Кинематическая схема ГДП 1000

Кинематическая схема это схематичное изображение взаимодействия валов гидропередачи. На кинематических схемах изображают только те элементы, которые принимают участие в передаче движения (зубчатые колёса, валы, шкивы, муфты и др.) без соблюдения размеров и пропорций.

Она включает в себя две передачи: силовую передачу, осуществляющую передачу крутящего момента от ДВС к осевым редукторам и вспомогательную передачу, осуществляющую обор мощности от элементов силовой передачи на вспомогательные нужды гидропередачи и дизель-поезда.

При запуске дизеля в работу вступает приводной вал, который через приводную шестерню осуществляет привод вала отбора мощности и насосного вала главного вала. Вал отбора мощности осуществляет привод питательного насоса, откачивающего насоса, насоса системы гидростатики и компрессора ВВ1,5/9 (ДР1-Б №500, №501-синхронный генератор). Насосный вал главного вала через клиноременную передачу осуществляет привод на дизель-поездах серии ДР1П вспомогательного генератора (ВГ). Так как гидротрансформаторы опорожнены, то вращающий момент на колесные пары не передается.

Движение на I ГТР вперед. При заполнении I ГТР, если ГДП среверсирована на передний ход, вращающий момент с насосного вала через масло передается на турбинный вал I ступени с расположенной на нем шестерней I ступени. С шестерни I ступени главного вала вращающий момент передается на шестерню I ступени вторичного вала, которая неподвижной шлицевой муфтой постоянно соединена с шестерней II ступени вторичного вала. Т.к ГДП среверсирована на передний ход, то шестерня II ступени вторичного вала через подвижную шлицевую муфту передает вращающий момент на шестерню вторичного вала находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней раздаточного вала. С фланцев раздаточного вала вращающий момент передается карданными валами осевым редукторам. С шестерни раздаточного вала получает привод шестерня вала реверса которая осуществляет привод насоса системы смазки холодного следования.

Движение на II ГТР назад. При заполнении II ГТР, если ГДП среверсирована на задний ход, вращающий момент с насосного вала через масло передается на турбинный вал II ступени с расположенной на нем шестерней II ступени. С шестерни II ступени главного вала вращающий момент передается на шестерню II ступени вторичного вала, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней вала реверса. Т.к ГДП среверсирована на задний ход, то через подвижную шлицевую муфту вала реверса вращающий момент передается на шестерню вала реверса находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней раздаточного вала. С фланцев раздаточного вала вращающий момент передается карданными валами осевым редукторам. С шестерни вала реверса получает привод насос системы смазки холодного следования.

БЛОКИРОВОЧНЫЙ КЛАПАН

Предназначен для предотвращения реверсирования ГДП при движении дизель-поезда. Блокировочный клапан крепится к корпусу ГДП напротив турбинного вала I-ой ступени. Он установлен так, чтобы его хвостовик не доходил до шайбы на турбинном валу 1-1,2 мм.

Блокировочный клапан состоит из корпуса, внутри которого, во втулке установлен золотник один конец,которого выходит наружу, и на нем при помощи штифта закрепляется подвижный латунный хвостовик. Хвостовик под действием пружины и пальца стремится занять среднее положение. Во втулкезолотникуплотняется манжетами. Золотник имеет осевые и радиальные отверстия для подвода и отвода воздуха. Проворот золотника и вертикальное перемещение ограничивается болтом. Внутри корпуса блокировочного клапана имеется возвратная пружина, которая одним концом упирается в стопорное кольцо, а вторым в стакан. В стакане установлена уплотнительная манжета, в корпусе стакан фиксируется стопорным кольцом.

К корпусу блокировочного клапана крепятся два штуцера: подвод воздуха от вентиля ВБР и подвод воздуха к фиксатору, а также в корпусе имеется атмосферное отверстие.

 

МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ РЕВЕРСА

Механизм переключения реверса предназначен для изменения направления движения дизель – поезда, путем перемещения подвижных шлицевых муфт расположенных внутри вторичного вала и вала реверса. Механизм выполнен с механической блокировкой и с самоустанавливающимся нейтральным положением.

     В корпусе механизма на валу установлен качающийся рычаг (коромысло), который через серьгу и ось шарнирно соединен с подвижными шлицевыми муфтами. Рычаг при помощи зубчатого сектора соединен со средней частью штока, где имеется зубчатая рейка. В левой части шток имеет удлинение, на которое установлены опорные втулки возвратной пружины. На шток крепятся поршни, имеющие воздушные манжеты и смазочные кольца. Поршни в свою очередь располагаются в цилиндрах. Цилиндры закрываются крышками, к которым крепятся штуцера подвода воздуха с калиброванными отверстиями.

Для исключения возможности выключения реверса на ходу - шток запирается фиксатором. Корпус фиксатора крепится к корпусу механизма переключения реверса. Внутри корпуса располагается подпружиненный поршень, уплотненный манжетами. Для возвращения штока в нейтральное положение – имеется возвратная пружина. Воздух к фиксатору подводится от блокировочного клапана при подаче питания на вентиль блокировки реверса (ВБР).

 

ПИТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС

Представляет собой блок центробежного и вихревого насоса вертикального расположения. Центробежный насос служит для питания рабочих аппаратов и обеспечения системы смазки ГДП маслом. Вихревой насос является насосом управления. Приводной вал насоса установлен в верхнем корпусе на двух шарикоподшипниках. Подшипники фиксируются пружинным кольцом и крышкой с регулировочным кольцом. На нижнем конце вала с помощью шпонки, обтекателя и шайбы крепится звездочка вихревого насоса, рабочее колесо и шнек центробежного насоса. Вихревой насос от центробежного насоса отделен диском с радиальными выступами, который крепится к верхнему корпусу. К верхнему корпусу крепится нижний корпус, а к нижнему корпусу крепится сетчатый фильтр. Верхний и нижний корпуса насоса крепится к улите корпуса ГДП.

 

ОТКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС

Насос шестеренчатый – служит для откачки масла из нижнего картера в верхний картер. Состоит из двух шестерен, которые вращаются в подшипниках скольжения (втулках), установленных в корпусе и крышке. Подшипники скольжения защищены от воздействия приводного вала шарикоподшипниками в которых в корпусе установлена полумуфта. Полумуфта связана с ведущей шестерней насоса торсионным валиком.Торсионный валик фиксируется стопорным кольцом.

 

НАСОС СИСТЕМЫ СМАЗКИ

Предназначен для подачи смазки к трущимся поверхностям ГДП при движении дизель – поезда, когда ДВС не работает. Реверсивный шестеренчатый насос получает привод от шестерни вала реверса через торсионный валик.

 

ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН

Открывается при повышении давления масла на входе в теплообменник свыше 2,5 Атм. и частично пропускает масло минуя теплообменник.

 

 

КЛАПАН ВИХРЕВОГО НАСОСА

Предназначен для поддержания давления масла в системе управления не более 5,5Атм.

 

ПОДПОРНЫЙ КЛАПАН

Служит для создания давления масла в системе смазки ГДП до 2Атм.

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Служит для переключения системы смазки ГДП на питание от питательного насоса или насоса системы смазки.

 

ЗОЛОТНИКОВАЯ КОРОБКА

Золотниковая коробка является исполнительным органом в системе питания и управления гидропередачей и служит дляраспределения масла от питательного насоса по гидротрансформаторам (гидроаппаратам).

Состоит из корпуса с запрессованной в него гильзой, в которой расположен золотник. На корпусе установлены два шариковых клапана для сообщения полостей гидротрансформаторов с атмосферой при сливе. Гильза от осевых перемещений фиксируется с одной стороны буртом, с другой стороны стопорным кольцом, а от проворота – шариком. Золотник удерживается в крайнем верхнем положении пружиной, которая установлена в стакане. В корпусе, гильзе и золотнике имеются проточки и сверления, для сообщения питательного насоса с полостями гидротрансформаторов, а также при сливе с картером ГДП. К гильзе крепятся два штуцера для подвода масла от электрогидравлических вентилей (ВГП), сверху гильза закрывается крышкой.

Работа.

При включении ВГП 1, масло через верхнюю кольцевую проточку через осевой канал поступает в полость над золотником, опуская его вниз до штуцера ВГП 2. Золотник средней кольцевой проточкой соединяет полость от питательного насоса с полостью наполнения 1-го гидротрансформатора. Нижняя проточка золотника сообщает полость 2-го гидротрансформатора с картером ГДП.

При включении ВГП 2, масло перемещает золотник до упора в стакан. Золотник средней кольцевой проточкой соединяет полость от питательного насоса с полостью наполнения 2-го гидротрансформатора. Нижняя проточка золотника сообщает полость 1-го гидротрансформатора с картером ГДП.

 

ФИЛЬТР СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (щелевой)

Фильтр состоит из корпуса и крышки, между которыми помещен пакет фильтрующих пластин - промежуточных и счищающих. Фильтрующий пакет собран на валике, зажат гайками через специальную шайбу и кольцо, шайбы крепится к крышке стойками.

Крышка крепится к корпусу через уплотнительное кольцо болтами. Валик уплотнен в крышке сальником, который зажат через крышку винтами. Масло очищается при проходе его через зазоры между фильтрующими пластинами, которые закреплены на валике, а счищающие пластины расположены в зазорах между фильтрующими и неподвижными расположенными на стойке. Масляный фильтр системы управления имеет возможность улавливать инородные частицы размером от 0.12мм и свыше.

 

ФИЛЬТР ОТКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСА (магнитосетчатый)

Фильтр откачивающего насоса размещен в нижнем картере и предназначается для очистки масла, поступающего к откачивающему насосу и насосу системы смазки. Фильтр состоит из двух различных по принципу действия частей: магнитной и сетчатой.

Магнитная часть очищает масло от стальной стружки и пыли, а сетчатая часть - от металлических и неметаллических (немагнитных) включений. Магнитная часть состоит из магнитов, изготовленных из специальной магнитной стали и собранных на латунный стержень. Между магнитами проложены стальные шайбы.

В сетчатую часть фильтра входит металлическая сетка и сварной каркас.

Магнитная часть крепится к крышке стержнем и гайкой. Сама крышка с фильтрующими элементами при помощи шпилек крепится к корпусу ГДП. На резьбовую часть корпуса фильтра наворачивается всасывающий патрубок. В цилиндрическую расточку корпуса запрессована втулка являющаяся гнездом клапана и опорой фильтрующих элементов.

Клапан закрывается под действием пружины при снятии фильтрующих элементов, что позволяет снимать фильтрующий элемент для очистки без слива масла с ГДП. Уплотнение по корпусу фильтра осуществляется прокладкой и уплотнительными кольцами.

 

   ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЕНТИЛИ

Электрогидравлические вентили являются связующим звеном между гидравлической и электрической частями системы автоматического управления гидропередачей. В электрической части они являются исполнительным органом, в гидравлической - командным. Количество электрогидравлических вентилей соответствует числу гидроаппаратов. Вентили взаимозаменяемы.

Электрогидравлический вентиль состоит из корпуса гидравлической и корпуса электрической частей. В расточке корпуса гидравлической части помещен золотник. Сверху к корпусу гидравлической части на шпильках крепится корпус электрической части, в котором находится катушка вентиля. Снизу корпус электрической части закрыт уплотнительным диском. Внутри катушки имеется сердечник, трущиеся поверхности которого покрыты графитовой смазкой. Между сердечником и золотником расположен палец. К корпусу катушки сверху крепится клемник. На клемник устанавливается кожух, который закрывает выводы катушки.

Снизу вентиль закрывается крышкой, которая крепится к корпусу вентиля шпильками и гайками. В крышке находится втулка и две пружины. На хвостовике золотника имеется резьба, на которую навинчена гайка.

Работа.

При прохождении тока через катушку сердечник, перемещаясь действием магнитного поля вниз, давит на палец, который опускает золотник до соприкосновения с втулкой. При этом сжимаются две пружины.

После такого перемещения золотника масло от насоса управления, через ВГП проходит к золотниковой коробке. Сливная полость отделяется от полости нагнетания пояском золотника.

При снятии питания с катушки золотник возвращается в верхнее положение за счет усилия двух пружин. Более жесткая пружина действует только в начале обратного хода золотника, она предназначена для преодоления усилия остаточного магнетизма в электромагнитной системе вентиля. Когда втулка упрется в корпус гидравлической части, работает только вторая (большая) пружина. При этом рабочий поясок золотника занимает такое положение, при котором разобщаются полости между насосом управления и золотниковой коробкой; и сообщаются полости между золотниковой коробкой и сливом в картер.

Для ручного включения нужно затянуть гайку, расположенную на штоке.

В корпусе гидравлической части расположены 3 канала (сверху вниз).

1- от вихревого насоса;

2- к золотниковой коробке;

3- слив в картер;

Также в корпусе гидравлической части имеется 2 канала, по которым просочившееся масло сливается в картер.

 

    РАБОТА ГДП (НЕЙТРАЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ)

    После запуска ДВС получает вращение приводной вал, от которого получает вращение вал насосных колёс главного вала и вал отбора мощности, от которого получает привод откачивающий и питательный насос.

Откачивающий насос забирает масло из нижнего картера (40 л) через магнито-сетчатый фильтр и откачивает его в верхний картер. Питательный насос подает масло через фильтр, теплообменник, подпорный клапан, обратный клапан, на смазку шестерен и подшипников. А также от питательного насоса масло подается к золотниковой коробке. Масло от шестерни вихревого насоса, через клапан вихревого насоса, через щелевой фильтр подводится к обоим электрическим гидравлическим вентилям. Так как электрические гидравлические вентили обесточены, золотник в золотниковой коробке находится в нейтральном положении, а полости обоих ГТР соединены со сливом в картер.

   РАБОТА ГДП НА ПЕРВОМ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРЕ.

После набора второй позиции контроллера машиниста получает питание катушка вентиля ВГП1 и его золотник, переместившись, открывает проход маслу от вихревого насоса через клапан вихревого насоса (5,5 Атм), щелевой фильтр и шарик пилот к золотниковой коробке. Золотник перемещается вниз до тех пор, пока его верхний торец не приоткроет полость слива масла из надзолотникового пространства через ВГП2. При этом кольцевая проточка золотника сообщает полость от питательного насоса с полостью наполнения первого гидротрансформатора. Масло от питательного насоса поступает на наполнение I ГТР, а полость слива масла с I ГТР перекрывается нижним пояском золотника. При этом открыт слив масла со II ГТР в картер. Атмосферный шариковый клапан I ГТР закрывается, а II ГТР остается открытым. Дизель поезд приходит в движение, то есть вращающий момент с насосного вала передается на лопатки турбинного вала I ступени и, далее через шестерню турбинного вала I ступени на шестерню вторичного вала. В зависимости от положения подвижных шлицевых муфт, вращающий момент передается с вторичного вала на раздаточный, либо с вторичного на вал реверса, а затем на раздаточный вал.

Масло от питательного насоса идет двумя параллельными потоками:

через золотниковую коробку, на наполнение первого гидротрансформатора;

через фильтр, теплообменник, подпорный клапан (2 Атм) и обратный клапан на систему смазки ГДП.

 

    РАБОТА ГДП НА ВТОРОМ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРЕ.

Для включения второго гидротрансформатора необходимо подать питание на катушку вентиля ВГП 2 и обесточить катушку вентиля ВГП 1, при этоммасло от вихревого насоса через клапан вихревого насоса (5,5 Атм), щелевой фильтр и шарик пилот поступает к золотниковой коробке. Золотник перемещаясь вниз до упора сообщает своей проточкой полость от питательного насоса с полостью наполнения второго гидротрансформатора. Масло от питательного насоса поступает на наполнение II ГТР, а полость слива масла со II ГТР перекрывается нижним пояском золотника. При этом открыт слив масла с I ГТР в картер. Атмосферный шариковый клапан II ГТР закрывается, а I ГТР открывается.

При этом вращающий момент с насосного вала передается на лопатки турбинного вала II ступени и, далее через шестерню турбинного вала II ступени на шестерню вторичного вала. В зависимости от положения подвижных шлицевых муфт, вращающий момент передается с вторичного вала на раздаточный, либо с вторичного на вал реверса, а затем на раздаточный вал.

Масло от питательного насоса идет двумя параллельными потоками:

через золотниковую коробку, на наполнение первого гидротрансформатора;

через фильтр, теплообменник, подпорный клапан (2 Атм) и обратный клапан на систему смазки ГДП.

При движении дизель-поезда в работу вступает насос системы смазки, который забирает масло из нижнего картера через магнитосетчатый фильтр и подает на систему смазки.

 

ДИЗЕЛЬ М 756Б

Тип – четырехтактный, водяного охлаждения с турбонаддувом.

Расположение цилиндров V – образное 60⁰

Число цилиндров – 12

Мощность – 1000 л.с. - 736 кВт

Чистота вращения: колен вала

минимально устойчивая на холостом ходу – 500об/мин

на номинале – 1500 об/мин

Степень сжатия – 13,5

система пуска – электрическая (СТГ или электростартер)

Регулятор – всережимный непрямого действия

Температура воды не более 105 ⁰, масла не более 100 ⁰

Управление - дистанционное с пульта.

Вес - 2000 кг.

 

ВМТ – верхняя мертвая точка – положение занимаемое поршнем, наиболее удаленное от коленчатого вала, при достижении которого он изменяет свое направление движение.

НМТ – нижняя мертвая точка. Положение, занимаемое поршнем наименее удаленное от коленчатого вала, при достижении которого он изменяет свое направление движения.

Ход поршня – расстояние от НМТ до ВМТ.

Рабочий объем – объем цилиндра, описываемый за ход поршня.

 

;

 

где  полный объем;

рабочий объем;

объем камеры сжатия.

 

Степень сжатия – отношение полного объема к объему камеры сжатия.

 

 

 

 

где  полный объем;

объем камеры сжатия.

 

Классификация ДВС:

1) по роду применяемого топлива;

2) по способу смеси образования;

3) по способу воспламенения;

4) по способу осуществления рабочего цикла;

5) по способу наполнения цилиндров сжатым воздухом;