Конструктивные особенности. Корпус 36 (Рис. 213) гидромуфты представляет
собой чугунную отливку, имеющую две полости — переднюю, открытую с
торца, предназначенную для размещения гидромуфты, и заднюю, имеющую две
расточки, оси которых пересекаются под углом 90°, и служащую для
установки валов конического редуктора. В задней полости имеются два
люка, необходимые при регулировке зубчатого зацепления шестерен. Задняя
полость соединена с передней отверстием для слива масла. Нижняя часть
передней полости служит поддоном для сбора масла и в торцовой стенке
имеет резьбовое отверстие для установки сетчатого фильтра. В торцах всех
расточек выполнены резьбовые отверстия для закрепления гнезд подшипников
и фланца 1, устанавливаемого в расточке передней полости.
Фланец 1 предназначен для установки ступицы 4 и деталей гидромуфты. Он
отлит из стали и имеет две расточки — центральную, куда посажена с
натягом Н1 (0,125—0,055 мм) ступица 4, и нижнюю — для установки привода
насоса. Выше центральной расточки имеется окно люка, служащее при
установке колокола 8 для завинчивания гаек 5. Под нижней расточкой
расположены каналы 55, предназначенные для слива утечек масла в картер.
Нижняя расточка соединена с центральной отверстием 54, через которое
поступает масло для смазки подшипников привода насоса. Выше центральной
оси перпендикулярно плоскости, проходящей через оси расточек, имеется
отверстие, в которое запрессованы с натягом Н2 (0,11—0,01 мм) втулки 96
и 98, являющиеся направляющими для зубчатой рейки 81, и втулки 94 и 99,
служащие для установки манжет 95, уплотняющих шток рейки. Резьбовое
отверстие штуцера 104 для отвода масла из круга циркуляции гидромуфты,
расположенное на горизонтальной оси с левой стороны от центральной
расточки, соединено с цилиндрическим пазом ступицы 4, а резьбовое
отверстие штуцера 102 для подвода масла, расположенное ниже первого,
сообщается с внутренней полостью ступицы 4 ив месте пересечения с пазом
отсоединяется от него при помощи втулки 109. В верхней части имеется
резьбовое отверстие для установки сапуна. В конце 1966 г. на тепловозах
была установлена партия гидромуфт привода вентилятора с безманжетными
уплотнениями (см. рис. 213), в которых фланец 87 отлит из алюминиевого
сплава. Конструктивное отличие этого фланца заключается в центральной
расточке, где ступица 89 крепится с внутренней стороны болтами 88 вместо
прессовой посадки при стальном фланце, а с наружной стороны
устанавливается непосредственно в расточку фланца гнездо 86, которое при
варианте со стальным фланцем заходит в расточку ступицы.
Кроме того, сливные каналы 55 в алюминиевом фланце выполнены
непосредственно в отливке.
Передняя крышка 56, устанавливаемая на переднем торце фланца, отливается
для гидромуфт с манжетным уплотнением из чугуна, а с безманжетным (см.
вариант II) — из алюминиевого сплава. Она фиксируется на фланце от
смещения тремя штифтами 78 и для обеспечения
соосности ее расточки обрабатывается совместно с расточками фланца. В
верхней расточке крышки предусмотрено уплотнение выхода ведущего вала,
которое при варианте с чугунной крышкой состоит из лабиринтового
уплотнения, образованного проточками и выступами в крышке и шестерне 74
привода насоса, и манжетного уплотнения, состоящего из резиновой манжеты
64 и пружинки 65, расположенной в ее канавке. При установке резиновая
манжета вместе с надетой пружинкой центруется внутренней кромкой на
цилиндрической поверхности фланца 69 или в специальном приспособлении,
после чего поджимается стальным кольцом 66. Это кольцо сажается по
напряженной посадке и стопорится раскерновкой наружной кромки
соединения. В канавку кольца 66 укладывается войлочное кольцо 67
сальника, защищающее манжетное уплотнение от попадания пыли и грязи.
При варианте с алюминиевой крышкой 85 (вариант II) уплотнение
осуществляется с помощью кольца 84 лабиринта, заходящего с радиальным
зазором Дх (0,23—0,4 мм) в проточку крышки, и имеющихся на наружной
цилиндрической поверхности винтовых канавок правого направления, а также
винтовых канавок правого направления на цилиндрической поверхности
фланца 83, образующего с расточкой крышки радиальный зазор Ег (0,23—0,46
мм). В нижней расточке крышки установлен лопастный насос.
Ступица 4 или 89 является опорой для установки гидродинамической муфты и
черпательного устройства. Во внутренней ее расточке расположен привод
черпательного устройства и ведущий вал с подшипниками, проходит канал
подвода масла в круг циркуляции гидромуфты. С наружной стороны ступицы
имеются два цилиндрических паза, один из которых заходит в расточку
фланца и служит для сообщения канала 53 отвода масла от черпательных
трубок с отверстием во фланце к отводному штуцеру 104.
Другой паз расположен с противоположного конца ступицы и предназначен
для размещения черпательных трубок, когда они складываются до
наименьшего диаметра. Во внутренней полости ступицы со стороны
черпательных трубок расположена посадочная поверхность под роликовый
подшипник ведущего вала, с внутреннего торца которой имеются два паза
для снятия наружного кольца этого подшипника. На наружной цилиндрической
поверхности ступицы расположена посадочная поверхность для установки и
крепления узла радиально-упорного подшипника колокола.
Узел радиально-упорного подшипника 51 колокола состоит из шарикового
подшипника № 176130, насаженного на ступицу с натягом В1 (0,068— —0,003
мм), а в гнезде 50 — с зазором Гг (0—0,075 мм), крышки 52, имеющей во
внутренней расточке лабиринтовые канавки для уплотнения со ступицей, и
деталей крепления подшипника. Подшипник имеет внутреннее кольцо,
состоящее из двух колец, и может воспринимать повышенную осевую
нагрузку. Однако он требует более тщательной сборки и надежного
закрепления внутренних колец. При монтаже этого узла сначала надевается
крышка 52, затем предварительно нагретый в масле до температуры 90° С
сажается подшипник и затягивается гайкой 7 с обеспечением плотного упора
торцов внутренних колец подшипника. Гайка стопорится шпонкой,
удерживаемой от выпадания пружинным кольцом, заходящим в канавку гайки.
Для удержания пружинного кольца от проворачивания на его торцах имеется
заклепка, головка которой заходит в один из радиальных пазов гайки,
ограничивающей ее перемещение.
На наружном кольце подшипника установлено гнездо 50, на котором
расположен колокол 8. Он представляет собой алюминиевую чашеобразную
отливку с лопатками на внутреннем торце. Окончательная установка
колокола в узел радиально-упорного подшипника производится после
установки черпательного устройства и осевой регулировки ведущего вала с
насосным колесом. Крепление осуществляется при помощи шпилек и гаек,
фиксируемых стопорными шайбами.
Черпательное устройство 46 состоит из двух дугообразных, черпательных
трубок 47, соединенных с шестернями 45, которые устанавливаются с
боковым
зазором л л (0,06—0,214 мм) в пазах ступицы на
пустотелых пальцах 49. Пальцы расположены на горизонтальной оси ступицы
и заходят в ее отверстия с зазором Пг (0—0,022 мм). Одна из черпательных
трубок, идущая от левого пальца (если смотреть на торец ступицы с
внутренней стороны гидромуфты), огибает ступицу сверху, а другая, идущая
от правого пальца, — снизу. Таким сбразом, при разводе черпательных
трубок, т. е. при перемещении их сопел от наименьшего до наибольшего
диаметра установки, они будут поворачиваться против движения часовой
стрелки (если смотреть на них со стороны круга циркуляции гидромуфты).
Втулка 3 привода черпачков устанавливается и центрируется на двух
кольцах 2, заходящих в расточку ступицы с зазором Сх (0,04—0,11 мм). Эти
кольца посажены на наружную поверхность втулки 3 по напряженной посадке
(натяг 0,023 мм, зазор 0,027 мм) и зафиксированы штифтами. Кроме того,
они служат уплотнением от попадания масла из канала питания в полости
ступицы. Внутри втулки 3 с обоих ее концов запрессованы по тугой посадке
(натяг 0,03 мм, зазор 0,02 мм) металлокерамические втулки 80,
фиксируемые раскерновкой в четырех местах торцов втулки 3. Втулки 80
внутри имеют лабиринтовые канавки, образующие с ведущим валом радиальный
зазор Т1 (0,1—0,6 мм), и служат для уплотнения канала питания. Полости
канала питания между втулкой 3 и ступицей с одной стороны и ведущим
валом с другой стороны сообщаются между собой через отверстия диаметром
15 мм в стенке этой втулки. До установки втулки 3 сначала выставляют в
крайнее положение черпательные трубки, сопла которых разводят до
наружного диаметра установки с учетом зазора е (1—2 мм) между носком
сопла и насосным колесом, а зубчатую рейку выводят до упора гайки 93 в
торец втулки 94. После этого втулку 3 заводят зубчатым венцом с 42
зубьями в зацепление с шестеренками черпачков и фиксируют в осевом
направлении фланцем, который крепится к ступице болтами, стопорящимися
проволокой. На выступающую часть этой втулки устанавливают по
напряженной посадке (натяг 0,023 мм, зазор 0,027 мм) шестерню 82 с 47
зубьями, надевающуюся своим пазом на шпонку втулки и одновременно
заходящую зубьями в зацепление с зубчатой рейкой 81, после чего стопорят
их пружинным кольцом 79. Для установки черпачков на наибольший диаметр
при сборке пользуются специальным приспособлением (рис. 214). При
отсутствии приспособления можно воспользоваться ведущим валом с насосным
колесом, установленным в ступице, и развести черпачки до упора носков их
сопел во внутреннюю цилиндрическую поверхность камеры черпачков
насосного колеса. После установки шестерни 82 окончательно регулируют
реечное устройство с обеспечением упора гайки 93 в торец втулки 94 при
полностью разведенных черпательных трубках и зазоре е (1 — 2 мм) между
носком черпачка и насосным колесом и обеспечением диаметра установки
сложенных черпачков 206 ± 3 мм при упоре гайки 100 в торец втулки 99.
Ведущий вал 68 с насосным колесом 39 соединяется при помощи призон-ных
болтов и корончатых гаек и опирается на два подшипника — роликовый №
2312 и шариковый № 322. Внутреннее кольцо роликового подшипника 41
посажено на ведущий вал с натягом Вг (0,038 — —0,003 мм) и закреплено от
осевого перемещения двумя полукольцами 42, заходящими в паз вала и
стягиваемыми кольцом 43. Кольцо 43 от сползания стопорится раскерновкой
торца полуколец в месте соединения. Наружное кольцо подшипника 41
заходит в гнездо ступицы с зазором Г2 (0—0,058 мм) и стопорится
пружинным кольцом 40.
Во внутреннее кольцо шарикового подшипника 76
посажена втулка 73 с натягом В3 (0,038 — 0,003 мм), а наружное его
кольцо заходит в гнездо 77 с зазором Г3 (0—0,058 мм). Подшипник 76 в
сборе G гнездом и втулкой 73 крепится в расточке ступицы при помощи
крышки 75 и болтов и служит для установки ведущего вала и регулировки
его расположения в осевом направлении.
Ведущий вал при сборке с шариковым подшипником заводится через ступицу
со стороны роликового подшипника и заходит во втулку 73 с зазором Ух (0
— 0,047 мм). В ведущем вале предусмотрен штифт 62, заходящий в паз
втулки 73 и фиксирующий ее от проскальзывания при вращении. Во время
установки ведущего вала сначала при снятом колоколе определяют и
регулируют зазор Фл (не менее 1 мм) между черпательными трубками и
внутренним торцом камеры насосного колеса. Затем устанавливают колокол и
регулируют зазор Хх (2 ± 0,3 мм) между насосным и турбинным колесами с
учетом того^ что зазор Фх должен быть не менее 1 мм. Величина зазора Хх
опре деляется как разность замеров Рх от торца насосного колеса до
привалочной поверхности торца колокола и Р2 от турбинного колеса до
привалочной поверх ности торца его фланца. Величину зазора Фх можно
определить и при установленном колоколе путем смещения ведущего вала до
упора внутреннего торца камеры насосного колеса в разведенные
черпательные трубки и определения величины изменения размера Рг от торца
насосного колеса до привалочной поверхности колокола. Зазоры Фх и Хх
регулируют за счет толщины набора прокладок, устанавливаемых под бурт
гнезда 77. При этом ведущий вал должен быть смещен в крайнее положение
до упора его буртика в торец втулки 73. После окончательной регулировки
зазоров Фх, Хх и е определяют и устраняют смещение колец роликового
подшипника 41 путем подбора или подшлифовки (до соответствующего
размера) толщин установочного 44 и пружинного 40 колец. Зазор между
сепараторами подшипника 41 и торцом ступицы должен быть Их (не менее 1
мм), а смещение колец подшипника—Ж, (не более ± 1,5 мм). Величину
смещения этих колец можно определить замером через одно из отверстий для
крепления насосного колеса с валом при снятом болте или путем
определения смещения отпечатка краски («берлинская лазурь»), которую
сначала наносят на цилиндрическую поверхность роликов подшипника, а
после установки и проворота ведущего вала она переносится на беговую
дорожку наружного кольца подшипника. После окончательной регулировки
установки ведущего вала с насосным колесом закрепляют внутреннее кольцо
подшипника 76 при помощи заходящего в паз вала разрезанного на две
половинки кольца 70 и насаженного на него кольца 71, которое стопорится
раскерновкой в трех местах каждой половинки кольца 70. При установке
кольцо 70 подгоняют по месту. При этом торцовый зазор между кольцом и
подшипником допускается в пределах Ж2 (0 — 0,1 мм).
Насосное колесо 39 представляет собой алюминиевую чашеобразную отливку.
Внутренняя полость ее разделена радиальными лопатками. Снаружи по
касательной к цилиндрической поверхности вварены три трубки, выходящие
во внутреннюю полость камеры черпачков и служащие для откачки масла из
полости колокола в полость этой камеры. На наружной торцовой плоскости
стенки камеры черпачков насосного колеса и на внутренней торцовой
плоскости колокола прилиты лопатки, создающие при работе подпор масла в
круге циркуляции. Входной конец ведущего вала заканчивается конусной
поверхностью (конусность 1:10), на которой установлен с осевым натягом
Кг (1—1,5 мм) ведущий фланец 69еприводом насоса и закреплен гайкой с
левой резьбой, самозатягивающейся в случае среза шплинта и проворота
фланца при работе. С другого конца внутри вала просверлены отверстия
канала питания, через которые подводится масло в круг циркуляции.
Снаружи на выступающей части конца вала посажено с натягом fi4 (0,032 —
0,003 мм) внутреннее кольцо роликового подшипника №2308, предназначенное
для радиальной установки турбинного колеса о колоколом. Наружное кольцо
подшипника 10 заходит е зазором Г4 (0 — 0,05 мм) в гнездо зубчатой муфты
11, которая центруется и кре-пится призонными болтами с турбинным
колесом. Внутреннее и наружное кольца подшипника 10 крепят аналогично
подшипнику 41.
Турбинное колесо 9 представляет собой чашеобразную алюминиевую отливку,
разделенную внутри радиальными лопатками. После регулировки зазора е (1
— 2 мм) его соединяют с колоколом при помощи шпилек и гаек,, фиксируемых
стопорными шайбами.
Привод 61 лопастного насоса состоит из ведущей шестерни 74 с 56 зубьями,
посаженной с зазором Ц1 (0 — 0,058 мм) на шейку ведущего фланца 69 со
шпонкой, и вала-шестерни 59 с 56 зубьями, опирающейся на два шариковых
подшипника № 307. Шарикоподшипники 58 посажены на шейки вал-шестерни с
натягом Въ (0,032 — 0,003 мм), а в гнездо 57 заходят с зазором Гъ (0 —
0,043 мм). В вал-шестерню запрессована с натягом #3(0,1 — 0,032 мм)
втулка 60, имеющая квадратное отверстие, в которое заходит хвостовик
привода лопастного насоса. При установке вала-шестерни в сборе с гнездом
в расточку фланца производится регулировка смещения Лг (не более ± 1 мм)
торцов зубчатых венцов шестерен 59 и 74 при помощи прокладок,
устанавливаемых под бурт гнезда 57. Установка и центрирование лопастного
насоса 63 производятся аналогично установке его в распределительных
редукторах.
Горизонтальный вал 32 с напрессованной на него с натягом Аг (0,135 —
0,015 мм) шестерней 31 опирается на два подшипника — шариковый №318 и
роликовый № 2318. Внутренние кольца этих подшипников посажены на вал с
натягом Вв (0,046 — 0,003 мм), а наружные заходят в гнезда с зазором Гв
(0—0,075 мм). Крепление внутренних колец подшипников производится
аналогично креплению подшипника 41. Наружное кольцо шарикоподшипника 37
крепится пружинным кольцом 12, а роликоподшипника 29 — зажимается
крышкой 30. При этом торцовый зазор между кольцом подшипника и крышкой
должен быть не более Ж3 (0 — 0,2 мм). Ведущий конец горизонтального вала
32 соединен с гидромуфтой внутренними эвольвентными шлицами, смазка
которых производится через отверстие диаметром 2 мм, расположенное
эксцентрично в донышке зубчатой муфты 11. В другом конце вала имеется
центровое отверстие, служащее для подключения привода тахометра при
замере чисел оборотов вала главного вентилятора. Для этой же цели
имеется и центральное отверстие в крышке 30.
Вертикальный вал 35 с напрессованной на него с натягом Л2 (0,165 —
0,045 мм) шестерней 34 опирается на два роликовых подшипника № 2318,
воспринимающих радиальную нагрузку. Между ними расположен шариковый
подшипник №318, передающий только осевую нагрузку. Для разгрузки этого
подшипника от радиальных сил над его наружным кольцом в гнезде
25 выполнена проточка. Внутренние кольца всех трех подшипников посажены
на вал с натягом В1 (0,046— 0,003 мм) и крепятся аналогично подшипникам
горизонтального вала. Наружные кольца роликовых подшипников 26 и 27
заходят в гнездо с радиальным зазором Г7 (0 — 0,075 мм) и зажимаются
крышкой 23. При этом зазор между торцами подшипника и крышки должен быть
Ж4 (0 — 0,1 мм) при плотном сжатии паронитовой прокладки. Подшипники с
вала снимают за внутренние кольца через три отверстия и три паза,
предусмотренные в шестерне 34. Вал 35 заканчивается конусной частью
(конусность 1:10), на которую сажается фланец 18 с осевым натягом К2
(0,5 — 1мм). Гайка 17 для его крепления затягивается моментом 45—50
кгс-ми стопорится пружинным кольцом 16. Уплотнение между крышкой 23 и
фланцем 18 состоит из резиновой манжеты 21, зажимаемой в крышке стальным
кольцом 22, и войлочного кольца 19, заложенного в канавку крыши.
Стальное кольцо 22 запрессовано с натягом Н4 (0,04 — 0,01 мм).
Уплотнительная кромка манжеты обжимается пружинкой 20. Резиновую манжету
устанавливают в специальном приспособлении, которое центрует скользящую
во фланце 18 в кромку манжеты относительно центровочного бурта крышки.
В партии гидромуфт, изготовленной в 1966 г., вместо манжетного и
войлочного уплотнений было применено лабиринтовое уплотнение (см. рис.
213, вариант II). Оно состоит из лабиринтового кольца 91 и
цилиндрической части
фланца 90, которые заходят в проточки крышки 92 с
радиальными зазорами соответственно Д2 (0,26 — 0,44 мм) и Е2 (0,23 —
0,38 мм) й имеют на наружной цилиндрической поверхности многозаходные
винтовые канавки левого направления. Лабиринтовое кольцо 91 посажено на
фланец с натягом Нъ <0,15 — 0,055 мм) и снаружи имеет отражательный
выступ, предотвращающий попадание в уплотнение пыли и грязи. Для отвода
масла, проникающего в лабиринтовое уплотнение, в крышке 92 предусмотрено
сливное отверстие.
Смазка подшипников и зубьев шестерни осуществляется от трубопровода
масляной системы дизеля через штуцер 14 и масляные каналы 15 в гнезде
25. На подшипники вертикального вала смазка поступает через каналы и паз
в гнезде, который совмещен с торцовым пазом в крышках 23 и 92. На
подшипники горизонтального вала и зубья шестерен смазка поступает через
сопла трубок в гнезде 25. После смазки рабочих поверхностей масло
стекает в полость картера конического редуктора, откуда через нижнее
отверстие попадает в поддон картера гидромуфты. В поддон сливаются также
утечки масла с гидромуфты и через сетчатый фильтр 48 откачиваются
лопастным насосом 63 в масляную систему дизеля. Схема подсоединения
всасывающего и нагнетательного каналов лопастного насоса с фильтром и
масляной системой дизеля для гидромуфты отличается от такой схемы для
заднего распределительного редуктора (см. рис. 210) подсоединением
трубопровода 2 к штуцеру 12 и трубопровода 13 к штуцеру 3 ввиду
противоположного направления вращения приводного валика лопастного
насоса гидромуфты. Лопастные насосы гидромуфты и распределительных
редукторов полностью взаимозаменяемы.
Зубчатое зацепление конических шестерен (см. рис. 213) регулируется
путем установки конических шестерен в такое положение при котором
обеспечивается прилигание рабочих поверхностей зубьев, определяемое по
краске, и величина бокового зазора между зубьями. Величина прилегания
зубьев по краске должна быть не менее 60% высоты зуба и не менее 70% его
длины, а на 10 % зубьев допускается до 50% длины зуба. Величина бокового
зазора между зубьями должна быть М (0,21 —• 0,41 мм), где меньшее
значение 0,21 мм допускается при полностью выбранных осевых люфтах
подшипников в сторону вершины конуса шестерен, а большее — 0,41 мм — в
сторону основания конуса шестерен. Разность боковых зазоров в паре
сопрягаемых шестерен должна быть не более 0,14 мм. Регулировка положения
конических шестерен осуществляется путем перемещения их в осевом
направлении при помощи выжимных болтов, завинчиваемых во фланцы гнезд 13
и 25, с постановкой набора регулировочных прокладок соответствующей
толщины между фланцами гнезд и корпусом. После этого установкой
регулировочных прокладок между фланцем гнезда 33 и корпусом редуктора
устраняется смещение наружного кольца подшипника 29. Величина смещения
этих колец не должна превышать И2 (±1 мм).