Усовершенствование валов приводов

Содержание

1.УСОВЕРШЕНСТВОВАЛИ   ВАЛЫ   ПРИВОДОВ

Согласно рекомендациям ученых, карданные валы и валы с пластинчатыми муфтами для привода вспомогательного оборудования тепловозов заменяют на бесшлицевые валы с упругими муфтами

На работоспособность приводов вспомогательного оборудования тепловозов существенно влияют динамические нагрузки, возникающие из-за зазоров в кинематических парах при полигармоническом возмущении от дизеля и компрессора. Испытаниями установлено, что уровень крутильных колебаний всей трансмиссии, как со стороны холодильной камеры, так и со стороны генератора зависит от элементов соединений, расположенных между дизелем и вспомогательными агрегатами.

Рис.1. Эластичная муфта привода заднего редуктора тепловозов типа ТЭ10 и М62.

1 – муфта;  2 – ведущая полумуфта  3 – ведомая полумуфта  4 – амортизатор            

5 – сменная (опорная) втулка  6 – сменное (опорное ) кольцо

Так, на магистральных тепловозах типа ТЭ10 при установке в приводе заднего редуктора брусковой муфты вместо пластинчатой (муфты обладают податливостью соответственно 1,75X10"5 и 0,287x10^-5 рад/Нм) величины динамических моментов в последующих элементах кинематической цепи уменьшаются от 2 — 5 раз. А максимальные величины суммарного динамического момента привода не превышают 1100 Нм, что в 2 — 2,5 раза меньше, чем при наличии пластинчатой муфты

Чтобы с учетом проведенных исследований повысить надежность и ресурс приводов вспомогательного оборудования тепловозов, специалисты ВНИИЖТа разработали усовершенствованные валы (бесшлицевые с упругими муфтами). Предусматривается, что они заменят существующие на тепловозах типа ТЭ10, М62 и ТЭМ2 подобные узлы, а также другие карданные валы и валы, имеющие пластинчатые муфты. Конструктивное исполнение усовершенствованных валов позволяет выполнять установку, техническое обслуживание и ремонт в условиях депо без каких-либо дополнительных работ.

Рис.2. Конструкция вала с эластичными муфтами к гидроприводу тепловозов типа ТЭ10 и М62:

Опыт эксплуатации тепловозов на Московской, Приволжской, Северной и других дорогах подтвердил эффективность модернизации механического привода. Технический ресурс усовершенствованного вала до замены амортизаторов и опорных частей составляет не менее 6 лет, что соответствует пробегу тепловоза 650 — 700 тыс. км. Долговечность валов соизмерима со сроком службы локомотива.

Конструкция эластичной муфты, примененной в механическом приводе между дизелем и задним редуктором тепловозов типа ТЭ10 и М62, показана на рис. 1. Длина усовершенствованного вала, состоящего из эластичной муфты и проставки, зависит от типа дизеля. Например, на тепловозах типа ТЭ10 с дизелями 10Д100 длина проставки составляет 20 мм, а с дизелями Д49 — 354 мм. На локомотивах типа М62 с дизелями 14Д40 и Д49 длина валов с проставками соответственно — 1210 и 1287 мм.

Конструкция вала с эластичными муфтами, расположенного между задним редуктором и гидроприводом тепловозов типа ТЭ10 и М62, представлена на рис. 2. На М62 вал можно монтировать не только к гидроприводу, но и к компрессору без каких-либо конструкторских переделок. Потребуется только изготовить фланцы для компрессора и генератора. Эластичная муфта, устанавливаемая между дизелем и передним редуктором на

 тепловозах типа М62, представлена на рис. 3.

Рис. 3. Эластичная муфта переднего редуктора тепловозов типа М62:

По конструкции муфта соответствует муфте привода заднего редуктора и отличается лишь отсутствием опорной части и полого вала. Конструкция вала с эластичными муфтами без проставок для приводов двухмашинного агрегата и редуктора вентилятора охлаждения тягового генератора тепловозов типа ТЭ10М показана на рис. 4 (на ТЭ10 с индексами С и У вал к редуктору вентилятора охлаждения тягового генератора отсутствует, так как вентилятор установлен на переднем редукторе). Длина вала к двухмашинному агрегату с проставкой для тепловозов ТЭ10М с любым дизелем составляет 760 мм, а для ТЭЮС(У) — 780 мм. На тепловозе ТЭ10М с дизелем 10Д 100 длина вала к редуктору вентилятора охлаждения генератора с проставкой — 519 мм, а с дизелем Д49 увеличивается в 2,5 раза.

Рис. 4. Вал с эластичными муфтами со стороны генератора тепловозов типа ТЭ10М:

Рис.5. Переходник в сборе

Необходимо отметить, что при установке дизеля 10Д 100 улиточная часть корпуса нагнетателя второй ступени не дает возможности расположить эластичную муфту ближе к фланцу редуктора нагнетателя. По этой причине данную муфту пришлось расположить на расстоянии 180 мм от фланца редуктора нагнетателя. При размещении вала на тепловозе необходимо строго соблюдать расстояние между фланцем редуктора вентилятора охлаждения генератора и переходником вала. Это расстояние должно составлять не менее 339 мм, что обеспечивает выход выступов внутренних полумуфт из пазов переходника (рис. 5). Если указанное требование при монтаже вала не выполнять, произойдет разрушение выступов.

Нормы допускаемых размеров сопрягаемых деталей опорных втулок эластичных муфт

Опорные части соединительных валов к агрегатам	Наружная втулка, мм			Внутренняя втулка, мм
	Чертёжный размер	Зазор при выпуске из ТР-3	Браковочный зазор	Чертёжный размер	Зазор при выпуске из ТР-3	Браковочный зазор
Задний редуктор	50+0,039	50+0,2	50+0,5	50-0,025-0,087	50-0,3	50-0,5
Гидропривод	46+0,039	46+0,2	46+0,4	46-0,039-0,087	46-0,3	46-0,4
Двухмашинный агрегат	35+0,025	35+0,3	35+0,5	35-0,025-0,087	35-0,3	35-0,5
Редуктор вентилятора охлаждения тягового генератора	35+0,025	35+0,3	35+0,5	35-0,025-0,087	35-0,3	35-0,5

Установка вала в условиях депо показала, что расстояние между фланцем редуктора вентилятора охлаждения генератора и фланцем редуктора нагнетателя для различных тепловозов меняется от 519 до 549 мм. На тепловозах, где расстояние составляет более 519 мм, следует изготовить вставки между фланцем вала и переходником. Представленные валопроводы серийно изготавливает машиностроительный завод «Вперед» (г. Москва) по патенту № 2162420.

При прохождении тепловозами текущего ремонта ТР-3 необходимо контролировать величину зазора по месту касания опорных втулок валов с эластичными муфтами. Порядок обслуживания валов с эластичными муфтами представлен в техническом описании «Разработка регламента по обслуживанию и ремонту упругих муфт», выпущенном ВНИИЖТом в 2000 г.