Конструкция сборочных единиц и деталей
распределительных редукторов тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М
Как уже упоминалось выше, корпуса переднего и заднего распределительного
редукторов состоят каждый из двух частей: верхнего картера 5 (рис 158) и
нижнего картера 7, представляющих собой механически обработанные отливки
из серного чугуна, соединяемые между собой (после установки в нижний
картер ведущего вала, промежуточного вала, вала вентилятора в сборе)
посредством болтов и шпилек с гайками, фиксируемыми против отвертывания
пружинными шайбами. Для исключения взаимного смещения картеров
установлены два конических штифта диаметром 10 мм с гайкой для их
демонтажа. Для уплотнения по плоскости картеров укладывают шелковую
нитку толщиной 0,1—0,2 мм. В редукторах для опор валов применены
шариковые и роликовые подшипники. В открытый нижний картер,
установленный для удобства в специальное приспособление, обеспечивающее
горизонтальное положение плоскости разъема, вставляют вал 1 вентилятора
в поперечную расточку корпуса до установки ведущего вала 44. Вал
промежуточный 32 и нижний вал 58 монтируют в корпус независимо от
установки вала вентилятора. Вал 1 вентилятора вставляют в поперечную
расточку корпуса полностью собранным с насаженными на него до упора в
бурты совместно с гнездами 9, 17 подшипниками. Сферический .роликовый
подшипник 18 воспринимает радиальную нагрузку, а шариковый подшипник 8 —
радиальную и осевую нагрузку, фиксируя вал в осевом направлении.
Подшипники насажены на вал по напряженной посадке с натягом. Наружные
кольца подшипников сидят в гнездах по посадке скольжения. Со стороны
подшипника 18 на вал по горячей посадке насажена до упора в торец
внутреннего кольца подшипника коническая шестерня 3 с радиальным натягом
0,087— 0,033 мм. Шариковый подшипник 8 фиксирован на валу насаженными с
натягом 0,02—0,003 мм маслоотбойным кольцом 4, втулкой 1 с натягом
0,06—0,013 мм с маслосгонной левой ленточной резьбой и числом заходов 6.
В гнезде подшипник закрыт крышкой 10, торец котррой при креплении гнезда
с крышкой к корпусу зажимает наружное кольцо. В кольцевую проточку
гнезда вложено для уплотнения резиновое кольцо 13, зажимаемое крышкой.
Для посадки центробежного колеса вентилятора вал заканчивается конусом
1:10 и хвостовиком с резьбой М24Х1.5 мм для закрепления колеса на валу
гайкой. Гнезда подшипников при установке вала в расточки корпуса
ориентируют таким образом, чтобы пазы для смазывания совпадали с
отверстиями от карманов сбора масла в корпусе, а пазы для слива масла из
лабиринтного уплотнения располагались внизу. Гнездо подшипника 17
фиксируют от проворота в корпусе штифтом 16, одним концом закрепленным в
корпусе, а другим концом, входящим в паз, выполненным на наружной
поверхности гнезда. От осевого смещения гнездо фиксируют пружинным
кольцом 4. Далее в расточку корпуса устанавливают нижний ведомый вал с
напрессованной на него с одной стороны шестерней 57 с натягом 0,1 — 0,13
мм, внутренним кольцом роликоподшипника 54, фиксируемым от осевого
перемещения стопорным разрезным кольцом из пружинной стали. Внутреннее
кольцо подшипника насаживают на вал по напряженной посадке с натягом
0—0,019 мм. С другой стороны смонтирован подшипниковый узел, содержащий
стальное гнездо 64, крышку 62, маслоотбойное кольцо 61, насаженное на
вал с натягом 0—0,03 мм, втулку 60 с радиальным натягом 0,085—0,033 мм,
имеющую маслосгонную резьбу левого нагфавления с числом заходов 6.
Внутренние кольца шарикового подшипника 64 и роликового подшипника 63
насажены на вал с натягом 0—0,028 мм. Шариковый подшипник освобожден от
радиальной нагрузки за счет проточки в гнезде, обеспечивающей зазор от
наружного кольца подшипника
0,5 мм. Наружное кольцо роликового подшипника
входит в гнездо по посадке скольжения. Между торцами внутренних и
наружных колец подшипников установлены стальные кольца. Кольцо,
установленное между торцом наружных колец подшипников, имеет проточку по
наружному диаметру и радиальные отверстия, обеспечивающие попадание
масла по отверстию в корпус и гнездо от кармана, где скапливается
смазка, на дорожки качения подшипников. Крышка 61 и гнездо 64 имеют пазы
и каналы, обеспечивающие слив масла из зоны лабиринтного уплотнения. На
конусный конец вала напрессован фланец 59 с осевым натягом 3—7 мм,
замеряемым между торцами фланца и втулки в холодном состоянии. Под
фланцевой частью крышки и гнезда подшипникового узла установлены
паронитовые прокладки толщиной 0,6 мм. Установка в корпусе нижнего вала
завершается постановкой в корпус гнезда 46, содержащего наружное кольцо
роликового подшипника 54. Гнездо крепят к корпусу болтами с пружинными
шайбами для стопорения. Затем устанавливают лопастный маслооткачивающий
насос 50, на квадратный хвостовик валика которого предварительно
насажена втулка 55. При установке насоса в гнездо подшипника паз втулки
совмещают с штифтом 56, запрессованным в вал. Крышка насоса прикреплена
к гнезду подшипника болтами, стопорящимися пружинными шайбами.
Для распрессовки фланца 59 вал имеет с торца конусного конца отверстие с
резьбой М20Х1.5 мм, сообщающееся каналами с наружной поверхностью вала.
С помощью специального пресса через эти отверстия можно распрес-совать
фланец маслом под давлением. С другого конца вал имеет пазы для снятия
кольца подшипника механическим съемником. Валы ведущий 44 и
промежуточный 32 вкладывают в расточки открытого нижнего картера в любой
последовательности. Вал ведущий включает непосредственно вал 65, на
который насажена по горячей посадке с натягом 0,014—0,070 мм ведущая
шестерня 39. Со стороны ведущего фланца на вал монтируют подшипниковый
узел с роликовым подшипником 45, внутреннее кольцо которого насаживают
на шейку вала по напряженной посадке до упора в торец шестерни. В
подшипниковый узел входит гнездо 40, маслоотбойное кольцо 41, насаженное
на вал по напряженной посадке до упора в торец подшипника, втулка 42,
посаженная на вал с натягом, имеющая маслосгонную ленточную резьбу
левого направления с числом заходов 6. Сборка подшипникового узла с
этого конца вала заканчивается насадкой на конусный конец вала ведущего
фланца 43 штампованного, трехлепестковой формы с утолщениями на
периферийной части лепестков и отверстиями в утолщениях.
Ведущий фланец может быть установлен и после сборки редуктора. С другого
конца вала монтируют подшипниковый узел, включающий подшипник, стальное
гнездо подшипника 36. Подшипник фиксируется на валу специальным
составным кольцом, представляющим собой два стальных полукольца, сечение
которых имеет форму буквы Т. Полукольца устанавливают в проточку
прямоугольного сечения вала и стягивают затем, как обручем, цельным
стальным кольцом 66. Наружное кольцо и полукольца раскернивают в
нескольких точках по диаметру в стыке их цилиндрических поверхностей для
надежности сопряжения, после чего двумя монтажными болтами крепят к
гнезду чугунную крышку 67. Сборка промежуточного вала 32, являющегося
для заднего распределительного редуктора одновременно и приводом
шестеренного масляного насоса, обеспечивающего прокачку масла системы
дизеля на центробежный фильтр тонкой очистки, выполняется аналогично. На
цилиндрическую поверхность диаметром 90 мм стального вала в первую
очередь после нагрева индуктором насаживают цилиндрическую шестерню 33
до упора в бурт вала, с натягом по горячей посадке. Такую же шестерню
устанавливают на аналогичный вал переднего
редуктора. Затем таким же способом насаживают
шестерню 34. Шариковые йодшипники 30, 25 и роликовый подшипник 29
напрессовывают на вал после нагрева в масле до температуры 90—100 °С по
напряженной подшипниковой посадке. Нагрев и посадка подшипников
производятся совместно с гнездом 31. Шарикоподшипник на валу
воспринимает только осевую нагрузку от сил, возникающих при передаче
момента в зацеплении цилиндрических и конических шестерен, поэтому в
гнезде 31 внутренний диаметр в зоне наружного кольца подшипника выполнен
на 1 мм большим. Подшипники 29, 30 от осевого смещения фиксируют
специальным составным кольцом, аналогичным по конструкции и размерам
кольцу на ведущем валу и описанным выше. Подшипниковый узел закрывают
крышкой 27 с установкой кольца из резины в проточку под фланцевой
частью. С другой стороны на вал монтируют шариковый подшипник 25 до
упора в разрезное кольцо из пружинной стали, установленное в проточку
вала. В упор к внутреннему кольцу подшипника напрессовывают на вал после
нагрева индуктором до температуры 200—220 °С втулку 22, имеющую внутри
на части длины эвольвентные шлицы модуля 3. Втулка на валу фиксируется
штифтом 24, поэтому ее сверлят совместно с валом. Штифт забивают в
совмещенные отверстия по прессовой посадке и для надежности
раскерни-вают с обеих сторон. Завершается сборка вала установкой гнезда
21 на наружное кольцо подшипника 25. Собранный таким образом вал
укладывают в расточки корпуса. Промежуточный вал переднего
распределительного редуктора, кинематическая схема которого показана на
рис. 156, собирается аналогично. По конструкции он отличается только
тем, что не имеет шлицевой втулки, а коническая шестерня
напрессовывается противоположно шестерне заднего редуктора для
обеспечения требуемого направления вращения вала вентилятора охлаждения
тяговых электродвигателей передней тележки. В упор к торцу шестерни
внутренним кольцом насаживается шарикоподшипник. Подшипниковая опора с
этой стороны закрывается глухой крышкой из чугуна.
После установки валов нижний картер 7 накрывается верхним 5, для чего
совмещают отверстия по плоскости с выступающими, ввинченными на цинковых
белилах шпильками. Корпуса стягивают предварительно болтами и гайками,
навертываемыми на шпильки. Затем предварительно затягивают торцовые
болты, крепящие крышки подшипниковых узлов, устанавливают крышку 20 с
проточкой и буртом для установки и центровки шестеренного насоса 19, на
хвостовик вала которого устанавливается и фиксируется пружинным кольцом
втулка, имеющая наружные и внутренние шлицы. Под фланцы гнезда 21,
крышки 20, насоса 19 должны устанавливаться для уплотнения прокладки из
паронита толщиной 0,6 мм.
На собранном редукторе регулируют зазоры между зубьями конических
шестерен, для чего перед затяжкой торцовых болтов и гаек промежуточного
вала со стороны подшипникового узла с подшипником № 218 и подшипникового
узла с подшипником № 310 вала вентилятора производится совмещение
затылков шестерен с допускаемым отклонением не более 0,3 мм. Затем
замеряют боковой зазор между зубьями конических шестерен в четырех
сопряжениях зубьев и настраивают таким образом, чтобы он был в пределах
0,13—0,36 мм при разности зазоров в паре сопряженных шестерен не более
0,12 мм. Регулировка этого зазора достигается за счет установки и
подшли-фовки стального кольца под гнездо 9 вала вентилятора и двух
полуколец
28 с прокладками из паронита. По данным замеров в местах установки колец
и полуколец с прокладками их шлифуют, а затем окончательно проверяют
зазор и затяжку болтов крепления подшипниковых узлов к корпусу. Замеры
зазоров между зубьями как конических шестерен, так и цилиндрических
производятся с помощью индикатора. Для этого один
из валов стопорят, ножку индикатора подводят к зубу
шестерни подвижного вала и перемещением ее рукой в сопряжении зубьев
определяют зазор по показаниям стрелки индикатора.
Пятно контакта конических шестерен проверяют на прикатном станке и оно
должно составлять не менее 60 % площади боковой поверхности по высоте и
длине зуба. Цилиндрические шестерни подбирают в комплекты по зазорам в
Специальном приспособлении на плите, где шестерни устанавливают строго
по межцентровому расстоянию для проверки пятна контакта и подбора
зазора. Боковой зазор для цилиндрических шестерен должен быть в пределах
0,23—0,6 мм при разности зазоров в паре сопряженных шестерен не более
0,1 мм и, как правило, он получается после шлифования зубьев без
обязательного подбора каждого комплекта из партии шестерен, поступающих
на контроль и проверку зазора. Пятно контакта проверяют в этом же
приспособлении для проверки зазора по отпечатку краски «синьки» на
сопряженных двух шестернях из трех, находящихся в зацеплении. Краску
наносят тонким слоем на боковые поверхности трех-четырех зубьев одной из
шестерен. Она представляет собой раствор «синьки» определенной
консистенции в воде. Для обеспечения требуемой контактной прочности
шестерен, плавности работы зубчатого зацепления в редукторе пятно
контакта должно составлять не менее 70 % площади боковой поверхности по
длине зубьев и не менее 50 % площади по высоту. Заканчивается сборка
редуктора установкой и закреплением к гнезду маслооткачивающего насоса
50 с прокладкой из паронита под фланцевую часть.
На задний распределительный редуктор, кроме маслооткачивающего насоса,
устанавливают (см. рис. 158) шестеренный насос 19, на хвостовик ведущего
валика которого предварительно нааживают втулку 23, фиксируемую
пружинным разрезным кольцом. Втулка имеет внутренние прямоугольные и
наружные эвольвентные шлицы модуля 2,5. Такая конструкция привода насоса
с промежуточной шлицевой втулкой позволяет за счет зазоров в щлицах
компенсировать неточность совмещения осей вала редуктора — валика
насоса. Этим исключается возникновение усилий от перекоса, смещения
осей, возникающих при соединении валов из-за возможных неточ-ностёй
размеров деталей. Необходимо отметить, что такие силы приводят к
быстрому износу опорных подшипников ведущей шестерни, поверхностей
корпуса насоса и крышки от торцов шестерни и, как следствие, к потере
подачи насоса, а то и к преждевременному выходу его из строя.
Шестеренный насос служит для циркуляции масла на центробежный фильтр,
установленный на дизеле. Насос создает давление масла в системе 1,25 МПа
при частоте вращения ведущей шестерни 2200 об/мин, что соответствует
номинальной частоте вращения 850 об/мин коленчатого вала дизеля. Подача
насоса при такой частоте вращения ведущей шестерни составляет 12 м3/ч. В
корпусе насоса имеется прилив для установки редукционного клапана в
насосах, устанавливаемых на дизелях типа 2Д100 тепловозов ТЭЗ. Так как
на тепловозах ТЭ10Л, ТЭ10В, ТЭ10М в масляной системе имеется свой
редукционный клапан, то в насосах, устанавливаемых на этих тепловозах и
приводимых от редукюра, пружина клапана исключена. Для
взаимозаменяемости корпусов насосов в них сохраняется прилив, а вместо
пружины устанавливается прокладка, шайба, втулка, зажимаемые гайкой
совместно с клапаном. В корпусах насосов, применяемых на тепловозах
выпуска с 1976 г., выполняются отверстия для перепуска масла из полости
нагнетания в полость всасывания, чтобы исключить утечки масла через
зазоры в подшипниковой втулке ведущей шестерни в корпус редуктора, что в
некоторых случаях приводило к переполнению маслом и течам по
лабиринтному уплотнению нижнего вала редуктора.