Назначение. Устройство и принцип работы. Гидромуфта привода
вентилятора холодильника поддерживает соответствующие режимы работы
холодильника путем изменения числа оборотов вала и передаваемой мощности
к вентилятору. В комплексе с системой автоматики (сервоприводом,
термодатчиками и т. д.) она позволяет автоматически управлять работой
холодильника, обеспечивая при этом постоянство температурного режима
дизеля, а при необходимости дает возможность перейти на ручное
управление работой холодильника.
Гидродинамическая муфта 38 (рис. 213) с черпательным 46 и реечным 97
устройствами предназначена для регулирования передаваемой скорости
вращения вала путем изменения наполнения маслом ее круга циркуляции.
Конический редуктор 28 замедляет вращение при передаче движения с
горизонтального вала 32 на вертикальный вал 35. Муфта смонтирована на
ступице 4, установленной во фланце 1, и вместе с коническим редуктором
помещена в общий корпус 36. В корпусе расположены лопастный насос 63,
служащий для перекачки масла из картера гидромуфты в масляную систему
дизеля, сетчатый фильтр 48, сапун 6 и рым-болт 24. Для подвода масла в
круг циркуляции и отвода его в масляную систему дизеля в гидромуфте
имеются каналы 108 и 53, образующие систему питания, а для смазки
шестерен и подшипников конического редуктора предусмотрены каналы 15
системы смазки.
Гидродинамическая муфта состоит из ведущего вала 68 с насосным колесом
39, размещенных в колоколе 8, и турбинного колеса 9, жестко соединенного
с колоколом при помощи шпилек и гаек. Эти колеса гидромуфты смонтированы
на подшипниках качения в ступице 4. Рабочие элементы насосного и
турбинного колес при совмещении образуют пустотелое кольцо, внутренняя
полость которого разделена 40 радиальными лопатками на насосном колесе и
42 на турбинном. Эта кольцевая полость заполняется маслом, поступающим
через штуцер подвода 102, канал 108 во фланце 1, ступице 4, втулке
привода 3 и ведущем вале 68. Масло, заполняющее рабочую кольцевую
полость гидромуфты, при работе приобретает замкнутое круговое движение,
которое происходит в плоскости ее поперечного сечения, называемого
кругом циркуляции. Таким образом, механическое движение от насосного
колеса к турбинному передается при помощи ^жидкости (масла),
циркулирующей в рабочей полости колес. Под напором масла, создаваемым
насосным колесом, турбинное колесо получает вращение в ту же сторону,
что и насосное, однако относительно него имеет скольжение (отставание),
величина которого зависит от передаваемой мощности и степени заполнения
круга циркуляции масла. Кроме того, при вращении колес гидромуфты масло,
заполняющее круг циркуляции, центробежной силой
поджимается к его внешнему диаметру. Из круга
циркуляции часть масла вытекает через зазор между турбинным и насосным
колесами и заполняет полость между насосным колесом и колоколом, откуда
оно откачивается черпа-тельными трубками 47. Черпательные трубки
смонтированы на ступице 4. Один конец *х приварен к шестерням 45,
свободно проворачивающимся на пустотелых пальцах 49, а второй конец
(сопло) открыт и перемещается в кольцевой корытообразной камере,
образованной по периферии в отливке насосного колеса. Сопло во время
работы гидромуфты можно устанавливать на любом заданном расстоянии от
оси вращения валов путем проворота шестерни 45 на пальце 49. Так как
черпательная трубка и ее сопло при установившемся режиме гидромуфты
неподвижны относительно корпуса, а масло совместно с колесами гидромуфты
имеет вращательное движение и набегает на сопло, то происходит
нагнетание масла в черпательную трубку и опорожнение всего центрального
«ространства до периферии цилиндра, описываемого отверстием сопла. Из
черпательной трубки 47 масло поступает через пустотелый палец 49 канала
53 в ступице 4 и фланце / и отводной штуцер 104 в масляную систему
дизеля. Изменение положения сопла черпательной трубки относительно круга
циркуляции изменяет наполнение круга циркуляции маслом и приводит к
соответствующему изменению числа оборотов турбинного колеса при одних и
тех же оборотах насосного колеса. При полностью заполненном круге
циркуляции, когда черпательные трубки сведены на наименьший диаметр, при
передаче полной мощности вентилятора холодильника скольжение турбинного
колеса составляет около 2%. При полностью опорожненном круге циркуляции,
когда черпательные трубки разведены на наибольший диаметр, и частоте
вращения насосного колеса 1160—2465 об/мин, имеет место ведение
турбинного колеса в иределах 200—400 об/мин, обусловленное наличием
воздуха и небольшого количества масла в круге циркуляции. При
промежуточных положениях черпательных трубок и соответствующем
заполнении круга циркуляции маслом число оборотов турбинного колеса
может регулироваться от 200 до 2420 об/мин, что соответствует 100—1160
об/мин вала вентилятора холодильника.
Привод черпательных трубок осуществляется через шестерни 45, входящие в
зацепление с зубьями приводной втулки 3, с другою конца которой
установлена на шпонке шестерня 82, зацепляющаяся с зубчатой рейкой 81.
Осевой ход рейки, равный 42 мм, ограничивается упорными гайками 93 и 100
и соответствует полному перемещению сопла черпательных трубок от
наименьшего диаметра 206 мм до наибольшего. В гайку 100 упирается
пружина 101, переводящая рейку в крайнее положение до упора гайки 100 в
торец втулки 99, при котором черпательные трубки сведены до наименьшего
диаметра и гидромуфта передает наибольшую скорость и мощность. При упоре
гайки 93 в торец втулки 94 черпательные трубки разводятся до наибольшего
диаметра, при котором турбинное колесо уменьшает обороты до минимальных.
В гайку 100 ввинчена шпилька 103, соединяющаяся с зацепом, приваренным к
гайке 107. На шпильку навинчена и застопорена шплинтом гайка 105. Гайка
107 отрегулирована так, что при наибольшем ходе рейки (42 мм) ее зацеп
не доходит до торца гайки 105. В таком положении гайка 107 стопорится
проволокой. Это устройство предназначено для выключения гидромуфты или
ограничивания передаваемой через нее мощности. Для этого необходимо
снять стопорение и вывинчивать гайку 107 до тех пор, пока гайка 93 не
дойдет до упора и не выключит гидромуфту или переместится на
соответствующую величину, ограничивая ход рейки и величину передаваемой
мощности.
В гидромуфтах первого выпуска шпилька 103 имела большую длину и
выступала над торцом гайки 107. На этот конец шпильки вместо гайки 105
навинчивался маховичок, который, упираясь в торец гайки /07, выводил
рейку в положение выключения гидромуфты.
При установке гидромуфты на тепловоз в торец гайки 93 упирается шток
сервопривода автоматики, взаимодействующий с термодатчиками,
размещенными в водяной и масляной системах дизеля. Сервопривод
автоматически
переводит рейку гидромуфты в соответствующее положение и тем самым
непрерывно регулирует температуру воды и масла дизеля.
Конический редуктор гидромуфты состоит из горизонтального 32 и
вертикального 35 валов с шестернями 31 и 34, имеющими соответственно 23
и 48 зубьев и уменьшающими обороты в 2,09 раза при передаче их на
вертикальный вал. Горизонтальный вал соединен с турбинным колесом
гидромуфты при помощи шлицевого соединения, а вертикальный вал имеет на
выходе фланец 18, к которому крепится карданный вал, передающий вращение
вентиляторному колесу холодильника. При максимальной частоте вращения
ведущего вала гидромуфты 2465 об/мин и работе вентилятора холодильника
на полной мощности (при 1160 об/мин вентилятора) через ведущий вал
гидромуфты передается мощность 125 кВт. Ведущий 69 и ведомый 18 фланцы
гидромуфты имеют направление вращения против часовой стрелки, если
смотреть на каждый со стороны подсоединения. Давление масла в системе
питания гидромуфты в зависимости от режимов работы двигателя должно быть
0,3—1,2 кгс/см2, а давление смазки
0,2—0,7 кгс/см2. Масса гидромуфты в рабочем состоянии без сервопривода и
автоматики составляет 510 кг.