2 Улаштування і робота гідравлічних гасителів коливань

2.1 На даний час на локомотивах ВЛ-8М, ВЛ-10, ВЛ-11, ВЛ-80 в/і, ВЛ-82М, електропоїздах ЕР1, ЕР2 в/і, ЕР9М встановлено в більшості випадків гасителі коливань виробництва Калінінського вагонобудівного заводу /КВЗ/. На електровозах ЧС7 і ЧС8 - гасителі коливань типу Н8, а на електровозах ЧС4 - типи Н7К і ТВ. На тепловозах ТЕП70 установлено гідравлічні гасителі Коломенського тепловозобудівного заводу /КТЗ/.

На тепловозах ЧМЕ3 - гідравлічні гасителі типу TE1-10A.

2.2 Гідравлічні гасителі коливань мають телескопічно - поршневу конструкцію. Схема улаштування гідравлічного гасителя приведена на рисунку 1.

У циліндрі поз.5 розміщено шток поз.8 з поршнем поз.6. Знизу циліндр закрито днищем поз 2, а зверху - направляючою штока поз 9. У поршні і днищі вмонтовано впускні пристрої /клапани/ поз.16, 18, розвантажувальні пристрої /запобіжні клапани/ поз.7, 3 і дросельні отвори Б, В. Усі деталі розміщено в корпусі, що складається із стакана поз.4 і нижньої кріпильної головки поз 1, і закріплено гайкою поз.10. Порожнини циліндра заповнено робочою рідиною, ущільненнями якої служать поршневе кільце поз.17, манжета поз. 13 і гумове кільце поз.15. До штока поз.8 прикріплено верхню кріпильну головку поз.12 і захисний кожух поз.11 у виді циліндра чи сильфона.

Направляюча поз.9 має зливальний виріз А. Манжета поз.13 підгорнута до штока пружиною поз. 14.

2.3 Гасителі коливань кріпляться паралельно напрямку пружних коливань за допомогою кріпильних головок і втулок, в які вставляються валики.

При коливаннях колісної пари і візка в первинному ресорному підвішуванні візка і кузова - у вторинному ресорному підвішуванні, шток поз. 8 гасителя робить зворотно-поступальний рух щодо циліндра поз.5.

При ході стискання /рисунок 2, а і в / зменшується об'єм надпоршневої порожнини А і збільшується в надпоршневій зоні порожнини В. Штоком поз.8 рідина витісняється з циліндра через дросельний отвір В днища в рекуперативну камеру С.

Робота сил в'язкого опору витрачається на нагрівання рідини, теплота розсіюється через корпус у навколишнє середовище.

При великих швидкостях ходу стискання підвищеним тиском відкривається розвантажувальний пристрій поз.3 в днищі і робоча рідина перетікає з циліндра в рекуперативну камеру С. Таким чином в клапанному режимі роботи гасителя обмежуються на розрахунковому рівні тиск рідини і сили в'язкого опору.

При ході розтягання /рисунок 2, б і г/ рідина дроселює з надпоршневої порожнини В в підпоршневу А через малий отвір Б в поршні. Одночасно, за рахунок розрядження в об'ємі вихідного з циліндра штока, частина рідини якої не стає в порожнині А заповнюється з рекуперативної камери С через відкритий перепадом тисків впускний клапан поз.18.

При великих швидкостях переміщення штока на ході розтягання відкривається розвантажувальний пристрій у поршні і робоча рідина перетікає з надпоршневої порожнини В в підпоршневу А. В результаті сили в'язкого опору обмежуються.

Рідина, яка просочується через кільцевий зазор між штоком і напрямною вільно стікає по вирізу А в рекуперативну камеру С. Витоки робочої рідини через не щільності значно знижують працездатність гасителя коливань.

2.4 Працездатність гідрогасителів визначається процесами наповнення циліндра робочою рідиною і її дроселювання через калібровані отвори в поршні і днищі.

2.4.1 Якість процесу наповнення робочих порожнин рідиною залежить:

- від зниження опору тертю рідини і місцевих опорів потоку на пропускних ділянках від рекуперативної камери С до підпоршневої порожнини А /робота днища/;

- від рівня рідини в гасителі, що перекриває нижній впускний клапан. При заправленні максимум рідини дорівнює обсягу кільцевого перерізу циліндра і перерізу рекуперативної камери, мінімальна кількість рідини визначається випробуванням на стенді в умовах близьких до експлуатаційних;

- від мір видалення повітря з порожнин високого тиску /розташування дроселів у найвищих точках порожнин, захист від спінювання рідини й інше/,

- від максимуму пропускного перерізу і мінімальної маси впускного клапана;

- від заходів по захисту /обмеженню/ швидкості поршня від високочастотних складових коливань шляхом установки пружних елементів у головках гасителя чи установкою гасителя в елементах підвішування, де відсутні високочастотні коливання;

- від в'язкості рідини, особливо при низьких температурах навколишнього середовища.

2.4.2 Якість процесу дроселювання залежить від перепаду тиску чи витрати рідини в циліндрі і характеризується закономірностями:

- опір гасителя пропорційно щільності рідини, кубу ефективної площі поршня і обернено пропорційно квадрату перерізу дроселя і не щільності циліндра;

- зміна опору гасителя пропорційно зміні зазорів у з'єднаннях. Одним з найбільш визначальних є зазор між штоком і направляючою. При зміні в міжремонтний період опору гасителя на 50% можна допустити збільшення зазорів до 40%, а сумарного перерізу дроселя і нещільності до 20%;

- при збільшенні в'язкості чи щільності робочої рідини опір гасителя зростає, але до визначеної величини, після чого воно зменшується через погіршення процесу наповнення;

- з збільшенням маси запобіжного клапана гаситель починає сприймати ударні навантаження жорстко навіть при низькочастотних коливаннях і тому маса клапана повинна бути мінімальною, а переріз конструктивно можливим;

- повільна і нещільна посадка диска впускного клапана приводить до зниження опору гасителя і тому легкі диски повинні рівномірно притискатися по окружності слабкою пружиною до посадочного гнізда;

- до зниження опору гасителя і підвищенню його нелінійності приводить неповне заповнення циліндра робочою рідиною, а також якщо повітря потрапить в порожнину високого тиску;

- до втрати робочого ходу і зниженню зусиль і роботи сил в'язкого тертя приводить збільшення зазорів по осі гасителя, зокрема радіального зазору між втулкою і валиком кріплення.

2.5 Гідравлічні гасителі коливань, виготовлені згідно вимог ОСТ24.153.01-87 у місцях, зазначених у технічній документації, повинні мати маркірування, що містить нижченаведені дані /рисунок 3/:

- умовний номер чи товарний знак заводу-виготовлювача;

- дата виготовлення /порядковий номер місяця і дві останні цифри року виготовлення/;

- порядковий номер гасителя по системі нумерації заводу-виготовлювача;

- тип і значення параметра опору;

- відстань між осями головок стиснутого гасителя.

Клеймо відділу технічного контролю ставиться в місцях визначених технічною документацією.