5. Привод вентилятора

Ведущий вал гидроредуктора (рис. 121) воспринимает вращаю­щий момент от вала дополнительного отбора мощности дизеля и передает его через цилиндрические зубчатые колеса, гидромуфту и конические зубчатые колеса вентилятору. Все детали гидроредуктора рассчитаны на длительную работу; изнашивающимися элементами являются только зубчатые колеса и подшипники. Соединения зубча­тых колес, турбинного колеса и фланцев с валами выполнены конусными с гарантированным натягом.

Для обеспечения долговечности зубчатые колеса изготовлены из высококачественной стали 12ХНЗА. Зубья колеса цементированы на глубину 0,8—1,2 мм, твердость цементируемого слоя 56 НИС, сердцевины зубьев —25 ВДС. Валы и фланец 9 изготовлены из стали 38ХС, детали для подшипниковых узлов из стали 40. Рабочие коле­са 5 и 8 гидромуфты и колокол 7 выполнены из алюминиевого

685

Рис. 121. Гидроредуктор привода вентилятора:

1—ведущий вал;2—золотиик наполнения,3—воздушный цилиндр;4—корпус; 5—насосное колесо;6—сапуи; 7-~колокол,8—турбинное колесо;9—выходной фланец;10—вертикаль­ный вал,11—турбинный вал;12—насосный вал;13—сливная труба

202

сплава АЛ7 с целью снижения массы вращающихся деталей, что существенно уменьшает динамические нагрузки в редукторе и повышает его долговечность.

Чугунный корпус 4 редуктора составной. Передняя часть его с двумя параллельными расточками служит для размещения повышающей цилиндрической зубчатой пары, средняя — для гидрр^ муфты и задняя, имеющая две взаимно перпендикулярные расточки, — для конического редуктора. В корпусе 4 имеются окиа для осмотра зубчатых соединений и гидромуфты, отверстия и расточки для подвода и слива масла. Нижняя часть средней полости служит емкостью для сбора масла, стекающего из гидромуфты и подшипниковых узлов. Через трубу 13 масло сливается в масляную систему дизеля.

Ведущий вал 1 редуктора установлен в нижней расточке перед­ней части корпуса и опирается на два шариковых подшипника №411 и 312. На вал напрессованы фланец и шестерня (2 = 47). В торцах этого вала (так же как и в торцах валов 10 и И) выполнены резьбовые отверстия М20Х1.5 и каналы, предназначен­ные для подвода масла при распрессовке фланца и шестерни. Масло, попадающее затем в сборник, установленный под шестерней, используется для смазывания зубчатого зацепления в момент пуска дизеля.

Полый насосный вал 12 опирается на два шариковых подшипни­ка № 314 и 411. Второй подшипник фиксирует вал от осевого смещения. Между подшипниками напрессована шестерня (2 = 21). К правому утолщенному концу вала призонными болтами прикрепле­но насосное колесо 5. Сквозное осевое отверстие диаметром 18 мм внутри вала предназначено для подвода масла к насосному колесу. Турбинный вал 11 установлен на двух подшипниках: шариковом № 318 и роликовом № 2314. На вал насажены кони­ческая шестерня (2 = 19) и турбинное колесо 8. Колесо имеет стальную ступицу для обеспечения надежной посадки. Шариковый подшипник фиксирует вал от осевого смещения.

Насосное 5 и турбинное 8 колеса, имеющие соответственно 40 и 42 радиальные лопатки, вместе с колоколом 7 образуют гидромуф­ту. Активный диаметр гидромуфты 390 мм. Колеса устанавливают с зазором, равным 2^₀₆ мм. Гидромуфта передает вращающий мо­мент без изменения его по величине и знаку. В рабочем состоянии она заполнена маслом из системы дизеля. Часть его постоянно сливается из гидромуфты через два отверстия диаметром 3,2 мм в колоколе 7.

Подшипниковый узел вертикального вала 10 состоит из двух роликовых подшипников № 2318 и шарикового подшипника № 318. На нижний конец вала напрессована коническая шестерня (2 = 27). Уплотнение выступающего конца вала выполнено бескон­тактным (лабиринтным). В стакане и крышке подшипникового узла, а также в шестерне просверлены каналы для слива

203

масла с целью предотвращения его течи через лабиринтное уплотнение. Масло для питания гидромуфты подводится через золот­ник наполнения 2. Золотник приводится в действие воздушным ци­линдром 3 с двумя последовательно расположенными поршнями. Сжатый воздух от электропневматических вентилей 50- и 100 %-ного наполнения гидромуфты подается соответственно к верхнему и нижнему поршням цилиндра. Под действием воздуха поршни перемещаются и, преодолевая сопротивление пружины, сдвигают золотник вниз. Верхний поршень имеет ограниченный ход, позволяющий золотнику лишь частично открыть подводящее отвер­стие. При этом количества масла, поступающего в гидромуфту, недостаточно тля 100 %-ного заполнения ее рабочего объема, так как часть масла постоянно выбрасывается наружу через отверстия в колоколе под действием центробежной силы. В этом случае частота вращения вала вентилятора составляет примерно одну треть от номинальной частоты. Нижний поршень не имеет ограничения хода и перемещает золотник до полного открытия подводящего отверстия. Полностью заполненная гидромуфта обес­печивает номинальную частоту вращения вала вентилятора.

На корпусе гидроредуктора имеется два штуцера, через кото­рые постоянно поступает масло для смазывания зубчатого зацепле­ния повышающей пары и подшипникового узла вертикального вала с коническим редуктором. Остальные подшипники смазы­ваются маслом, разбрызгиваемым шестернями и гидромуфтой.

Вал с упругими муфтами (рис. 122) предназначен для передачи вращающего момента от дизеля к гидроредуктору привода вентилятора и состоит из двух упругих муфт, соединенных ва­лом 4. Наличие в муфтах резиновых элементов обеспечивает в приводе низкий уровень динамических нагрузок.

Каждая из муфт состоит из внутренних полумуфт, соединенных валом, и наружных полумуфт 1 и 5. Наружные полумуфты соединены с валом дизеля и валом гидроредуктора. Передача

1302.2

Мі

Рис. 122 Вал с упругими муфтами:

1, 5—наружные полумуфты,2— кольцо,3—болт,4—вал с внут- ренними полумуфтами,6—упру-

гий палец

2 3 4 5 6

204

вращающего момента происходит через резиновые пальцы 6 за счет их деформации на срез и сжатие. Фиксация вала с внутренними полумуфтами осуществляется болтами 3 и кольцами 2. Муфты рабо­тают бесшумно. Наличие металлического стука при работе указывает на их неисправное состояние. В эксплуатации необходимо следить за состоянием крепления вала с упругими муфтами.

6. Жалюзи и их привод

Левые 14 и правые 21 боковые желюзи (см. рис. 113) служат для раздельного регулирования температуры воды основного и дополнительного контуров, а также для защиты водовоздуш­ных секций от переохлаждения и механических повреждений. Верхние жалюзи 6 предназначены для уменьшения рассеивания тепла секций в холодное время года и в начальный период работы тепловоза, а также для ограждения вентилятора. Боковые и верхние жалюзи имеют аналогичные конструкцию и принцип работы. Отличаются они размерами, числом створок и способом их крепления. Жалюзи представляют собой набор поворачивающихся на 90° створок, размещенных в каркасе, сваренном из четырех стальных боковин и угольника с планкой. На боковинах имеются отверстия для крепления жалюзи к стенкам кузова, а также кронштейны для постановки утеплительных чехлов (на боковых жалюзи).

Створки изготовлены штамповкой из стального листа толщиной 1 мм и жестко прикреплены к осям: в боковых жалюзи — скобами и болтами, в верхних — сваркой. Створки свободно вращаются в ме­таллокерамических втулках, запрессованных в вертикальные боковины и планку. Оси соединены между собой Г-образными поводками и подвижной планкой по принципу кривошипного устройства, поэтому все створки под действием привода пово­рачиваются одновременно и на одинаковую величину. При закрытых жалюзи створки перекрывают одна другую, преграждая путь возду­ху. Для уплотнения на одной стороне створом закреплены полосы из технического войлока. В связи с тем что регулирование расхода при помощи жалюзи экономически не выгодно, на тепловозе предусмотрено только два положения створок жалюзи: открытое и закрытое.

Система привода боковых жалюзи состоит из датчиков-термо­реле Т-35, устанавливаемых в соответствующих водяных трубах, электропневматических вентилей ВВ-32, цилиндров привода жалюзи, тяг и рычагов. В системе привода верхних жалюзи термореле и вентиль отсутствуют, их заменяет переключатель, сблокированный с вентилями ВВ-32 открытия боковых жалюзи.

Жалюзи имеют автоматическое и дистанционное управление, а также ручной привод. Открытие и закрытие жалюзи при дистанцион-

205

Рис. 123. Цилиндр привода жалюзи: /—внлка; 2—труба;3—шток;4, 10—крыш­ки, 5—пружниа;6—корпус; 7—поршень;8—пружинное кольцо;9—манжета;11— шайба;12—штуцер;А—полость для подво­да сжатого воздуха

Рис. 124. Переключатель:

1—корпус;2—резиновое кольцо;3—золот­ник;4—втулка; 5—пробка;6—штуцер;А, Б—подвод воздуха от привода соответст­венно правых и левых боковых жалюзи,В, Г—полости

ном управлении производит ци­линдр привода жалюзи (рис. 123), который состоит из корпуса 6, пор­шневой группы и крышек 4 и 10. В цилиндрическую выточку порш­ня 7 вставлена шаровая головка штока 3, обеспечивающая посту- пательно-вращательное движение штока. Резиновая манжета 9, при­крепленная к поршню шайбой 11, служит для создания герметично­сти полости А. Плотное прилега­ние манжеты к корпусу 6 достига­ется постановкой пружинного кольца 8. Внутренняя поверхность корпуса имеет высокую чистоту обработки и покрыта тонким сло­ем тормозной смазки ЖТК-3. Пружина 5, установленная между поршнем и верхней крышкой, предварительно затягивается уси­лием около 400 Н (40 кгс). Поэто­му разборку цилиндра следует производить в специальном при­способлении. Через штуцер 12 ци­линдр соединяется воздушной трубкой с электропневматическим вентилем.

При включении вентиля воздух под давлением 0,5—0,6 МПа (5—6 кгс/см²) из воздушной си­стемы автоматики тепловоза по­ступает в полость А цилиндра. При этом поршень вместе со штоком, сжимая пружину, переме­щается в крайнее верхнее по­ложение. Движение штока пере­дается через рычажную передачу створкам жалюзи, и они открыва­ются. При выключении электро- пневматического вентиля полость А сообщается с атмосферой, под действием пружины поршень воз­вращается в начальное положе­ние, и жалюзи закрываются. Для более плотного прилегания ство­рок жалюзи в закрытом состоя-

206

нии при установке привода можно создать дополнительную затяжку пружины 5 ввертыванием штока 3 в вилку 1. При этом труба 2 не дол­жна выступать над крышкой 4 более чем на 10 мм.

В случае отказа электропневматического привода жалюзи мож­но открыть вручную при помощи ручки, находящейся на задней стенке каркаса охлаждающего устройства, и зафиксировать их в открытом положении штифтом.

Переключатель (рис. 124) предназначен для подачи воздуха к цилиндру привода верхних жалюзи при открытии любых боковых жалюзи. Бронзовый-золотник 3 диаметром 13 мм притирается к внут­ренней поверхности корпуса 1 переключателя. Диаметральный за­зор между корпусом и золотником составляет 0,025—0,035 мм. Притертый золотник должен плавно перемещаться в корпусе под действием своей массы. Кольцо 2, втулка 4 и пробка 5 обеспе­чивают герметичность полостей В и Г. При включении электро­пневматического вентиля привода, например, правых боковых жалюзи сжатый воздух поступает в цилиндр привода этих жалюзи и в полость В переключателя. Воздух перемещает золот­ник в крайнее левое положение и через открывающийся правый вертикальный канал проходит к цилиндру привода верхних жалюзи. При этом перепуск воздуха в полость Г не допускается.

6. Управление работой жалюзи и вентилятора

Автоматическое регулирование температуры воды основного и дополнительного контуров дизеля обеспечивает минимальный расход мощности на привод вентилятора, позволяет поддерживать темпера­туру воды в строго определенных пределах, что способствует повы­шению долговечности дизеля, гидропередачи и водяных,секций. Тем­пература масла дизеля и гидропередачи при этом также поддержи­вается в заданных пределах благодаря правильному выбору площа­дей водомасляных теплообменников.

Регулирование температуры воды осуществляется своевременным открытием и закрытием жалюзи, включением и выключением венти­лятора. Первичным элементом системы автоматического управления жалюзи и приводом вентилятора (рис. 125) являются однопредель­ные термореле Т-35. Три таких реле установлены в водяном трубо­проводе основного контура на выходе из дизеля, еще три — в трубо­проводе дополнительного контура перед охладителем наддувочного воздуха, из них два управляют работой жалюзи, а четыре — приводом вентилятора.

При повышении температуры воды основного контура до 75 °С срабатывает реле 5. Его контакты замыкают цепь включения электро­пневматического вентиля 7 привода левых жалюзи, и жалюзи откры­ваются. При достижении температурой воды дополнительного конту­ра 57 °С срабатывает термореле 14, и открываются правые жалюзи.

207

Рис 125 Схема системы автоматического управления жалюзи и приводом вентилятора /—дизель,2—масляный насос дизеля,3—датчик реле Т 35 включения вентилятора на 100 % иую мощность,4—золотник наполнения гидромуфты привода вентилятора, 5—датчик реле Т-35 привода правых жалюзи,6—датчик реле Т 35включення вентилятора на 50 %-ную мощность,7, 13—электропневматнческне вентилиуправлення жалюзи,8, 9, 12—цилиндры привода жалюзи,10—вентилятор,11—кардаиный вал,14—датчик реле Т 35 привода левых жалюзи,15—коническая зубчатая пара редуктора,16—гидромуфта,17—повышающая цилиндрическая зубчатая пара редуктора,18—упругая муфта

Верхние жалюзи открываются одновременно с первыми открыва­ющимися боковыми жалюзи.

При повышении температуры воды в основном или дополнитель­ном контуре соответственно до 80° или 62° С срабатывает одно из двух реле 6 (на рисунке оба реле условно совмещены), включающих электропневматический вентиль 50 %-ного наполнения гидромуфты привода вентилятора. Вентилятор начинает вращаться, охлаждая воду. При снижении температуры воды от пределов включения реле на 3°С реле выключается, и вентилятор останавливается. Если температура воды снова начнет расти, то при достижении ею вышеупомянутых значений реле опять включит вентилятор.

При высокой температуре наружного воздуха и большой нагруз­ке на дизель температура воды будет повышаться, несмотря на работу вентилятора на частичной мощности. При этом может включиться одно из двух (или оба) термореле 3 (условно совме­щены на рисунке), настроенных соответственно на температуры 90° С основного и 67°С дополнительного контура и управляющих вен­тилем 100 %-ного наполнения гидромуфты. Вентилятор начнет вращаться с максимальной частотой, обеспечивая эффективное охлаждение воды. Когда значение температуры станет ниже на 3° С предела срабатывания реле 3, произойдет переключение на 50 %-ное наполнение гидромуфты, мощность вентилятора снизит­ся. Таким образом, температура воды обоих контуров авто­матически поддерживается в благоприятных с точки зрения теплового режима дизеля пределах.

В необычных случаях можно перейти на ручное дистанцион­ное управление открытием жалюзи и включением вентилятора. Оно осуществляется включением соответствующих тумблеров на пульте машиниста, в результате которого получают питание нужные венти­ли привода жалюзи и наполнения гидромуфты. При переходе на дистанционное управление рекомендуется:

открывать левые жалюзи при температуре воды основного кон­тура 70—75°С, правые — при температуре воды дополнительного контура 50—57° С;

включать вентилятор при температуре воды основного контура 80—85° С, дополнительного — 62 —67° С.

Выключать вентилятор и закрывать жалюзи следует при дости­жении температурой воды значений ниже указанных пределов. Если температура воды основного контура снижается медленнее, чем до­полнительного, следует закрыть правые жалюзи, если наоборот,— левые.