты тумбы.
Смещение осей гидроредуктора 1 привода вентилятора, раздаточного редуктора 16 и карданного вала 15 в горизонтальной плоскости относительно продольной оси рамы тепловоза допускается не более 3 мм на длине 500 мм.
Вращающий момент от вала дополнительного отбора мощности дизеля к раздаточному редуктору 16 передается через карданный вал 22. Карданный вал своими фланцами посредством восьми призонных болтов 23 крепится с одной стороны к фланцу вала дополнительного отбора мощности дизеля, а с другой стороны таким же количеством болтов - к фланцу входного вала раздаточного редуктора. Призонные болты изготовлены из стали с термообработкой до твердости НВ 255- 302. Отверстия под эти болты обрабатывают в сборе.
От входного вала раздаточного редуктора вращающий момент посредством карданного вала 15 передается входному валу гидроредуктора 1 привода вентилятора. Карданный вал 15 своими фланцами крепится к фланцам соответствующих валов восемью (по четыре с каждой стороны) болтами 24. Болты изготовлены из стали и термообра-ботаны до твердости НВ 255-302.
От выходного вертикального вала гидроредуктора вращающий момент посредством карданного вала 2, имеющего одинаковую конструкцию и длину с карданным валом 15, передается валу подпятника вентилятора 9 и далее - вентиляторному колесу 8. Конструкция крепления карданного вала 2 к фланцам соединяемых им валов аналогична креплению карданного вала 15.
Подпятник вентилятора 9 посредством болтов 4 закреплен на специальной опоре 12, имеющей приваренные к ней трубы. Посредством призонных болтов 6 трубы крепят к кронштейнам, приваренным к диффузору 7. Призонные болты изготовлены из стали с термообработкой до твердости НВ 223-285. Отверстия под эти болты обрабатывают в сборе.
Вентиляторное колесо 8 установлено на валу подпятника на конической посадке (конусность 1:10) и шпонке и закреплено корончатой гайкой.
Посадку ступицы вентиляторного колеса на вал подпятника проверяют по краске. Пятна контакта должны располагаться равномерно на площади не менее 75 % каждой из сопрягаемых поверхностей, совместная притирка не допускается. При необходимости ступицу притирают притиром.
Вентиляторное колесо устанавливают относительно диффузора так, чтобы радиальный зазор а между торцами лопастей и диффузором был равен 2,5-6 мм. При большем зазоре увеличиваются потери напора, создаваемого вентилятором, а при меньшем возникает опасность касания лопастей вентиляторного колеса о диффузор. После выставления зазора а центрирующее кольцо 5 приваривают к опоре 12.
С целью уменьшения аэродинамического сопротивления подпятник 9 закрыт сверху обтекателем 10 и снизу кожухом 3. Обтекатель приваривают к опоре после установки вентиляторного колеса.
Для удобной запрессовки смазки в подшипниковые узлы подпятника имеются трубки 11, 13.
Демонтаж вентиляторного колеса производят специальным съемником, не допуская ударов по валу подпятника.
Для демонтажа гидроредуктора с тепловоза необходимо предварительно снять верхние жалюзи, вентиляторное колесо и опору в сборе с подпятником.
Все карданные валы в приводе вспомогательных механизмов тепловоза имеют угол наклона, что обеспечивает при работе перекатывание иголок подшипников по шипам крестовин. Это гарантирует в сочетании с надлежащим уходом в эксплуатации требуемую надежность и долговечность карданных валов.
В конструкции вспомогательных механизмов тепловоза и их приводах широко применены конические посадки (конусность 1:50) с гарантированным натягом. Эти соединения по сравнению, например, со шлицевым дешевле в изготовлении, имеют большую надежность и долговечность. Такие конические посадки допускают большое количество распрессовок, что также важно для эксплуатации.
Система управления жалюзи и вентилятором | Маневровый тепловоз ТЭМ7 | Раздаточный редуктор