Ремонт гидромеханического редуктора тепловоза чмэ3

Проектирование технологического процесса ремонта гидромеханического редуктора тепловоза ЧМЭ3

Страницы работы

Содержание работы

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА

1.1 Проектирование технологического процесса ремонта гидромеханического редуктора тепловоза ЧМЭ3

Гидромеханический редуктор является составной частью приводного механизма и предназначен для привода вентилятора холодильника, компрессора и вентилятора охлаждения ТЭД передней тележки через клиноременную передачу.

Гидромеханический редуктор состоит из верхнего и нижнего корпусов, вала муфт, привода компрессора, привода вентилятора и привода редуктора. Вал муфт состоит из вала, на котором смонтированы две гидравлические машины, состоящие каждая из турбины муфты, несущего диска муфты, насоса муфты, зубчатых колёс, подшипников.

Для передачи крутящего момента на приводы узлов использована кинематическая энергия жидкости, которой заполнены гидромуфты во время работы.

1.1.1 Основные неисправности гидромеханического редуктора тепловоза ЧМЭ3

Неисправности гидромеханического редуктора тепловоза ЧМЭ3 выявляются в результате регламентированных ремонтов, вследствие чего появляется определенный перечень наиболее часто встречающихся неисправностей и дефктов как в целом по всей сборочной единице, так и по ее отдельным деталям.

Корпуса редуктора. Подлежат замене при наличии следующих дефектов: сквозных трещин, отколов; несквозных трещин длиной более 50 мм в количестве более двух; несквозных трещин любого размера и расположения на посадочных поверхностях. Корпуса, имеющие несквозные трещины длиной не более 50 мм, в количестве не более двух, разрешается восстанавливать методом холодной сварки чугуна электродом ОЗЧ-1 или ЦЧ-4. Допускается заварка трещин газовой сваркой с применением бронзовых или латунных прутков ЛО62-1, ЛС59-1.

Площадь прилегания плоскостей разъёма корпусов к плите, проверенная “по краске”, должна быть не менее 60 % с равномерным расположением пятен контакта; при не обеспечении указанной площади прилегания разрешается шабровка поверхностей разъёма. При изменении посадочных поверхностей наружные поверхности втулок необходимо хромировать или разрешается их наплавлять с последующей обработкой по размеру сопрягаемой поверхности с сохранением допуска посадки по чертежу. При проверке соосности и качества механической обработки необходимо соблюдать следующие технические условия: обработку посадочных поверхностей производить на собранных корпусах при проложенной по плоскости разъёма корпусов шёлковой нити толщиной 0,2 мм; овальность и конусность посадочных мест после обработки допускается не более 0,05 мм; отклонение от соосности посадочных поверхностей допускается не более 0,03 мм; неперпендикулярность не более 0,03 мм.

Проверку соосности посадочных поверхностей под укладку вала производить с помощью фальшвала “по краске”. Отпечаток краски на всех поверхностях должен быть равномерным.

Допускается перерезка сорванной или забитой резьбы на следующий размер по стандарту с постановкой сопрягаемой детали по размеру нарезанной резьбы.

Внутренние необработанные поверхности корпусов должны быть окрашены автонитроэмалью. Перед окраской поверхности необходимо обезжирить.

Валы. Подлежат замене при наличии: трещин; плён; волосовин; разме-ров, выходящих за пределы допускаемых. Конусную часть вала необходимо проверить “по краске” с сопрягаемой деталью. Прилегание должно быть не ме-нее 75 %. Повторная наплавка посадочных поверхностей валов под подшипни-ки, шестерни и другие детали, изношенных шлицов и резьбы не допускается (вал бракуется).

Валы, отремонтированные сваркой, следует повторно проверить дефекто-скопом. На отремонтированных валах должны быть соблюдены следующие технические требования: овальность и конусность посадочных шеек не более 0,02 мм; биение посадочных поверхностей относительно оси не более 0,02 мм; смещение шпоночных пазов относительно оси допускается не более 0,1 мм.

Зубчатые колёса. Подлежат замене при наличии следующих дефектов: изломов или трещин в зубьях и теле колеса; коррозийных язв общей площадью более 10 % поверхности зубьев; откола зубьев, если дефектное место расположено от торца зуба на расстоянии более 10 % его длины или если глубина износа каждого зуба составляет более 0,3 мм; при уменьшении длины общей нормали зуба более 0,1 мм; если боковой зазор между зубьями каждой сопряжённой пары колёс более 1 мм. Зубчатые колёса заменяются комплектно. Качество зацепления пары колёс проверяют “по краске”.

Конусная поверхность зубчатых колёс должна быть проверена “по краске” с сопрягаемой деталью. Прилегание должно быть не менее 75 % общей площади. При наличии износа допускается наплавка конусной части с последующей обработкой до чертёжных размеров.

Источник

Проектирование технологического процесса ремонта гидромеханического редуктора тепловоза ЧМЭ3 , страница 6

Раму стенда установить горизонтально и закрепить.

Маслостанцию расположить в непосредственной близости от рамы стенда на уровне, обеспечивающем полный слив масла самотеком из гидромеханического редуктора в бак маслостанции. При монтаже трубопроводов установить проточный маслоподогреватель в напорной магистрали. Произвести предварительную регулировку давления в системе (ориентировочно Р = 0,5. 1,0 МПа) методом подбора проходного сечения отверстия дросселя ДР при закрытом вентиле ВMl и постепенно закрываемом вентиле ВМ2.

Произвести внешний осмотр стенда и убедиться в исправности сборочных единиц и деталей, входящих в его состав.

Проверить наличие смазки в подшипниках соединительного вала, который должен свободно проворачиваться.

Убедиться в соответствии органов управления выполняемым функциям.

Перед установкой гидромеханического редуктора и компрессора на стенд полумуфтуна валу электродвигателя сместить по шлицам в сторону электродвигателя, а полумуфты на соединительном валу – к центру вала.

Установить гидромеханический редуктор на раму стенда, ориентируя крепежные отверстия в лапах на направляющие штыри.

Переместить полумуфту на валу электродвигателя к муфте входного вала гидромеханического редуктора, соединить с планшайбой и стянуть болтами.

Аналогичным образом установить на раму стенда компрессор и соединить при помощи муфт коленчатый вал компрессора через соединительный вал с выходным валом гидромеханического редуктора.

Закрепить гайками при помощи прижимов гидромеханический редуктор и компрессор на раме.

Подсоединить трубопроводы напорной и сливной магистралей от ма- слостанции к золотниковой коробке и фланцу сливного патрубка гидромеханического редуктора.

Установить съемные ограждения вращающихся частей.

Включить автоматический выключатель QF1.

При помощи переключателя SA1 выбрать режим обкатки.

Нажатием кнопки «Пуск» включить электродвигатель стенда и произвести обкатку в соответствии с действующими ведомственными инструкциями и методиками.

Нажатием кнопки «Стоп» остановить электродвигатель стенда.

Выключить автоматический выключатель QF1.

Снять ограждения вращающихся частей.

Разстыковать соединительные муфты и снять обкатанные агрегаты со стенда. Для облегчения разборки штифтовыхсоединений в полумуфтах предусмотрены резьбовые отверстия под отжимные болты.

1.2.7 Техническое обслуживание стенда

Объем, сроки и содержание работ по техническому обслуживанию и ремонту должны соответствовать требованиям, изложенным в «Единой системе планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования» и деповских графиках регламентированного ремонта и технического обслуживания (ППР и ТО).

Работы по техническому обслуживанию подразделяются на техническое обслуживание, выполняемое силами обслуживающего персонала ежесменно в начале смены и техническое обслуживание, выполняемое силами обслуживающего персонала с обязательным привлечением персонала ремонтных служб. Допуск к техническому обслуживанию электрооборудования стенда разрешается лицам, сдавшим квалификационный экзамен в соответствии с ПТЭ и ПТБ, прошедшим инструктаж и практическое ознакомление с электрическими схемами и конструкцией электрооборудования, правилами регулировки, технического обслуживания, текущего ремонта и правилами безопасности при эксплуатации электрооборудования.

Для поддержания стенда в работоспособном состоянии необходимо проверять:

– целостность и надежность крепления узлов и деталей стенда;

– целостность подшипников соединительного вала, уплотнений и наличие смазки.

Техническое обслуживание преобразователя частоты отражено в его техническом описании.

Источник

Маневровые локомотивы

Гидромеханический редуктор

Назначение и конструкция. Гидромеханический редуктор (рис. 81) предназначен для передачи вращающего момента от коленчатого вала дизеля на вал главного вентилятора и коленчатый вал компрессора. В редукторе, кроме зубчатых передач, используются две гидромуфты, что обеспечивает плавность передачи вращения, высокий к.п.д. и возможность автоматического управления главным вентилятором и компрессором.

Редуктор имеет литой чугунный корпус, состоящий из двух частей — верхней 19 и нижней 3, стянутых между собой шпильками. Плоскость разъема корпуса совпадает с осью валов гидромуфт. Это облегчает монтаж и демонтаж всех узлов редуктора. Для установки редуктора на главной раме тепловоза у нижней части 3 корпуса имеются четыре литые лапы 2 с отверстиями под крепежные болты.

Рис. 80. Пневматический привод жалюзи холодильника: / —■ цилиндр; 2 — поршень; 3 — уплотните.!ьная манжета; 4, II — верхняя и нижняя крышки; 5 — накидная гайка; 6 — воздухоподводящая трубка; 7 — гайка; 8 — ушко; 9 — возвратная пружина; 10 — шток,- !2 тяга

Корпус отлит заодно с вертикальными перегородками, используемыми для установки подшипников валов. Перегородки делят корпус на четыре отсека, которые сообщаются между собой через отверстия в нижней части 3 корпуса, позволяющие маслу, стекающему после смазывания подшипников и выбрасываемому из гидромуфт, проходить к сливной трубе, соединяющей гидромеханический редуктор с рамой дизеля. Сливная труба прикреплена четырьмя шпильками М12 к фланцу на заднем торце нижней части 3 корпуса редуктора.

В верхней части 19 установлен специальный корпус 16 с подшипниками вертикального вала 13 привода главного вентилятора. Для осмотра обеих гидромуфт предусмотрены два люка, закрытых крышками 18. К переднему торцу редуктора при помоиьфланца прикреплен корпус 26 с подшипниками горизонтального вала 21 привода компрессора.

Входной вал 5 редуктора опирается на шариковый 6 и роликовый // подшипники, которые установлены в расточках задней торцовой стенки и поперечной перегородки корпуса. Задний подшипник 6 закрыт крышкой 9, уплотненной по валу сальником 7. На валу укреплена цилиндрическая косо-зубая шестерня 10 (г=43). Между шестерней 10 и задним подшипником 6 ставят дистанционное кольцо. Шестерня 10 находится в зацеплении с шестерней 5 (г= 15), напрессованной на вал / насосных колес. Дополнительно шестерня 5 крепится шпонкой. Цилиндрическими выступами шестерня опирается на два шариковых подшипника 4, которые являются таким образом опорами вала / насосных колес. Третьей опорой этого вала служит шариковый подшипник /7 (рис. 82).

На вал / насосных колес до упора в выступ напрессованы два насосных колеса 9 и / / гидромуфт / и //(см. рис. 81), одинаковых по конструкции и размерам. Каждое из насосных колес дополнительно укреплено шпонками 21 и 24 (см. рис. 82) и гайками 20 и 10 с лепестковыми шайбами. Насосные колеса отлиты из чугуна и имеют прямые радиальные лопасти. Кроме насосного колеса, каждая гидромуфта имеет турбинное колесо и колокол. Турбинные колеса 7 и 13 отлиты из чугуна вместе с прямыми радиальными лопастями. В ступице турбинного колеса имеется кольцевая канавка с восемью сквозными наклонными отверстиями. Чугунные литые колокола 8 и 12 соединяются с турбинными колесами болтами и закрывают полости гидромуфт. В колоколах устанавливают по два сопла а и б для выброса масла из гидромуфт. Диаметры сопловых отверстий гидромуфт / и // соответственно равны 2,2 и 1,6 мм.

Опорой колокола 5 гидромуфты / служит шариковый подшипник 23, а колокола 12 гидромуфты // — шариковый подшипник 22. Оба подшипника смонтированы в перегородке корпуса. Турбинное колесо 7 гидромуфты /с натягом укреплено на пустотелом валу-шестерне 4, свободно установленном на валу / насосных колес. Дополнительное крепление турбинного колеса осуществляется шпонкой 5 и гайкой 25 со стопорной шайбой. Опорой вала-шестерни 4 турбинного колеса является шариковый подшипник 27, смонтированный в перегородке корпуса редуктора.

Пустотелый вал 4 изготовлен за одно целое с конической шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с конической шестерней вала 13 привода главного вентилятора (см. рис. 81). Этот вал смонтирован в корпусе 16 и вращается в двух подшипниках — роликовом 17 и шариковом 12, причем верхний подшипник 12 является опорно-упорным. Наружные кольца обоих подшипников фиксируются в корпусе 16 при помощи стопорных колец и крышки 15, закрывающей сверху корпус. Между внутренними кольцами подшипников установлена дистанционная втулка. В крышке 15 установлен сальник 14, предотвращающий просачивание масла по валу 13.

Турбинное колесо 13 (см. рис. 82) гидромуфты // укреплено на пустотелом валу-шестерне 18, который установлен с зазором относительно вала / насосных колес. Колесо 13, так же как и колесо 7, дополнительно укреплено гайкой 19 и стопорной шайбой. Опорой вала-шестерни 18 служит шариковый подшипник 16, установленный в торцовой стенке корпуса редуктора. К корпусам подшипников 15 и 26 присоединены маслоподводящие трубки 6 и 14.

Вал 18 изготовлен заодно с цилиндрической шестерней, в расточке которой размещен опорный шариковый подшипник 17 вала / насосных колес. Цилиндрическая шестерня входит в зацепление с внутренними зубьями корончатой шестерни, изготовленной за одно целое с валом 21 (см. рис. 81) привода компрессора. Вал расположен в корпусе 26 и опирается на два подшипника — роликовый 25 (опорный) и шариковый 24 (опорно-упорный). Между наружными и внутренними кольцами подшипников установлены дистанционные втулки. Внутреннее кольцо подшипника 24 закреплено гайкой 23. Корпус 26 закрыт крышкой 20, в которой установлен сальник 22 для уплотнения масляной камеры относительно вала 21.

Золотниковая коробка (рис. 83) предназначена для перепуска масла из масляной системы дизеля в гидромуфты. Она укреплена на левой стороне корпуса гидромеханического редуктора четырьмя болтами. В литом чугунном корпусе 3 расточены два сквозных вертикальных цилиндрических отверстия, в которых перемещаются золотники 4 и 8. Отверстия под золотники с обеих сторон закрыты крышками. Каждая крышка прикреплена к корпусу золотниковой коробки четырьмя шпильками 6 и уплотнена резиновыми прокладками. В нижние крышки / упираются возвратные пружины 2 золотников, а верхние крышки 5 снабжены штуцерами для подсоединения воздухоподводящих трубок. К левой крышке прикреплена трубка, идущая от регулятора давления воздуха компрессора, а к правой — трубка от вентиля ВПЖ2, укрепленного на стенке, отделяющей шахту холодильника от дизельного помещения.

Оба золотника одинаковы по конструкции и представляют собой стальные цилиндры диаметром 36 мм, в средней части которых имеется кольцевая проточка шириной 20 мм и глубиной 10 мм. В верхней части золотника сделаны две канавки под резиновые кольца 7, уплотняющие воздушную полость над золотником и масляную полость г, образованную кольцевой проточкой золотника. Между кольцами имеется лабиринтная канавка, соединенная с нижней полостью коробки двумя наклонными в и одним осевым а отверстиями. В нижней части золотника расточено цилиндрическое гнездо диаметром 28 мм и глубиной 40 мм под пружину 2.

Трубка 10, по которой подводится масло из системы, при помощи фланца // соединена с фланцем 13 и вместе с ним прикреплена к корпусу 3 двумя болтами 9. Фланец 13, дополнительно прикрепленный к корпусу двумя такими же болтами, закрывает наклонную канавку з корпуса, в которой сделаны три сквозных отверстия. Через среднее отверстие и диаметром 4 мм масло постоянно проходит на смазывание подшипников гидромеханического редуктора, для чего на тыльной стороне коробки сделана Т-образная канавка к, совпадающая с отверстиями корпуса, в которые ввернуты штуцера крепления маслораспределительных трубок. По трубке 15 масло подводится для смазывания подшипников входного вала редуктора, по трубке 18 — для смазывания подшипников колоколов гидромуфт, а по трубке 19 — для смазывания подшипников вала привода компрессора. На тепловозах последнего выпуска вместо располагающейся внутри корпуса трубки 19 ставят наружную трубку. Один конец ее посредством штуцера соединен с корпусом привода компрессора, а другой — с золотниковой коробкой (через боковое отверстие, совпадающее с кольцевой выточкой золотника 4, находящегося в верхнем положении). Таким образом, при заполнении гидромуфты привода компрессора масло одновременно поступает и на смазывание подшипников вала привода компрессора. Отверстия б к д диаметром 16 мм используются для пропуска масла к гидромуфтам по трубкам 17 и /бив процессе работы могут перекрываться золотниками. На фланце 13 имеется отверстие е с резьбой для крепления трубки 14, по которой масло из наклонной канавки корпуса отводится на смазывание подшипников вертикального вала привода главного вентилятора.

Работа гидромеханического редуктора. Включением главного вентилятора автоматически управляет термореле РТЖ2, установленное на коллекторе горячей воды основного контура. При повышении температуры воды до 80 °С контакты термореле замыкают цепь питания катушки электропневматического вентиля ВПЖ2. Вентиль включается и перепускает сжатый воздух из резервуара управления в золотниковую коробку гидромеханического редуктора.

Под давлением сжатого воздуха золотник 8 перемещается вниз и своей кольцевой проточкой открывает путь маслу через золотниковую коробку. Масло из системы под давлением по трубке 6 (см. рис. 82) подходит к корпусу 26 подшипника вала-шестерни 4 турбинного колеса гидромуфты /, попадает в кольцевую проточку турбинного колеса 7 и по восьми наклонным отверстиям в колесе начинает заполнять гидромуфту.

Вращающееся насосное колесо 9 своими радиальными лопастями захватывает масло и, раскручивая его, преобразует механическую энергию, полученную от коленчатого вала дизеля, в кинетическую энергию движущейся жидкости. Вращающиеся частицы масла под действием центробежной силы начинают удаляться от центра к периферии насосного колеса, создавая на концах лопастей повышенное давление. Так как турбинное колесо еще не вращается, то за счет разницы давлений масло переходит с лопастей насосного колеса на лопасти турбинного. Обладая кинетической энергией, масло раскручивает турбинное колесо, теряет скорость и приближается к центру насосного колеса, которое вновь сообщает маслу кинетическую энергию. Вал-шестерня 4 турбинного колеса через коническую зубчатую передачу приводит во вращение вертикальный вал 13 привода главного вентилятора (см. рис. 81).

Мощность, передаваемая гидромуфтами, зависит от количества масла (рабочей жидкости), заполняющего их, и от скорости движения этой жидкости. Повышающий редуктор, состоящий из ведущей 10 (г=43) и ведомой 5 (г= 15) шестерен, увеличивает частоту вращения вала / насосных колес почти в 3 раза по сравнению с частотой вращения коленчатого вала дизеля, что обусловливает большую скорость движения рабочей жидкости в гидромуфтах. Это позволяет уменьшить массу рабочей жидкости, а значит, и размеры гидромуфт.

Во время работы гидромуфты часть масла постоянно выбрасывается через два сопловых отверстия диаметром 2,2 мм в колоколе, сливается в корпус гидромеханического редуктора и далее самотеком по трубопроводу отводится в картер дизеля. Частичная замена масла необходима для предотвращения его перегрева в гидромуфте, который мог бы привести к нарушению нормальной работы гидромуфты. Нагрев масла является результатом частичного преобразования механической энергии в тепловую за счет вязкости масла.

Работа вентилятора при открытых жалюзи (боковых и верхних) вызывает интенсивное охлаждение воды в секциях радиаторов. Когда температура воды снижается до 73 °С, размыкаются контакты термореле РТЖ2 в цепи катушки вентиля ВПЖ2. Вентиль выключается и сообщает полость золотниковой коробки над золотником 8 (см. рис. 83) с атмосферой. Возвратная пружина 2 поднимает золотник, который перекрывает путь маслу через отверстие д. Так как масло в гидромуфту / прекращает поступать, но продолжает выбрасываться через сопловые отверстия в колоколе, то вращающий момент, передаваемый гидромуфтой, уменьшается, и вентилятор плавно останавливается.

Гидромуфтой //, используемой для привода компрессора, автоматически управляет регулятор давления воздуха, отрегулированный на включение при давлении 0,85 МПа (8,5 кгс/см2) и выключение при давлении 0,75 МПа (7,5 кгс/см2) в главных резервуарах. Когда регулятор давления воздуха выключен, то он сообщает полость над золотником 4 с атмосферой, и пружина 2 удерживает золотник в верхнем положении.

При таком положении золотника его кольцевая проточка совпадает с отверстием б, расположенным выше отверстия д. Масло из системы проходит через золотниковую коробку и по трубопроводу подходит к корпусу подшипника вала-шестерни 18 (см. рис. 82) турбинного колеса гидромуфты //. Из корпуса подшипника масло попадает в кольцевую проточку турбинного колеса и через восемь наклонных отверстий заполняет гидромуфту. Турбинное колесо получает вращающий момент и через цилиндрическую прямозубую шестерню, выполненную заодно с валом турбинного колеса, передает вращение колесу с внутренними зубьями, являющемуся частью вала 2/ привода компрессора (см. рис. 81).

Во время работы гидромуфты // часть масла постоянно выбрасывается через сопловые отверстия в колоколе. Диаметр сопловых отверстий этой гидромуфты (1,6 мм) меньше диаметра сопловых отверстий гидромуфты /. Увеличенный размер сопловых отверстий гидромуфты / обеспечивает плавное включение главного вентилятора. На восьмой позиции контроллера компрессор потребляет мощность 31,6 кВт (43 л. с), а главный вентилятор — 24,3 кВт (33 л. с).

Когда давление сжатого воздуха в главных резервуарах достигнет 0,85 МПа (8,5 кгс/см2), регулятор давления включится и начнет подавать сжатый воздух в полость над золотником 4 (см. рис. 83). Под действием сжатого воздуха золотник переместится вниз, преодолев сопротивление возвратной пружины 2, и прекратит поступление масла в гидромуфту //. Через сопловые отверстия масло выйдет из гидромуфты, и компрессор остановится.

Источник