/
Text
ТМЮ ТУТ
колеи 75Омм
М. И. БУТЫЛОЧКИН, М. И. КОНДРАТОВ,
В. А. МАНОХИН, А. И. КУЗЬМИН
ТЕПЛОВОЗ ТУ-4 КОЛЕИ 750 мм
(устройство и эксплуатация)
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
Москва 1966
УДК 634.0.377.73 : 625.31
На лесовозных дорогах действует огромная сеть узкоколей-
ных железных дорог, на вооружение которых поступают новые
тепловозы ТУ-4. В предлагаемой книге подробно описаны уст-
ройство тепловоза и методы управления им; даны указания по
уходу и смазке, приведены правила техники безопасности при
работе на тепловозе.
Тепловоз с гидромеханической передачей на дорогах узкой
колеи применяется впервые, поэтому описанию устройства и
принципа работы гидропередачи уделено особое внимание.
Книга предназначена для инженерно-технических работников
лесовозного транспорта, машинистов тепловозов, преподавателей
и студентов лесотехнических вузов и техникумов, изучающих
вопросы лесовозного транспорта.
3—15—2
94—66
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЕПЛОВОЗА ТУ 4
Тепловоз ТУ-4 (рис. 1) представляет собой локомотив мощ-
ностью 250 л. с. и сцепным весом 18 т. Он предназначен для
перемещения подвижного состава по железным дорогам колеи
750 мм на лесозаготовках, торфоразработках, карьерах, завод-
ских путях и т. д.
Рис. 1. Тепловоз ТУ-4
Тепловоз может перемещать состав весом 250 т на подъем
1О%о со скоростью 10 км!ч, имеет гидромеханическую передачу,
благодаря которой у него хорошие динамические качества, эко-
номичная тяговая характеристика, простое управление.
Тепловоз ТУ-4 — тележечной конструкции; две двухосные
тележки с мягким рессорным подвешиванием обеспечивают
тепловозу хорошую проходимость по неровностям пути, мягкость
хода, хорошую вписываемость в кривые. Передача крутящего
момента на оси тележки осуществляется осевыми редукторами,
установленными на каждой оси. Осевые редукторы двухступен-
чатые, с проходным валом, т. е. дают возможность передавать
крутящий момент с одного осевого редуктора на другой карда-
нами.
1*
3
Оси тележек опираются па буксы с роликоподшипниками.
Специальные осевые упоры, предназначенные для смягчения
боковых ударов колес о рельсы, позволяют тепловозу плавнее
вписываться в кривые.
Рама тепловоза опирается на тележки в восьми точках, т. е.
каждая тележка имеет четыре резиновые опоры, разнесенные от
центра; толкающее усилие от тележек на раму передается через
центральные подпятники со шкворнями. Такая опора рамы теп-
ловоза на тележки обеспечивает ему мягкость и бесшумность
хода, устойчивость тележки относительно рамы, а также раз-
гружает раму тележки, так как вес, приходящийся на тележку,
распределяется на четыре резиновые опоры, разнесенные от
центра.
На тепловозе ТУ-4 установлен дизельный двигатель У1Д6-
250ТК, который развивает мощность 250 л. с. при номинальном
числе оборотов 1500 в минуту.
Крутящий момент от двигателя на оси передается через гид-
ротрансформатор и реверсивную двухступенчатую коробку пе-
редач.
Переключение ступеней коробки электрогидравлическое при
помощи электрогидравлического вентиля или золотникового
крана. Гидротрансформатор комплексного типа марки ГТК-П,
с постоянным заполнением рабочей жидкостью. Питание гидро-
трансформатора рабочей жидкостью осуществляется шестерен-
чатым насосом. Гидротрансформатор в сочетании с двухступен-
чатой коробкой передач обеспечивает тепловозу скорость пере-
движения в пределах от 0 до 50 км!ч. Минимальная скорость
длительного режима 7 км!ч.
Двигатель и рабочая жидкость гидротрансформатора охлаж-
даются специальной системой охлаждения, в которую входит
радиатор от трактора С-100 и теплообменник (тепловозы вы-
пуска 1963—1964 гг.), или секции холодильников и система
трубопроводов с кранами. Для подогрева воды и рабочей жид-
кости перед запуском двигателя в холодное время года в сис-
тему охлаждения включен специальный форсуночный подогре-
ватель.
Двигатель соединен с гидротрансформатором двухфланцевой
втулочно-пальцевой муфтой.
Тепловоз оборудован двумя независимыми друг от друга
тормозами: пневматическим и ручным. Рычажная передача тор-
мозов и пневматический привод установлены для каждого ко-
леса. Отдельно привод пневматических тормозов осуществляется
из кабины водителя двумя тормозными кранами 4ВК, установ-
ленными справа и слева в кабине. Питается тормозная система
воздухом при помощи двух компрессоров ВВ-0,7/8 производи-
тельностью 700 л]мин и компрессором от автомобиля МАЗ-200
производительностью 300 л!мин. Пневматические устройства
4
предусматривают питание тормозной системы как самого тепло-
воза, так и подвижного состава сжатым воздухом.
Ручной тормоз воздействует только на заднюю тележку и
предназначен для затормаживания тепловоза на стоянках. При-
вод ручного тормоза осуществляется вращением штурвала, рас-
положенного в кабине машиниста.
Для увеличения коэффициента сцепления колес с рельсами
предусмотрены пневматические песочницы, подающие песок под
все колеса с наружной стороны. Привод песочниц осуществ-
ляется нажатием кнопки, воздействующей на электропневмати-
ческие вентили и воздухораспределители.
Тепловоз ТУ-4 — кабино-капотного типа. Под передним капо-
том, имеющим удлиненную форму, размещены: двигатель, гидро-
передача, топливный и масляные баки, компрессоры, система
охлаждения двигателя и гидротрансформатора. Открывающиеся
боковые створки, а также быстросъемные крышки и передняя об-
лицовка капотов дают свободный доступ ко всем механизмам,
размещенным под капотом. Задний капот по форме такой же,
как и передний, но немного короче. В нем размещают аккуму-
ляторные батареи и багажник для хранения инструмента и
снаряжения к тепловозу.
Кабина машиниста расположена между передним и задним
капотами. Она цельнометаллическая, внутри обшита фанерой,
между металлической стенкой и фанерой заложен теплоизоля-
ционный материал. Кабина имеет хорошую обзорность, в холод-
ное время года обогревается специальными подогревателями,
связанными с водяной системой охлаждения двигателя. В ней
размещены все органы управления тепловозом и контрольные
приборы. Управление тепловозом сосредоточено в специальном
столе, установленном у передней стенки кабины. Оно двухсто-
роннее, т. е. машинист может управлять тепловозом, находясь
с правой или с левой стороны кабины. Управление тепловозом
в основном сводится к вращению штурвала главного вала, с ко-
торым связано переключение реверса, наполнение двигателя,
а также блокирующее устройство включения главного вала и
реверса.
Подвижной железнодорожный состав прицепляют к тепло-
возу ударно-упряжными приборами, представляющими собой
однотарельчатые стержни с коромыслами, упряжными крюками
и пружинами. Упряжные приборы установлены по концам рамы
в центре по одному.
Для работы в ночное время тепловоз ТУ-4 оборудован 24-
вол ьтовой электроосветительной аппаратурой. Источником
электроэнергии являются шесть 12-вольтовых аккумуляторных
батарей, соединенных между собой параллельно попарно, а пары
последовательно. Батареи заряжаются генератором, установлен-
ным на двигателе.
5
Звуковая сигнализация осуществляется воздушным сигналом
(тифоном) усл. № 110, предусмотрен также электрический
сигнал.
Тепловоз ТУ-4 имеет следующую техническую характерис-
тику:
Осевая формула.........................
Колея, мм..............................
Сцепной вес, т.........................
Число сцепных осей.....................
Давление от оси на рельсы, т ..........
Высота от оси прицепного прибора до го-
ловки рельсов, мм.....................
Расстояние между осями шкворней теле-
жек, мм...............................
Расстояние между осями тележки, мм . .
Скорость движения тепловоза, км)ч\
на I ступени ....................
на II ступени ...................
Скорость длительного режима нс менее,
км{ч..................................
Сила тяги по сцеплению, при коэффициен-
те сцепления ф = 0,3, кг..............
Длительная сила тяги, кг...............
Минимальный радиус вписывания тепло-
воза в кривые пути, м.................
Песочницы..............................
Привод песочницы.......................
Удельный расход металла, кг!л. с.......
Рама...................................
Кабина ................................
2 + 2
750
18
4
4,5
620
4600
1400
от 0 до 22
от 22 до 50
7
5400
4500
40
пневматические, с подводом
песка под все колеса
электропневматический
64
сварной конструкции из швел-
леров и уголков
цельнометаллическая утеплен-
ная, обшитая изнутри фане-
рой; в зимнее время отапли-
вается
Двигатель
Марка............................................. У1Д6-250ТК
(серия 2)
Тип....................................... четырехтактный с воспламене-
нием топлива от сжатия
Тип турбокомпрессора............................ ТКР-14-2а
Мощность при номинальном числе оборо-
тов 1500 в минуту, л. с............... 250
Минимальное число устойчивых оборотов
на холостом ходу в минуту............. 500
Максимальный крутящий момент при
1200 об[мин, кг-м..................... 130
Удельный расход топлива на номинальной
мощности, г)л. с.~ч................... 165
6
Турбокомпрессор
Номинальное давление нагнетаемого воз-
духа при а) 760 мм рт. ст., 20°С, п =
= 35 000 обIмин-, б) сопротивлении воз-
душного фильтра или всасывающей тру-
бы на входе в компрессор не более
500 мм вод. ст. и в) сопротивлении вы-
хлопного патрубка, устанавливаемого на
выхлопе из турбины, не более 1000 мм
вод. ст., кг[см?.......................
Номинальное количество нагнетаемого воз-
духа при 760 мм рт. ст. и 20°С, кг)сек . .
Номинальная температура нагнетаемого
воздуха при 760 мм рт. ст. и 20°С, град.
Номинальная температура выхлопных га-
зов перед турбиной, град...............
Допустимая длительная температура вы-
хлопных газов перед турбиной, град. . .
Коэффициент полезного действия турбо-
компрессора ...........................
Смазка.................................
Давление масла на входе, кг/см2 . . . .
Температура масла на входе, град. . . .
Максимально допустимая температура мас-
ла на выходе из турбокомпрессора, град.
Подшипники ротора турбокомпрессора . .
Диаметральный зазор между валом ротора
и плавающей втулкой, между стальной
втулкой и плавающей, мм................
Осевой разбег ротора, мм...............
Тип уплотнения ........................
Диаметральный зазор в уплотнении, мм .
Охлаждение корпуса подшипников . . . .
Вес, кг................................
1,45
0,37
75
550
600
0,52
под давлением от системы
смазки двигателя
2—3,5
не ниже 40
105
скользящего тина с плавающи-
ми втулками
0,09-4-0,13
0,10-:-0,21
бесконтактное
0,09-0,15
водяное, включенное в систему
охлаждения двигателя
35
Силовая передача
Соединение двигателя с гидротрансформа-
тором .................................
Г идротрансформатор:
тип..............................
активный диаметр, мм............
коэффициент трансформации . . .
передаточное число повышающего
редуктора ......................
рабочая жидкость ...............
двухфланцевой втулочно-паль-
цевой муфтой с резиновыми
кольцами
ГТК-П (комплексного типа с
постоянным наполнением ра-
бочей жидкостью)
466
со 3,25 -4-4,0
1,218
масло индустриальное 12 или
20 по ГОСТ 1707 — 51, вере-
тенное АУ по ГОСТ 1642—50
7
температура масла при выходе из
гидротрансформатора не выше,
град.............................
115
Коробка передач:
тип...............................
передаточное число I ступени . . .
передаточное число II ступени . . .
Система переключения ступеней...........
Привод переключения фрикционных муфт .
Давление масла на переключение, кг{см2
двухскоростная, реверсивная
2,48*
1,25
многодисковая фрикционная
муфта на каждую ступень
гидравлический
10—11
Смазка
принудительная и разбрызгива-
нием
Давление масла, идущего на смазку, кг/см2
Привод переключения муфты реверса . .
Питание гидротрансформатора и смазка
гидропередачи .........................
Максимальное число оборотов насосов
в минуту ..............................
Производительность насосов, л/мин . . .
Давление рабочей жидкости, кг/см2 . . .
Вес гидропередачи, кг .................
Передача крутящего момента от коробки
передач на осевые редукторы тележек .
Тип карданов привода ведущих осевых ре-
дукторов ..............................
Тип карданов привода ведомых осевых ре-
дукторов ................................
Осевой редуктор:
тип................................
0,8—1,3
механический штурвалом глав-
ного вала
шестеренчатые питательный и
откачивающий насосы
1250
120
12
1792
карданная
от автомобиля БелАЗ-540 или
ЯАЗ-210
от автомобиля МАЗ-200
передаточное число ................
смазка ............................
шестеренчатый, двухступенча-
тый с проходным валом
3,0
разбрызгиванием масла, зали-
того в картер редуктора, и
консистентная
Тележка:
тип................................
опора рамы тепловоза на раму те-
лежки .............................
передача тягового усилия ..........
тип колес .........................
челюстная, двухосная с при-
водными осями
четырехточечная, разнесенная
от центра, с резиновыми
кольцами
через центральный подпятник
чугунные центра со стальными
бандажами
* Передаточное число I ступени у тепловозов выпуска 1963—1964 гг,
равно 2,15.
8
тип букс........................ . на цилиндрических подшипни-
ках качения. В буксах уста-
новлены осевые резиновые
или пружинные упоры
диаметр колес по кругу катания, мм 600
рессорное подвешивание .... по четыре цилиндрические пру-
жины на одну буксу, связан-
ные продольным баланси-
ром
статический прогиб, мм............................ 52
Тормозное оборудование
Тип тормоза колодочный, двухсторонний
Число тормозных осей: воздушного тормоза ручного тормоза (стояночного) . . 4 1 (задняя тележка)
Компрессоры: марка ВВ-0,7/8 | !’ МАЗ-200
тип поршневой двухцилиндровый
число оборотов коленчатого вала при 1500 об 1 мин двигателя . . . 630 2000
производительность при 1500 об/мин двигателя, м?/мин 0,7 0,3
рабочее давление, кг/см2 8 8
система охлаждения воздушная водяная от
система смазки разбрызги- двигателя комбинированная
ванием от двигателя
ременный
клиновые ГОСТ 1284 — 57
Б-2360 или Б-1800
Б-1700
3 2
привод компрессора...............
тип ремней ......................
количество ремней.................
Электрооборудование:
напряжение, в....................
освещение.........................
прожекторы........................
Электродвигатель вентилятора обогрева
кабины:
24
по две фары впереди и сзади
п два сигнальных фонаря
СМ3 передний и задний
тип................................
количество ........................
напряжение, в......................
мощность, вт.......................
Аккумулятор:
тип................................
количество ........................
емкость, а-ч.......................
соединение аккумуляторов . . . .
М-38
2
12
25
6СТЭ-128
6
256
параллельно попарно, а пары
последовательно между со-
бой
9
Габаритные размеры, мм:
длина.......................... 8400
ширина......................... 2650
высота......................... 3295
Заправочные емкости, л:
топливный бак........................ 570
масляная система двигателя .... 85
система охлаждения двигателя . . 90
масло гидропередачи............. 130
масло осевого редуктора......... 10
песочница, ж3.................. 0,12
УСТРОЙСТВО ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ТЕПЛОВОЗА ТУ-4
ДВИГАТЕЛЬ У1Д6-250 ТК
На тепловозе ТУ-4 установлен двигатель У1Д6-250ТК (се-
рия 2) с турбонаддувом, развивающий номинальную мощность
250 л. с. при 1500 об/мин.
Двигатель шестицилиндровый, четырехтактный, с воспламе-
нением топлива от сжатия и непосредственным впрыскиванием
топлива в камеру сгорания через форсунки, имеющие по восемь
отверстий диаметром 0,3 мм. В двигателе У1Д6-250ТК топливо
распыливается при впрыске, без использования дополнительных
устройств, улучшающих смешение топлива и воздуха.
Мощность двигателя У1Д6-250ТК по сравнению с двигате-
лем У1Д6 повышена за счет установки турбокомпрессора, подаю-
щего в цилиндры воздух повышенной плотности, увеличения по-
дачи топлива в цилиндры при помощи установленного более
производительного топливного насоса НК-12 и установки фор-
сунок с большей пропускной способностью. Воспламенение топ-
лива в двигателе происходит в результате высокой степени сжа-
тия, в связи с чем температура воздуха в конце такта сжатия
становится выше температуры самовоспламенения топлива.
В двигателе У1Д6-250ТК степень сжатия составляет 14—15.
Это значит, что первоначальный объем воздуха к концу такта
сжатия уменьшается в 14—15 раз. Давление воздуха в цилиндре
при этом возрастает до 34—35 кг!см2, а температура доходит
до 600° С, достигая значения, необходимого для самовоспламе-
нения впрыснутого через форсунки топлива.
Внешняя характеристика
На рис. 2 приведены скоростные характеристики двигателя,
относящиеся к тому случаю, когда рейка топливного насоса
доведена до упора, ограничивающего максимальную подачу
топлива за каждый ход плунжера, т. е. когда нагрузка двига-
теля достигла предела. Такую характеристику называют внешней.
10
Кривые показывают зависимость эффективной мощности
двигателя, крутящего момента Л4кр, часового расхода топлива
и удельного расхода топлива от числа оборотов двигателя.
С уменьшением числа оборотов удельный расход топлива не-
сколько падает. Одной из причин этого является уменьшение
внутренних потерь в двигателе на трение, на наполнение и очис-
тку рабочих цилиндров и др. Это явление наблюдается только
Рис. 2. Внешняя характеристика двигателя
У1Д6-250ТК:
- эффективная мощность; п - число оборотов
в минуту; G — часовой расход топлива; </е удельный
расход топлива
при снижении числа оборотов до 1200 в минуту. При дальней-
шем снижении числа оборотов экономичность двигателя пони-
жается, что объясняется главным образом худшим распилива-
нием топлива и большой относительной теплоотдачей в воду
из-за более длительного времени соприкосновения горячих газов
со стенками цилиндров.
Часовой и удельный расходы топлива, приведенные на внеш-
ней характеристике, даются заводом как гарантийные.
Фактически на многих двигателях расход топлива несколько
ниже.
С понижением числа оборотов крутящий момент двигателя
увеличивается в основном за счет уменьшения внутренних
потерь.
11
Устройство двигателя
В книге даны основные понятия об устройстве двигателя, так
как имеется достаточное количество литературы, в которой по-
дробно описаны конструкции двигателей типа Д6. Подробно рас-
сматриваются те узлы и системы двигателя, которые непосред-
ственно связаны с конструкцией тепловоза (система смазки,
охлаждения, питания, всасывания и выхлопа).
Система питания двигателя
На систему питания возлагаются задачи: очищать топливо
от механических примесей, подавать его в цилиндры в нужный
момент в мелкораспыленном виде и обеспечивать распределение
впрыснутого топлива по всему объему камеры сгорания для луч-
шего перемешивания с воздухом, регулировать количество топ-
лива, вводимого в цилиндры, а также создавать необходимый
запас топлива.
Только при исправной системе питания двигатель будет ра-
ботать экономично, устойчиво, без перебоев и развивать необ-
ходимую мощность.
При работе двигателя топливо из бака самотеком поступает
в топливоподкачивающий насос, который нагнетает топливо че-
рез войлочный фильтр в топливный насос. Топливоподкачиваю-
щий насос представляет собой лопастный насос с четырьмя ло-
патками. Он имеет редукционный клапан, который поддержи-
вает необходимое давление в нагнетательном трубопроводе.
Фильтр очищает топливо, проходящее через него. Очистка
производится войлочными кольцами и чехлом, расположенными
в корпусе фильтра.
Удаление мельчайших твердых частиц, попавших в топливо,
уменьшает износ и, следовательно, увеличивает срок службы
высокоточных деталей насоса и форсунок.
Очищенное топливо поступает в топливный насос высокого
давления, приводимый в действие кулачком кулачкового вала.
Кулачковый вал топливного насоса зубчатой передачей соединен
с коленчатым валом двигателя. При набегании выступа кулачка
на плунжер насоса топливо по трубопроводу высокого давления
подается к форсунке, из которой под давлением в несколько
сотен атмосфер впрыскивается в камеру сгорания двигателя.
Диаметр плунжера топливного насоса 12 мм, форсунки имеют
8 отверстий диаметром 0,3 мм. От топливного насоса и форсу-
нок отходят трубки, по которым сливается в бак топливо, про-
сочившееся через зазоры между деталями.
Для нормального протекания процесса сгорания впрыск топ-
лива происходит с опережением в 29° до верхней мертвой точки
(в. м. т.) поршня по такту сжатия.
12
Фазы газораспределения отрегулированы с учетом обеспече-
ния качественной продувки и наполнения цилиндров. Для этой
цели кулачки выхлопного распределительного валика имеют
более полный профиль, чем у двигателей без наддува.
Регулировка фаз газораспределения производится в следую-
щих размерах:
Клапан впускной Клапан выпуски ой
открытие до в. м. т. — 35°±1 открытие до н. м. т. — 60°±3
закрытие после н. м. т. — 33°±4 закрытие после в. м. т. — 40°±3
Для поддержания любого установленного числа оборотов
двигателя в пределах от 500 до 1500 в минуту имеется всережим-
ный регулятор. Он прикреплен к корпусу топливного насоса.
На топливном насосе имеется также клапан остановки дви-
гателя при падении давления масла в главной магистрали. Этот
клапан увеличивает срок службы вкладышей подшипников, так
как допускает пуск двигателя только после создания в главной
магистрали давления масла не менее 2,5 кг! см2.
Топливный бак (рис. 3) сварной конструкции. Он уста-
новлен па специальные уголки переднего капота. Форма топлив-
ного бака соответствует форме переднего капота, поэтому топ-
ливный бак и передний капот составляют как бы единое целое.
Внутри бак разделен перегородками, препятствующими волно-
образованию топлива. Сверху к нему приварена заливная горло-
вина, внутри которой помещен сетчатый фильтр. Ближе к кабине
в специальном стакане, приваренном к баку, установлен датчик
уровня топлива. Снизу бак имеет отстойник со встроенным
фильтром и отборную трубку с краном для перекрытия подачи
топлива к двигателю. Сбоку отстойника приварен штуцер, на
который навернут кран для удаления отстоя. Внутри бака уста-
новлена воздухоотводящая трубка автоматической заправки,
верхний конец которой приварен к заправочной камере, а ниж-
ний к днищу бака. Через кран отключения заправки трубка
соединена с всасывающим фильтром компрессора. Внутри за-
правочной камеры помещен клапан-поплавок, который закры-
вает доступ топлива при полностью наполненном баке. Смотро-
вой глазок сверху заправочной камеры служит для визуального
определения количества топлива в баке. Бак наполняют топли-
вом при помощи специального заправочного устройства следую-
щим образом. На крышку заливной горловины навертывают
штуцер заправочного шланга. Другой конец шланга с заборным
фильтром опускают в емкость, из которой откачивают топливо.
Открывают кран воздухоотводящей трубки и тем самым сооб-
щают полость топливного бака с всасывающим фильтром ком-
прессора. Дроссельную заслонку всасывающего фильтра ком-
прессора перекрывают так, чтобы воздух в компрессор поступал
не из-под капота, а из топливного бака.
13
Виде
1
Рис. 3. Топливный бак:
1— заливная горловина; 2 — датчик уровня топлива; 3 — воздухоотводящая трубка; 4 — клапан-поплавок; 5 —
заправочная камера; 6 — смотровой глазок; 7 — заправочный шланг; 8 — фильтр; 9 — топливный кран; 10 —
кран спуска отстоя; 11 — соединительный шланг; 12 — щуп
Число оборотов компрессора устанавливают таким, чтобы
мелкие частицы топлива вместе с воздухом не попали в полость
цилиндра компрессора, т. е. двигатель должен работать при
700—800 об!мин.
Компрессор, откачивая воздух из бака, создает разрежение
в нем, вследствие чего топливо по шлангу будет поступать
в бак. Как только бак наполнится топливом, поплавок своей
сферической поверхностью плотно войдет в отверстие в заправоч-
ной камере, тем самым прекратится отсос воздуха из бака
в компрессор, и наполнение бака топливом будет закончено. Для
измерения количества топлива установлен щуп.
Система охлаждения двигателя
Двигатель тепловоза имеет водяное охлаждение с принуди-
тельной циркуляцией. Система охлаждения предназначена для
отвода тепла от деталей двигателя, подверженных действию го-
рячих газов, и от масла гидропередачи для поддержания тем-
пературы этих агрегатов в определенных допустимых пределах.
Система охлаждения разделяется на внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя система обеспечивает непосредственное охлаждение
нагретых частей двигателя, а внешняя — охлаждение воды, цир-
кулирующей в радиаторе или холодильнике.
Во внутреннюю систему охлаждения входят узлы и детали,
смонтированные на двигателе: водяной насос, трубопровод от
насоса к рубашке цилиндров, рубашка цилиндров и головка
блока, патрубки, аэротермометр для замера температуры воды
и турбокомпрессор.
Во внешнюю систему охлаждения входят радиатор или холо-
дильники, трубопроводы, змеевик масляного бака, теплообмен-
ник и отопители кабины.
Схема системы охлаждения двигателя с охлаждением воды
в холодильниках показана на рис. 4, я, в радиаторе С-100 на
рис. 4, б.
Во время установившегося теплового режима при работе
двигателя вода в системе охлаждения циркулирует следующим
образом. Из холодильника или радиатора вода самотеком по-
ступает к входному патрубку водяного насоса и далее к крыль-
чатке, которая нагнетает воду в нижнюю часть рубашки цилин-
дров. Охладив цилиндры, вода поднимается и через водопере-
пускные отверстия поступает в полость головки блока, проходя
через которую охлаждает стенки камеры сгорания и гнезда
форсунок. Отсюда же часть воды поступает к турбокомпрессору.
Из специального отверстия выхлопного патрубка головки блока
и от турбины турбокомпрессора нагретая вода по трубопроводу
поступает в холодильник или радиатор. Благодаря большой по-
верхности трубок и действию вентилятора вода успевает отдавать
15
Рис. 4. Схема системы охлаждения двигателя:
а — система с холодильником; б — система с радиатором С-100; 1— радиатор; 2 — холодильник; 3 — двигатель;
4 —масляный бак; 5 — теплообменник; 6 — отопитель кабины; 7 — датчик термометра; 8 — термометр; 9 — фор-
суночный подогреватель; 10 — кран подогревателя; //—кран к двигателю; 12 — соединительный рукав; 13 —
сливной краник; 14 — пробка воздухоспускная
тепло воздуху через стенки трубок и охлаждающие пластины.
Количество наружного воздуха, просасываемого через холодиль-
ник или радиатор, регулируется поворотом створок жалюзи,
связанных между собой тягами, благодаря чему они поворачи-
ваются одновременно. Управление жалюзи выведено в кабину
на пульт управления. Охлажденная в холодильнике или радиа-
торе вода вновь нагнетается водяным насосом в двигатель, и
цикл повторяется.
В системе охлаждения с радиатором С-100 вода из нижнего
его коллектора прежде, чем попасть в двигатель, проходит через
теплообменник, отбирая тепло от масла гидропередачи.
В зимнее время часть воды из водяного коллектора двига-
теля через муфтовый кран поступает в отопители кабины, а от-
туда самотеком — к входному патрубку водяного насоса и вместе
с основным потоком воды — в блок цилиндров двигателя.
На патрубке головки блока установлен датчик термометра
для измерения температуры воды, выходящей из двигателя.
Термометр установлен на щитке приборов в кабине маши-
ниста.
Для прогрева системы перед пуском двигателя имеется фор-
суночный подогреватель, установленный с левой стороны дви-
гателя.
Перед началом работы форсуночного подогревателя (см.
рис. 4, а) необходимо открыть два его крана и перекрыть кран
к двигателю, затем включить подогреватель. При этом нагретая
вода водяным насосом подогревателя нагнетается через змеевик
масляного бака в двигатель, нагревает его, а затем поступает
в холодильник, откуда самотеком — в котел подогревателя, т. е.
вода циркулирует по контуру' змеевик масляного бака — двига-
тель — холодильник — форсуночный подогреватель.
В системе (см. рис. 4, б) перед прогревом открывают два
крана подогревателя, запускают подогреватель и после этого
закрывают кран теплообменника и нагревают масло гидропере-
дачи. Вода при этом циркулирует по контуру: змеевик масля-
ного бака—двигатель—радиатор—теплообменник—форсуночный
подогреватель.
Систему охлаждения заполняют через заливную горловину
холодильника или радиатора или через наконечник соединитель-
ного рукава под давлением не выше 1,5 кг]см2. Систему запол-
няют чистой и мягкой водой, а в зимнее время разрешается за-
ливать антифриз.
Сливают воду из системы через наконечник соединительного
рукава при снятой крышке заливной горловины, а оставшуюся
воду—при помощи сливных краников.
Водяной радиатор состоит из следующих основных де-
талей и узлов: сердцевины, верхнего и нижнего коллекторов,
рамы, паровоздушного клапана и шторок.
2 М. И. Бутылочкин
17
Сердцевина радиатора состоит из плоскоовальных радиатор-
ных трубок, красномедных охлаждающих пластин и двух труб-
ных досок.
Охлаждающие пластины и трубные доски надеты на трубки
и припаяны к ним в местах сопряжений. К трубным доскам бол-
тами крепят верхний и нижний коллекторы. На верхнем коллек-
торе имеются заливная горловина и паровоздушный клапан,
повышающий температуру начала кипения воды в системе
охлаждения, вследствие чего расход воды из системы за счет
парообразования уменьшается. Клапан расположен в литом кор-
пусе, который находится на боковой стенке верхнего коллек-
тора.
Паровоздушный клапан состоит из парового и воздушного
клапанов. Паровой клапан пружиной прижимается к боковой
стенке коллектора. Он открывается при избыточном давлении
в коллекторе порядка 0,3 кг! см2, предохраняя закрытую водяную
систему от разрыва.
Сердцевину радиатора вместе с коллекторами устанавливают
на раме радиатора. В передней части радиатора имеется шторка
(для регулирования потока воздуха, обдувающего радиаторные
трубки) с устройством для ее открытия и закрытия. Шторка
расположена между водяным и масляным радиаторами. Нижняя
часть шторки прикреплена болтами к раме радиатора, верхняя
кромка шторки крепится к валику, рамка которого может дви-
гаться вверх и вниз по специальным направляющим штангам.
Внутри валика расположёна спиральная пружина, которая при
опускании валика вниз навивает шторку на валик. Поднимается
шторка за рамку валика тросом, соединенным с блоком, кото-
рый крепится с левой стороны пульта управления.
Холодильник. Охлаждающее устройство тепловоза
(рис. 5, а) состоит из трех секций водяного радиатора, одной
секции масляного радиатора для охлаждения масла двигателя
и трех секций масляного радиатора для охлаждения масла ги-
дротрансформатора. Все семь секций расположены в одной шахте
и крепятся к верхнему и нижнему коллекторам холодильников.
Верхний и нижний коллекторы разделены на три самостоятель-
ные камеры: под воду двигателя, под масло двигателя и под
масло гидропередачи.
Для регулировки интенсивности охлаждения и теплоизоляции
холодильников в момент прогрева двигателя и гидропередачи на
входе воздуха в шахту установлены жалюзи, представляющие
собой набор створок. Открываются и закрываются жалюзи при
помощи пневмокамер, установленных в верхней части холодиль-
ников.
Для независимой регулировки интенсивности охлаждения
воды и масла двигателя, а также гидропередачи жалюзи разде-
лены на две секции, которые имеют независимое управление из
18
кабины машиниста. В зимнее время на входе воздуха в шахту
устанавливают съемный утеплительный мат.
Рис. 5. Холодильники тепловоза:
а — установка холодильников и жалюзи; б — устройство секции водяного радиатора;
1 — секции водяного радиатора; 2—секции масляного радиатора для охлаждения масла
двигателя; 3— секции масляного радиатора для охлаждения масла гидропередачи;
4 — резиновая прокладка; 5 — кожух вентилятора; 6'—сьемный утеплительный мат;
7 — жалюзи; 8 — пневмокамера управления жалюзи; .9- расширительный бачок;
10 — заливная горловина водяного радиатора; //— коллектор холодильников верхний;
12 — пароотводящая трубка; 13— коллектор холодильников нижний; 11 трубка;
15— трубная коробка; 16—охлаждающие пластины (оребрение трубок); 17 - трубная
решетка; 18 — глухая трубка; 19—трубная доска; 20 - боковые щитки; 21 коплектор
секции; 22 — стяжки
На водяном отсеке верхнего коллектора помещают расшири-
тельный бачок, на котором смонтированы заливная горловина и
пароотводящая трубка.
Для наиболее благоприятного прохождения воздуха венти-
лятор с небольшим зазором устанавливают в цилиндрической
части кожуха, кожух прикрепляют болтами через резиновую
прокладку к раме холодильника. Для уменьшения вибраций хо-
лодильники установлены на трех резиновых прокладках.
Охлаждающее устройство тепловоза позволяет поддерживать
в допустимых пределах температуру охлаждающей воды и масла
2*
19
при длительном режиме работы тепловоза на полной мощности
и температуре окружающего воздуха+ 35°С, +40° С.
Секция водяного радиатора (рис. 5, б) трубчато-
пластинчатого типа собрана из двух одинаковых колонок. Каж-
дая колонка имеет четыре ряда плоскоовальных трубок, рас-
положенных по направлению потока воздуха. Наружные раз-
меры поперечного сечения трубок—19X2,2 мм, толщина стен-
ки— 0,55 мм.
Для изготовления трубок применяется томпак Л96 (латунь
с высоким содержанием меди, равным 96%). Томпак обладает
высокой прочностью, хорошей теплопроводностью, легко
паяется.
Шаг трубок вдоль фронта радиатора равен 16 мм. Секция
имеет 76 трубок, которые для усиления теплоотдачи от охлаж-
дающей решетки к воздуху расположены в шахматном порядке.
На трубки каждой колонки секции надеты общие охлаждаю-
щие пластины в количестве 4223^5° шт., расстояние между ко-
торыми составляет в среднем 2,83 мм.
Охлаждающие пластины штампуют из медной ленты толщи-
ной 0,1—0,08 мм. Благодаря высокой теплопроводности меди
такое оребрение эффективно в эксплуатации.
Латунь для охлаждающих пластин не применяют, так как ее
теплопроводность в 3—4 раза меньше, чем у меди. На поверх-
ности охлаждающих пластин выдавлены мелкие бугорки; они
завихряют поток воздуха, повышая теплоотдачу секций.
Охлаждающие пластины надежно припаивают к трубкам,
для чего полностью собранные секции погружают в ванну с рас-
плавленным свинцово-оловянистым припоем ПОС 18. Концы тру-
бок вставлены в трубные решетки трубных коробок.
Для повышения прочности трубных решеток к ним на заклеп-
ках крепят усилительные пластины — трубные доски. Перед пай-
кой концы трубок развальцовывают в трубных решетках и труб-
ных досках для более плотного прилегания к ним. Герметическое
соединение трубок с трубными решетками достигается пайкой
твердым меднофосфористым припоем.
В верхнюю и нижнюю трубные коробки секции вставлены
стальные коллекторы, которые припаиваются медноцинковым
припоем ПМЦ-54 или латунью Л62 к коробкам. Коллекторы
секции служат для соединения ее с водяными коллекторами
тепловозного холодильника. В каждом коллекторе секции
имеется три отверстия для прохода воды и два отверстия для
шпилек крепления секции к коллекторам тепловозного холо-
дильника.
Боковые поверхности колонок секции закрыты щитками. Для
прочности щитки в нескольких местах по высоте соединены элек-
тросваркой, а со сторон входа и выхода воздуха — несколькими
20
тонкими стальными стяжками. Это делает секцию более проч-
ной, колонки меньше вибрируют при работе тепловоза.
Из 76 трубок секции вода проходит только по 68. Остальные
восемь трубок (крайние по бокам секции) укорочены и своими
торцами упираются в усилительные доски.
Назначение глухих трубок заключается в следующем. В про-
цессе прогрева двигателя тепловоза нагреваются секции радиа-
тора. Трубки удлиняются, а коллекторы секций и трубные ко-
робки укреплены жестко. Возникают деформации трубных
решеток и трубок. Наибольшей величины деформации и напря-
жения достигают в крайних рядах трубок. В этом месте быстрее
всего может наступить разрушение пайки трубок в решетке и
течь секции. Деформации в зоне пайки крайних рядов умень-
шаются благодаря глухим трубкам, которые упираются в усили-
тельные доски и несколько сжимают трубные коробки.
Концевые пластины каждой колонки делают утолщенными
до 0,6 мм, благодаря чему точнее фиксируется взаимное распо-
ложение трубок и облегчается процесс установки трубных ре-
шеток при сборке секции. Для упрощения технологии пайки труб-
ные коробки и усилительные доски изготовляют из меди. После
изготовления секцию опрессовывают водой для проверки гер-
метичности и окрашивают. Охлаждающая поверхность секции,
омываемая воздухом, составляет 21 ж2, вес секции — 45,5 кг.
Секция масляного радиатора также трубчатоплас-
тинчатого типа и отличается от водяной увеличенным живым се-
чением для прохода масла и меньшим количеством охлаждающих
пластин. Масло имеет значительно большую вязкость, чем вода,
и его труднее прокачать через секции. Чтобы снизить гидрав-
лическое сопротивление секций, количество трубок увеличено до
80, а наружные размеры поперечного сечения их доведены до
17,5X4 мм при толщине стенки 0,55 мм. Шаг трубок по фронту
секции уменьшен до 14 мм.
Однако увеличение количества трубок и их поперечного се-
чения повышает сопротивление проходу воздуха. Чтобы не-
сколько снизить его, в масляной секции применено не шахмат-
ное (как это выполнено в водяной секции), а коридорное
расположение трубок. Теплопередача в масляных секциях
ограничивается теплоотдачей от масла к трубкам, а расположе-
ние трубок влияет на интенсивность теплоотдачи от трубок к
воздуху. Поэтому коридорное расположение трубок не вызывает
заметного снижения количества тепла, отводимого от масла.
Для уменьшения сопротивления проходу воздуха уменьшено и
количество охлаждающих пластин в каждой колонке масляной
секции до 3647^1° шт. Охлаждающая поверхность масляной
секции равна 19,3 ж2, вес 48 кг.
Форсуночный подогреватель (рис. 6) необходим
для подогрева двигателя перед пуском при температурах
21
окружающего воздуха от +5° С до —40° С. Подогревается двига-
тель и его система охлаждения жидкостью, нагреваемой в котле
подогревателя. Для нагревания котла применяется дизельное
топливо, поступающее по трубке от топливного бака двигателя.
Процесс горения топлива поддерживается воздухом, нагнетае-
мым вентилятором центробежного типа. Начало горения топлива
происходит от спирали электрической свечи, а после прогрева
подогревателя поддерживается за счет высокой температуры
стенок топки. В топку топливо подается через форсунку топлив-
ным насосом плунжерного типа.
Рис. 6. Форсуночный подогреватель:
1 — вентилятор; 2 — электросвеча; 3 — форсунка; 4 — водяной насос; 5 — элек-
тромотор; 6 — котел; 7 — выпускной патрубок; 8 — пароотводящая трубка;
9 — конусная крышка; 10 — червяк; 11—рукоятка ручного привода
Принудительная циркуляция нагреваемой жидкости по сис-
теме обеспечивается водяным насосом центробежного типа.
Вентилятор, водяной и топливный насосы смонтированы в об-
щем алюминиевом корпусе совместно с редуктором. Вращение
редуктора дублированное: ручное от рукоятки и электромехани-
ческое от электромотора постоянного тока через ременную пере-
дачу.
Основным узлом подогревателя является котел, представляю-
щий собой цилиндр, внутри которого размещена топка и полости
для подогреваемой жидкости.
Продукты горения, проходя из топки в выпускной патрубок,
омывают двухстенные цилиндрические рубашки и подогревают
циркулирующую по ним жидкость. Образующийся при этом пар
отводится через пароотводную трубку. Топочное отверстие котла,
необходимое для осмотра и чистки, закрывается конусной крыш-
кой. На крышке установлены форсунка, запальная электросвеча
со спиралью, патрубок для приема воздуха от вентилятора и
смотровое окно. Топливо подводится к топливному насосу по
22
трубке; засосавшийся воздух выпускается через отверстие, за-
крываемое пробкой.
Величина подачи топлива к форсунке регулируется поворо-
том червяка, воздействующего на зубчатый венец поворотной
гильзы. Для этого ось червяка выведена наружу и имеет паз
под отвертку. При повороте червяка по часовой стрелке подача
топлива уменьшается, против часовой стрелки — увеличивается.
Сверху на котле размещен редуктор со всеми вспомогатель-
ными механизмами подогревателя. Редуктор предназначен для
привода вентилятора, водяного и топливного насосов. Рукоятка
ручного привода редуктора выполнена съемной и от осевого
перемещения фиксируется стопором. Смазка редуктора осуще-
ствляется через отверстие, закрываемое пробкой.
Форсуночный подогреватель запускают при наличии в нем
подогреваемой жидкости. Для этого нужно открыть краны си-
стемы охлаждения двигателя, через которые жидкость поступает
в подогреватель, и открыть кран подвода топлива к топливному
насосу подогревателя. Затем включить тумблер для создания
накала свечи, прогреть ее и начать медленно вращать по часовой
стрелке рукоятку ручного привода. После воспламенения топ-
лива необходимо изменить направление вращения и включить
тумблер электромотора. Если подогреватель не запускается или
работает с перебоями (глохнет), необходимо выпустить воздух
из топливной системы через пробку подогревателя.
При устойчивой работе прогретого котла (когда топливо
в топке может воспламеняться без помощи свечи) ток накала
свечи необходимо выключить и продолжать работу подогрева-
теля до полного прогрева двигателя. Нормальная работа подо-
гревателя характеризуется интенсивным повышением темпера-
туры подогреваемой жидкости и цветом выхлопных газов, ко-
торые после прогрева котла не должны быть густого черного
цвета.
При работе подогревателя от ручного привода для уменьше-
ния усилия на рукоятке рекомендуется снять ремень электро-
привода и вращать рукоятку со скоростью 60—70 об!мин.
Уход за форсуночным подогревателем заключается в свое-
временной чистке и промывке котла. Для подготовки котла
к чистке необходимо снять топливную трубку, отсоединить про-
вод от свечи, ослабить затяжку хомутов, обжимающих дюрито-
вый шланг на воздушном патрубке и конусной крышке, отвернуть
гайки и снять конусную крышку.
Цилиндрические камеры чистят шомполом, который доводят
до упора в заднюю стенку, а конусную крышку и выпускной
патрубок — скребком.
Сборку производят в обратном порядке. Смазывают редуктор
одновременно с очисткой котла путем дозаправки в полость
редуктора 20—30 г смазки ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267—59. Этой
23
же смазкой необходимо через каждые десять пусков подогрева-
теля смазывать втулку, в которую установлена рукоятка ручного
привода.
Промывка системы. Для уменьшения отложений накипи и
предотвращения коррозии головки цилиндров и трубок радиа-
тора или холодильника систему охлаждения двигателя следует
заполнять чистой и мягкой, по возможности снеговой или дож-
девой водой. Ржавчина и особенно накипь, отложившиеся на
стенках водяных рубашек и в трубках радиатора или холодиль-
ника, сильно сокращают эффективность действия системы ох-
лаждения, поэтому ее необходимо периодически промывать.
Радиатор или холодильник, двигатель и форсуночный подо-
греватель промывают раздельно, чтобы ржавчина, накипь и оса-
док не заносились из одного агрегата в другой. Для ускорения
промывки воду рекомендуется пропускать в направлении, обрат-
ном нормальной циркуляции охлаждающей жидкости, разъеди-
нив предварительно шланги, соединяющие двигатель и радиатор
или холодильник и форсуночный подогреватель. При промывке
водяной рубашки двигателя воду следует впускать через верх-
ний патрубок, а выпускать через водяной насос. При промывке
радиатора или холодильника воду подводят сначала к его верх-
нему патрубку и отводят через нижний с тем, чтобы удалить из
него всю скопившуюся грязь. Затем направление потока воды
меняют на обратное и промывают до тех пор, пока выходящая
из верхнего коллектора вода не будет совершенно чистой.
Промывка форсуночного подогревателя аналогична промывке
двигателя. При значительных отложениях накипи в системе ее
очищают химическим способом. Для этого приготовляют раст-
вор следующего состава по весу: 9% кальцинированной соды,
4% керосина и 87% воды. Систему охлаждения заполняют раст-
вором, запускают двигатель, и в течение 20—25 мин двигатель
работает на холостых оборотах (800—900 обIмин). После 8—
10 ч пребывания раствора в системе двигатель следует снова
запустить и после 20—25 мин работы раствор слить, после чего
промыть чистой водой.
При отсутствии компонентов указанного раствора систему
можно очищать по описанному способу раствором питьевой
соды (120 г на 1 л воды), однако следует помнить, что дли-
тельное пребывание раствора в системе приведет к разъеданию
деталей двигателя, изготовленных из алюминиевого сплава.
Система смазки двигателя
Смазка двигателя имеет важное значение для обеспечения
надежной и длительной работы его. Она снижает износ тру-
щихся деталей и способствует отводу тепла. Смазка двигателя
2А
циркуляционная, под давлением к каждому узлу подается
смазка по специальным каналам и трубопроводам.
Принципиальная схема системы смазки двигателя приведена
на рис. 7. Нагнетающей секцией масляного насоса масло из бака
подается под давлением к фильтру. Проходя через щели
фильтра, образованные витками ленты, масло очищается. Из
фильтра по трубке оно подводится к зажиму на корпусе при-
вода вентилятора и к подшипникам турбокомпрессора.
направление потока
масла при прокачке
перед запуском
двигателя
направление потока
масла при работе
двигателя
Рис. 7. Принципиальная схема масляной системы двигателя:
1 — нагнетающая секция масляного насоса; 2 — бак; 3 — фильтр; 4 — откачивающие
секции масляного насоса; 5 — масляный радиатор или секция холодильника; 6 — масло-
закачивающий насос; 7 — перепускной клапан; 8 — манометр; 9 — термометр; /Я — спуск-
ной кран; 11 — фильтр масляного бака; 12 — поплавок; 13 — датчик уровня масла
Часть масла (приблизительно 10—15%) фильтруется в кар-
тонном пакете тонкой очистки и поступает к трубке для отвода
масла в картер.
Масло, прошедшее через двигатель и турбокомпрессор, сли-
вается в картер, оттуда двумя откачивающими секциями масля-
ного насоса подается в масляный радиатор или в масляную
секцию холодильника, где охлаждается и поступает обратно
в масляный бак.
Для прокачки масла через масляную систему перед пуском
двигателя предусмотрен ручной маслозакачивающий насос, ус-
тановленный под капотом с правой стороны тепловоза. На тепло-
возах, выпускаемых с 1965 г., установлены электрические
25
маслозакачивающие насосы МЗН-2, состоящие из одноступенча-
того шестеренчатого насоса и электрического двигателя постоян-
ного тока напряжением 24 в. Питание агрегата осуществляется от
аккумуляторной батареи.
Если по какой-либо причине (например, из-за загустевания
масла в радиаторе или в секции холодильника при сильном ох-
лаждении) сопротивление маслу, проходящему по холодильнику,
увеличится, то давление в трубопроводе, идущем от насоса
к холодильнику, может опасно возрасти и разорвать трубки хо-
лодильника (масляный радиатор или секция холодильника).
Для предупреждения этой опасности на трубе, соединяющей
оба главных трубопровода, установлен перепускной клапан, ко-
торый при разности давлений в трубопроводах открывается и
пропускает масло, минуя холодильник, к нагнетающей секции
масляного насоса и в двигатель. Масляный бак установлен на
специальных кронштейнах под капотом над двигателем, а на
тепловозах, выпускаемых с 1965 г., он сблокирован с масляным
баком гидропередачи.
Высокое расположение бака дает возможность маслу само-
теком поступать в нагнетающую секцию масляного насоса.
В бак масло заливают через горловину, имеющую сетчатый
фильтр, при этом уровень масла контролируется специальной
масломерной линейкой, размещенной в горловине бака, или
прибором, установленным в кабине машиниста.
Для контроля за работой масляной системы двигателя на
щитке приборов в кабине машиниста установлены следующие
приборы: дистанционный манометр, показывающий давление
масла в главной магистрали двигателя, дистанционный термо-
метр, показывающий температуру масла, выходящего из кар-
тера. На всасывающем трубопроводе установлен сетчатый
фильтр.
При проведении технического ухода масло из системы сли-
вают через спускной кран, а из картера — через штуцер перед-
него и пробку заднего отстойника картера.
Система всасывания и выхлопа
Для нормальной работы двигателя необходимо в его ци-
линдры подать достаточное количество воздуха, а после того,
как рабочая смесь воспламенится, отработанные газы из цилин-
дров отвести в атмосферу. Такой последовательный процесс вы-
полняет система всасывания и выхлопа. Система состоит из
двух воздухоочистителей, турбокомпрессора и выхлопной трубы.
Воздухоочистители соединены с всасывающим коллектором тур-
бокомпрессора при помощи соединительного патрубка. Нагне-
тательный патрубок турбокомпрессора соединяется с впускным
коллектором двигателя дюритовым шлангом. Крепят шланг по
26
концам специальными хомутами. Отработанные газы от газовой
турбины турбокомпрессора отводятся в атмосферу выхлопной
трубой.
При работе двигателя на малых оборотах вместе с отрабо-
танными газами выбрасываются частицы несгоревшего топлива,
которые собираются в кольцевом компенсаторе и стекают из
него по сливной трубе. Когда двигатель
работает на максимальной нагрузке, вы-
хлопная труба сильно нагревается, по-
этому для поглощения температурных
расширений трубы предусмотрен компен-
сатор, состоящий из профильных штам-
пованных дисков, сваренных между собой.
Сверху на капоте выхлопная труба
закрывается кожухом с отверстиями для
лучшего ее обдува.
Масляный и топливный баки защище-
ны от выхлопной трубы специальным ас-
бестовым листом.
Воздухоочиститель необходим
для очистки поступающего в цилиндры
двигателя воздуха от содержащейся
в нем пыли.
Устройство и принцип действия воз-
духоочистителя показаны на рис. 8.
Запыленный воздух, поступающий в
воздухоочиститель через карман-прием-
ник, совершает несколько интенсивных
оборотов по винтообразным каналам во-
круг центральной трубы. Под действием
центробежных сил твердые частицы на
Рис. 8. Схема работы
воздухоочистителя:
/--карман-приемник; 2 —
центральная труба; ,3 - б\н-
кер; 4 — кассета с сеткой
каждом повороте отбрасываются к на-
ружным стенкам воздухоочистителя и
ссыпаются по ней вниз, оседая в бункере,
а воздух, очищенный от частиц пыли,
резко меняет направление и всасывается в нижний конец
центральной трубы, пройдя которую, поступает в кассеты
с сетками, заполненные проволочной канителью. Проволочная
канитель увлажняется маслом, и проходящий через нее воздух
освобождается от мельчайших частиц пыли, так как они прили-
пают к маслу. Окончательно профильтрованный воздух посту-
пает во всасывающий патрубок турбокомпрессора.
Для уплотнения мест соединения между фланцами помещены
войлочные кольца и резиновые прокладки.
Очищают и промывают воздухоочиститель после отделения
бункера и кассет от корпуса. Кассеты и корпус необходимо про-
мыть в дизельном топливе и при возможности продуть сжатым
27
воздухом. Бункер очищают от пыли и тщательно протирают чис-
той ветошью, пропитанной дизельным топливом.
Перед сборкой очищенные кассеты опускают в отработанное
масло на 5—10 мин, после чего вынимают их и дают возмож-
ность маслу стечь. Войлочные кольца должны быть обязательно
смазаны солидолом и ровно уложены в свои гнезда. Места,
опирающиеся на войлочные кольца, должны быть ровными и без
помятостей, болты — надежно затянуты.
При установке воздухоочистителя на тепловоз необходимо
проследить за плотностью соединения головки фильтра с вса-
сывающим патрубком, который соединяет турбокомпрессор
с фильтром.
Турбокомпрессор
Питание двигателя воздухом может осуществляться непо-
средственно из атмосферы или при помощи специального на-
гнетателя, который создает давление выше атмосферного. В по-
следнем случае сжатый воздух занимает меньший объем, чем
несжатый, поэтому в одном и том же цилиндре (объеме) по-
мещается больше (по весу) воздуха, а значит можно больше
сжечь топлива, обеспечив хорошие условия его сгорания.
В результате такой дополнительной подачи воздуха и топлива
мощность двигателя увеличивается. Например, мощность дви-
гателя 1Д6 при установке турбокомпрессора возрастает более
чем в 1,5 раза (с 150 до 250 л. с.), хотя его габаритные размеры
остаются неизменными.
Подачу в цилиндры двигателя предварительно сжатого воз-
духа, давление которого выше атмосферного, принято называть
наддувом.
Создание двигателей с высоким наддувом — характерная
черта и одна из важнейших особенностей современного двига-
телестроения.
Схема работы турбокомпрессора изображена на рис. 9. Газ
после расширения в цилиндрах обладает еще значительным за-
пасом энергии, что объясняется главным образом неполным
расширением его в цилиндрах. Нельзя ли использовать эту
энергию, если не полностью, то хотя бы частично? Очевидно, для
этого надо заставить газы полностью расширяться. Вот почему
в современных двигателях газ, совершавший работу в цилинд-
рах, выбрасывается не в атмосферу, а направляется в сопловой
аппарат газовой турбины турбокомпрессора. Здесь газы расши-
ряются, приобретают значительную скорость и направляются на
лопатки рабочего колеса турбины. На лопатках, которым при-
дана особая форма, происходит поворот и дальнейшее расши-
рение газового потока. В результате возникает крутящий момент
на валу газовой турбины. Отработавшие в турбине газы выбра-
28
сываются в атмосферу, а турбина вращает рабочее колесо
центробежного компрессора, сидящего на одном валу с колесом
турбины, при этом компрессор всасывает воздух из воздухо-
очистителя и нагнетает его в цилиндры двигателя.
Чтобы турбина и компрессор занимали меньше места, меньше
весили и изготовление их было дешевле, их компонуют в один
общий одновальный агрегат, называемый обычно турбокомпрес-
сором.
Рис. 9. Схема работы турбокомпрессора:
1 — цилиндр двигателя; 2 — газовая турбина; 3 — цен-
тробежный компрессор
Турбокомпрессор ТКр-14-2а (рис. 10) состоит из одноступен-
чатого центробежного компрессора и радиальной центростре-
мительной турбины. Основанием для монтажа всех деталей и
узлов турбокомпрессора является корпус подшипников, который
отлит из алюминиевого сплава. Он разделен перегородкой на
две камеры: водяную для протока охлаждающей воды и масля-
ную для слива масла из подшипников. Во внутреннюю расточку
корпуса подшипников запрессованы стальные втулки, являю-
щиеся неподвижным элементом подшипников скольжения.
В стальные втулки с зазором вставлены бронзовые плавающие
втулки, которые смазываются маслом, поступающим по специ-
альным каналам. С торцов корпус подшипников имеет два
фланца для крепления корпуса компрессора и корпуса турбины.
Корпус компрессора изготовлен из алюминиевого сплава.
В меньшей расточке его находится вставка компрессора. Между
торцами вставки и корпусом подшипников образуется щель без-
лопаточного диффузора. Стенки корпуса компрессора образуют
улитку-воздухосборник, имеющую на конце патрубок, соединяе-
мый со всасывающим коллектором двигателя. На наружном
29
торце компрессора имеется фланец для присоединения всасы-
вающей трубы от воздушных фильтров.
Колесо компрессора изготовлено из алюминиевого сплава и
имеет шлицевое соединение с валом. За колесом компрессора
на валу установлено уплотнение, торец которого служит упор-
ным диском. Колесо и уплотнение компрессора удерживаются
от осевого перемещения гайкой.
Корпус турбины изготовлен из жаропрочного чугуна, в нем
расположены сопловой венец и вставка турбины. Газоподводя-
щий фланец корпуса турбины присоединен к выхлопным ком-
пенсаторам двигателя. На торце корпуса турбины имеется фла-
нец для крепления выхлопного патрубка. Колесо турбины изго-
товлено из жаропрочной стали и соединено с валом сваркой.
Уплотнение турбины аналогично уплотнению компрессора.
Направление вращения ротора — против часовой стрелки, если
смотреть со стороны компрессора.
30
Турбокомпрессор устанавливают на двигателе на специаль-
ном кронштейне, прикрепленном к кожуху маховика. Подвод
выхлопных газов к турбине осуществляется по двум коллекто-
рам. Каждый коллектор принимает выхлоп из трех цилиндров,
благодаря чему качественно продуваются цилиндры и полнее
используется энергия выхлопных газов. Для компенсации тепло-
вых линейных расширений верхнего (более длинного) коллек-
тора устанавливается специальный (гофрированный) компенса-
тор из жаропрочной стали.
Температура выхлопных газов, которые используются для
привода турбины, достигает 600° С, поэтому для охлаждения
турбокомпрессора в его корпусе предусмотрена водяная полость,
которая соединяется с водяной системой двигателя.
Турбокомпрессор смазывается маслом двигателя, которое
подводится от масляного фильтра и сливается из турбокомпрес-
сора в картер двигателя.
Разборка и сборка турбокомпрессора производятся
при техническом уходе в случае какой-либо неисправности.
Прежде чем снять турбокомпрессор с двигателя, необхо-
димо тщательно очистить наружные поверхности корпуса, за-
крыв отверстия подвода масла и воды чистыми деревянными
пробками.
Турбокомпрессор разбирают в сухом и чистом помещении.
Необходимо помнить, что перед снятием любой детали с турбо-
компрессора нужно убедиться в наличии меток взаимного поло-
жения деталей, а при отсутствии меток перед началом разборки
поставить их.
При отвертывании гаек крепления и снятии корпуса при по-
мощи трех специальных домкратиков открывается доступ к коле-
сам компрессора и турбины. При необходимости отделяют
сопловый венец, вставку компрессора и вставку турбины, вывер-
нув винты из их корпусов. Съемником со шлицев вала ротора
снимают колесо компрессора, отвернув гайку крепления колеса.
Осторожно вывернув винты уплотнительного кольца компрес-
сора, снимают его. Вал ротора вынимают в сторону турбинного
колеса. Отделяют бронзовые втулки. Снимают уплотнительное
кольцо турбины, отвернув винты крепления кольца. После раз-
борки металлические детали турбокомпрессора необходимо про-
мыть в растворе следующего состава: 10 г зеленого масла, 10 г
кальцинированной соды, 10 г жидкого стекла, 1 г хромпика на
1 л воды. Раствор подогревают до температуры кипения и за-
ливают в ванну из листового железа в количестве, достаточном
для полного погружения в него всех деталей. Детали опускают
в ванну и через 2—3 ч их вынимают. Нагар и грязь удаляют
с деталей при помощи деревянных палочек-скребков. После
очистки детали обязательно должны быть промыты в бензине
или керосине и просушены.
31
После промывки и соответствующего ремонта деталей необ-
ходимо собрать турбокомпрессор, при этом надо все детали
ставить по меткам и на свои прежние места.
Уплотнительные кольца компрессора и турбины ставят с бу-
мажной прокладкой на герметике, а винты крепления кернят.
Гайки крепления корпусов надежно затягивают и контрят.
Необходимо помнить, что гайки крепления корпуса турбины из-
готовлены из легированной стали и имеют специальную марки-
ровку, а поэтому их нельзя путать с гайками, изготовленными
из углеродистой стали.
Уход за турбокомпрессором. Через каждые 100 ч
работы двигателя турбокомпрессор следует осмотреть, очистить
от масла и грязи, прочистить и промыть жиклер и трубку под-
вода масла к турбокомпрессору.
Отсоединив фланец выхлопной трубы от турбокомпрессора,
необходимо проверить вручную вращение ротора. Ротор должен
вращаться вправо и влево, не цепляя корпуса компрессора.
В случае необходимости турбокомпрессор снимают и разби-
рают. Через 500 ч работы при необходимости турбокомпрессор
разбирают, при этом промывают масляную, водяную и воздушную
системы. Очищают проточную часть турбины от нагара и кокса
специально приготовленным раствором. Промывают в дизельном
топливе детали проточной части компрессора, после чего соби-
рают и устанавливают турбокомпрессор на двигатель.
Ремонтировать турбокомпрессоры могут только квалифици-
рованные специалисты в хорошо оснащенной мастерской. Необ-
ходимо помнить, что материал бронзовых втулок—Бр. ОФ-Ю-1,
а применение бронзы других марок запрещается.
ТРАНСМИССИЯ ТЕПЛОВОЗА
Трансмиссия тепловоза включает соединительный вал, гид-
ропередачу, карданный привод и осевые редукторы с колесными
парами (рис. 11).
Коленчатый вал двигателя соединяется с гидропередачей
при помощи соединительного вала (рис. 12), в конструкцию
которого входят две втулочно-пальцевые муфты (передняя и
задняя).
Конструкция вала позволяет монтировать любой из агрега-
тов, не снимая соседнего, к тому же передача крутящего мо-
мента через упругие муфты повышает срок службы как двига-
теля, так и повышающего редуктора гидротрансформатора.
Круглый фланец крепят к маховику двигателя болтами; зам-
ковая шайба удерживает каждую пару болтов от самопроиз-
вольного отвинчивания. В выточку фланца вставляют переднюю
полумуфту, которую крепят к нему болтами. В полумуфте
имеется шесть отверстий 0 57 мм. В каждое отверстие
32
£
Бутылочкин
Рис. 11. Силовая установка и трансмиссия тепловоза:
/ — гидравлический комплексный трансформатор ГТК-П; 2 — коробка передач; 3 — осевой редуктор; 4 — карданный вал; 5 — соеди-
нительный вал; 6 — упругая муфта; 7 — реактивная тяга; 8 — питательный и откачивающий насосы; 9 — компрессор ВВ-0,7/8;
10 — компрессор МАЗ-200; // — двигатель У1Д6-250ТК
вставляют четыре резиновых кольца, конусная наружная поверх-
ность которых смягчает удары при работе муфты. Резиновые
кольца внутренним диаметром установлены на шлифованном
пальце. Палец с тугой посадкой вставляют в отверстие фланца
промежуточного вала и крепят к нему специальным болтом. Про-
дольное перемещение соединительного вала ограничено нажим-
ным диском.
Рис. 12. Соединительный вал:
/ — фланец; 2 — замковая шайба; 3 — передняя муфта; -/ — резиновое кольцо;
5 — палец; 6 — промежуточный вал; 7 — нажимной диск; 8 — задняя полу-
муфта; 9 — промежуточное кольцо; /^ — центрирующее кольцо; // — фланец
гидротрансформатора; 12 — маховик двигателя У1Д6-250ТК
Задняя муфта отличается от передней тем, что между задней
полумуфтой и фланцем гидротрансформатора установлено про-
межуточное кольцо, необходимое для монтажа и демонтажа
соединительного вала. Для правильной установки задней муфты
относительно фланца гидротрансформатора имеется центрирую-
щее кольцо, которое крепят болтами, а болты шплинтуют про-
волокой.
Для того чтобы снять соединительный вал, необходимо сдви-
нуть центрирующее кольцо задней муфты в сторону двигателя,
вывернув предварительно болты, удерживающие его. Вынув
болты и удерживая вал во взвешенном положении, нужно вынуть
промежуточное кольцо, после чего весь вал сдвинуть в сторону
34
гидротрансформатора так, чтобы передняя полумуфта вышла
из выточки фланца. Устанавливают вал в обратном порядке.
Для нормальной работы тепловоза и во избежание прежде-
временного выхода из строя подшипников двигателя и повы-
шающего редуктора гидротрансформатора необходимо периоди-
чески проверять затяжку всех болтовых соединений вала и
Рис. 13. Приспособление для проверки совпадения осей двигателя и
гидропередачи:
/—упорный кронштейн; 2 — гнутый кронштейн; 3 — хомут; 4 — планка; 5 — фасонная
гайка; 6 — хомут с разрезной скобой; 7 — индикатор для проверки смещения осей;
8—двигатель У1Д6-250ТК; 9—индикатор для проверки перекоса осей; 10 — соедини-
тельный вал
совпадение осей двигателя и гидропередачи при помощи спе-
циального приспособления (рис. 13). Упорный и гнутый крон-
штейны приварены каждый к своему хомуту. К гнутому крон-
штейну приварены две планки, имеющие продольные прорези
для крепления индикатора. Для установки и крепления
3*
35
приспособления на полумуфтах соединительного вала предусмат-
риваются болты с фасонной гайкой и два хомута с упорными
разрезными скобами.
Не разбирая соединительного вала, таким приспособлением
можно проверять центровку двигателя и гидропередачи. Для
этого необходимо через каждые 90° поворота коленчатого вала
двигателя проверять показания индикаторов. Допустимое сме-
щение осей до 0,05 мм (5 делений по индикатору), показания
индикатора перекоса осей 0,05 мм (5 делений). Проверка произ-
водится при подтянутых болтах крепления двигателя и коробки
передач. Если смещение и перекос осей валов выходят за пределы,
указанные выше, то необходимо путем замены прокладок под
опорами гидропередачи и смещением гидропередачи относи-
тельно оси двигателя добиться допустимых смещений, после чего
установить конические штифты на опорах гидропередачи и окон-
чательно проверить центровку.
Гидромеханическая передача
Несколько лет назад на тепловозах узкой колеи применялись
механическая или дорогостоящая электрическая передачи. Тен-
денция к снижению стоимости тепловоза, к сокращению дорого-
стоящих дефицитных цветных металлов и изоляционных мате-
риалов, применяемых для изготовления электрических передач
и электроаппаратуры, привела к созданию гидромеханической
передачи, обладающей компактностью исполнения, автоматич-
ностью действия и относительно высоким коэффициентом полез-
ного действия.
Гидромеханической передачей называется механизм, пере-
дающий мощность от двигателя на движущие колеса тепловоза
во всем диапазоне скоростей при помощи гидротрансформатора
и гидромуфт в сочетании с зубчатой передачей.
Гидродинамическим трансформатором называется гидроди-
намический привод, в круг циркуляции которого входят три или
более лопастных колеса: насосное колесо, турбинное колесо и
один или несколько направляющих аппаратов.
Принципиальная схема работы гидромеханической передачи
заключается в следующем: насосное колесо (насос центробеж-
ного типа), получая вращение от двигателя, подает жидкость
на лопатки турбинного колеса (турбины), вал которого через
систему зубчатых колес, карданные валы и осевые редукторы
приводит в движение колеса тепловоза. С турбинного колеса
жидкость поступает в направляющий аппарат, из которого
снова подводится к насосному колесу, при этом гидротрансфор-
матор изменяет величину крутящего момента двигателя. Кру-
тящий момент, возникающий на турбинном колесе при трогании
36
тепловоза, в несколько раз больше момента на насосном колесе.
С увеличением скорости вращения турбинного колеса (скорости
тепловоза) крутящий момент плавно снижается.
Чтобы снизить гидравлические потери при движении потока
жидкости, насосное колесо (насос), турбинное колесо (турбина)
и направляющие аппараты максимально сближаются. Благо-
даря этому поток жидкости поступает на лопатки турбины не-
посредственно с лопаток насоса, а затем на лопатки направляю-
щего аппарата и также возвращается к насосу. В результате
такого решения гидравлические потери в гидротрансформаторе
уменьшены до минимума, а передача стала компактной.
Гидромеханическая передача по сравнению с механической
обладает следующими основными преимуществами:
1. Гидротрансформатор способствует увеличению срока
службы двигателя и трансмиссии, уменьшая крутильные коле-
бания коленчатого вала двигателя и сглаживая толчки со сто-
роны колес тепловоза.
2. Устраняется жесткая связь между двигателем и транс-
миссией.
3. Увеличивается крутящий момент колес тепловоза в момент
трогания и разгона тепловоза.
4. Плавное автоматическое изменение на ведомом валу кру-
тящего момента и числа оборотов позволяет бесступенчато регу-
лировать скорость движения и силу тяги тепловоза автомати-
ческим приспосабливанием характеристики двигателя к харак-
теристике гидравлической передачи в зависимости от прохожде-
ния профиля пути.
5. Существенно облегчается управление тепловозом, так как
гидротрансформатор обладает внутренней автоматичностью.
6. Простота управления способствует повышению безопас-
ности движения, так как машинист меньше утомляется и может
больше внимания обращать на дорогу.
7. Гидропередача улучшает комфортабельность тепловоза.
Гидропередача тепловоза ТУ-4 состоит из гидротрансформа-
тора, коробки передач, обслуживающих агрегатов и узлов.
К обслуживающим узлам относятся: питательный и откачиваю-
щий насосы, клапанная коробка, клапаны плавного включения,
трехходовой кран с клапаном, золотниковый кран, электрогид-
равлический вентиль, гидроциклон, фильтры, холодильник (теп-
лообменник) и система трубопроводов.
Рассмотрим работу гидромеханической передачи тепловоза
по кинематической схеме (рис. 14).
Двигатель тепловоза через соединительный вал, шестерни
повышающей пары приводит во вращение вал, на котором уста-
новлено насосное колесо гидротрансформатора. Далее от насос-
ного колеса вращение передается потоком жидкости турбинному
колесу, связанному с валом фрикционных муфт коробки передач.
37
40
Рис. 14. Кинематическая схема тепловоза:
1 — соединительный вал; 2 — упругая муфта; 3, 4 — шестерни повышающей пары; 5 — вал; 6 — насосное колесо; 7 — тур-
бинное колесо; 8 — вал фрикционных муфт; 9 — зубчатая муфта; 10, // — фрикционные муфты; 12, 13 — шестерни I сту-
пени; 14, /5 — шестерни II ступени; 16 — муфта реверса; /7 — шестерня заднего хода; 18 — шестерня переднего хода;
19, 20 — блок шестерен; 21 — шестерня выходного вала; 22,23— карданные валы; 24, 25 — цилиндрические шестерни осе-
вого редуктора; 26, 27 — конические шестерни осевого редуктора; 28, 29 — шестерни отбора мощности; ^ — вспомогательный
вал; 31,32 — конические шестерни углового редуктора; 33 — насос откачивающий; 34 — насос питательный; 35 — компрессор
ВВ-0.7/8; 36 — гидротрансформатор; <37 — коробка передач; 38 — двигатель У1Д6-250ТК: 39 — компрессор МАЗ-200; 40 — осевой
редуктор
Соединение фрикционного вала с турбинным колесом осущест-
влено зубчатой муфтой. Коробка передач имеет несколько пар
шестерен, которые позволяют соединить турбинное колесо с ме-
ханизмом привода колесных пар тепловоза при различных
передаточных отношениях. Тем самым она позволяет разбить
весь диапазон скоростей движения тепловоза на два ряда участ-
ков, в каждом из которых обеспечиваются одинаковые наиболее
выгодные режимы работы гидротрансформатора. В результате
гидропередача все время работает с высоким средним к. п. д.
Благодаря двум ступеням скорости один комплексный трансфор-
матор позволяет получить удовлетворительную тяговую характе-
ристику тепловоза во всем диапазоне скоростей движения.
Ведущие диски фрикционных муфт соединены с валом, а ве-
домые диски муфт — с шестернями ступеней передач. Фрикцион-
ные муфты позволяют отключить гидротрансформатор от колес
тепловоза и предназначены для включения первой или второй
ступеней скорости.
Для трогания тепловоза с места включается фрикционная
муфта первой ступени, при этом максимальная скорость тепло-
воза на первой ступени составляет около 21—22 км)ч, на вто-
рой— 50 км/ч. Это происходит за счет изменения передаточного
отношения шестерен в коробке передач. Фрикционные муфты
включаются машинистом с пульта управления в зависимости от
скорости движения тепловоза.
Для изменения направления движения тепловоза зубчатую
муфту реверса передвигают в переднее или заднее положение.
Переключение муфты реверса осуществляется штурвалом по-
средством рычагов и тяг.
С выходного вала коробки передач через карданные валы,
цилиндрические и конические шестерни осевых редукторов кру-
тящий момент передается на колесные пары тепловоза, при этом
корпус каждого осевого редуктора удерживается реактивной
тягой.
В табл. 1 показано, через какие шестерни передается крутя-
щий момент от турбинного колеса к выходному валу в зависи-
мости от включения фрикционных муфт и муфты реверса.
Таблица 1
Ступень Направление движения Включены муфты Работающие шестерни
I Переднее 10, 16 и 18 12, 13, 18, 20, 19, 21
II 11, 16 и 18 14, 15, 18, 20, 19, 21
I Заднее 10, 16 и 17 12, 13, 17, 21
II » И, 16 и 17 14, 15, 17, 21
Привод вспомогательного оборудования обеспечивается шес-
тернями отбора мощности, которые передают часть мощности
39
двигателя на вспомогательный вал. Вал установлен на шарико-
подшипниках. Передний конец вспомогательного вала имеет ко-
ническую шестерню углового редуктора, передающую крутящий
момент на привод питательного и откачивающего насосов. На
задний шлицевой конец вала насажен фланец карданного вала,
передающий мощность на клиноременную передачу привода
компрессора ВВ-0,7/8.
Компрессор МАЗ-200 приводится во вращение клиноремен-
ной передачей привода вентилятора.
Количество зубьев Z в шестернях и их модуль т следующие:
Шестерни Z т 3 55 6 4 46 6 12* 38 (35 6 13* ) 50 (53) 6 14 50 6 15 38 6 17 22 8 18 27 8 19 21 8 20 26 8
Шестерни 21 24 25 26* 27* 28 29 31 32
Z 36 16 28 16 (14) 28 (24) 66 29 28 17
т 8 8 8 12 12 5 5 3 3
Цилиндрические шестерни косозубые, наклон зуба показан на
кинематической схеме.
Комплексный гидротрансформатор
Гидротрансформатор, или гидродинамический преобразова-
тель, является агрегатом для автоматического и бесступенчатого
изменения передаваемого крутящего момента. Изменение пере-
даваемого момента достигается в результате использования не-
которых свойств лопаточных гидромашин.
Принципиальное устройство четырехколесного комплексного
гидротрансформатора показано на рис. 15. Насосное колесо
(насос) с лопатками, расположенными по окружности, жестко
связано с ведущим (насосным) валом гидротрансформатора, по-
лучающего вращение от двигателя. У выхода из насосного ко-
леса располагаются лопатки турбинного колеса (турбины), свя-
занного с ведомым (турбинным) валом гидротрансформатора,
передающим крутящий момент к коробке передач. Внутри гид-
ротрансформатора имеются еще два лопаточных колеса направ-
ляющего аппарата, установленные на обгонных муфтах (авто-
логах) на неподвижной ступице гидротрансформатора. Колеса
направляющего аппарата называют еще реактором. Обгонные
муфты (муфты свободного хода) позволяют вращаться колесам
направляющих аппаратов лишь в одну сторону — в сторону вра-
щения насосного и турбинного колес. Если же начать вращать
эти колеса в обратную сторону, то муфты заклиниваются и пре-
пятствуют вращению.
* На тепловозах выпуска 1965 г. шестерни 12 и 13 устанавливаются с чис-
лом зубьев соответственно 35 и 53, а шестерни 26 и 27 имеют спиральный
зуб с числом зубьев 14 и 24.
40
Устройство муфты свободного хода показано на рис. 16.
Каждое лопаточное колесо направляющего аппарата устанавли-
вается на подвижной обойме. Соединение и крепление колеса
с обоймой осуществлено через эвольвентные шлицы и специаль-
ные винты. Уступы внутреннего диаметра обоймы имеют анти-
фрикционную заливку, которая обеспечивает свободное враще-
ние обойме, а вместе с ней
ходе. Между обоймой и
внутренней втулкой в спе-
циально предусмотренные
пазы вставляются роли-
ки. Опорные грани пазов
скошены под углом 8°.
Оба лопаточных колеса с
обоймами, роликами, раз-
деляющими и регулирую-
щими кольцами установ-
лены на внутренней втул-
ке и запираются упор-
ным кольцом, поджатым
винтами. От всех возмож-
ных осевых усилий внут-
ренняя втулка удержи-
вается на неподвижной
ступице при помощи гай-
ки. Подвижная обойма
против часовой стрелки
вращается свободно. Если
попытаться вращать обой-
му по часовой стрелке, то
ролики под действием
своих пружин зайдут в
и лопаточному колесу при свободном
Рис. 15. Схема комплексного гидро транс-
форматора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3, 4 —
первое и второе лопаточное колесо направляющего
аппарата; 5 — неподвижная ступица; 6 — обгонная
муфта
узкую часть паза, закли-
нят обойму и внутрен-
нюю втулку, предотвра-
щая вращение обоймы.
Все колеса находятся в
замкнутом кольцевом пространстве,
называемом обычно рабочей полостью гидротрансформатора или
кругом циркуляции. Полость гидротрансформатора заполнена
рабочей жидкостью.
Рассмотрим принцип действия гидротрансформатора, состоя-
щего из трех рабочих колес: насосного, турбинного и направляю-
щего аппарата (реактора) (рис. 17).
Насосное колесо, приводимое во вращение от двигателя,
своими лопатками воздействует на поток. Из насосного колеса
жидкость поступает в турбинное колесо, крутящий момент кото-
рого передается ведомому валу.
41
Разберем работу гидротрансформатора на установившемся
режиме, когда скорости вращения насосного и турбинного колес
постоянны. Утечками жидкости через зазоры между колесами
при ее перетекании из одного колеса в другое пренебрегаем.
К лопаткам насосного колеса жидкость протекает со ско-
ростью у/ на радиусе /?/ и покидает их со скоростью Ui на ра-
диусе Отсюда по уравнению Эйлера крутящий момент на-
сосного колеса
А-А
вращение колес
Рис. 16. Муфта свободного хода:
1. 2 первое и второе лопаточное колесо направляющего аппарата; 3 — обойма; 4 анти-
фрикционная заливка; 5—ролик; 6 — разделяющее кольцо; 7 — регулировочное кольцо;
8- внутренняя втулка; 9 — упорное кольцо; 10 — неподвижная ступица; // — гайка;
12 — пружинка
Полагаем, что момент количества движения потока в зазоре
между колесами сохраняется неизменным. Следовательно, при
входе в турбинное колесо поток имеет такой же момент коли-
Qv о
чества движения как и при выходе из насосного колеса.
Жидкость стекает с лопаток турбинного колеса со скоростью
на радиусе /?2. Отсюда крутящий момент па турбинном ко-
лесе
Знак минус в скобке объясняется тем, что при выходе поток
вращается в направлении, обратном направлению вращения
турбинного колеса. Таким образом,
О
Затем поток поступает непосредственно в направляющий ап-
парат. При входе в него момент количества движения потока
42
будет таким же, как и при выходе из турбинного колеса, и
равным
(“ .
Протекающая через направляющий аппарат жидкость под
действием его лопаток отклоняется от первоначального направ-
ления течения и уходит с его лопаток, имея скорость на ра-
диусе /?3. Очевидно, что момент количества движения потока на
Пз
\ х
Рис. 17. Движение жидкости в гидротрансформа-
торе и диаграмма изменения момента количества
движения жидкости:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — направ-
ляющий аппарат
выходе из направляющего аппарата равен моменту количества
движения при входе в насосное колесо. Отсюда
М3 = От _ (_ Ql. . _2l_ + ,
но так как
то
Сложив соответственно левые и правые стороны предыдущих
соотношений, получим
43
Таким образом, алгебраическая сумма моментов на колесах
гидротрансформатора при любом установившемся режиме
работы равна нулю. Это соотношение может быть записано
в форме
^ + ^3 = -^.
Знак минус перед числом М2 отражает то обстоятельство, что
турбинное колесо воспринимает крутящий момент от потока,
тогда как насосное колесо и направляющий аппарат сообщают
потоку крутящие моменты Mi и Мз.
Рассмотрим работу гидротрансформатора при увеличении
им передаваемого крутящего момента. Изменение момента коли-
чества движения потока в гидротрансформаторе графически по-
казано на рис. 17.
Величина этого момента, равного
при входе потока в насос изображается отрезком ah.
По мере перемещения жидкости по лопаткам насосного ко-
леса момент количества движения потока возрастает (линия ab).
Крутящий момент Мх на насосном колесе равен разности между
моментами количества движения потока при выходе из колеса и
при входе в него.
В зазоре между насосным и турбинным колесами момент ко-
личества движения потока не меняется (линия Ьс) до вступле-
ния его в турбинное колесо. На лопатках турбинного колеса мо-
мент количества движения потока уменьшается (линия cd).
Крутящий момент М2 турбинного колеса есть алгебраическая
разность между моментами количества движения потока до тур-
бинного колеса и после него. При выходе из турбинного колеса
(точка d) поток имеет отрицательный момент количества движе-
ния, который сохраняется неизменным в зазоре между турбин-
ным колесом и направляющим аппаратом (линия de).
Лопатка направляющего аппарата вновь увеличивает момент
количества движения потока (линия ef), поэтому при выходе из
направляющего аппарата жидкость имеет положительный мо-
мент, пропорциональный отрезку fg. При движении потока в за-
зоре между направляющим аппаратом и насосным колесом его
момент количества движения не меняется, т. е. отрезок fg равен
отрезку dh.
Как видно из графика, сумма моментов и М2 соответ-
ственно насосного колеса и направляющего аппарата численно
равна крутящему моменту турбины. Иными словами, преобразо-
вание крутящего момента в гидротрансформаторе происходит
вследствие дополнительного воздействия направляющего аппа-
рата на поток.
44
Если направляющий аппарат удалить (или дать ему возмож-
ность свободно вращаться в потоке), крутящий момент насос-
ного колеса изменится и станет равным значению
Величина, заключенная в скобки, представляет собой момент
количества движения потока при выходе из турбинного колеса;
в данном случае это также и момент количества движения жид-
кости при входе в насосное колесо. Сравнив уравнение
О "Y
/И' = -у- (т?!+ ^2^2) с уравнением
характеризующим крутящий момент турбинного колеса, можно
установить, что по абсолютной величине и М2 равны, т. е.
при удаленном или при вращающемся в потоке направляющем
аппарате разность между моментами количества движения по-
тока до насосного колеса и после него такая же, как перед тур-
бинным колесом п за ним. В этом случае гидротрансформатор
передает крутящий момент без всяких изменений.
Гидродинамические устройства, передающие крутящий мо-
мент с ведущего вала на ведомый без изменения момента, назы-
ваются гидромуфтами. В простейшем виде гидромуфты состоят
из двух колес: насосного и турбинного. Если гидротрансформа-
тор работает при незакрепленном, свободно вращающемся под
действием потока направляющем аппарате, то он также не пре-
образует передаваемого момента, или, иными словами, работает
на режиме гидромуфты. Гидротрансформатор, конструкция кото-
рого обеспечивает возможность работы его при определенных
условиях и на режиме гидромуфты, принято называть ком-
плексным.
Рассмотрим действие комплексного трансформатора. При ра-
боте комплексного трансформатора в нем создается поток жид-
кости, проходящей и через направляющий аппарат. Этот поток
жидкости заставляет лопаточные колеса направляющего аппа-
рата вращаться. Поскольку колеса могут вращаться лишь в одну
сторону, то в зависимости от направления потока масла они или
вращаются в этом направлении, или остаются неподвижными.
Если число оборотов турбинного колеса комплексного транс-
форматора невелико, то поток масла давит на колеса направ-
ляющего аппарата таким образом, что они остаются неподвиж-
ными, заклиненными (рис. 18), масло давит по стрелке В. Этому
режиму работы трансформатора соответствует движение тепло-
воза на небольшой скорости.
45
По мере повышения скорости движения тепловоза и увеличе-
ния числа оборотов турбинного колеса его к. п. д. возрастает до
максимального, а затем, как и обычно, начинает падать. Этот
режим работы соответствует участку I кривой изменения к. п. д.
комплексного трансформатора, представленной на рис. 19.
Однако с увеличением числа оборотов турбинного колеса по-
степенно изменяется и направление силы действия потока масла
Рис. 18. Схема движения жидкости в гидротранс-
форматоре:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; -7 — направ-
ляющий аппарат; Л — направление движения жидкости
при пт близком к /2Н ; В — направление движения
жидкости при п.г много меньше
на лопаточные колеса направляющего аппарата. И вот при до-
статочном числе оборотов турбинного колеса поток масла на-
столько меняет направление своего действия, что начинает да-
вить на лопатки одного из колес направляющего аппарата
в сторону его вращения (масло давит по стрелке Л, см. рис. 18).
При отношении числа оборотов турбинного колеса к числу обо-
ротов насосного колеса 0,62—0,65 освобождается одно из колес
направляющего аппарата. Это происходит примерно при ско-
рости тепловоза 14—15 км!ч. Автолог больше не удерживает это
колесо, оно свободно вращается в потоке масла и не оказывает
влияния на поток. Однако второе колесо направляющего аппа-
рата остается неподвижным. В результате в комплексном гидро-
трансформаторе как бы появляется новый направляющий аппа-
рат. Этот направляющий аппарат существенно изменяет харак-
теристику трансформатора, и он работает с высоким к. п. д. при
46
дальнейшем увеличении числа оборотов турбинного колеса,
а значит и скорости движения тепловоза.
Режим работы гидротрансформатора с одним лопаточным
колесом в качестве направляющего аппарата соответствует
участку II кривой изменения к. п. д., представленной на рис. 19.
Он называется режимом второго гидротрансформатора.
При дальнейшем увеличении числа оборотов турбинного ко-
леса в связи с изменением направления действия потока масла
Рис. 19. Характеристика гидротрансформатора
ГТК-I I:
К — коэффициент трансформации; i - - передаточное отно-
шение; Т)Тр—к. и. д. гидротрансформа гора
аппарата. Это происходит при отношении числа оборотов тур-
бинного колеса к числу оборотов насосного колеса 0,85, что со-
ответствует скорости тепловоза 19—20 км!ч. Направляющий
аппарат полностью перестает оказывать влияние па поток масла,
и теперь взаимодействуют лишь насосное и турбинное колеса.
Л такой аппарат представляет собой гидромуфту. Таким обра-
зом, при наибольшей скорости вращения турбинного колеса ком-
плексный гидротрансформатор превращается в гидромуфту,
обеспечивающую на этом режиме высокий к. п. д. передачи
(участок III на рис. 19).
В режиме муфты гидротрансформатор работает до скорости
движения тепловоза 21—22 км!ч. При достижении такой ско-
рости машинист должен переключить I ступень коробки передач
на II, при этом резко снизится отношение числа оборотов тур-
бинного колеса к насосному. Поток масла при этом начинает
поступать в направляющий аппарат в направлении стрелки В
47
(см. рис. 18). Муфты свободного хода вначале второго, а затем
первого лопаточных колес направляющих аппаратов заклинятся.
Лопаточные колеса остановятся, и опять возникает реактивный
момент. Момент турбинного колеса, а следовательно, и момент
на колесах тепловоза возрастает и тепловоз преодолевает повы-
шенное сопротивление движению. После преодоления сопротив-
ления гидротрансформатор переходит на работу без первого
лопаточного колеса при скорости 31—33 км/ч и на работу в ре-
жиме муфты при скорости 42—44 км/ч. В режиме муфты гидро-
трансформатор работает до скорости 50 км/ч.
Необходимо знать, что если из-за неисправности механизма
свободного хода направляющие аппараты не расклиниваются
или будут расклиниваться с опозданием, то в результате увели-
чения угла атаки, определяющего направление потока, потери
будут интенсивно возрастать. Следствием этой неисправности бу-
дет чрезмерно высокий нагрев масла гидротрансформатора со
значительным понижением скорости движения и силы тяги
тепловоза и к. п. д. гидротрансформатора.
Гидротрансформатор ГТК-II в блоке с коробкой передач из-
готавливается на Калужском машиностроительном заводе. Кон-
струкция его показана на рис. 20.
Все детали гидротрансформатора монтируются в корпусе, ко-
торый состоит из трех частей, соединенных между собой бол-
тами и шпильками. Каждый корпус внутри имеет опоры под
гнезда подшипников качения. Усилия, возникающие при работе
гидротрансформатора и повышающей пары, воспринимаются че-
рез подшипниковые узлы опорами корпусов. В крышках и опорах
корпусов имеются сверления, по которым под давлением подво-
дится смазка к подшипникам. Справа и слева средний корпус
имеет отверстия для подвода масла, необходимого при работе
гидротрансформатора.
Вращение от коленчатого вала двигателя на вал гидротранс-
форматора передается через шестерни повышающего редуктора.
Увеличение числа оборотов насосного колеса по сравнению
с оборотами двигателя необходимо для того, чтобы уменьшить
размеры гидротрансформатора. Это видно из формулы
N
11 716,2 ’
где:
Nn — мощность, передаваемая насосным колесом, л. с.
Д—активный диаметр круга циркуляции, м\
пн — число оборотов насосного колеса, об/мин\
у — объемный вес жидкости,
— коэффициент мощности гидротрансформатора, опре-
деляемой по безразмерной характеристике (см.
рис. 19).
48
23 12 21 18 13 М
Рис. 20. Гидротрансформатор ГТК-11:
I — корпус; 2, 3 — ведущая и ведомая шестерня повышающей пары; 4 — блок шестерен;
5 — фланец; 6 — крышка; 7 — резиновая манжета; д’— ведущий вал; 9 — зубчатая муфта;
10 — центрирующая втулка 11 — ступица насосного колеса; 12, 13 — втулки; 14 — регули-
ровочные кольца; 15 — гайка; 16 — насосное колесо; 17 — турбинное колесо; 18 — фигурная
ступица; 19 — колокол; 20 — колеса направляющего аппарата; 21 — неподвижная ступица;
22 — лабиринтная втулка; 23 — уплотнительные кольца; 24 — муфта свободного хода
4 М. И. Бутылочкин
49
Такая механическая повышающая пара устанавливается еще
и для того, чтобы только сменой пары зубчатых колес можно
было бы применить один и тот же трансформатор для двигате-
лей разных мощностей и с разными числами оборотов.
Ведущая шестерня повышающей пары совместно с шестер-
ней отбора мощности составляют блок шестерен. Такая компо-
новка наиболее удобна для съема мощности на вспомогательные
нужды. С переднего конца блока шестерен на шлицах или на
конической посадке крепится фланец. Блок шестерен опирается
на шарико- и роликоподшипник, которые воспринимают ра-
диальные и осевые нагрузки. Со стороны фланца подшипник за-
крывается крышкой и уплотняется резиновой манжетой с пру-
жиной. Ведомая шестерня повышающей пары при помощи
шлицев передает крутящий момент ведущему насосному валу
гидротрансформатора. Она опирается на два роликоподшипника
и шарикоподшипник. Шарикоподшипник в корпусе по наруж-
ному диаметру имеет зазор, поэтому он работает только на
осевые нагрузки. Подшипники закрываются крышкой и стопор-
ным кольцом.
Ведущий (насосный) вал одним концом опирается на роли-
ковый подшипник зубчатой муфты, а вторым на центрирующую
втулку. Ступица насосного колеса вместе с втулками и регули-
ровочными кольцами нанизана на вал и запирается гайкой.
Насосное колесо болтами крепится к ступице, которая имеет
калиброванное отверстие для смазки подшипника.
Турбинное колесо с одной стороны опирается на подшипник
через фигурную ступицу, а с другой стороны крепится к коло-
колу, опирающемуся на зубчатую муфту. Подшипник фигурной
ступицы закрывается крышкой. Зубчатая муфта имеет калибро-
ванное отверстие, через которое смазка поступает к большому
подшипнику.
Лопастные колеса направляющего аппарата шлицами свя-
заны с муфтами свободного хода. Все лопастные колеса отли-
ваются из легкого алюминиевого сплава. Число лопаток насос-
ного колеса —21; турбинного — 23; первого и второго лопаточных
колес направляющих аппаратов соответственно 31 и 37.
Для уменьшения диффузорных потерь в круге циркуляции
лопатки колес спрофилированы, т. е. имеют переменную тол-
щину и кривизну. Лопатки турбинного колеса имеют большую
кривизну, чем лопатки насосного колеса.
В дисковой части неподвижной ступицы имеются наклонные
сверления, которые соединяются с отверстиями входа и выхода
масла в среднем корпусе. Во внутреннюю часть ступицы впрес-
сована лабиринтная втулка с перегородками, разделяющими ра-
диальные отверстия ступицы на отверстия, через которые идет
подпитка гидротрансформатора, и на отверстия, через которые
масло отводится из гидротрансформатора для охлаждения.
50
Для предотвращения утечек масла из круга циркуляции
гидротрансформатора предусмотрены уплотнительные чугунные
кольца.
Для нормальной работы гидротрансформатора необходима
правильная установка зазоров В и С (см. рис. 20), так как зна-
чительные осевые усилия направлены на сближение турбинного
и насосного колес и на разобщение колес направляющего аппа-
рата. По мере срабатывания трущихся поверхностей зазор В
уменьшается, а зазор С увеличивается, поэтому при сборке за-
зор В должен быть 2±0,2 мм, а зазор С равен 1 ± о’з мм. Зазор
С контролируется при выбранном (разобщенном) в одну сто-
рону осевом зазоре колес направляющего аппарата, который
должен быть в пределах 0,5± о,зо мм. Колеса направляющих
аппаратов вращаются вогнутой стороной лопаток в сторону вра-
щения, поэтому при монтаже узла необходимо обращать на это
особое внимание, так как неправильная постановка муфт свобод-
ного хода по отношению вращения колес направляющего аппа-
рата нарушит нормальную работу гидротрансформатора.
После установки колес направляющего аппарата па непод-
вижной ступице торец б турбинного колеса должен совпадать
с торцом г второго колеса направляющего аппарата. Совпаде-
ние торцов регулируется толщиной регулировочного кольца при
затянутой гайке.
Несовпадение торцов биг допускается не более 0,3 мм. За-
зор В контролируется при затянутом положении наносного ко-
леса. Зазор регулируется набором колец. Кроме того, надо тща-
тельно проверить затяжку и стопорение гаек, крепящих подшип-
никовые узлы, а также болты силовых соединений.
Большое внимание следует уделять чистоте всех маслопод-
водящих каналов, смазке подшипников и питания гидротранс-
форматора.
Гидротрансформатор фланцем корпуса крепится к механиче-
ской коробке передач.
В качестве рабочей жидкости рекомендуется применять
масло индустриальное 12 или 20 ГОСТ 1707—51 или веретенное
АУ ГОСТ 1642—50. Смешивать различные сорта масел не реко-
мендуется, так как это может привести к вспениванию масла и
неудовлетворительной работе гидротрансформатора, а также си-
стемы питания. Первая замена масла должна производиться че-
рез 100 ч работы гидропередачи или при наличии механических
примесей свыше 0,1%. Последующая замена должна произво-
диться через 1000 ч работы или при неудовлетворительных ре-
зультатах химического анализа, который рекомендуется произ-
водить через каждые 200 ч работы гидропередачи.
Давление масла на входе в гидротрансформатор должно
быть равно 3,5—4 кг!см2. Оно контролируется манометром на
4*
51
щитке приборов. Температура масла на выходе из гидротранс-
форматора не должна превышать 110° С. Она контролируется
термометром на щитке приборов.
В процессе эксплуатации необходимо:
проверять на слух, нет ли постороннего шума во время ра-
боты гидротрансформатора;
проверять крепление гидротрансформатора к коробке пе-
редач;
не допускать работу гидротрансформатора, если величина
давления и температура масла не соответствуют установлен-
ным нормам;
не допускать работу гидротрансформатора при загрязненном
фильтре и грязном масле;
через 4000 моточасов проверять затяжку гайки на насосном
валу и в случае ослабления ее подтянуть;
производить полную ревизию гидротрансформатора через
8000 моточасов или при обнаружении в масле алюминиевой
стружки.
После ревизии гидротрансформатор необходимо испытать на
плотность давлением 6 кг1см2, при этом утечки масла не должны
превышать 10 л)мин.
Коробка передач
На тепловозе установлена двухскоростная реверсивная ко-
робка (КПП) с принудительной смазкой подшипников, шестерен
и фрикционных дисков по принципу сухого картера. Шестерни
коробки передач косозубые с модулем 6 и 8.
Со стороны двигателя к картеру КПП через фланец присое-
динен гидротрансформатор. КПП лапами опирается на раму
тепловоза и крепится к ней шестью болтами. Все детали КПП
можно разбить на три группы, каждая из которых включает
в себя определенный комплекс деталей, имеющих то или иное
назначение.
Первая группа — вал фрикционных муфт; вторая — ме-
ханизм переключения реверса; третья — выходной вал ко-
робки.
Механизм КПП размещен в картере, состоящем из трех ча-
стей (рис. 21). Первая горизонтальная плоскость разъема про-
ходит через геометрическую ось вала фрикционных муфт, вторая
вертикальная плоскость проходит через ось вала реверса и вы-
ходной вал коробки. Каждая часть картера представляет собой
стальную отливку, в которой предусмотрены опоры под подшип-
ники и места для подвода смазки. Картер коробки в нижней
части имеет отверстие, в которое вставляется масляный фильтр.
Для слива масла из коробки с левой стороны картера преду-
смотрена пробка.
52
Рис. 21. Коробка передач:
/ — картер; 2 — масляный фильтр; 3 — пробка; -/—верхняя крышка; 5 — хомут зубчатой муфты; 6 — соединительная муфта; 7 — верхний
люк; 8 — сапун; 9 — фрикционные муфты; 10 — ведущий вал; 11 — уплотнительные кольца; 12 — муфта реверса; 13— реверсивный вал,
14, 15 — шестерни I ступени; 16, /7 — шестерни II ступени; 18 — промежуточный вал; 19 — блок шестерен; 20 — шестерня переднего
хода; 21 — шестерня заднего хода; 22 — валик; 23 — вилка переключения; 24 — выходной вал; 25 — фланец; 26 — отражательное кольцо;
27 — резиновая манжета; 28 — крышка; 29 — шестерня выходного вала
Увеличенный объем картера обеспечивает надежный забор
масла откачивающим насосом через масляный фильтр и устра-
няет возможность вытекания масла через уплотнения выходного
вала. Конструкция КПП предусматривает смену механизма
фрикционных муфт на тепловозе без демонтажа коробки путем
снятия верхней крышки. Сняв хомуты зубчатой муфты и сдвинув
соединительную муфту в сторону фрикционов, можно поднять
вверх вал фрикционных муфт.
Рис. 22. Фрикционные муфты:
1 — ведущая ступица; 2— ведущий вал; 3— уплотнительное кольцо; 4— стакан;
5 — упорный диск; 6, 7 — левый и правый плунжеры; 8 — пружина; .9 — ведущий диск;
10—фрикционный диск; 11 — кожух муфты; 12 — шестерня I ступени; 13—шестерня
II ступени
Осматривать фрикционные муфты и проверять правильность
установки муфты реверса можно через верхний люк. В высту-
пающей части люка установлен сапун, наполненный проволоч-
ной канителью.
Фрикционные муфты (рис. 22). Они служат для отсоедине-
ния вала двигателя от колес тепловоза. Это дает возможность
на ходу переключать ступени, а на стоянке переключать реверс,
не останавливая двигатель.
Ведущий вал с фрикционными муфтами опирается со сто-
роны гидротрансформатора на роликовый подшипник, с проти-
воположной стороны на роликовый и шариковый подшипники,
расположенные в корпусе картера. Задний конец вала имеет
проточки под уплотнительные чугунные кольца и каналы для
прохода масла, обеспечивающего включение I и II ступени КПП
и смазку фрикционных дисков.
54
Ведущая ступица на шпонке и прессовой посадке посажена
на ведущий вал. Гребень ступицы имеет канавку под уплотни-
тельное чугунное кольцо и с каждой стороны по радиусу 10 гнезд
под стаканы пружин. Основание ступицы имеет отверстия как
для подачи масла в правую или левую полость, так и для смазки
фрикционных дисков. На торцы муфты навинчены упорные
диски, которые удерживают пакет фрикционных дисков. Против
откручивания упорных дисков предусмотрены стопорные винты.
При такой замкнутой конструкции осевые усилия от действия
плунжера на фрикционы замыкаются на ступице и не действуют
на подшипники.
Для предотвращения проворачивания плунжера относительно
ступицы последняя имеет два запрессованных штифта, которые
входят в специальные отверстия плунжера. Внутренние диа-
метры плунжеров имеют канавки под уплотнительные чугунные
кольца. Установка плунжера в нейтральном положении обеспе-
чивается пружинами, помещенными в стаканы. Стаканы предо-
храняют пружины от выпучивания под действием центробежной
силы. Каждый плунжер имеет калиброванное отверстие диамет-
ром 1,5 мм, необходимое для удаления оставшегося масла из
полости за счет центробежной силы при отключенной ступени во
избежание поджатия дисков. Засорение отверстия может при-
вести к недопустимому нагреву фрикционной муфты и повышен-
ному ведению фрикционов. Поэтому рекомендуется через каж-
дые 100 моточасов работы проверять через верхний люк КПП
наличие слива масла и сливных отверстий. Во избежание короб-
ления дисков нельзя также допускать дросселирования масла
золотниковым краном системы управления.
Левый и правый плунжеры соединены между собой болтами
и образуют общий цилиндр, который перемещается па 12,5 мм
вправо или влево, в зависимости от поступления масла, что со-
ответствует I и II ступени передач.
По концам на шлицы ступицы надеты стальные ведущие
диски по 6 шт. на каждую муфту. Ведомые фрикционные диски
с металлокерамикой ставят с зазором О,7_о>1 мм между веду-
щими дисками, а шлицами соединяют с кожухом муфты. При-
менение металлокерамики повышает коэффициент трения в мас-
ляной ванне, а это ведет к резкому сокращению габаритов
муфты, обеспечивает постоянство коэффициента трения, увели-
чивает срок службы муфты. Металлокерамическая наплавка
диска выполнена с правой и левой спиралью и радиальными ка-
навками, которые (спирали и канавки) способствуют движению
масла между ведущими и ведомыми дисками под действием
центробежной силы. Поэтому необходимо помнить, что ведомые
фрикционные диски в обеих муфтах устанавливают так, чтобы
плоскости дисков с правой спиралью были обращены в сторону
гидротрансформатора. Правая спираль (отметка ПР на диске)
55
вьется от центра по часовой стрелке к наружному диаметру,
левая — из центра против часовой стрелки. Кожухи муфты кре-
пят к шестерням болтами и штифтами. Каждая шестерня сту-
пени с кожухом установлена на роликовом и шариковом под-
шипнике и может свободно вращаться относительно вала при
наличии зазоров между ведущими и ведомыми дисками.
Каждый кожух имеет по четыре отверстия для отвода масла
от фрикционных муфт и проверки суммарного зазора между
дисками. Работа фрикционных муфт заключается в том, чтобы
поочередно соединять шестерни передач с ведущим валом.
Масло по одному из каналов ведущего вала поступает от
клапана плавного трогания с плавным нарастанием давления до
10—И кг/см2 в камеру правого или левого плунжера. Действуя
на левый плунжер, масло перемещает его влево до полного сжа-
тия ведущих и ведомых фрикционных дисков, предварительно
сжав 10 пружин правого плунжера. Диски, удерживаемые в сжа-
том состоянии давлением масла, соединяют между собой веду-
щий вал и кожух муфты, а с ним и шестерню первой ступени.
При достижении тепловозом скорости 21—22 км/ч необхо-
димо коробку передач переключить на II ступень, при этом мас-
ляный канал I ступени соединяется с атмосферой, а на II сту-
пень масло поступает от второго клапана плавного трогания.
Правый плунжер сжимает фрикционные диски II ступени, тем
самым крутящий момент передается на вторую передачу.
Переход со II передачи на первую заключается в том, чтобы
снять давление масла с правого плунжера и с плавным нараста-
нием подать его на левый плунжер. Плавное нарастание давле-
ния обеспечивается клапанами плавного включения.
Необходимо отметить, что при отключенных муфтах резкое
повышение числа оборотов ведущего вала за счет повышения
числа оборотов двигателя приведет к произвольному поджатию
дисков одной из муфт за счет осевой составляющей от центро-
бежных сил масла, оставшегося в полости плунжера, в резуль-
тате чего может преждевременно наступить коробление дисков,
поэтому число оборотов коленчатого вала двигателя при оста-
новке тепловоза не должно превышать 900 об/мин\ длительную
холостую работу двигателя не допускать.
По мере износа дисков и увеличения зазора по пакету до
10 мм разрешается добавлять один ведущий диск на пакет. До-
полнительный диск нужно устанавливать со стороны упорного
диска, при этом окончательный суммарный зазор должен быть
не менее 7_Ь0 мм. Ревизию фрикционного вала необходимо
производить через 4000 моточасов работы. При ревизии необ-
ходимо проверить коробление металлокерамических фрикцион-
ных дисков на плите, которое не должно превышать 0,15 мм.
Механизм переключения реверса. Изменение направления
движения тепловоза происходит за счет переключения зубчатой
56
муфты реверса (см. рис. 21). Кроме муфты, в механизм пере-
ключения реверса входят: реверсивный вал с шестернями первой
и второй ступени, промежуточный вал с блоком шестерен и ше-
стерни переднего и заднего хода. Реверсивный вал опирается
через ступицы шестерен на два роликовых и шариковый под-
шипник, который воспринимает все осевые нагрузки. Вращение
реверсивного вала, а вместе с ним и зубчатой муфты реверса
обеспечивается через шестерню первой или второй ступени.
Зубчатая муфта реверса имеет наружные эвольвентные
шлицы для зацепления с внутренними шлицами шестерни перед-
него или заднего хода. Внутренние эвольвентные шлицы обеспе-
чивают свободное перемещение муфты вдоль вала.
Управление муфтой осуществляется главным валом системы
управления через пружинную тягу, систему рычагов, валик и
вилку переключения муфты.
Вилка переключения муфты установлена на валике. Валик
имеет три паза для шарикового фиксатора, обеспечивающего
контрольное фиксирование переднего, нейтрального и заднего
положений муфты реверса. В дальнейшем предусматривается
установка пневматического запорного фиксатора, обеспечиваю-
щего надежную фиксацию муфты реверса в том или ином поло-
жении. Полный ход муфты реверса должен быть в пределах
27,5±0,5 мм от нейтрали в обе стороны. Правильное и полное
включение муфты реверса контролируется сигнальными лам-
пами, установленными на щитке приборов.
Шестерни переднего и заднего хода (каждая на шариковом
и роликовом подшипнике) расположены на реверсивном валу,
имеют внутренние эвольвентные шлицы для включения зубчатой
муфты реверса.
Зубья шестерни заднего хода соединены с шестерней выход-
ного вала непосредственно, а вращение шестерни переднего хода
передается на тот же выходной вал через промежуточный вал
с блоком шестерен, обеспечивающий изменение направления дви-
жения тепловоза. Промежуточный вал с блоком шестерен уста-
новлен на двух роликовых и одном шариковом подшипнике, вос-
принимающем только осевые нагрузки.
В процессе эксплуатации через каждые 1000 моточасов ра-
боты необходимо проверять нейтральное положение привода
муфты реверса.
Проверка нейтрального положения производится по среднему
значению крайних положений муфты реверса с точностью
±0,5 мм. Замер производится от крайних положений торца ва-
лика до торца корпуса КПП, при этом полный ход муфты ре-
верса должен быть в пределах 27,5±0,5 мм от нейтрального по-
ложения в обе стороны.
Выходной вал. С двух сторон выходного вала (см. рис. 21)
на шлицах насажены два одинаковых фланца, к которым
57
крепятся карданные валы осевых редукторов. Фланцы упираются
в подшипники через отражательные кольца и крепятся на вы-
ходном валу болтами. Уплотняются подшипники резиновой ман-
жетой с пружиной и закрываются крышкой. Шестерня выход-
ного вала посажена на вал на прессовой посадке. Порядок за-
цепления шестерен коробки передач показан на рис. 14.
Система питания гидротрансформатора
и переключения коробки передач
Система питания гидропередачи обеспечивает питание гидро-
трансформатора маслом, включение коробки передач, переклю-
чение передач во время движения тепловоза, а также подает
масло на смазку гидротрансформатора и коробки передач.
Схема системы питания гидротрансформатора и переключение
коробки передач показана на рис. 23.
Работа системы протекает следующим образом. Масло из
масляного бака питательным насосом через гидроциклон нагне-
тается в полость / клапанной коробки, где клапан А поддержи-
вает давление 10—11 кг!см2. Из полости I поток масла развет-
вляется: один направляется через сетчатый фильтр к золотнико-
вому крану, а на тепловозах выпуска III кв. 1965 г.—
к электрогидравлическому вентилю, откуда поступает в один из
клапанов плавного трогания для заполнения масляных цилинд-
ров фрикционных муфт; другой поток через клапан А поступает
в полость II и направляется для питания гидротрансформатора.
Из гидротрансформатора нагретое масло возвращается в кла-
панную коробку в полость III и далее через полость IV и трех-
ходовой кран с клапаном масло идет в теплообменник (на ри-
сунке показан пунктиром). Из теплообменника охлажденное
масло под давлением 0,8-4-1,2 кг!см\ которое создает подпорный
клапан или дроссель, подводится для смазки подшипников и ше-
стерен гидротрансформатора и коробки передач, а оставшаяся
часть его поступает на слив в бак.
На тепловозах выпуска 1965 г. для охлаждения масла, выхо-
дящего из гидротрансформатора, вместо теплообменника исполь-
зуются секции холодильника, в которых масло охлаждается по-
током воздуха, оттуда часть масла идет на смазку, а часть
поступает в полость III клапанной коробки и через полость IV
сливается в бак. Поэтому теплообменник с трубами, соединяю-
щими его с баком и клапанной коробкой, на таких тепловозах
отсутствует.
На всех тепловозах после смазки трущихся поверхностей
гидротрансформатора и коробки передач масло стекает в кар-
тер коробки передач, откуда через масляный фильтр откачи-
вающим насосом подается в масляный бак.
58
Рабочие положения
Рис. 23. Схема системы питания гидротрансформатора и переключения коробки передач:
1 — коробка передач; 2 — гидротрансформатор; 3 — масляный бак; 4 — блок насосов (питательный и
откачивающий); 5 — гидроциклон; 6 — клапанная коробка; / — сетчатый фильтр; 8 — золотниковый
кран; 9 — электрогидравлический вентиль; 10 — клапаны плавного включения; // — трехходовой кран
с клапаном; 12 — теплообменник; /? —подпорный клапан; /-/ — секции холодильника; /5 — масляный
фильтр; 16 — термометр дистанционный; // —манометр дистанционный; 18 — дроссель; 19 — кран муф-
товый
Давление масла на входе в гидротрансформатор должно
быть не ниже 3,5 ксДм2, что необходимо для предотвращения
кавитации, сопровождающейся сильными гидравлическими уда-
рами в лопастной системе гидротрансформатора и разрушением
его, а максимальное давление не должно превышать 4 кг)см2.
В клапанную коробку встроен предохранительный клапан Д пи-
тательного насоса. При повышении давления масла в полости I
до 14 кг! см2 клапан Д открывается, и масло поступает в бак.
Если давление перед теплообменником или холодильником
повысится, что наблюдается при холодном масле (вязкость уве-
личивается при понижении температуры), открывается клапан
трехходового крана, который рассчитан на перепад давлений
1,8— 2,0 кг!см2, и масло, минуя теплообменник, в первом случае
поступает через подпорный клапан в бак, а во втором случае
при секциях холодильников клапан регулируется на перепад
давления 3,5 кг/см2, масло при этом через клапанную коробку
также поступает в бак.
Таким образом, все аппараты системы служат для создания
необходимых давлений масла, направляемого на питание гидро-
трансформатора, смазку трущихся поверхностей передачи и для
включения ступеней коробки передач.
Для плавного трогания тепловоза с места и плавного пере-
ключения ступеней скорости во время движения на коробке пе-
редач установлены клапаны плавного трогания, регулирующие
подачу масла к ступеням фрикционных муфт.
Подача масла на тот или иной клапан осуществляется зо-
лотниковым краном или электрогидравлическим вентилем. Сов-
местная работа золотникового крана или электрогидравличе-
ского вентиля с клапанами плавного трогания заключается
в том, чтобы при включенной одной ступени (нагнетание масла)
обеспечить слив масла из полости другой ступени, а также вы-
ключение обеих фрикционных муфт.
Для контроля режима (теплового и давлений) работы всей
системы в кабине машиниста на щитке приборов установлены
термометры и манометры.
Установка и привод питательного и откачивающего насосов.
Система питания и смазка гидропередачи обеспечивается мас-
лом, нагнетаемым питательным насосом (верхняя секция). От-
качивающий насос (нижняя секция) через всасывающую трубу
и масляный фильтр из картера коробки передач забирает масло
и подает в масляный бак. Оба насоса — питательный и откачи-
вающий— представляют собой единый блок, смонтированный
на специальном кронштейне, который болтами крепится к раме
тепловоза. Кронштейн, а вместе с ним и насосы смещены от вер-
тикальной оси вправо и назад. Такое размещение насосов обес-
печивает надежный забор масла из коробки передач, упрощает
монтаж и демонтаж насосов, а в эксплуатации обеспечивает сво-
60
бодный доступ к ним. Вращение насосам передается от кониче-
ской шестерни углового редуктора через карданный вал авто-
мобиля ГАЗ-М20. Постоянная связь откачивающего и питатель-
ного насосов с двигателем обеспечивает откачку всего скопив-
шегося масла из картера коробки передач, а также готовность
тепловоза к работе за счет постоянного пополнения маслом си-
стемы питания.
Привод насосов (рис. 24) состоит из повышающего углового
редуктора с передаточным числом 1,647, конические шестерни
которого в зоне зацепления смазываются маслом, коробки пере-
дач, карданного вала и промежуточной опоры (устанавливается
на тепловозах со II кв. 1965 г.), которая воспринимает вес кар-
данного вала. Ведущая шестерня редуктора на шпонке поса-
жена на вал отбора мощности гидропередачи. Корпус углового
редуктора крепится к корпусу гидротрансформатора четырьмя
болтами.
Хвостовик редуктора установлен в стакане на двух шарико-
подшипниках. Стакан закрывается крышкой с сальником. Регу-
лируют зацепления конических шестерен подбором соответ-
ствующей толщины регулировочных прокладок; торцовое
отверстие в редукторе позволяет контролировать качество за-
цепления.
Пятно зацепления проверяется по окраске и должно быть не
менее 50% всей длины зуба, а по высоте не менее 60% рабочей
части профиля. Боковой зазор между зубьями проверяется свин-
цовыми пластинками и должен быть 0,1—0,2 мм. Несовпадение
торцов зубьев допускается не болеее 0,5 мм. Рекомендуется
через каждые 1000 моточасов проверять состояние конических
шестерен и болтовых соединений углового редуктора.
Смазка подшипников углового редуктора осуществляется со-
лидолом УС-2 ГОСТ 1033—51 через масленку, установленную на
корпусе редуктора. Смазку необходимо производить через каж-
дые 100—150 ч работы.
К нижнему концу хвостовика крепят фланец, который бол-
тами соединен с фланцем карданного вала. Второй конец, кар-
данного вала соединен с фланцем промежуточной опоры, корпус
которой с двух сторон закрывается крышками. Подшипники
опоры смазываются солидолом УС-2 ГОСТ 1033—51 через мас-
ленку, ввернутую в корпус, через 100—150 ч работы. Полумуфта
промежуточной опоры через резиновые пальцы соединена
с полумуфтой насосов. Такое соединение двигателя с насосами
уменьшает крутильные колебания, возникающие в приводе при
работе насосов, и предохраняет насосы от поломки при пуске на
холодном масле. Блок насосов крепят болтами к кронштейну.
Питательный и откачивающий насосы. Каждый насос со-
стоит из двух шестерен, смонтированных в сборном корпусе
(рис. 25).
61
Рис. 24. Привод насосов:
/—лгловой редуктор; 2 — карданный вал; 3 — промежуточная опора; 4 — хвостовик; 5 — стакан;
о -крышка; “ — регулировочные прокладки; 8 — фланец; 9 — полумуфта опоры; /Я — резиновые
пальцы; 11 — муфта " насосов; 12 — кронштейн; 13 — ведущая шестерня; Н — насос питательный;
15 — насос откачивающий
Рис. 25. Питательный и откачивающий насосы:
/—верхний корпус; 2 — нижний корпус; 3— ведущий вал; 4 — войлочная набивка;
5 — накидная гайка; 6 — втулка; 7 и 9 — ведущая шестерня насосов; 8 и 10—ведомая
шестерня насосов; // — поджимная шайба; 12 — корпус подшипников; 13 — крышка;
/-/ — средняя плита; 15 и /6 — большая и малая уплотняющие втулки
Питательный насос размещен в верхнем чугунном корпусе,
а откачивающий — в нижнем. Каждый насос имеет два штуцера:
нагнетательный и всасывающий.
Ведущий вал блока насосов своим хвостовиком соединен
с полумуфтой промежуточной опоры. Уплотнение ведущего вала
обеспечивается войлочной набивкой, поджимаемой накидной
гайкой через втулку. На средней части вала помещена ведущая
шестерня питательного насоса. Ведомая шестерня этого насоса
соединена с валом через шпонку с ведущей шестерней откачи-
вающего насоса, а ведомая шестерня имеет ходовую посадку на
ведущем валу, поэтому всякая кинематическая неточность изго-
товления шестерен будет компенсирована проскальзыванием ве-
домой шестерни по наружному диаметру ведущего вала. Оба
вала установлены на шариковые подшипники. Нижние подшип-
ники валов — установочные. Каждый имеет поджимную шайбу,
высота которой подбирается по высоте выточки под подшипник
в корпусе.
Каждая пара шестерен установлена в своем корпусе с ра-
диальным зазором 0,1—0,13 мм и суммарным торцовым зазором
0,06—0,1 мм.
Боковой зазор между зубьями должен быть в пределах
0,06—0,17 мм. Пятно зацепления должно быть не менее 50%
по длине зуба и не менее 60% по высоте на обеих сто-
ронах зуба. Подшипники закрываются крышками. Корпус на-
соса разделен шлифованной средней плитой. Радиальный зазор
между шестернями и корпусом каждого насоса обеспечивается
точностью изготовления, а торцовый зазор может регулиро-
ваться высотой средней плиты и высотой уплотняющих втулок.
Надежность работы, обеспечение давления и производитель-
ности насосами во многом зависит от указанных выше зазоров,
и чем меньше зазоры, тем качественнее будут работать насосы.
Все стыки между корпусом и крышками должны плотно при-
легать друг к другу (площадь контакта должна быть не менее
80%), уплотняться лаком Герметик и стягиваться в единый блок
винтами и болтами.
Направление вращения входного вала правое показано стрел-
кой, а направление движения масла видно па схеме питания
гидротрансформатора (см. рис. 23).
Для нормальной работы насосов необходимо, чтобы все
трубы системы были чистыми. Систематически требуется про-
изводить очистку фильтров и следить за тем, чтобы трубопро-
воды всасывающих магистралей не имели местных сужений.
Воздух в системе и грязь в рабочей жидкости резко ухуд-
шают работу насосов и могут преждевременно вывести их из
строя. Периодически следует производить наружный осмотр на-
сосов и проверять, пет ли течи масла. Если обнаружена течь
через войлочную набивку, надо подтянуть накидную гайку, не
64
допуская ее чрезмерной затяжки. Если же подтягиванием накид-
ной гайки течь не удалось устранить, необходимо заменить
войлочную набивку. Категорически запрещается работа насосов
при закрытом муфтовом кране на всасывающем трубопроводе.
При нормальной работе насосы не требуют какого-либо особого
ухода.
Через 1000 моточасов рекомендуется производить ревизию
насосов.
Клапанная коробка. Коробка установлена на кронштейне
под передним капотом, служит для создания необходимых дав-
лений масла в системе питания и управления гидротрансфор-
матором и коробкой передач, а также для смазки всех трущихся
узлов гидропередачи.
Клапанная коробка (рис. 26) состоит из двух чугунных кор-
пусов, соединенных между собой девятью шпильками. Внутри
коробка разделена на полости, которые между собой сооб-
щаются клапанами в определенной последовательности. Каж-
дый корпус имеет приливы с резьбовыми отверстиями, необхо-
димые для ввертывания штуцера.
Масло от питательного насоса нагнетается через штуцер
в полость / клапанной коробки. Давление масла 10—11 /ca/cju2
в полости I регулируется высотой пружины клапана и проклад-
ками, помещенными под пружину. Жиклер и плунжер обеспечи-
вают плавность и безударность хода клапана за счет медлен-
ного нарастания давления в полости плунжера. Во взвешенном
состоянии с приоткрытым проходом из полости I в полость //
клапан находится за счет давления с одной стороны масла в по-
лости I, а с другой стороны за счет давления пружины и созда-
ваемого подпора 0,8—1,2 кг/см2 в полости IV. Подпор возможен
только в системе с теплообменником.
В системе, которая имеет холодильник, отсутствует подпор-
ный клапан, поэтому в полости IV создается атмосферное дав-
ление.
Таким образом, часть масла из полости / идет к золотнико-
вому крану или к электрогидравлическому вентилю, а другая
часть через клапан и полость II направляется в гидротрансфор-
матор. Рекомендуемое давление масла, нагнетаемого в гидро-
трансформатор, должно быть 3,5—4 кг/сж2. Давление ре-
гулируется высотой пружины и прокладками нижнего кла-
пана.
Необходимо помнить, что при перестановке клапанной ко-
робки с одной системы (с системы с холодильником на систему
с теплообменником или наоборот) на другую клапанная коробка
должна дорегулироваться.
Для предохранения насосов и системы от перегрузки слу-
жит шариковый клапан, пружина которого отрегулирована на
давление 14 кг!см2.
5 ЛА. И. Бутылочкин
65
Рис. 26. Клапанная коробка:
клапан; 2, 5. 8 — пр\жина; J — жиклер; 4 — плунжер. 6 — нижний клапан; 7 - шариковый клапан; 9, 10, 11
регулировочные прокладки; 12 — пробка; Ъ — штуцер, 1—1V — полости коробки
с холодильником
на слив с тепло-
обменником
к трехходо-
вому крану
।
Все клапаны регулируются прокладками. Для повышения
давления регулируемого клапана необходимо под пружину до-
бавить прокладку, тем самым увеличив давление от пружины
на клапан. Понижение давления производится уменьшением ко-
личества прокладок или укорочением пружин.
Принципиальная
схема
Рис. 27. Клапаны плавного включения:
/ — корпус; 2 клапан; ,7 пружина клапана, /, 5 п 6 —
пробки; 7 - гайка; 8 колпачок; О регулировочный винт;
10 — штуцер; 11—контргайка; 12 колпачок
Клапаны плавного включения. Блок клачанов плавного вклю-
чения (рис. 27) предназначен для плавного включения фрикци-
онных муфт коробки передач при трогании тепловоза с места
и при переключении ступеней передач.
Общий чугунный корпус с двумя одинаковыми клапанами
установлен на крышке вала фрикционных муфт. Клапан с коль-
цевой проточкой поджимается пружиной в крайнее нижнее
положение; сверху пружина центрируется пробкой. Сечение
5* 67
малого канала б регулируется винтом, который пломбируется за-
водом-изготовителем.
Регулируют клапаны изменением жесткости пружин при по-
мощи регулировочных прокладок и изменением сечения отвер-
стия б.
При нейтральном положении золотникового клапана или
электрогидравлического вентиля полость а сообщена с атмо-
сферой, бустер фрикционных муфт находится в среднем поло-
жении (тепловоз стоит).
Для того чтобы тепловоз тронулся с места, необходимо по-
дать масло в полость а, откуда по кольцевому каналу, заклю-
ченному между корпусом и клапаном, и через отверстие б оно
поступает в канал в и далее в рабочую полость первой ступени
фрикциона. До момента соприкосновения фрикционных дисков
в полость бустера подается большой поток масла, уменьшаю-
щийся в последней стадии включения передачи. Как только за-
зоры между фрикционными дисками будут выбраны, давление
в бустере начнет плавно нарастать в соответствии с характерис-
тикой пружины клапана и размером подпиточного отверстия.
При увеличении давления начинает подниматься клапан, пере-
крывая проход маслу из кольцевого канала в канал г. Поток
масла уменьшится, и дальнейший рост давления на фрикцион-
ной муфте идет за счет прохода масла только через отверстие б,
что обеспечивает плавное нарастание давления на фрикционе до
максимального, т. е. до 10—11 кг!см2.
Пополнение всех утечек (в бустере фрикционной муфты,
между уплотняющими кольцами первичного вала коробки пере-
дач с крышкой) происходит через отверстие б. При работе пер-
вой ступени вторая ступень через золотниковый кран или элек-
трогидравлический вентиль сообщается с атмосферой, и на-
оборот.
. Отключение ступени происходит при снятии давления в по-
лости а, при этом клапан опускается вниз под действием пру-
жины, открывая канал г, а масло из бустера фрикционной
муфты под действием сжатых пружин бустера через кольцевое
отверстие клапана, а затем через золотниковый кран или элек-
трогидравлический вентиль сольется в бак. Включение и вы-
ключение второй ступени происходит аналогично включению и
выключению первой ступени.
Регулировка клапанов плавного включения производится для
осуществления плавного трогания тепловоза с места и бесшум-
ного переключения ступеней пружиной клапана и регулиро-
вочным винтом. Пружиной клапана регулируется давление пере-
крытия клапаном канала г, что дает возможность обеспечить
регулировку времени наполнения фрикциона маслом. Усилие
пружины клапана регулируется завинчиванием или вывинчива-
нием пробки. Давление перекрытия клапанами канала г дол-
68
жно быть для муфты первой ступени 3—4 кг]см2, для муфты
второй ступени 5—6 кг!см2. Разница в величине давления объяс-
няется тем, что муфта первой ступени при трогании включается
из нейтрали, когда масла во второй ступени нет и бустер фрик-
циона при трогании тепловоза с места преодолевает только со-
противление сжатию пружин, тогда как муфта второй ступени
при включении совершает путь в два раза больший, а находя-
щееся в первой ступени масло от действия центробежных сил
оказывает сопротивление движению бустера.
Рис. 28. Кран трехходовой с клапаном:
/ — корпус; 2 — пробка; 3 — шариковый клапан; 4 — пружина;
5 — регулировочная прокладка; 6 — крышка клапана
Регулировочными винтами регулируется давление масла в
фрикционных муфтах, которое должно быть равно 10—11 кг!см2.
Регулировочный винт уменьшает или увеличивает проходное
сечение канала б, которое должно быть минимально необходи-
мым для пополнения утечек.
Поворачивая регулировочный винт в ту или иную сторону
и одновременно следя за показаниями манометров, необходимо
довести давление в фрикционных муфтах до 10—11 ка/cnt2, после
чегр регулировочный винт законтрить гайкой.
Кран трехходовой с клапаном. Участок системы питания
гидропередачи, который обеспечивает охлаждение рабочей жид-
кости, требует установки предохранителя от возможных пере-
грузок в системе. Выполняет эту роль трехходовой кран с кла-
паном (рис. 28). В чугунном корпусе установлена конусная при-
тертая пробка с отверстием. При повертывании пробки на 90°
поток масла меняет свое направление, отключая тем самым
теплообменник или холодильник.
69
Всякое повышенное сопротивление в системе (загрязнение
труб, застывание масла) открывает шариковый клапан, пру-
жина которого должна быть отрегулирована прокладками на
перепад давления 1,8ж2 кг)см2 при наличии теплообменника и
на 3,5 кг!см2 с холодильником. Невыполнение таких регулиро-
вок часто нарушает правильную работу системы, появляется
течь в холодильнике или теплообменнике.
Золотниковый кран. Масло подается к клапанам плавного
включения при включении ступеней коробки передач золотнико-
вым краном (рис. 29).
Рис. 29. Золотниковый кран:
а— разрез; б — схема работы; 1 — основание крана; 2- корпус крана,
3 — золотник; 4 ~ ось; 5 — пружина; 6 — шайба; 7 — манжета сальника; 3
рычаг; 9 — ограничитель
Тыльная сторона основания крана имеет четыре резьбовых
отверстия под штуцеры, соединяющие клапанную коробку, кла-
паны плавного трогания и масляный бак в определенной после-
довательности. На центрирующий буртик основания с парони-
товой прокладкой устанавливают корпус крана. Плотное приле-
гание корпуса обеспечивается затяжкой болтов. Поверхность
основания с внутренней стороны притерта с поверхностью чу-
гунного золотника. Золотник имеет две канавки (большую и
малую) для распределения масла по отверстиям основания.
Свободное пространство между корпусом и золотником через
сквозные отверстия в золотнике заполняется маслом. Паз и ци-
линдрический выступ в золотнике необходимы для соединения
золотника с осью. Между осью и золотником установлена пру-
жина.
Под давлением масла и пружины золотник притертой по-
верхностью поджимается к основанию, а ось через текстолито-
вую шайбу поджимает манжету сальника, тем самым уплотняя
ее. Вращение оси и золотника обеспечивается рычагом, который
крепится на оси стяжным болтом. Для ограничения поворота
оси на корпусе установлены ограничители. Последовательность
работы золотникового крана показана на схеме.
70
Во время стоянки тепловоза рычаг золотникового крана
должен занимать нейтральное положение. При таком положе-
нии золотник большой канавкой соединяет отверстия I и II сту-
пени с отверстием на слив в бак, а малая
канавка занимает среднее положение.
При перемещении рычага влево на
угол 45° золотник сместится так, что ма-
лая канавка соединит входное отверстие
с отверстием I ступени, и масло из кла-
панной коробки поступит к клапану плав-
ного включения I ступени. Однако боль-
шая канавка золотника все время со-
единяет отверстие II ступени с выходным
отверстием.
При достижении скорости тепловоза
21—22 км]ч машинист обязан перевести
рычаг крана в крайнее правое положе-
ние, тем самым масло под давлением
поступит ко II ступени, а I ступень будет
сообщена с масляным баком.
Всякий раз переход с I ступени на II
и наоборот сопровождается перемеще-
нием золотника через нейтральное поло-
жение. Медленное передвижение рычага
с нейтрального положения в любое край-
нее приводит к дросселированию масла,
к постепенному нарастанию давления
в бустере фрикционных муфт и увеличе-
нию времени пробуксовки ведомых и ве-
дущих дисков, что неизбежно приведет
к их короблению. Поэтому золотниковый
кран следует переключать из одного
положения в другое быстро, без задержки
между нейтральным положением и поло-
жением включения первой или второй
ступени.
Такую резкую отсечку масла, посту-
пающего в клапаны плавного включения,
гидравлический вентиль.
Вентиль электрогидравлический. С III кв. 1965 г. на тепло-
возах вместо золотникового крана устанавливают два электро-
гидравлических вентиля. Принципиальное устройство вентиля
показано на рис. 30. В средней части чугунного корпуса поме-
щен золотник. Корпус разделен на пять отдельных полостей,
а золотник имеет три цилиндрические поверхности, притертые
к внутренней поверхности отверстия в корпусе. Положение зо-
лотника регулируется гайкой.
Рис. 30. Вентиль электро-
гидравлический:
1 —• корпус; 2— золотник;
3 палец; 4 — диск; 5 кор-
пус катушки; 6 катушка
вентиля; 7 - сердечник; 3
клеммник; 9 прхжина; 10
пружина; 11 втулка; 12 -
крышка; 13 ганка; 1!
кож> х
осуществляет электро-
71
К корпусу вентиля прифланцован корпус катушки. Внутри
катушки вентиля находится сердечник. Между сердечником и зо-
лотником в отверстии диска установлен палец. К корпусу ка-
тушки сверху прикреплен клеммник, закрытый кожухом. Ниж-
няя часть вентиля закрыта крышкой, в которой установлены
втулка и пружины для возврата золотника в исходное положе-
ние при обесточенной катушке. Оба вентиля установлены на
корпусе коробки передач.
Полость б вентиля соединена маслоподающей трубой с по-
лостью / клапанной коробки (см. рис. 23), полость в — с клапа-
ном плавного включения, а полость г — с полостью картера ко-
робки передач. Полости а и д соединены каналами е и служат
для слива утечек.
При подаче электрического тока сердечник через палец по-
ставит золотник в нижнее положение, тем самым соединит по-
лости б и в, и масло через клапаны плавного включения пойдет
на наполнение бустера фрикционных муфт.
После прекращения подачи тока золотник с помощью пру-
жин встанет в верхнее исходное положение, при этом питатель-
ная полость б будет разобщена с полостью в, а масло из бустера
сольется через полости в и г в картер коробки передач. Вклю-
чение и выключение тока на катушки выполнено при помощи
конечных выключателей, установленных в пульте управления.
При эксплуатации необходимо следить, чтобы вентили и токо-
подводящие провода находились в сухом состоянии.
Гидроциклон. Поскольку отделять системы питания транс-
форматора от смазки его подвижных частей и деталей коробки
передач практически не имеет смысла, то масло гидротрансфор-
матора расходуется также и на смазку. Все подшипники, зубча-
тые колеса и фрикционные диски гидропередачи смазываются
принудительно по специальным маслоканалам. Во время работы
подвижных деталей происходит естественный износ. Образовав-
шиеся частицы износа захватываются потоком масла и перено-
сятся по системе.
Для очистки масла от посторонних включений — металли-
ческих и прочих частиц—служит гидроциклон, установленный
на нагнетательной трубе между питательным насосом и клапан-
ной коробкой.
Гидроциклон состоит из циклона с приваренными к нему
входным и выходным штуцерами. На нижний конец циклона
навернут сборник, имеющий стакан и приваренное донышко
с пробкой.
Гидроциклон устанавливается в вертикальном положении.
Внутренние цилиндрические и конические поверхности корпуса
циклона и штуцера должны быть тщательно обработаны. Струя
масла из входного штуцера направляется в циклон по касатель-
ной к его внутренней цилиндрической поверхности. Это придает
72
струе масла внутри циклона, кроме поступательного, еще и вра-
щательное движение. Посторонние частицы, находящиеся в мас-
ле, отбрасываются центробежной силой к стенке циклона и,
скользя вниз по спирали, попадают в сборник, где оседают на
дно, а очищенное масло по выходному штуцеру поступает
к клапанной коробке. Гидроциклон очищают через 180—200 ч
работы.
Сетчатый фильтр. Масло, поступающее па включение
фрикционных муфт, дополнительно очищается сетчатым филь-
тром.
К средней части корпуса приварен выходной штуцер,
а в нижнюю резьбовую часть ввертывается пробка, которая
удерживает стакан с сеткой в вертикальном положении. Соеди-
нение пробки с корпусом надежно уплотняется резиновым
кольцом, поджатым гайкой. Такая конструкция фильтра с рез-
ким изменением движения струи способствует лучшему выделе-
нию примесей из масла и позволяет быстро извлекать примеси
из внутренней полости корпуса. Фильтр промывают через 100—
120 ч работы.
Масляный фильтр. Для очистки от механических примесей
масла, забираемого откачивающим насосом из коробки передач,
служит масляный фильтр (рис. 31), установленный в нижней
части картера коробки передач. При недостаточной очистке
масла происходит заедание, и повышенный износ шестерен от-
качивающего насоса, что вызывает недостаточное откачивание
и переполнение масла в картере коробки передач.
Масляный фильтр имеет два фильтрующих элемента. Пер-
вым и основным является гирлянда магнитов, притягающих
к себе все стальные частицы, повышенная твердость которых
разрушала бы насос и смазываемые поверхности. Вторым филь-
трующим элементом является сетка, через которую проходит
весь поток масла. Компактное размещение магнитов внутри сет-
чатого фильтрующего элемента обеспечивает качественную очис-
тку масла.
Масляный фильтр состоит из чугунного корпуса, на который
навернут всасывающий патрубок. Между всасывающим патруб-
ком и корпусом фильтра установлен клапан, который поджи-
мается .пружиной. Удерживается клапан в открытом положении
кронштейном магнитов, длина которого рассчитана так, что при
вывертывании кронштейна из гайки клапан садится в гнездо
и отделяет масляную полость всасывающего патрубка от полости
фильтра, тем самым при извлечении магнитов из фильтра слив
масла из коробки передач невозможен. К корпусу коробки пере-
дач фильтр кренится шестью болтами. Гайка с припаянными
сетками и шестью отверстиями ввертывается в корпус фильтра.
Масло в откачивающий насос поступает через штуцер, ввернутый
в пустотелый прилив корпуса фильтра.
73
Рис. 31. Масляный фильтр:
1 - магнит; 2 — сетка; /? —корпус; -/ — всасывающий патрубок: 5— клапан; 6 — пружина; 7 — кронштейн магнитов; 8 — гайка;
е/ - штуцер; 10 — прокладка
Для нормальной работы масляного фильтра фильтрующие
элементы при профилактических осмотрах следует промывать
через 50—60 ч работы. Это делают так: отвертывают крон-
штейн магнитов, вынимают его и вывертывают гайку с сетками.
После очистки магнитов и тщательной промывки сетчатого
фильтра в дизельном топливе, его продувают сжатым воздухом.
Корпус фильтра также очищают от грязи и хорошо промывают.
После промывки при установке магнитов передний конец крон-
штейна упрется в клапан и откроет его, при этом корпус филь-
тра через всасывающий патрубок соединится с картером и масло
поступит в откачивающую секцию насоса.
Холодильное устройство. Для нормальной работы гидропере-
дачи необходимо поддерживать определенный температурный
режим масла системы питания. Для тепловоза ТУ-4 установлена
температура масла на выходе из гидротрансформатора не более
110° С и максимальная 115° С. При более высоких температурах
смазывающие качества масла быстро падают, что приводит к по-
вышенному износу деталей, потере механической прочности и
выходу из строя отдельных узлов. Для охлаждения масла у од-
них тепловозов установлен теплообменник, у других — более
позднего выпуска — холодильник. Принцип работы теплообмен-
ника сводится к тому, что охлажденная вода системы двигателя
протекает по трубкам теплообменника, которые снаружи омы-
ваются горячим маслом гидропередачи, при этом температура
понижается и охлажденное масло поступает в бак гидропере-
дачи.
Работа холодильника сводится к тому, что горячее масло
из гидротрансформатора прокачивается по трубкам секций, ко-
торые снаружи омываются потоком воздуха (отводящим тепло),
создаваемым осевым вентилятором двигателя.
Теплообменник включен в систему охлаждения двигателя
для охлаждения масла гидротрансформатора тепловоза и уста-
новлен под капотом с левой стороны на специальных крон-
штейнах, которые крепятся к раме тепловоза. Он имеет наклон
для обеспечения полного слива воды.
Теплообменник (рис. 32) состоит из корпуса, секции труб,
передней и задней крышек. Плотное соединение крышек и кор-
пуса обеспечивается болтами.
Секция труб состоит из неподвижного и подвижного флан-
цев и 417 труб, концы которых заделаны во фланцах разваль-
цовкой с последующей пайкой. Подвижность фланца обеспечи-
вается за счет деформации мембраны, которая внутренней
частью крепится к подвижному фланцу, а с наружной зажата
фланцем корпуса и крышкой.
Горячее масло поступает в теплообменник через передний
штуцер, приваренный к корпусу, и отводится через задний. Вода
поступает через верхний и отводится через нижний патрубки
75
передней крышки. Для повышения эффективности работы
теплообменника поток воды имеет четыре хода по трубкам охла-
ждающего элемента, а путь потока масла волнообразный. Четы-
рехходовой поток воды создается постановкой глухих горизон-
тальных перегородок в задней и передней крышках.
Для создания волнообразного потока масла на трубки ох-
лаждающего элемента насажены диски со срезанными сегмен-
тами.
Рис. 32. Теплообменник:
1 — корпус; 2 — секция труб; 3, 4 — передняя и задняя крышки; 5, 6 — подвижный и не-
подвижный фланец; 7 - мембрана; 8, 9 — передний и задний штуцер; 10, //—верхний
и нижний патрубки; 12 — перегородка; 13 — диск; 14 — спускная пробка
В передней крышке внизу имеется спускная пробка для
воды, а вверху — пробка для удаления воздуха. В нижней части
корпуса теплообменника имеется спускная пробка для удаления
отстоя.
При изготовлении и ремонте теплообменника особое внима-
ние должно быть обращено на плотность соединения сопрягае-
мых деталей и узлов, чтобы исключить возможность проникно-
вения масла в воду и наоборот. С этой целью теплообменник
без крышек подвергается гидравлическому испытанию под дав-
лением 5 кг1см\ при этом течь и потение не допускаются.
Окончательно собранный теплообменник через патрубки крышки
подвергается гидравлическому испытанию под давлением
5 кг/см2.
Конструкция масляной секции холодильника такая же, как
и водяной секции, отличаются секции только количеством, раз-
мером и расположением медных трубок. Описание и работа сек-
ции приведены в разделе «Система охлаждения двигателя».
76
Карданный привод
Крутящий момент от выходного вала коробки передач к про-
ходному валу осевого редуктора и между редукторами пере-
дается карданными валами. Схема расположения карданных
валов дана на рис. 33. Шлицевые и шарнирные соединения кар-
данных валов обеспечивают свободные осевые и угловые отно-
сительные перемещения осевых редукторов при вписывании
тепловоза в кривую и при колебании рессорного подвешивания.
Рис. 33. Схема расположения карданных валов:
1 - коробка передач; 2 — карданный вал ЯАЗ-210 (или ВелЛЗ-МО); .7 осевой
редуктор; 4 — карданный вал МАЗ-200 (или ЯАЗ 210)
Опыт эксплуатации силовых передач с карданными валами
показывает, что при хорошем конструктивном исполнении они
могут удовлетворять требованиям экономичности, надежности
работы и продолжительности срока службы.
Все карданные валы тепловоза одинаковы по конструкции.
Они унифицированы с карданными валами автомобилей
ЯАЗ-210 (или БелАЗ-540) и МАЗ-200. Между коробкой пере-
дач и осевыми редукторами устанавливается карданный вал
автомобиля ЯАЗ-210 (или БелАЗ-540), укороченный до 668 мм.
Между осевыми редукторами тележки — карданный вал от авто-
мобиля МАЗ-200 (или ЯАЗ-210), укороченный до 616 мм.
Конструкция карданных валов показана на рис. 34. Перед-
ний конец карданного вала при помощи фланца-вилки кар-
данного шарнира соединяется с фланцем выходного вала ко-
робки передач, задний конец карданного вала — с фланцем
77
Рис. 34. Карданный вал:
1— фланец-вилка, 2- шлицевой наконечник: 3—вилка; 4 скользящая вилка; 5 — войлочный сальник; 6 — гайка; 7 — крестовина; 8 —
игольчатый подшипник; 9 — масленка: 10 — труба карданного вала; 11— крышка; 12— масленка крестовины; 13— сальник
проходного вала осевого редуктора. С одной стороны трубы кар-
данного вала приварен шлицевой наконечник, с другой — вилка
карданного шарнира. Шлицевой наконечник может переме-
щаться по внутренним шлицам скользящей вилки. Для пре-
дохранения шлицевого соединения от попадания пыли, а также
для удержания смазки на шлицах установлен войлочный саль-
ник, поджимаемый гайкой. Шлицевое соединение скользящей
вилки с валом смазывается солидолом через масленку, вверну-
тую в шлицевую втулку.
Карданный шарнир состоит из двух вилок, крестовин и че-
тырех игольчатых подшипников.
Uei 1трирование крестовины в вилках обеспечивается доныш-
ками игольчатых подшипников. Стаканы игольчатых подшип-
ников удерживаются от проворачивания специальными высту-
пами в крышках, которые прикрепляются болтами к вилкам.
Крышки удерживают также подшипники от выскакивания из
вилок под действием центробежных сил.
Смазка к игольчатым подшипникам подводится по отвер-
стиям в шипах крестовины через масленку. В этих отверстиях
удерживается достаточное количество смазки для нормальной
работы игольчатых подшипников при периодической их смазке.
В центре крестовины установлен предохранительный клапан, ко-
торый ввернут в резьбовое отверстие, соединенное с отверстиями
крестовины, удерживающими смазку.
При заполнении кардана лишней смазкой н повышении дав-
ления внутри его при нагревании во время работы лишняя
смазка вытекает наружу через нредохраннтельпый клапан, пре-
дохраняя от разрушения сальники подшипников.
Смазывают игольчатые подшипники карданного вала только
нигролом. Солидол или другие смеси густых смазок использо-
вать нельзя, так как они обладают большой вязкостью и не
будут поступать через каналы к иголкам во время работы,
вследствие чего иголки будут выходить из строя. Кроме того,
солидол, заполняя отверстия крестовины, будет препятствовать
поступлению к иголкам подшипников жидкой смазки, если она
будет вводиться после солидола.
Карданные валы на заводе проходят динамическую баланси-
ровку с точностью до 75 г • см. Балансировка осуществляется
приваркой пластин. Поэтому при разборке карданного вала не-
обходимо запомнить места установки деталей или помечать все
детали так, чтобы при сборке установить их на те же места.
Неправильная сборка кардана, изгиб вала, ослабление крепле-
ния крышек, потеря балансировочных пластин приведет к вибра-
ции вала. Особое внимание при сборке нужно уделять положе-
нию скользящего шлицевого соединения. Скользящая вилка
должна быть надета на вал так, чтобы стрелки на вилке и валу
находились одна против другой.
79
Правильная установка карданных валов на тепловозе ока-
зывает решающее влияние на динамику передачи, на напряже-
ния в ее деталях, а также на долговечность службы узлов сило-
вой передачи.
В силовой передаче тепловоза углы (см. рис. 33) наклона ср
и углы отклонения р, а карданных валов непрерывно изменяются
вследствие смещений тележек и осей относительно главной
рамы. Чаще всего такие явления наблюдаются при прохожде-
нии тепловозом кривой. В статическом состоянии угол ф на
тепловозе равен нулю. Геометрическая сумма углов перекоса
карданного вала в движении тепловоза у = а + р + ф не должен
превышать 12°.
Осевой редуктор с колесной парой
Для передачи крутящего момента от выходного вала коробки
передач к колесам тепловоза па каждой оси установлен осевой
редуктор (рис. 35) с проходным валом.
Конструкция такого редуктора обеспечивает хорошие тяго-
вые свойства тепловоза, полную взаимозаменяемость деталей,
надежность в работе, простоту сборки и разборки.
Механизм осевого редуктора заключен между крышкой и
картером, которые выполнены из стальных отливок. Плоскость
разъема проходит по оси колесной пары. Картер соединен
с крышкой болтами и установочными штифтами. Корпус редук-
тора монтируется на оси колесной пары на роликовых кони-
ческих подшипниках и от проворачивания удерживается реактив-
ной тягой, шарнирно прикрепленной к раме тележки. Для креп-
ления реактивной тяги снаружи к крышке приваривают корпус
амортизатора, с двух сторон которого находятся резиновые
кольца.
Проходной вал монтируют в крышке редуктора с одной сто-
роны на шариковом и роликовом подшипниках, а с другой сто-
роны на роликовом подшипнике. Внутренние обоймы подшип-
ников через фланцы и ступицу малой цилиндрической шестерни
стягиваются гайками. Отверстия в крышке редуктора под про-
ходной вал закрывают с одной стороны стаканом и крышкой,
с другой — крышкой с армированными сальниками. Стакан и
крышка совместно образуют камеру под солидол, необходимую
для смазки шарикового и роликового подшипников. Роликовый
подшипник с другой стороны вала смазывается маслом, посту-
пающим из специальных карманов, отлитых в корпусе крышки.
По концам проходной вал имеет шлицы,' на которые надеты
фланцы, закрепленные гайками.
Хвостовик совместно с насаженным на шлицы зубчатым ко-
лесом монтируется на сферическом двухрядном роликоподшип-
нике с одной стороны, а с другой стороны на роликовом и
80
И. Бутылочкин
Рис. 35. Осевой редуктор с колесной парой:
/ — крышка; 2 — картер; 3 — корпус амортизатора; 4 — проходной вал; 5, 6 — фланец; 7 — малая цилиндрическая шестерня; 6’ —
стакан; 9, 10—крышка; // — хвостовик; 12 — зубчатое колесо; 13— стакан; /-/ — прокладки; /5 — крышка; 16 — ось; /7 — коническое
колесо; 18 — распорная втулка; 19 — отражательное кольцо; 20— корпус с сальником; 21 — центрирующая крышка; 22 — поджимная
крышка; 23 — заливная горловина; 24 — маслоуказатель; 25 — спускная пробка; 26 — стопорный замок; 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 —
подшипники
шариковом упорном подшипнике, воспринимающем осевые на-
грузки. Ступица зубчатого колеса и внутренняя обойма сфериче-
ского роликоподшипника затянуты гайкой. Наружные обоймы
упорного шарикового и роликового подшипников установлены
в стакане.
Зацепление конической пары регулируется передвижением
стакана, а вместе с ним и хвостовика с помощью прокладок,
устанавливаемых между корпусом и стаканом. Крышка обеспе-
чивает фиксацию подшипников.
Выходным валом осевого редуктора является ось колесной
пары, состоящей из оси и двух колес, напрессованных на ось.
Кроме того, па ось насаживают детали осевого редуктора: ко-
ническое колесо, распорную втулку, роликоподшипники, отра-
жательные кольца, два корпуса с сальниками, центрирующие
и поджимные крышки. Коническое колесо напрессовывают с на-
тягом 0,257—0,377 мм, что соответствует давлению при запрес-
совке 65—95 т. Осп в колесный центр запрессовывают с натя-
гом 0,22 — 0,32 мм, при этом усилие запрессовки находится
в пределах 55--85 т. Колеса состоят из чугунного колесного
центра и насаженного на него стального бандажа. Формировать
колеса можно тепловым способом, нагрев бандаж до темпера-
туры 180°—220° С, при этом натяг должен составлять 0,4—
0,75 мм. Разница в диаметрах колес по кругу катания одной ко-
лесной пары не должна превышать 0,6 мм, а для всех колесных
пар, установленных на тепловозе, не более 1 мм. Внутренние
обоймы роликоподшипников насаживают на ось после нагрева
их в масляной ванне до 80°—90° С.
Крайний осевой редуктор отличается от среднего тем, что
отверстие стакана подшипника проходного вала закрыто глу-
хой крышкой, в связи с чем проходной вал укорочен. Кроме того,
со второго конца проходного вала установлен фланец меньших
размеров.
Шестерни и подшипники осевого редуктора работают под
большой нагрузкой, поэтому требуют обильной смазки. Смазка
производится разбрызгиванием. Для смазки подшипника проход-
ного вала в крышке осевого редуктора имеются карманы для
сбора масла, которые соединены каналами с внутренней поло-
стью крышки подшипника. Масло стекает из полости через под-
шипник. Ролпко- и шарикоподшипники другого конца проход-
ного вала смазываются через масленку смазкой УС-2 ГОСТ
1033 — 51.
Масло, находящееся в картере осевого редуктора, захваты-
вается зубьями цилиндрического колеса и забрасывается в мас-
ляные карманы, а оттуда самотеком поступает по каналам
к подшипнику.
Для удобства заливки масла в редуктор служит специаль-
ный шланг с воронкой. Уровень масла контролируется масло-
82
указателем. Сливается отработанное масло через спускную
пробку.
Внутренние полости крышки и картера разделены перегород-
кой на две отдельные камеры: под цилиндрическую и кониче-
скую пару шестерен. Такая конструкция обеспечивает надеж-
ную работу осевого редуктора.
Работа редуктора заключается в том, что с проходного вала
через малую цилиндрическую шестерню крутящий момент пере-
дается па зубчатое колесо, насаженное на шлицевой конец хвос-
товика. Коническая шестерня хвостовика передает вращение ко-
ническому колесу, напрессованному на ось колесной пары.
Зацепление конических шестерен регулируется прокладками
и корпусом сальника, имеющим 16 пазов под стопорный замок.
Боковой зазор зацепления должен быть 0,17—0,28 мм. В крышке
редуктора имеется смотровое окно, через которое ведется конт-
роль за правильностью зацепления конической пары. Пятно
контакта в зацеплении, проверяемое по краске, должно быть не
менее 60% по длине и по высоте рабочей части зуба. Люфт ко-
нических подшипников колесной пары регулируется с учетом
регулировки зацепления. Люфт в подшипниках должен быть
в пределах 0,1 4-0,15 мм, что обеспечивается отвертыванием
резьбовой крышки па один зуб после полной затяжки. Крышка
после регулировки фиксируется стопорным замком.
Необходимо помнить, что у редуктора е четным числом
зубьев сопрягаемых пар при первой разработке на шестерни
наносятся риски (метки), ио которым производится последую-
щая их сборка. Несоблюдение такого условия часто приводит
к поломке зубьев шестерен.
В 1965 г. завод освоил производство осевых редукторов со
спиральным зубом конической передачи.
Во избежание поломки осевых редукторов необходимо пом-
нить, что под тепловоз следует подкатывать тележки, имеющие
все одинаковые осевые редукторы.
ХОДОВАЯ ЧАСТЬ ТЕПЛОВОЗА
Тележка
Развитие железнодорожного транспорта во всем мире, в том
числе и узкоколейного, направлено в сторону повышения ско-
ростей движения, снижения веса тепловозов, удешевления со-
держания тепловоза в эксплуатации, повышения комфортабель-
ности в управлении. Большинство этих требований выполняется
по мере совершенствования конструкции тележки.
Из большого числа узкоколейных тележек, выпускаемых
отечественной промышленностью, наиболее удачной и отвечаю-
щей требованиям эксплуатации является тележка тепловоза ТУ-4.
6*
83
Сравнительные испытания двух опытных тепловозов (ТУ-4 и
ТУгм-4), имеющих одинаковые параметры, но различные по
конструкции тележки, показали, что тележка тепловоза ТУ-4
как по плавности хода, так и по воздействию тепловоза на путь
имеет лучшие показатели.
8
Рис. 36. Тележка:
/ — рама; 2 — рессорное подвешивание; 3— колесная пара с буксой; 4 — реактивная
тяга; 5 — рычажная система тормоза; 6 — межосевой карданный вал МАЗ-200 или ЯАЗ-210;
7—скользящая опора; 8 — гидравлический амортизатор; 9 — осевой редуктор ведущий;
10 — осевой редуктор ведомый
Обе тележки (рис. 36) тепловоза ТУ-4 имеют одинаковую
конструкцию и являются взаимозаменяемыми.
Тележка имеет одинарное рессорное подвешивание с общим
статическим прогибом 52 мм. Буксовое подвешивание выпол-
84
нено челюстным. Четыре литые челюсти необходимы для уста-
новки букс колесных пар. К внутренним поверхностям челюсти
привернуты наличники. Рабочая поверхность наличников смазы-
вается солидолом через масленку, ввернутую в резьбовое отвер-
стие наличника.
Буксу помещают между наличниками для того, чтобы она
была устойчива и не могла повернуться во время движения и
торможения тепловоза. Другими словами, с помощью челюстей
и наличников фиксируется положение колесных пар в тележке.
Наличники, которые по мере истирания заменяются новыми,
предохраняют раму от износа непрерывно перемещающимися
буксами. Так как буксовые вырезы снизу открыты, то такое
ослабление угрожала бы прогибу всей рамы тележки. Чтобы
этого не произошло, на раму тележки приваривают четыре кор-
пуса опоры, которые как бы уменьшают изгибающий момент
рамы, тем самым повышая надежность рамы в целом.
Назначение букс заключается в том, чтобы передать подрес-
сорный вес тепловоза на оси колесных пар, и вместе с тем они
воспринимают от колесных пар и передают на раму тележки
тяговое и тормозное усилие при движении тепловоза.
Наличие резиновых или пружинных осевых упоров в буксе
тележки исключает передачу жестких ударов на кузов тепло-
воза и обеспечивает удовлетворительную плавность хода даже
при движении в кривых и на участках пути, находящихся в пло-
хом состоянии, где возможно возникновение значительных бо-
ковых усилий.
Корпус осевого редуктора опирается на ось колесной пары
при помощи двух конических роликоподшипников. От провора-
чивания осевой редуктор удерживается реактивной тягой, шар-
нирно закрепленной на раме тележки.
Рычажная система тормоза тележки состоит из четырех са-
мостоятельных групп, симметрично расположенных по обеим
сторонам рамы тележки. Простая компоновка тормозной си-
стемы обеспечивает лучший тормозной эффект. Торможение
производится не от одного тормозного цилиндра с замкнутой
системой рычагов, как на всех ранее выпускаемых узкоколей-
ных паровозах, мотовозах и тепловозах, а на каждое колесо
устанавливается индивидуальная тормозная камера автомобиль-
ного типа с рычажной системой на одно колесо.
Как видно, отличительной особенностью описанной тележки
является наличие челюстей, четырех опор, индивидуального
торможения с двухсторонним нажатием колодок и букс с осе-
вым упором. Все это несколько усложняет технологическое про-
изводство тележки, однако такое усложнение оправдывается
надежностью, плавностью хода тепловоза, уменьшением воздей-
ствия на путь и увеличением срока эксплуатации тепловоза
в целом.
85
Рама тележки. Самой крупной деталью тележки является
рама. Она прочна, удобна в обслуживании и ремонте и относи-
тельно легка. Рама тележки образуется из двух продольных
боковых балок, обычно называемых боковинами. Боковина
рамы сварена из двух швеллеров, образуя коробчатое сечение.
Концы боковин срезаны и заварены листами. Снизу к боковинам
приварены челюсти под буксы и рессорные пружины. Для мон-
тажа гидравлических амортизаторов сбоку боковины имеется по
два окна, закрываемых крышками. Боковины соединены между
собой в одну жесткую конструкцию при помощи косынок п трех
поперечных балок, называемых междурамными креплениями.
К междурамным креплениям относятся две концевые (передняя
и задняя) и шкворневая балки. Концевые балки имеют выгибы
посредине (передняя — вниз, а задняя — вверх) под буферные
балки и кардан. Они коробчатого сечения, сварены из швеллера
и листа. Концевые балки снизу имеют специальные кронштейны,
к которым через пальцы подвешиваются рычаги тормозной си-
стемы.
Чтобы предохранить опоры рамы и кожух основания, кото-
рые приварены к боковинам рамы тележки, от излома при сходе
тепловоза с рельсов, на передней концевой балке приварены
два упора, которые ограничивают поворот тележки до 8° в ту
и другую сторону относительно главной рамы тепловоза.
Четыре кронштейна, соединяющие боковины и шкварневую
балку, служат опорой под тормозные камеры. Шкворневая балка
также коробчатого сечения, в центре имеет ведущую пяту, ко-
торая посредством шкворневого стакана и шкворня соединена
с рамой тепловоза и воспринимает тяговое и тормозное усилия.
С обеих сторон шкворневой балки расположены специальные
ушки, к которым крепятся реактивные тяги.
Все указанные соединения, образующие раму тележки, вы-
полнены сваркой. Применение сварки дает экономию металла,
при этом снижается вес тележки, уменьшается трудоемкость ра-
бот, улучшается надежность соединений.
Букса. Букса представляет собой стальной литой корпус,
внутри которого помещены подшипники качения и упругие осе-
вые упоры.
На тепловозах разных серий буксы различаются между со-
бой, однако они имеют много общих элементов.
Букса должна выдерживать большую нагрузку от части веса
тепловоза; толчки от неровности пути; усилия от боковых пере-
мещений колесной пары; усилия, возникающие при разгоне и
торможении тепловоза, и т. д.
Букса, как и колесная пара, неподрессорена, поэтому конст-
рукторы стремятся сделать ее как можно легче и компактнее
так как только на один тепловоз идет восемь букс.
86
Затраты на ремонт и эксплуатацию буксового узла должны
быть минимальны.
Конструкция буксы тепловоза ТУ-4 с роликовыми подшип-
никами показана на рис. 37.
Букса тепловоза ТУ-4 челюстного типа, вставляется в че-
люсть рамы тележки, в результате чего обеспечивается подвиж-
ная связь рамы с колесной парой.
Узкоколейный путь имеет разнообразный профиль по рель-
ефу местности, с частым сочетанием прямых участков и
кривых.
Всякая кривая — это плавное закругление пути между пря-
мыми участками, расположенными под углом друг к другу. Но
какой бы плавной ни была кривая, движение тепловоза по ней
всегда затрудняется. Объясняется это тем, что на тепловозе нет
«руля», который мог бы повернуть колесные пары при перемене
направления движения тепловоза. Тепловоз стремится сохранить
прямолинейное движение, поэтому на закруглении некоторые из
его колес гребнями бандажей прижимаются к наружному
рельсу кривой и давят на него с силой, величина которой почти
равна центробежной силе тепловоза.
На практике эта сила, с которой гребни бандажей давят
па рельсы, называется боковым давлением. Рельсы 15 свою оче-
редь воздействуют на гребни бандажей с равной и противопо-
ложно направленной силон, которая называется реакцией
рельса. Реакция рельса и заставляет изменять направление дви-
жения тепловоза в кривой, «поворачивает» его.
При испытании тепловозов ТУ-4 максимальная величина бо-
кового давления одной колесной пары составила 500 -000 кг. Та-
кое малое боковое давление на рельсы по сравнению е ранее
выпускаемыми тепловозами узкой колеи объясняется тем, что
буксы тепловоза ТУ-4 имеют специальные резиновые осевые
упоры. Они называются так потому, что ось, перемещаясь по-
перек рамы, своим торцом упирается в упор, который и передает
нагрузку на буксу, а букса на раму тележки.
Осевой \пор состоит из передней крышки, конуса, конусного
резинового кольца и гайки. Для уменьшения трения между тор-
цом оси и конусом к последнему прикреплен бронзовый илатик.
Для удержания конуса от вращения между передней крышкой и
конусом установлены две скользящие шпонки. Под действием
оси конус может перемещаться вдоль, сжимая при этом рези-
новое кольцо, которое предварительно сжато гайкой, усилием
200 кг (1,5 оборота гайки). Гайка от самоотвертывания удержи-
вается двумя стопорными болтами.
Передняя крышка в сборе с резиновым кольцом прикреп-
лена к корпусу буксы восьмью болтами. Для создания герметич-
ности и для регулировки осевого разбега оси колесной пары
между корпусом и передней крышкой установлены прокладки
87
Рис. 37. Букса:
1— передняя крышка; 2 — ьонус; 3— конусное резиновое кольцо; 4 — гайка; 5 - бронзовый платик; 6- шпонка; 7 —про-
кладки; 8 — диск; 9 — стопорное кольцо; 10 — масленка; //—роликовый подшипник; /2 — пружинное кольцо; 18 — крышка;
14 — корпус буксы; /5 — наличник; /6'— пластинка; /7 — резиновое кольцо
осевого упора. Передняя крышка закрывается диском, поджи-
маемым стопорным кольцом.
Смазка буксы производится солидолом через масленку, на-
ходящуюся в передней крышке буксы.
Ось колесной пары вращается на цилиндрических роликовых
подшипниках № 32617, установленных по два в каждой буксе.
Внутренние кольца посажены на шейку оси по тугой посадке
второго класса точности и зафиксированы от смещения пружин-
ным кольцом.
Наружные обоймы подшипников вмонтированы в корпус
буксы до упора по скользящей посадке и стянуты с внутренней
стороны корпуса крышкой, являющейся одновременно лабиринт-
ным уплотнением.
К корпусу буксы с боков приварены наличники, поверхность
которых подвергают закалке, что дает буксе возможность рабо-
тать продолжительное время без ремонта. С внутренней стороны
корпус буксы имеет боковые упоры, ограничивающие ее осевые
перемещения. Для меньшего износа к боковым упорам прива-
рены также пластинки с наружной закалкой. С концов плас-
тинки скошены, что позволяет буксе вместе с осью наклоняться
в вертикальной плоскости относительно рамы тележки.
Снизу на корпусе буксы предусмотрены два ушка для соеди-
нения ее с балансиром рессорного подвешивания. Сверху кор-
пус имеет также два ушка с отверстием (или резьбовой прилив)
для соединения буксы с гидравлическим амортизатором. Рези-
новое кольцо, надетое на ушки, необходимо для смягче-
ния ударов, возникающих при резком подскакивании оси с
буксой.
Величину поперечного осевого разбега колесной пары в бук-
сах с роликовыми подшипниками регулируют прокладками осе-
вого упора, а продольные разбеги— установкой прокладок
между челюстью и наличниками; при этом толщину регулиро-
вочных прокладок с левой и правой стороны одной колесной
пары обязательно изменяют на одинаковую величину.
Симметричность поперечного осевого разбега каждой колес-
ной пары имеет весьма важное значение с точки зрения нормаль-
ной работы экипажа и воздействия его на путь. При несиммет-
ричности разбегов возникает повышенное боковое давление ко-
лес на рельсы и, как следствие этого, усиленный износ рельсов
и бандажей. Особое значение приобретает установка симметрич-
ных разбегов при применении упругих осевых упоров, которые
являются весьма эффективным средством уменьшения боковых
давлений колес на рельсы. Несимметричные разбеги снижают
положительную роль упругой осевой аммортизации.
В связи с этим в условиях эксплуатации необходимо перио-
дически проверять величину свободных разбегов колесных пар
и их симметричность.
89
Роликовые буксы тепловозов работают надежно на протяже-
нии длительного времени при соблюдении установленных требо-
ваний при сборке их и эксплуатации.
Для предупреждения неисправностей рекомендуется в про-
цессе эксплуатации в качестве профилактики осматривать буксы
снаружи во время приема и сдачи тепловоза, на стоянках по
пути следования, а также во время технических осмотров. При
этом следует обращать внимание на температуру нагрева буксы,
надежность крепления болтов, отсутствие пропуска смазки
в соединениях, на количество и качество смазки.
Рис. 38. Рессорное подвешивание:
1 пружина; 2— пружина малая; /У- балансир; -/ -валик; — нижняя опора;
6 резиновое кольцо; 7 -гидравлический амортизатор; 8 шток; (/ стакан;
10 — резиновое кольцо
При нормальной работе температура буксы не должна пре-
вышать температуры окружающего воздуха более чем на 30°.
Если температура буксы поднимается до 80°, необходимо от-
крыть переднюю крышку и осмотреть подшипники, кольца их
крепления, поверхности торца оси и осевого упора, определить
количество и качество смазки.
Наиболее вероятными причинами нагрева буксы могут быть:
повреждение или разрушение подшипников, ослабление внутрен-
него кольца подшипника на шейки оси, задиры на поверхности
осевого упора, отсутствие, недостаточное количество или загряз-
нение смазки в буксе. При замене подшипников букс необхо-
димо помнить, что в одну буксу устанавливают два подшипника
одной селективной сборки.
Рессорное подвешивание. Конструкция рессорного подвеши-
вания тепловоза ТУ-4 показана на рис. 38.
Для смягчения ударов и уменьшения собственной частоты
колебания кузова тепловоза предусматривается возможно боль-
90
ший статический прогиб (прогиб пружин у неподвижного тепло-
воза под собственным весом).
Чтобы более равномерно распределить нагрузку между пру-
жинными комплектами, последние соединены снизу балансиром,
напоминающим коромысло: средней своей частью оно опирается
на валик, вставленный в два ушка буксы, на которых может
качаться.
Внешние концы балансира через нижние опоры, резиновые
кольца и двойные пружины воспринимают нагрузку от рамы
тележки.
Чтобы заменить одну из пружин рессорного подвешивания,
нужно отсоединить стакан и шток амортизатора, затем, поддом-
кратив раму тележки с того конца, где необходима замена пру-
жины, спять нижнюю опору вместе с резиновым кольцом, вынув
палец крепления нижней опоры; поддерживая пружины, осто-
рожно вытащить их из гнезда челюсти.
Для более удобной разборки и сборки рессорного подвеши-
вания можно отсоединить балансир, вынув валик, соединяющий
балансир и буксу. Установка новой пружины осуществляется
в обратном порядке.
При эксплуатации тепловоза необходимо строго следить за
состоянием рессорного подвешивания, а особенно за крепле-
нием балансиров и состоянием пружин.
На рис. 39 изображен гидравлический амортизатор поршне-
вого типа двустороннего действия от передней подвески авто-
мобиля ГАЗ-51, который устанавливается в рессорном комплекте
тепловоза ТУ-4. Амортизатор гасит колебания как при ходе от-
дачи (когда рама тележки отделяется от буксы), так и при ходе
сжатия (когда рама приближается к буксе). Принцип действия
амортизатора основан на использовании сопротивления, возни-
кающего при перетекании жидкости из одной полости в другую
через малые проходные сечения.
В амортизаторе имеются четыре клапана: два перепускных
и два рабочих. Рабочие клапаны (клапан сжатия и клапан от-
дачи), установленные в каналах, соединяющих рабочие полости
цилиндров, различны по своему устройству, имеют разную мар-
кировку, а пружины их имеют разные жесткости.
Внутренность корпуса амортизатора заполнена амортизатор-
ной жидкостью. Состав жидкости: веретенное масло А У ГОСТ
1642—50 или смесь (по-весу) трансформаторного (50—60%) и
турбинного масла Л (50—40%).
Амортизатор работает следующим образом. При наезде ко-
леса на неровность рессорный комплект сжимается (рис. 39),
поворачивая рычаг амортизатора с валом и кулаком против ча-
совой стрелки. Кулак перемещает поршни вправо, при этом
объем правой полости (сжатия) уменьшается, а масло по ка-
налу клапана сжатия и каналу клапана отдачи вытесняется
91
Рис. 39. Амортизатор ГАЗ-51:
а — схема работы при сжатии рессорного комплекта; б — схема работы при распрямлении рессор-
ного комплекта; в — общий вид амортизатора; 1 — рычаг амортизатора; 2 — кулак; 3 — поршни;
4 — канал клапана отдачи; 5 — клапан сжатия; 6 — клапан отдачи; 7 — канал клапана сжатия;
8 — перепускной клапан; 9 — вал
в левую полость. При незначительном и медленном сжатии рес-
сорного комплекта масло успевает проходить в канал через
лыски стержня клапана отдачи. При более сильном и быстром
сжатии рессорного комплекта силой давления масла откры-
вается клапан сжатия до упора в большую пружину, и масло
поступает через щель, образованную косым срезом головки кла-
пана. При сильном и резком сжатии рессорного комплекта дав-
ление масла возрастает настолько, что клапан сжатия откры-
вается полностью, сжимая большую пружину, и пропускает
масло в канал.
После сжатия рессорный комплект, стремясь занять прежнее
положение, распрямляется, при этом рычаг амортизатора с ва-
лом и кулаком поворачивается по часовой стрелке (рис. 39,6)
и поршни перемещаются влево, при этом объем левой полости
уменьшается, и масло, находящееся в левой полости, перего-
няется по каналу в правую полость. При незначительной отдаче
рессорного комплекта масло успевает проходить через лыски на
стержне клапана отдачи, а при большой отдаче открывает кла-
пан отдачи, сжимая его пружину, и проходит через открытый
клапаном канал. Вследствие сопротивления протеканию масла
в амортизаторе работа рессорных пружин становится более
плавной, а колебания рам тележек и кузова быстро гасятся.
Перепускные клапаны поддерживают в полостях амортиза-
тора равное давление при средних положениях поршней, а также
перепускают жидкость в рабочие полости из средней камеры при
перемещении поршней в случае понижения давления в по-
лостях.
Рычажная система тормоза. В настоящее время наибольшее
распространение в тепловозостроении получила система инди-
видуального торможения с двусторонним нажатием колодок.
При такой системе упрощается конструкция тормозной рычаж-
ной передачи, улучшаются условия нагружения оси колесной
пары и буксовых подшипников при торможении, предусматри-
вается широкая унификация узлов и деталей. Эта система менее
металлоемка, обеспечивает лучший тормозной эффект и безопа-
сна в эксплуатации.
Устройство рычажной системы тормоза тележки показано на
рис. 40.
Тормозная система каждого колеса состоит из тормозной ка-
меры автомобиля МАЗ-200 или тормозного цилиндра БелАЗ-540,
двух колодок в сборе, переднего и фигурного рычагов, двух под-
весок, регулировочного винта, двух планок и валиков, соединяю-
щих систему в единое целое.
Передний рычаг вместе с колодкой подвешен на пальце
к раме тележки и может свободно качаться на нем. К нижнему
концу рычага через валик крепят сопло песочницы и планки.
Чтобы верхний конец колодки от собственного веса не опускался
93
и не касался бандажа колеса, он удерживается пружиной через
шарнирную тягу.
Фигурный рычаг в средней части через валик соединен с ко-
лодкой и подвесками удерживается на раме в подвешенном по-
ложении. Верхняя часть рычага соединяется с вилкой тормоз-
ной камеры, а нижняя, имеющая сферическую пяту, соединена
Рис. 40. Рычажная система тормоза:
/ — передний рычаг; 2 - колодка в сборе; 3 палец; 4 — сопло; 5 — планка;
(>— пружина; 7 — шарнирная тяга; 8— фигурный рычаг; 9— подвеска;
10 — регулировочный винт; 11 - гайка винта; 12 — соединительная тяга;
13 - предохранительная скоба; /^ — тормозная камера
с гайкой регулировочного винта. В гнезде сферической пяты гай-
ка удерживается стопорным кольцом. Фигурный рычаг задней
тележки имеет дополнительное отверстие, через которое он сое-
динен с тягами ручного тормоза.
Две планки охватывают колесо с двух сторон и соединяют
нижний конец переднего рычага и регулировочный винт в еди-
ную систему.
С одного конца планки имеют дополнительные отверстия,
с помощью которых выполняется грубая настройка зазора
между колодками и колесом. Окончательная установка зазора
обеспечивается гайкой регулировочного винта. Все пальцы и
валики, соединяющие детали системы, удерживаются от выпа-
94
Дания шплинтами и шайбами. Таким образом, тормозная си-
стема представляет собой замкнутую рычажную систему, шар-
нирно подвешенную в двух точках к раме тележки. Эти системы
попарно связаны соединительными тягами, которые восприни-
мают усилия, возникающие из-за конусности колес. Если бы не
было соединительных тяг, то при торможении свободно подве-
шенные колодки отжимались бы к наружной стороне бандажа,
отчего нарушалась бы нормальная работа тормоза.
При случайном обрыве рычага или подвески отдельные де-
тали тормозной системы могут попасть под колесо. Чтобы этого
не случилось, к раме тележки крепят предохранительные скобы,
па которых задерживаются изломанные детали системы.
Необходимое тормозное усилие создается тормозными каме-
рами. Камеру двумя шпильками крепят к кронштейну, прива-
ренному к раме тележки. Внутри сварного корпуса камеры
размещены три цилиндрические пружины, вставленные одна
в другую. Они все время стараются удерживать шток с вилкой
в прижатом к крышке положении. Вместе с тем они возвращают
тормозную систему в первоначальное положение, поэтому их
часто называют возвратными пружинами.
Между корпусом и крышкой помещена диафрагма. Наруж-
ный диаметр ее зажат болтами и от выпучивания удерживается
буртиком крышки. Плотное соединение диафрагмы и крышки
предотвращает утечку воздуха, поступающего через штуцер
крышки. Давление воздуха заставляет диафрагму двигаться
(выгибаться), вместе с ней движется шток, сжимаются пружины.
Усилие на штоке будет тем больше, чем большее давление по-
дано в тормозную камеру.
Суммарное нажатие всех колодок тепловоза пи при каких
условиях не должно превышать 14 т. Такое нажатие обеспечи-
вается давлением воздуха 1,9—2,2 кг) см2, поданного в тормоз-
ные камеры. Повышенное давление вызывает заклинивание ко-
лес, что приводит к образованию юза, а следовательно, и лы-
сок на круге катания. Кроме того, повышенное давление сни-
жает надежность работы тормозной системы и сокращает срок
работы тормозных камер.
Работа рычажной системы тормозов заключается в следую-
щем. Под действием давления воздуха, поступающего в тормоз-
ную камеру, шток через вилку давит на верхний конец фигур-
ного рычага, который поворачивается на валике в тормозной
колодке. Нижний конец рычага отходит от колеса, при этом
тянет за собой регулировочный винт вместе с планками до тех
пор, пока тормозная, колодка переднего рычага упрется в бан-
даж колеса. Под дальнейшим действием штока фигурный рычаг
начинает поворачиваться уже вокруг сферической пяты, натя-
гивая при этом планки и прижимая колодки. Таким образом,
усилие, создаваемое камерой при такой схеме рычажной
95
передачи, равномерно распределяется на тормозные колодки, ко-
торые зажимают колесо с двух сторон.
Чтобы ход штока был минимальным, а колодки во время
движения не касались бандажа, зазор между колодкой и коле-
сом должен быть не более 5 мм. Зазор регулируют гайкой регу-
лировочного винта. При вращении ее по часовой стрелке зазор
уменьшается, а при вращении против часовой стрелки — увели-
чивается. Однако если колодки истерлись более чем на половину,
то длина регулировочного винта увеличивается за счет свинчи-
вания гайки, а планки переставляют на новые отверстия. По-
следующая дорегулировка производится гайкой винта. После
окончательной регулировки необходимо гайку законтрить и убе-
диться в работе рычажной системы, включив пневматический
тормоз.
При полном истирании колодки ее заменяют. Колодка
в сборе состоит из башмака, тормозной колодки и чеки. Колодку
и башмак отливают из серого чугуна, а чеку изготавливают из
пружинной стали. Конфигурация башмака позволяет извлечь
чеку за головку при помощи ломика. Для замены изношенной
колодки нужно произвести следующие операции:
вынуть шплинт валика крепления регулировочного винта
к планкам и выбить валик, придерживая при этом планки;
вытащить чеку ломиком или в крайнем случае выбить ее; как
только конец клина выйдет из паза колодки, рычаг с башмаком
нужно оттянуть от колеса;
легким ударом по колодке выбить ее из гнезда башмака.
Установка колодки и сборка тормозной системы осуществ-
ляется в обратном порядке.
При эксплуатации тепловоза необходимо строго следить за
состоянием рычажной передачи тормозов, а особенно за шплин-
товкой соединительных тяг и валиков, соединяющих отдельные
звенья рычажной передачи. В случае разъединения одного из
шарниров какой-либо тормозной системы колеса работа осталь-
ных систем не нарушается. Это и есть одно из главных досто-
инств индивидуальной тормозной системы.
Для еще большего повышения надежности тормозной си-
стемы завод ведет работы по замене камер на тормозные ци-
линдры от автомобиля БелАЗ-540.
Реактивная тяга. На тележке установлены две реактивные
тяги (рис. 41), каждая из которых удерживает свой осевой ре-
дуктор от вращения.
Колесная пара, а вместе с ней и осевой редуктор переме-
щается в вертикальной и горизонтальной плоскостях, поэтому
соединение редуктора с рамой тележки должно быть шарнирное.
Одним из шарниров реактивной тяги является подшипник
ШС-40, а вторым — резиновые кольца, зажатые гайками реак-
тивной тяги. Внутреннее сферическое кольцо подшипника на-
96
дето по скользящей посадке на валик, а наружная обойма по
напряженной посадке установлена в серьге реактивной тяги.
Смазка подшипника осуществляется через масленку и канал
в валике. Чтобы удержать смазку в подшипнике и защитить ее
от пыли и влаги, по бокам подшипника установлены два уплот-
няющих кольца, которые плотно прижимаются к реактивной
тяге крышкой при помощи четырех винтов.
Рис. 41. Реактивная тяга:
/ — внутреннее кольцо подшипника; 2— валик; <7 —наружная обойма;
7 - реактивная тяга; 5 - мае.шика; 6 уплотняющее кольцо; 7 резиновое
кольцо, 8— опорная шайба; .9 шайба; 10 - гайка; 11— оиибпая шайба;
12—крышка; /Л — вин г; /7- кронштейн рамы тележки; 17, кронштейн
корпуса осевого редуктора
Тяга — массивная кованая деталь. Один конец ее представ-
ляет собой серьгу с плавным переходом, а второй имеет резьбу
и канавку под стопорные шайбы.
Кронштейн корпуса осевого редуктора устанавливают между
двумя резиновыми кольцами (такие же кольца применяются
в рессорном подвешивании). Снаружи кольца охватываются фи-
гурными опорными шайбами и поджимаются гайками. Чтобы
гайки не могли отвернуться во время работы реактивной тяги,
их зажимают вторыми гайками и закрепляют отгибными шай-
бами.
Правильная установка реактивных тяг улучшает работу
карданных валов, поэтому регулировать реактивные тяги надо
под тепловозом, при этом резиновые кольца должны быть сжаты
гайками с усилием 800—1000 кг, что соответствует затяжке гаек
(левой и правой) на 3,5—4 оборота, или общая толщина
7 М. И. Бутылочкин 97
резиновых колец в затянутом состоянии должна быть на 7,5—
8 мм меньше их общей толщины в свободном состоянии, при этом
ось проходного вала осевого редуктора должна лежать в гори-
зонтальной плоскости.
Нарушение горизонтального положения проходного вала за
счет реактивной тяги увеличивает углы перекоса карданных ва-
лов, ухудшая их работу.
Рама тепловоза
Рама тепловоза является основанием для силовой установки,
кабины, капотов и вспомогательного оборудования. Кроме того,
рама служит для передачи на упряжные приборы тягового уси-
лия, а также принимает ударную нагрузку при толчках.
Рама опирается на две двухосные тележки через восемь (че-
тыре на тележку) скользящих разнесенных опор с резиновыми
амортизаторами.
Рама — это один из самых тяжелых и громоздких узлов
тепловоза. Длина ее 8400 мм, а ширина 2300 мм.
Чтобы сократить вес рамы, она сделана сварной из швелле-
ров и уголков с поперечными и продольными связями для сохра-
нения необходимой прочности и жесткости конструкции.
Основой рамы (рис. 42) служат две хребтовые балки из
швеллера № 26. К ним приварены две шкворневые балки, не-
сколько поперечных связей и балластные ящики. По концам
хребтовые балки соединены стяжными ящиками. Для крепления
ударно-упряжных приборов (буферов) па концы рамы к стяж-
ным ящикам снизу приварены буферные балки, концы которых
срезаны и обварены с торцов усиливающими листами.
Двигатель монтируют на специальных кронштейнах, высту-
пающих сверху рамы, а гидропередачу — на кронштейнах, при-
варенных к хребтовым балкам с внутренней стороны.
Опорные точки рамы расположены на окружности диамет-
ром 1500 мм, центр которой совпадает с осью шкворня. Крон-
штейны под опоры рамы приваривают к хребтовым балкам.
К каждой шкворневой балке снизу прикреплены болтами
шкворневые стаканы, являющиеся соединительным звеном рамы
тепловоза с тележками. Шкворневой стакан представляет собой
стальную отливку с отверстием под шкворень.
Снаружи раму окантовывают обвязочными уголками, кото-
рые с боков и снизу обваривают листом, образуя боковые пло-
щадки со специальными ящиками под балласт. Торцовая часть
рамы также обварена листом.
На обвязочных уголках имеются места с отверстиями для
крепления кабины, капотов, поручней, ресиверов и других узлов
тепловоза. Боковые площадки накрывают рифленым железом,
которое приваривают к обвязочным уголкам. Площадки имеют
98
*
Рис. 42. Рама тепловоза:
/ — хребтовая балка; 2 — шкворневая балка: 3 — балластный ящик; -/—стяжной ящик; 5 — ударно-упряжной прибор (буфер): 6 —
буферная балка; / —кронштейн двигателя; 8 — кронштейн гидропередачи; 9 — кронштейн под опоры^ рамы; 10 — шкворневой
стакан: // — шкворень; 12 — обвязочный уголок; 13 — ящик песочницы; 14 — отбойный щит
восемь круглых отверстий для заполнения балластных ящиков
песком. Закрывают отверстия дисками, плотно поджатыми вин-
тами. Герметичность отсеков обеспечивается прокладками.
У шкворневых балок на боковых площадках вварены ящики
под песочницы. Верхние кромки песочниц выступают над по-
верхностью площадки, чем предотвращают попадание влаги
в песочницы. Закрывают песочницы откидными крышками. Гер-
метичность песочницы обеспечивается резиновыми проклад-
ками.
Имеются боковые подножки, необходимые для подъема ма-
шиниста в кабину. Для удобства перехода из кабины на перед-
нюю и заднюю площадки по бокам рамы приваривают специ-
альные площадки или подножки в виде углублений в раме.
К передней и задней части рамы и буферным балкам крепят
болтами отбойные щиты, которые защищают тележки от посто-
ронних предметов, попавших па железнодорожный путь.
На концах рамы по одному в центре на буферных балках
устанавливают ударно-упряжные приборы.
Ударно-упряжной прибор является ответственным узлом теп-
ловоза, так как от пего зависит безаварийное движение поезда.
Поэтому чтобы предотвратить обрыв поезда, категорически
запрещается сцеплять тепловоз с составом и вагоны между со-
бой только па одну сцепку, а в случае обнаружения неисправ-
ности упряжного прибора необходимо или отремонтировать де-
тали, или заменить их.
Кузов тепловоза
Тепловоз имеет кузов кабино-каиотиого тина. При такой кон-
струкции кузова имеется свободный доступ к силовым механиз-
мам и агрегатам. Кузов тепловоза почти не воспринимает ни
веса оборудования, ни тяговых, ни других динамических нагру-
зок и толчков, возникающих во время движения. Он состоит из
кабины машиниста, переднего и заднего капотов и поручней,
размещенных па капотах и кабине.
Кабина. Кабина тепловоза металлическая, но бокам имеет
две входные двери, открывающиеся внутрь кабины. Каркас ка-
бины цельносварной; он представляет собой металлическую
коробку с проемами под двери и окна. Собран из продольных
элементов уголкового проката и поперечин такого же профиля.
Боковые стойки, дуги крыши и нижняя обвязка служат основа-
нием для наружной обшивки, приваренной к каркасу сплошным
швом. Внутрь каркаса вставлены деревянные щиты; между щи-
тами и каркасом заложен тепло-, шумоизоляциопный материал.
Внутреннюю поверхность кабины обшивают перфорированным
листом или фанерой и покрывают в три слоя белилами и мас-
ляной краской.
100
Для уменьшения вибрации между кабиной и рамой тепловоза
предусмотрены резиновые прокладки, а под крепящими бол-
тами — резиновые шайбы.
Отверстия в передней стенке, через которые проходят тяги
управления, уплотняют специальными цилиндрами или чехлами,
защищая кабину от проникновения шума и газов из-под капота.
Спереди и сзади кабины над каждым окном имеются венти-
ляционные люки, которые изнутри могут закрываться.
С четырех сторон кабины расположены окна: они дают воз-
можность машинисту наблюдать при движении за состоянием
пути и перевозимого состава. Большие размеры окон обеспечи-
вают машинисту хорошую видимость даже в том случае, когда
ои ведет поезд стоя. Для удобства наблюдения за составом бо-
ковые окна сделаны с опускными или задвижными металличе-
скими рамами.
Перед боковыми окнами установлены стеклянные защитные
щитки, поворачивающиеся на специальных опорах. Стекла окоп
кабины соединяют с металлическим каркасом кабины специаль-
ной профильной резиной. Такое соединение не требует дополни-
тельных рам и герметично. От снега, дождя и пыли стекла очи-
щаются пневматическими стеклоочистителями автомобильного
тина.
Пол кабины деревянный, у дверей имеется два выреза иод
крышки песочниц. Состоит пол из отдельных секций, деревян-
ные брусья которых опираются па раму тепловоза через резино-
вые прокладки. В кабине имеются два откидных сиденья, при-
крепленные к стенкам или полу кабины. Эти сиденья позволяют
машинисту управлять тепловозом, находясь как с правой, так
и с левой стороны кабины. Оба сиденья обтянуты дерматином
и имеют мягкую набивку.
К задней стенке кабины прикреплен металлический шкаф для
одежды машиниста. В нем хранится паспорт, краткая инструк-
ция тепловоза, мелкий инструмент и т. д. Шкаф имеет две двер-
ки, удерживаемые барашками с внутренними язычками. Шкаф
разделен на три отделения полками.
В кабине машиниста у передней стенки установлен специ-
альный стол управления, иа котором размещены все механизмы
управления тепловозом и контрольные приборы. Кабина обору-
дована двумя вентиляторами для обдува машиниста в жаркое
время года, а также плафоном для освещения.
Зимой кабина отапливается двумя отопителями, установлен-
ными внутри стола управления. Отопитель представляет собой
радиатор пластинчатого типа, через который постоянно цирку-
лирует горячая вода системы двигателя. Воздух искусственной
тягой, создаваемой имеющимся в отопителе вентилятором, про-
гоняется через радиатор отопителя, нагревается и поступает
в кабину.
101
Вентилятор отопителя приводится в действие электродвига-
телем. Включение вентилятора производится специальным вклю-
чателем— тумблером, установленным на щитке приборов.
Подавать воду для работы отопителя следует только при го-
рячем двигателе; в противом случае холодная вода, проходя по
трубкам радиатора, может замерзнуть в них. Для слива воды
из отопителя предусмотрен краник, а для выпуска воздуха —
пробка.
Уход за отопителем заключается в промывке и очистке от
накипи и грязи радиатора. Эти операции следует производить
при сезонном обслуживании (осенью и весной). Промывка ра-
диатора отопителя аналогична промывке радиатора двигателя.
Капоты. Перед кабиной и за кабиной тепловоза установлены
капоты, предохраняющие двигатель, силовую передачу и дру-
гие узлы от повреждений, пыли и атмосферных осадков.
Капоты в сборе устанавливают на раму тепловоза через ре-
зиновые прокладки и крепят к ней и кабине болтами. Под пе-
редним капотом размещены двигатель, гидропередача, радиатор
или секции холодильников, масляные баки, топливный бак, два
компрессора, приборы электрооборудования и многое другое
оборудование, а под задним — аккумуляторы и принадлежности
тепловоза.
Передний капот состоит из трех частей, соединенных бол-
тами в один общий узел. Так, при замене двигателя снимают
только переднюю часть капота, а при ремонте гидропередачи —
заднюю часть с топливным баком. Задняя часть переднего ка-
пота имеет место для топливного бака. Наружная форма бака
та же, что и капота, а поэтому после установки его на капот
получается единая целая конструкция капота по всей его длине.
На тепловозах, выпускаемых с III кв. 1965 г., топливный бак
выполнен легкосъемным.
Каждая отдельная часть капота состоит из каркаса с обшив-
кой и дверок. Основанием любой части капота является каркас
из уголкового железа. Он представляет собой пространствен-
ную ферму, сваренную из продольных и поперечных П-образных
рамок. Каркас закрывают листами наружной обшивки толщи-
ной 2 мм. Осмотр и обслуживание оборудования, укрытого ка-
потом, осуществляется через смотровые дверки с площадок,
расположенных с обеих сторон рамы тепловоза. Боковые дверки
навешены па петлях. В закрытом положении они удерживаются
замками. Для выхода теплого воздуха, прогоняемого вентиля-
тором, в дверках имеются отверстия в виде жалюзи.
У переднего торца капота прикреплена болтами легкосъем-
ная передняя облицовка, которая обеспечивает удобный доступ
к радиатору или секциям холодильников двигателя. Облицовка
имеет металлическую решетку, которая защищает секции холо-
дильников от посторонних предметов. У тепловозов первого
102
выпуска металлические створки жалюзи устанавливались верти-
кально. В эксплуатации такие жалюзи оказывались ненадеж-
ными, поэтому были внедрены в производство жалюзи
с резиновыми уплотнениями.
Для свободного доступа к двигателю передний капот тепло-
возов выпуска конца 1964 г. имеет съемную верхнюю часть, к ко-
торой с боков прикреплены ручки. Съемную часть крепят к ка-
поту четырьмя болтами. Под заливные горловины имеются
специальные люки, которые закрываются откидными крышками.
Для удобства обслуживания по бокам капота прикреплены
поручни, состоящие из труб и приваренных к ним фланцев
с резбовыми шпильками.
Задний капот по форме и конструкции ничем не отличается
от переднего. Нижняя часть заднего капота предусмотрена для
размещения аккумуляторных батарей, доступ к которым осуще-
ствляется через боковые дверки, запирающиеся фалевым
замком.
Верхние отделения заднего капота предусмотрены для раз-
мещения принадлежностей и запасных частей, прилагаемых
к тепловозу.
Опора рамы
В узкоколейных мотовозах и тепловозах до модели тепловоза
ТУ-2МК и ТУ-4 применялась центральная шкворневая опора
рамы на тележки. Такая опора давала сосредоточенную на-
грузку на рамы тележки и главную раму тепловоза, что вызы-
вало применение более жестких конструкций, а следовательно, и
увеличение их веса.
Центральная шкворневая опора не позволяла перейти на по-
вышенные скорости движения тепловозов из-за большого виля-
ния тележки во время движения.
На тепловозе ТУ-4 введены специальные устройства — сколь-
зящие опоры. Они обеспечивают эффективное гашение колеба-
ний виляния тележки. Применение таких опор полностью устра-
нило виляние за счет внутреннего трения в опорах.
Конструкция скользящих опор показана па рис. 43. Рама
тепловоза имеет 8 опор, которыми она опирается на две те-
лежки. Такое рассредоточенное приложение вертикальной на-
грузки в четырех точках, расположенных на боковых балках
тележки, улучшает условия загрузки как тележки, так и рамы
тепловоза, что является резервом снижения веса тепловоза.
Скользящая опора передает на тележки только приходя-
щийся на нее вес, тяговое и тормозное усилия передаются цен-
тральными шкворневыми стаканами, имеющимися на раме
тепловоза. Так как общий вес тепловоза составляет 18 т, а вес
103
двух тележек около 6 т, то на обе тележки приходится нагрузка
в 12 т, а на каждую опору в 8 раз меньше, т. е. 1,5 т.
Каждая опора, заключенная в металлический корпус, располо-
жена на расстоянии от центра рамы тележки, равном 750 мм. Она
состоит из скользуна, пяты, резинового кольца, центрирующей
тарелки, плиты, брезентового чехла и других мелких деталей.
Рис. 43. Опора рамы:
1 — плита; 2 — штифт; 3 — скользуп; 4 — плита; 5 — резиновое кольцо;
6 — центрирующая тарелка; 7 — шпилька; 8 -- болт; 9 — чехол
Корпус опоры, являющийся масляной ванной, приварен
к раме тележки. На внутреннюю строганую поверхность корпуса
кладут шлифованную каленую плиту, имеющую два отверстия
под штифты, которые удерживают ее от смещений, и два про-
дольных паза, через один из которых корпус наполняется мас-
лом. Опорная плоскость скользуна скользит по поверхности
плиты. Для лучшего смазывания на поверхности скользуна
104
имеются канавки. Цилиндрической частью пята опирается на
скользун. В чащу пяты установлено резиновое кольцо, на ко-
торое через центрирующую тарелку опирается рама тепловоза.
Резиновое кольцо является гасителем шума и вибраций, воз-
никающих при движении тепловоза, а также повышает мягкость
хода тепловоза.
Для того чтобы опора оставалась в собранном виде при
приподнятом положении рамы, что важно при выкатывании те-
лежки, все детали ее удерживаются специальной шпилькой п
двумя болтами, ввернутыми в основание опоры.
Брезентовый чехол закрывает внутреннюю полость опоры,
защищая ее от проникновения внутрь воды и пыли.
Необходимо помнить, что при всяком ремонте тепловоза, свя-
занном с выкатыванием тележек, болты хомутов нужно отвер-
тывать, предохраняя тем самым брезентовый чехол от обрыва.
Во время эксплуатации тепловоза необходимо следить за на-
личием в масляной ванне масла. Сливать масло следует через
сливную пробку специально выведенного наружу патрубка. От-
сутствие масла в камере приведет к задирам шлифованных по-
верхностей плиты и скользуна, вследствие чего тележка может
сойти с рельсов во время движения.
ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ
В кабине тепловоза у передней стенки расположен пульт
управления (рис. 44), на котором размещены органы и приборы
управления отдельными агрегатами, а также щиток приборов
с контрольно-измерительной аппаратурой, характеризующей ра-
боту силовой установки и вспомогательного оборудования.
У левой и правой стенки кабины укреплены два сиденья.
Для удобства обзора как спереди, так и сзади и для удобства
пользования приборами управления стоя сиденье делают от-
кидным.
Управление тепловозом двухстороннее, т. е. управлять можно
с любой стороны кабины.
Силовая установка тепловоза управляется поворотом штур-
вала, установленного на столе управления. Этим же штурвалом
обеспечивается движение тепловоза вперед и назад.
Запуск двигателя возможен только после установки руко-
ятки блокировки главного вала в положение «пуск».
Ближе к щитку приборов размещена рукоятка управления
включением ступеней. При вращении рукоятки вперед вклю-
чается I ступень коробки передач, а при вращении на себя —
II ступень.
Для работы двигателя на холостом ходу или при его про-
греве предусматривается рукоятка независимого управления
двигателем.
105
Рис. 44. Пульт управления:
1 — стол управления; 2 — щиток приборов; 3 —
штурвал; 4 — рукоятка блокировки реверса; 5 -
рукоятка блокировки главного вала; 6 — рукоятка
управления золотниковым краном; 7 — рукоятка
независимого управления двигателем; 8— включа-
тель батарей; 9 — кран машиниста; 10 — тормозной
кран; 11 — штурвал ручного тормоза; 12, 13 —
кнопки передних и задних песочниц; /4 —рукоятка
тифона
На правой стороне стола управления, у щитка приборов, уста-
новлен включатель батарей, который служит для соединения
аккумуляторных батарей с массой (корпусом тепловоза).
В кабине машиниста у передней и правой стенки на спе-
циальном кронштейне, прикрепленном к стенке кабины, установ-
лены два крана: большой — кран машиниста — предназначен
для торможения составом; второй — тормозной край — для тор-
можения тепловоза.
На передней стенке стола управления укреплен штурвал руч-
ного тормоза, который воздействует на колесную пару задней
тележки.
Кнопки песочниц установлены на верхней панели стола уп-
равления. Кнопка передней песочницы размещена ближе к пе-
редней стенке кабины.
У боковой стенки кабины на специальном кронштейне, при-
крепленном к деревянному настилу пола, крепится пневматиче-
ская кнопка сигнала. На тепловозах выпуска 1965 г. рукоятка
тифона установлена на пульте управления. Открываются жа-
люзи холодильников тумблером, помещенным на щитке при-
боров.
Тепловозы выпуска 1965 г. имеют пневматическое оборудова-
ние для прикрытия и открытия створок жалюзи. Воздух к ка-
мерам жалюзи подается через электропневматические вентили,
помещенные под передним капотом.
Щиток приборов
У передней стенки кабины на столе управления установлен
щиток приборов тепловоза, на котором (рис. 45) размещены
контрольные приборы и электрические приборы управления
вспомогательным оборудованием. Щиток состоит из каркаса,
изготовленного из листового железа. Вертикальные боковые
стенки каркаса имеют отверстия, необходимые для монтажа
приборов и замены электрических плавких вставок. Каждое от-
верстие прикрывается крышкой. На наклонной плоскости кар-
каса установлена панель приборов. Чтобы предохранить кон-
трольные приборы от вибрации, панель крепят к каркасу через
четыре резиновых торсиона. Концы торсиона прижимаются
к каркасу и панели приборов специальными зажимами и бол-
тами. Дерматиновый чехол, прикрепленный к панели приборов,
опоясывает кромку каркаса и защищает приборы от пыли и
влаги.
Ободок при помощи винтов прижимает чехол к каркасу. На
панели размещены следующие приборы: термометр, показываю-
щий температуру масла на выходе из гидротрансформатора; два
манометра, показывающие давление масла па ступенях коробки
передач; манометр, показывающий давление масла на входе
107
27 28 23 30 31 32 33 26 34 35 36 11 37 24 38 3340
Рис. 45. Щиток приборов:
/ — манометр давления масла на входе в гидротрансформатор; 2 — термометр масла на выходе из гидро-
трансформатора; 3 — манометр давления масла первой ступени; 4 — манометр давления масла второй сту-
пени; 5 — манометр давления масла питательного насоса; 6 — манометр давления масла системы смазки
гидропередачи; 7 — указатель уровня масла в баке гидропередачи; 8 — указатель уровня масла в баке дви-
гателя; 9 — спидометр; 10 — манометр давления масла двигателя; // — термометр масла двигателя; 12 — тер-
мометр воды двигателя; 13 — указатель уровня топлива; 14—вольтамперметр; 15— тахометр; 16 — манометр
давления воздуха в тормозной системе тепловоза; 17 — манометр давления воздуха в ресивере; 18 — манометр
давления воздуха в магистрали; 19 — кнопка передних стеклоочистителей; 20 — кнопка задних стеклоочисти-
телей; 21—лампы освещения щитка приборов; 22 — контрольная лампа «реверс вперед»; 23 — контрольная
лампа «реверс назад»; 24 — контрольная лампа тормозов передней тележки; 25 — контрольная лампа тормозов
задней тележки; 26 — кнопка стартера; 27 — включатель маслозакачивающего насоса; 28 — включатель фор-
суночного подогревателя; 29 — включатель свечи форсуночного подогревателя; 30 — включатель переднего
прожектора; 31 — включатель заднего прожектора: 32 — включатель освещения кабины; 33—включатель обо-
грева кабины; 34 — включатель освещения приборов; 35 — включатель передних фар; 36 — включатель задних
фар; 37 — включатель открытия жалюзи масляного холодильника; 38 — включатель открытия жалюзи водяного
холодильника; 39 — включатель питания сети 12 s; 40 — кнопка электрического звукового сигнала
в гидротрансформатор; манометр, показывающий давление
масла, поступающего на смазку гидротрансформатора и коробки
передач; манометр давления масла питательного насоса; два ука-
зателя уровня масла и топлива в баках двигателя; указатель
уровня масла в баке гидропередачи; тахометр, показывающий
число оборотов коленчатого вала двигателя; вольтамперметр,
контролирующий работу аккумуляторных батарей и электроге-
нератора; два термометра, показывающие температуру масла,
выходящего из масляного насоса, и температуру воды, выходя-
щей из головки двигателя; манометр, показывающий давление
масла в главной масляной магистрали двигателя; спидометр.
Над каждым прибором прикреплена табличка, указываю-
щая назначение прибора и контрольные пределы его пока-
заний.
Панель приборов с трех сторон освещена лампочками, при-
крытыми колпачками. На тепловозах выпуска 1965 г. установ-
лены сигнальные лампочки, которые загораются при полном
включении муфты реверса.
Ниже панели приборов на съемной планке расположены три-
надцать включателей — тумблеров. На какой потребитель дей-
ствует включатель, видно по табличке, прикрепленной у выклю-
чателя. В центре планки помещена пусковая кнопка стартера,
а справа — кнопка электрического звукового сигнала.
Внутри щитка приборов размещены клеммные наборы и
плавкие вставки, предохраняющие электрогенератор и другую
аппаратуру от перегрузки.
Над щитком приборов в специальном кожухе установлены
три воздушных манометра. Один из манометров предназначен
для измерения давления воздуха в тормозной системе, второй--
для измерения давления в ресивере, а третий — для измерения
давления воздуха в магистрали при торможении крапом маши-
ниста. Панель воздушных манометров также освещается лам-
почкой.
Передние и задние стекла кабины во время дождя и снега
очищаются стеклоочистителями автомобильного типа с приво-
дом от сжатого воздуха. Для включения стеклоочистителей
поворачивают тот пли иной клапан, расположенный па кожухе
манометров.
Стол управления
Управление тепловозом двухстороннее, т. с. управлять можно
как с правой, так и с левой стороны кабины. Штурвал и ру-
коятки управления, воздействующие на силовые и вспомогатель-
ные агрегаты, размещены на столе управления.
Основные функции по управлению тепловозом выполняет
непосредственно машинист.
109
Всякое движение тепловоза создает колебания, которые пере-
даются на стол управления. Поэтому, чтобы сократить вибра-
цию стола, а вместе с ним и вибрацию щитка приборов, стол
устанавливают на резиновых прокладках и крепят к раме тепло-
воза болтами через резиновые шайбы.
Стол управления представляет собой металлический каркас,
обшитый листами. Каркас выполнен из уголков, сваренных
между собой. На нем предусмотрены опоры под все валы управ-
ления. Опоры с вырезами под фиксаторы ручек управления при-
варены к каркасу. Внутри каркаса приварены кронштейны под
отопители кабины.
Верхний лист стола, на который опирается щиток приборов,
имеет продольное отверстие для вывода электрической проводки
и капиллярных трубок. Через отверстия в листе проходят болты
крепления щитка приборов.
Верхнюю откидную крышку стола на шарнирной петле кре-
пят к каркасу. Между крышкой и каркасом кладут прокладку.
Два шариковых фиксатора удерживают крышку от вибрации.
При обслуживании и ремонте валов управления крышку откры-
вают. В приподнятом положении она удерживается двумя упор-
ными планками, имеющими специальные вырезы под упоры. На
передней части крышка имеет две штампованные скобы, за ко-
торые открывают крышку. Сверху крышка имеет отверстие, че-
рез которое вставляют съемную ручку блокировки главного
вала.
Передний лист имеет вырез под ось ручного тормоза. Бо-
ковые листы, прикрывающие каркас, имеют окна под крышки
обогревателей и крепятся к каркасу винтами. Крышка с сеткой
закрывает отверстие в листе, предохраняя радиатор обогрева-
теля от повреждений.
Задняя стенка стола имеет фигурный вырез, через который
проходят пневматические трубки, соединяющие левый и правый
тормозные краны между собой. Внутри стола перпендикулярно
продольной осп тепловоза размещены главный и вспомогатель-
ные валы управления, вал управления включением ступеней, тяги
управления и блокировочные устройства.
На рис. 46 показана принципиальная схема размещения ва-
лов и блокировочных устройств в столе управления. Взаимодей’
ствие всех механизмов управления описано ниже в разделе
«эксплуатация тепловоза».
Главный вал управления реверсом
Главным устройством, при помощи которого машинист управ-
ляет тепловозом, является штурвал главного вала (рис. 47).
Используя штурвал, машинист приводит в движение тепловоз,
увеличивает или уменьшает мощность, развиваемую двигателем,
НО
к электрогидравлическому
вентилю II ступени
наполнение
25
Сброс
наполнение
сброс
К электрогидравлическому
вентилю I ступени ч
Движение вперед
нейтральное
Вык
Движение
ю
Включена 1ст.
Нейтральное
положение
Включена Ист
стол
управления
к контоольной
лампе перед-
него хода
го к контроль-
ной лампе
заднего хода
Рис. 46. Схема размещения валов и блокировочных устройств в столе управления:
/—главный вал; 2 - - вспомо» ательный вал (ось); 3 — вал управления включением ступеней; '/ — рукоятка блокировки
главного вала; <5 — контакты; 6 — кнопка стартера; / —рукоятка блокировки реверса; 8 — храповой диск блокировки реверса;
9 — блокирующий диск главного вала: 10 — сектор блокировки главного вала; // — рукоятка независимого управления двигате-
лем; 12—рукоятка управления включением ступеней; 13 — рычаги управления двигателем; /-/ — эксцентрик; /5 — односторонне-
упругая тяга; 16— фрикцион; /7 — кулачок и рычаги управления реверсом; 18 -- двусторонне-упругая тяга; 19 — тяга переключе-
ния'реверса; 20 — конечный включатель: 21 — валик реверсивной муфты коробки передач; 22 — муфта реверса; 23 — цепь реле
стартера; 24 — топливный насос двигателя; 25 — коробка передач
Рис. 47. Главный вал и управление реверсом:
/ — штурвал; 2— главный вал; 3, 4 — левый и правый кронштейны; 5 — гайка; 6 — шпонка; 7 — храповый диск блокировки реверса,
8 — ступица фрикциона; 9 — фрикционный диск; /(/ — кольцо; // — пружина; 12 — эксцентрик; /3 — установочное кольцо; 14 — диск
блокировки главного вала; /5 — двуплечий рычаг; 16 — кулачок главного вала; /7 — двусторонне-упругая тяга; 18 — рычаг; 19 — вал
блокировки реверса; 20 — рукоятка блокировки реверса; 21 — стопорный рычаг; 22 — пружина; 23 — вал блокировки главного вала; 24 —
сектор блокировки главного вала; 25 — пружина; 26 — диск; 27 — рукоятка блокировки главного вала; 28 — диэлектрический барабан;
29 — контакты; 30 — плита; 31 — стойка; 32 — вспомогательный вал (ось); 33 — рычаги управления двигателем; 34 — тяга переключения
реверса; 35 — болт настройки; 36 — конечный включатель контрольной лампы переднего хода; 37 — конечный включатель контрольной
лампы заднего хода; 38—валик реверсивной муфты коробки передач
а значит и скорость движения тепловоза, изменяет направление
его движения.
Рассмотрим устройство главного вала. Вал опирается на два
шариковых подшипника, наружные кольца которых вставлены
в левый и правый кронштейны. Каждый кронштейн крепится
к столу управления болтами. Правый кронштейн имеет фигурный
упор, ограничивающий вращение штурвала. Внутреннюю полость
кронштейна через масленку набивают солидолом и закрывают
крышкой. По концам вала на конусную поверхность установлены
два автомобильных штурвала, поджимаемые фигурной гайкой
с пазом под отвертку. По длине вала в паз установлена шпонка,
которая удерживает от проворачивания все детали, установлен-
ные на валу. Храповой диск, фрикцион, эксцентрик, диск блоки-
ровки главного вала и кулачок установлены на валу в опреде-
ленной последовательности.
Чтобы предотвратить случайный перевод реверса из одного
положения в другое, на главном валу установлен храповой диск,
препятствующий вращению главного вала от нейтрали в ту и
другую сторону на угол 38°.
Главное назначение фрикциона заключается в том, чтобы
фиксировать и плавно изменять положение штурвала, тем самым
устойчиво обеспечивать требуемое число оборотов двигателя.
Полая ступица фрикциона неподвижно посажена на главный
вал. На ступицу надеты два фанерных диска, отделенных друг
от друга стальным кольцом. Через малые отверстия в фрикцион-
ных дисках проходит вал блокировки реверса, который удержи-
вает диски от вращения.
Пакет из дисков и кольца через пружину и нажимное кольцо
сжимаются гайкой, навернутой на ступицу фрикциона. Таким об-
разом, фрикцион создает постоянный момент трения, который
необходимо преодолеть при вращении штурвала.
Для плавного изменения числа оборотов двигателя во время
движения тепловоза на главный вал посажен эксцентрик. Диск
эксцентрика фигурный, с плавным переходом от постоянного на-
ружного радиуса к переменному в ту и другую сторону. Постоян-
ный радиус охватывает угол, равный 84°. Внутренним отверстием
диск надет на втулку, которая имеет смещение осей наружного
и внутреннего диаметра на 2 мм. Такое смещение осей втулки
обеспечивает тонкую регулировку положения эксцентрика. Диск
и втулку устанавливают на ступицу и крепят к ней болтами. Пе-
ремещение эксцентрика вдоль вала ограничивается установоч-
ными кольцами.
Диск блокировки главного вала по наружному диаметру
через 33° имеет три паза под сектор блокировки. Пазы позволяют
запирать главный вал в трех положениях: в нейтральном, реверс
включен «вперед» или «назад».
Переключение муфты реверса осуществляется от главного
8 М. И. Бутылочкин ИЗ
вала через систему рычагов и тяг. Литой двуплечий рычаг фигур-
ным концом через ролик соединен с кулачком главного вала. Ку-
лачок состоит из двух сегментов, приваренных к ступице. В от-
верстия сегментов вставлен валик, который является упором,
ограничивающим вращение штурвала. На валике между сегмен-
тами установлен ролик. Нижний конец рычага через двусторон-
не-упругую тягу и систему рычагов соединен с валиком ревер-
сивной коробки передач. При верхнем вертикальном положении
контрольной спицы штурвала реверс выключен. Реверс вклю-
чается при повороте штурвала из нейтрального положения на
угол 42°. Регулируется включение реверса изменением длины
упругой тяги или перестановкой вилки в новое отверстие си-
стемы рычагов. Во избежание поломки зубьев муфты реверса
включение ее должно быть полным (на всю длину зуба) в обоих
положениях включения реверса. Ход включения муфты равен
27,5±0,5 мм. В нейтральном положении контрольный указатель,
прикрепленный к крышке коробки передач, должен совпадать
с контрольной риской валика реверсивной муфты коробки пере-
дач, при этом двусторонне-упругая тяга должна быть до конца
разжата пружиной. При полном включении муфты реверса в ту
и другую сторону контрольный указатель должен совпадать
с рисками, нанесенными на валике реверсивной муфты коробки
передач. При переключении реверса из одного положения в дру-
гое (выполняют это при полной остановке тепловоза) возможны
случаи несовпадения зуба муфты реверса с впадиной в шестерне
коробки передач, т. е. происходит «утыкание» муфты. В таком
случае роль компенсатора расстояния между рычагами выпол-
няет двусторонне-упругая тяга, состоящая из двух труб, встав-
ленных одна в другую. На наружной трубе между втулками
надета пружина с предварительным сжатием. Внутренняя и на-
ружная трубы имеют по четыре паза под валики, вставленные
во втулки и трубы. Изменение длины такой тяги в ту и другую
сторону возможно на длину паза. Сжатая тяга при включении
муфты реверса «вперед» и растянутая при включении «назад»
остается в таком состоянии, когда зуб муфты «утыкается» в зуб
шестерни, а после того, как вал реверса повернется на неко-
торый угол и зуб муфты установится против впадины, пружина
тяги, освободившись, дошлет муфту.
Иногда муфта полностью не включается, тогда под дей-
ствием передаваемого вращающего момента она выбивается.
Такое явление способствует быстрому износу зубьев муфты и
нарушает нормальную работу тепловоза. Поэтому для контроля
за включением муфты на тепловозах последнего выпуска уста-
навливают световую сигнализацию. К ней относятся две сигналь-
ные зеленые лампочки, установленные на пульте управления,
и два конечных выключателя, которые замыкают электрическую
114
цепь при полном включении муфты (рис. 47, А—А) «вперед»
или «назад».
Конечные выключатели устанавливают рядом с тягой пере-
ключения реверса. Замыкание контактов при полном включении
муфты в положении «вперед» или «назад» регулируется уста-
новленными на тяге переключения реверса двумя болтами на-
стройки. После регулировки болты должны быть законтрены.
Для предупреждения случайного переключения реверса во
время движения тепловоза предусматривается блокировка ре-
верса. Вал блокировки установлен на столе управления. По кон-
цам вала на штифтах установлены рукоятки, а ближе к левой
стене стола управления размещен стопорный рычаг и пружина.
Рычаг на валу закреплен двумя винтами. К основанию рычага
двумя болтами крепится стопор (рис. 47, Б—Б). Продольные
пазы стопора позволяют регулировать длину стопорного рычага,
обеспечивая совпадение стопора с храповым диском. Стопорный
рычаг своим упором всегда поджимается пружиной к храпо-
вому диску главного вала. Подымая рукоятку блокировки ре-
верса, машинист выводит стопор из паза храпового диска, одно-
временно закручивая пружину. Опустив рукоятку, пружина
возвращает стопорный рычаг в первоначальное положение, обес-
печивая невозможность вращения главного вала в противопо-
ложную сторону.
Осуществляя реверсирование тепловоза, переход с переднего
хода па задний и обратно, необходимо помнить о наличии оста-
точного крутящего момента на реверсивном валу при работаю-
щем двигателе и фрикционной муфте, находящейся в нейтраль-
ном положении. Поэтому для предохранения муфты реверса от
преждевременного износа необходимо:
а) включать муфту реверса из нейтрали в одно из положе-
ний «вперед» или «назад» только до запуска двигателя;
б) перевод муфты реверса из положения «вперед» в положе-
ние «назад» и обратно при работающем двигателе осуществлять
только при полной остановке тепловоза в один прием без за-
держки в нейтральном положении, в противном случае необ-
ходимо заглушить двигатель (см. пункт а);
в) выводить муфту реверса в нейтральное положение только
в исключительных случаях, когда машинист покидает тепловоз,
при этом двигатель должен быть остановлен;
г) через каждые 1000 моточасов работы проверять нейтраль-
ность положения привода муфты реверса и работу световой
сигнализации.
Необходимо помнить, что невыполнение данных правил неиз-
бежно приведет к поломке реверсивного механизма.
Для обеспечения безопасности при запуске двигателя и на-
чале движения тепловоза в системе управления предусмотрено
блокировочное устройство главного вала (см. рис. 47, В—В),
8*
115
состоящее из вала блокировки, размещенного в вертикальном
положении перпендикулярно к главному валу, храпового меха-
низма, удерживающего вал блокировки в определенных поло-
жениях, и плиты с контактами.
К валу блокировки приварен сектор и диск. На наружном
диаметре диска нарезаны через 20° три лунки, в которые пооче-
редно заходит ролик храпового механизма. Таким образом, ро-
лик под действием пружины фиксирует поворот рукоятки блоки-
ровки в трех положениях: «пуск», «0» и «движение» (см.
рис. 47. Д’—Д). Сектор имеет один вырез, а взаимодействующий
с ним диск блокировки главного вала — три выреза. Так. при
движении тепловоза машинист, установив вырез сектора против
диска блокировки главного вала, имеет полную возможность
вращать штурвал в любую сторону. Два других положения вала
блокировки замыкают главный вал.
На валу блокировки через шпонку крепится текстолитовый
барабан с замыкающей медной пластиной. Только при одном
положении «пуск» рукоятки блокировки медная пластина замы-
кает контакты, прикрепленные к текстолитовой плите, при двух
других положениях они разомкнуты. Контакты через специаль-
ные болты соединены с электрическими проводами.
Все механизмы блокировки заключены между верхней и ниж-
ней плитой. Плиты стянуты тремя стойками и болтами крепятся
к столу управления.
Управление включением ступеней
Движение тепловоза возможно при условии включения одной
из ступеней коробки передач. Машинист рукояткой управления
включением ступеней (рис. 48) включает первую или вторую
ступень коробки передач с любой стороны стола управления.
Две пустотелые сварные опоры вставляют в отверстия стола
управления. Труба, приваренная к опоре, имеет продольный
разрез.
При помощи стяжного хомута и трубы опоры соединяются
в единое целое, превращаясь в вал, который свободно вра-
щается в своих гнездах. С торца опоры в специальных пазах на
оси установлена рукоятка. Основание рукоятки имеет внутрен-
ний паз под фигурную тягу, которая одним концом• шарнирно
крепится к основанию, а другим ввернута в стяжку. Стяжкой
регулируют одновременность откидывания рукоятки. В основа-
нии одной из рукояток на оси помещена пружина, которая воз-
вращает рукоятки в вертикальное положение. Фигурным высту-
пом основание рукоятки заходит в паз фиксатора, приваренный
к стенке стола управления.
На трубе левой рукоятки закреплен рычаг с двумя установ-
ленными на нем болтами настройки. На специальном крон-
116
штейне, приваренном к двум уголкам каркаса стола управления,
установлены два конечных включателя соответственно I и II сту-
пени.
Для включения I ступени необходимо левую или правую ру-
коятку оттянуть влево или вправо приблизительно на 30°, при
этом выступы основания рукояток выйдут из пазов фиксаторов.
Рис. 48. Вал управления включением ступеней:
/—рукоятка управления; 2 — опора; 3 — стяжной хомут; 4— труба; 5 —
фигурная тяга; 6 — стяжка; 7 — пружина; 8 — рычаг; 9 — конечный включатель
I ступени; /0 — конечный включатель II ступени; 11 — болт настройки
Затем нужно повернуть рукоятку вперед, при этом рычаг болтом
настройки включит конечный включатель I ступени, который
в свою очередь замкнет катушку соленоида электрогидравличе-
ского вентиля I ступени. Вентиль, откроет доступ маслу (см.
рис. 23 и 30) к клапану плавного включения I ступени, а оттуда
к бустеру фрикционных муфт на включение I ступени. Переклю-
чение с I на II ступень и обратно производится аналогично через
нейтральное положение рукоятки.
На тепловозах раннего выпуска рычаг соединялся с тягой,
которая воздействовала на золотниковый кран, открывающий
доступ маслу к клапану плавного включения той или иной сту-
пени.
Рычаги управления двигателем
Число оборотов двигателя устанавливается машинистом тепло-
воза при помощи штурвала главного вала. Каждому положению
штурвала соответствуют вполне определенное число оборотов
117
и мощность двигателя. В зависимости от веса поезда, труд-
ности профиля и заданной скорости по участку машинист
устанавливает в то или иное положение штурвал главного валаг
который через эксцентрик связан с рейкой топливного насоса
двигателя.
Рычаги управления (рис. 49), смонтированные в столе управ-
ления и установленные на вспомогательном валу, преобразовы-
вают вращательное движение эксцентрика в поступательное дви-
жение рейки топливного насоса. От смещения по оси рычаги
удерживаются установочными кольцами. Поверхность соприкос-
новения рычагов с осью смазывается через масленку, установ-
ленную в средней части втулки. К рычагу-толкателю двумя
болтами крепят обойму ролика, имеющую под болты паз, с по-
мощью которого регулируется положение ролика относительно
эксцентрика. Второй конец рычагов через валик соединен с вил-
кой односторонне-упругой тяги.
Ролик рычага-толкателя все время прижат пружиной к экс-
центрику главного вала. Одним концом пружина прикреплена
к плечу рычагов управления, а другим — к столу управления.
Натяжение пружины такое, что при вращении штурвала она
обеспечивает не только перемещение рычагов управления, но и
перемещение рейки топливного насоса двигателя. Поэтому при
всяком ослаблении тросика или уменьшении радиуса эксцент-
рика пружина сжимается и вращает рычаги управления по ча-
совой стрелке, увеличивая число оборотов двигателя. Так как
радиус эксцентрика постоянен на угле 84°, то вращение штур-
вала в ту и другую сторону от нейтрального положения (кон-
трольная спица в вертикальном положении) на угол 42° не изме-
няет числа оборотов двигателя. Однако рукояткой независимого
управления можно увеличить число оборотов двигателя, пере-
местив рукоятку на себя, при этом тросик ослабевает, а рычаг
независимого управления воздействует на ролики односторонне-
упругой тяги, сжимает пружину тяги и перемещает рейку
топливного насоса на увеличение числа оборотов двига-
теля.
По конструкции односторонне-упругая тяга отличается от
двусторонней тем, что каждая труба имеет только по два паза,
а два других заменены отверстиями под валик.
Для полной остановки двигателя необходимо рукоятку не-
зависимого управления подать вперед, при этом рычаг незави-
симого управления через тросик повернет рычаги управления
против часовой стрелки так, что односторонне-упругая тяга от-
тянет (под действием пружины) рейку топливного насоса на
уменьшение оборотов двигателя, а между роликом и эксцентри-
ком появится зазор.
Рукоятка управления установлена в пазе рычага на валике.
Она имеет насечку для фиксации положения рукоятки. Рычаг
118
Рис. 49. Рычаги управления двигателем:
/ —- шт\рвал; 2 — эксцентрик; 3 — рычаг-толкатель; 4 — обойма ролика; 5 — односторонне-упругая тяга; 6 — пружина; 7
тросик; 8 — рукоятка независимого управления; 9 — рычаг независимого управления; 10 — ролики
рукоятки разрезной цапфой надет на вал независимого управле-
ния. Надежное соединение рычага и вала обеспечивается стяж-
ным болтом.
Регулируется система эксцентриком, длиной односторонне-
упругой тяги-и перестановкой вилки тяги на необходимое отвер-
стие в рычаге топливной рейки. Регулировка должна обеспечи-
вать при вертикальном положении контрольной спицы штурвала
620 об!мин холостого хода двигателя. При нижнем крайнем
положении контрольной спицы штурвала максимальное число
оборотов в минуту—1500. Плавное нарастание числа оборотов
двигателя должно начинаться при отклонении контрольной
спицы штурвала на 42° от верхнего вертикального положения,
при вращении штурвала «вперед» и «назад».
Регулируют рукоятку независимого управления после того,
как отрегулирована система при работе на штурвале. Регули-
ровка заключается в установке правильной длины тросика. Для
этого подводят рычаг независимого управления к роликам
односторонне-упругой тяги и соединяют горизонтальный рычаг
с рычагом управления тросиком, концы которого стягивают за-
жимами.
ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА И ТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Тепловоз ТУ-4 оборудован двумя независимыми один от дру-
гого тормозами: пневматическим и ручным. Пневматический
тормоз является основным. Он предназначен для торможения
во время движения как тепловоза, так и состава. Ручной тормоз
стояночный служит для затормаживания тепловоза на
стоянках.
Схема воздушной системы тормозов и тепловоза в целом по-
казана на рис. 50. Воздух, засасываемый через фильтр в ком-
прессор ВВ-0,7/8, сжимается в нем и, пройдя через сборник и об-
ратный клапан, поступает в ресивер, а сжатый воздух от ком-
прессора МАЗ-200 непосредственно поступает в ресивер.
Обратный клапан (усл. № Э-155) разгружает компрессор
ВВ-0,7/8 от давления воздуха в ресивере, а также исключает
возможность выхода воздуха в атмосферу через компрессор
в случае его остановки.
Сборник-воздухоочиститель предназначен для очистки воз-
духа от влаги и масла; собравшийся в нем конденсат сливается
через водоспускной кран.
Из ресивера (а их два) воздух расходуется по двум путям:
в питательную магистраль и к электропневматическим вентилям
песочниц. Из питательной магистрали воздух высокого дав-
ления поступает к тифону (усл. № НО), стеклоочистителям
и крану машиниста. Второй поток воздуха низкого давления
(1,9—2,2 кг!см2) от клапана максимального давления идет
120
Рис. 50. Схема воз-
душной системы теп-
ловоза:
1 — компрессор ВВ-0,7/8;
2 — клапан холостого
хода; 3 — сборник; 4 —
обратный клапан; 5 —
ресивер; 6 — компрессор
МАЗ-200; 7 —тифон; 8 —
стеклоочиститель; 9 —
кран машиниста; 10 —
клапан максимального
давления; 11 — тормоз-
ная камера; 12— тормоз-
ной кран; 13 — переклю-
чательный клапан; 14 —
электропневматический
вентиль песочниц; 15 —
клапан тифона усл. № 111
сб. Б; 16 — клапан стек-
лоочистителя; 17 — мано-
метр давления воздуха
в магистрали; 18 — мано-
метр давления воздуха
в ресивере; 19 — мано-
метр давления воздуха
в тормозной системе теп-
ловоза; 20— разобщи-
тельный кран; 21 — воз-
духораспределитель пе-
сочниц; 22 — форсунка;
23 — кран разобщитель-
ный (аварийный); 24 —
электропневматический
вентиль управления жа-
люзи; 25 — пневматиче-
ская камера; 26 — предо-
хранительный клапан;
27 — концевой кран и
соединительный рукав
к тормозному крану и электропневматическим вентилям управле-
ния жалюзи. Повернув ручку тормозного крана в положение
«торможение», машинист тем самым направляет воздух от кла-
пана максимального давления через переключательный клапан
по трубам и гибким шлангам к тормозным камерам, установлен-
ным на тележках. Переключательный клапан обеспечивает рас-
тормаживание колодок только тем тормозным краном, которым
производилось торможение, и исключает случайное растормажи-
вание вторым краном, тем самым обеспечивая надежность тор-
можения тепловоза.
Если поезд в своем составе имеет вагоны, оборудованные
пневматическими тормозами, то машинист краном из ресивера
подает сжатый воздух для зарядки тормозной системы вагонов.
Торможение при этом происходит за счет накопленного воздуха
с понижением давления в магистрали тепловоза; обеспечивается
это тем же краном машиниста.
В случае повреждения тормозной камеры одной из тележек
машинист должен тем пли другим аварийным разобщительным
краном перекрыть трубу, идущую от переключательного кла-
пана к поврежденным камерам. Рукоятки аварийных разобщи-
тельных кранов установлены внутри кабины у левой стенки.
Каждый из потребителей сжатого воздуха включается в ра-
боту той или иной кнопкой или клапаном. Так, включение пе-
сочниц осуществляется кнопкой, которая замыкает электриче-
скую цепь, включая электроппевматический вентиль. Звуковой
сигнал включают клапаном тифона (усл. № 111 сб. Б).
Работа воздушной системы контролируется манометрами,
установленными на пульте управления.
Компрессор ВВ-0,7/8
Этот компрессор устанавливается под передним капотом. От-
бор мощности на привод компрессора производится от вспомо-
гательного вала коробки передач (см. рис. 11).
Крутящий момент от коробки передач передается карданным
валом на промежуточный шкив, который устанавливается на
двух шариковых подшипниках па оси. Круглая ось прижата
двумя хомутами к подвижным опорам, которые крепятся к плите
болтами. Момент с промежуточного шкива па шкив компрес-
сора передастся клиновыми ремнями. Натяжение ремней осу-
ществляется передвижением подвижных опор упорными винтами
в горизонтальной плоскости. Допустимая стрела прогиба ремней
12—16 мм замеряется при усилии 3 кг (см. рис. 11). После на-
тяжения ремней опоры прикрепляются к плите болтами. При
такой передаче крутящего момента на компрессор разобщаются
ремнями крутильные колебания в системе привода. Опасность
крутильных колебаний заключается в том, что они увеличивают
122
в несколько раз напряжения в приводной трансмиссии и яв-
ляются причиной поломки одного из звеньев привода.
Компрессор поршневой, двухцилиндровый с одной ступенью
сжатия (рис. 51). Он состоит из корпуса, блока цилиндров, кла-
панной головки и кривошипно-шатунного механизма.
В корпусе установлен на двух шариковых подшипниках ко-
ленчатый вал, на выходной конец которого на шпонку надет
Рис. 51. Компрессор ВВ-0,7/8:
1— корпус компрессора; 2--коленчатый вал; 3— подшипник вала; 1 — шатун:
— поршень; 6 — поршневой палец; 7 — блок цилиндров; 8 — клапанная
юловка; 9 — воздушный фильтр; 10 — рым-болт; // — шкив; 12 - - маслоизмери-
тель; 13 — заливная горловина с крышкой
трехручейный шкив. К шатунным шейкам коленчатого вала под-
вешены два шатуна. Верхняя головка шатуна соединена с порш-
нем поршневым пальцем. Пальцы от перемещения удержи-
ваются пружинными кольцами.
Сверху корпуса установлен блок цилиндров. Корпус соединен
с блоком шпильками и гайками. Для -уплотнения между корпу-
сом п блоком заложена прокладка. Сверху блок цилиндров на-
крыт клапанной головкой и соединен с ней шпильками и гай-
ками. От самоотвертывания гайки удерживаются пружинными
шайбами. Для удобства подъема компрессора в головку ввернут
рым-болт.
Воздух засасывается в компрессор через воздушный фильтр,
установленный на всасывающем коллекторе клапанной головки.
Охлаждение компрессора осуществляется засасываемым и
123
окружающим воздухом. Для лучшего охлаждения наружная по-
верхность головки и блока ребристая.
Корпус компрессора снизу заканчивается ванной под масло,
которое заливают через заливную горловину. Уровень масла
в ванне контролируется маслоизмерителем.
Все трущиеся части компрессора смазываются разбрызгива-
нием. Чтобы масло попало в подшипник шатунных шеек колен-
чатого вала и подшипник верхней головки шатуна, в шатуне
в нижней и верхней головке просверлены специальные отверстия.
Для создания компрессии на поршень надеты три компрес-
сионных поршневых кольца, а для сбора масла с зеркала ци-
линдра снизу поршня установлено маслосъемное кольцо.
Режим работы компрессора повторно-кратковременный, про-
должительность включения до 50%. Это значит, что когда реси-
веры наполнены воздухом и в пополнении они не нуждаются
(воздух не расходуется), то компрессор работает на холостом
режиме. Холостой режим работы компрессора — это такой вид
работы, когда воздух из атмосферы перекачивается свободно
(без давления) по нагнетательной трубе и выпускается в атмо-
сферу, при этом затрачивается меньшая мощность на вращение
компрессора и улучшается охлаждение головки за счет прока-
чиваемого воздуха. Такой вид работы компрессора обеспечи-
вается регулятором давления (клапаном холостого хода).
Компрессор МАЗ-200
Компрессор двухцилиндровый, одноступенчатый, расположен
на кронштейне с левой стороны двигателя; приводится во вра-
щение от коленчатого вала двигателя ременной передачей (см.
рис. 11). Нижняя часть кронштейна закреплена к раме тепло-
воза шарнирно. На кронштейне имеется натяжное устройство,
состоящее из оттяжки и гаек.
Регулировка натяжения ремней осуществляется оттяжкой,
проходящей в отверстие упора на раме тепловоза. Для регули-
ровки натяжения ремней нужно отвернуть внутреннюю гайку
оттяжки и натянуть ремни с помощью наружной гайки, после
чего затянуть обе гайки. Натяжение ремня компрессора должно
быть таким, чтобы при нажатии в середине верхней свободной
части ремня с усилием около 3 кг прогиб ремня был в пределах
10—12 мм (см. рис. 11).
Блок цилиндров, головка, картер и поддон картера компрес-
сора (рис. 52) отлиты из чугуна и соединены шпильками. Вса-
сываемый воздух поступает в канал в средней части блока ци-
линдров, пройдя через сетчатый фильтр, находящийся снаружи
блока цилиндров. Из канала воздух поступает в цилиндры через
отверстия в стенках цилиндра. Коленчатый вал компрессора
установлен в картере на двух шарикоподшипниках. На наружном
124
масло
Рис. 52. Компрессор МАЗ-200:
/— блок цилиндров; 2 — головка; 3 — картер; 4 — поддон картера; 5 — сетчатый фильтр; 6 — коленчатый вал;
7 — шкив; 8 — латунная втулка; 9— пружина; /6? — резиновое кольцо; 11 — шатун; 12 — поршневой палец;
13 — поршень; /-/ — нагнетательный клапан; /5 — перепускной клапан; /6 — диафрагма разгрузочной камеры;
17 — грибок; 18 — коромысло перепускных клапанов; 19 — регулировочный винт
конце вала посажен двухручьевои шкив привода компрес-
сора. Передний конец коленчатого вала уплотняется само-
поджимным и войлочным сальниками, задний конец — специаль-
ным уплотнительным устройством, состоящим из латунной
втулки, поджимаемой пружиной, и резинового уплотнительного
кольца.
На шейках коленчатого вала компрессора установлены ша-
туны, имеющие подшипники, залитые баббитом. Верхняя го-
ловка шатуна соединена с поршневым пальцем и вращается на
бронзовой втулке. На поршне компрессора установлены два ком-
прессионных и два маслосъемных кольца.
В головке на каждый цилиндр имеется по одному нагнета-
тельному и одному перепускному клапану. Пластинчатые нагне-
тательные клапаны расположены в гнездах головки компрессора
и прижимаются к седлам пружинами. Пружины нагнетательных
клапанов установлены в направляющих, ввернутых в гнезда
головки.
Два тарельчатых перепускных клапана расположены в ко-
нусных гнездах и прижаты к седлам пружинами, надетыми на
концы стержней перепускных клапанов с наружной стороны.
Одним торцом пружины опираются на шайбу, закрепленную на
конце стержня клапана, а вторым — на поверхность головки
компрессора.
В головке компрессора имеется разгрузочная камера, пред-
ставляющая собой стальную тонкую диафрагму, зажатую бур-
том крышки камеры. Прибор, находящийся поверх диафрагм,
опирается на коромысло перепускных клапанов. Головки регу-
лировочных винтов коромысла опираются на стержни перепуск-
ных клапанов.
Между поверхностью головки компрессора и коромыслом
вставлена пружина, отжимающая коромысло в сторону разгру-
зочной камеры. Пружина установлена в углублении головки
компрессора и опирается на регулировочный винт, ввернутый
в коромысло.
Регулировочным винтом поддерживают давление в системе
в пределах 7—7,5 кг) см2 за счет затяжки пружины.
При движении поршня вниз нагнетательный клапан закры-
вается, и в цилиндре образуется разрежение. Поршень, не дойдя
до н. м. т., открывает отверстия в стенках цилиндра. Через эти
отверстия засасывается воздух. При движении поршня вверх
воздух сжимается в цилиндре и выталкивается через нагнета-
тельный клапан в нагнетательный канал головки, соединенный
трубопроводом с воздушной системой. При давлении в системе
ниже 6 кг!см? перепускные клапаны остаются закрытыми, ком-
прессор всасывает воздух и нагнетает его в систему. При повы-
шении давления в системе до 7—7,5 кг]см2 диафрагма выги-
бается вверх, поднимает толкатель и через коромысло откры-
126
вает перепускные клапаны, соединяющие оба цилиндра, при
этом воздух из одного цилиндра в другой перегоняется через
перепускные клапаны и нагнетает его в воздушную систему.
Компрессор работает вхолостую до тех пор, пока давление в ре-
сиверах снова не упадет ниже 6 кг!см2. Это предохраняет от из-
носа детали компрессора и ограничивает давление воздуха в ре-
сивере.
Компрессор соединен с системой смазки двигателя двумя
трубками — подводящей и отводящей. По подводящей трубке
масло поступает к задней крышке компрессора и через отверстие
в ней идет к каналам в коленчатом валу. По этим каналам масло
поступает затем к подшипникам шатунов и к поршневым паль-
цам. Все остальные трущиеся детали смазываются маслом, раз-
брызгиваемым через зазоры соединений. Масло из компрессора
сливается через нижнюю крышку по отводящей трубке в картер
двигателя.
Охлаждение головки компрессора водяное от системы охлаж-
дения двигателя.
Регулятор давления
Двигатель тепловоза работает не останавливаясь в движе-
нии и на остановках. Не останавливаясь, вращается и компрес-
сор ВВ-0,7/8, все время подавая воздух в ресиверы.
Если ресиверы наполнены, нужно прекратить подачу воздуха
в них, а компрессор сообщить с атмосферой. Для выполнения
этой работы устанавливается специальный прибор, называемый
регулятором давления (рис. 53).
Регулятор давления установлен на нагнетательной трубе
между компрессором и обратным клапаном. Многие детали ре-
гулятора используются от клапана максимального давления,
поэтому ремонт регулятора облегчается. Регулятор собран из
отдельных узлов, навинченных друг на друга, чем облегчается
сборка и регулировка его.
В патрубок нагнетательной трубы через прокладку ввернута
клапанная втулка. Верхний конец втулки служит седлом под
тарелку главного клапана. Притертая поверхность тарелки под
действием пружины обеспечивает плотное прилегание клапана
к седлу. В поджатом положении пружина удерживается нако-
нечником, зашплинтованным в отверстие ножки главного кла-
пана. Главный клапан свободно передвигается в направляющей
втулке, впрессованной в клапанную втулку.
Клапанная втулка с контргайкой ввернута в стакан так,
чтобы поршень не касался ножки клапана. Стенка стакана
имеет отверстие, через которое воздух выходит при движении
поршня вверх. Между корпусом и стаканом установлена диа-
фрагма, с двух сторон уплотняемая прокладками.
127
Литой фигурный корпус имеет два отростка. В один из них
ввернут штуцер, который соединяет полость г с ресивером, во
второй ввернут штуцер, имеющий калиброванное отверстие, че-
рез которое полость в сообщается с атмосферой. В сквозное
Рис. 53. Регулятор давления:
а — при подаче воздуха в ресивер; б — при холостом ходе компрессора;
/ — клапанная втулка; 2—главный клапан; 3 — пружина; 4 — направляющая
втулка; 5 — стакан; 6 — поршень; 7 — корпус регулятора; 8 — диафрагма;
9— штуцер с отверстием; 10 — клапан; // — пружина; 12—манжета; 13 — регу-
лирующий винт; 14 — защитная крышка
отверстие корпуса впрессована трубка, соединяющая диафраг-
менную полость с полостью в. В центре корпуса впрессовано
седло клапана, на которое опирается клапан, поджимаемый
пружиной. Со стороны регулирующего винта полость в уплот-
няется самоподжимной манжетой. На регулирующий винт на-
вернута защитная крышка.
128
В положении а показан регулятор давления при наполнении
ресивера воздухом. При таком положении воздух из компрес-
сора по нагнетательной трубе идет к ресиверу, а главный клапан
тарелкой прижат к седлу. Полость г наполнена воздухом с дав-
лением до 5,8 кг/сж2. Такое давление не может открыть клапан.
Полость в и диафрагменная полость через калиброванное от-
верстие сообщается с атмосферой. Как только в ресивере давле-
ние повысится и достигнет 8,2—8,5 кг/см2, то давление воздуха
в полости г преодолеет сопротивление пружины клапана и воз-
дух устремится в полость в, при этом часть воздуха через ка-
либрованное отверстие будет выходить в атмосферу, а большая
порция воздуха поступит через трубку в диафрагменную по-
лость. Поршень под действием воздуха медленно передвинется,
преодолеет сопротивление пружины главного клапана и откроет
его (положение б).
Теперь воздух из компрессора начнет поступать не в ресивер,
а в атмосферу. В таком положении главный клапан останется
до того момента, пока давление в ресивере не упадет до
5,8 кг/см2. При таком давлении и ниже клапан отделит полость
г от полости в, а оставшийся воздух в диафрагменной полости
под действием пружины главного клапана будет вытолкнут че-
рез калиброванное отверстие, при этом тарелка главного кла-
пана сядет па седло клапанной втулки, а воздух от компрессора
по нагнетательной трубе поступит к ресиверу. Такая работа ре-
гулятора заставляет компрессор работать в повторно-кратковре-
менном режиме. Со II кв. 1965 г. на тепловозах в качестве регу-
лятора давления завод устанавливает клапан холостого хода
(усл. № 545.000). Он прост но устройству и надежен в эксплуа-
тации (рис. 54).
Внутри корпуса клапана по притертой конической поверх-
ности установлен клапан, который сверху поджимается пружи-
ной. В нижней цилиндрической части корпуса установлен пор-
шень клапана. Правый прилив корпуса имеет резьбовое
отверстие, которое соединяется с нагнетательной трубой ком-
прессора, а левый прилив также имеет резьбовое отверстие, ко-
торое соединяется с атмосферой. К нижнему торцу корпуса
клапана через прокладку прифланцовывается на четырех болтах
регулировочный клапан. В цилиндрическом отверстии корпуса
регулировочного клапана установлен плунжер, который поджи-
мается пружиной. Усилие пружины регулируется пробкой. После
регулировки клапан пломбируют. С левой стороны в корпус
регулировочного клапана ввертывают штуцер с сетчатым фильт-
ром, который трубой соединяется с ресиверами.
Корпус регулировочного клапана имеет отверстие а, которое
соединяет цилиндрическую полость его с подпоршневой по-
лостью клапана холостого хода. Как только давление в резер-
вуаре достигнет 8,2 кг/см2, поступающий по трубе из ресивера
9 М. И. Бутылочкин
129
через фильтр сжатый воздух сдвинет плунжер, сжимая пружину.
Поршень, сжимая пружину клапана, поднимет последний в верх-
нее положение и тем самым соединит нагнетательную трубу ком-
прессора с атмосферой. В это время он будет работать вхоло-
стую. Как только давление в ресивере снизится до 6,5 кг/см2,
плунжер пружиной сдвинется в исходное положение, а подпорш-
невая полость через канал а соединится с атмосферой. Пружина
Рис. 54. Клапан холостого хода:
1 — корпус; 2 — клапан; 3 — поршень клапана; 4 — плунжер;
5 — корпус регулировочного клапана: 6 — пружина; 7 — пробка
регулировочная; 8 — фильтр сетчатый; 9 — пружина; 10 — заглушка;
// — штуцер; /2 — гайка; 13 — крышка; 14, 15, /6 — прокладки
поставит клапан в исходное положение, отсечет нагнетательную
трубу от атмосферы и тем самым заставит компрессор работать
под нагрузкой; при этом цикл заканчивается и снова повто-
ряется.
Ресивер
Ресивер предназначен для сбора воздуха, подающегося ком-
прессорами, и раздачи его в узлы потребления. На тепловозе
установлено два ресивера емкостью по 220 л. Такая емкость
130
вполне достаточна для питания воздухом тормозного оборудова-
ния и воздушных приборов.
Ресивер представляет собой баллон, сваренный из листовой
стали. К нему приварены три штуцера, из них передний соеди-
няется с нагнетательной трубой компрессора МАЗ-200, а тор-
цовые— с узлами потребления и обратным клапаном. Снизу
ресивера приварен штуцер, в который ввернута пробка для
спуска конденсата и масла. Конденсат следует спускать еже-
дневно после конца смены.
Каждый ресивер прикрепляют к раме двумя хомутами с де-
ревянными колодками.
Краны и клапаны управления
Как было сказано выше, управление тепловозом может быть
как с правой, так и с левой стороны кабины. Основной пульт
управления правый, поэтому здесь установлено два основных
тормозных крана: большой кран машиниста (усл. № 326), пред-
назначенный для торможения состава, и малый — тормозной
кран (усл. № 4ВК), предназначенный для торможения тепло-
воза.
С левой стороны кабины установлен только один тормозной
кран. Таким образом, тормозить тепловоз можно как с правой,
так и с левой стороны кабины.
Кран машиниста (усл. № 326)
Конструкция крана показана на рис. 55. Он предназначен
для управления пневматическими тормозами подвижного со-
става. Действие крана основано на принципе пружинного регу-
лятора давления.
Кран машиниста состоит из трех частей: верхней — регули-
рующей, средней — уравнительной и нижней — распредели-
тельной.
Верхняя часть (или регулятор) крана машиниста соединена
со средней резьбой, а средняя часть с нижней — четырьмя шпиль-
ками и гайками. На верхней части установлена ручка управле-
ния краном с фиксатором и градуированный кулачок. Фиксатор
и кулачок удерживают ручку от произвольного поворота.
Каждому положению ручки крана соответствует определен-
ное усилие пружины, расположенной в верхней части, а следо-
вательно, и определенное давление воздуха в магистрали.
При повороте ручки крана по часовой стрелке сжимается ре-
гулирующая пружина и тем самым повышается давление в ма-
гистрали.
Зарядка. Для зарядки тормозной системы воздухом ручку
крана надо повернуть до упора по часовой стрелке.
9*
131
Торможение. Для торможения необходимо понизить давле-
ние в магистрали. Это осуществляется путем поворота ручки
крана против часовой стрелки. Если требуется изменить степень
торможения в сторону повышения или понижения, то опять надо
перемещать ручку крана в сторону торможения или отпуска, из-
меняя при этом усилие пружины, а следовательно, и давление
в магистрали. Заданное давление автоматически поддержи-
вается постоянным.
Рис. 55. Кран машиниста-
1 — ручка крана; 2 — пружина фиксатора; 3— фиксатор; 4 — нажимная головка;
5 — пружина; 6 — градуированный хомут; 7 — головка регулятора; 8 — нажимная
шайба; 9 — седло возбудительного клапана; 10 — возбудительный клапан;
//—корпус средней части; 12 — уплотнительная прокладка; 13— уплотняющее
кольцо; 14 — поршень; /5 — корпус нижней части крана; 16 — направляющая
втулка; 17 — седло атмосферного клапана; 18, 19 — накидные гайки трубы магист-
рали; 20 — шпилька крепления крана; 21 — шпилька с гайками соединения
корпусов
Нижняя часть крана имеет два отростка. К левому отростку,
если смотреть на лицевую сторону, присоединяется труба от ре-
сивера, а к правому — от тормозной магистрали.
Кран крепится к стенке кабины машиниста при помощи
шпильки, ввернутой в нижний корпус крана, и гайки.
Тормозной кран (усл. № 4ВК)
Он состоит из чугунного литого корпуса и крышки. Под
крышкой внутри крана имеется круглый плоский золотник, ко-
торый притерт к верхней поверхности корпуса. Через отверстие
132
в крышке проходит стержень. На нижнем конце этого стержня
для сочленения с золотником сделан поперечный шип, который
входит в соответствующий паз в верхней части золотника. По-
ложение золотника относительно стержня фиксируется штифтом.
Между стержнем и крышкой, крышкой и корпусом проложены
прокладки, создающие герметичность внутренней камеры крана.
Крышка с корпусом соединена четырьмя болтами.
Сверху на квадрат стержня надета ручка и притянута кол-
пачковой гайкой. Для фиксации ручки- относительно сектора
крышки в ручку вставлен фиксатор с пружиной.
К корпусу крана присоединены: трубы, идущие от клапана
максимального давления, переключательного клапана и атмос-
ферная труба. Воздух из ресивера через клапан максимального
давления независимо от положения ручки крана поступает
в кран под золотник и через боковой канал проходит в камеру
над золотником, прижимая его к зеркалу корпуса крана.
При среднем положении ручки крана (положение «пере-
крыта») трубопровод к тормозным камерам разобщен с ресиве-
ром и атмосферой. Если же ручка крана находится в положении
отпуска, тормозные камеры выемкой в золотнике сообщаются
с атмосферой, т. е. воздух из тормозных камер выходит в атмос-
феру (происходит растормаживание), а подача воздуха из реси-
вера перекрывается. При постановке ручки в положение тор-
можения ресивер через клапан максимального давления
сообщается с тормозными камерами, происходит наполнение
воздухом камер, а следовательно, и торможение.
Клапан максимального давления
Этот клапан служит для ограничения давления воздуха, по-
ступающего из ресивера в тормозные камеры. На рис. 56 пока-
зана конструкция клапана максимального давления (усл.
№ ЗМД), установленного на тепловозе. Клапан отрегулирован
на давление 1,9—2,2 кг/см2. Для разгрузки тормозных кранов
клапан установлен перед ними.
Клапан максимального давления состоит из корпуса, кла-
пана, стакана и манжеты, регулировочной пружины и регулиро-
вочного стакана с предохранительным колпачком. Корпус имеет
два отростка. К верхнему отростку присоединен трубопровод,
идущий от ресивера, а к нижнему отростку присоединен трубо-
провод, идущий к тормозным кранам. Такое присоединение тру-
бопровода необходимо для правильной работы клапана.
Клапан максимального давления работает следующим обра-
зом. Под действием давления пружины поршень занимает край-
нее верхнее положение и отжимает клапан от седла до упора
в хвостовик крышки, как показано на рис. 56. Воздух из ресивера
через открытый клапан поступает в кран и далее в тормозные
133
камеры, а через канал а попадает одновременно в камеру
над поршнем. Как только давление воздуха на поршень станет
больше 1,9—2,2 кг/сл/2, на которое отрегулирована пружина,
поршень опустится вниз, клапан сядет в свое седло, перекрыв
сообщение ресивера с тормозными камерами.
Рис. 56. Клапан максимального давления:
/ — крышка; 2 — корпус; 3 — седло клапана; 4 — клапан;
5 — уплотнительное кольцо; 6 — поршень; 7 — распорное
кольцо; 8 — манжета; 9 — стакан: 10 — регулировочная
пружина; // — регулировочный винт; 12 — предохранительный
колпачок
Таким образом, в тормозных камерах давление воздуха не
может повыситься более 1,9—2,2 кг!см2.
134
Предохранительный клапан (усл. № Э-216)
Предохранительный клапан, установленный на тепловозе,
служит для выпуска избыточного воздуха в случае превышения
рабочего давления в воздушной системе. Он прикреплен к шту-
церу задней крышки ресивера.
Предохранительный клапан состоит из корпуса, нижнего
штуцера, тарельчатого клапана, пружины и регулировочного
стакана с колпачком. Тарельчатый клапан своим хвостовиком
вставлен в гнездо нижнего штуцера. Снизу на клапан действует
давление воздуха ресивера, сверху — давление пружины через
центрирующую шайбу. Нажатие пружины может меняться. Чем
пружина сильнее сжата регулировочным стаканом, тем большее
давление удерживает клапан. Клапан регулируется на давле-
ние 9 кг!см2. После регулировки клапан обязательно пломби-
руется, для чего в корпусе и колпачке имеются специальные
отверстия.
При нормальном давлении в ресивере клапан усилием пру-
жины прижат к своему седлу, но как только давление воздуха
превысит силу нажатия пружины, клапан сначала медленно, по-
том резко поднимается и выпускает воздух в атмосферу через
отверстия, имеющиеся в корпусе. Выпуск воздуха будет продол-
жаться до тех пор, пока нажатие пружины не превысит давле-
ние воздуха на поршень.
Воздухораспределитель песочницы
Воздухораспределитель предназначается (рис. 57) для по-
дачи сжатого воздуха из ресивера в форсунку песочниц. Он
управляется электропневматическим вентилем. Воздухораспре-
делитель изготовляется по отраслевой нормали ОН 11-61, разра-
ботанной ВНИТИ, и применяется на магистральных и маневро-
вых тепловозах широкой колеи и тепловозах колеи 750 мм.
В корпусе воздухораспределителя установлен поршень, со-
стоящий из штока и манжеты. Лабиринтная часть штока входит
в цилиндрическую часть втулки, запрессованной в корпусе.
Шток своей нижней частью притерт к коническому пояску
втулки. В нижней части цилиндрического отверстия корпуса
установлена направляющая, которая пружиной прижимается
через уплотнение к втулке. Пружина закрывается заглушкой.
Уплотнение крепится к направляющей винтом. В верхнее от-
верстие корпуса завинчена крышка, верхний конец которой пред-
ставляет собой штуцер, соединяемый трубой с электро-
пневматическим вентилем. Кроме того, корпус имеет два
резьбовых отверстия, одно из которых через штуцерное сое-
динение сообщается с ресивером, а второе — с форсункой песоч-
ницы.
135
При включении кнопки песочницы, установленной на столе
управления, электропневматический вентиль подает сжатый воз-
дух в канал Б.
Под действием сжатого воздуха шток с манжетой, вытесняя
воздух из полости Е по каналу А в атмосферу, пойдет вниз.
Своей хвостовой частью шток через винт, сжимая пружину, по-
ставит направляющую с уплотнением в нижнее положение, тем
от электро-
пневматического
вентиля
8 7
Рис. 57. Воздухораспределитель песочниц:
/ — корпус; 2—манжета; 3—шток; 4 — уплотнение;
5 — винт; 6 — направляющая; 7 -пружина; 8 —
заглушка; 9 — крышка; 10 — втулка
самым откроет доступ сжатого воздуха из ресивера по каналу С
через направляющую, имеющую крестообразное поперечное се-
чение, в канал Д, откуда воздух направляется к форсунке пе-
сочницы (см. рис. 50).
На тепловозе ТУ-4 установлены два воздухораспределителя
для подачи песка при переднем и заднем ходе тепловоза.
Электропневматический вентиль
Электропневматический вентиль служит для дистанцион-
ного управления впрыском и выпуском сжатого воздуха
(рис. 58).
На тепловозе ТУ-4 имеется четыре электропневматических
вентиля: два вентиля служат для управления работой песочниц
136
и два предназначены для управления пневматическим приводом
жалюзи холодильников.
Вентиль состоит из сердечника с катушкой, якоря, магнито-
провода и корпуса, в котором размещается пневматическая
система. Корпус изготовлен из отожженной стали с малым оста-
точным магнитизмом.
Рис. 58. Электропневматический вентиль:
1 — корпус; 2 — впускной клапан; 3 — втулка; 4 — магнито-
провод; 5 — катушка; 6— коробка; 7—якорь; 8 — крышка;
9 — сердечник; 10 — клапан выпускной; 11—винт специаль-
ный; 12 — заглушка; 13 — пружина; 14 — штифт; 15 — пру-
жина; 16 — кнопка
Во фланце корпуса имеется три воздушных канала: один ка-
нал Р соединен с ресивером, второй канал К—или с пневмо-
камерой привода жалюзи холодильников, или с воздухораспре-
делителями песочниц, а третий канал сообщен с атмосферой.
137
В корпусе вентиля проходит сквозной вертикальный канал,
имеющий на нижнем конце внутреннюю резьбу, по которой
ввертывается заглушка.
Впускной клапан, прижимающийся пружиной к нижнему
седлу втулки, состоит из собственно клапана и хвостовика
в виде иглы. Выпускной клапан притерт к верхнему седлу
втулки. Сердечник катушки выполнен из отожженной стали
в виде втулки с буртиком.
Для предотвращения прилипания к сердечнику якоря в то-
рец его буртика запрессованы латунные штифты. Якорь лежит
одним своим концом на торце магнитопровода, а другим на
торце выпускного клапана. В крышке вентиля установлена
кнопка с возвратной пружиной для ручного воздействия на вы-
пускной клапан, т. е. для ручного управления вентилем.
При прохождении тока по катушке под действием возникаю-
щего в магнитопроводе магнитного потока якорь притягивается
к сердечнику и давит на торец выпускного клапана, который,
преодолевая давление сжатого воздуха и пружины, садится на
свое гнездо и отжимает впускной клапан, вследствие чего сжа-
тый воздух из резервуара по каналу Р через зазор между впуск-
ным клапаном и седлом по каналу К пойдет к потребителю.
При обесточенной катушке вентиля сжатый воздух и пру-
жина прижмут впускной клапан к седлу, а его хвостовик (игла)
поднимет выпускной клапан, вследствие чего канал К соеди-
нится с атмосферой, а канал Р надежно закроется впускным
клапаном.
Пневматические песочницы
Тяговое усилие тепловоза во многом зависит от коэффици-
ента сцепления колес с рельсами, а коэффициент сцепления
в свою очередь зависит от состояния рельсов. В сырую погоду
рельсы бывают влажны от дождя, росы, мокрого снега. Рельсы
станционных путей бывают очень часто покрыты мазутом и мас-
лом. Все это сильно снижает коэффициент сцепления колес
с рельсами, в результате чего тепловоз начинает буксовать, тя-
говое усилие снижается.
Чтобы не было такого явления, коэффициент сцепления ис-
кусственно повышают путем подачи сухого песка на головки
рельсов, для чего на тепловозе предусмотрены четыре пневмати-
ческие песочницы с кнопочным управлением из кабины ма-
шиниста.
Каждая песочница состоит из корпуса, форсунки, шлангов
для направления песка и воздухопроводов. Песок подводится из
двух передних и двух задних песочниц.
Воздух в песочницы (см. рис. 50) подается через два воздухо-
распределителя песочниц: один на передние песочницы, второй
138
на задние. Для управления работой воздухораспределителей
предусмотрены два электропневматических вентиля: один для
передних песочниц, другой для задних. Электропневматические
вентили управляются из кабины машиниста самостоятельными
кнопками, расположенными на столе управления слева и справа.
Корпусами песочниц являются специальные отсеки рамы,
представляющие собой герметичные четырехугольные коробки.
Рис. 59. Форсунка песочниц:
/—заглушка; 2— регулировочная игла; 3 — сопло; 4 — корпус форсунки; 5 — ниппель;
6 — пробка для прочистки камеры
Сверху каждая коробка для засыпки песка имеет люк, который
плотно закрывается крышкой. Для задержания крупных частиц,
поступающих с песком, люк накрывается ситом, представляю-
щим собой металлическую рамку, обтянутую сеткой.
Снизу корпус песочниц имеет конусное дно с отверстием для
присоединения форсунки песочниц.
Конструкция форсунки показана на рис. 59. Как видно из
рисунка, снизу к каждой форсунке присоединены хомутами про-
резиненные гибкие шланги, которые подводят песок под соответ-
ствующее колесо. Снизу шланги прикреплены к рычагу тормоз-
ной колодки скобами и заканчиваются специальными металли-
ческими соплами.
Форсунка песочниц представляет собой литой чугунный кор-
пус. Внутри каждой форсунки имеются камера для песка, рас-
пыливающее устройство, вихревая камера. Распыливающее
устройство состоит из сопла, регулирующей иглы и системы
139
воздушных каналов. Для прочистки форсунки предусмотрена
специальная пробка.
Форсунка работает следующим образом. Сухой песок, засы-
панный через люк в корпус песочницы, под действием собствен-
ного веса поступает во внутреннюю полость форсунки. Сжатый
воздух из воздухораспределителя песочниц по трубопроводам
поступает к приемному штуцеру форсунки, далее через от-
верстие, прикрываемое регулировочной иглой, часть поступает
в сопло, а часть через канал А в полость Б. Воздух, выходящий
из канала А, ударяется о песок и создает вихрь песка, который
увлекается струей воздуха, выходящего из сопла, и подается
в нижний отросток песочницы через ниппель в шланг и далее на
рельсы под колеса тепловоза.
Форсунка песочниц должна тщательно регулироваться, так
как слишком большое открывание регулировочной иглы при-
ведет к большому расходу сжатого воздуха, песка и в резуль-
тате к сдуванию его с рельса. Слишком малое открывание
приведет к плохому поступлению песка из форсунки на рельсы.
Каждая форсунка должна регулироваться самостоятельно так,
чтобы песок сыпался ровной струей и не сдувался с головки
рельса. После регулировки игла должна быть закреплена контр-
гайкой.
Песочницы, как правило, необходимо засыпать сухим просе-
янным песком, в противном случае неизбежно засорение форсу-
нок, примерзание песка к стенкам и т. д.
Надо всегда помнить, что от состояния и работоспособности
песочниц зависит производительность тепловоза, а также без-
опасность движения, особенно на спусках. Во время спуска
в сырую погоду обязательно надо подсыпать песок, иначе трудно
будет затормозить состав, так как тепловоз в заторможенном
состоянии без подсыпки песка может идти юзом.
ТОРМОЗ РУЧНОЙ
Для затормаживания тепловоза на стоянках, когда не ра-
ботает двигатель и в воздушной магистрали нет воздуха, преду-
смотрен специальный ручной тормоз. Усовершенствованная на-
дежная конструкция пневматического тормоза на тепловозе
ТУ-4 дала возможность упростить конструкцию ручного тормоза
по сравнению с конструкцией на ранее выпускаемых мотовозах
и тепловозах узкой колеи. Ручной тормоз на тепловозе ТУ-4
действует не на все колесные пары, а только на одну пару зад-
ней тележки.
Привод ручного тормоза осуществляется из кабины маши-
ниста с помощью штурвала, установленного в центре на задней
стенке стола управления. Такое размещение штурвала создает
удобство в эксплуатации.
140
Конструкция ручного тормоза показана на рис. 60. Он со-
стоит из штурвала с откидными ручками, конического шестерен-
чатого редуктора, тормозного винта и гайки, подпятника, си-
стемы тяг и рычагов.
Конический шестеренчатый редуктор расположен внутри
стола управления. Он прикреплен четырьмя болтами к каркасу
стола. На выходящий наружу стола хвостовик редуктора наса-
жен штурвал. Он имеет две откидные ручки, которые удержи-
ваются в сложенном или откинутом положении пластинчатыми
пружинами. От спадания с хвостовика штурвал удерживается
шайбой и болтом, ввернутым в торец хвостовика.
Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, двух кони-
ческих шестерен, верхняя из которых выполнена в виде вала-ше-
стерни, а нижняя насажена на вертикальный вал. Для монтажа
шестерен и их смазки при эксплуатации применен открытый кор-
пус. Горизонтальный вал опирается на скользящий подшипник
вертикальной стенки корпуса. Вертикальный вал, он же и тор-
мозной винт, верхним концом опирается на скользящий подшип-
ник горизонтальной стенки корпуса, а нижним на специальный
литой подпятник, прикрепленный к раме тепловоза тремя бол-
тами. От вертикального перемещения вертикальный вал удер-
живается стопорным кольцом.
Тормозной винт имеет правую винтовую нарезку; на него на-
вернута специальная гайка с двумя цилиндрическими цапфами,
на которые подвешиваются верхним концом две фасонные тяги.
Нижним концом тяги с помощью пальца, шайб и шплинта шар-
нирно соединяются с верхним концов двуплечего рычага, при-
крепленного шарнирно к раме с помощью двух подшипников и
оси. Нижний конец двуплечего рычага также шарнирно соеди-
нен с центральным ушком поперечной тяги, а крайние ушки
этой тяги продольными тягами соединены с двумя вертикаль-
ными рычагами тормозной системы третьей колесной пары тепло-
воза. Таким образом, через систему тяг и рычагов тормозная
гайка соединена одной цепочкой с тормозными колодками.
Вращая штурвал по часовой стрелке, гайка тормозного винта
с тягами будет подниматься вверх, поворачивая двуплечий ры-
чаг. Нижний конец двуплечего рычага, поворачиваясь, затянет
через поперечную и продольную тяги тормозные колодки и теп-
ловоз затормозится.
При работе пневматическим тормозом ручной тормоз должен
быть отпущен, т. е. тормозная гайка должна находиться в край-
нем нижнем положении.
Для независимой работы пневматического и ручного тормо-
зов вилки нижних концов продольных тяг имеют продольный
паз. Шарнирность системы рычагов и регулировка длин тяг
ручного тормоза должны обеспечивать свободное вращение
141
Рис. 60. Ручной тормоз:
/ — продольные тяги; 2 —вал; 3 — чехол защитный; 4 — корпус; 5 — винт тормозной; 6 — гайка тормозного
винта; 7 — тяга поперечная; S—стопорное кольцо; 9 — тяга; /0 — вал-шестерня; // — валик; 12 — штурвал;
13 — шестерня; 14 — тяга; 15 — пятник; 16 — подшипник; 17 — вилка
тележки относительно центрального шкворня при прохождении
кривых.
При нормально отрегулированной системе ручного тормоза
полное торможение тепловоза должно произойти не более чем
за пять оборотов штурвала.
Все трущиеся поверхности ручного тормоза смазывают со-
лидолом согласно карте смазки.
Для создания герметичности кабины отверстия под тяги
в полу кабины закрываются брезентовым чехлом, который
сверху прикреплен хомутом к тормозной гайке, а снизу к полу
кабины.
В процессе эксплуатации необходимо строго следить за со-
стоянием шарнирных соединений тяг и рычагов.
ПРИВОД СПИДОМЕТРА
Чтобы контролировать скорость движения тепловоза, а по
скорости определять момент переключения ступеней КПП, на
щитке приборов установлен спидометр автомобильного типа.
Скоростной узел спидометра с дискообразным магнитом и
чашеобразной катушкой, а также счетный узел с открытым
внутренним зацеплением смонтированы на литом основании, за-
крытом кожухом.
Счетный узел отсчитывает максимальный пробег до
99999,9 ot, после чего автоматически устанавливается на 00000,0
и отсчет продолжается заново. Крайний правый барабанчик от-
считывает десятые доли километра.
Кожух закрыт стеклом и рантом. На щиток приборов спидо-
метр прикрепляют скобой на двух шпильках. Приводной валик
спидометра имеет гнездо с внутренним квадратом для соедине-
ния с гибким валом.
Вращение гибкого вала спидометра осуществляется от де-
мультипликатора, входной вал которого соединен с редуктором
фигурным штифтом (рис. 61).
Редуктор понижающий, имеет пару цилиндрических зубча-
тых колес с передаточным отношением 1 :3.
Корпус редуктора своим фланцем крепится непосредственно
к коробке передач и является одновременно крышкой подшип-
ников вала реверса.
Первичный вал редуктора выполнен в виде вала-шестерни и
установлен с одной стороны на двухрядном сферическом ша-
рикоподшипнике, а с другой сопряжен с валом коробки передач
посредством хвостовика и цилиндрического штифта.
Выходной вал редуктора совместно с большой шестерней
установлен на двух шариковых подшипниках. Осевое переме-
щение вала и подшипников ограничено с одной стороны
143
пружинным кольцом, а с другой — крышкой. Выходной вал
редуктора имеет специальное гнездо под фигурный штифт.
Демультипликатор с помощью накидной гайки надежно кре-
пится к редуктору. Внутри корпуса демультипликатора установ-
лены три цилиндрические шестерни, которые упираются в брон-
зовые втулки, впрессованные в корпус и крышку демультиплика-
тора. Корпус и крышка соединены между собой винтами.
Рис. 61. Редуктор и демультипликатор привода
спидометра:
1 — корпус редуктора; 2 — большая шестерня; 3 —
цилиндрический штифт; 4 — вал-шестерня; 5 — гибкий
вал; 6 — бронзовая втулка; 7 — цилиндрическая шес-
терня; 8 и 9 — крышка и корпус демультипликатора
Входной вал демультипликатора имеет специальное гнездо под
фигурный штифт, а в гнездо выходного вала вставлен наконеч-
ник гибкого вала. Крепление гибкого вала осуществляется на-
кидной гайкой, навернутой на резьбу крышки демультиплика-
тора. Демультипликатор понижающий. Передаточное отношение
1 : 1,39 обеспечивает правильные показания скорости движения
тепловоза.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Электрооборудование на тепловозе предназначено для пуска
двигателя, питания вспомогательной аппаратуры и осветитель-
ной арматуры. Оно состоит из источников и потребителей элек-
трической энергии, вспомогательной аппаратуры, контрольных
приборов и проводов.
144
Система электрооборудования тепловоза выполнена на на-
пряжение 24 в постоянного тока. Источником электрической
энергии на тепловозе является генератор при работающем дви-
гателе или аккумуляторные батареи при остановленном дви-
гателе.
Вспомогательная аппаратура состоит из пусковой кнопки
стартера, пускового реле, реле-регулятора, включателя батарей,
электродвигателей отопителей кабины и форсуночного подогре-
вателя, электропневматических вентилей, блоков защиты с плав-
кими предохранителями и другого оборудования. Кроме того, на
щитке расположены электрические приборы, контролирующие
работу генератора и аккумуляторных батарей, и указатели уров-
ня топлива и масла. Тепловоз оборудован электрическим зву-
ковым сигналом. Подача сигнала производится кнопкой, распо-
ложенной на щитке приборов.
Принципиальная схема электрооборудования показана на
рис. 62. Как видно из схемы, на тепловозе принята однопровод-
ная система, имеющая только плюсовой внешний вывод, а мину-
совые концы обмоток и токоведущих деталей присоединены
к корпусу (массе). Включение того или иного электрического
прибора осуществляется кнопкой или включателем, установлен-
ным на щитке приборов. Перечень электрооборудования, уста-
новленного на тепловозе, приведен в табл.2.
Осветительное оборудование
Оно предназначено для освещения пути, кабины и сигнализа-
ции при работе в ночное время.
Осветительное оборудование состоит из передних и задних
фар, переднего и заднего сигнального фонаря, плафонов для
внутреннего освещения кабины и освещения под передним капо-
том. С III кв. 1965 г. на тепловозах устанавливаются передний
и задний прожектор.
Включение переднего и заднего прожектора, фар и сигналь-
ных фонарей производится отдельными включателями.
Освещается кабина плафоном, установленным в центре.
В комплект тепловоза входит переносная лампа. Она вклю-
чается во время осмотра ходовой части, двигателя, гидропере-
дачи и т. д.
Розетка для включения переносной лампы расположена под
передним капотом.
ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗА
Основной величиной, определяющей тепловоз как тяговую
единицу, служит сила тяги, развиваемая им при различных ско-
ростях движения. Сила тяги зависит от величины сцепного веса
Ю М. И. Бутылочкин
145
Рис. 62. Схема электрооборудования тепловоза
Таблица 2
Перечень электроборудования тепловоза
Обозначение на рис. 62 Наименование Тип Коли- чество
1 2 3 4
БА, 1, 2, 3, 4, 5, 6 Батарея аккумуляторная . . 6СТЭ-12в 6
Г Электрогенератор 28В, 1500 вт Г-731 1
ст Электростартер СТ-721 1
РСТ Контактор КМ-600 Дв 1
PC Реле сигнала РСЗ-12в 1
РРТ Реле-регулятор РРТ-32 1
смг Сигнал звуковой С-18Б-12 1
ВЛ Вольтамперметр ВА-040 1
ш Шунт к прибору ВА-040 . . . Ш-240 1
ВКБ Включатель батареи .... ВБ-404 1
т Тахометр ТЭ-3 1
ДТ Датчик тахометра ДТ-5М 1
ШР1 ~ LLIP2 Штепсельная розетка .... ШР-51 2
К1 Кнопка стартера КС-31М 1
Ф1 Ф4 Фара автомобильная .... ФГ2-А-2 4
ФС1; ФС2 Фонарь сигнальный .... ФП-100 2
ПЛ1 -4- плз Плафон ПК-2Б 3
ПрФ1; ПрФ2 Прожектор передний и задний СМ-3 2
ЭНМ Электродвигатель масляного насоса МЭН-2; 24в; 1
ЭКФ Электродвигатель обогрева ка- бины 500 вт М38; 12в; 25 вт 2
эко Электродвигатель форсуноч- ного подогревателя .... М42; 24в; 175 вт 1
ско Свеча подогрева 1
УБ1 - УБЗ Указатель уровня УБ-17, 12в 3
Д2 -4- Д4 Датчик уровня БМ-18А, 12в 3
ВК1 ВК14 Включатель В-45-М 14
ВК15; ВК16 Включатель 69К 2
К2^К6 Включатель звукового сигна- ла и вентиля песочниц . . . ВК-37 5
КВ1; КВ2 Конечный выключатель ревер- са ВК-411 2
ПС (КВЗ; КВ4) Включатель ступеней .... ВК-411 2
КБ Контакт блокировки стартера 1
КН1 Клеммный набор 22 клеммы . КН-25-22 1
КН2 Клеммный набор 8 клемм . . КН-25-8 1
Л1; Л2 Лампа ПЖ; 26, 240 вт 2
ЛЗ -4- Л6 Лампа А28, 60—40 св 4
Л7 ЛИ Лампа А28, 21 св 5
Л12 Л19 Лампа А28, 15 св 8
ФКЛ1 Фонарь контрольной лампы «Передний ход» ПД-20Л 1
ФКЛ2 -- ФКЛ4 Фонарь контрольной лампы «Задний ход» ПД-20к 3
ПКЛ1 -н ПКЛ4 Патрон ПЛ-2 4
Дь Де Электрогидравлический вен- тиль 2
10*
147
Продолжение
Обозначение на рис. 62 Наименование Тип Коли- чество
1 2 3 4
Пр1 Блок защиты БЗ-ЗО со встав-
кой ПВ-50а 1
Пр2 -н Пр 4 Блок защиты БЗ-ЗО со встав-
кой ПВ-ЗОа 3
Пр7; Пр8 Блок защиты БЗ-ЗО со встав-
кой ПВ-ба 2
Пр9; ПрЮ Блок защиты БЗ-ЗО со встав-
кой ПВ-10а 2
Пр5; Прб Блок защиты БЗ-ЗО со встав-
кой ПВ-20а 2
ВС; ВП; ВЖ; ВК Вентиль электронневмэтиче-
ский ВВ-32 7
и от мощности двигателя, а от силы тяги в свою очередь зави-
сит вес состава, который может вести тепловоз с заданной ско-
ростью по пути определенного профиля.
Рис. 63. Тяговая характеристика тепловоза ТУ-4:
FR—сила тяги; —касательная мощность; Y] — к. п. д. тепло-
воза; ЛОбщ — к- п- д- трансмиссии тепловоза
При движении тепловоза между каждым движущимся коле-
сом и рельсом появляются две равные, но противоположно на-
правленные горизонтальные силы: сила воздействия колеса на
рельс и сила реакции рельса, воздействующая на колесо. Нали-
чие именно этой реактивной силы и является обязательным
условием поступательного движения тепловоза. Сумму горизон-
тальных реакций рельсов, возникающих под всеми движущимися
148
колесами, условились называть касательной силой тяги. Каса-
тельную силу тяги обычно измеряют в килограммах и обозна-
чают буквой FK.
При движении тепловоза сила тяги расходуется на преодоле-
ние сопротивлений движению поезда, которые зависят от веса
поезда, профиля и состояния пути, направления и скорости
ветра, скорости движения поезда, технического состояния со-
става и ряда других факторов. Чем труднее профиль пути (круче
и длиннее подъемы), чем сильнее встречный или боковой ветер,
тем большее сопротивление приходится преодолевать, а значит,
тем большую силу тяги должен развивать тепловоз.
Рис. 64. Вес поезда, перевозимого тепловозом в зави-
симости от подъема
На рис. 63 приведена расчетная тяговая характеристика теп-
ловоза ТУ-4, в которой даны изменения силы тяги FKl каса-
тельная мощность NK и к. п. д. тепловоза в зависимости от ско-
рости движения.
Как видно из характеристики и опыта эксплуатации, практи-
ческое использование тепловозов выгодно при скоростях движе-
ния от 7 до 50 км/ч.
Вес поезда, который может вести тепловоз в зависимости от
подъема, показан на рис. 64. Пунктирной линией показано, что
тепловоз с составом общим весом 250 т может преодолеть
подъем 1О°/оо со средней скоростью движения 10 км/ч.
149
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОВОЗА
Текущее содержание тепловозов в технически исправном со-
стоянии обеспечивается высококачественным и своевременным
выполнением установленных ремонтов и осмотров и соблюде-
нием всех требований по уходу за тепловозом в пути следования.
Ответственность за качественный осмотр и ремонт тепловозов
возлагается на машиниста, ремонтный персонал и руководите-
лей депо.
Пуск двигателя
После осмотра (перед пуском двигателя) необходимо прове-
рить, нет ли вблизи вращающихся деталей посторонних предме-
тов. Перед пуском необходимо затормозить тепловоз ручным
тормозом, открыть запорные краны топливного и масляного ба-
ков, а затем выпустить воздух из топливного насоса и фильтра,
отвернув пробку на топливном фильтре. Топливо сливают до
тех пор, пока оно не будет выходить сплошной струей, без воз-
душных пузырьков. Закрыв пробку на корпусе топливного на-
соса, открывают винты для выпуска воздуха.
Чтобы не было задиров и заклинивания трущихся деталей
двигателя, следует электромаслопрокачивающим насосом про-
гнать масло по масляным каналам двигателя, доведя давление
в системе не менее 2,5 кг!см?.
Штурвал главного вала устанавливают ( в зависимости от
намеченного движения) «вперед» или «назад» до положения,
фиксируемого блокировкой реверса; рукоятку блокировки глав-
ного вала необходимо повернуть в положение «пуск».
Замыкают включатель аккумуляторных батарей и устанавли-
вают рукоятку независимого управления двигателем на подачу
топлива несколько большую, чем на устойчивых оборотах хо-
лостого хода, на 3—5 сек нажимают кнопку стартера, и после
того как двигатель заработает, отпускают ее.
Если при пуске двигатель в течение 3—5 сек не начнет рабо-
тать, кнопку стартера необходимо отпустить и только после
выявления и устранения неисправности снова повторить пуск.
Для сохранности аккумуляторных батарей не рекомендуется
производить более трех повторных пусков, если первые два не
дали положительных результатов. Между каждым повторным
пуском следует выдерживать интервал 1—2 минуты.
После пуска двигателя положение рукоятки независимого
управления фиксируется на устойчивых оборотах холостого хода
500—600 в минуту, при этом необходимо следить за показанием
приборов, а рукоятку блокировки главного вала установить
в положение 0. Через минуту после пуска давление масла в глав-
150
ной магистрали двигателя должно быть не ниже 2,5 кг)см2 на
минимальных оборотах.
Если манометр показывает меньшее давление, двигатель
следует остановить, выяснить причину пониженного давления
масла и устранить ее.
Двигатель следует хорошо прогреть, чтобы его части, а также
масло и вода нагрелись до соответствующих температур. Про-
гревать двигатель надо постепенно и равномерно на холостом
ходу на режиме 600—800 об!мин с постепенным переходом на
900—1000 об!мин до тех пор, пока температура выходного масла
достигнет 45°, а температура выходящей воды 50—55°. Прогрев
двигателя на оборотах больше 900—1000 в минуту не разре-
шается. Набирать и сбрасывать обороты следует плавно.
При работе двигателя необходимо проверить, нет ли течи
в соединениях трубопроводов топливной, масляной и водяной
системы, работу топливного насоса и форсунок по пульсации
топлива в нагнетательных трубках; равномерность работы дви-
гателя на слух, а также работу компрессоров и подачу ими воз-
духа в ресиверы. Одновременно нужно проверить работу отка-
чивающего и нагнетательного насосов.
Убедиться в отсутствии вибрации силовой установки, вызы-
ваемой обычно некачественной центровкой двигателя с гидрав-
лической передачей. При правильно проведенной центровке ве-
личина вибрации (размах колебания) как в вертикальной, так
и в горизонтальной плоскостях не должна превышать 0,25 мм
в любой точке силовой установки. Обычно при вибрации за-
метны колебания отдельных деталей кузова и других частей теп-
ловоза. Усиленная вибрация появляется на определенных оборо-
тах двигателя, поэтому работать на таких оборотах запрещается.
При запуске двигателя эту зону оборотов необходимо прохо-
дить быстрее, повышая число оборотов двигателя до 700—750
в минуту.
Так, например, в процессе длительной эксплуатации тепло-
воза вибрация силовой установки может появиться вследствие
потери упругости резиновых колец соединительной муфты дви-
гателя; в этом случае необходимо частично или полностью за-
менить резиновые кольца муфты, после чего убедиться в отсут-
ствии вибрации силовой установки.
ТРОГАНИЕ, ДВИЖЕНИЕ В ПУТИ СЛЕДОВАНИЯ
И ОСТАНОВКА ТЕПЛОВОЗА
При трогании тепловоза с места следует убедиться в том, что
давление масла на входе в трансформатор составляет 3,54-
4 кг!см2.
Получив сигнал, разрешающий отправление, машинист дол-
жен проверить, свободен ли путь и дать ответный звуковой
151
сигнал. В ночное время включается прожектор или фары тепло-
воза, тепловоз растормаживается ручным тормозом.
Далее необходимо перевести рукоятку блокировки главного
вала в положение «движение», а рукоятку управления ступе-
нями установить в положение I, не задерживая ее между по-
ложениями 0 и I; при этом необходимо убедиться в том, что
давление масла на муфте равно 10—11 кг!см2.
Затем следует плавно увеличивать число оборотов двигателя
штурвалом (реверс включен до пуска двигателя).
Плавного трогания тепловоза при неотрегулированных кла-
панах плавного включения можно добиться, притормаживая
тепловоз пневматическим тормозом.
Для трогания тепловоза с прицепленным грузом рекомен-
дуется предварительно осаживать состав. Чтобы избежать про-
буксовки колес тепловоза при трогании, рекомендуется кратко-
временно включать песочницы.
После трогания тепловоза с места следует постепенно пере-
мещать штурвал в последующие положения до достижения же-
лаемой скорости.
При загрузке двигателя режим его работы надо изменять
плавно. На эксплуатационном режиме нужно поддерживать сле-
дующие показания приборов: рекомендуемая температура масла
двигателя 80—90° С, максимально допустимая 95° С; рекомен-
дуемая температура воды 70—85° С; максимально допустимая
95° С; давление масла рекомендуемое 6—9 кг!см2, минимально
допустимое 6 кг1см2\ при заряженных аккумуляторных батареях
и числе оборотов двигателя 700—800 об!мин ток зарядки со-
ставит 2—10 а, а при полностью разряженных аккумуляторных
батареях — до 30 а; при 1500 об!мин сила тока равна 15—20 а,
и при большей разрядке доходит до 50 а; температура масла
на выходе из трансформатора 70—95° С, максимально допусти-
мая 115° С.
Если во время работы двигателя под нагрузкой давление
масла упало ниже 6 кг!см2 или резко повысилась температура
выходящего масла или воды, двигатель следует немедленно
остановить, выяснить причины неполадок и устранить их.
Переход с I ступени на II производится после того, как теп-
ловоз достиг скорости 21—22 км/ч и двигатель развил макси-
мальные обороты. Сбросив обороты двигателя до 1000—1100
в минуту, необходимо рукоятку управления золотниковым кра-
ном переключить на II ступень, не задерживая ее между поло-
жениями I и II.
Перед преодолением подъема необходимо сделать разгон,
а затем по мере преодоления подъема в момент, когда скорость
тепловоза снизится до 21—22 км/ч, переключить коробку пере-
дач с II на I ступень, не задерживая рукоятку переключения
между положениями II и I.
152
При остановке тепловоза машинист должен установить штур-
валом двигатель на холостые обороты (не выключая муфты
реверса), а рукоятку управления ступенями перевести в ней-
тральное положение и плавно затормозить тепловоз.
Приемы торможения непосредственно тепловоза заклю-
чаются в следующем: при легком подтормаживании ручку крана
вспомогательного тормоза повертывают в положение «торможе-
ние» и ставят ручку в положение «перекрыша». При увеличе-
нии тормозного усилия ручку крана ставят опять в положение
«торможение» и далее в положение «перекрыша» и так повто-
ряют до тех пор, пока будет достигнуто требуемое тормозное
усилие. Если нужно освободить тормоза, ручку крана ставят
в положение «отпуск», воздух при этом выйдет из тормозных
камер в атмосферу и произойдет оттормаживание.
В том случае, когда требуется полное торможение, ручку
крана вспомогательного тормоза надо резко повернуть в поло-
жение «торможение» и держать ее в этом положении до полной
остановки тепловоза, а затем ручку крана поставить в положе-
ние «перекрыша» или «отпуск». Если во время полного торможе-
ния тепловоз пошел юзом (клапан максимального давления не
отрегулирован на нужное давление), нужно сбавить давление
краном вспомогательного тормоза. Движение тепловоза юзом
недопустимо, так как в это время эффект торможения умень-
шается, а на колесах образуется местная выработка, которая
отрицательно скажется на дальнейшей эксплуатации.
Приемы торможения подвижного состава, оборудованного
автотормозами, заключаются в следующем. При зарядке всей
тормозной системы подвижного состава сжатым воздухом ручку
крана машиниста поворачивают по часовой стрелке до упора.
Давление в магистрали при этом устанавливается 5 кг 1см2.
При торможении понижают давление в магистрали поворо-
том ручки крана против часовой стрелки. Чем больше повора-
чивают ручку крана, тем больше эффект торможения. Каждому
положению ручки крана соответствует определенное давление
в магистрали, а следовательно, и усилие торможения.
После остановки тепловоза при необходимости останавли-
вают двигатель.
Для остановки двигателя необходимо передвинуть рукоятку
независимого управления двигателем от себя до полной оста-
новки. Рукоятку блокировки главного вала перевести в положе-
ние 0, а включатель аккумуляторных батарей отключить.
МАНЕВРОВАЯ РАБОТА
Автоматизация процесса управления тепловозом позволяет
машинисту в основном сосредоточивать свое внимание на обес-
печении безопасности движения, исправной работе механизмов
153
и соблюдении техники безопасности вождения поездов, что осо-
бенно имеет значение при маневровых работах. При подходе
к тяжелому составу следует на расстоянии 10—20 м от голов-
ного вагона подать песок на рельсы.
После прицепки тепловоза к составу и соединения воздуш-
ных магистралей (для состава, оборудованного автотормозами)
машинист по сигналу обязан перевести реверс, не задерживая
его в нейтрали, в нужное направление и начать трогание.
Чтобы избежать повреждения шестерен и муфты реверса,
разрушения валов передачи, переключать реверс необходимо
только после полной остановки тепловоза.
На тепловозах, где установлена световая сигнализация вклю-
чения муфты, при полном включении муфты загорается кон-
трольная лампочка.
ОБКАТКА ТЕПЛОВОЗА
Каждый новый или вышедший из капитального ремонта теп-
ловоз должен пройти обкатку. Правильно проведенная обкатка
увеличивает срок службы машины, так как во время обкатки
происходит приработка трущихся поверхностей. Хорошо прира-
ботанные детали снижают потери на трение, благодаря чему
уменьшается расход горючего и смазки, а срок службы деталей
увеличивается.
На заводе тепловозы обкатывают очень короткое время, по-
этому вся обкатка должна производиться непосредственно на
месте эксплуатации.
В начальный период эксплуатации тепловоза в период об-
катки от машиниста требуется повышенное внимание к агрегатам
тепловоза и особо тщательный уход за ним. Во время обкатки
нужно соблюдать особый режим эксплуатации и ухода, так как
от этого зависит срок службы и экономичность тепловоза. Для
более равномерной приработки деталей обкатку производят сна-
чала на холостом ходу (без нагрузки), затем под нагрузкой.
Перед первым выездом тепловоз необходимо очистить от
пыли и грязи, смазать в соответствии с картой смазки, запра-
вить топливом, водой и маслом. Приработка деталей двигателя,
гидравлической передачи и осевых редукторов в значительной
степени зависит от качества масла, поэтому заливать масло
надо точно в соответствии с картой смазки.
Перед выездом необходимо проверить крепление узлов теп-
ловоза и при необходимости подтянуть их. Особое внимание при
осмотре следует уделить вращающимся узлам и рычажной си-
стеме тормоза. При отсутствии шплинтов, гаек, шайб их необ-
ходимо установить.
Обкатка тепловоза на холостом ходу. Перед обкаткой не-
обходимо проверить работу двигателя. Если контрольные при-
154
боры показывают нормальное давление и температуру масла и
воды, двигатель плавно набирает обороты и плавно снижает их
при изменении подачи топлива, можно приступить к обкатке
ходовой части, двигателя и гидравлической передачи тепловоза.
Обкатка на холостом ходу (без нагрузки) производится в те-
чение 10 ч, т. е. 5 ч необходимо проработать на переднем ходу,
а 5 ч на заднем.
На протяжении всего времени обкатки на холостом ходу сле-
дует наблюдать за работой основных узлов тепловоза: двига-
теля, гидравлической передачи, карданных валов, осевых редук-
торов, насосов и тормозной системы. При обнаружении ненор-
мального шума или перегрева одного из узлов нужно остановить
тепловоз, выяснить неисправность и устранить ее.
Проверяется работа и показания контрольных приборов и
системы управления тепловозом. Ослушивать и осматривать
узлы следует не реже чем через 1 ч работы.
По окончании обкатки на холостом ходу нужно произвести
контрольный осмотр всех узлов, проверить герметичность тру-
бопроводов и дорегулировать отдельные узлы. При необходи-
мости подтянуть крепеж.
Обкатка под нагрузкой. Обкатка тепловоза под нагрузкой
производится с постепенным увеличением тяговой нагрузки на
прицепном приборе в течение 100 ч. Сначала тепловоз загру-
жают (прицепляют состав) приблизительно на 71 поминальной
нагрузки, затем нагрузку постепенно увеличивают до 3/4 номи-
нальной.
Так, с усилием на прицепном приборе 1000—1100 кг тепловоз
обкатывают в течение 25 ч,\ с усилием 2000—2200 кг — 35 ч и
с усилием 3500—3700 кг — 40 ч.
Во время обкатки необходимо усиленно контролировать
работу всех узлов тепловоза, своевременно устранять обнару-
женные неисправности.
По окончании обкатки производится контрольный осмотр,
проверка креплений, смена масла в двигателе, гидравлической
передаче и осевых редукторах.
Все баки, фильтры и масляные картеры промывают и зали-
вают чистым маслом.
После обкатки, осмотра, замены масла, дорегулировки и
устранения всех неисправностей составляют акт и тепловоз
сдают в эксплуатацию.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ
МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ РАБОТЕ НА ТЕПЛОВОЗАХ
Машинист должен знать и соблюдать основные правила
инструкции по технике безопасности и промышленной сани-
тарии.
155
Принимая тепловоз перед выездом, машинист обязан тща-
тельно проверить техническое состояние двигателя, приборов,
механизмов и ходовых частей тепловоза. Перед осмотром дви-
гателя необходимо снять рукоятку блокировки главного вала,
чтобы случайным включением кнопки стартера не привести во
вращение коленчатый вал.
При проверке действия и исправности приборов, находя-
щихся под давлением, необходимо открывать вентили и краны
осторожно и плавно, не ударяя молотком.
При обнаружении утечек в приборах и трубопроводах, на-
ходящихся под давлением, их необходимо отключить от источ-
ника питания, снизить давление до атмосферного и только после
этого приступить к ремонту.
Устранять обнаруженные утечки масла, топлива, воды и воз-
духа в трубопроводах, проходящих вблизи вращающихся или
движущихся частей тепловоза, а также снимать или устанавли-
вать форсунки без рукавиц и при работающем двигателе за-
прещается. Гаечные ключи должны строго соответствовать
установленным размерам. Запрещается пользоваться гаечными
ключами с увеличенным зевом, с постановкой прокладок между
гранью гайки и зевом ключа, наращивать гаечный ключ, уда-
рять по ключу молотком или нажимать на ключ ломиком через
опору.
До запуска двигателя машинист обязан закончить осмотр
всех узлов тепловоза, а также убрать из машинного помещения
(из-под капота) ненужный инструмент и посторонние предметы
и убедиться, что все люки закрыты и ограждения установлены
на места.
Все замеченные неисправности в процессе осмотра должны
устраняться немедленно, так как любая оставленная без внима-
ния неисправность может привести к серьезной аварии.
Перед началом проворачивания коленчатого вала следует
убедиться, что возле вращающихся деталей никого нет.
В случае появления ненормальных стуков при работе дви-
гателя необходимо немедленно остановить его.
Категорически запрещается пользоваться открытым огнем
(факелами), особенно при осмотре аккумуляторных батарей
с открытыми пробками.
Перед осмотром низа ходовой части тепловоза необходимо
выключить золотниковый кран, привести в действие тормоза
(ручной) и подложить под колеса башмаки.
Следует проявлять осторожность при проверке наличия воды
и избегать случаев попадания охлаждающей воды из краника
на незащищенные части тела. Специально приготовленная вода
для охлаждения двигателя имеет антикоррозийные присадки,
которые вызывают раздражение кожи и особенно слизистой
оболочки.
156
Машинист, прежде чем привести тепловоз в движение, обязан
убедиться в том, что сцепщик находится в кабине. Во время
движения тепловоза категорически запрещается находиться на
подножках, у капота, высовываться из окон при заезде и вы-
езде из депо.
Во время движения поезда двери кабины должны быть за-
крыты, но не на замок. Доступ на тепловоз разрешается только
лицам, имеющим соответствующее разрешение при условии обя-
зательного извещения об этом машиниста.
При движении тепловоза по деповским и станционным путям
машинист обязан следить за сигналами, состоянием путей, пра-
вильным положением попутных стрелок, подавать установлен-
ные сигналы и не допускать превышения разрешенных скоростей
движения. Если на пути следования тепловоза находятся люди,
то машинист должен подавать сигналы до тех пор, пока они
не удалятся с пути на безопасное расстояние.
При всякой работе, выполняемой на тепловозе или около
тепловоза, необходимо иметь надежную и крепкую опору и не
пользоваться для этого неустойчивыми предметами. Не следует
забывать, что в зимнее время наружные площадки покрываются
льдом и поэтому передвигаться по ним следует с особой осто-
рожностью.
Особая осторожность требуется от машиниста в случае оста-
новки поезда на перегоне. Здесь, прежде чем сойти с тепловоза,
следует осмотреть место остановки, а ночью это место необ-
ходимо осветить. Если остановка произошла на спуске или
подьеме и необходимо произвести осмотр, ремонт или смазку
деталей тепловоза, то предварительно надо убедиться, что
состав и тепловоз заторможен. Место производства таких работ
в ночное время должно быть освещено.
Кроме правил по технике безопасности, машинистам тепло-
возов необходимо знать основные требования по технике без-
опасности при ремонте тепловозов. Согласно этим требованиям
тепловоз, подаваемый в депо для ремонта, необходимо очистить
от грязи, отключить аккумуляторную батарею от электрических
цепей, отсоединив ее кабельные наконечники от плюса и минуса
батареи.
Во время ремонтных работ на тепловозе для освещения не-
обходимо пользоваться только низковольтной сетью депо напря-
жением 12—36 в.
Во время запуска двигателя после ремонта около него могут
находиться только лица, связанные с выпуском тепловоза из ре-
монта. Находиться на площадках тепловоза во время запуска
двигателя категорически запрещается.
Запрещается вместо типовых предохранителей применять
свободно висящие временные провода, ставить некалиброван-
ные вставки и «жучки» в цепях тепловоза.
157
Карта смазки
№ на рис. 65 Наименование точек смазки Условное обо- значение сорта смазки Количество точек смазки Указания по выполнению смазки
1 2 3 4 5
Проверять уровень ежедневно, менять масло
ч е р е з 100—200 ч р । а б о ты
1 Масляный бак и картер двигате- ля М 1 Наливать через воронку с сет- кой, проверять уровень пос- ле 2 мин работы двигателя, менять масло на прогретом двигателе через 100 ч рабо- ты
4 Масляный бак гидропередачи И 1 Наливать через воронку с сет- кой, проверять уровень пос- ле 2—3 мин работы гидро- передачи; первая замена масла через 100 ч работы гидропередачи, последующая замена через 100 ч или пос- ле неудовлетворительного химического анализа масла Анализ масла на соответствие ГОСТ проверять через каж- дые 200 ч работы гидропере- дачи
С м а з ы в а ть ежедневно
25 Направляющие буксы Летом —УС Зимой —И 16 Летом нагнетать шприцем, сде- лав 3—4 хода Зимой ручной масленкой по 4—5 капель
Проверять у р о в е н ь м а с л а через 50 работы
и при необходи мост и доливать
2 Корпус регулято- ра и корпус топливного на- соса М 2 Наливать через заливное от- верстие до уровня контроль- ной пробки
19 Картер осевого редуктора Н 4 Доливать до верхней метки маслоизмерителя, заменять через Ю00 ч работы и сезон- но
6 Картер компрес- сора К 1 Доливать до верхней метки маслоизмерителя, заменять через 1000 ч работы
20 Опора рамы теп- ловоза н 8 Доливать до уровня наливно- го отверстия, заменять сезон- но
29 Редуктор форсу- ночного подо- гревателя ц 1 Добавлять 20^-30 г смазки че- рез пробку
158
№ на рис. 65 Наименование точек смазки Условное обо- значение сорта смазки Количество точек смазки Указания по выполнению смазки
1 2 3 4 5
Смазывать через 100 ч работы
15
5
22
26
24
Шлицевое соеди-
ние карданного
вала
Шкив привода
компрессора
Шарнирное соеди-
нение реактив-
ной тяги
Задний подшип-
ник проходного
вала осевого
редуктора
Подшипники бук-
сы
31 Подшипник угло-
вого редуктора
привода пита-
тельного и от-
качивающего
насосов
32 Подшипник про-
межуточной
опоры привода
питательного и
открывающего
насосов
30
9
8
10
12
УС 6 Нагнетать шприцем до появ-
УС ления свежей смазки из за- зоров
1 Нагнетать шприцем, сделав 3— 4 хода
УС 4 Нагнетать шприцем до появле- ния свежей смазки из зазо- ров
УС 4 Нагнетать шприцем, сделав 2— 3 хода
с 8 Нагнетать шприцем, сделав 3— 4 хода. Полная смена смаз- ки сезонно
УС 1 Нагнетать шприцем, сделав 4— 5 ходов
УС 1 Нагнетать шприцем, сделав 3— 4 хода
Смазывать через 500 ч работы
Подшипник ведо-
мого шкива
вентилятора
Вспомогательный
вал управле-
ния
Ролик рычагов
управления, все
трущиеся по-
верхности си-
стемы управле-
ния
Привод ручного
тормоза
Тормозной винт и
упорный под-
шипник ручно-
го тормоза
УС
УС
Летом — УС
Зимой — А
УС
УС
1
2
Заправить 150—180 г смазки,
подогретой до 80—90°С
Нагнетать шприцем до по-
явления свежей смазки из за-
зоров
Очистить от старой и смазать
свежей смазкой все трущиеся
поверхности системы управ-
ления
Очистить от старой и смазать
свежей смазкой
Покрыть тонким слоем смаз-
ки
159
№ на рис. 65 Наименование точек смазки Условное обо- значение сорта смазки Количество точек смазки Указания по выполнению смазки
1 2 3 4 5
13 Валики и тяги ручного тормо- за и переклю- чения реверса Летом — УС Зимой — А 12 Очистить от старой и смазать свежей смазкой все трущие- ся поверхности
17 23 Шарнирное сочле- нение кардан- ного вала Валики и тяги тормозной си- стемы тележки Н УС Нагнетать шприцем до появле- ния смазки из предохрани- тельного отверстия Покрыть тонким слоем смазки
Смазку менять через 2000 ч работы
или п о истечении 1 ,5—2 года
3 Подшипники стар- тера и генерато- ра ц 2 Генератор и стартер разби- раются, подшипники промы- вают в бензине, просуши- вают Смазкой заполняется 2/3 поло- сти подшипника
28 Электродвигатели форсуночного подогревателя и обогревателей кабины п 3 Электродвигатели разбирают, подшипники промывают в бензине, просушивают Смазкой .заполняют 2/3 полости подшипника
Смазку менять при разборке
7 Подшипники главного вала управления УС 2 Подшипники промывают в бен- зине, просушивают Смазкой заполняют 2/3 поло- сти опоры
21 Подпятник тележ- ки Н 2 При каждой выкатке тележки
14 Гидравлический амортизатор АВ 8 Заливать масло
18 Демультиплика- тор спидометра И 1 Заливать 5 см3
16 Тросик спидомет- ра п 1 Нанести на трос слой смазки (пропиткой)
27 11 Буферный стер- жень Клеммы аккуму- ляторов УС 2 4 Нанести на поверхность стерж- ня и втулки слой смазки Смазывать техническим вазе- лином при каждой очистке наконечников
160
Смазки, применяемые при эксплуатации тепловоза ТУ-4
Условное обозначение сорта смазки Смазки, применяемые при температуре воздуха выше +5° (летние) Смазки, применяемые при температуре воздуха ниже -f-5° (зимние) "
Л4 Авиационное масло МК-22 или МС-20, ГОСТ 1013—49 Авиационное масло МС-14, ГОСТ 1013 — 49
Н Масло трансмиссионное авто- тракторное, ГОСТ 542 — 50 (нигрол летний) Масло трансмиссионное авто- тракторное, ГОСТ 542 — 50 (нигрол зимний)
К Компрессорное масло марки 19Т, ГОСТ 1861—54 Компрессорное масло марки М, ГОСТ 1861 — 54
АВ И А Ц С УС п Автотракторное масло 7, ГОСТ 1862 — 63 Индустриальное масло 12 или 20, ГОСТ 1707 — 51 или ве- ретенное масло АУ, ГОСТ 1642 — 50 Автотракторное масло 10, ГОСТ 1862 — 63 Смазка ЦНИАТИМ-201, ГОСТ 6267 — 59 Смазка 1—13 жировая, ГОСТ 1631—61 Смазка универсальная средне- плавкая (солидол жировой) УС-2 (л), ГОСТ 1033 — 51 Смазка приборная АФ-70 (смазка УНМА) ГОСТ 2967 — 52 Смесь 50% автотракторного масла 7, ГОСТ 1862 — 63 и 50% индустриального 12в ГОСТ 1707 — 51
Каждый тепловоз оснащается установленным по описи про-
тивопожарным инвентарем, который должен находиться в ис-
правном состоянии и на определенном месте.
В эксплуатации нельзя допускать прямого нагрева огнету-
шителя солнечными лучами или другими источниками тепла;
навешивать на него какие-либо провода и тросы, мешающие сво-
бодному использованию огнетушителя; ударять по баллону.
Смазочные материалы должны храниться в металлических
бидонах с плотно закрывающимися крышками.
При возникновении пожара на тепловозе необходимо пере-
вести в нулевое положение золотниковый кран и рукоятку бло-
кировки главного вала, выключить все кнопки и переключатели
управления, остановить и затормозить тепловоз и подать сигнал
пожарной тревоги, чтобы находящиеся поблизости люди могли
принять участие в тушении пожара. Остановка поезда на мостах,
под мостами, в тоннелях и других местах, не допускающих ту-
шения пожара, запрещается.
11 М. И. Бутылочкин 161
Рис. 65. Карта смазки
При возникновении пожара машинист должен принять все
меры к его ликвидации и одновременно отцепить тепловоз от
состава. После выполнения указанных требований машинист не-
медленно принимает меры к тушению пожара, применяя находя-
щийся на тепловозе огнетушитель и другие средства пожароту-
шения.
После пожара тепловоз должен быть тщательно осмотрен.
В случае повреждения двигателя, гидропередачи, вспомогатель-
ных устройств, аппаратов, без которых дальнейшая работа не-
возможна, тепловоз следует в нерабочем состоянии до депо.
СМАЗКА ТЕПЛОВОЗА
Продолжительность работы того или иного узла в большой
степени зависит от применения масел и смазок надлежащих
сортов и от соблюдения сроков и чистоты смазки.
Карта смазки показана на рис. 65.
При наличии в тепловозе нескольких одноименных деталей,
расположенных симметрично и подлежащих смазке, одна из них
на карте обозначается соответствующим номером с длинной
пунктирной линией, направленной к месту смазки; к остальным
симметричным деталям проведены только короткие пунктирные
линии.
11*
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Общее описание и техническая характеристика тепловоза ТУ-4 ... 3
Устройство основных узлов тепловоза ТУ-4.........................10
Двигатель У1Д6-250ТК.......................................10
Внешняя характеристика.............................. . 10
Устройство двигателя .................................. 12
Система питания двигателя.............................12
Система охлаждения двигателя..........................15
Система смазки двигателя..............................24
Система всасывания и выхлопа..........................26
Турбокомпрессор.........................................28
Трансмиссия тепловоза .................................... 32
Гидромеханическая передача..............................36
Комплексный гидротрансформатор..........................40
Коробка передач ....................................... 52
Система питания гидротрансформатора и переключения ко-
робки передач.......................................58
Карданный привод........................................77
Осевой редуктор с колесной парой ...................... 80
Ходовая часть тепловоза .................. . ............ 83
Тележка.................................................83
Рама тепловоза..........................................98
Кузов тепловоза ......................................
Опора рамы............................................
Пульт управления..........................................
Щиток приборов........................................
Стол управления ......................................
Главный вал управления реверсом.......................
Управление включением ступеней........................
Рычаги управления двигателем..........................
Воздушная система и тормозное оборудование................
Компрессор ВВ-0,7/8...................................
Компрессор МАЗ-200 ...................................
Регулятор давления ...................................
Ресивер ..............................................
Краны и клапаны управления ...........................
Кран машиниста (усл. № 326)...........................
Тормозной кран (усл. № 4ВК)...........................
Клапан максимального давления ........................
Предохранительный клапан (усл. № Э-216)...............
Воздухораспределитель песочницы ......................
Электропневматический вентиль ........................
Пневматические песочницы..............................
Тормоз ручной ............................................
100
103
105
107
109
ПО
116
117
120
122
124
127
130
131
131
132
133
135
135
136
138
140
164
Привод спидометра.........................................143
Электрооборудование ..................................... 144
Осветительное оборудование.............................145
Тяговая характеристика тепловоза ............. 145
Эксплуатация тепловоза ........................................ 150
Пуск двигателя.........................................150
Трогание, движение в пути следования и остановка тепловоза 151
Маневровая работа.........................................153
Обкатка тепловоза.........................................154
Техника безопасности и противопожарные мероприятия при работе на
тепловозах......................................................155
Карта смазки............................................ 158
Смазки, применяемые при эксплуатации тепловоза ТУ-4 . . .161
Смазка тепловоза................................................163
Михаил Иванович Бутылочкин,
Михаил Иванович Кондратов,
Владимир Алексеевич Манохин,
Алексей Иванович Кузьмин
ТЕПЛОВОЗ ТУ-4 КОЛЕИ 750 мм
Редактор издательства Е. П. Плеско
Технчиеский редактор И. В. Сысоева
Корректор В. И. Аралова
Переплет художника Ю. К. Мосеева
Т-06661. Сдано в производство 3/1 1966 г.
Подписано к печати 5/V 1966 г. Бумага 60x90716
типогр. № 1. Печ. л. 10,5. Уч.-изд. л. 10,39.
Тираж 6500 экз. Из дат. № 233/64.
Цена 62 коп. Зак. 39.
Тематический план 1966 г. № 94
Москва,
издательство «Лесная промышленность»
Ленинградская типография № 8
Главполиграфпрома Комитета по печати
при Совете Министров СССР.
Ленинград, Прачечный пер., д. 6.
62 кол.
И О -А А т е л ьство
десндя про/иышленность