5 Будова та технічні характеристики гасителів коливань
На пасажирських вагонах у більшості випадків експлуатуються гасителі коливань конструкції КВЗ-ЛИИЖТ за креслеником 45.30.045, НІД 1100 за ТУ У 00223214-002 (рисунок 4) і на швидкісних вагонах за креслеником 4065.33.000 (рисунок 4а), які конструктивно подібні. У циліндрі 5 розміщений шток 9 з поршнем 6, укомплектованим поршневим кільцем 7. У поршні на нарізі закріплена верхня клапанна система, яка працює на ході розтягування. Циліндр закритий знизу днищем 3, а зверху — напрямною 12. Його торці ущільнені алюмінієвими кільцями 2. Усі деталі розміщені в корпусі, що складається із стакана 4 і нижньої головки 1, та закріплені гайкою 13 через обойму сальника 14 і застопорені
гвинтом 19.
Шток з'єднаний наріззю М42х2 з верхньою головкою 15 і зафіксований стопорним гвинтом 16. На гасителях коливань НЦ 1100 фіксація з'єднання головки зі штоком проводиться за допомогою тарілчастої пружинної шайби. До головки прикріплений також на нарізі МІ 15x1,5 захисний кожух 17. В отвори головок 1,15 вмонтовані на клею 88 СА гумові 28 і металеві 29 втулки. Верхній і нижній клапани взаємозамінні, закріплені в гніздах наріззю М39 на корпусі 8 клапана і зафіксовані зверху дистанційним кільцем 24, а знизу — стопорним кільцем 26. Перепускні отвори 25 перекриті диском 23 опускного клапана, що притискається пружиною 22 до конічних буртів корпусу. У цих буртах видавлені дві дросельні щілини. У середині корпусу розміщений запобіжний клапан із шарика 20, що притискається до сідла пружиною 21. Силу натискання пружини регулюють гвинтом 27, що має отвір і шліц для викрутки.
У гаситель коливань заливають 0,9 л одного із таких олив: МВП згідно з ГОСТ 1805; АМГ-10 згідно з ГОСТ 6794; МГЕ-10А згідно з ОСТ 38.01281.
Рисунок 4 – Гаситель коливань конструкції КВЗ – ЛИИЖТ
Рисунок 4а – Гаситель коливань креслеником 4065.33.000
Перед заправленням рідину фільтрують через металеву сітку 018Н згідно з ГОСТ 6613. Попадання в гаситель коливань сторонніх включень: пилу, ворсу від ганчір'я тощо — не допускається.
Витоки рідини по штоку 9 запобігаються двома каркасними самопідтискними манжетами 18 в обоймі 14, а по корпусу 4 — гумовим кільцем 10, підтисканням гайкою 13 через металеве кільце 11.
При зворотно-поступальному русі штока з поршнем відносно циліндра робоча рідина дроселює через калібровані щілини на ході стиснення в нижньому клапані, а на ході розтягування — у верхньому.
При частотах 4 Гц, швидкостях поршня 0,2 м/с втрачається роботоздатність гасителя коливань внаслідок того, що порожнини циліндра не встигають заповнюватися рідиною в силу її інертності та місцевих опорів потоку.
При частоті менше 3 Гц і швидкості 0,15 м/с високий амплітудний вплив швидкості поршня обумовлює високі реакції гасителя коливань, які обмежуються запобіжним клапаном нарівні (4,5±0,5) МПа. Регулювання обмежувача виконується на спеціальному гідропресі поворотом гвинта 27 з наступним його кернуванням від самовідгвинчування. Кульковий запобіжний клапан обмежує тільки максимальне зусилля низькочастотних коливань кузова.
Процес наповнення рідиною робочих порожнин циліндра здійснюється почерговим відкриттям на ході розтягування (рисунок 56, 5г) диска нижнього клапана, а на ході стиснення (рисунок 5а, 5в) — диска верхнього клапана за рахунок утворюваних перепадів тиску між порожнинами. Найбільші місцеві опори гідропотоку створюються в дросельних отворах 25 у корпусі 8 клапана, шліцах дистанційного кільця 24 при масивному диску 23 з пружиною 22.
Важливою вимогою до гасителя коливань (рисунок 4) є забезпечення щільності нарізного з'єднання корпусу 8 клапана,
посадки шарика 20 в гніздо, диска 23 на площині буртів, торцевих з'єднань циліндра 5 ущільнювальними кільцями 2 без ослаблення затягування гайкою 13, обмеження зазору між штоком і напрямною 12 (головка циліндра) від 0,064 мм при виготовленні до 0,080 мм в експлуатації. Штоковий зазор із конічною виточкою напрямної служить для видалення повітря із циліндра. Рідина, що перетікає по ньому, відгороджується манжетою 18 (72x47x10) згідно з ГОСТ 8752 і зливається шліцевими вирізами напрямної в рекуперативну камеру. Друга манжета встановлюється дзеркально першій, ущільнює шток від проникання в циліндр пилу, бруду та вологи.
Поршневе кільце 7 із сірого чавуну СЧ21-40 ущільнює поршень на ході розтягування для забезпечення дроселювання через калібровані щілини. Гумове кільце 10 ущільнює гаситель коливань від витоків рідини по корпусу. При стисканні гайкою 13 через кільце 11 кільце 10 деформується по внутрішній поверхні корпусу. Гумові втулки 28 досить жорсткі і в меншій мірі обмежують вібрації і забезпечують шарнірність з'єднання.
Захисний кожух 17 захищає шток та сальниковий пристрій від зовнішніх метеорологічних та механічних впливів. Зовнішня поверхня гасителя коливань фарбується двічі емаллю МС-17 згідно з ТУ 6-10-1012.
Технічні характеристики гасителів коливань КВЗ-ЛИИЖТ, НЦ1100 та за креслеником 4065.33.000 наведені в таблиці І.
Розміри деталей гасителя коливань наведені в таблиці 2, а можливі несправності і способи їхнього усунення — в таблиці 3.
Рисунок 5 – Схеми циркуляції рідини в гасителі коливань (горизонтальна штриховка – зона низького тиску, вертикальна штриховка – зона високого тиску, )
Таблиця 1 — Технічні характеристики гасителів коливань
Найменування параметра |
Розмірність |
Марка гасителя коливань |
|||
КВЗ - ЛИИЖТ |
НЦ1100 |
№кр. 4065.33.000 |
|||
1 |
Довжина при повному стисненні по осях головок |
мм |
360 |
З60.+32 |
365 |
2 |
Діаметр штока |
мм |
48 |
48h8 |
48 |
3 |
Діаметр циліндра |
мм |
67,5 |
67,5Н8 |
67,5 |
4 |
Діаметр поршня |
мм |
67,5 |
67,5f9 |
67,5 |
5 |
Діаметр корпусу |
мм |
120 |
120 |
120 |
6 |
Хід поршня |
мм |
190 |
190±4 |
190 |
7 |
Параметр опору |
кНс/м |
100-120 |
110±10 |
90-120 |
8 |
Об'єм робочої рідини |
л |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
9 |
Тиск відкривання запобіжного клапана |
МПа |
4,5±0,5 |
4,5+0,5 |
4,5±0,5 |
10 |
Маса гасителя |
кг |
19 |
19 |
19 |
Таблиця 2 — Альбомні розміри деталей гасителя коливань
Ч.ч |
Найменування деталей |
Найменування розміру |
Розмір, мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Циліндр |
Діаметр зовнішній Діаметр внутрішній Довжина |
|
2 |
Шток із поршнем |
Діаметр штока Довжина |
|
3 |
Корпус клапана |
Нарізь зовнішня Висота |
|
4 |
Диск клапана |
Діаметр зовнішній Діаметр внутрішній Висота |
|
5 |
Напрямна штока |
Діаметр зовнішній Діаметр внутрішній Висота |
|
6 |
Гайка корпусу |
Нарізь зовнішня Діаметр внутрішній Висота |
|
7 |
Головка верхня |
Діаметр внутрішній Ширина |
|
Кінець таблиці 2
1 |
2 |
3 |
4 |
8 |
Втулка головки гумова |
Діаметр зовнішній |
|
Діаметр внутрішній |
|
||
Довжина |
89 |
||
9 |
Втулка головки металева |
Діаметр зовнішній |
39,5±0,2 |
Діаметр внутрішній |
|
||
Довжина |
|
||
10 |
Кожух захисний |
Діаметр зовнішній |
120 |
Діаметр внутрішній |
113 |
||
Довжина |
220 |
||
11 |
Стакан корпусний |
Діаметр зовнішній |
|
Діаметр внутрішній |
102±0,5 |
||
Довжина |
240±0,5 |
||
12 |
Пружина запобіжного клапана |
Кількість робочих |
|
витків, шт |
5 |
||
Діаметр витка, мм |
7,6 |
||
Висота в вільному |
|
||
стані, мм |
|
||
Жорсткість кН/м |
27 |
||
13 |
Пружина впускного клапана |
Кількість робочих |
|
витків |
2,5 |
||
Діаметр |
|
||
зовнішній, мм |
|
||
Висота в вільному |
|
||
стані, мм |
1 |
||
Жорсткість, кН/м |
0,41 |
Таблиця 3 — Несправності і способи усунення відмов деталей та складальних одиниць гасителя коливань в експлуатації
Назва складальної одиниці, деталі |
Несправність |
Причина несправності |
Наслідки несправності |
Способи усунення несправності |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Гаситель коливань в зборі |
Витік робочої рідини |
Знос, злам деталей ущільнення штока, ослаблення затягнення гайки, пошкодження гумового кільця ущільнення корпусу |
Зниження параметра опору, повна відмова гасителя коливань, погіршення плавності ходу вагонів |
Відремонтувати гаситель коливань на ремонтній дільниці |
|
Від'єднання штокової головки |
Ослаблення, зминання гумового з'єднання штока і головки, само-відгвинчування, злам стопорного гвинта |
Повна відмова гасителя коливань, збільшення динамічної навантаженості підресорних частин |
Замінити гаситель коливань на новий або відремонтований |
|
Зазори у вузлах кріплення коливань на візку більше 1мм |
Знос гумових, металевих втулок в головках гасителя коливань, знос монтажних валиків або втулок в кронштейнах |
Зниження ефективності роботи гасителя коливань, удари у вузлах кріплення |
Замінити втулки в головках гасителя коливань, в кронштейнах візка; замінити валик |
Манжети, кільця та інші деталі із гуми |
Знос, розриви, викришування, залишкова деформація |
Неякісний матеріал, старіння, надмірний питомий тиск і поверхневі сили, пошкодження при складанні і розбиранні гасителя коливань, накопичення під кожухового льоду. |
Розгерметизація гасителя коливань, витік і забруднення рідини, збільшення зазорів у складальних одиницях |
Замінити гумові деталі і робочу рідину, вдосконалити технологію монтажних робіт |
|
Заповнення під-кожухової порожнини спресованим снігом або льодом |
Неправильна установка гасителя коливань на візку |
Зменшення ходу гасителя коливань, блокування підвішування, зруйнування гасителя коливань та деталей його кріплення |
Очистити підкожу-хову порожнину та перевірити кріплення кожуха |
|
Від'єднання кожуха від штокової головки |
Ослаблення, зминання гумового з'єднання, втрата стопорного болта, пошкодження нарізі |
Засмічення підкожухової порожнини, прискорений знос манжет, напрямної та штока, згин штока |
Закрутити або замінити кожух, установити стопорний болт |
Шток із поршнем |
Знос циліндричної поверхні штока до розміру 47,90 мм і менше |
Забруднення робочої рідини, неякісне виготовлення або ремонт,пошкодження деталей ущільнення штока |
Зниження параметра опору, витік робочої рідини, засмічення і обводнення внутрішніх порожнин |
Відремонтувати або замінити шток, замінити деталі ущільнення |
|
Корозія зовнішньої поверхні штока |
Неякісне виготовлення та відсутність захисного покриття |
Підвищений (в 3-4 рази) знос манжет штока, засмічення та обводнення робочої рідини |
Відремонтувати або замінити шток |
Напрямна штока |
Знос внутрішньої циліндричної поверхні до розміру 48, 10мм та більше |
Неякісне виготовлення або ремонт, забруднення робочої рідини, пошкодження ущільнення штока, перекіс гасителя в кронштейнах візка |
Зниження параметра опору, підвищене навантаження на манжети і поршень |
Відремонтувати напрямну наплавленням міднозалізними електродами або латунню з наступною механічною обробкою, допускається установка (приварка) втулки напрямної |
Циліндр |
Знос внутрішньої поверхні до розміру 69,0 мм та більше |
Взаємодія з поршнем при відсутності або забрудненні рідини, неякісневиготовлення або ремонт |
Зниження параметра опору, прискорений знос поршневого кільця |
Відремонтувати або замінити циліндр, замінити робочу рідину |
Клапан у зборі |
Відсутність або зниження сили в'язкого опору при проході рідини через дросель |
Нещільна посадка диска впускного клапана або кульки запобіжного клапана, розрегулювання, зменшення в'язкості рідини |
Зниження параметра опору, погіршення плавності ходу вагона |
Замінити, відновити несправні деталі, притерти диск, обпресувати кульку. Скласти та відрегулювати клапан, замінити рідину |
|
Просідання більше 1 мм, злам пружини запобіжного клапана |
Неякісне виготовлення або ремонт, засмічування дросельних отворів |
Часткова відмова гасителя коливань, підвищення динамічної навантаженості вагона |
Замінити пружину, відрегулювати тиск відкривання запобіжного клапана |
|
Знос, зминання або зріз нарізі регулювального гвинта |
Неякісне виготовлення або ремонт |
Розрегулювання розвантажувального пристрою, частковий відказ гасителя коливань |
Замінити клапан |
|
Просідання більше 2 мм, злам пружини впускного пристрою клапана |
Неякісне виготовлення або складання, зруйнування утомне |
Нестабільна робота, заїдання диска з відказом роботи на одному із ходів |
Замінити пружину |
|
Задири, риски, знос циліндричної поверхні поршня до розміру менше 66мм |
Неякісне виготовлення, забруднення рідини, неправильне складання гасителя коливань та його установки |
Зниження параметра опору, прискорений знос напрямної, циліндра та поршневого кільця |
Відремонтувати поршень або замінити шток із поршнем |
Кільце циліндра ущільнюва-льне |
Тріщина, пластична деформація, зминання більше 0,3 мм |
Неправильне складання, неякісний ремонт |
Ослаблення фіксації і витоку рідини із циліндра, зниження опору гасителя коливань |
Замінити ущільнювальне кільце циліндра |