Вертикальная передача

Посмотрите на рис. 57. На каждом из двух коленчатых валов — верхнем и нижнем — навешено по 10 шатунов    с    поршнями — всего 20 встречко-движущихся поршней. Одной из особенностей дизелей этого типа является то, что нижний поршень должен открывать и закрывать выпускные окна в полном соответствии с закрытием и открытием продувочных окон, которыми управляет верхний поршень.

Рис. 57. Схема дизеля 10Д100 и вертикальной передачи

Если установленный порядок движения поршней нарушится, то не будет обеспечен нормальный рабочий процесс в дизеле. Отсюда следует, что оба коленчатых вала — верхний и нижний — должны быть связаны между собой, автоматически обеспечивая синхронное вращение,  это во-первых. Во-вторых, в двухвальных дизелях 2Д100 и 10Д100 валом отбора мощности, как уже знает читатель, является нижний коленчатый вал. Значит, вся мощность, воспринимаемая верхним коленчатым валом от своих поршней, за исключением мощности, которая расходуется на приведение в действие воздухонагнетателя и топливных насосов, должна  передаваться  нижнему  валу. Но нижний и верхний коленчатые валы удалены друг от друга на расстояние около 2 м. Это затрудняет осуществление передачи вращения от одного вала к другому. Если еще учесть, что внутри дизеля очень мало места для установки такой передачи, то станет ясно, что не всякое устройство, обеспечивающее согласованное вращение валов, может быть использовано по условиям размещения его, а также весовым соображениям. Для передачи мощности от верхнего коленчатого вала к нижнему и синхронизации их работы наиболее просто было бы соединить валы между собой с помощью цилиндрических зубчатых колес. Однако такая передача заняла бы слишком много  места  в  дизеле. Наиболее компактной и легкой передачей оказалась вертикальная передача с коническими зубчатыми колесами, размещенная, как уже отмечалось, в отдельном 12-м вертикальном отсеке блока дизеля — со стороны тягового генератора. Схема устройства вертикальной передачи показана на рис. 58. Большие конические зубчатые колеса крепятся призонными болтами к фланцам нижнего и верхнего коленчатых валов, а малые колеса устанавливаются   на   концевых  шейках двух валов вертикальной передачи, соединенных упруго. Как это достигается?

Рис. 58. Схема устройства вертикальной передачи

Соединение, в котором шпонки выполнены за одно целое с валом, называют шлицевым. Такое соединение применено в вертикальной передаче. Благодаря этому валы вертикальной передачи имеют возможность перемещаться в осевом направлении из-за тепловых деформаций даже при небольшом изменении их длины (и высоты блока): получается упругий (торсионный) вал. Упругий торсионный вал предохраняет также зубья колес от толчков при пуске дизеля и при изменении частоты вращения коленчатых валов. Тем самым их совместная, синхронная работа, о которой говорилось в начале параграфа, не нарушается. В то же время шлицевое соединение торсионного вала хорошо воспринимает высокие динамические нагрузки. На дизелях старой постройки, например 2Д100, в вертикальной передаче вместо торсионного вала применена эластичная (пружинная) муфта, соединяющая верхний и нижний полувалы; пружины выполняют роль упругого элемента —торсиона.