Видеоканал РЦИТ на YouTUBE


Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru


ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Силовые гидромеханические передачи
специального самоходного подвижного состава
Учебное пособие


УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Силовые гидромеханические передачи
специального самоходного подвижного состава

ОГЛАВЛЕНИЕ

   Общие сведения

 Глава 1. Гидромеханическая передача УГП-230
   1.1. Общее устройство
   1.2. Комплексный гидротрансформатор-II
   1.3. Коробка передач
   1.4. Система управления, питания и смазки УГП-230

 Глава 2. Гидромеханическая передача ГМП-300
   2.1. Общее устройство
   2.2. Устройство и работа составных частей ГМП-300
   2.3. Устройство гидросистемы гидромеханической передачи ГМП-300
   2.4. Система управления и контроля
   2.5. Техническое обслуживание ГМП-300
   2.6. Требования безопасности
   2.7. Основные правила эксплуатации ГМП-300

   Рекомендуемая литература


ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

   На современных типах специального самоходного подвижного состава (ССПС), таких как автодрезины ДГКу, ДГКу – 5, мотовозы МПТ – 4, МПТ – 6, МПТ – 6.2, автомотрисы АДМ – 1, АДМ – 1.3, АДМ – 1.5, АДМ – 1С, применяются гидромеханические силовые передачи. Гидромеханической называется силовая передача, в которой вращающий момент от двигателя к колесным парам передается как механическими (коробка переключения передач (КПП), карданные валы, осевые редукторы и т. д.), так и гидравлическим элементом – гидропередачей (гидромуфтой или гидротрансформатором).

   Гидропередача представляют собой устройство для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости.
   По сравнению с передачами других видов гидропередача имеет ряд преимуществ:
   - простота преобразования вращательного движения в поступательное;
   - возможность плавного (бесступенчатого) изменения соотношения скоростей входного и выходного валов;
   - относительно малая масса при большой передаваемой мощности.

   Гидропередача состоит из двух гидравлических машин.
   Ведущим звеном является центробежный насос (насосное колесо), связанный с коленчатым валом двигателя. Посредством насосного колеса, механическая энергия преобразуется в энергию потока жидкости.
   Ведомое звено – турбина (турбинное колесо), связанная с ведомым валом. Турбинное колесо преобразует энергию потока жидкости в механическую энергию вращения ведомого вала. При этом, насосное и турбинное колеса не связанны между собой механически, а связаны только протоком движущейся жидкости. Насосное и турбинное колеса расположены соосно и максимально сближены в общем корпусе. Гидропередачи подразделяют на гидромуфты и гидротрансформаторы.

   Гидромуфтой (рис.1) называется гидродинамическая передача, состоящая из двух лопастных колес – насосного и турбинного.


Рис.1.Насосное и турбинное колеса гидромуфты:
1 – насосное колесо; 2 – турбинное колесо

   Насосное колесо 2 получает вращение от вала первичного двигателя, а турбинное колесо 1 передает вращение на вал приводимой в действие машины.
   Схема действия гидромуфты показана на рис. 2. Турбинное колесо Т закрыто корпусом К, который вращается вместе с насосным колесом Н. На поверхностях насосного и турбинного колеса имеются радиальные лопатки. Внутренние полости колес образуют общую полость – круг циркуляции.
   Эта полость заполняется маслом при помощи отдельного шестеренчатого насоса, при помощи которого также, происходит замена нагревающегося в круге циркуляции масла, охлажденным и восполнение утечек в зазор между насосным и турбинным колесом. При вращении насосного колеса, масло, заполняющее круг циркуляции, разгоняется его лопатками и, под действием центробежных сил, по каналам между лопатками поступает в турбинное колесо.


Рис.2. Схема работы гидромуфты:
Н – Насосное колесо; Т – турбинное колесо; К – корпус
Стрелками показано направление вращения ведущего вала и направление потоков масла в круге циркуляции

   Воздействуя на лопатки турбинного колеса, масло отдает большую часть кинетической энергии, приобретенной на насосном колесе, и заставляет турбинное колесо вращаться в сторону вращения насосного. Срываясь с лопаток турбинного колеса, масло попадает на лопатки насосного и затормаживает его. При этом усилие затормаживания будет тем большим, чем меньше скорость вращения турбинного колеса.

   Гидромуфта может работать только при условии, если турбинное колесо будет отставать от насосного. Если скорости колес сравняются, в их полостях прекратиться циркуляция масла, а значит – прекратится передача вращающего момента от насосного к турбинному колесу. Отставание турбинного от насосного колеса называется скольжением. При передаче номинального момента частота вращения турбинного колеса на 2-5 % ниже частоты вращения турбинного. На рис. 3 показан график изменения отношения моментов насосного и турбинного колес при условно постоянной частоте вращения насосного колеса. Из графика видно, что при понижении частоты вращения турбинного колеса и неизменной частоте вращения насосного, вращающий момент на турбинном колесе в несколько раз больше чем на насосном.
   При остановленном турбинном колесе вращающий момент на нем может превышать номинальный почти в 20 раз. Также на графике показано изменение КПД гидромуфты в зависимости от соотношения частоты вращения колес. При заторможенном турбинном колесе КПД падает до ноля, так как вся энергия передаваемая насосным колесом турбинному превращается в тепло нагреваемого масла. При передаче номинального момента КПД гидромуфты достигает 95 − 98 % (2 − 5 % − коэффициент скольжения).


Рис.3 Графики моментов гидромуфты

   Гидромуфта передает вращающий момент от насосного колеса к турбинному колесу, не изменяя его величины (не учитывая внутренние потери). Гидромуфта выполняет роль эластичного соединения ведущего и ведомого валов.

   Гидротрансформатор (ГТР), в отличие от гидромуфты, может не только передавать вращающий момент, но и изменять его величину. Гидротрансформатор (рис.4) состоит из трех рабочих колес: насосного Н, соединенного с валом первичного двигателя, турбинного Т, соединенного с ведомым валом, и неподвижного колеса направляющего аппарата А (колеса 4 реактора), жестко связанного с корпусом К. Внутренние поверхности колёс образуют общую торообразную полость – круг циркуляции. Эта полость заполняется маслом при помощи отдельного шестеренчатого насоса. Гидротрансформатор имеет несколько внутренних подшипников для взаимной центровки колес и восприятия осевых нагрузок.


Рис.4. Схема работы простого
Н – насосное колесо; Т – турбинное колесо; А – направляющий аппарат; К – корпус.
Стрелками показаны направление вращения ведущего вала и направление потоков масла в круге циркуляции ГТР

   При вращении насосного колеса, его лопатки разгоняют заполняющее круг циркуляции масло. Потоки масла, под действием центробежной силы, по каналам между лопатками, устремляются к внешнему контуру колеса , затем попадают на лопатки турбинного колеса, разгоняя его. Потоки масла с лопаток турбинного колеса поступают на лопатки направляющего аппарата, изменяют свое направление и безударно входят на лопатки насосного колеса. При изменении направления потоков на направляющем аппарате возникает усилие, вызывающее противодействующий (реактивный) момент,который через масло воздействует на лопатки турбинного колеса, создавая на нем дополнительный момент, равный по величине реактивному моменту на направляющем аппарате. На рис.5 показана схема действия сил в гидротрансформаторе.


Рис.5. Схема действия сил в ГТР:
Н – насосное колесо; Т – турбинное колесо; А – направляющий аппарат (колесо реактора);
1,2 – направление потоков масла на лопатках ГТР

   Рн – сил потока масла, выходящего из насосного колеса, действующая в сторону, обратную его вращения.
   Рт – сила давления потока масла на лопатки турбинного колеса, действие которой совпадает с направление его вращения.
   Ра – сила давления потока масла на лопатки неподвижного направляющего аппарата, действующая в сторону, обратную направлению вращения турбинного колеса.

   Силы Рн, Рт, Ра приложены к лопаткам колес, у которых общая ось вращения О, и которые находятся от этой оси на расстоянии rн, rт,rа. Если движение установившееся, то Рн rн + Ра rа = Рт rт, т.е. момент на турбинном колесе равен сумме момента , переданного ему насосным колесом от первичного двигателя, и момента, созданного при изменении направления потока масла на направляющем аппарате – Мн + Ма = Мт.


Рис. 6. Графики моментов простого ГТР. 

   По мере увеличения скорости вращения турбинного колеса, изменяется угол, под которым потоки масла попадают на лопатки направляющего аппарата, соответственно изменяется угол, под которым реактивная сила воздействует на турбинное колесо. На рис. 6 видно, что в точке С пересечения линий изменения отношения моментов насосного и турбинного колес, момент направляющего аппарата будет равен нолю, т. к. моменты насоса и турбины будут равны между собой. Влево от этой точки момент направляющего аппарата действует в сторону, которую условно принято считать положительной, т. е. момент направляющего аппарата будет увеличивать момент на турбинном колесе. Справа от точки С момент направляющего аппарата считается условно отрицательным, т.к. он будет уменьшать момент на турбинном колесе. Чтобы избежать этого в гидропередаче применяют комплексные гидротрансформаторы, которые в зоне действия отрицательных моментов действуют как гидромуфты.

   Комплексным гидротрансформатором называется агрегат, который совмещает в себе свойства гидромуфты и гидротрансформатора.


Рис.7 Схема работы комплексного ГТР:
Н – насосное колесо; Т – турбинное колесо; А1,А2 − колеса направляющего аппарата(колеса реактора)
Стрелками показано направление вращения ведущего вала и направление
движения потоков масла в круге циркуляции ГТР

   В комплексном гидротрансформаторе (рис.7) имеются насосное колесо Н, соединенное с коленчатым валом двигателя и турбинное колесо Т, соединенное с первичным валом КПП.


Рис 8. Схема работы колес реактора:
1 – неподвижная втулка; 2 - ролики;  3 – наружная обойма; 4 – пружина.

   Особенностью комплексного гидротрансформатора является расчлененный направляющий аппарат, который состоит из двух реакторных колес (А1 и А2), установленных на неподвижной втулке на муфтах свободного хода – автологах (рис. 8). Колеса А1 и А2 (см. рис.7) могут вращаться на этой втулке только в сторону вращения турбинного колеса.
   Обратному вращению препятствуют муфты свободного хода, которые заклиниваются при попытке поворота колес в противоположном направлении.
   Все колеса установлены в общем неподвижном корпусе. С установкой расчлененного направляющего аппарата комплексный гидротрансформатор получает три различных режима работы (рис.9).


Рис.9. Графики моментов комплексного ГТР

   Первый режим – обе части направляющего аппарата замкнуты и остаются неподвижными. В этом режиме оба колеса реактора создают дополнительный реактивный момент на турбинном колесе. Момент на турбинном колесе МТ будет равен сумме момента, переданного ему насосным колесом Мн, и моментов от двух направляющих аппаратов Ма1 и Ма2 (МТ = Мн + Ма1 + Ма2).
   Этот режим соответствует первоначальному периоду работы гидротрансформатора при трогании ССПС с места, когда сопротивление на колесных парах наибольшее. При этом гидротрансформатор обладает значительной преобразующей способностью и вращающий момент на валу турбинного колеса в 3-4 раза превышает момент на валу насосного.

   Второй режим – первый направляющий аппарат А1 вращается в направлении вращения турбинного колеса и, соответственно, не создает реактивного момента. Второй направляющий аппарат А2 при этом остается неподвижным и продолжает создавать реактивный момент. Момент на турбинном колесе МТ будет равен сумме момента, переданного ему насосным колесом Мн, и реактивного момента от второго направляющего аппарата Ма2 (Мт = Мн + Ма2).
   Второму режиму соответствует период работы с меньшей преобразующей способностью, но с большим числом оборотов выходного вала и КПД, чем на первом режиме (разгон ССПС).

   Третий режим – оба направляющих аппарата (А1 и А2) свободны и вращаются в сторону вращения турбинного колеса. Этому режиму соответствует число оборотов турбинного колеса, близкое к числу оборотов насосного. Гидротрансформатор переходит на режим работы гидромуфты. Момент на турбинном колесе МТ практически равен моменту переданному ему насосным колесом Мн (МТ = Мн).
   Происходит прямая передача вращающего момента от насосного к турбинному колесу с передаточным отношением 0,95 – 0,98 (движение ССПС на номинальной скорости).
   Освобождение направляющих аппаратов А1 и А2 происходит по мере увеличения скорости вращения турбинного колеса (скорости движения ССПС) автоматически, за счет соответствующего этой скорости изменения направления потоков масла на входе в направляющие аппараты.

   По сравнению с механическими передачами, гидропередачи обладают рядом преимуществ: 
   1. Благодаря отсутствию жесткой связи между коленчатым валом дизеля и колесными парами, двигатель не испытывает резких колебаний нагрузки, а возникающие крутильные колебания гасятся в передаче за счёт дополнительного нагрева масла
   2. Гидропередача устраняет перегрузки двигателя во время пуска, при разгоне исполнительных механизмов, поэтому нет необходимости завышении мощности двигателя
   3. Тяговая характеристика гидропередачи имеет плавное, бесступенчатое изменение силы тяги, автоматически меняющееся при переменном сопротивлении движению
   4. Плавное изменение вращающего момента на ведущих колесах уменьшает вероятность их боксования в период трогания с места, благодаря чему, достигается значительное ускорение при разгоне

   Основными недостатками гидропередачи являются:
   1. Сложность изготовления
   2. Относительно большие масса и габариты
   3. Необходимость отвода тепла из гидротрансформатора


 Глава 1.
Гидропередача типа УГП-230

1.1. Общее устройство

   Унифицированная гидромеханическая передача мощностью 230 л. с. ((УГП- 230) применяется на автодрезинах ДГКу, ДГКу-5, мотовозах МПТ-4, автомотрисах АДМ разных модификаций.


Рис. 10. Кинематическая схема гидромеханической передачи УГП-230/К22 мотовоза МПТ-4:
1 – колесные пары; 2 – дизельный двигатель; 3 – карданный вал; 4 – привод генератора; 5 – генератор ЕСС5-91-492; 6 – гидропередача УГП-230; 7,11 – насосы импульсные; 8 – блок-насос; 9 – гидротрансформатор ГТК–II; 10 – компрессор ВВ0,8/8-720

   Гидромеханическая передача УГП-230 состоит из основного агрегата, объединяющего в одном блоке гидравлическую и механическую части, систем питания, управления и смазки. Блок гидравлической и механической части (рис.11) объединяет:
   1. Повышающий редуктор, передающий вращающий момент от входного вала к валу насосного колеса гидротрансформатора 1
   2. Комплексный гидротрансформатор 1 ГТК- II
   3. Коробку переключения передач 2
   Система питания и управления включает в себя насосы и аппараты автоматики для питания гидротрансформатора и переключения ступеней скоростей КПП и соединяющие их трубопроводы.
   Систему смазки составляют внешние трубопроводы 7 и внутренние, находящиеся в корпусах, каналы, по которым масло подводится к подшипникам, зубчатым колёсам и другим трущимся частям гидропередачи.
   На основном агрегате установлены насосы и аппараты систем питания и автоматики. В число насосов входят:
   1. Блок питательного и откачивающего насосов 6 с приводом от вала насосного колеса гидротрансформатора
   2. Первичный импульсный насос 8 с приводом от вала отбора мощности повышающего редуктора
   3. Вторичный импульсный насос 4 с приводом от вала реверса КПП.
   В верхней части корпуса КПП установлены клапаны плавного включения ступеней КПП 3. В нижней части корпуса КПП установлен комбинированный фильтр 5.

Технические характеристики *

Передаваемая мощность, л.с. 230
Тип гидротрансформатора (ГТР) ГТК-2
(комплексный, с постоянным наполнением)
Активный диаметр ГТР, мм 466
Коэффициент трансформации ~ 3,3
Количество ступеней в КПП 2
Количество режимов в КПП 2
Передаточные числа:
  а) повышающего редуктора
  б) КПП:
    маневровый режим–– 1 ступень 
    маневровый режим – 2 ступень 
    поездной режим –1 ступень 
    поездной режим –2 ступень
0,821

6,25
3,15
3,10
1,55
Давление питания ГТР, МПа 0,36-0,5 (0,35- 0,4)**
Максимально допустимая t° масла на выходе из ГТР 110°С
Производительность питательного насоса, л/мин 120
Система переключения ступеней автоматическая
двухимпульсная
Рабочая жидкость масло индустриальное марки 12 или 20
Система смазки  смешанная
(принудительная и разбрызгиванием)
Габаритные размеры, мм:
   ширина 
   длина
   высота
890
1850
1700
Конструктивный вес, кг 2100

   * технические характеристики могут быть несколько иными в зависимости от типа применённого двигателя.
   ** для ДГКу


Рис. 11. Устройство гидропередачи УГП – 230:
1 – гидротрансформатор с повышающим редуктором; 2 – коробка перемены передач; 3 – клапаны плавного включения ступеней; 4 – вторичный импульсный насос; 5 – комбинированный фильтр; 6 – блок- насос; 7 – трубопроводы системы смазки; 8 – первичный импульсный насос


1.2. Комплексный гидротрансформатор типа ГТК-II.

   Гидротрансформатор (рис. 12) состоит из насосного колеса 6, насаженного на ведущий вал 13, турбинного колеса 5, соединенного через колокол 7 с зубчатой муфтой 14 и двух направляющих аппаратов 26. Направляющие аппараты снабжены муфтами свободного хода – а – автологами 25.
   В обоймах обгонных муфт имеются пазы с наклонными площадками для одностороннего заклинивания роликов 27, которые поджимаются двухусыми пружинками. Обе обоймы с роликами и колесами направляющих аппаратов установлены на неподвижной втулке 28 и могут вращаться только в сторону вращения насосного и турбинного колес. Колеса ГТР литые из алюминиевого сплава.
   Опорой турбинного колеса и жестко связанной с ним через колокол зубчатой полумуфты, является с одной стороны подшипник 16, установленный на неподвижной ступице 12, а с другой стороны подшипник 8, установленный в картере 15. 5   Смазка подшипников и зубчатых колес осуществляется принудительно по специальным каналам 24.

Рисунок 12.
Комплексный гидротрансформатор типа ГТК – II:

1 – ведущая шестерня;
2 – первичный вал;
3 – подшипник;
4 – втулки хромированные;
5 – турбинное колесо;
6 – насосное колесо;
7 – колокол;
8 – подшипник;
9 – втулка хромированная;
10,12 – ступица.
11 – подшипник;
13 – вал;
14 – муфта зубчатая;
15 – картер ГТР;
16 – подшипник;
17 – кольцо регулировочное;
18 – подшипник;
19 – шестерня;
20 – подшипник;
21 – гайка;
22 – крышка;
23 – кольца уплотнительные;
24 – масляные каналы;
25 – обойма автолога;
26 – направляющие аппараты;
27 – ролики;
28 – втулка неподвижная;
29 – кольца регулировочные;
30 – фланец входной;
31 – кольцо маслоотбойное

   Работа ГТК – II. Вращающий момент от двигателя через карданный вал и промежуточный вал (см. рис. 10) передается на первичный вал 2 (рис. 12), и через пару зубчатых шестерен 1,19 – на вал 13 насосного колеса. Круг циркуляции заполняется маслом при помощи питательной секции блок - насоса. Насосное колесо своими лопатками вращает масло, которое приводит во вращение турбинное колесо. В зависимости от направления потока масла, сходящего с лопаток турбинного колеса, изменяется направление его давления на лопатки направляющего аппарата.

   Гидротрансформатор имеет три режима работы: :
   Первый режим. При малой частоте вращения турбинного колеса давление потока масла на лопатки обоих направляющих аппаратов действует в сторону, противоположную направлению вращения турбинного колеса. Автологи заклиниваются, и обе части направляющего аппарата остаются неподвижными, создавая на турбинном колесе дополнительный реактивный момент.
   Второй режим работы. По мере увеличения скорости движения машины, т.е. при увеличении скорости вращения турбинного колеса, изменяется направление потока масла на лопатки первого направляющего аппарата. При определенной частоте оборотов направление потока масла, выходящего из турбины, совпадает с направлением вращения турбинного колеса. При этом автологи первой ступени направляющего аппарата расклиниваются, первая ступень направляющего аппарата увлекается потоком масла и начинает вращаться в сторону вращения турбинного колеса. Вторая ступень направляющего аппарата при этом остается неподвижной и продолжает создавать на турбинном колесе дополнительный реактивный момент. ГТР с одной неподвижной ступенью обладает меньшей преобразующей способностью, т. е. отношение моментов и частоты вращения на насосном и турбинном колесах становиться меньше. Однако КПД ГТР становится больше, т. к. снижаются потери в круге циркуляции за счет безударного входа потока масла с турбинного колеса в первый направляющий аппарат.
   Третий режим работы. При дальнейшем увеличении частоты вращения турбинного колеса, направление потока масла входящего с турбинного колеса на направляющие аппараты изменяется так, что начинает вращаться и вторая ступень направляющего аппарата. После этого, в ГТР будут взаимодействовать только насосное и турбинное колеса. Комплексный ГТР превращается в гидромуфту с высоким КПД, близким к единице.
   Питание ГТР рабочей жидкостью осуществляется питательной секцией блок – насоса с механическим приводом от вала повышающего редуктора.
   Плотность проточной части ГТР (см. рис 12) обеспечивается уплотнительными чугунными кольцами 23, работающими по хромированным поверхностям втулок 4 и 9. Из ГТР масло поступает в теплообменник или, минуя его, через предохранительный клапан, к подпорному клапану клапанной коробки. Путь потока масла после ГТР зависит от его температуры. Подпорный клапан клапанной коробки поддерживает постоянное давление в гидросистеме. Через подпорный клапан масло сливается в бак. Для контроля давления на входе в ГТР установлен дистанционный манометр. Нормальное давление на входе в ГТР должно быть в пределах 0,36 – 0,5 МПа (для ДГКу – 0,35 – 0,4 МПа).
   Температура масла контролируется на выходе из ГТР. Она не должна превышать 110 С°.
   После сборки или ревизии ГТР необходимо подвергнуть испытанию на плотность давлением 0,7(0,6 – для ДГКу) МПа. При этом утечки масла не должны превышать 10 л/мин.
   В качестве рабочей жидкости ГТР необходимо применять индустриальные масла марки 12 или 20. Смешивать разные сорта масла не рекомендуется, так как это может привести к кавитации и, как следствие – неудовлетворительной работе ГТР и системы автоматики.
   Первая замена рабочей жидкости должна производиться через 100 ч работы гидропередачи или при наличии в масле механических примесей свыше 0,1 %. Последующая замена должна производиться через 1000 ч. Анализ масла следует производить через каждые 200 ч работы. При наличии в масле алюминиевой стружки ГТР необходимо подвергнуть ревизии. визии.
   В процессе работы необходимо: проверять на слух, нет ли ненормального шума (скрип, скрежет, свист) во время работы ГТР; надежность крепления ГТР к КПП и крепление крышек ГТР; не допускать работу ГТР, если величина давления и температура масла не соответствуют указанным выше, А также при загрязненных фильтрах и грязном масле.
   Через 4000 моточасов необходимо проверять затяжку гайки 21 (рис.12) на насосном валу   Через 8000 моточасов необходимо производить полную ревизию ГТК.


1.3. Коробка передач.

   Общее устройство. Коробка передач является двухрежимной, двухскоростной, реверсивной передачей, с принудительной смазкой подшипников и зубчатых колес по принципу сухого картера. тера.
   Основой коробки (рис.13) является корпус из двух половин 12, 13 с разъемом в вертикальной плоскости и крышкой 8. В каждой части корпуса предусмотрены опоры под подшипники, отверстия для смазки и места для подвода смазки к шестерням.

Рисунок 13а. Коробка перемены передач гидропередачи типа УГП – 230 (а – общее устройство):
1– первичный вал;
3 – шестерня первой ступени;
2 – ступица ведущая;
4 – шестерня второй ступени скорости;
5 – вал реверса;
6 – вал промежуточный;
7 – вал выходной(раздаточный);
8 – крышка;
9 – хомут зубчатой муфты;
10 – фланец привалочный;
11 – фланцы;
12,13 – корпус КПП;
15 – болт;
16,17 – колокола;
18 – крышки подшипников;
19 – зуб колокола;
20 – ведомый диск;
21 – упорный диск;
22 – плунжер второй ступени;
23 – плунжер первой ступени;
24 – направляющие возвратных пружин;
25 – ведущий диск;
26,27,29,30,33,34,35,36 – шестерни;
31 – паразитный вал;
32 – блок шестерня паразитного вала;
28 – муфта реверса;
37 – муфта режима;
38 – колпак клапанов плавного включения;
39 – муфта зубчатая соединительная;
40 – канал подвода смазки к фрикционам;
41,42,45 – кольца уплотнительные
____________________________________
Рисунок 13б. Коробка перемены передач гидропередачи типа УГП – 230 (б – развернутая схема):
1– первичный вал;
3 – шестерня первой ступени;
2 – ступица ведущая;
4 – шестерня второй ступени скорости;
5 – вал реверса;
6 – вал промежуточный;
7 – вал выходной(раздаточный);
8 – крышка;
9 – хомут зубчатой муфты;
10 – фланец привалочный;
11 – фланцы;
12,13 – корпус КПП;
15 – болт;
16,17 – колокола;
18 – крышки подшипников;
19 – зуб колокола;
20 – ведомый диск;
21 – упорный диск;
22 – плунжер второй ступени;
23 – плунжер первой ступени;
24 – направляющие возвратных пружин;
25 – ведущий диск;
26,27,29,30,33,34,35,36 – шестерни;
31 – паразитный вал;
32 – блок шестерня паразитного вала;
28 – муфта реверса;
37 – муфта режима;
38 – колпак клапанов плавного включения;
39 – муфта зубчатая соединительная;
40 – канал подвода смазки к фрикционам;
41,42,45 – кольца уплотнительные


Рисунок 13 I . Коробка перемены передач гидропередачи типа УГП – 230 (I – механизм фрикционов):
1– первичный вал; 3 – шестерня первой ступени; 2 – ступица ведущая; 4 – шестерня второй ступени скорости; 5 – вал реверса; 6 – вал промежуточный; 7 – вал выходной(раздаточный); 8 – крышка; 9 – хомут зубчатой муфты; 10 – фланец привалочный; 11 – фланцы; 12,13 – корпус КПП; 15 – болт; 16,17 – колокола; 18 – крышки подшипников; 19 – зуб колокола; 20 – ведомый диск; 21 – упорный диск; 22 – плунжер второй ступени; 23 – плунжер первой ступени; 24 – направляющие возвратных пружин; 25 – ведущий диск; 26,27,29,30,33,34,35,36 – шестерни; 31 – паразитный вал; 32 – блок шестерня паразитного вала; 28 – муфта реверса; 37 – муфта режима; 38 – колпак клапанов плавного включения; 39 – муфта зубчатая соединительная; 40 – канал подвода смазки к фрикционам; 41,42,45 – кольца уплотнительные

   К картеру КПП при помощи центрирующего бурта и зубчатой муфты присоединен ГТР Все детали КПП условно можно разделить на три группы: механизм фрикционов; механизм реверса; механизм поездного и маневрового режимов. имов.

   Механизм фрикционов. (рис. 13,I) Механизм позволяет производить переключение ступеней передач с первой на вторую и наоборот на ходу. Также он позволяет во время стоянки отсоединить коленвал дизеля от колёсных пар, что даёт возможность во время стоянки переключать режимы и реверс, не останавливая дизель.
   Первичный вал (см. рис. 13) 1 через хвостовик зубчатой муфты 39 со стороны привалочного фланца ГТР опирается на роликовый подшипник, а с другой стороны − на роликовый и шариковый подшипники. Шарикоподшипник предназначен для восприятия осевой нагрузки от турбинного колеса ГТР. Роликовый подшипник воспринимает окружную нагрузку.

   Внутри вала 1 имеются каналы для подвода масла к фрикционам первой и второй ступени. Ведомым звеном фрикционной муфты являются колокола 16,17, которые жестко связаны с шестернями первой и второй ступени 3,4, посаженными на первичный вал 1 на подшипниках. В колокола с внутренними зубьями 19 вставлены ведомые диски 20 с металлокерамическим покрытием и наружными зубьями. Металлокерамическое покрытие увеличивает коэффициент трения и срок службы трущихся деталей. талей   Ведущим звеном фрикционной муфты является ступица 2, посаженная на шпонке и прессовой посадке на первичный вал 1. С обеих сторон ступицы ввинчены упорные диски 21, застопоренные от самоотвинтчивания винтами. Ведущий диск 25 связан со ступицей эвольвентным зубчатым зацеплением.
   Включение фрикционов осуществляется давлением масла на плунжер первой 23 или второй 22 ступени. упени   Нормальное положение механизма фрикционов – выключенное. В этом положение масло в полости плунжеров не подается, и плунжеры под действием возвратных пружин устанавливаются в среднее положение, размыкая ведущие и ведомые диски. Возвратные пружины плунжеров устанавливаются на направляющие 24 возвратных пружин с предварительным натягом, что обеспечивает полный отход плунжера в нейтральное положение.
   Плунжеры первой и второй ступени жестко соединены болтами в общий цилиндр – «бустер», который выступом ступицы 2 разделяется на полости плунжеров первой и второй ступени. В плунжерах имеется по одному сливному отверстию диаметром 1,5 мм. Засорение одного из них может привести к замедленному сливу масла из камеры плунжера, и как следствие – к недопустимому нагреву одного из пакетов механизма фрикционов и их повышенному ведению. Для избежания этого необходимо через каждые 100 моточасов проверять, происходит ли слив масла через эти отверстия. На новой гидропередаче и после замены масла необходимо производить проверку через 50 моточасов.
   Признаком засорения отверстий и, как следствие − ведения муфт является наличие движения ССПС при выключенном тумблере гидропередачи и резкое, со стуком переключение реверса. Для исключения влияния засорений отверстий и ведения в связи с этим фрикционных муфт, в правом плунжере предусмотрено перепускное отверстие для масла, через которое при нейтральном положении механизма фрикционов сообщаются обе полости плунжеров.
   Причиной повышенного ведения фрикционов может быть коробление ведомых дисков, засорение одного из сливных отверстий в плунжерах или недопустимое перетекание масла из системы смазки в рабочие полости бустеров, а также – поломка возвратных пружин. пружин.

   Работа механизма фрикционов. Включение фрикционов осуществляется подачей масла в камеры плунжеров из системы питания гидропередачи. Если масло не подано в камеры плунжеров, возвратные пружины устанавливают бустер в нейтральное положение. Вращение с вала фрикционов на шестерни ступеней не передается   При подаче масла в камеру плунжера первой ступени под давлением 1,2 МПа бустер смещается в сторону ГТР и прижимает ведущие диски фрикциона первой ступени к ведомым. Вращение с вала фрикционов через ведущие и ведомые диски передается на колокол и шестерню первой ступени, а с нее через постоянное зубчатое зацепление на вал реверса − происходит трогание машины с места.
   Фрикцион второй ступени включается аналогично. При этом камера плунжера первой ступени сообщается со сливным трубопроводом, и масло поступает в бак. Одновременно заполняется маслом камера плунжера второй ступени, и бустер смещается в сторону от ГТР. т ГТР.
   Подача масла в определенную камеру плунжера производится в зависимости от скорости движения двухимпульсной системой гидравлической автоматики.

   Во время эксплуатации гидропередачи при ее неправильной эксплуатации возникает необходимость замены фрикционных дисков. Эта работа должна производится в следующем порядке:
   1. Перед установкой фрикционных дисков проверить боковой зазор в зацеплении между зубьями. Зазор должен быть – – 0,2 – 0.3 м
   2. После сборки бустера произвести замер его хода. Для этого через отверстия в торце вала необходимо подать сжатый воздух. Ход бустера в каждую сторону от нейтрали без установленных дисков должен быть не менее 12,5 мм.
   3. При сборке пакетов фрикционных дисков необходимо выдерживать зазор между радиусной частью упорного диска 21(см. рис. 13) и торцом диска 43 в 6 – 7 мм. Регулировка зазора производится подбором дисков по толщине. лщине.
   4. После установки колец 42 следует произвести их укрепление в ведущей ступице, для чего следует расклепать у торца шесть противоположно расположенных зубьев. При этом заклинивание диска 25 в местах расклепывания запрещается. Диск должен свободно и легко проходить по всей длине зуба.
   5. Собранный узел фрикционной муфты должен обеспечивать свободное, усилием руки, вращение шестерен ступеней.
   6. Проверить четкость выключения фрикционной муфты при обильной смазке дисков и многократном переключении с первой на вторую ступень и обратно. В выключенном положении бустер должен устанавливаться в среднее положение и легко проворачиваться усилием руки.
   7. После окончательной сборки фрикционного вала проверить его на герметичность по уплотнительным кольцам плунжеров и клапанов плавного включения гидравлическим давлением 1,2 МПа. При нахождении плунжеров в рабочих положениях, т.е. на расстоянии 7 – 8 мм от «нейтрали», при температуре масла 20 − 25 С°, допускается утечка масла не более 6 л/мин.

   По мере износа дисков и увеличения зазора по пакету до 10 мм и более, разрешается добавление одного ведущего диска на пакет. Дополнительный диск необходимо устанавливать со стороны упорного диска, при этом окончательный зазор должен быть не ниже 6 − 7 мм.
   Ревизию фрикционного диска необходимо производить не менее чем через 4000 м/час работы. При ревизии необходимо проверять коробление металлокерамических дисков, оно не должно быть более 0,15 мм.
   Для предупреждения преждевременного износа фрикционных дисков запрещается работа фрикционов при следующих условиях:
   – холостые обороты выше 1000 об/мин;
   – засорение сливных отверстий в бустерах;
   – повышенное ведение фрикционов;
   – давление масла в камерах плунжеров ниже 1,0 МПа;
   – давление масла в системе смазки менее 0,08 МПа;
   – давление масла одновременно в двух камерах плунжеров.
   – рабочий ход бустера от «нейтрали» более 11 мм.

   Механизм реверса. Основой механизма реверса является вал реверса 5 (см. рис.13), которой установлен в корпусе КПП на подшипниках. На валу жестко закреплены шестерни 26 и 27, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями ступеней вала фрикционов. Также на валу установлены шестерни переднего 30 и заднего 29 хода на подшипниках и муфта реверса 28 – на шлицах. Шестерня заднего хода находится в постоянном зацеплении с блок-шестерней 32 паразитного вала 31(рис. 13,II). Шестерня переднего хода находится в постоянном зацеплении с шестерней 34 промежуточного вала 6.
   Переключение реверса – электропневматическое. При нажатии кнопки «Реверс вперед» или «Реверс назад» на пульте управления, подается электрический сигнал на электропневмовентиль, посредством которого воздух поступает в полость пневмоцилиндра управления реверсом. Шток пневмоцилиндра перемещает муфту реверса в одну из сторон. При перемещении муфты в сторону привалочного фланца ГТР, на валу реверса жестко закрепляется муфта переднего хода. Вращение с нее передается на промежуточный вал. При перемещении муфты в противоположном направлении, на валу реверса жестко закрепляется шестерня переднего хода. Вращение с нее передается на паразитный вал, а с него – на промежуточный. Дополнительное зубчатое зацепление изменяет направление вращения промежуточного вала на противоположное.

   Механизм поездного и маневрового режимов. Основой механизма является раздаточный (выходной) вал 7 (см. рис 13). На вал через подшипники опираются шестерни поездного 35 и маневрового 36 режимов. Шестерни находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями 33, 34 промежуточного вала 6. Между шестернями поездного и маневрового режимов, на раздаточном валу, установлена с помощью шлицов муфта режимов 37. Привод переключения режимов аналогичен приводу переключения реверса.
   При перемещении муфты режимов по раздаточному валу в сторону ГТР, на валу жестко закрепляется шестерня поездного режима. Вращение на раздаточный вал передается через шестерню поездного режима. При этом шестерня маневрового режима продолжает опираться на раздаточный вал через подшипники и свободно вращается вокруг него. Число оборотов раздаточного вала при поездном режиме составляет 450 об/мин.
   При перемещении муфты режимов по раздаточному валу в сторону от ГТР шестерня поездного режима освобождается, а шестерня маневрового жестко закрепляется на раздаточном валу. Вращение на раздаточный вал с промежуточного передается через шестерню маневрового режима.
   Число оборотов раздаточного вал при маневровом режиме составляет 225 об/мин.

   Привод переключения реверса и режимов. Привод переключения реверса (рис.14) включает в себя пневмоцилиндр 4 со штоком, рычаг с кронштейном 2, соединительную тягу 1, серьгу 3, два конечных выключателя 7, два упора 6, трубопровод управления и два электропневматических вентиля ВВ-32 (на рис. условно не показаны) для подвода воздуха из пневмосистемы к пневмоцилиндру. При нажатии кнопки «Реверс вперед» или «Реверс назад» на пульте управления ССПС подается сигнал на один из электропневмовентилей. Из пневмосистемы в одну из полостей пневмоцилиндра переключения реверса подается сжатый воздух. Под его действием происходит перемещение штока пневмоцилиндра (рис.15) с закрепленной на нем вилкой 2, охватывающей муфту переключения реверса, вследствие этого произойдет включение реверса в положение «вперед» или «назад». На пневмоцилиндре переключения реверса от действия упора 6 сработает один из конечных выключателей 7 и на пульте управления загорится контрольная лампочка включения соответствующего положения реверса.

Рис.14. Привод переключения реверса и режимов:

1,9 – тяги;
2 – рычаг с кронштейном;
3 – серьга;
4 – пневмоцилиндр переключения реверса;
5 – пневмоцилиндр переключения режимов;
6 – упор;
7 – выключатель путевой конечный;
8 – муфта;
10 – корпус гидропередачи;
11 – пружина.

   В электрической схеме управления ССПС предусмотрена блокировка, которая обеспечивает переключение реверса и режимов только при установленном в нейтральное положение механизме фрикционов и блокирует переключение при движении с включенной ступенью.
   В процессе эксплуатации, через 1000 м/ч необходимо проводить проверку нейтрального положения привода муфты реверса с точностью − 0,5 мм по среднему значению крайних положений муфты реверса. Замер производиться от крайних положений торца штока переключения реверса до торца корпуса КПП. Ход штока включения муфты реверса в каждую сторону должен составлять 27,5 мм (для мотовоза МПТ-4 с гидропередачей УГП-230/К22). Точное значение хода муфты реверса или режима для отдельных видов ССПС необходимо уточнять по эксплуатационной документации). При нейтральном положении штока риска на штоке должна совпадать с указателем, закрепленном на корпусе гидропередачи. Регулировка положения штока производится за счет резьбовой части тяги 1(рис. 14).
   В случае отсутствия воздуха в пневмосистеме переключение реверса производиться вручную рычагом на кронштейне 2 для транспортировки ССПС на станцию. Кроме того, вручную должен быть включены пневмоцилиндр режимов и гидропередача. Для этого следует отсоединить воздушную трубку от пневмоцилиндра золотниковой коробки, вывернуть пробку из канала противоположной пневмоцилиндру стороны, вынуть пружину золотника, пробку поставить на место и завернуть. Поршень переместить до упора, надавливая на него металлическим стержнем через отверстие в штуцере. Стержень должен иметь диаметр 5 – 7 мм и обеспечивать глубину захода в штуцер на 40 мм.


 Рис.15. Переключение реверса КПП:
1 – фиксатор штока переключения реверса; 2 – вилка переключения реверса; 3 – шток переключения реверса

   В среднем и крайних положениях шток переключения реверса удерживается пружинным шариковым фиксатором 1 (см. рис.15).
   Привод переключения режимов устроен аналогично приводу переключения реверса.
   Проверку нейтрального положения привода муфты режимов необходимо проводить через 4000 моточасов работы аналогично проверке нейтрального положения муфты реверса.
   Регулировка положения штока режимов производится стяжной муфтой 8 и тягой 9 привода режимов (см. рис. 14). При падении давления воздуха в пневмоцилиндре реверса до нуля, зубчатая муфта режимов будет выведена в нейтральное положение усилием пружины 11 и прекратиться передача вращающего момента на колесные пары.
   В случае отсутствия в пневмосистеме воздуха, для подготовки ССПС к движению необходимо:
   – произвести торможение ССПС ручным тормозом;
   – увеличить длину тяги 9 на 28 мм за счет резьбовой части муфты 8 (см. рис. 14);
   – шток управления режимами с присоединенной к нему тягой 9 передвинуть внутрь гидропередачи на 28 мм до полного включения муфты на поездной режим;
   – затянуть муфту 8 торцевыми гайками

   Редуктор спидометра. Редуктор (см. рис. 16) – понижающий, с переключением спидометра на поездной и маневровый режимы. Переключение режимов спидометра непосредственно связано с механизмом переключения режимов КПП. Корпус редуктора спидометра 2 своим фланцем крепится непосредственно к картеру КПП и является одновременно крышкой подшипников вала реверса КПП 3. Переключение производится пневмоцилиндром( на рис. не показан), шток которого вилкой перемещает по валу спидометра муфту 7. При помощи муфты 7 на валу спидометра 4 жестко закрепляются шестерни поездного режима 5 или маневрового режима 6, находящиеся в постоянном зацеплении с валиком привода вторичного импульсного насоса 1. В корпусе редуктора имеется резьбовое отверстие 8 для подключения к общей системе смазки

Рис.16. Редуктор спидометра:

1 – насос импульсный вторичный;
2 – редуктор привода спидометра;
3 – хвостовик вала реверса КПП;
4 – вал привода спидометра;
5 – шестерня поездного режима;
6 – шестерня маневрового режима;
7 – муфта переключения режимов спидометра;
8 – отверстие для подвода смазки


1.4. Система управления, питания и смазки гидропередачи

   Общие сведения. Система предназначена для питания смазки круга циркуляции ГТР, смазки трущихся частей гидропередачи и управления гидропередачей (включения и автоматического переключения ступеней скоростей КПП).
   Система включает в себя следующие узлы ( см. рис. 17):
   1. Масляный бак емкостью 125 л.
   2. Блок питательного и откачивающего насосов.
   3. Клапанная коробка.
   4. Золотниковая коробка.
   5. Первичный и вторичный импульсные насосы.
   6. Блок клапанов плавного включения ступеней скоростей.
   7. Предохранительный гидроклапан.
   8. Радиатор масляный.
   9. Датчики давления и температуры.
   10. Внешние и внутренние трубопроводы.

Рис.17. Принципиальная схема гидросистемы УГП – 230:

1 – фильтр-гидроциклон;
2, 13 – манометр МТП60С1;
3 – клапанная коробка;
4 – фильтр 40-125-1;
5 – золотниковая коробка;
6 – бак;
7,9 – кран муфтовый 11 Б6бк,усл. проход 32;
8 – гидропередача ГП 230/К22;
10 – дроссель;
11 – масляный радиатор;
12 – датчик температуры

   Работа системы. Перед запуском двигателя необходимо проверить, открыты ли разобщительные краны 7, 9 подающие масло к насосам, чтобы предотвратить выход насосов из строя. Через кран 7 масло самотеком поступит к питательной секции блок-насоса. Питательная секция создает давление 1,15 – 1,25 МПа. Под этим давлением масло поступает через фильтр-гидроциклон 1 к клапанной коробке 3.

   В клапанной коробке происходит разделение потока масла:
   - под давлением 1,15 – 1,25 МПа масло, через сетчатый фильтр, поступает к золотниковой коробке 5;
   - второй поток масла, под давлением 0,36 – 0,5 МПа поступает на питание круга циркуляции ГТР.
   Отработав на ГТР, масло может пойти двумя путями: если масло холодное и вязкое, оно пойдет к клапанной коробке минуя радиатор-теплообменник 11, через предохранительный  гидроклапан (давление настройки 0,18 – 0,2 МПа); если масло горячее, оно пойдёт к клапанной коробке через радиатор-теплообменник 11. Как в первом, так и во втором случае, масло через клапанную коробку, будет сливаться в бак 6. Перед клапанной коробкой происходит отбор части масла под давлением 0,08 – 0,12 МПа, через дроссель 10, для смазки трущихся частей гидропередачи. После смазки масло сливается в картер КПП
   Поступившее к золотниковой коробке масло в коробку не входит, так как воздух к верхнему золотнику не подан (тумблер «Гидропередача» на пульте управления находится в положении «выключена»). Золотник находится под действием пружины в крайнем левом положении и перекрывает вход масла в золотниковую коробку.
   Одновременно с поступлением к блок-насосу масло поступает к первичному и вторичному импульсным насосам. Первичный насос установлен на валу отбора мощности повышающего редуктора и является датчиком скорости вращения коленвала дизеля. После запуска дизеля насос начинает работать и создает давление на нижний золотник золотниковой коробки слева. Вторичный импульсный насос механически связан с валом реверса КПП. Поскольку фрикционы КПП не включены, вал реверса не вращается и вторичный насос не работает. Давление на нижний золотник справа отсутствует. Под действием разности давлений от первичного и вторичного импульсных насосов нижний золотник золотниковой коробки устанавливается в крайнее правое положение. Через нижний золотник обе камеры плунжеров механизма фрикционов соединяются со сливом в бак.
   Для начала движения тумблер «Гидропередача» на пульте управления переводиться в положение «включена». Происходит подача воздуха в пневмоцилиндр управления верхним золотником золотниковой коробки. Золотник перемещается вправо, сжимая пружину, при этом происходит впуск масла в золотниковую коробку. Поскольку нижний золотник продолжает находится в крайнем правом положении под действием давления масла от первичного импульсного насоса, масло от клапанной коробки поступает в камеру плунжера первой ступени. В КПП включается первая ступень скорости.
   После начала движения начинает работать вторичный импульсный насос. По мере увеличения скорости возрастает давление, создаваемое вторичным насосом. При достижении скорости 20 – 22 км/ч на маневровом режиме и 40 – 44 км/ч на поездном режиме давление вторичного импульсного насоса составит 0,62 – 0,65 МПа. Давление, создаваемое первичным импульсным насосом, при условно неизменных номинальных оборотах коленвала дизеля, составит 0,6 МПа. Нижний золотник золотниковой коробки под действием разности давлений переместиться влево. Масло от клапанной коробки поступит в камеру плунжера второй ступени, а камера плунжера первой будет соединена со сливом в бак. В КПП произойдет включение второй ступени.
   Масло стекающее в картер КПП из системы смазки, ГТР, клапанов плавного включения, собирается в картере КПП, откуда через комбинированный фильтр, откачивающей секцией блок-насоса подаваться на слив в бак.

   Блок – насос. Блок питательной и откачивающей секций насосов предназначены для питания маслом круга циркуляции ГТР, камер плунжеров фрикционных муфт и системы смазки гидромеханической передачи.

Рис.18. Блок – насос.

1 – крышка;
2 – шестерни откачивающей секции;
3 – корпус насоса;
4 – шариковые подшипники;
5 – шестерни питательной секции;
6 – приводной валик;
7 – шестерни питательной секции;
8 – шестерни откачивающей секции;
9 – шпонка

   Блок – насос (рис. 18) имеет питательную и откачивающую секции.
   Откачивающая секция забирает масло из картера КПП и подает его в бак.
   Питательная секция нагнетает масло в гидросистему из бака. По конструкции питательная и окачивающая секция являются насосами шестеренчатого типа.
   Основой насоса является корпус, закрытый крышкой. Корпус состоит из двух частей – корпус питательной секции и корпус откачивающей секции, соединенных шпильками в один узел. В корпусе находятся шестерни 5, 7 питательной и 2, 8 откачивающей секции. Шестерни установлены на шариковых подшипниках. Вращение на шестерню 5 от вала насосного колеса ГТР передается приводным шлицевым валиком. В зацеплении с шестерней 5 находиться шестерня 7. На ступице шестерни 7 шпонкой закреплена шестерня 8, которая является ведущей для шестерни 2, свободно сидящей на ступице шестерни 5.
   Каждая пара сцепленных между собой шестерен, которые вращаются в разные стороны, образует секцию насоса.
   Боковой зазор между зубьями каждой пары шестерен должен быть в пределах 0,06 – 0,17 мм. Пятно зацепления проверяется по краске и должно быть не менее 50 % по длине зуба и не менее 60 % по высоте зуба.
   Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы все трущиеся части были чистыми. Также необходимо следить, чтобы всасывающие трубопроводы не имели местных сужений, их наличие может привести к снижению производительности насоса. Грязное масло и наличие в системе воздуха может привести к выходу насоса из строя.

   При нормальной работе насос не требует какого-либо особого ухода. Не менее 1 раза в неделю следует производить наружный осмотр насоса, проверяя, нет ли течи рабочей жидкости.
   Запрещается работа насоса при закрытом кране на всасывающем трубопроводе.
   Через 1000 моточасов работы следует производить ревизию насосов в целях предотвращения аварийного выхода насоса из строя.

   Клапанная коробка. Клапанная коробка предназначена для получения давления масла 0,36 – 0,5 МПа на входе в ГТР и 1,15 – 1,25 МПа на входе в золотниковую коробку.

Рис. 19. Клапанная коробка:

1 – пробки;
2 – регулировочные прокладки;
3 – пружина;
4 – палец;
5 – клапан впускной;
6 – плунжер;
7 – жиклер;
8 – штуцер;
9 – крышка;
10 – корпус;
11 – клапан поддерживающий;
12 – пружина;
13 – пробки;
14 – шарик;
15 – пружина;
16 – регулировочные прокладки; 


Рис.20. Схема клапанной коробки.
1 - впускной клапан; 2 - шариковый клапан; 3 -  поддерживающий клапан

   Основой коробки (рис. 19) является корпус 10 с крышкой 9. На их сопрягающихся поверхностях выполнены фрезерованные канавки. При соединении корпуса и крышки канавки образуют полости, которые в определенной последовательности соединяются между собой.

   В расточках корпуса расположены три клапана:
   1. Верхний клапан 5 регулируется затяжкой пружины 3 на давление 1,2 МПа. Поступившее от питательной секции насоса в полость А (рис. 20) клапанной коробки масло, без изменения давления поступает к золотниковой коробке. При достижении давления регулировки, клапан отходит от своего седла и масло через полость Б под давлением 0,36 – 0,5 МПа поступает в круг циркуляции ГТР. Клапан снабжен масляным демпфером, состоящим из жиклера 7 (рис. 19) в пробке и плунжера 6 внутри клапана. При поступлении масла к клапану, часть его поступает через жиклер во внутреннею полость клапана, создавая в ней небольшое противодавление. Это обеспечивает плавность перемещения клапана и позволяет избежать гидроудара на лопасти ГТР.
   2. Нижний клапан 11 – поддерживающий, регулируется затяжкой пружины 12 на давление 0,36 – 0,5 МПа. Предназначен для поддержания постоянного давления в круге циркуляции ГТР. Если по каким-либо причинам, давление в круге циркуляции будет меньше установленного, клапан закроется и будет закрыт до тех пор, пока давление не возрастет до величины 0,36 – 0,5 МПа. При достижении этого давления клапан откроется, полость Д (рис.20) соединится с полостью Г и масло поступит на слив в бак
   3. Третий клапан 14(см. рис. 19) – предохранительный, регулируется затяжкой пружины 15 на давление – 1,4 МПа. При превышении давления в приемной полости А (см. рис. 20) выше регулировочной величины, клапан открывается и масло поступает на слив.

   Полости за верхним и поддерживающим клапанами соединены межу собой общей полостью В, соединенной со сливом в бак. Это предотвращает возникновение противодавления от просачивающегося за клапана масла.
   Регулировка пружин клапанов производится прокладками 2,16.

   Золотниковая коробка. Предназначена для управления переключением ступеней КПП.

Рис.21.Золотниковая коробка:

1 – штуцер цилиндра;
2 – поршень;
3 – шток.;
4 – корпус цилиндра;
5 – корпус;
6 – впускной золотник;
7 – пружина;
8 – золотник «Реле времени»;
9 – дроссель «Реле времени»;
10,11 – предохранительные клапаны;
12 – корпус верхний;
13 – дроссели импульсных насосов;
14 – золотник импульсных насосов;
15 – пружина фиксатора;
16 – регулировочный винт;
17 – фиксатор;
18 – проставка

   Золотниковая коробка (рис.21) состоит из двух корпусов – 5,12 и промежуточной проставки 18. На сопрягающихся поверхностях корпусов и проставки имеется ряд канавок и отверстий. К верхнему корпусу присоединен пневматический цилиндр 4 с поршнем 2 и штоком 3. Пневмоцилиндр служит для перемещения верхнего (впускного) золотника.

   В расточках верхнего корпуса расположены три золотника:
   1.Верхний золотник 6 – впускной, служит для впуска масла в золотниковую коробку из клапанной;
   2. Средний золотник 8 – реле времени; служит для надежного переключения со ступени на ступень с заданным интервалом. Золотник снабжен дросселем 9, который позволяет регулировать задержку времени при переключении ступеней.
   3. Нижний золотник 14 – золотник импульсных насосов. Положение золотника определяе6тся тем, какой из импульсных насосов создает бóльшее давление. В зависимости от положения золотника, масло подается в камеру плунжера первой или второй ступени. Золотник снабжен фиксатором 17 для надежного удержания золотника в крайних положениях. Также золотник имеет два предохранительных клапана 10,11, отрегулированных на давление 1,2 МПа.
   Клапаны предотвращают чрезмерное повышение давления в напорных полостях импульсных насосов.
   Также в корпусе имеется два дросселя 13, которые регулируют подпор в напорных трубопроводах импульсных насосов.

   Золотниковая коробка имеет три рабочих положении.

   Первое положение. Соответствует работающему двигателю и неподвижному ССПС.


Рис.22.Работа золотниковой коробки на стоянке при запущенном двигателе.

   Сжатый воздух к пневматическому цилиндру 4 впускного золотника (см. рис. 22) не подается (тумблер «Гидропередача» на пульте управления находится в положении «выключено»). Золотник пружиной 7 удерживается в крайнем левом 28 положении, перекрывая вход масла из полости А (см рис.21) в золотниковую коробку. Золотник 14 (рис. 22) импульсных насосов будет находиться в крайнем правом положении, так как первичный импульсный насос, кинематически связанный с коленвалом дизеля, работает и создает давление в полости К; вторичный импульсный насос, кинематически связанный с колесными парами, не работает и давления не создает. Благодаря такому положению, камера плунжера первой ступени, через полости Г,В,Б, (рис. 22) соединяется со сливом в бак. Камера плунжера второй ступени соединяется со сливом бак через полости Д и Е.

   Второе положение. Соответствует началу движения ССПС. Для начала движения, тумблер «Гидропередача» на пульте управления переводится в положение «включено».


Рис.23. Работа золотниковой коробки при трогании с места.

   К пневматическому цилиндру 4 (см. рис. 21) впускного золотника 6 подается сжатый воздух. Поршень пневматического цилиндра перемещает впускной золотник вправо, сжимая пружину 7 вследствие чего, происходит впуск масла из полости А в полость Б (см. рис. 22). Нижний золотник 14 будет оставаться в крайнем правом положении, так как вторичный импульсный насос начнет работать только после начала движения ССПС. Масло от впускного золотника 6 через полость Б поступит к золотнику импульсных насосов 14, и через полость Г в камеру плунжера первой ступени. Камера плунжера второй ступени остается соединенной со сливом в бак.

   Третье положение. Соответствует переходу с первой ступени скорости на вторую. Включение второй ступени производится на ходу, автоматически, без участия машиниста.


 Рис. 24. Работа золотниковой коробки при переключении ступеней.

   После начала движения ССПС начинает работать вторичный импульсный насос. По мере увеличения скорости движения давление создаваемое насосом увеличивается. При скорости движения 20 – 22 км/ч на маневровом и 40 – 44 км/ч на поездном режиме насос будет создавать давление 0,62 – 0,65 МПа.
   Давление первичного импульсного насоса при неизменных номинальных оборотах коленвала дизеля (1500 об/мин – Д6, 2100 об/мин – ЯМЗ – 238) составит 0,6 МПа. Благодаря разности давлений, произойдет перемещение золотника 14 (см. рис. 24) импульсных насосов влево. Масло от впускного золотника через полости Б и Д, начнет поступать в камеру плунжера второй ступени. Камера плунжера первой ступени через полости Г и М будет соединена со сливом в бак.

   Работа среднего золотника (см. рис. 23). В момент перехода со ступени на ступень может возникнуть неустойчивый («звонковый») режим работы гидропередачи, который характеризуется повторным, часто-повторяющимся переключением с первой ступени на вторую и обратно. Для избежания этого предназначен средний золотник 8. При поступлении масла через полости Б и Д в камеру плунжера второй ступени, оно через дросселируемое отверстие, одновременно поступает к среднему золотнику 8 в полость Н. Золотник под давлением масла перемещается влево, сжимая пружину. Масло из напорной полости К первичного импульсного насоса, через два продольных и два радиальных отверстия в нижнем золотнике 14 и через канал Л в корпусе, поступает к среднему золотнику 8, а через полость И на слив в бак. Благодаря дополнительному отводу масла, в напорной полости К первичного импульсного насоса не происходит резкого повышения давления, которое может произойти при переходе со ступени на ступень, так как при этом падает нагрузка на двигатель. Также отпадает возможность возникновения неустойчивого режима при незначительных изменения профиля пути. Вторая ступень останется включенной до тех пор, пока не произойдет достаточно большое уменьшение скорости движения. При помощи дросселя 9 может изменятся сечение канала подвода масла к среднему золотнику 8, т. е. регулироваться скорость нарастания давления в полости Н. Таким образом регулируется интервал времени при переключении ступеней. Он должен составлять 4 – 6 с.

   Клапаны плавного включения. Предназначены для плавного трогания машины с места и плавного перехода с первой на вторую ступень и наоборот. Блок клапанов устанавливается на хвостовике вала фрикционов КПП.


Рис.25. Клапаны плавного включения:
1,2 – корпус клапана; 3,4 – золотники клапана; 5 – пружина. 6 – регулировочные шайбы;
7 – крышка; 8 – шариковый обратный клапан

   Корпус клапана состоит из двух частей 1 и 2. В расточках верхней части корпуса 2 расположены два золотника 3 и 4, которые при отсутствии масла на входе в клапаны находятся в нижнем положении под действием пружин 5.
   Шариковый клапан 8 разделяет полость а с полостью б.
   Начало движения ССПС происходит после того, как масло от золотниковой коробки через полость а, кольцевую канавку в корпусе, полость в и полость б масло поступит в камеру плунжера первой ступени.
   Для плавного включения муфты первой ступени рост давления в камере плунжера должен происходить с некоторым замедлением. Это достигается тем, что по мере роста давления в полости б золотник 3 начинает подниматься, преодолевая сопротивление пружины. При давлении в полости б 0,21 – 0,23 МПа, золотник поднимется так, что поступление масла из полости а в полость б через кольцевую канавку в прекращается и происходит только через калиброванное отверстие диаметром 1,5 мм в кольцевой проточке г. Вследствие этого рост давления в камере плунжера первой ступени замедляется, что обеспечивает плавное начало движения ССПС. При полном подъеме золотника в верхнее положение масло поступает в полость б через кольцевую проточку е. После выключения ступени масло вытесняется из камеры плунжера первой ступени через шариковый обратный клапан 8. Пружина 5 возвращает золотник 3 в исходное положение.
   Переключение с первой на вторую ступень происходит аналогично включению первой ступени, но давление в камере плунжера второй ступени возрастает быстрее за счет большего диаметра калиброванного отверстия в золотнике 4: 1,5 мм – первая ступень, 2,3 мм – вторая ступень.
   Регулировка клапанов плавного производится установкой регулировочных шайб 6 под крышку 7 для обеспечения установленного давления масла в каналах б и д в момент перекрытия полостей а и ж нижними кромками проточек в и к золотников.
   При нормальной регулировке клапанов плавного включения давление на манометрах ступеней при включении должно резко повышаться до 0,21 – 0,23 МПа, затем удерживаться без изменения в течение 1 – 2 с оставаться без изменения, после чего плавно повышаться до 1,15 – 1, 25 МПа.

   Импульсные насосы. Первичный и вторичный импульсные насосы управляют работой механизма фрикционов, осуществляя включение первой и второй ступеней скоростей.
   Первичный импульсный насос связан с валом отбора мощности повышающего редуктора и является датчиком скорости вращения коленчатого вала дизеля.
   Вторичный импульсный насос через привод спидометра связан с валом реверса и является датчиком скорости движения ССПС.

Рис.26. Импульсный насос:

1 – корпус;
2 – прокладка;
3 – фланец;
4 – кольцо;
5 – диск;
6 – статор;
7 – болт М10;
8 – ротор;
9 – штуцер;
10 – диск;
11 – кольцо;
12 – крышка;
13 – штифт;
14 – вал приводной;
15 – лопатки

   При вращении приводного вала 14 (рис. 25) приводится во вращение ротор 8, посаженный на вал с помощью щлиц.
   При вращении ротора, каждая лопатка 15, центробежной силой прижимается к криволинейной поверхности статора 6 и следует за его профилем. За счет этого камера, ограниченная ротором, статором, боковыми дисками и двумя соседними лопатками постоянно изменяет свой объем. Когда камера проходит над окнами всасывания, выполненными в боковых дисках 10, ее объем – наибольший, и она заполняется маслом. При дальнейшем повороте объем камеры уменьшается и в ней нарастает давление. В момент наибольшего нарастания давления она проходит над окнами нагнетания, выполненными в боковых дисках, и масло выталкивается в трубопровод. За один оборот происходит два цикла всасывания и нагнетания, поэтому силы гидравлического давления на цапфы роторов уравновешены и подшипники разгружены.
   При монтаже насоса требуется соблюдать чистоту. Грязное, нефильтрованное масло служит причиной выхода насоса из строя. Присоединение трубопровода к штуцеру должно быть плотным, исключающим засасывание в систему воздуха.
   Перед пуском насоса в работу к нему должно быть подано масло. При его отсутствии, насос в течение нескольких секунд, выходит из строя.
   При установке насоса, его вал должен быть строго сцентрирован с приводным валом, так как неточность установки вызывает прогиб вала, преждевременный износ подшипников, уплотнения и приводит к утечке масла по валу.

   Гидроциклон. Устанавливается на нагнетательном трубопроводе блок-насоса в вертикальном положении. Внутренние поверхности циклона и штуцера выходного должны быть тщательно отполированы

Рис.27. Фильтр – гидроциклон:

1 – штуцер входной;
2 – циклон;
3 – штуцер выходной;
4 – стакан сборника;
5 – донышко сборника;
6 – крышка сборника;
7 – пробка

   Входной штуцер 1 (рис. 27) фильтра несколько смещен относительно его центра, поэтому, поступающее в фильтр масло, закручивается по образующей циклона 2. Частицы загрязнителей отбрасываются центробежной силой к стенкам, и, скользя по спирали, попадают в стакан сборника 4 и оседают на донышко сборника 6. В то же время, поток чистого масла, дойдя до нижнего конца выходного штуцера 3, поворачивается вверх и направляется на выход.
   Очистку фильтра следует производить не реже одного раза в неделю выворачивая из донышка сборника пробку 7. Через 100 моточасов следует промывать сборник в дизельном топливе отвернув крышку сборника 6 от циклона.

   Масляный фильтр перед золотниковой коробкой. Фильтр крепится непосредственно к трубопроводу на штуцерных соединениях 

Рис.28. Масляный фильтр перед золотниковой коробкой:

1 – корпус;
2 – фильтрующий элемент;
3 – пробка;
4 – прокладка

   Фильтрующий элемент 2 (рис. 28) представляет собой трубку с окнами к которой припаивается фильтрующая сетка № 028 по ГОСТ 6613-53. Один раз в неделю фильтр следует промывать в дизельном топливе. Для промывки следует отвернуть пробку 3 и вынуть фильтрующий элемент из корпуса 1.После промывки перед установкой необходимо проверить наличие и целостность прокладки 4.
   В настоящее время вместо сетчатого фильтра перед золотниковой коробкой устанавливают щелевой, который следует очищать не реже одного раза в сутки поворотом рукоятки. Демонтировать и промывать фильтр в дизельном топливе следует не реже двух раз в год.

   Фильтр картера КПП. Фильтр крепиться непосредственно к картеру КПП и служит для очистки масла перед откачивающей секцией блок-насоса.

Рис. 29. Фильтр картера КПП:

1 – корпус;
2 – фильтрующий элемент;
3 – кронштейн магнитов;
4, 5, 10, 16, 17 – прокладки;
6 – болт;
7 – магнит;
8, 9 – шайба;
11 – клапан;
12 – патрубок всасывающий;
13 – пружина;
14 – гайка;
15 – штуцер 

   Фильтр состоит из корпуса 1 (рис.28), фильтрующего элемента 2, магнитов 7, клапана 11 и пружины клапана 13, которая фиксируется всасывающим патрубком 12. Герметичность фильтра обеспечивается прокладками 4, 5, 10, 16, 17. Магниты 7 изолированы от кронштейна 3 латунным стержнем и латунными шайбами 9.
   Масло поступает в фильтр через открытый клапан 11. Магнитная насадка очищает масло от продуктов износа зубчатых передач, а сетки – от неметаллических частиц. Очищенное масло через штуцер 15 подается откачивающей секцией блок-насоса в бак.
   Не менее одного раза в неделю фильтр следует промывать в дизельном топливе, для чего необходимо вывернуть его из корпуса. Внутренняя полость фильтра продувается сжатым воздухом, для чего отсоединяется всасывающая труба. При обнаружении в фильтре алюминиевой стружки, ГМП должна быть подвергнута ревизии.
   Магниты фильтра следует очищать не реже двух раз в неделю, для чего следует вывинтить кронштейн вместе с магнитами. При этом масло в картере КПП, запирается клапаном 11 под действием сжатой пружины 13.
   Возможные неисправности гидропередачи типа УГП – 230 и способы их устранения представлены в табл.1.

Таблица 1. 

№ п/п Неисправность  Возможная причина Устранение неисправности
1 Давление питательной секции блок насоса снижается до 0,6-0,7 МПа. Температура при кратковременной работе повысилась до 90-100°С Неисправность блок-насоса Заменить блок-насос
2 Показания манометра «Вход ГТР» менее 0,36 – 0,5 МПа    а) Не отрегулирован поддерживающий клапан клапанной коробки ки
   б) Предохранительный клапан клапанной коробки отрегулирован на слишком малое давление.
   в) Отвернулась гайка крепления насосного колеса
   г)Трещина в турбинном колесе
   д) Заедание чугунных уплотнительных колец ГТР
   а) Проверить регулировку. При ослаблении пружины под пробку подложить шайбу бу
   б) Проверить, завернута ли пробка предохранительного клапана
   в) Проверить затяжку гайки
   г) Отправить гидропередачу в ремонт
   д) Заменить кольца
3 Не включается вторая ступень    а) Заклинило золотник импульсных насосов в положении включения второй ступени
   б) Завис предохранительный клапан вторичного импульсного насоса
   а) Отвернуть пробки и выколоткой из мягкого металла выбить золотник. При наличии задиров - удалить микронной наждачной бумагой, притереть золотник, промыть в дизельном топливе При выемке золотника – предварительно вывернуть винт фиксатора, вынуть пружину и шарик.
   б)добиться свободного движения клапана
4 При трогании с места включается вторая ступень    а) Заклинило золотник импульсных насосов в положении включения первой ступени.
   б) Неисправен первичный импульсный насос
   а) см. п. 3.
   б) Заменить насос
5 При снижении скорости не происходит перехода со второй на первую ступень    а) Заклинило золотник импульсных насосов
   б) Заклинило золотник «реле времени»
   а) см. п. 3.
   б) Отвернуть пробку, вынуть золотник, добиться свободного перемещения
6 Нечеткий переход со ступени на ступень    а) Подсос воздуха во всасывающих трубопроводах импульсных насосов.
   б) Не отрегулирован золотник «реле времени»
   а) Проверить плотность соединений, при необходимости – подтянуть
   б) Отрегулировать золотник
7 Переполнение маслом картера КПП    а) Засорен фильтр картера.
   б) Неисправен откачивающий насос
   в) Большое давление в системе смазки
   а) Вывернуть фильтр, промыть в дизельном топливе
   б) Заменить блок- насос
   в) Установить дроссель смазки меньшего проходного сечения
8 Манометры первой и второй ступни одновременно показывают давление    а) Поломка или износ чугунных уплотнительных колец вала фрикционов (под блоком клапанов плавного включения)
   б) Выход из строя уплотнительных колец бустера (между камерами плунжеров первой и второй ступени)
Заменить кольца в обоих случаях
10 При выключении тумблера «Гидропередача» давление на манометре первой ступени не падает до 0 МПа    а) Заклинило впускной золотник золотниковой коробки
   б) Излом пружины впускного золотника
   а) Вывернуть пробку, устранить заклинивание.
   б) Заменить пружину
11 Переход с первой на вторую ступень происходит при малой скорости движения Разрегулированы дроссели импульсных насосов Отрегулировать регулировочными винтами, законтрить винты гайками

Таблица 1. Возможные неисправности импульсных насосов (продолжение).

№ № п/п Неисправность  Возможная причина Устранение неисправности
12 Насос не подает масло Грязное масло Заменить масло
13 Работа насоса с толчками и шумом. Неравномерная подача масла Заклинивание лопаток в пазах ротора Снять крышку 12 (рис. 26) и диск 10 Поворачивая вал от руки, проверить свободное перемещение лопаток в пазах ротора. При тугом перемещении, снять ротор, заметить положение лопаток в каждом пазу (лопатки не взаимозаменяемы). Промыть детали, при необходимости произвести легкую притирку лопаток.
14 Насос не создает требуемого давления Наличие воздуха в системе (засасывание воздуха характеризуется резким шумом)

Заменить уплотнения, подтянуть накидные гайки


 Глава 2.
Гидропередача типа ГМП - 300.

2.1. Общее устройство.

   Предназначена для установки на ССПС, оснащенном дизельными двигателями мощностью до 220 кВт. Применяется на мотовозе МПТ-6 и других перспективных типах ССПС.

   ГМП-300 обеспечивает:
   – автоматическое и ручное регулирование скорости движения и тягового усилия на колёсных парах;
   – изменение направления движения машины с сохранением полного диапазона изменения скорости и тягового усилия;
   – движение машины с минимальной – «ползучей» скоростью;
   – отсоединение двигателя от колёсных пар на стоянке;
   – отбор мощности на привод технологического оборудования (генератор, насос высокого давления, компрессор и т. д.)

 Технические характеристики

Тип гидромеханическая
Максимальная передаваемая мощность, кВт 220
Марка применяемого двигателя ЯМЗ-238Б
Частота вращения коленвала при максимальной мощности, об/мин 2000
Максимальный крутящий момент двигателя, кН м 1,3
Масса сухая, кг 1100
Вместимость заправочной емкости (без учёта системы охлаждения),л 60
Переключение передач ручное и автоматическое
Включение управляемых зубчатых муфт ручное
Передаточное число входного редуктора 1,02
Гидротрансформатор комплексный, одноступенчатый
Коэффициент трансформации ГТР 1,9
КПД максимальный 0,92
Активный диаметр, мм 380
Коробка передач механическая, вально-планетарная, трехступенчатая, с полным реверсом
Фрикционная пара Металлокерамика МК-5 по стали, работающая в масле.
Передаточные числа:
   первая ступень
   вторая ступень
   третья ступень
2,575
1,288
0,590
Передаточное число редуктора отбора мощности 0,735
Ходоуменьшитель гидрообъемно-механическая передача
Тип гидронасоса ВМИЖ063234.016ПС
Тип гидромотора МРФ-400
Рабочая жидкость гидросистемы масло марки А
Давление рабочей жидкости в линиях МПа
   управления
   питания ГТР
   смазки
1,2
0,4
0,2
Фильтр ФН32
Система управления и контроля электронно-гидравлическая, программируемая, с функциями диагностики

   Гидропередача ГМП – 300 выполнена общим компактным блоком. Основные составные части ГМП расположены в общем корпусе, имеющем две плоскости разъемов, расположенных под углом 25° к горизонтали. Корпус ГМП отлит из стали и состоит из трёх частей: картер верхний, картер средний, картер нижний. По разъемам корпуса выполнены расточки, в которых расположены основные элементы ГМП. Части корпуса соединены болтами и шпильками с гайками.
   На передней стороне ГМП (рис. 30) расположены: фланец 8 входного вала, к которому крепится карданный вал, соединяющий ГМП с двигателем; фланец 19 грузового вала, к которому крепится карданный вал, соединяющий ГМП с осевым редуктором передней колесной пары; насос 10 шестеренчатый НШ-50-4 гидросистемы ГМП; входная клапанная коробка 15, в которой расположены клапан системы смазки и предохранительный клапан насоса; трубопровод 17, по которому масло поступает из поддона ГМП к шестерёнчатому насосу. 

Рисунок 30.
Гидропередача типа
Вид спереди:

1 – картер верхний;
2, 5 – рым-болт;
3 – фильтр;
4, 6, 25 – выключатель концевой;
7 – вал привода генератора и компрессора;
8 – вал входной;
9 – датчик индукционный;
10 – насос НШ-50-4;
11 – патрубок;
12, 14, 16, 17, 18 – трубопроводы;
13 – клапанная коробка;
15 – коробка клапанная входная;
19 – вал грузовой задний;
20 – пробка;
21 – картер нижний;
22 – щуп;
23 – картер средний;
24 – проходник

   Также спереди, на среднем картере расположены: рым-болт 5; щуп 22 для измерения уровня масла в поддоне ГМП.
   На нижнем картере, спереди, расположены; индукционный датчик 9 измерения частоты вращения входного вала ГПМ; клапанная коробка 13, в которой расположены клапан главного давления, обеспечивающий заданный уровень давления в линии управления, и клапан ГТР, поддерживающий давление в круге циркуляции; патрубок 11 по которому масло из ГТР поступает на охлаждение в радиатор. 

Рисунок 31.
Гидропередача типа ГМП – 300.
Вид сзади:

1 – рым-болт;
2 – вал привода генератора;
3, 7, 9 – выключатель концевой;
4, 13, 14, 16 – трубопроводы;
5 – картер верхний;
8 – картер средний;
10 – вал грузовой задний;
11 – пробка;
12 – картер нижний;
15 – коробка золотниковая;
17 – датчик температуры;
18 – патрубок;
А, Б – опорные площадки.

   На задней стороне ГМП (рис. 31) расположены: фланец 2 привода электрического генератора; фланец 10 грузового вала, соединяющего ГМП с осевым редуктором задней колесной пары; трубопроводы 4 и 13 линии смазки; патрубок 18, по которому охлаждённое масло в ГМП из радиатора. На задней стороне нижнего картера расположены: золотниковая коробка 15; пробка 11 для слива масла из картера ГМП; датчик 17, измеряющий температуру масла, поступающего в радиатор. 

Рисунок 32.
Гидропередача типа ГМП – 300.
Вид сверху:

1 – насос НШ-50-4;
2 – фланец грузового вала;
3 – рым-болт;
4 – сапун;
5 – щуп;
6, 9, 13, 16, 17, 20, 25 – выключатель концевой;
7, 8, 14, 15, 18, 19, 24 – проходник;
10 – фланец крепления МРФ-400;
11 – фланец крепления насоса ходоуменьшителя;
12 – фланец привода генератора;
21 – фланец входного вала;
22 – фланец крепления насоса;
23 – фильтр

   На наружной поверхности верхнего картера (рис.32) расположены: два рым-болта 3; сапун 4 с пробкой, закрывающий отверстие для залива масла в поддон ГМП; проходник 14, для подачи сжатого воздуха в цилиндр включающий управляемую зубчатую муфту насоса высокого давления и концевой выключатель 13, дающий сигнал о ее включении; проходник 15 для подачи сжатого воздуха в цилиндр включающий управляемую зубчатую муфту насоса ходоуменьшителя и концевой выключатель 16, дающий сигнал о ее включении; проходник 24 для подачи сжатого воздуха в цилиндр включающий управляемую зубчатую муфту гидромотора ходоуменьшителя и концевой выключатель 25, дающий сигнал о её включении; фильтр гидросистемы 23.
   На верхней части среднего картера расположены: проходники 7, 8 подачи сжатого воздуха для включения муфт реверса и концевые выключатели 6, 9, сигнализирующие о включении переднего или заднего хода; проходники 18, 19 подачи сжатого воздуха для включения муфт привода компрессора и генератора и концевые выключатели 17, 20, сигнализирующие об их включении.

   Принципиальная схема ГМП (рис. 34).По функциональному назначению ГМП разделяется на несколько составных частей:
   Входной редуктор. Служит для согласования характеристик двигателя и гидротрансформатора. Редуктор передает вращающий момент с входного вала ГМП на вал насосного колеса ГТР. Состоит редуктор из пары зубчатых колес К1 и К2 постоянного зацепления.
   Гидротраснформатор. Служит для преобразования величины вращающего момента в зависимости от нагрузки на турбинном колесе ГТР (на колесных парах ССПС).


Рис.33. Принципиальная кинематическая схема

   Коробка передач. Служит для ступенчатого изменения передаточного числа ГМП. Также коробка обеспечивает изменение направления вращения грузового вала (реверсирования ССПС), с сохранением полного диапазона изменения вращающего момента.
   Коробка включает в себя: механический планетарный редуктор с полуторным рядом с использованием фрикционных узлов Т1, Т2, Ф3; перекидной вал с зубчатыми колесами К6 и К7; грузовой вал с зубчатыми колесами К9 и К10 и механизмом реверса.
   Зубчатое колесо К6 перекидного вала находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом К8 планетарного редуктора, которое в свою очередь находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом К9 переднего хода грузового вала. Зубчатое колесо К7 перекидного вала находится в непосредственном зацеплении с зубчатым колесом К10 грузового вала. В зависимости от того какая будет включена муфта, М1 или М2, соответственно будет включен передний или задний ход.
   На перекидном валу расположен механизм включения управляемой зубчатой муфты М3 подключения гидромотора ходоуменьшителя.
   Грузовой вал с управляемыми зубчатыми муфтами М1 и М2 переднего и заднего хода и механизмом их включения обеспечивает раздачу мощности на осевые редуктора передней и задней колесной пар.

   Редуктор отбора мощности. Служит для передачи мощности на ходоуменьшитель и вспомогательные агрегаты (компрессор, генератор, насос высокого давления), обеспечивающие работу технологического оборудования, и включает в себя зубчатые колеса К3, К4, К5. Колесо К3 жестко закреплено на входном валу. С ним в постоянном зацеплении находятся: зубчатое колесо К4 , жестко закрепленное на валу привода насоса высокого давления и гидронасоса ходоуменьшителя; зубчатое колесо К5, жестко закрепленное на валу привода генератора и компрессора.
   Включение гидронасоса ходоуменьшителя производится управляемой зубчатой муфтой М4, включение насоса высокого давления – муфтой М5, включение компрессора – муфтой М6, включение генератора – муфтой М7.

   Работа ГМП.

   Транспортный режим. Для эксплуатации ГМП в транспортном режиме необходимо:
   1) выключить все управляемые зубчатые муфты приводов отбора мощности и муфты насоса и гидромотора ходоуменьшителя;
   2) убрать аутригеры;
   3) включить зубчатую муфту выбранного направления движения.
   При трогании с места вращение от коленвала дизеля при включенном сцеплении передается на входной вал ГМП и, через зубчатое зацепление между колесами К1 и К2, на вал насосного колеса ГТР. В ГТР вращающий момент будет преобразовываться в зависимости от сопротивления движения на колесных парах. С вала турбинного колеса ГТР вращение передается на солнечную шестерню планетарного редуктора. В зависимости от положения рукоятки подачи топлива и скорости движения машины электронно-гидравлическая система управления будет подавать сигнал на включение определенного фрикциона планетарного редуктора. В зависимости от включенного фрикциона, зубчатое колесо К8 планетарного редуктора, будет вращаться с определенной скоростью.
   Если на грузовом валу включена муфта М1, вращение с зубчатого колеса К8, через зубчатое колесо К9 будет передаваться на грузовой вал – передний ход. Если на грузовом валу будет включена муфта М2, вращение с зубчатого колеса К8 будет передаваться на зубчатое колесо К6 перекидного вала. С зубчатого колеса К7, через постоянное зацепление с зубчатым колесом К10, вращение будет передаваться на грузовой вал – задний ход. .

   Движение с «ползучей» скоростью. Для движения в этом режиме необходимо:
   1) выключить зубчатые муфты приводов отбора мощности;
   2) включить в коробке передач «нейтраль»;
   3) включить муфту реверса соответствующего направления движения;
   4) включить муфты насоса и гидромотора ходоуменьшителя.
   Вращение с входного вала через зубчатые колеса К3 и К4 будет передаваться на вал привода насоса ходоуменьшителя и насоса высокого давления. Поскольку муфта М5 выключена, а муфта М4 включена, будет приведен в работу только насос ходоуменьшителя. Поток рабочей жидкости под давлением приведет в действие гидромотор ходоуменьшителя МРФ-400. Вращение с вала гидромотора через включенную муфту М3 будет передано на перекидной вал. Если на грузовом валу будет включена муфта М1, вращение с перекидного вала через зубчатые колеса К6, К8, К9 будет передаваться на грузовой вал – передний ход. Если на грузовом валу включена муфта М2, вращение с перекидного вала на грузовой будет передаваться через зубчатые колеса К7 и К10 – задний ход.

   Технологический режим. Для привода технологического оборудования необходимо:
   1) включить в КП «нейтраль»;
   2) выключить муфты насоса и гидромотора ходоуменьшителя;
   3) Включить муфту привода соответствующего технологического оборудования; включение и выключение муфт отбора мощности необходимо производить только при выключенном сцеплении.
   Подключение технологических агрегатов допускается производить по отдельности, в любой комбинации и всех одновременно.
   После включения сцепления вращение с входного вала через зубчатые колеса К3, К4, К5 будет передаваться на вал привода насоса высокого давления и насоса ходоуменьшителя и на вал привода компрессора и генератора, а с них, через муфты М5, М6, М7, на соответствующее технологическое оборудование.
   Как при движении с «ползучей» скоростью, так и при работе в технологическом режиме, ГТР будет работать вхолостую, поскольку в КП включена «нейтраль»


2.2. Устройство и работа составных частей ГМП.

   Входной вал (рис. 34)служит для передачи вращающего момента двигателя на насосное колесо ГТР и на редуктор отбора мощности для привода ходоуменьшителя и технологического оборудования. Через сцепление и карданную передачу входной вал непосредственно связан с коленвалом двигателя. 
   Вал 8 опирается в расточки корпуса ГМП через два шарикоподшипника (закреплены на валу напрессовкой).
   На валу на шлицах установлены зубчатое колесо 6 входного редуктора и зубчатое колесо 10 редуктора отбора мощности. За передним подшипником на вал напрессована маслоотбойная шайба 13 и, на шлицах, установлен фланец 2, к которому крепится карданный вал. Ступица фланца уплотнена армированной манжетой 14 и войлочным сальником 15, которые установлены в крышке 3. Крышка болтами закрепляется к корпусу гидропередачи. На концы вала навернуты гайки 1,12, стягивающие вместе все элементы входного вала.

Рис.34. Входной вал:

1,12 – гайки;
2 – фланец;
3 – крышка;
4,11 – подшипники;
5 – кольцо;
6,10 – колеса зубчатые;
7,9 – кольца разрезные;
8 – вал;
13 – шайба маслоотбойная;
14 – манжета армированная;
15 – сальник войлочный

   Гидротрансформатор. ГТР представляет собой гидродинамический преобразователь вращающего момента. Он предназначен для бесступенчатого, автоматического изменения силы тяги в зависимости от сопротивления движению на колесных парах.
   В отличие от гидротрансформатора ГТК-II гидропередачи типа УГП-230, ГТР гидропередачи типа ГП-300 имеет только одно колесо реактора, поэтому работает только в двух режимах – гидротрансформатора и гидромуфты.
   Гидротрансформатор (рис. 35) состоит из: насосного колеса 8, прикреплённого болтами к колоколу 6 с ведомой шестерней 3 входного редуктора; турбинного колеса 5 со ступицей, связанной шлицевым соединением с торсионом 23, передающим момент от турбинного колеса на солнечную шестерню планетарного редуктора через зубчатую муфту 12. Ступица турбинного колеса через шарикоподшипник 4 опирается на колокол; колеса реактора 7, установленного на шлицах на наружной обойме (звездочке) 9 муфты свободного хода. Муфта имеет пазы специального профиля, в которых находятся ролики. Звездочка через два шарикоподшипника опирается на внутреннею обойму муфты, которая на шлицах установлена на опоре 11, прифланцованной к внутренней перегородке в корпусе гидропередачи. В опоре выполнены каналы А и Б, обеспечивающие циркуляцию масла через ГТР для подпитки и охлаждения. Круг циркуляции уплотнён чугунными кольцами 13 и 16.

Рис.35. Гидротрансформатор:

1, 12 – зубчатки;
2, 4, 10, 14 – подшипники;
3 – колесо зубчатое;
5 – колесо турбинное;
6 – колокол;
7 – колесо реактора;
8 – колесо насосное;
9 – звездочка;
11 – опора;
13,16 – кольца уплотняющие;
15 – втулка;
17 – пружина;
18 – обойма внутренняя;
19 – кольцо замковое;
20, 25 – гайки;
21, 24 – штифты;
22 – ступица;
23 – торсион;
А,Б – каналы подвода и отвода масла из круга циркуляции ГТР.


 

   Насосное колесо с колоколом и ведомой шестерней входного редуктора со ступицей образуют жесткую систему, которая через шарикоподшипники 2 и 19 опирается со стороны насосного колеса на опору 11, а со стороны ведомой шестерни входного редуктора на корпус гидропередачи. В ступице ведомой шестерни расположена зубчатка 1 муфты привода насоса НШ-50.

   Коробка передач. Коробка передач с механизмом реверса состоит из планетарного трехступенчатого редуктора, перекидного вала и грузового вала.

   Редуктор планетарный трехступенчатый (рис. 36).
   Обеспечивает ступенчатое изменение передаточного числа ГМП.
   Содержит полуторный планетарный ряд и три фрикционных узла, обеспечивающие ступенчатое изменение частоты вращения выходного зубчатого колеса 1, жестко связанного с водилом 2.
   Планетарный ряд состоит из: двух солнечных шестерен 25 и 27; эпициклической шестерни 28; водила с тремя узкими саттелитами 3 и тремя двухвенцовыми саттелитами 24, вращающимися на роликовых подшипниках 26 на осях 23.


 Рис.36. Планетарный трехступенчатый редуктор:
1 – зубчатое колесо со ступицей;. 2 – водило в сборе; 3 – саттелит узкий; 4 – барабан наружный тормоза Т1; 5 – пакет дисков фрикционного узла Т1; 6 – механизм отжима поршней фрикционных узлов Т1 и Т2; 7 – корпус бустеров Т1 и Т2; 8 – поршень Т1; 9 – поршень Т2; 10 – пакет дисков фрикционного узла Т2; 11 – барабан наружный тормоза Т2; 12 – барабан комплексный; 13 – пакет дисков фрикционного узла Ф3; 14 – поршень Ф3; 14 – опора задняя; 16 – крышка распределительная; 17 – кольцо чугунное; 18 – вал; 19 – пружина; 20 – барабан внутренний фрикциона Ф3; 21 – устройство уплотнительное; 22 – подшипник; 23 – ось саттелита; 24 – саттелит двухвенцовый; 25 – шенстерня солнечная; 26 – подшипник роликовый; 27 – шестерня солнечная; 28 – шестерня эпициклическая; 29 – кольцо бронзовое; 30 – опора передняя; 31 – подшипник; 32,33 – зубчатки; 33 – стяжка

   Между щеками водила и торцами саттелитов установлены бронзовые кольца 29. Узкий саттелит имеет зацепление с солнечной шестерней 27, эпициклической шестерней 28 и двухвенцовым саттелитом 24. Двухвенцовый саттелит имеет зацепление вторым венцом с солнечной шестерней 25.
   Эпициклическая шестерня одновременно является внутренним барабаном фрикционного уза Т1.
   На левой (передней) щеке водила закреплена ступица зубчатого колеса 1. На правой (задней) щеке водила закреплён внутренний барабан 20 фрикционного узла Ф3.
   Солнечная шестерня 27, зубчатки 32 и 33 скреплены стяжкой 34 в единый узел, расположенный на двух подшипниках во внутренней расточке левой щеки водила.
   Солнечная шестерня 25 установлена с помощью щлиц на валу 18. На вал напрессован комплексный барабан 12, который является наружным барабаном для фрикционного узла Ф3 и внутренним барабаном для фрикционного узла Т2. В полости образованной валом и барабаном, расположен поршень 14, сжимающий пакет дисков 13 фрикционного узла Ф3 при его включении. При выключении фрикциона Ф3 пружина 19 возвращает поршень в исходное положение.
   Вал 18 опирается на два подшипника. Один из них расположен во внутренней расточке правой щеки водила, другой - в расточке опоры 15.
   Поршни 8 и 9, расположенные в корпусе бустеров Т1 и Т2, сжимают пакеты дисков при включении фрикционных узлов соответственно Т1 и Т2. Поршни уплотнены чугунными кольцами. На рис. 37 представлена конструкция, обеспечивающая подачу масла в полости бустеров.

Рис.37. Подвод масла в бустер:

1 – кольцо резиновое;
2 – проходник;
3 – кольцо чугунное уплотнительное;
4 – поршень;
5 – корпус золотниковой коробки;
5 – корпус ГМП;
7 – корпус бустеров Т1 и Т2

   Подача масла в корпус бустеров 7 осуществляется через проходник 6 с резиновыми уплотнительными кольцами 7.
   При выключении тормозов Т1 и Т2 поршни возвращаются в исходное положение усилием пружин механизма отжима 6 (см. рис.36). С торца к опоре 15 крепится болтами распределительная коробка 16, через радиальное сверление которой поступает масло от золотниковой коробки при включении фрикциона Ф3. Внутри канал уплотнен чугунными кольцами 17. Через центральное отверстие подается масло на смазку элементов редуктора. Смазка подшипников саттелитов осуществляется под давлением через уплотняющее устройство 21 по сверлениям в водиле и осях саттелитов.
   Водило в сборе через подшипники 22 и 31 опирается на корпусные детали редуктора. Вал 18 в сборе с фрикционным узлом Ф3 опирается на два подшипника, один из которых расположен во внутренней расточке правой щеки водила, а второй – в задней опоре. Редуктор через корпусные детали, заднюю опору и переднюю опору 30 закреплен в корпусе ГМП.

   Работа редуктора. Редуктор имеет четыре режима работы:

   Первый режим – «Нейтраль».
   Если в редукторе включена «нейтраль» масло из системы управления не подается ни в один из бустеров фрикционов. Вращение с турбинного колеса ГТР, через зубчатки 33, 32 передается на солнечную шестерню 27, а с неё на саттелиты 3 и 24. При этом саттелиты вращаются на своих осях, не приводя во вращение водило.

   Второй режим – Включение первой ступени скорости.
   Для включения первой ступени масло подается в полость бустера Т1. При этом поршень 8 сжимает пакет дисков фрикционного узла Т1. Через фрикционные диски эпициклическая шестерня 28 соединяется с корпусной деталью 30. Саттелиты начинают обегать солнечную шестерню 27, приводя во вращение водило и зубчатое колесо 1.

   Третий режим – Включение второй ступени скорости.
   Для включения второй ступени полость бустера фрикциона Т1 соединяется со сливом, а в полость бустера Т2 подается масло. Поршень Т2 сжимает пакет фрикционных дисков Т2. Через диски комплексный барабан 12 соединяется с корпусной деталью 11 и останавливается. Также останавливаются вал 18, на который барабан напрессован, и солнечная шестерня 25, установленная на шлицах вала 18. Саттелиты 24 начнут обегать солнечную шестерню 25, приводя во вращение водило и зубчатое колесо. При этом, за счёт разницы передаточных отношений, скорость вращения зубчатого колеса будет выше, чем при включении фрикциона Т1.

   Четвертый режим – Включение третьей ступени скорости.
   Для включения третьей ступени полость бустера Т2 соединяется со сливом. Солнечная шестерня 25 за счёт постоянного зацепления с двухвенцовым саттелитом приходит во вращение и вращает вал 18 с комплексным барабаном. Масло подаётся в полость между поршнем фрикциона Ф3 и комплексным барабаном 12. Сжимается пакет фрикционных дисков фрикциона Ф3 и вращение с вала 18 через комплексный барабан 12 передается на водило и зубчатое колесо.

   Перекидной вал (рис. 38). Обеспечивает передачу мощности двигателя на грузовой вал через шестерню заднего хода при включении муфты реверса заднего хода; через вал передается вращение от гидромотора МРФ-400 при движении на ходоуменьшителе. Направление движения на ходоуменьшителе также определяется включенной муфтой реверса.
   На валу 6 с помощью щлиц установлены зубчатые колёса 4 и 11, зафиксированные от смещения разрезными кольцами 5 и 16. В расточках корпуса ГМП вал установлен на двух подшипниках 2 и 12. Между подшипником 2 и зубчатым колесом 4 установлено дистанционное кольцо 3. Все детали вала стянуты гайками 1 и 13.
   На валу также расположен механизм включения гидромотора МРФ-400 ходоуменьшителя. Он состоит из корпуса 10, поршня 9 с уплотнительными резиновыми кольцами 7, 8, возвратной пружины 19 с фланцами 18, 21, зафиксированными от смещения стопорными кольцами 17, 22, шарикоподшипника 23, обоймы 25, втулки 20, двух штифтов 15 и 24 и зубчатки 14.

Рис.38. Перекидной вал:

1, 13 – гайки;
2, 12, 23 – подшипники;
3 – кольцо;
4, 11 – колёса зубчатые;
5, 16 – кольца разрезные; 6 - вал;
7, 8 – кольца уплотнительные;
 9 – поршень;
10 – корпус;
14 – зубчатка;
15, 24 – штифты;
17, 22 – кольца стопорные;
18, 21 – фланцы;
19 – пружина;
20 – втулка;
25 – обойма

   Для включения муфты гидромотора в полость управляющего пневмоцилиндра подается сжатый воздух. Под давлением сжатого воздуха перемещается поршень, сжимая возвратную пружину. Вместе с поршнем перемещается подшипник с обоймой и штифтом, который через втулку и второй штифт, перемещает зубчатку. Ее зубчатый венец входит в зацепление с зубчатой муфтой, закрепленной на валу гидромотора МРФ-400. При снятии давления сжатого воздуха поршень, под действием возвратной пружины, возвращается в исходное положение и зубчатка выходит из зацепление с зубчатой муфтой гидромотора МРФ-400.

   Вал грузовой (раздаточный). Служит для раздачи вращающего момента на осевые редукторы передней и задней колесных пар.
   По конструкции вал представляет собой соединение переднего и заднего грузовых валов, которые связаны между собой зубчатой муфтой постоянного зацепления.

   Передний грузовой вал (рис. 39). На правом конце вала на шлицах установлена полумуфта 10 с внутренним зубом, закрепленная гайкой 11 и разрезным кольцом 9. Полумуфта предназначена для соединения переднего и заднего грузового валов. На полумуфте напрессовано кольцо 12 с выступами, которое используется для измерения частоты вращения грузового вала (отметчик индукционного датчика).
   Вал опирается в расточку корпуса ГМП наружной обоймой шарикоподшипника 7 с масоотбойным кольцом 6. К корпусу ГМП закрепляется крышка. В расточке крышки установлены для уплотнения армированная манжета 4 и войлочный сальник 3, работающие по наружной поверхности фланца 2. Фланец установлен на валу с помощью щлиц и закреплен от смещения гайкой 1.
   К фланцу закрепляется карданный вал, соединяющий ГМП и осевой редуктор колесной пары. 


Рис.39. Передний грузовой вал:
1, 11 – гайки; 2 – фланец; 3 – сальник войлочный; 4 – манжета армированная; 5 – крышка; 6 – шайба лоотбойная; 7 – подшипник; 8 – вал; 9 – кольцо разрезное; 10 – полумуфта; 12 – кольцо

   Задний грузовой вал (рис. 40). На валу 1 расположены муфты переднего и заднего хода с приводами включения и выключения, находящиеся в общем корпусе 13. Также на валу расположены две шестерни 6 и 14 переднего и заднего хода, каждая на двух шарикоподшипниках.
   С правого конца вала установлены: кольцо 15, шарикоподшипник 16, маслоотбойная шайба 22 и фланец 19, закрепленные гайкой 18. По наружной поверхности ступицы фланца работают армированная манжета 21 и войлочный сальник 20, установленные в крышке 17.


Рис.40. Задний грузовой вал:
 1 – вал; 2, 18 – гайки; 3 – зубчатка; 4, 16 – подшипники; 5, 15 – кольца; 6, 14 – колеса зубчатые; 7, 12 – кольца стопорные; 8, 10 – фланцы; 9 – пружина; 13 – корпус; 17 – крышка; 19 – фланец; 20 – сальник войлочный; 21 – манжета армированная; 22 – шайба аслоотбойная; 23, 24 – кольца уплотнительные; 25 – поршень; 26 – зубчатка

   С левого конца вала установлены: кольцо 5, шарикоподшипник 4 и полумуфта 3 с наружным зубом, закрепленные гайкой 2.
   Механизмы включения и выключения переднего и заднего хода выполнены одинаково. Механизм состоит из: поршня 25, уплотненного двумя резиновыми кольцами 23 и 24; возвратной пружины 9, опирающейся во фланцы 8 и 10 и зафиксированной стопорным кольцом 7, шарикоподшипника 11, закрепленного стопорным кольцом 12, и зубчатки 26, установленной на валу на шлицах.
   При подаче сжатого воздуха во внутреннюю полость поршень смещается, сжимая пружину, и через шарикоподшипник перемещает зубчатку по шлицам вала. Зубчатка входит в зацепление с шестерней, обеспечивая передачу момента с шестерни на вал. После прекращения подачи сжатого воздуха поршень под действием пружины возвращается в исходное положение, выводя зубчатку из зацепления с шестерней.
   (Возможен вариант гидравлического управления муфтами реверса).

   Ходоуменьшитель. Введен в конструкцию ГПМ для обеспечения движения ССПС с малыми скоростями. Состоит из гидравлической объемной передачи, включающей регулируемый гидронасос ВМИЖ063234.016ПС и гидромотор МРФ-400, вал которого через управляемую зубчатую муфту соединен с перекидным валом коробки передач. Гидронасос включается управляемой зубчатой муфтой, установленной на валу привода насосов. Движение на ходоуменьшителе осуществляется только при «нейтрали» коробки передач. Направление движения определяется включенной муфтой реверса.
   При движении в транспортном режиме муфты приводов насоса и гидромотора должны быть выключены.

   Редуктор отбора мощности. Предназначен для передачи мощности двигателя на привод дополнительных агрегатов и технологического оборудования. Состоит из ведущего зубчатого колеса, закрепленного на входном валу, и двух ведомых зубчатых колес, одно из которых закреплено на валу привода компрессора и генератора, а другое – на валу привода насосов

   Вал привода компрессора и генератора.(рис. 41) На валу, с помощью щлиц установлено ведомое зубчатое колесо 17 редуктора отбора мощности. Во внутренней полости вал на шлицах установлены зубчатки 28 и 39. Снаружи на валу установлены механизмы включения муфт привода компрессора и генератора, расположенные в общем корпусе 15. Устройство и принцип работы муфт привода аналогичны механизму включения муфты ходоуменьшителя.
   Корпус 15 прифланцован и скреплен болтами со стаканом 6, внутри которого на двух подшипниках расположен вал-муфта 44. На валу-муфте с помощью шпонки закрепляется шкив привода компрессора. Внутри стакана 27 на двух подшипниках установлен вал-муфта 26, на котором на шлицах установлен фланец 23 привода генератора, закрепленный гайкой 24.
   Во внутренней расточке стаканов 6 и 27 на двух подшипниках устанавливается вал 9. Стаканы устанавливаются наружной цилиндрической поверхностью в расточках корпуса ГМП и через фланцы крепятся к нему болтами. 


Рис.41. Вал привода компрессора и генератора:
1, 18, 24 – гайки; 2 – шпонка; 3 – сальник; 4 – манжета армированная; 5, 22 – крышки; 6, 27 – стаканы; 7, 34 – подшипники; 3,21,41 – кольца; 9 – вал; 10, 16, 20, 35 – кольца стопорные; 11, 36 – фланцы; 12 – поршень; 13, 14 – кольца уплотнительные; 15 – корпус; 17 – колесо зубчатое; 19, 40 – кольца замковые; 23 – фланец; 25, 42 – шайбы маслоотбойные; 26, 44 – вал-муфты; 28, 39 – зубчатки; 29 – кольцо разрезное; 30, 32 – штифты; 31 – втулка 33, 43 – обоймы; 37 – пружина; 38 – кольцо регулировочное

   Вал привода насосов (рис.42). Конструктивное исполнение вала и механизма включения насосов почти полностью идентично конструктивному исполнению вала привода генератора и компрессора, а также имеет аналогичную установку и крепление в корпусе ГМП. Отличие заключается в способе присоединения технологического оборудования – насосов, которые присоединяются к валу при помощи стаканов 1, 15 и муфт 2, 17.


Рис.42. Вал привода насосов:
1, 15 – стаканы; 2, 17 – муфты; 3, 13, 23, 28 – подшипники; 4, 19 – зубчатки; 5, 11, 16, 18, 26, 29, 30 – кольца стопорные; 6 – пружина; 7 – поршень; 8, 9 – кольца уплотнительные; 10 – корпус; 12 – 52 колесо зубчатое; 14 – гайка; 20 – кольцо разрезное; 21, 23 – штифты; 22 – втулка; 24 – обойма; 27 – фланец


2.3. Устройство гидросистемы ГМП - 300

   Гидросистема (рис. 43)состоит из двух частей – циркуляционного контура и системы управления. Предназначена для:
   – прокачки под давлением рабочей жидкости по кругу циркуляции ГТР;
   – управления переключением фрикционов коробки передач;
   – смазки и охлаждения узлов трения ГМП;
   – очистки и охлаждения рабочей жидкости

Рис.43.Принципиальная схема гидросистемы ГМП – 300:
Б1 – резервуар для масла (поддон ГМП);. Н1 – насос НШ-50-4;
КП1 – клапан предохранительный;
КД3 – клапан смазки;
Ф1 – фильтр тонкой очистки масла;
КД4 – клапан перепускной;
КД1 – клапан давления управления;
КД2 – клапан ГТР;
АТ1 – радиатор;
КД5 – клапан перепускной;
КД6 – клапан плавного включения фрикциона Т1;.
АК1 – гидроаккумулятор;
Р31 – золотниковый распределитель включения фрикциона Т1;
Р32 – золотниковый распределитель включения фрикциона Т2;
Р33 – золотниковый распределитель включения фрикциона Ф3;
ЭМ1, ЭМ2, ЭМ3 – электромагниты  золотников;
А1 – золотниковая коробка.
А2 – клапанная коробка;
А3 – клапанная коробка входная;
ДМ – дроссель масляный;
0 – 10 – направление движения масла к элементам идросистемы

   Циркуляционный контур. Обеспечивает смазку и охлаждение элементов ГМП, подпитку круга циркуляции ГТР и поддержание необходимого давления в линиях системы.
   Масло из поддона ГМП через приемный сетчатый фильтр Ф2 забирается насосом и подается в напорную магистраль. Если давление в напорной магистрали по какой-либо причине превысит 1,8 МПа, сработает предохранительный клапан КП1, установленной во входной клапанной коробке. В этом случае насос будет работать на себя.
   Из напорной магистрали масло подается через полнопоточный фильтр тонкой очистки Ф1 в клапанную коробку А2.В коробке находится клапан главного давления КД1, отрегулированный на давление 1,2 МПа. Клапан предназначен для поддержания давления в линии управления.
   Пройдя через клапан управления, масло поступает в линию подпитки ГТР. Давление в линии подпитки определяется клапаном КД2, отрегулированным на 0,4 МПа. Если давление круге циркуляции будет выше указанного золотник клапана сместиться, сжимая пружину, и часть масла будет перепускаться в обход ГТР. Масло, прошедшее через ГТР и клапан ГТР, поступает в радиатор АТ1, где охлаждается. Если температура масла невелика, то оно пойдет, минуя ГТР через перепускной клапан. После радиатора масло поступает на смазку трущихся элементов ГМП. Давление в линии смазки определяется клапаном смазки КД3, расположенным во входной клапанной коробки. Клапан настраивается на давление 0,2 МПа. Масло, прошедшее через трущиеся узлы, сливается в поддон ГМП.

   Система управления. Давление в системе управления устанавливается настройкой клапана главного давления КД1 клапанной коробки и составляет 1,2 МПа. Включение фрикционов Т1, Т2, Ф3 осуществляется золотниками Р31, Р32, Р33 золотниковой коробки, которые управляются электромагнитами ЭМ1, ЭМ2, ЭМ3.
   При подаче напряжения на электромагнит соответствующего фрикционного узла, золотник под действием усилия со стороны штока электромагнита, перемещается, сжимая пружину. При этом открывается канал по которому масло из напорной линии поступает на заполнение полости бустера. Канал слива масла из бустера при этом перекрывается и происходит включение фрикционного узла.
   Включение первой ступени (фрикциона Т1) производится через систему плавности, которая состоит из клапана плавности КД6 и гидроаккумулятора АК1.
   После снятия напряжения с обмотки электромагнита, золотник под действием пружины возвращается в исходное положение и перекрывает напорную линию. В то же время полость бустера соединяется со сливом.
   В золотниковой коробке предусмотрена гидравлическая блокировка, которая исключает возможность подачи масла одновременно в несколько бустеров.

   Клапанная коробка. (рис. 44) Предназначена: для поддержания давления в линии управления и круге циркуляции ГТР.
   Основой коробки является чугунный корпус. В расточках корпуса расположены клапан давления управления (клапан главного давления) КД1 и клапан гидротрансформатора КД2.

     Масло поступает в клапанную коробку через полость 3 . Пружина 2 клапана КД1 при помощи регулировочных шайб 3 регулируется на давление 1,2 МПа. При достижении этого давления пружина клапана 2 сжимается, и масло из полости 3 поступает через полость 4 к клапану ГТР КД2. Клапан КД1 снабжён масляным демпфером. В золотнике клапана КД1 имеется отверстие-жиклер через которое масло поступает в полость, образованную клапаном и плунжером 14.
   Создающееся в полости противодавление делает перемещении клапана КД1 более плавным. Пружина 10 клапана КД2 регулируется регулировочной шайбой 12 на давление 0,4 МПа. При давлении в полости 4 более указанного значения клапан КД2 откроется, и часть масла пойдет через полость 5, в обход ГТР. Клапан КД2 также снабжен масляным демпфером. Масло, просочившееся за клапана КД1 и КД2, поступает через полость 0 на слив.

Рис.44. Клапанная коробка:

1 – корпус;
2,10 – пружины;
3,12 – шайбы регулировочные;
4, 8, 11, 16 – кольцо резиновое;
5, 6, 13, 15 – пробки;
7, 14 – плунжеры;
9 – золотник

   Клапанная коробка входная предназначена для поддержания давления в линии смазки и предохранения гидросистемы от чрезмерного повышения давления.
   Основой коробки (рис. 44) является чугунный корпус в расточках которого расположены клапан смазки КД3 и предохранительный клапан КП1.
   Охлажденное масло из радиатора поступает в полость 6 клапанной коробки входной. Пружина 6 клапана КД3 шайбой 7 регулируется на давление 0,2 МПа. Если давление слива будет выше давления регулировки клапана, пружина 6 сожмется, и масло поступит из полости 6 в полость 1 (всасывающая линия насоса Н1). Просачивающееся за клапан масло также вытесняется в полость 1 при перемещении клапана. Клапан КД3 снабжен масляным демпфером, состоящим из жиклера и плунжера.

Рис.45. Клапанная коробка входная:

1, 9 – пробка;
2, 8, 13 – кольца резиновые;
3 – плунжер;
4 – корпус.
5 – золотник;
6, 11 – пружины;
7, 10 – шайбы регулировочные;
12 – шарик клапана;
14 – корпус клапана

   Пружина шарикового предохранительного клапана КП1 регулируется шайбами 10 на давление 1,8 МПа. Если давление в напорной магистрали насоса Н1 по какой-либо причине превысит давление регулировки клапана, его шарик 12 отойдет от седла и масло будет перепускаться в полость 1 (насос работает на себя).

   Золотниковая коробка. (рис. 46). Основой коробки является чугунный корпус 1, которой имеет два ряда расточек. В расточках нижнего ряда расположены три золотника гидрораспределителей Р31, Р32, Р33, управляющих включением фрикционов. В расточках верхнего ряда расположены клапан плавности КД6 и гидроаккумулятор АК1. Полости распределителей, клапана и гидроаккумулятора соединяются между собой трубопроводами 2, 3, 4, 5, 6.

Рис.46. Золотниковая коробка

КД6 – клапан плавности;
АК1 – гидроаккумулятор;
Р31, Р32, Р33 – золотники включения
Т1, Т2, Ф3, 1 – корпус;
2, 3, 4, 5, 6 – трубопроводы.

   Требования к регулировке золотниковой коробки.

   Собранный узел золотниковой коробки необходимо испытать на стенде маслом марки «А» при производительности насоса 95-105 л/мин, давлении на входе в полость 3 равном 1,2 МПа и температуре 60-90 град. Полость 0 соединить со сливом.
   - при включенных электромагнитах ЭМ1, ЭМ2, ЭМ3 суммарные утечки через каналы 0, 8, 10, 11 должны быть не более 3 л/мин.
   - включение электромагнитов ЭМ1, ЭМ2, ЭМ3 производить от источника постоянного тока номинальным напряжением 27 В. При этом не позднее чем через 2 сек. после подачи сигнала на их обмотку должно быть предусмотрено включение последовательно с обмоткой сопротивления 10 Ом с допустимым отклонением 5% мощностью не менее 45 Вт.
   - при включении электромагнита ЭМ1 давление в полости 8 должно резко возрасти до 0,15 – 0,25 МПа, затем плавно повыситься до 0,3 – 0,37 МПа в течении 2,0 - 3,5 сек., затем резко повыситься 1,0 – 1,35 МПа. Давление в полостях 10 и 11 должно быть равно нулю.
   - при включении электромагнита ЭМ2 давление в полости 10 должно быть равно подводимому. Давлению в полостях 8 и 11 должно быть равно нулю.
   - при включении электромагнита ЭМ3 давление в полости 11 должно быть равно подводимому. Давление в полостях 8 и 10 должно быть равно нулю.
   Регулировку начального давления производить подбором количества шайб 15.
   Регулировку времени нарастания давления производить с помощью иглы 23. После регулировки иглу законтрить гайкой.

Принцип действия гидросистемы

   «Нейтраль». Если напряжение не подается ни на один из электромагнитов распределителей, золотники под действием пружин находятся в крайнем левом положении и подача масла из системы управления в бустера фрикционов не производится.

   Включение первой ступени (см. рис.43). Для включения подается напряжение на электромагнит ЭМ1 распределителя Р31. Шток электромагнита перемещает золотник распределителя, сжимая пружину. Масло из полости 3 поступает в полость 7, а затем к золотнику клапана плавности КД6. Золотник снабжен масляным демпфером, поэтому перемещается с замедлением, сжимая пружину. Полость 7 клапана КД6 сообщается с полостью 8 и масло поступает в бустер фрикциона Т1. Также, часть масла, поступает на зарядку гидроаккумулятора по каналу 9. За счет этого заполнение бустера происходит плавно, что позволяет избежать рывков при трогании ССПС с места. При подаче масла в полость бустера, одновременно по трубопроводам оно подается в полости 8 распределителей Р32 и Р33. Таким образом, производится гидравлическая блокировка включения второй и третьей ступени одновременно с первой. При снятии напряжения с электромагнита ЭМ1 пружина возвращает золотник в первоначальное положение. Полость 7 распределителя Р31 разобщается с полостью 3 и соединяется с полостью 0. Масло из полости бустера под действием пружин механизма отжима вытесняется на слив. .

   Включение второй и третьей ступени. При включении второй ступени напряжение подается на электромагнит ЭМ2 распределителя Р32. Золотник под действием штока электромагнита перемещается, сообщая полость 3 с полостью 10. Масло подается в бустер фрикциона Т2. Одновременно по трубопроводам 10 блокируются золотники Р31 и Р33. При снятии напряжения пружина возвращает золотник в исходное положение и полость 10 сообщается с полостью 0. Масло из бустера вытесняется на слив.

   Включение третьей ступени производится подачей напряжения на электромагнит ЭМ3 золотника Р33 и происходит аналогично второй.

   Фильтр тонкой очистки масла ФН32. (рис. 47).Фильтр ФН32 является напорным фильтром и устанавливается в напорной магистрали шестеренчатого насоса, питающего маслом гидропередачу. Технические характеристики Фильтрующий элемент стекловолокно. Максимальное давление, МПа 32 Тонкость фильтрации, мкм 5 – 25 Расход, л/мин 160 (2 фильтроэлемента) Гидравлическое сопротивление, МПа 0,1 Перепад давлений для срабатывания индикатора, МПа 0,25 – 0,35 Открывание перепускного клапана, МПа 0,35 – 0,45

Рис. 47. Фильтр тонкой очистки масла.

1 – фильтроэлемент;
2 – корпус фильтра;
3 – фитинг фильтроэлемента;
4 – верхняя крышка;
5 – визуальный индикатор;
6 – нижняя крышка;
7 – перепускной клапан;
8 - заглушка фильтроэлемента, пружина;
9 – кольцо уплотнительное;
10 – кольцо уплотнительное с фторопластовой шайбой

   Устройство и принцип работы. Корпус фильтра 2 представляет собой пустотелый стакан, в который ввернута верхняя крышка 4. Соединение верхней крышки и корпуса уплотнено кольцом 10 с фторопластовой шайбой. В верхней крышке имеются отверстия для входа и выхода масла, соединенные масляным каналом. Снизу в верхнюю крышку ввернут фитинг 3 к которому заглушкой 8 с пружиной поджат фильтроэлемент 1 уплотненный кольцом 9. Заглушка центруется на выступе нижней крышки 6, ввернутой в корпус фильтра.
&   Масло, подводимое к входному отверстию верхней крышки, по каналам в крышке поступает к фильтроэлементу где фильтруется через стекловолокно и через центральное отверстие поступает на выход.
   При выработке фильтроэлемента по загрязненности или при поступлении масла с вязкостью превышающей заданное значение (холодное масло при пуске ГМП и т. д.) перепускной клапан 7, расположенный в верхней крышке приоткрывается и масло поступает на выход из фильтра, минуя фильтроэлемен и предохраняя его от смятия. В верхней крышке устанавливается визуальный (механический или электрический) индикатор 5 загрязненности фильтра.
   Для нормальной эксплуатации фильтра необходимо выполнение следующих условий:
   – температура масла должна быть в пределах от 10 до 60 С°;
   – масло, заполняющее гидросистему должно соответствовать техническим требованиям (масло марки «А»).
   В процессе работы фильтр необходимо периодически подвергать осмотру на отсутствие течи масла. При обнаружении течи масла необходимо найти причину и устранить ее. Каждый фильтр должен иметь паспорт, в котором фиксируется количество отработанных часов.
   Для избежания несчастных случаев при обслуживании фильтров нельзя производить какие-либо ремонтные работы, если фильтр находиться под давлением.


2.4. Система управления и контроля я

   Управление работой ГМП осуществляется электронно-гидравлической системой управления и контроля (ЭГСУ).
   Работа гидравлической части системы управления, обеспечивающей переключение ступеней в коробке передач, рассмотрена выше (разд. 3.1. тема «Система управления»).
   Электронная система управления (ЭСУ) выполнена в виде двух блоков – электронного блока автоматики и пульта управления, которые между собой и с соответствующими датчиками, расположенными на ГМП, соединены комплектом жгутов.
   ЭСУ предназначена для выработки команд по переводу ГМП в требуемый режим работы по заданному алгоритму управления в зависимости от внешних условий и характера работы, выполняемого путевой машиной.
   ЭСУ обеспечивает:
   – управление ГМП при трогании с места и переключение передач при ручном и автоматическом режимах управления движением. Перевод ГМП в режим автоматического управления осуществляется нажатием кнопки «АПП» на пульте управления

   Перевод в ручной режим управления осуществляется нажатием кнопки «РУЧ». При нажатии кнопки «Н» включается «нейтраль», а при нажатии кнопок «1», «2», «3» соответственно первая, вторая или третья ступень скорости;
   – автоматическое блокирование возможности движения ССПС при работе одного из рабочих агрегатов (технологического оборудования) или при опущенных аутригерах;
   – формирование сигналов запрета на включение рабочих механизмов при движении (блокировка от включения в транспортном режиме);
   – аварийное управление ГМП, позволяющее в случае отказа ЭСУ включать или выключать первую передачу для движения ССПС к месту стоянки;
   – автоматический контроль основных параметров ГМП и индикацию их состояния на пульте управления.
   ЭСУ обеспечивает работу ГМП в двух режимах: транспортном и технологическом.

   В транспортном режиме ЭСУ обеспечивает:
   – трогание ССПС с места;
   – автоматическое переключение передач (ступеней) в коробке передач в зависимости от скорости движения ССПС и положения рукоятки подачи топлива (числа оборотов коленвала);
   – ручное переключение ступеней по выбору машиниста;
   – принудительное включение первой ступени при наличии аварийного состояния ГМП (давление в линии управления или смазки ниже допустимого, температура масла выше допустимой);
   – включение «нейтрали» для свободного выбега ССПС или перед запланированной остановкой.
   Все операции, за исключением принудительного включения первой ступени производятся кнопками на пульте управления ЭСУ. Принудительное включение первой ступени производится включением тумблера и нажатием кнопки, расположенных под опломбированной крышкой.
   В транспортном режиме все привода отбора мощности на технологическое оборудование, а также насос и гидромотор ходоуменьшителя должны быть выключены. Аутригеры должны быть подняты.
   При работе в технологическом режиме ЭСУ обеспечивает блокировку возможности переключения ступеней в КП, а также осуществляет контроль и отражение на пульте управления технического и структурного состояния ГМП.

   Входными сигналами для работы ЭСУ при начале движения в автоматическом режиме являются:
   – сигналы датчиков частоты вращения входного и перекидного валов от индукционных датчиков типа ИС45 (f в.в – импульсный сигнал от датчика входного вала в диапазоне от 200 до 1000 Гц, f вых.в. – импульсный сигнал от датчика перекидного вала в диапазоне от 400 до 2400 Гц). Точность измерения частоты импульсных датчиков ± 2,5 %. Сигналы датчиков при нагрузке 1 кОм имеют минимальную амплитуду импульсов 150 мВ, максимальную – 5В;
   – командные сигналы, подаваемые при помощи кнопок и тумблеров с пульта (панели) управления;
   – сигналы датчиков конечного положения рабочих механизмов (управляемых зубчатых муфт приводов отбора мощности). В качестве датчиков конечного положения используются датчики типа КВ 2103-371 6630.
   Подробно устройство, принцип действия, правила эксплуатации, регулировка и настройки ЭСУ приводятся в техническом описании и инструкции по эксплуатации 10704-12-0300ТО.

   ЭСУ разрешает включение 1 ступени скорости при следующих условиях:
   – включена зубчатая муфта требуемого направления движения (ПХ или ЗХ);
   – выключены приводы «ползучей» скорости (ГН, ГМ);
   – выключены все зубчатые муфты отбора мощности (ГЕН, КОМ, НАС);
   – аутригеры подняты (АУТ).
   Информация о положении зубчатых муфт и аутригеров выдается датчиками конечного положения (концевыми выключателями), которые при транспортном режиме машины (зубчатые муфты выключены, аутригеры подняты) должны находиться в разомкнутом положении.

   ЭСУ формирует сигнал на включение первой передачи при условиях:
   – скорость вращения входного вала не выше 650 об/мин и не ниже 550 об/мин;
   – нажата кнопка «АПП» (автоматический режим) или кнопки «1» и «РУ» (ручной режим).
   ЭСУ формирует сигнал на включение второй или третьей ступеней скорости при условии разгона ССПС до скорости, соответствующей частоте импульсов от датчика скорости перекидного вала, указанной в табл. 1.

Таблица 1.

Номер передачи Скорость,
F, 1/с
Частота,
ν, Гц
Вторая - первая 426 360 - 385
Третья - вторая 852 720 - 750

   ЭСУ формирует сигнал на включение 1 или 2 ступеней скоростей при условии замедления ССПС до скорости, соответствующей частоте вращения перекидного вала, указанной в табл. 2.

Таблица 2.

Номер передачи Скорость,
F, 1/с
Частота,
ν, Гц
Вторая - первая 387 300 - 320
Третья - вторая 792 620 - 640

   ЭСУ определяет частоты вращения перекидного вала при переключении передач снизу вверх и сверху вниз с ошибкой не более 3 %.
   ЭСУ вырабатывает сигналы управления включения передач электромагнитами ЭМ золотниковой коробки. Включение электромагнитов производится подачей напряжения 27В, которое по истечении 2 – 3 сек. должно быть уменьшено до 15В (обеспечивающее удержание).
   ЭСУ обеспечивает включение электромагнитов фрикционных узлов ГМП в соответствии с табл. 3.

Таблица 3.

Номер передачи
(ступени)
Номер электромагнита
ЭМ1 ЭМ2 ЭМ3
первая + - -
вторая - + -
третья - - +

   ЭСУ обеспечивает включение передач (ступеней) путем подачи управляющего сигнала на электромагнит включаемой передачи и одновременного снятия сигнала с электромагнита выключаемой передачи. Допускаемый разрыв между моментами включения и выключения управляющих сигналов не более 0,1 сек. ЭСУ обеспечивает включение «нейтрали» при любой скорости движения ССПС с панели управления нажатием кнопки «Н».
   При этом:
   – последующее включение передачи осуществляется нажатием кнопки, обеспечивающей выбранный режим движения и передачи;
   – в автоматическом режиме обеспечивается подача управляющего сигнала на электромагнит той передачи, которая соответствует текущему значению скорости движения ССПС;
   – в ручном режиме обеспечивается включение выбранной передачи.

   При трогании может быть включена только первая передача (при условии включения переднего или заднего хода), затем вторая и третья. Включение второй передачи необходимо производить при скорости движения ССПС 20 - 22 км/ч, а включение третьей – 40-44 км/ч.
   ЭСУ обеспечивает блокировку управления ГМП в автоматическом и ручном режимах при стоянке и на ходу путем перевода ГМП в положение «нейтраль» при появлении одного из сигналов, соответствующих рабочему режиму эксплуатации ССПС. Рабочий режим определяется ЭСУ по замкнутому состоянию хотя бы одного из концевых выключателей «ГЕН», «ГН», «ГМ», «КОМ», «НАС», «АУТ».
   ЭСУ формирует сигнал на запрет включения реверса при скоростях движения ССПС более 10 км/ч (определяется по частоте вращения перекидного вала).
   В ЭСУ предусмотрено включение резервного (аварийного) управления ГМП путем подачи управляющего сигнала на электромагнит ЭМ1 непосредственно от источника питания 27В через ограничивающее сопротивление 10 Ом при одновременном снятии питания с электронного блока. Это производиться при аварийном состоянии ГМП нажатием на кнопку и переключением тумблера под опломбированной крышкой на пульте управления ЭСУ.
   ЭСУ обеспечивает исключение одновременного включения двух или трех ступеней ГМП.
   На ГМП установлены средства измерения следующих параметров:
   – температуры масла на выходе из ГТР;
   – давления масла в линии управления;
   – давления масла в линии смазки;
   – частоты вращения входного вала ГМП и грузового вал КП;
   – положения управляемых зубчатых муфт;
   – скорости движения и пройденного пути.

   Автоматический контроль структурного и технического состояния ГМП в транспортном и технологическом режимах выполняется ЭСУ. При этом контролируемые параметры индуцируются на пульте управления при помощи светодиодов. ЭСУ проводит оценку технического состояния ГМП путем сравнения текущих значений контролируемых параметров с критериальными (заданными). Критериальные значения приведены в табл. 4.

Таблица 4

Состояние ГМП Давление смазки, и,
МПа
Давление управления,
МПа
Температура масла,
С°
Нормальное  > 0,2  > 1.2 < 120
Неисправное 0,1– 0,2 0,9 – 1,2 120 – 140
Аварийное < 0,1 < 0,9  > 140

   Нормальным состоянием ГМП считается если:
   – температура масла на выходе из ГТР не более 120 градусов;
   – давление смазки не менее 0,2 МПа;
   – давление управления не менее 1,2 МПа.
   Исходное положение управляемых зубчатых муфт – выключенное.

2.5. Техническое обслуживание (ТО) ГМП

   ТО ГМП подразделяется на:
   – ежедневное техническое обслуживание – ЕО;
   – первое техническое обслуживание – ТО-1;
   – второе техническое обслуживание – ТО-2;
   – сезонное техническое обслуживание – СТО.

   ЕО проводят перед каждым выездом на перегон, и после прибытия с перегона. При ЕО выполняются следующие работы:
   - проверка герметичности масляной системы, при необходимости – подтяжка мест соединений шлангов и трубопроводов;
   - проверка уровня масла в поддоне, при необходимости – доливка;
   - проверка уровня давления сжатого воздуха в магистрали включения управляемых зубчатых муфт (не менее 0,4 МПа);
   - контроль технического и структурного состояния ГМП средствами ЭСУ.

   ТО-1 проводят после пробега 8000 км, но не реже одного раза в месяц. При ТО-1 выполняются следующие работы:
   - все работы ЕО;
   - проверка внешним осмотром состояния узлов и деталей ГМП, при необходимости – подтяжка креплений;
   - проверка состояния и крепления карданных валов к фланцам грузового вала и к фланцу привода генератора, крепления опор ГМП;
   - проверка и подтяжка крепления трубопроводов подачи сжатого воздуха к проходникам;
   - очистка от пыли и грязи электрических разъемов подсоединения жгутов к блокам ЭСУ и датчикам на ГМП, проверка целостности электрических цепей.

   ТО-2 проводят после пробега 40.000 км, но менее двух раз в год. При ТО-2 выполняются следующие работы:
   - все работы ТО-1;
   - проверка состояния крепления элементов ГМП на машине;
   - проверка крепления масляного насоса, фильтра тонкой очистки масла;
   - проверка правильности установки и надежности крепления концевых выключателей положения управляемых зубчатых муфт и индукционных датчиков частоты вращения входного и грузового валов;
   - слив масла из ГМП, снятие приемного масляного фильтра (рис. 48), очистку его от грязи, промывку, очистку магнитной пробки от продуктов износа, промывку гидросистемы, слив промывочной жидкости, снятие и замену фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки (рис. 47), заливку свежего масла (уровень - по верхнюю риску на щупе);
   - проверку на ходу правильности автоматического переключения режимов.

Рис. 48. Фильтр приемный:

1 – труба всасывающая;
2- корпус МП (поддон);
3 – фильтр приемный;
4 – кольца резиновые

   СТО совмещается по времени с ТО-2. При СТО, дополнительно к работам ТО-2, проводят:
   - снятие и проверку правильности показаний датчиков и указателей давления и температуры масла;
   - снятие, очистку от грязи, промывку и проверку работы электромагнитов;
   - снятие клапанных и золотниковой коробок, проверку регулировки клапанов давления управления, давления смазки, давления питания ГТР, работы системы плавности включения первой ступени КП;
   - проверку работы перепускного клапана фильтра тонкой очитки масла и предохранительного клапана насоса.
   Проверку клапанов и системы плавности проводят в случае, если есть замечания по их функционированию.
   ТО ЭСУ следует проводить в соответствии с инструкцией по эксплуатации ЭСУ.

   При сборке ГМП регулируют и настраивают следующие элементы:
   – индукционные датчики частоты вращения входного и грузового валов;
   – концевые выключатели, сигнализирующие о включенном состоянии управляемых зубчатых муфт реверса, насоса и гидромотора ходоуменьшителя, муфт привода отбора мощности на технологическое оборудование;
   – клапанную коробку с клапанами давления управления и подпитки ГТР;
   – клапанную коробку входную с клапаном смазки и предохранительным клапаном насоса;
   – золотниковую коробку с системой плавности включения первой ступени коробки передач (КП);
   – перепускной клапан фильтра тонкой очистки масла.
   Регулировка и настройка клапанов и системы плавности в эксплуатации производится только в случае необходимости и должна выполняться на специальных стендах подготовленными специалистами.

   Установка концевого выключателя привода управляемой зубчатой муфты.(рис. 49). При установке концевого выключателя 1 необходимо обеспечить свободное осевое перемещение поршня 6, по конусной поверхности которого скользит конец толкателя 7 при включении муфты. При набегании конуса толкатель отжимается и воздействует на электрические контакты концевого выключателя. Регулировка производиться регулировочным кольцом 8.
   Недопустим упор торца поршня в толкатель, что исключит возможность включения муфты или приведет к поломке толкателя. После регулировки необходимо проверить целостность резиновой прокладки 3 и резиновых колец 4 и 5 проходника 2. Неисправность уплотнений может привести к вытеканию масла из картера ГМП и попаданию воздуха в картер.

Рис. 49.Установка концевого выключателя привода муфты:

1 – выключатель концевой в сборе;
2 – проходник;
3 – прокладка резиновая;
4, 5 – кольцо резиновое;
6 – поршень;
7 – толкатель;
8 – шайба регулировочная .

   Установка индукционного датчика. При установке датчика необходимо обеспечить зазор между торцом датчика 2 и наружной поверхностью зубчатого колеса 12 в интервале 0,5 – 1,5 мм. Зазор устанавливается подбором толщины кольца 10.
   Регулировка производится в следующей последовательности:
   – отворачивают гайка 1 и снимается стопорное кольцо 5;
   – из стакана 6 выворачиваю кожух 4;
   – снимают проставочное кольцо 9;
   – вынимают из стакана индукционный датчик 2;
   – подбором толщины регулировочного кольца 10 устанавливают нужную величину зазора, проверив при этом целостность резинового кольца 11.

Рис. 50. Установка индукционного датчика:

1 – гайка;
2 – датчик индукционный;
3 – втулка уплотнительная;
4 – кожух;
5 – шайба стопорная.
6 – стакан.
7 – корпус
8, 11 – кольца резиновые;
9 – кольцо проставочное;
10 – кольцо регулировочное;
12 – отметчик (шестерня)

   Сборку проводят в обратной последовательности. При необходимости замены кольца 8 стакан 6 выворачивают из корпуса  ГМП в сборе с индукционным датчиком. Установка датчиков одинакова для входного и грузового валов.


2.6. Требования безопасности и предупреждения.

   Пуск двигателя на ССПС с гидромеханической передачей ГМП-300 следует производить только при «нейтрали» в коробке передач.
   Переключение реверса необходимо производить только после полной остановки ССПС.
   Включение и выключение управляемых зубчатых муфт приводов отбора мощности на технологическое оборудование и муфт насоса и гидромотора ходоуменьшителя производить при выключенном сцеплении двигателя.
   Буксировать ССПС с неисправной ГМП необходимо только при отсоединенных от осевых редукторов карданных валах. При расстоянии буксировки не более 20 км разрешается карданные валы от осевых редукторов не отсоединять. ГМП при буксировке должна быть заправлена маслом.

   Запрещается эксплуатировать ГМП при наличии следующих неисправностей:
   - падение давления в линии управления гидросистемы ГМП ниже 1,0 МПа;
   - отсутствует «нейтраль» в коробке передач при обесточенных электромагнитах золотниковой коробки;
   - посторонние шумы при работе ГМП;
   - уровень масла в поддоне ГМП ниже минимального или выше максимального;
   - температура масла на выходе из ГТР выше 120°С;
   - аварийная течь масла;
   - неполадки в работе ЭСУ.


2.7. Основные правила эксплуатации ГМП.

   В начале работы, перед выездом, необходимо убедиться в отсутствии течи масла по плоскостям разъемов ГМП, по фланцам крышек, в местах подсоединения шлангов и трубопроводов.
   Затем следует подать питание на ЭСУ. Система начнет автоматическое тестирование внутренних блоков ЭСУ, проверка целостности электрических цепей датчиков давления и температуры, индукционных датчиков частоты вращения входного и грузового валов ГМП, концевых выключателей управляемых зубчатых муфт реверса, ходоуменьшителя и отборов мощности.
   После получения положительных результатов тестирования (отображается на пульте ЭСУ с помощью светодиодов), необходимо убедиться, что в КП включена «нейтраль», а муфты приводов отбора мощности технологического оборудования и ходоуменьшителя выключены, после чего произвести запуск двигателя.
   Для исключения самопроизвольного движения машины, за счет поводок во фрикциона,х ССПС должен быть заторможен ручным тормозом.
   После прогрева масла до температуры 40 – 45 °С при минимальной частоте вращения коленчатого вала с помощью щупа проверить уровень масла в поддоне ГМП, который должен находиться между верхней и нижней рисками на щупе.

   Для эксплуатации ГМП в транспортном режиме необходимо
   – выключить все управляемые зубчатые муфты приводов отбора мощности на технологическое оборудование и ходоуменьшитель;
   – убрать аутригеры;
   – включить зубчатую муфту реверса соответствующего направления движения.
   Трогание и движение машины возможно как в режиме автоматического переключения передач, так и в режиме ручного переключения. Регулирование скорости движения машинист осуществляет за счет изменения подачи топлива в двигатель и применения тормозов. При изменении скорости движения ССПС в автоматическом режиме управление ГМП полностью осуществляется ЭСУ с учетом скорости движения (число оборотов грузового вала ГМП) и положения рукоятки подачи топлива (число оборотов входного вала ГМП). При ручном управлении для переключения передач необходимо нажать соответствующую кнопку на пульте управления. При этом не допускается движение или включение первой передачи при скорости движения выше 22 км/ч, движение или включение второй передачи – при скорости движения выше 44 км/ч. Недопустимо также переключение через передачу как вверх, так и вниз.

   Для движения с «ползучей» скоростью необходимо выключить:
   – зубчатые муфты приводов отбора мощности на технологическое оборудование;
   – включить «нейтраль» в коробке передач;
   – включить муфту реверса, соответствующую выбранному направлению движения;
   – включить муфты насоса и гидромотора ходоуменьшителя.
   Регулирование «ползучей» скорости движения осуществляется рукояткой управления сервовентилем.

   Для подключения технологического оборудования необходимо:
   – выключить муфты ходоуменьшителя;
   – включить в КП «нейтраль».
   Подключение технологических агрегатов возможно по отдельности, в любой комбинации и всех одновременно.
   Включение и выключение зубчатых муфт отбора мощности необходимо производить только при выключенном сцеплении.
   Возможные неисправности ГМП и методы их устранения приведены в табл. 5

Таблица 5.

Неисправность Причина Метод устранения
При работающем двигателе не включается передача при ручном или автоматическом режиме работы ЭСУ:
  1) На пульте управления ЭСУ индикация свидетельствует об исправном состоянии ГМП и готовности к движению

  2) На пульте управления индикация свидетельствует о неготовности ГМП к движению

 

  а) Обрыв в обмотке электромагнита или цепи питания
  б) Нет напряжения на клеммах электромагнита
  в) Неисправен электронный блок ЭСУ

  а) Не включена муфта реверса са са
  б) Не выключены зубчатые муфты приводов отбора мощности
  в) Давление управления или смазки ниже допустимого
  г) Неисправен электронный блок ЭСУ

  а) Проверит цепь электромагнита, при необходимости – заменить электромагнит
  б) Проверить электрическую цепь от электронного блока до электромагнита
  в) Провести работы в соответствии с инструкцией по эксплуатации ЭСУ

  а) Включить муфту
  б) Выключить муфты
  в) Проверить уровень масла в поддоне ГМП и при необходимости довести до нормы Проверить фильтр, при необходимости промыть или заменить фильтрующий элемент Провести регулировку клапанов управления и смазки
  г) Провести работы в соответствии с инструкцией по эксплуатации ЭСУ

Течь масла по разъемам ГМП, фланцам крышек, по валам, соединениям трубопроводов и шлангов Ослабление затяжки крепежа, износ и потеря эластичности манжет, повреждение прокладок Подтянуть крепеж до устранения течи масла, заменить неисправные прокладки и неработоспособные манжеты, затянуть хомуты на шлангах
Не включаются зубчатые муфты приводов отбора мощности на технологическое оборудование и ходоуменьшитель   а) Попадание муфт «зуб в зуб»
  б) Недостаточное давление сжатого воздуха в магистрали управления
  в) Неисправен пневмовентиль подачи сжатого воздуха в пнемоцилиндры
  г) Муфта включена, но нет сигнала на пульте управления
  а) Произвести повторное включение
  б) Поднять давление до нормы
  в) Заменить пневмовентиль
  г) Проверить электроцепь и концевой выключатель, устранить обрыв и отрегулировать установку концевого выключателя
Неверны или отсутствуют показания спидометра и счетчика пройденного пути   а) Нарушена установка индукционного датчика
  б) Обрыв в элетроцепи
  в) Неисправен электронный блок ЭСУ
  а) Отрегулировать установку индукционного датчика, обеспечив зазор между датчиком и отметчиком 0,5 – 1,5 мм
  б) Восстановить целостность электроцепи
  в) Провести работы в соответствии с инструкцией по эксплуатации ЭСУ

 

 


Рекомендуемая литература

   1. Устройство, эксплуатация и ремонт мотовозов, автодрезин и автомотрис. - М.: Транспорт, 1974.

   2. Гидромеханическая передача ГМП-300. Руководство по эксплуатации. ГП 3000-0000000РЭ. - Кировский машзавод, 2005.

   3. Гидропередача УГП230-300. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 53-300А-00ТО. - Калуга: ОАО "Калугапутьмаш", 2004.

   4. Мотовоз погрузочно-транспортный МПТ-4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 77.02.1-00.000.04ТО. - М.: ПКТБ ЦП, 1996.


ОГЛАВЛЕНИЕ


Учебное пособие
Силовые гидромеханические передачи специального самоходного подвижного состава
В.В. Багажов