Текст
                    В. Г. Те клин, Н. Б. Рис и и к,
Л. Н. Деревенец
ПУТЕВОЙ
МОТОРНЫЙ
ГАЙКОВЕРТ
(УСТРОЙСТВО. ЭКСПЛУАТАЦИЯ. РЕМОНТ)

В.Г. Тек л ин, Н.Б.Рисник, А.Н.Деревенец ПУТЕВОЙ МОТОРНЫЙ ГАЙКОВЕРТ (Устройство, эксплуатация, ремонт) Учебное пособие для подготовки машинистов в технических школах Москва 1996
Теклмн В.Г., Рисиик Н.Б., Деревенец А.Н. Путевой моторный гайковерт. Учебное пособие для технических школ - М.:Учебно-методический кабинет по образованию на железно- дорожном транспорте МПС РФ. 1996. -314с., ил. 214, прил. Рецензент - инженер Холодкова В.П. Редактор - Антонова К.Н. © Учебно-методический кабинет по образованию на железнодорожном транспорте МПС РФ, 1996.
ВВЕДЕНИЕ Наиболее трудоемкими работами в путевом хозяйстве железных дорог являются укладка и текущее содержание бесстыкового пути. При этих работах приходится завинчивать и отвинчивать большое количество гаек клеммных и закладных болтов (около 8000 на 1 км пути). Причем, например, при разрядке температурных напря- жений такие работы предусмотрено выполнять два раза в год. До сравнительно недавнего времени эти работы производились вручную или при помощи механизированного инструмента. В последние годы промышленностью освоен выпуск специальных машин непрерывного действия — путевых моторных гайковертов (ПМГ) — на основе принципа, предложенного известным изобретателем и рационализатором Д.Д. Матвеенко. Подготовка машинистов машин ПМГ производится в технических школах машинистов путевых машин по учебному плану и программам, утвержденным Управлением учебных заведений МПС 11 августа 1988 г. Настоящее учебное пособие предназначено для подготовки машинистов ПМГ в технических школах и может быть использовано также для подготовки специалистов на производстве. Пособие состоит из пяти разделов. В первый и второй разделы включены предметы учебного плана “Устройство и эксплуатация типовых узлов путевых машин”, “Устройство и эксплуатация путевых моторных гайковертов”, в третий раздел — “Основы гидропривода”, “Гидросистема ПМГ”, в четвертый раздел — “Основы электропривода и электрооборудование ПМГ”. Вопросы эксплуатации, технического обслуживания и ремонта машины освещены в пятом разделе. Каждый раздел имеет самостоятельное значение (в соответствии с учебным планом предметы изучаются параллельно), поэтому в тексте имеются некоторые повторения. Учебное пособие написали преподаватели дорожной технической школы N 3 Московской железной дороги Н.Б. Рисник — раздел 1, 2, В.Г. Теклин — раздел 3, 5, Дервенец А.Н. — раздел 4. Отзывы и предложения просим направлять в Методический кабинет по образованию на железнодорожном транспорте по адресу: 129626 г. Москва, Кучин пер., 14. 1*-зак.5О29 3
РАЗДЕЛ 1 Устройство машины ПМГ ГЛАВА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАШИНЕ ПМГ $ 1. Назначение машин для закрепления и смазки клеммных и закладных болтов Машина для закрепления и смазки клеммных и закладных болтов непрерывного действия (путевой моторный гайковерт ПМГ) предназ- начена для: — отвинчивания, смазки и завинчивания гаек клеммных и закладных болтов при различных видах ремонта пути; — раскрепления и закрепления клеммных болтов при разрядке температурных напряжений; — раскрепления и закрепления клеммных болтов при укладке и смене рельсовых плетей. Машина должна эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха 273—313 К (от 0 ° до +40 °C). Областью применения машины являются все виды ремонтов и текущее содержание железнодорожного пути. Машина работает на пути с рельсами типов Р 75, Р 65 и Р 50 со скреплениями КБ, ЖБ, Д-2, К-2. § 2. Основные технические данные и характеристики ПМГ Таблица 1 Наименование показателей Значение показателей 1 2 Показатели назначения Тип болтов, обрабатываемых ПМГ за один проход Клеммные и закладные* Скорость конструкционная максимальная, км/ч 100 Скорость рабочая, км/ч 0,6 ± 0,06; 0,8 ± 0,08; 1,0 ± 0,1 Мощность силовой установки номинальная, кВт Пассажировместимость кабины, включая обслуживаю- 200 щий персонал, чел. 6 Колея, мм Аппаратура для связи: 1520 радиостанция поездная Связь с диспетчером устройство переговорное Производительность: Связь внутрибригадная средняя, км/ч 0,7 ± 0,07 при эпюре 1840 шпал на 1 км пути, болт/ч 10304 ± 1030 4
Продолжение табл. 1 1 I L 2 1 Момент крутящий, Нм (кгс.м): при отвинчивании гаек, не менее 400/40/ при завинчивании гаек клеммных болтов 200 ± 50/20 ± 5/ при завинчивании гаек закладных болтов 120 ± 50/12 ± 5/ Частота вращения шпинделей гайковертов, с-'/об/мин/ в пределах: для свинчивания гаек (первый и третий ряды) 8,3—10,6/500—640/ для завинчивания гаек (второй и четвертый ряды) 10,2—12,3/600—700/ Количество пропускаемых гаек, в том числе в зоне расположения стыковых накладок К, % не более 5 Время, мин не более: приведения в рабочее положение (настройка) 13 приведения в траспортное положение 5 Обслуживающий персонал, чел. 3 Масса: максимальная, кг 36 500 конструктивная 36 500 в служебном состоянии 37 000 Нагрузка от колесной пары на рельс (максимальная), кН (тс) передней 185/18,9/ задней 178/18,7/ Количество одновременно обрабатываемых на одной шпале болтов, шт 8 Габаритные размеры, мм: длина по осям автосцепок 12 950 ширина 3160 высота 3900 база колесная 7000 Радиус проходимых кривых минимальный, м 80 Формула колесная 0 — 2 — 0 Диаметр колеса по кругу катания, мм 1050 Дизель-генератор АД-200Тсп /У36М/ Автосцепка Паровозная СА-3" /серии ФД/ Высота оси автосцепок от уровня верха головки рельса, мм 1050 ± $ Тормоза: ручной Стояночный и аварийный прямодействующий неавтоматический Движение машины прямодействующий автоматический Следование в составе поезда Коэффициент тормозного нажатия, расчетный 0,55 Компрессор ВВ-0,8/8-720 Электродвигатель привода компрессора 4АМ13254У2 исп1М1081 Мощность электродвигателя номинальная, кВт 7,5 Трансмиссия привода передвижения Передача Электромеханическая Электродвигатель тяговый ДК-117Д"’ 5
Продолжение табл. 1 1 1 г 2 | Напряжение номинальное, В 375/750 Род тока Постоянный Масса, кг 750 Мощность часовая номинальная, кВт 110 Частота вращения часового режима работы, об/мин 1480 Установка выпрямительная ТП-800/460У2 Напряжение выпрямленное номинальное, В 460 Ток выпрямленный номинальный, А 800 Генератор Мощность генератора номинальная ГСФ-200 (при cosy? = 0.8), кВт 200 Напряжение номинальное, В 400 Ток при номинальной мощности, А 361 Батареи аккумуляторные 6СТ-132ЭМ Напряжение батареи номинальное, В 24 Отвинчивание, смазка и завинчивание гаек Гайковерт трехшпиндельный Общее количество гайковертов в изделии, шт в том числе: 16 для отвинчивания гаек закладных болтов (первый ряд) 4 для завинчивания гаек закладных болтов (второй ряд) 4 для отвинчивания гаек клеммных болтов (третий ряд) для завинчивания гаек клеммных болтов 4 (четвертый ряд) 4 Режим работы гайковертов Автоматический, задаваемый непрерывным поступательным движением машины Компоновка гайковертов Блочная Количество блоков гайковертов на машине, шт 4 Электродвигатель привода гайковертов 4АМС112М4У2 исп. 1М1Д31 Мощность электродвигателя номинальная, кВт Гидросистема блоков 1, 2, 3 и 4: 5,6 насос производительность насоса номинальная: 35БГ12-23М или НШ50У-2-П л/с 1,1 л/мии 66 давление насоса номинальное, МПа (кгс/см2) 12,5/125/ Электродвигатель привода насоса 4АМ160 4У2 исп. 1М2081 Мощность электродвигателя номинальная, кВт 15 Жидкость рабочая в гидросистеме Система смазки Масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74 или турбинное Тп-22 ГОСТ 99-74, класс чистоты 13 ГОСТ 17216-71 Агрегат насосный по ГОСТ 15107-79 16-1/БГ11-22/ 6
Продолжение табл. 1 1 1 1 2 Производительность насоса номинальная: л/с 0,3 л/мин 18 Жидкость рабочая Смазка специальная: мазут топочный 40 ГОСТ 10585-75/40% по массе/, масло индустри- альное И-12А ГОСТ 20799-75/50% по массе/ и дизельное топливо Л-0, 2-40 ГОСТ 305-82/10% по массе/ Очиститель рельсовых скреплений: рабочий орган по очистке скреплений Щетки пассивные Показатели надежности Установленная безотказная наработка. Ту, км 6.0 Средняя наработка на отказ, То, км Среднее оперативное время восстановления 8,0 работоспособного состояния, Тв, ч, не более Средний ресурс до капитального ремонта машины 2,5 (по обработке рельсовых скреплений), Трк, ч, не менее 5000 Установленный ресурс до капитального ремонта машины, Трк. у, ч 3500 Средний срок сохраняемости, Тм, месяцев 9 Срок службы машины, Тел. у, лет Показатели транспортабельности 18 Транспортирование заказчику: на расстояние до 200 км Своим ходом на расстояние свыше 200 км На железнодорожной платформе Габарит по ГОСТ 9238-83: по кузову (нижнее очертание габарита) 02-ВМ по рабочим органам Габарит в погруженном на платформу состоянии в соответствии с “Техническими условиями погрузки 1-Т и крепления грузов” Продожительность установки изделия для Габарит погрузки транспортирования на железнодорожную платформу, ч, средняя 5 Показатели безопасности Путь тормозной (при торможении на площадке с начальной скоростью 100 км/ч) расчетный, м, не более Сопротивление изоляции токоведущих частей, МОм, 780 не менее: на напряжение в цепи до 110 В на напряжение в цепи свыше 110 В: 0,5 в холодном состоянии 1,5 в нагретом состоянии 1,0 7
Окончание табл. 1 I________________________1_______________________L Защита электрооборудования от короткого замыкания: цепи постоянного тока цепи переменного тока Защита дизель-геиератора при работе на недопустимых режимах Защита: от самопроизвольного перемещения механизмов неработающего изделия от несовместимых одновременных движений механизмов или от перегрузок Обозначение опасных частей оборудования по ГОСТ 12.4.026-76 Транспортирование изделия в составе поезда Вес прицепной единицы, транспортируемой машиной, т Качественные характеристики Условия эксплуатации Тип рельсов, на которых может работать изделие Тип скреплений, обрабатываемых изделием Возможность выполнения технологических операций на электрифицированных участках пути Обеспечение смазки резьбы болтов при отвинчивании гаек Возможность работы в темное время суток Режим работы изделия Управление пуском, остановкой изделия, а также подъемом и опусканием рабочих органов Обеспечение аварийного приведения рабочих органов из рабочего положения в транспортное 2 Предохранители Автоматические выключатели Сигнализация и блокировка Предохранительные устройства блоков гайковертов, очистителя скреплений, ручной тормоз Блокировка датчика обратной связи Предупреждающий знак электрического напряжения Не допускается Не более 60 Р50, Р65, Р75 КБ6 ЖБ, Д2, К2 Без снятия напряжения в контактой сети Наличие системы смазки Наличие светильников в зоне работ Ручное управление, автоматический режим С пульта в кабине управления и с дистанционного (выносного) пульта Наличие ручного насоса Примечания: 1. ‘ Конструкция изделия не предусматривает обработку скреплений в зоне расположения стыковых рельсовых накладок. 2. Допускается применение автосцепок СА-3 без фрикционного аппарата. 3. Возможна замена на электродвигатель ДК-210БЗ. ГЛАВА 2. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ $ I. Компоновка машины Машина ПМГ /рис. 1.1./ представляет собой двухосный экипаж. На передней консоли рамы расположена силовая установка дизель- генератора АД-200Тсп /У-36М/, а на задней консоли — кабина 8
Рис. 1.1. Машина для закрепления и смазки клеммных и закладных болтов непрерывного действия ПМГ: 1 — система газоотвода; 2 — настил, ограждения и подножки; 3 — кожух; 4 — монтаж компрессоров; 5 — электрооборудо- вание; 6 — монтаж тифонов; 7 — монтаж стеклоочистителей; 8 — блок гидравлический; 9 — монтаж автосцепок; 10 — кабина; 11 — монтаж ящиков; 12 — привод тяговый; 13 — подвешивание рессорное; 14 — монтаж плунжерных насосов; 15 — система пневматическая; 16 — блоки рабочих органов; 17 — система охлаждения тяговых двигателей; 18 — передача рычажная; 19 — рама; 20 — монтаж топливных баков; 21 — монтаж датчиков обратной связи; 22 — монтаж фонарей сигнальных; 23 — монтаж пенных огнетушителей; 24 — монтаж пенных огнетушителей; 25 — монтаж капота; 26 — монтаж блокировки смещения рам гайковертов; 27 — монтаж привода спидометра; 28 — очиститель скреплений; 29 — система смазки; 30 — монтаж радиостанции. 1050
10, в которой размещаются 6 человек (включая двух машинистов и помощника). В средней части рамы машины размещены четыре блока рабочих органов с гидравлической и пневматической системами. Передача мощности к колесной паре производится при помощи тягового привода 12, включающего в себя тяговый двигатель постоянного тока, монтируемого на раме машины. Машина снабжена двумя тяговыми приводами. $ 2. Рама машины Рама машины состоит из двух полурам. В состав каждой полурамы входят две продольные балки, связанные по концам поперечной балкой и буферным брусом. Полурамы в средней части машины соединены хребтовой балкой, расположенной на одном уровне с полурамами. В средней части машины на продольные балки полурам опираются две несущие балки. На буферных брусьях рамы установлены автосцепки. Неисправности рамы машины. Основные неисправности листовых Рис. 1.2. Монтаж блокиров- ки смещения рамы гайко- вертов: 1 — выключатель; 2 — кронштейн; 3 — рычаг; 4 — пружина; 5 — упор. 10
и балочных рам — износ сменных накладок по поверхностям, сопрягающимся с подвижными корпусами букс. Незначительный износ сменных накладок устраняют шлифовкой. Накладки, у которых износ превышает половину толщины, заменяют новыми. Балочные рамы при нарушении нормальных условий эксплуатации (при соударении, превышении скорости, схода с рельсов и т.д.) могут иметь трещины, изгибы или сдвиг отдельных элементов, а в отдельных случаях — изгиб всей рамы. К раме крепятся механизмы блокировки смещения рамы гайковертов (рис. 1.2.). Механизм блокировки смещения рамы гайковерта представляет собой двуплечий рычаг 3, укрепленный на кронштейне и связанный с ним пружиной 4. Одно плечо рычага упирается в упор 5, а другое имеет контакт с выключателем ВП-15Д (поз. 1). Упор крепится к раме, а выключатель связан с электроблокировкой машины. При изгибе рамы рычаг нажимает на выключатель, машина останавли- вается. Изгиб или отклонение рамы гайковертов может произойти в случае, если патрон не снимется с обрабатываемой гайки, а машина будет продолжать движение. $ 3. Автосцепное устройство Автосцепные устройства /автосцепки/ служат для сцепления единиц подвижного состава, передачи и смягчения тяговых и ударных нагрузок. Все автосцепки по способу взаимодействия между собой подраз- деляются на три типа: нежесткие, жесткие и полужесткие. Нежесткими называют автосцепки, которые в сцепленном состоянии допускают неограниченные перемещения по вертикали друг относи- тельно друга до выхода из зацепления. Жесткие автосцепки допускают такое перемещение в пределах производственных допусков и износов. Полужесткие автосцепки обеспечивают ограничения взаимных перемещений по вертикали на определенный размер и при этом, перемещаясь по вертикали, не могут выйти из зацепления. На отечественных железных дорогах наибольшее распространение получила нежесткая автосцепка типа СА-3 (советская автосцепка, третий вариант). Автосцепные устройства подвижного состава общего назначения бывают двух типов: вагонного и паровозного. Основное отличие автосцепки паровозного типа — отсутствие поглощающего аппарата. Поэтому такие автосцепки устанавливают на подвижном составе, к которому со стороны этих автосцепок не прицепляют большое количество подвижных единиц, или сама единица подвижного состава не транспортируется в составе поезда (мотовозы, автодрезины, 11
} 4 5 6 7 8 9 1 — объединенный задний упор; 2 — фиксирующий кронштейн расцепиого рычага; 3 — расцепной рычаг; 4 — поддерживающая планка; 5 — поглощающий аппарат; 6 — тяговый хомут; 7 — упорная плита; 8 — клин; 9 — ударная розетка переднего упора; 10 — поддерживающий кронштейн; 11 — маятниковые подвески; 12 — центрирующая балочка; 13 — автосцепка; 14 — цепь. некоторые путевые машины, в том числе ПМГ). Ее устанавливают также на концевой балке паровоза. Автосцепное устройство вагонного типа (рис. 1.3.) состоит из следующих основных частей: автосцепки 13, ударной розетки 9 с передними упорами, центрирующего прибора /две маятниковых подвески 11 и центрирующая балочка 12/, задних упорных угольников 1, поглощающего аппарата 5, установленного внутри тягового хомута 6. Тяговый хомут с поглощающим аппаратом монтируется внутри хребтовой балки рамы вагона и удерживается поддерживающей планкой 4. Хвостовик автосцепки соединяется с тяговым хомутом при помощи клина 8, поддерживаемого от выпадения двумя болтами /на рисунке не показано/. Между хвостовиком автосцепки и поглощающим аппаратом внутри хомута установлена упорная плита 7, передающая тяговые усилия сжатия на поглощающий аппарат, а при растяжении — от поглощающего аппарата на передние упоры. На концевой балке 12
4 Рис. 1.4. Автосцепное устройство паровозного типа: 1 — автосцепка; 2 — розетка; 3 — валик; 4 — запорный болт; 5 — болт; 6 — гайка; 7 — пружина; 8 — стакан. вагона монтируется расцепной привод, состоящий из расцепного рычага 3, цепи 14 и поддерживающих деталей 2 и 10. У паровозной автосцепки /рис. 1.4. / ударная розетка 2 закреплена на концевой балке болтами 5 с гайками 6 и шплинтами. Автосцепка соединена с розеткой цилиндрическим валиком 3, который проходит через отверстия в розетке и в автосцепке. От выжимания вверх валик удерживается запорным болтом 4. Центри- 13
Рис. 1.5. Автосцепка: 1 — большой зуб; 2 — зам- кодержатель; 3 — замок; 4 — малый зуб; 5 — упор; 6 — отверстие для клина. рующий прибор, состоящий из пружин 7 и стаканов 8, возвращает автосцепку в центральное положение после боковых отклонений. Корпус автосцепки СА-3 (рис. 1.5.) предназначен для передачи ударно-тяговых усилий упряжному устройству. Корпус автосцепки представляет собой стальную полую отливку, имеющую головную часть (голову) и хвостовик. Головная часть имеет большой (I) и малый (4) зубья, которые, соединяясь, образуют зев. Из зева выступают части замка 3 и замкодержателя 2. Горизонтальную проекцию зубьев, зева и выступающей части замка называют контуром зацепления автосцепки. Для обеспечения взаимосцепляемости автосцепок используется стандартизированный контур зацепления. Головная часть корпуса имеет упор 5 для передачи сжимающего усилия через розетку концевой балки рамы вагона. Хвостовик корпуса имеет отверстие 6 для клина, соединя- ющего корпус с тяговым хомутом упряжного устройства. Для облегчения горизонтального перемещения корпуса автосцепки торцу хвостовика придана цилиндрическая форма. Корпуса автосцепок отливают из углеродистой стали мартенов- ского производства, которая имеет углерода 0,17—0,27%, марганца 0,5—0,9%, кремния 0,17—0,37%, серы и фосфора не более 0,045% каждого. Корпуса, отлитые из такой стали, как показывают испытания, разрушаются при ударе силой 2,2—3,9 МН, когда продольные оси сцепленных автосцепок совмещены. Механизм автосцепки состоит из замка 1, замкодержателя 2, предохранителя замка (собачки) 3, подъемника 4, валика подъемника 5 и болта 6 с гайкой и двумя шайбами (рис. 1.6.). Замок предназначен для запирания двух сомкнутых автосцепок. Замкодержатель нужен для удержания замка в сцепленном и расцепленом положениях. Предохранитель замка представляет собой двуплечий рычаг с отверстием для навешивания на нем замка. Подъемник предназначен для выведения предохранителя замка из положения упора в противовес замкодержателя, перемещения замка внутрь полости корпуса автосцепки и удержания его в этом положении. 14
Рис. 1.6. Детали авто- сцепки: 1 — замок; 2 — замко- держатель; 3 — предо- хранитель замка (собач- ка); 4 — подъемник; 5 — валик подъемника; 6 — болт с гайкой и шай- бами. Валик подъемника обеспечивает поворот подъемника. Болт, проходящий через отверстия в приливе корпуса автосцепки, вместе с гайкой и двумя шайбами запирает валик подъемника, а тем самым и остальные части механизма автосцепки. Процесс расцепления представляет собой выполнение трех задач: выключение предохранителя от саморасцепа; перемещение замка внутрь корпуса; удержание замка в корпусе до разведения вагонов. Для расцепления у одной из сцепленных автосцепок посредством расцепного привода поворачивают валик подъемника. В результате этого поворачивается подъемник, который своим широким пальцем нажимает на нижнее плечо предохранителя замка, вследствие чего верхнее плечо поднимается и располагается выше противовеса замкодержателя. Тем самым решается первая задача. При дальнейшем повороте подъемника тот же палец нажимает на замок и, поворачивая его, уводит внутрь корпуса. Сигнальный отросток замка при этом выступает наружу; таким образом решается вторая задача. Для выполнения третьей задачи предназначен узкий палец подъемника, который при повороте нажимает на горизонтальную грань расцепного угла замкодержателя, в результате чего последний, имея овальное отверстие, освобожденный от нажатия, опускается снова вниз. Теперь замок не может вновь выйти в зев, так как он удерживается широким пальцем подъемника. Подъемник сохраняет такое положение потому, что его узкий палец опирается на вертикальную грань расцепного угла замкодержателя. Последний не может повернуться из-за нажатия на его лапу малого зуба смежной автосцепки. При разведении вагонов освобожденная от нажатия лапа замкодержателя выходит в зев, расцепной угол, поворачиваясь, 15
позволяет повернуться подъемнику, в результате чего замок возвращается в первоначальное положение. У смежной автосцепки замкодержатель также поворачивается и упор его противовеса располагается ниже верхнего плеча предохранителя замка. Таким образом, механизмы обеих автосцепок после разведения вагонов автоматически восстанавливают готовность к новому сцеп- лению. £ 4. Ходовая часть машины Как указывалось выше, машина представляет собой двухосный экипаж с двумя ведущими осями. Ходовая часть состоит их двух одинаковых колесных пар с буксами и рессорным подвешиванием. Колесные пары. Колесная пара (рис. 1.7.) является одной из главных и ответственных частей подвижного состава. Она направляет движение вагона (машины) по рельсовому пути и воспринимает все нагрузки, передающиеся от подвижной единицы на рельсы и обратно. Безопасность движения поездов во многом зависит от конструк- ции, материала, технологии изготовления и ремонта, а также качества осмотра колесных пар. Конструкция и содержание колесных пар оказывают влияние на плавность хода, величину сил, возника- ющих при взаимодействии вагона и пути, и сопротивление движению. Типы, основные размеры и технические условия на изготовление определяются государственными стандартами, а содержание и ремонт — Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации и специальной Инструкцией по осмотру, освидетельство- ванию, ремонту и формированию вагонных колесных пар. Колесная пара (рис. 1.7.) состоит из оси (I) и двух колес (2), укрепленных на ней. Тип колесных пар определяется типом оси и диаметром колес. Для подвижных единиц магистральных дорог широкой колеи Рис. 1.7. Колесная пара: 1 — ось; 2 — колесо. 16
ГОСТ 4835—72 предусматривает колесные пары шести типов. Оси, применяемые на машине ПМГ, типа РУ приспособлены под подшипники качения. Колеса имеют диаметр по кругу катания 1050 мм. Для безопасного движения вагона по рельсовому пути, особенно по стрелочным переводам, колеса укрепляются на оси так, чтобы расстояние между внутренними вертикальными гранями их ободов и бандажей находилось в определенных пределах. Колеса, укреп- ленные на одной оси, должны иметь минимальную разность диаметров поверхностей катания (не более 1 мм). Это необходимо для предупреждения перекосов и скольжений колесной пары, повышающих сопротивление движению, вызывающих неравномерный и увеличенный износ поверхностей катания колес и скручивание оси. Одним из требований, предъявляемых к колесной паре, является ее уравновешенность, поскольку при высоких скоростях и значи- тельных дисбалансах возникают силы инерции такой величины, что пренебрегать ими не следует. Оси различаются размерами основных элементов (в зависимости от величины допускаемой нагрузки), формой шейки (для подшип- ников скольжения или качения (роликовых), формой поперечного сечения (сплошные и полые). Кроме этих признаков, определяющих конструкцию, оси класси- фицируются по материалу и технологии изготовления. Для удобного размещения подшипников концевые части оси, называемые шейками, имеют цилиндрическую форму. Имеются цилиндрические части оси для укрепления ступицы, называемые подступичными частями оси, имеются предподступичные части оси, на которых размещаются задние уплотняющие части букс (рис. 1.8.). Рис. 1.8. Ось колесной пары вагонного типа: 1 — средняя часть оси; 2 — подступичная часть оси. 5029 17
Средней части оси придан конический переход от подступичных частей к середине оси. Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров сечений шейки предступичные части имеют плавные сопряжения-галтели. Оси изготавливают из углеродистой стали марки Ос. В, которая имеет следующий химический состав (в %): углерода-0,37-0,45; марганца-0,5—0,8; кремния-0,15—0,35; фосфора — не более 0,04; серы — не более 0,05; хрома — не более 0,3; никеля — не более 0,3; меди — не более 0,25. Для оси типа РУ (рис. 1.8.) размеры имеют следующие значения: dl— 135 мм; с/4 — 165 мм; <12 — 194 мм; <У3 — 135 мм; — 248 мм; hl — 2390 мм; Л2 — 2036 мм. На машине ПМГ применяются оси специальной конструкции, предназначенные для напрессовки в средней части конической шестерни тягового привода (см. рис. 1.15.). Колеса. Колеса различаются: конструкцией — безбандажные (цельные) и бандажные (составные), состоящие из бандажа, колесного центра и предохранительного (бандажного) кольца; материалом (стальные и чугунные); способом изготовления (катаные и литые); размерами диаметра колеса и отверстия ступицы. Элементами конструкции колеса (рис. 1.9.) являются обод 1, диск 2 и ступица 3. На машине ПМГ применяются цельнокатаные колеса облегченной конструкции. Для рационального взаимодействия колеса и рельсового пути важное значение имеет форма поверхности катания — профиль колеса. На рис. 1.10. показан стандартный профиль поверхности катания, который имеет колесо после обточки. Этот профиль характеризуется гребнем высотой 28 мм и толщиной 33 мм, измеренной на расстоянии 18 мм от его вершины, конической поверхностью катания с уклоном 1:20 и 1:7 и фаской 6x6 мм. Гребень, предохраняющий колесную пару от схода с рельсов, имеет угол наклона наружной грани, равный 60°. Коническая поверхность в отличие от цилиндрической предотвращает образование неравно- мерного по ширине колеса износа (проката), облегчает прохождение кривых и центрирует колесную пару в прямых участках пути. В связи с конической поверхностью колеса его диаметр измеряют в определенной плоскости (по кругу катания, находящемуся на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса). 18
<£810 _jo <£290 <£260+б <£350 2* 19
Рис. 1.10. Профиль колеса: 1 — коническая поверхность колеса; 2 — гребень колеса. Соединение колеса с осью. Широко распространенным способом соединения колес с осью является прессовая посадка. При этом процессе колесо, у которого диаметр отверстия в ступице меньше диаметра подступичной части оси, с небольшим усилием напрессо- вывают на ось, в результате чего достигается прочное соединение колеса с осью. Неисправности колесных пар. К эксплуатации не допускаются колесные пары с нарушенными сроками полного освидетельствования и не имеющие клейм формирования. При формировании колесных пар и их освидетельствовании наносятся клейма и значки. В соответствии с ПТЭ запрещается эксплуатация колесных пар с трещиной в любой части оси и при наличии износов и повреждений нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижной единицы. Допускаемые размеры колесных пар 1. Прокат по кругу катания колеса не более 8 мм. 2. Толщина гребня не более 35 мм и не менее 25 мм. 3. Расстояние между внутренними гранями ненагруженных ко- лесных пар не более 1440t|. 4. Наибольшая разность в диаметрах колес по кругу катания у колесных пар, подкатываемых под одну машину — 1 мм. 5. Наименьшая толщина у колесных ободов — 36 мм. 20
6. Величина вертикального подреза гребня высотой не более 18 мм. 7. Ползун (выбоина) на поверхности катания у колесных пар с роликовыми буксами глубиной не более 1—2 мм. До 2 мм разрешается следование со скоростью 70 км/ч до ближайшего пункта смены колесной пары. Не допускаются к эксплуатации колесные пары со следующими повреждениями: — с наличием одной продольной трещины на средней части оси, длиной более 25 мм, суммарной длиной 25 мм; — имеющие протертости средней части оси глубиной 25 мм; — имеющие следы контактов с электродом или электросварочным проводом любой части оси; — имеющие трещины в ободе, диске, ступице колеса; — имеющие сдвиг ступицы колеса относительно подступичной части оси; — имеющие ослабление ступицы колеса на оси. Признаком ослабления ступицы на оси является разрыв краски по всему периметру с выделением из-под ступицы с внутренней стороны колеса ржавчины, масла; — имеющие выщербины на поверхности катания цельнокатаных колес глубиной более 3 мм или длиной свыше 25 мм; — имеющие кольцевые выработки на поверхности катания на основании гребня глубиной более 1 мм, на уклоне 1:7 шириной более 15 мм; — с наличием местного увеличения ширины обода цельнокатаного колеса, раздавливания более 5 мм; — имеющие повреждения поверхности катания колес, вызвавшие смещение металла (навар) высотой 1 мм; — имеющие остроконечный накат на участке сопряжения подрезной части гребня колеса; — имеющие разницу расстояний между внутренними гранями ободов цельнокатаных колес в разных точках более 2 мм. Ширина обода колеса должна быть не более 133 мм и не менее 126 мм. Буксовый узел. Буксы предназначены для передачи нагрузки от рамы вагона или тележки на шейки осей, а также для ограничения продольного и поперечного перемещений колесной пары при движении. Букса состоит из корпуса, подшипника и деталей, уплотняющих корпус буксы как с переднего торца, так и со стороны колеса. Корпус буксы служит также резервуаром для смазки и его конструкция обеспечивает защиту внутренней полости от загрязнения и обводнения. 21
Букса проектируется с таким расчетом, чтобы равнодействующая нагрузка на шейку оси проходила по вертикали через центр шейки оси. По типу применяемых подшипников все буксы делят на две группы: с подшипниками качения (роликовыми подшипниками) (рис. 1.11.) и с подшипниками скольжения. Рис. 1.11. Буксовый узел: 1 — малая буксовая крышка; 2 — гайка; 3 — большая буксовая крышка; 4 — корпус буксы; 5 — внешнее кольцо подшипника; 6 — дистанционное кольцо; 7 — большое дистанционное кольцо; 8 — подшипник; 9 — сальник; 10 — лабиринтное кольцо; 11 — ось колесной пары. На машине ПМГ применяются буксы с роликовыми подшипни- ками. Основные преимущества роликовых подшипников по сравнению с подшипниками скольжения состоят в следующем: — снижение удельного сопротивления движению и, как следствие, снижение расхода топлива или электроэнергии локомотивами на 4-11%; — снижение сопротивления движению при трогании с места в 7—10 раз; — практически полное отсутствие случаев грения букс при повышении скоростей движения; — резкое сокращение объема работ по обслуживанию букс в эксплуатации, что позволяет значительно сократить штат слесарей и осмотрщиков на пунктах технических осмотров; — значительное сокращение расхода цветных металлов или даже полное исключение их расхода; 22
— большая экономия смазочного материала, а также полное исключение расхода подбивочных материалов и сезонной смены смазки. На подвижном составе используются 3 вида роликовых подшип- ников: цилиндрические (с цилиндрическими роликами); сферические (сферические самоустанавливающиеся двухрядные); конические (од- но- и двухрядные). Долговечность цилиндрических роликовых подшипников, как показал опыт их эксплуатации, в 6—8 раз выше, чем сферических при равных габаритах. Существуют два типа посадки роликовых подшипников на шейки осей: на конической закрепительной втулке (втулочная посадка) и непосредственно (безвтулочная или так называемая горячая посадка). Более широкое распространение получила горячая посадка. Надежность посадки обеспечивается разностью диаметров отверстия внутреннего кольца (изготавливается с минусовым допуском) и диаметра шейки оси (изготавливается с плюсовым допуском). При горячей посадке почти в 5 раз сокращаются затраты труда на монтаж и демонтаж подшипников в буксе и в связи с этим в 2,5 раза снижаются эксплуатационные расходы на ремонт букс. Горячая посадка может быть успешно применена лишь при соблюдении следующих условий: — обеспечение стабильности размеров внутренних колец; — применение повышенных натягов, исключающих образование коррозии на посадочных поверхностях колец и шеек осей (величина необходимого натяга определяется с учетом нагрузки и размеров внутренних колец); — обеспечение длительной эксплуатации букс без съема внутренних колец подшипников с шеек осей (до повреждения кольца или до расформирования колесной пары); — применение индукционных нагревателей, обеспечивающих съем внутренних колец с шеек без перегрева колец и повреждения шеек. Типовая букса с цилиндрическими роликовыми подшипниками имеет передний и задний подшипники, посаженные на шейку оси вплотную друг к другу, что уменьшает габаритные размеры буксы и снижает напряжения в шейке оси. Оба подшипника полузакрытого типа. Блоки подшипников взаимозаменяемы. Посадку новых внут- ренних колец на шейку оси производят с натягом 40—65 мкм. Минимальный натяг для колец, бывших в эксплуатации, — 30 мкм. Торцевое крепление подшипников осуществлено гайкой. Букса имеет четырехкамерное лабиринтное уплотнение с уменьшенным до 0,8 мм радиальным зазором. 23
Кольцевая поверхность шириной 20 мм на торце оси позволяет осуществлять ультразвуковой контроль шейки без снятия внутренних колец. Рессоры, пружины. Колесные пары вагонов связаны с рамой и кузовом через систему упругих элементов и гасителей колебаний, называемую рессорным подвешиванием. Рессорное подвешивание смягчает удары, передаваемые колесами кузову, и гасит колебания, возникающие при движении. Кроме того, рессоры и пружины передают направляющие усилия со стороны колес на раму и кузов машины. Когда колесная пара проходит какую-либо неровность пути (стыки, крестовины и т.п.), возникают динамические нагрузки, в том числе ударные. При этом колесная пара и буксы испытывают весьма большие усилия от действия ускорений, нередко превышаю- щих 25g. Появлению динамических нагрузок способствует также наличие дефектов колесной пары — местные пороки поверхности катания, эксцентричная посадка колеса на ось, неуравновешенность колесной пары и т.д. В качестве упругих элементов применяют винтовые пружины и листовые рессоры, а также резинометаллические элементы, пневма- тические, торсионные, кольцевые и другие типы рессор. Все эти элементы называют общим термином — рессоры. Листовые рессоры по форме бывают незамкнутые и замкнутые (эллиптические). Незамкнутая листовая рессора состоит из несколь- ких наложенных один на другой листов разной длины, соединенных посередине шпилькой и хомутом. Для устранения бокового сдвига листы часто имеют желобчатый профиль. Верхний коренной лист имеет на концах ушки или утолщения. Наборные листы обрезаны по трапеции, подкоренной лист (один или два) — под прямым углом. Цилиндрические пружины по сравнению с листовыми рессорами позволяют получить необходимые упругие характеристики при меньших габаритах и массах. Пружины изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 1452—59. Опорные поверхности пружин выполняются плоскими, перпендикулярными осям пружины. Для этого концы заготовки пружины оттягивают на длине не менее 2/3 витка, чем достигается постепенный переход от круглого к прямоугольному сечению. Упругие свойства элементов рессорного подвешивания оценивают с помощью силовых характеристик и коэффициентом жесткости или коэффициентом гибкости. 24
Жесткость С упругого элемента численно равна силе, вызывающей прогиб этого элемента, равный единице Р где Р — внешняя сила, действующая на рессору, Н, / — прогиб рессоры, м. Гибкость упругого элемента — величина, обратная жесткости, численно равная прогибу под действием силы, равной единице, и определяемая по формуле Жесткостью рессоры называется груз, которому соответствует прогиб рессоры на 1 мм. Цилиндрические пружины характеризуются жесткостью и длиной в свободном состоянии. Фабричной стрелой прогиба называется расстояние от прямой линии, проведенной через точки опоры подвеса или центра ушков, до коренного листа у хомута рессоры, измеренное у рессоры, находящейся в свободном (ненагруженном) состоянии. Рессоры смягчают силы от толчков и ударов и тем самым предохраняют экипаж и путь от преждевременного износа и обеспечивают плавное движение машины. Это происходит вследствие того, что при дополнительном прогибе от динамической нагрузки давление листовой рессоры на подвеску увеличивается постепенно, а не мгновенно. Кроме того, сила удара, действуя через хомут в одной точке, превращается в постепенную нагрузку по концам рессоры в двух ее точках. Динамические колебания гасятся рессорами силой трения, суще- ствующей между отдельными листами рессоры. Листовая рессора собрана из пластин полосовой желобчатой стали, длина которых уменьшается от верхних коренных листов к нижним. Пакет пластин в средней части связан стержнем для предотвращения продольного сдвига листов и стянут хомутом, обжатым в горячем состоянии. При увеличении действующих на рессору вертикальных усилий происходит выпрямление рессоры с перемещением концов пластин относительно друг друга. Для уменьшения трения между отдельными пластинами с целью снижения жесткости пакета при сборке рессоры пластины рессор смазывают графитовой смазкой. Неисправности рессор. При эксплуатации в рессорном подвеши- вании машины с листовыми и пружинными рессорами возможно 25
ослабление хомута и излом отдельных листов рессоры, а также износ кольцевых накладок и концевых подвесок. Изношенные или поврежденные детали подлежат замене. Не допускаются к эксплу- атации машины, имеющие в рессорном подвешивании следующие неисправности: излом или трещину в каком-либо из листов или хотя бы в одном из витков спиральной пружины; сдвиг листов относительно друг друга; трещины и надрывы хомута; просвет между листами более 1—2 мм на расстоянии 200 мм между хомутом и концом листа; зазор между хомутом и боковыми гранями листов; перекос подвески и рессоры более 5 мм — по всей длине; уменьшение расстояния между корпусом буксы и буксовым вырезом рамы менее 30 мм вследствие просадки рессор. Регулировка рессорного подвешивания. Равномерный износ наличников в значительной степени зависит от правильной регули- 12 9 8 7 Рис. 1.12. Подвешивание рессорное: 1 — болт МО-58; 2 — рессорный брус ДГку; 3 — шайба МО-58; 4 — пружина ТЭЗО; 5 — гайка М424; 6 — шплинт 63x60; 7 — наличник; 8 — планка; 9 — прокладка; 10 — шайба; II — шайба; 12 — упор. 26
ровки рессорного подвешивания. Регулировку рессорного подвешива- ния (рис. 1.12.) следует производить затягиванием или отпусканием гаек рессорных болтов. При этом разность размеров и Н2 должна быть не более 5 мм, разность размеров Н между рессорами с одной стороны машины — не более 15 мм. При износе буксовых наличников сверх допустимого, т.е. при суммарном зазоре на обе стороны буксы свыше 6 мм, допускается постановка прокладок между наличниками и буксовой направляющей. Рессорное подвешивание на машине ПМГ. На машине установ- лено двойное рессорное подвешивание (рис. 1.12.), предназначенное для восприятия веса надрессорной части и гашения вертикальных колебаний. Рессорное подвешивание состоит из двух цилиндрических пружин и одного рессорного бруса, который фиксируется в углублении буксы. Концы коренного листа рессоры соединяются с подвесными болтами (1), на которые одеваются цилиндрические пружины (4), шайба упругая (10, 11) и прокладка (9), стягиваемая гайками (5). Корпус буксы входит своими пазами между стальными наличниками, приваренными к направляющим буксового выреза. В верхней части направляющих приварены карманы, которые наполняются набивкой и заливаются смазкой для смазывания наличников. В средней части направляющих имеются масленки для смазки трущихся поверхностей консистентной смазкой. На раме машины над рессорами расположены упоры (12), которые служат предохранительными элементами на случай излома рессоры. § 5. Тяговый привод Тяговые приводы выпускаются заводом-изготовителем в одном из трех вариантов в зависимости от допускаемого монтажа тяговых двигателей ДК-117Д или ДК-210БЗ и соединения валов последних с ведущим валом приводного редуктора (рис. 1.13, 1.13а, 1.136). Вращающий момент от тягового электродвигателя (1) через кардан или муфту (11), рамный редуктор (10), карданный вал (5), осевой редуктор ходовых частей (7) передается на ось колесной пары (8). Реактивная тяга (6) размещена в горизонтальной плоскости и воспринимает реактивную силу от осевого редуктора ходовых частей. Тяговый электродвигатель (1) с муфтой или карданным валом, рамным редуктором (10) монтируется на раме машины посредством кронштейнов с использованием осей (2). 27
Рамный редуктор (рис. 1.14.) — цилиндрический косозубый, с промежуточной шестерней 7. На редуктор, передающий вращающий момент к задней колесной паре, устанавливается редуктор датчиков обратной связи (см. рис. 1.16). В муфте вращающий момент от полумуфты (14) к фланцу (19) передается через резинокордные элементы (12) или карданный вал (11). К фланцу и полумуфте резинокордные элементы крепятся болтовыми соединениями через прокладки и кольца. На буксовой крышке задней колесной пары смонтированы приводы датчиков спидометров (27). (См. рис. 1.1.). Карданный вал. Карданная передача на тяговом приводе ПМГ предназначена для передачи вращающего момента от рамного редуктора к осевому редуктору ведущих колесных пар. Карданная передача устанавливается с двумя шарнирами, обеспечивающими равномерность вращения валов. Карданная передача состоит из трубчатого сварного вала со шлицевым соединением. Вилка со шлицевым отверстием в хвостовике является одной частью составного вала. Другая часть состоит из вилки, приваренной к трубе, и хвостовика со шлицевым концом, который входит в отверстие вилки. В карданных передачах новых тяговых машин применяют открытые карданные шарниры с иголь- чатыми подшипниками. Карданный шарнир состоит из вилок, одной крестовины и четырех игольчатых подшипников. Крестовина закреп- лена в ушках обеих вилок крышками. Подшипники, крестовины и шлицованная часть вала смазываются через масленки. Карданные валы после изготовления балансируют на спецстанках. Повышенный дисбаланс устраняют приваркой пластин на трубчатую часть вала или установкой их под головкой болтов, крепления крышек стаканов, игольчатых подшипников, крестовин, открытых шарниров. Уход за карданной передачей заключается в систематической проверке состояния болтового крепления фланцев вилок к ведущему и ведомому валам. Болты должны быть затянуты до отказа с обязательной установкой пружинной шайбы. При осевом люфте крестовины необходимо подтянуть болты крышек игольчатых под- шипников. Задиры на шлицах валов не допускаются. Смазку шарниров производят через масленку. Шлицевые части вала смазывают консистентной смазкой. 28
Рис. 1.13. Привод тяговый: 1 — тяговый электродвигатель ДК-117Д или ДК-210 Б; 2 — кронштейны с осями; 3 — скоба; 4 — рама; 5 — карданный вал; 6 — реактивная тяга; 7 — осевой редуктор; 8 — пара колесная; 9 — раструб; 10 — рамный редуктор; 11 — муфта; 12 — резинокордные элементы; 13 — болт; 14 — полумуфта; 15 — кольцо; 16,17 — прокладка; 18 — гайка; 19 — фланец. 29
4 11 2 1 9 8 Рис. 1.13а. Привод тяговый (вариант): 1 — тяговый электродвигатель ДК-117Д или ДК — 210Б; 2 — кронштейн с осями; 3 — скоба; 4 — рама; 5 — карданный вал; 6 — реактивная тяга; 7 — осевой редуктор; 8 — колесная пара; 9 раструб; 10 — рамный редуктор; И — муфта. 1 — тяговый электродвигатель ДК-117Д или ДК-210Б; 2 — кронштейны с осями; 3 — скоба; 4 — рама; 5 — карданный вал; 6 — реактивная тяга; 7 — осевой редуктор; 8 — колесная пара; 9 — раструб; 10 — фланец; И — муфта карданная. 30
1 234567 89 10 11 Рис. 1.14. Рамный редуктор: 1 — корпус; 2 — вал-шестерня; 3, 6, 8, 13, 15, 17 — крышка; 4, 10, 14, 1-6 — шарикоподшипник; 5, 9 — вал; 7, И — шестерня; 12 — фланец. Рис. 1.15. Осевой редуктор: 1 — днище корпуса; 2, 6 — крышка; 3, 9, 11 — подшипник; 4, 10 — шестерня; 5 — стакан; 7 — фланец; 8 — вал шлицевый; 12 — ось колесной пары; 13 — крышка корпуса; 14 — пробка. 31
Осевой редуктор. Для передачи вращающего момента от карданного вала к колесной паре предназначен осевой редуктор (рис. 1.15.), в котором применена коническая одноступенчатая зубчатая передача. Редуктор состоит из конической шестерни 4, напрессован- ной на ось колесной пары 12, и другой конической шестерни 10, расположенной между роликовым 11 и шариковым 9 подшипниками на валу. Корпус редуктора состоит из двух частей: крышки 13 и днища 1. Обе его части соединяют болтами и фиксируют шпильками. Корпус редуктора установлен на оси на двух радиально-упорных подшипниках 3 с зацеплением шестерен осевого редуктора регули- рованием перемещения ведущей шестерни относительно ведомой в двух направлениях. Это производится вывертыванием крышки из фланца с одной стороны и вворачиванием крышки с другой стороны. Изменение положения шестерни осуществляется за счет изменения толщины прокладок под фланцем стакана. Осевые редукторы смазываются трансмиссионным маслом. Уровень масла определяется по контрольной пробке нижнего корпуса. § 6. Привод датчиков обратной связи системы рабочего хода машины Основным элементом системы рабочего хода машины (рис. 1.16.), обеспечивающим работу тягового привода машины в рабочем режиме с заданной скоростью вне зависимости от сопротивления движению, являются два датчика обратной связи ВР5, ВР6 — тахогенераторы типа ТМГ-ЗОП. С датчика ВР5 напряжение поступает на тиристорный преобра- зователь, осуществляя обратную связь-выход преобразователя со скоростью машины. С датчика ВР6 напряжение обратной связи подается в электронную систему, следящую за тормозным режимом тяговых двигателей, обеспечивающих автоматически стабилизирован- ную скорость в пределах от 0,6 до 1,0 км/ч. Устройство привода понятно из рисунка. Для приведения в рабочее положение датчиков необходимо вытащить валик 1 из зацепления с кронштейном 2 и освободить вал 3 привода, после чего ввести в зацепление ступицу колеса зубчатого 6 с валом 5. Вращение от вала-шестерни 5 рамного редуктора передается на колесо зубчатое 6, а далее на шестерни 9 и 10 тахогенераторов ВР5 7 и ВР6 8. Возврат привода в исходное положение производится движением вала с рукояткой на себя и фиксацией ее валиком 1. Рабочее и транспортное положение блокируется конечным выключателем 11. 32
З-зак.5029 Рис 1 16 Привод датчиков обратной связи 1 — валик, 2 — кронштейн, 3 — вал привода, 4 — рукоятка, 5 — вал-шестерня, 6 — колесо зубчатое, 7, 8 — тахогенератор, 9, 10 — шестерня, 11 — выключатель путевой
Система охлаждения тяговых двигателей. Система охлаждения тяговых двигателей (рис. 1.17.) представляет собой два стационарно закрепленных на кронштейне 2 рамы машины центробежных вентилятора 3 в комплекте с электродвигателем. К выходному фланцевому раструбу воздуховода вентилятора закреплен посредством фланца 4 компенсатор 1, через который воздух нагнетается в вентиляционное окно тягового двигателя. Забор воздуха осуществляется через приемный сетчатый фильтр. Охлаждение тяговых двигателей производится в рабочем режиме машины, когда в одном из тяговых двигателей автоматически создается принудительный тормозной момент, величина которого корректируется электрической системой стабилизации. Рис. 1.17. Система охлаждения тяговых двигателей: 1 — компенсатор; 2 — кронштейн; 3 — вентилятор центробежный Ц14-46-2 правого вращения Пр 90 °C электродвигателем 4А-80В2УЗ; 4 — фланец. # 7. Силовая установка Силовая установка включает в себя дизель-генератор АД-200Тсп (У-36М), топливную систему, систему газоотвода и капот. Дизель-генератор, агрегатированный на собственной раме, монти- 34
руется неподвижно при помощи болтовых соединений к раме машины. Дизель-генератор. Дизель-генератор состоит из дизеля, прифлан- цованного к нему синхронного генератора со статической системой возбуждения, установленных на общей раме, а также систем питания топливом, смазки, охлаждения, подогрева, воздушного пуска, управления и электрооборудования. При соединении генератора с дизелем фланец генератора входит своим буртом в проточку кожуха маховика дизеля, обеспечивая соосность их валов в необходимых пределах. Блок дизель-генератора, представляющий единую жесткую конструкцию, крепится к раме через амортизаторы. Рама дизель-генератора представляет собой жесткую сварную конструкцию, выполненную из стального профилированного листового проката. Основанием рамы служат два продольных швеллера, соединенных между собой поперечными швеллерами. Проем рамы под дизелем закрыт поддоном, в котором имеется отверстие, закрываемое крышкой. Через это отверстие производится слив топлива, масла и охлаждающей жидкости, попадающих в поддон при работе дизель-генератора. Рама со смонтированным на ней оборудованием крепится к продольным швеллерам рамы машины семью болтами диаметром 20 мм. На раме, кроме мест для крепления агрегатов, имеются две стойки с болтами-домкратами, используемыми в качестве опор под задние лапы дизеля. Соединение дизеля с генератором обеспечивается упругой муфтой (рис. 1.18.). Муфта состоит из ведущей полумуфты 5 с внутренними пазами, ведомой полумуфты 11 с наружными пазами, резиновых цилиндрических пальцев 3 и стопорного кольца 10. В собранном состоянии пазы полумуфт образуют двадцать отверстий, в которые устанавливаются пальцы 3. Ведущая полумуфта закреплена на маховике дизеля болтами 4, которые попарно стопорятся отгибными шайбами. Ведомая полумуфта закреплена на коническом валу генератора с помощью шпонки 13 и гайки 2. Резиновые пальцы 3 удерживаются в отверстиях, образуемых пазами ведущей и ведомой полумуфт стопорным кольцом 10. 3* 35
Рис. 1.18. Муфта упругая: 1 — шплинт; 2 — гайка; 3 — палец резиновый; 4 — болт; 5 — полумуфта ведущая; 6 — маховик; 7 — кожух маховика; 8 — щит генератора; 9 — окно вентиляционное; 10 — кольцо стопорное; 11 — полумуфта ведомая; 12 — отверстия для съема ведомой полу муфты; 13 — шпонка. Топливная система. Система питания дизель-генератора топливом состоит из системы дизеля и внешней системы. В систему дизеля входят топливоподкачивающий насос БНК-12ТК, два топливных фильтра, топливный насос высокого давления, форсунки, трубопро- воды высокого и низкого давления. 36
Рис. 1.19. Топливная система: Б1 и Б2 — основные топливные баки емкостью 700 литров; Ф1 — фильтр грубой очистки; БЗ — расходный бак емкостью 300 литров; НМ1 — насос; ДУ1 и ДУ2 — датчики реле уровня топлива; КН1-КН5 — краны. Внешняя топливная система (рис. 1.19.) включает два основных сообщающихся топливных бака Б1 и Б2, фильтр (грубой очистки) Ф1, расходный бак БЗ, насос НМ1, трубопроводы и краны. Основные топливные баки Б2, Б1 общей вместимостью 700 литров крепятся на кронштейнах под настилом рамы в передней части машины, расходный бак БЗ вместимостью 300 литров размещен под капотом дизель-генератора. Расходный бак в процессе работы двигателя заполняется топливом из основных баков насосным агрегатом, а контроль за наполнением расходного бака осуществляется из кабины машиниста. Для этого в расходном баке устанавливаются датчики реле уровня топлива ДУ1, ДУ2 со световой сигнализацией, контролирующие верхний и нижний уровни топлива в расходном баке. Система смазки. Система смазки обеспечивает смазку трущихся поверхностей деталей дизеля и отвод тепла от них. Система смазки (рис. 1.20.) включает в себя масляный насос 5, фильтр 14, разветвленную систему каналов, подводящих масло к трущимся поверхностям, наружные маслопроводы 4, 7, 9, 12, 15, масляный бак 10, два масляных радиатора 13, электрический маслопрокачивающий насос 8, маслоперепускной 11 и маслозапорный 3 клапаны и детали соединения. 37
Рис. 1.20. Схема системы смазки: 1 — корпус привода вентилятора; 2 — коробка отвода масла из откачивающих секций; 3 — клапан маслозапорный; 4, 6, 7, 9, 12, 15 — маслопровод; 5 — насос масляный; 8 — насос маслопрокачивающий; 10 — бак масляный; И — клапан маслоперепускной; 13 — радиатор масляный; 14 — фильтр масляный. Масляный бак предназначен для размещения масла, необходимого для смазки дизеля, его частичной фильтрации и для проведения процесса пеногашения. Масляный бак (рис. 1.21.) на дизель-генераторе У36М смонтирован на раме дизель-генератора и состоит из следующих основных частей: корпуса 11, пеногасителя 10, маслозаборника с сетчатым фильтром 19, крышки люка 4 с размещенным на ней суфлером 5, масломерным щупом 6 и заливной горловиной 7. В нижней части бака приварен сливной кран 2 пробкового типа, а также поддон 21 с крышкой люка 20 и фланцем 17, на котором монтируется электронагреватель. На баке расположены маслоподводящий патрубок 12, фланец 15 для установки маслоподкачивающего насоса и крышка люка 13. Для слива охлаждающей жидкости предусмотрен кран 18. Заливная горловина масляного бака представляет собой трубу, приваренную к крышке 4 люка. В трубу вставлен сетчатый фильтр 8. На трубу наворачивается крышка. Внутренняя полость бака разделена перегородками 22 на три сообщающихся между собой отсека. В бак вварен змеевик 9. Крышки 4, 13, 20 предназначены для промывки бака при проведении технического обслуживания. На щупе имеются три отметки 35, 50, 65, показывающие количество масла в баке (в литрах). Каждый миллиметр по щупу соответствует примерно 0,3—0,4 литра. 38
Рис. 1.21. Бак масляный: 1 — рробка; 2 — корпус сливного крана; 3 — штуцеры; 4—13, 20 — крышка люка, 5 — суфлер; 6 — щуп; 7 — горловина заливная; 8, 19 — фильтр; 9 — змеевик; 10 — пеногаситель; 11 — корпус; 12 — патрубок маслоподводящий; 14 — кронштейн; 15 — фланец для установки маслопрокачивающего насоса; 16 — патрубок маслоотводящий; 17 — фланец для установки электронагревателя; 18 — кран слива охлаждающей жидкости; 21 — поддон; 22 — перегородки; 1 — кран сливной. Маслоперепускной клапан служит для ускорения прогрева масла и для предохранения масляных радиаторов от разрушения при повышении в них давления масла более 0,15—0,2 МПа. Повышение давления происходит во время запуска и прогрева дизеля при подаче в радиатор холодного масла, имеющего повышенную вязкость. Шариковый клапан. Шарик клапана поджимается к седлу корпуса пружиной. При повышении давления масла выше 0,18—0,20 МПа (1,8—2 кгс/см2) шарик отходит от седла и масло проходит в масляный бак, минуя радиатор. Маслозапорный клапан устанавливается на выходе из маслозака- чивающего насоса. Клапан также шариковый. При наличии давления в магистрали шарик прижат к седлу и отделяет маслозакачивающий насос от магистрали. Масляные радиаторы служат для охлаждения масла, выходящего из дизеля. На дизель-генераторе установлены два масляных радиатора, подключенные параллельно. Масляные радиаторы уста- новлены спереди водяного радиатора и прикреплены к нему в трех точках. К правой стойке радиатора приварена планка с отверстием, закрываемым пробкой. Это отверстие служит для выпуска воздуха при полном сливе масла из системы. 39
Маслопрокачивающий насос предназначен для обеспечения подачи масла к трущимся поверхностям перед пуском дизель-генератора и установлен на масляном баке. Маслопрокачивающий насос односекционный, шестеренчатый, выполнен в одном блоке с электродвигателем. Электродвигатель МН-1 постоянного тока, мощностью 500 Вт рассчитан на кратко- временную работу от аккумуляторных батарей. Включается с местного и дистанционного пульта управления от кнопки стартера КС. Номинальное давление масла на выходе из насоса 0,9 МПа (9 кгс/см2). Для предотвращения чрезмерного повышения давления в магистрали при пуске дизель-генератора на холодном масле между всасывающей и нагнетающей полостями насоса помещен редукцион- ный клапан, отрегулированный на давление 1,2 МПа (12 ± 2 кгс/см2). Работа системы смазки происходит следующим образом (см. рис. 1.20.). Нагнетающая секция трехсекционного масляного насоса 5 дизеля, получая масло из бака 10, подает его по маслопроводу 6 и масляному фильтру 14 дизеля. Пройдя через фильтр, масло под давлением 0,5—1,05 МПа (5—10,5 кгс/см2) подается по маслопроводу в дизель через подвод в корпусе привода вентилятора. В случае подачи в фильтр холодного масла или засорения фильтрующего элемента срабатывает перепускной клапан, перепуская масло в главную магистраль, минуя фильтр. Из дизеля масло откачивается двумя секциями масляного насоса и подается по маслопроводам через радиаторы в бак. Одновременно с маслом из нижнего картера дизеля отсасываются газы, прорыва- ющиеся в процессе работы дизеля через зазоры между компресси- онными кольцами поршней и гильзами цилиндров. Газы, выделяющиеся из масла, поступают из бака через суфлер и трубку, имеющую жиклер, в воздухоочиститель, а затем во впускной коллектор. Контроль за температурой и давлением масла в системе смазки осуществляется по приборам, установленным на местном щите управления и дистанционном пульте. Система охлаждения. Система охлаждения предназначена для поддержания заданного теплового режима работающего дизель-гене- ратора. Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с принудитель- ной циркуляцией охлаждающей жидкости. 40
Система охлаждения состоит из водяного (циркуляционного) насоса, крыльчатки вентилятора с приводом, регуляторов темпера- туры, зарубашечного пространства блока цилиндров, охлаждаемых выпускных коллекторов, водяного радиатора и трубопроводов. На патрубках отвода охлаждающей жидкости из головок блоков в выпускные коллекторы имеются штуцеры для постановки датчиков дистанционных термометров и датчиков автоматики. Водяной радиатор (рис. 1.22.) оборудован паровоздушным клапа- ном. Паровоздушный клапан включает в себя два клапана — паровой и воздушный. При повышении избыточного давления пара в радиаторе выше 0,05—0,075 Мпа (0,5—0,75 кгс/см2) паровой клапан открывается и пар выходит наружу. При разряжении более 0,004—0,008 Мпа (0,04—0,08 кгс/см2) открывается воздушный клапан и воздух поступает в радиатор. Регулятор температуры предназначен для сокращения времени прогрева дизеля после пуска и автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости при работе дизель-генератора. Регулятор температуры (рис. 1.23.) состоит из корпуса 5 и корпуса 13 с термосистемой 14. В корпусе 5 стакан 9 прижимается к стакану 8 резьбовой втулкой 10, внутри стаканов находится клапан 6, шток 7 и пружина 4 возврата клапана. На штоке 7 со стороны входного патрубка закреплен стакан 1 с пружиной перегрузки 2, которая через штоки 3 и 23 связана с сильфоном 21 термосистемы 14. Термосистема 14, состоящая из основного термобаллона 22 и дополнительного термобаллона 18, ввернута в корпус 13 и уплотнена сальником 15, который поджимается резьбовой втулкой 20. Корпус 13 крепится к корпусу 5 с помощью четырех шпилек 12. Уплотнение между ними осуществляется паронитовой прокладкой 11. На дополнительном термобаллоне 18 винтами 17 закреплена ручка 19. Действие регулятора температуры основано на тепловом расши- рении жидкости-заполнителя термосистемы. Основной термобаллон следит за изменением температуры охлаждающей жидкости, посту- пающей из дизеля, а дополнительный термобаллон следит за изменением температуры окружающего воздуха. Из дизеля охлаждающая жидкость поступает через регулятор температуры в радиатор или непосредственно к водяному насосу. При температуре охлаждающей жидкости ниже + 75 °C клапаном регулятора перекрыт проход охлаждающей жидкости на радиатор и весь поток охлаждающей жидкости направляется регулятором через 41
Рис. 1.22. Радиатор воды: 1» 4 — пружины; 2 — корпус; 3 — уплотнение; 5 — воздушный клапан; 6 — паровой клапан; 7 — паровоздушный клапан; 8 — верхний резервуар; 9 — рым; 10, 16 — стойки; 11, 15, 20 — фланцы; 12, 14, 19, 21 — перегородки; 13 — горловина; 17 — нижний резервуар; 18, 22 — спускной клапан; 23 — блок. 42
Рис. 1.23. Регулятор температуры: 1 — стакан, 2 — пружина перегрузки, 3, 7, 23 — шток, 4 — пружина возврата, 5 — корпус трехпроходного регулирующего клапана, 6 — клапан, 8, 9 — сгакан, 10, 20 — втулка резьбовая, 11 — прокладка паронитовая, 12 — шпилька, 13 — корпус, 14 — термосистема, 15 — сальник, 16 — пружина-указатель, 17 — винт, 18 — термобаллон дополнительный, 19 — ручка, 21 — сильфон, 22 — термобаллон основной, 1-из дизеля. П-в радиатор, III — на перепуск 43
обводной трубопровод к циркуляционному насосу, минуя радиатор. Благодаря этому происходит быстрый прогрев дизеля. При достижении температуры охлаждающей жидкости + 75 °C и выше заполнитель основного термобаллона, увеличиваясь в объеме, перемещает клапан 6. При этом количество охлаждающей жидкости, пропускаемой регулятором через радиатор, увеличивается, а пропу- скаемой через обводной трубопровод — уменьшается. При полностью открытом клапане 6 вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор. При понижении температуры охлаждающей жидкости объем заполнителя основного термобаллона уменьшается и клапан пружи- ной возврата перемещается в обратном направлении, увеличивая проход в обводной трубопровод и уменьшая проход на радиатор. При повышении температуры окружающего воздуха от 0 до 50 °C объем заполнителя дополнительного термобаллона увеличивается и часть заполнителя перетекает по каналу в основной термобаллон. При этом температура начала открытия клапана 6 понижается с 75 °C до 65 °C. В случае выхода термосистемы из строя конструкция регулятора предусматривает ручное управление положением клапана. Ручное управление осуществляется вращением ручки 19 в направлении, обозначенном индексом “РУЧНОЕ”, т.е. по часовой стрелке (смотреть со стороны радиатора). Прежде чем вращать ручку, необходимо пружину-указатель 16 отжать так, чтобы она вышла из паза. На наружной цилиндрической поверхности ручки имеется несколько продольных пазов: “РАБОТА”, “ЗАПРАВ.”, “ХОЛ.”. Индексу “РАБОТА” соответствуют три паза, крайние из которых имеют знаки ( + ) и (-). Слева от паза со знаком ( + ) запрессован штифт, ограничивающий поворот ручки. При неисправной термосистеме клапан регулятора необходимо полностью открыть на радиатор, т.е. повернуть ручку до совмещения пружины-указателя с пазом “ХОЛ.”. При первой же возможности остановить дизель-генератор и заменить термосистему или регулятор. Система подогрева. При запуске холодного дизеля в зимний период (при температуре ниже + 5 °C) необходимо двигатель предварительно прогреть. Для этой цели в систему охлаждения включена установка предпускового жидкостного подогревателя ПЖД- 600, а также предусмотрена система электроподогрева. Система подогрева (рис. 1.24.) состоит из подогревателя 5, электронагревателя 1, змеевика 7 и водяной полости маслобака (поддона) 6, соединительных трубопроводов. Подогреватель (рис. 1. 25.) состоит из следующих основных узлов: 44
Рис. 1.24. Схема системы подогрева: 1 — электронагреватель; 2 — трубопровод; 3 — насос водяной (циркуляционный); 5 — котел подогревателя; 6 — полость водяная масляного бака (поддон); 7 — змеевик; 8 — бак масляный; 9 — блок цилиндров; 10 — трубка пароотводная; 11 — место для установки датчиков температуры охлаждающей жидкости. 45
Рис. 1.25. Подогреватель ПЖД-600Б: 1 — камера сгорания; 2, 14 — патрубок; 3 — завихритель; 4 — клапан электромагнитный; 5 — трубка топливная; 6 — форсунка; 7 — свеча накаливания; 8 — цилиндр камеры сгорания внутренний; 9 — цилиндр камеры сгорания наружный; 10 — насос топливный; 11 — электродвигатель; 12 — нагнетатель воздуха; 13 — насос водяной; 15 — патрубок отвода газов; 16 — краник сливной; 17 — рубашка водяная наружная; 18 — газоход; 19 — рубашка водяная внутренняя; I — отвод подогретой жидкости; II — подвод холодной жидкости.
котла подогревателя, горелки, насосного агрегата, форсунки центро- бежного типа с наборным пластинчатым фильтром, электромагнит- ного топливного клапана, свечи накаливания, щитка управления подогревателем. Насосный агрегат, в свою очередь, состоит из вентилятора, водяного и топливного насосов и приводящего их электродвигателя. Подогреватель монтируется на раме дизель-генератора со стороны, противоположной масляному баку, и при помощи трубопроводов соединяется с водяной системой дизеля. От напорной трубы центробежного насоса дизеля жидкость поступает в водяной насос подогревателя, который нагнетает жидкость в зарубашечное пространство подогревателя, проходя по которому жидкость нагревается и поступает в змеевик, находящийся в масляном баке, где подогревает масло. Из масляного бака жидкость поступает по трубопроводу в зарубашечное пространство блоков цилиндров, далее в рубашки головок блоков и зарубашечные пространства выпускных коллекто- ров, откуда поступает в радиатор и опять возвращается к центробежному насосу дизеля. Нормальная работа подогревателя при оптимальной подаче топлива в камеру сгорания определяется по равномерному звуку в подогревателе, возникающему при сгорании топлива и прохождении газа через газоход. Регулировка подачи топлива производится винтом редукционного клапана топливного насоса. Для увеличения количества подаваемого топлива к форсунке подогревателя необходимо на редукционном клапане отвернуть накидную гайку и вращать отверткой винт вправо. Регулировка на увеличение подачи обычно производится по мере износа шестеренчатой пары насоса. Управление дизель-генератором. Управление дизель-генератором У36-М сдублировано и может производиться с двух постов — со щитка, установленного на дизель-генераторе, и из кабины управле- ния. На щитке местного управления, установленном на дизель-гене- раторе, размещены следующие приборы: манометр, показывающий давление масла, термометры, показывающие температуру масла и воды, тахометр, вольтамперметр. На панели управления щитка размещена рукоятка управления частотой вращения коленчатого вала, зубчатый диск, фиксирующий положение рукоятки, электродвигатель с редуктором для привода механизма дистанционного управления частотой вращения, включа- тели стартера и блок микропереключателей. 47
Кроме этого на щитке установлены: контактор ТКСЮ1Д0Д (клеммные платы для подсоединения проводов, штепсельные разъемы для подсоединения системы дистанционного управления). На дизеле установлены датчики приборов, обеспечивающих контроль параметров работы, а также аварийно-предупредительную сигнализацию. Кроме датчиков температуры воды, масла, давления масла (капиллярных приборов), связанных с указателями, установ- ленными на щитке местного управления, на дизеле установлены датчики комбинированных реле, а также датчики дистанционных приборов, установленных в кабине управления. Механизм дистанционного управления состоит из электродвига- теля, редуктора, дифференциального механизма (рис. 1.26.). Рис. 1.26. Механизм дистанционного управления: 1 — зуб рукоятки фиксирующий; 2 — шайба регулировочная; 3 — водило; 4 — шестерня дистанционного управления; 5 — валик регулятора выходной; 6 — валик ведомый; 7 — колесо червячное; 8 — диск; 9 — пружина; 10 — валик ведущий; 11 — пробка; 12 — рычаг водила; 13 — сателлит; 14 — корпус щитка управления; 15 — диск зубчатый; 16 — шестерня ручного управления; 17 — рычаг ручного управления; 18 — винт тонкой подрегулировки; 19 — рукоятка. 48
Механизм дистанционного управления позволяет осуществлять независимое управление подачей топлива как рукояткой на щитке (местное управление), так и со щита дистанционного управления, установленного в кабине управления. Редуктор червячный, двухступенчатый объединен в один узел с электродвигателем и дифференциальным механизмом. Выступ хво- стовика валика электродвигателя входит в паз ведущего червячного валика 10 редуктора. Вращение валика 10 передается червячному колесу 7, свободно насаженному на червячный валик 6. Вращение колеса 7 передается валику 6 через муфту ограничения момента. Муфта состоит из пружины 9 и двух стальных дисков 8, соединенных с валиком посредством штифтов. Муфта предохраняет электродви- гатель от перегрузки. Усилие пружины регулируется гайкой и должно обеспечивать пробуксовку муфты при силе тока, потребляемого электродвигателем, 9-11 А. Вращение валика 6 через червячное колесо и выходной валик 5 редуктора передается шестерне 4 дистанционного управления. Дифференциальный механизм состоит из шестерни 4 дистанци- онного управления, закрепленной с помощью штифта на валике 5 Рис. 1.27. Блок микровыключателей: 1 — винты; 2 — пружина; 3 — рычаг; 4 — ручка; 5 — вал; 6 — гайка; 7 — рычаг; 8 — кулачок; 9 — шайба; 10 — тарельчатая пружина; 11 — щека; а — сверления; Bl, В2, ВЗ — микровыключатели. 4-зак.5О29 49
редуктора, шестерни 16 непосредственного управления, свободно вращающейся на этом валике. Между шестернями 4 и 16 на валике 5 свободно качается водило 3, на шейке водила свободно вращается шестерня 13 (сателлит). На резьбовой хвостовик водила навернут рычаг 12. К верхнему ушку рычага водила подсоединяются тяги, связанные с внешним рычагом регулятора частоты вращения и блоком микровыключателей (рис. 1.27.). Блок микровыключателей в опре- деленных положениях наружного рычага регулятора топливного насоса отключает питание электродвигателя МУ-320. При ручном управлении нужно вывести зуб рукоятки 19 из зацепления с сектором 15 и вращать рукоятку в нужную сторону. Вращение рукоятки по часовой стрелке приводит к увеличению частоты вращения коленчатого вала, а против часовой стрелки — к уменьшению. При перемещении рукоятки 19 сателлит 13, обкатываясь на неподвижной шестерне 16, перемещает водило 3 с рычагом 12 в ту же сторону, что и рукоятка. При дистанционном управлении вращение от электродвигателя через червячный редуктор, шестерню 4 и сателлит 13 передается на рычаг 12 водила, а от него — через тяги на пружинный рычаг регулятора частоты вращения и валик блока микровыключателей. Механизм аварийной остановки установлен на впускном коллек- торе и предназначен для остановки дизель-генератора при превы- Рис. 1.28. Механизм аварийной остановки: 1 — патрубок воздухоочистителя; 2 — захлопка; 3, 10 — шпилька; 4 — крышка; 5 — стоп-устройство; 6 — вилка; 7 — защелка; 8 — пружина; 9 — барашек; 11 — кулачок; 12 — шплинт; 13, 16 — шайба; 14 — корпус захлопки; 15 — коллектор впускной; 17 — валик; 18 — болт; а — зазор 0,2...0,5. 50
шении частоты вращения выше максимально допустимой (“разнос”) или затянувшейся остановке в автоматическом режиме путем перекрытия доступа воздуха во впускной коллектор дизеля. Механизм (рис. 1.28.) состоит из корпуса 14, стоп-устройства 5 с ввернутой в него вилкой 6, захлопки 2, закрепленной на валике 17 с помощью двух болтов. Захлопка прижимается к корпусу пружиной 18. На валике 17 укреплен кулачок 11. От проворачивания валик удерживается защелкой 7, входящей в паз кулачка и соединенной шарнирно с якорем стоп-устройства. Стоп-устройство СУ-1 (рис. 1.29.) представляет собой электро- магнитный механизм, состоящий из электромагнита прямоходного типа, микропереключателя 6, защитного колпака 7 и штепсельного разъема 8. Работа механизмов аварийной остановки (рис. 1.28.) происходит следующим образом: захлопка 2 приводится в открытое положение Рис. 1.29. Стоп-устройство типа СУ-Г. I — манжета резиновая; 2 — якорь электромагнита; 3 — корпус электромагнита; 4 — катушка электромагнита; 5 — пружина; 6 — микропереключатель; 7 — колпак защитный; 8 — разъем штепсельный; 9 — винт стопорный; 10 — прокладка. 51 4*
поворотом валика 17 за барашек 9, при этом закручивается пружина 8, и защелка валика 7 входит в паз кулачка 11, удерживая защелку в открытом положении. При повышении частоты вращения дйзеля выше допустимой система автоматически подает ток в катушку 4 (рис. 1.29.), якорь втягивается и, преодолевая сопротивление пружины, выводит защелку из паза кулачка. Захлопка 2 (рис. 1.28.) под действием пружины 12 и потока воздуха поворачивается, плотно прижимается к гнезду корпуса 9 и перекрывает доступ воздуха в цилиндры дизеля, дизель останавливается. Одновременно якорь 2 (рис. 1.29.), размыкая контакт микропе- реключателя 6, выключает ток. В необходимых случаях можно осуществлять срабатывание захлопки вручную перемещением защелки 7 вверх за ось. Необходимо помнить, что использование механизма аварийной остановки дизеля при нормальных остановках категорически запре- щается. Воздухоочиститель. Воздухоочиститель (рис. 1.30.) предназначен для очистки воздуха, поступающего в цилиндры дизеля, от содержащейся в нем пыли и состоит из головки 1, корпуса 10 и бункера 9. Патрон головки 4 заполнен проволочной канителью 13. Для фиксирования канители служит стопорное кольцо 11 и отгибные пластинки. Проволочная канитель увлажняется маслом. Проходя через нее, воздух освобождается от мельчайших частиц пыли (контактная очистка). В корпусе воздухоочистителя расположены: карман-приемник 5, пылесбрасывающие конусы 7 и цилиндрические трубы с приварен- ными снаружи спиралями, очищающие воздух от крупных частиц пыли инерционным способом. В местах соединения бункера с корпусом и корпуса с головкой имеются войлочные кольца 2 и 8. Система газоотвода включает две выхлопные трубы от выхлопных коллекторов двигателя, подведенных к глушителям. Последние расположены на капоте. Выхлоп отходящих от дизеля газов при помощи угловых патрубков производится вверх. Между выхлопным коллектором и трубой устанавливается сильфонный компенсатор. На машинах последних выпусков глушители установ- лены под капотом, а на капот выведены отводящие трубы. Капот дизель-генератора представляет собой сварную металлокон- струкцию прямоугольной формы, в боковых стенках которого для свободного доступа к двигателю и генератору предусмотрены проемы, закрываемые дверцами. 52
13 Рис. 1.30. Воздухоочиститель: 1 — головка воздухоочистителя; 2, 8 — войлочные кольца; 3 — сетка; 4 — патрон головки; 5 — карман-приемник; 6 — трубы цилиндрические со спиралями; 7 — конусы пыле- сбрасывающие; 9 — бункер; 10 — корпус; 11 — кольцо стопорное; 12 — болт стяжной; 13 — канитель проволочная. 53
В крыше капота имеется люк, дверцы которого открываются с помощью пневмоцилиндров. В зависимости от направления движения можно открыть переднюю или заднюю дверцы верхнего люка. Поток воздуха, проходящий через дизель-генератор, радиатор выбрасывает через боковые жалюзи носовой части капота. Открытие и закрытие жалюзи осуществляется с помощью цилиндров, воздух в которые подается через пневмовентиль при включении соответствующего тумблера на основном пульте управ- ления в кабине машиниста. $ 8. Кабина Кабина машиниста (рис. 1.31.) представляет собой сварную конструкцию из гнутых профилей и уголков, обшитую снаружи листовой обшивкой толщиной 2 мм. Внутри кабина обшита фанерой 8, которая крепится к деревян- ному каркасу 7, оклеенному винилискожей. В обшивке кабины в качестве звукоизолирующего материала применяется полистирольный пенопласт ПСБ-С-30-21. Боковые окна 14 сделаны опускающимися и оборудованы ветровыми щитками 3 с подлокотниками 13. Для входа в кабину в правой и задней ее стенках расположены двери, открывающиеся внутрь и закрывающиеся при помощи замка с защелкой. Лобовые окна кабины оборудованы стеклоочистителями 24. Для подачи воздуха на крыше установлены дефлекторы 2. Рабочие места машиниста оборудованы двумя вращающимися мягкими сиденьями 4. Помимо сидений машиниста в салоне установлены мягкие 5, 6, 12 и откидные 20 сидения для размещения рабочих ремонтных бригад. Кабина оборудована двумя огнетушителями 17, аптечкой 21, вешалками для одежды 16, крючками для закрепления маршрутных листов 15. Для очистки стекол передних и задних окон установлены стеклоочистители СЛ 440-Д. Для управления каждым стеклоочистителем независимо друг от друга установлены три крана КрЗОВ. С противоположной стороны от входных дверей в кабине имеются технологические двери для доступа к тиристорному преобразователю. Предусматривается установка кондиционера в кабине машины. Для удобства управления машиной при движении вперед или задним ходом в кабине установлены два пульта управления, к которым по мере необходимости переходит машинист. 54
A—A Рис. 1.31. Кабина: 1 — прожектор; 2 — дефлектор; 3 — ветровой щиток; 4 — сидения машиниста; 5, 6 — сидения; 7 — каркас деревянный; 8 — обшивка внутренняя; 9 — обшивка металлическая; 10 — каркас металлический; 11 — люк; 12 — сидение; 13 — подлокотник; 14 — опускающееся окно; 15 — крючок; 16 — крючок-вешалка; 17 — огнетушитель; 18 — дверь. 55
§ 9. Рабочие органы машины Блоки гайковертов. Блоки гайковертов являются основными рабочими органами машины. Все они одинаковы по конструкции, отличаются в основном сборкой (правой и левой), а также типом искателей для клеммных и закладных болтов. В 4 блока гайковерта входят 16 трехшпиндельных гайковертов (в каждом блоке скомпо- новано по 4 гайковерта). С целью удобства монтажа и обслуживания в эксплуатации блоки гайковертов порядно объединены автономными гидросистемами блоков, аварийной системой и вентильной системой. Каждый блок гайковертов (рис. 1.32 а, б) смонтирован на специальной раме 3 и включает в себя четыре трехшпиндельных гайковерта 10, опорный ролик 1, две гидромуфты (маховики второго ряда) 6, два маховика (первого ряда) 5, восемь опор направляющих 11, два пневмоцилиндра 2, четыре карданных вала на 400 Нм (40 кгм) 4, защитные кожухи 12, монтаж направляющих роликов 7. Каждый блок гайковертов своей рамой подвешен в трубчатых направляющих продольных балок рамы машины на штоке гидроци- линдра, установленного на той же продольной балке рамы машины, что и направляющие. Гидроцилиндр подъема блока оборудован гидрозамком 16 (рис. 1.32. б), обеспечивающим плавающее положе- ние рамы блока 3 в рабочем положении при вворачивании винта до упора внутрь корпуса. Каждый опущенный в рабочее положение блок гайковертов опирается роликом 1 (см. рис. 1.32. а) на рельс. Положение рамы блока по высоте относительно опорного ролика, а следовательно, и относительно головки рельса регулируется в пределах 0—90 мм, в зависимости от того, какой тип болтов (клеммные или закладные) обрабатывает блок гайковертов, а также в зависимости от типа рельса и числа витков пружинных шайб скрепления. Регулировка производится при помощи подачи давления в полость гидроцилиндра 13 или вытеснения рабочей жидкости из этой полости путем открытия или закрытия вентиля гидросистемы. На раме блока монтируется трансмиссия к четырем гайковертам и все дополнительные устройства, обеспечивающие его работу. Трансмиссия каждой пары гайковертов в блоке состоит из электродвигателя 14 переменного тока, двух клиноременных передач 8 и 9 от электродвигателя к двум инерционным, отбалансированным, соединенным шпонками с вертикальными валами, маховикам 5 и 6 (гидромуфтам), которые карданами 4 соединены с центральными валами трехшпиндельных гайковертов, расположенных по обе стороны одной рельсовой нити. Таким образом, в каждом блоке две одинаковые по схеме 56
трансмиссии, а всего их на машине — восемь. Масса маховиков 5 определена экспериментальным путем так, что развиваемая ими и передаваемая на шпиндели гайковертов первого и третьего рядов кинетическая энергия отвинчивает любую туго затянутую гайку. Маховики и гидромуфты вращаются в противоположных направ- лениях с разным числом оборотов так, что первый ряд трехшпин- дельных гайковертов отвинчивает гайки скреплений очередной шпалы, а второй ряд завинчивает эти же гайки. Завинчивание производится с необходимым крутящим моментом, создающимся самой гидромуфтой крутящего момента, настраиваемой для завин- чивания гаек клеммных болтов на момент завинчивания 150—250 Нм (15—25 кгм), для закладных — 70—170 Нм (7—17 кгм). Отвинчивание производится путем передачи всей энергии вращаю- щегося маховика 5 первого ряда на обрабатываемую гайку с крутящим моментом до 400 Нм (40 кгм). Ориентация искателей трехшпиндельных гайковертов 10 по скреплениям в прямых и кривых участках пути производится при помощи контактных упоров, приваренных к каждому наконечнику (обечайке) искателя клеммных (или закладных) болтов, жестко соединенных с корпусом трехшпиндельного гайковерта в горизон- тальной плоскости. Упоры каждого гайковерта попарно контактируют с боковыми гранями головки рельса, который для них является копиром. Водила смежных гайковертов, расположенных друг против друга с обеих сторон рельса, связаны между собой пружинами 15, которыми упоры гайковертов прижимаются к боковым граням головки рельса, обеспечивая ориентацию искателей по скреплениям (рис. 1.32 б). В транспортном положении пружины 15 притягивают корпуса гайко- вертов друг к другу, при этом контактные упоры искателей оказываются над головками рельса. Для того, чтобы контактные упоры крестовин искателей во избежание их поломки при опускании блока гайковертов в рабочее положение не попали на головку рельса, в конструкции блока предусмотрены специальные пневмоцилиндры 2, раздвигающие в нужный момент корпуса гайковертов. Два пневмоцилиндра каждого блока срабатывают одновременно. Управ- ление ими производится при помощи специального двухпозиционного крана, рукоятка которого переводится в положение пневмораздвижки водил. После заправки трехшпиндельных гайковертов в нижнее положе- ние рукоятка крана переводится в закрытое положение пневмораз- движки, при этом пружины, сжимаясь, вытесняют воздух из пневмоцилиндра, обеспечивая тем самым надежный контакт упоров 57
Рис. 1.32 (а, б). Блок гайковертов: 1 — ролик опорный; 2 — пневмоцилиндр; 3 — рама; 4 — вал карданный; 5 — маховик; 6 — гидромуфта; 7 — монтаж натяжного ролика; 8 — ремень Б—1800Т; 9 — ремень Б—1250Т; 10 — гайковерт трехшпиндельный; 11 — опора направляющей; 12 — кожух защитный; 13 — гидроцилиндр; 14 — электродвигатель 4АС112М4УЗ, мощность 5,6 кВт, частота вращения 1395 об/мин; 15 — пружина; 16 — гидроблок. 58
Вид А Рабочий ход Рис. 1.32в с боковыми гранями головки рельса. Благодаря указанной конструк- ции обеспечивается постоянная ориентация искателей гайковертов по скреплениям в прямых и кривых участках пути при непрерывном движении машины. При рабочем ходе машины и отпущенном в рабочее положение блоке искатель 1 (рис. 1.33.) трехшпиндельного гайковерта, натолкнувшись на пружинную шайбу болтового соеди- нения, начинает обкатываться вокруг нее вместе с корпусом трехшпиндельного гайковерта в направлении движения машины. При повороте корпуса закрепленный на центральной стойке управляющий упор 1 нажимает толкатель конечного выключателя 2 (рис. 1.34.). При этом происходит опускание пары гайковертов в нижнее положение. Соответствующий вращающийся патрон каждого гайко- верта заправляется на гайку скрепления и начинает отвинчивать или завинчивать ее. При перемещении машины корпус трехшпиндельного гайковерта продолжает поворачиваться вокруг болтового соединения. Пока ролик 59
конечного выключателя находится в контакте с управляющим упором, происходит опускание трехшпиндельных гайковертов и процесс отвинчивания и завинчивания гаек с помощью водил. Водила закреплены на плунжерных парах, приводимых в действие с помощью Рис. 1.33. Установка искателя трехшпиндельного гайковерта относительно гайки: 1 — искатель; 2 — патрон; 3 — палец; 4 — редуктор трехлучевой. 60
Рис. 1.34. Установка конечного выключателя: 1 — управляющий упор; 2 — конечный выключатель. гидравлики. При полном выходе толкателя с управляющего упора происходит подъем обоих трехшпиндельных гайковертов в верхнее рабочее положение и снятие их вращающихся шпинделей с гаек. Наконечник искателя, заняв исходное положение, продвигается до встречи с гайкой очередного скрепления. При эпюре 1840—2000 шпал/км между наконечником искателя, занявшим исходное положение, и гайкой очередной шпалы имеется запас хода вдоль пути, соответственно равный 170—120 мм, обеспечивающий улавливание гаек при значительном перекосе шпал по эпюре. Подъем и опускание гайковертов в рабочем цикле происходит на 60 мм (или 75 мм). Водило, с помощью которого происходит подъем и опускание гайковертов, установлено между опорами направляющих 1 и 2 (рис. 1.35). Направляющая 7 служит для размещения плунжера 5, поверхность которого уплотнена резиновыми кольцами 6. Опоры направляющих (рис. 1.35.) прикреплены к раме блока болтами. Каждая опора снабжена регулировочной гайкой 8 с буртиком и имеет два паза. На опоре установлен подпружинный фиксатор 14, стержень которого входит в паз гайки 8. Плунжеры 5 в опорах направляющих 1 и 2 при подаче рабочей жидкости в верхний или нижний корпус цилиндра опускают или поднимают водило гайковерта 61
A—A 9 10 11 12 Рис. 1.35. Монтаж направляющих: 1, 2, 3 и 4 — опора направляющей; 5 — плунжер; 6 — кольцо; 7 — направляющая; 8 — гайка; 9 — масленка; 10 — опора; 11 — шайба; 12 — гайка М48х1,5; 13 — винт №8; 14 — фиксатор; 15 — палец. 62
через палец 15. В направляющие 7 опор 1 и 4, 2 и 3 ввернуты угловые штуцера для соединения их друг с другом трубопроводом гидросистемы. В эти же трубопроводы врезаны трубопроводы, подсоединяющиеся соответственно к нижнему и верхнему штуцерам гидроцилиндра безмоментного съема патрона, закрепленного на бугеле крепления каждой из гидромуфт. Указанная конструкция направляющей обеспечивает угловое отклонение водила гайковерта и установку трехшпиндельного гайковерта по высоте в нижнем и верхнем положениях в рабочем цикле в зависимости от режима работы машины и типа скреплений. Вращением нижней регулировочной гайки 8 устанавливают гайковерт так, чтобы нижняя полость наконечника (обечайки) искателя находилась на 2—3 мм выше нижней плоскости пружинной шайбы обрабатываемых клеммного и закладного болтов. Вращением верхней регулировочной гайки 8 устанавливают расстояние между верхним торцом водила и нижним торцом этой гайки, равное рабочему ходу гайковерта (60 или 70 мм). Гайковерт трехшпиндельный (рис. 1.36.). Предназначен для отвинчивания и завинчивания гаек клеммных и закладных болтов. На машине установлено 16 гайковертов (рис. 1.36.), смонтиро- ванных в 4 блока по 4 гайковерта в каждом. Два передних блока предназначены для обработки клеммных болтов, два задних блока — для обработки закладных болтов. Указанные блоки отличаются друг от друга установкой искателей для закладных или для клеммных болтов. Все 16 гайковертов, установленных на машине, можно разделить по выполняемой работе на 4 ряда: 1 ряд — отвинчивает гайки закладных болтов, 2 ряд — завинчивает гайки закладных болтов, 3 ряд — отвинчивает гайки клеммных болтов, 4 ряд — завинчивает гайки клеммных болтов. По месту расположения каждого гайковерта на машине (в каком блоке, в каком ряду, справа или слева от рельса) они отличаются друг от друга устройством по следующим признакам: — типом искателя (4 типа для клеммных и 4 типа для закладных болтов); — наличием конечного выключателя ВПК и кронштейна для его установки (установлены для гайковертов, находящихся снаружи рельсовой колеи); — наличием управляющих упоров и гайки с отверстиями для их крепления (установлены на гайковертах с конечными выключа- телями). Два типоразмера для 1-го и 3-го рядов и три типоразмера для 2-го и 4-го рядов; 63
A—A Рис. 1.36a Рис. 1.36, 1.36a; 1.366; 1.36в; 1.36г (схема). Гайковерт трехшпиндельный (общий вид): 1 — корпус редуктора; 2 — вал-шестерня; 3—4 — подшипник; 5 — фланец; 6 — шес- терня промежуточная; 7 — шестерня; 8 — шпиндель; 9, 10 — подшипник; 11 — води- ло в сборке; 12 — втулка; 13 — кулачок; 14 — пружина; 15 — упор; 16 — втулка; 17 — патрон; 18 — палец соединительный; 19 — кольцо пружинное; 20 — искатель клеммных болтов; 21 — искатель закладных болтов; 22 — наконечник искателя; 23 — ось; 24 — пружина сжатия; 25 — стойка; 26 — палец; 27 — штырь. 64
Рис. 1.36 б — водилом в сборе правого и левого исполнения (в зависимости от установки гайковерта справа или слева от рельса); — установкой пружины кручения правого или левого исполнения (в зависимости от настройки гайковерта на отвинчивание или завинчивание гаек скрепления). Гайковерт трехшпиндельный (рис. 1.36 а-г) представляет собой трехлучевой редуктор со сварным корпусом 1. Его ведущий центральный вал-шестерня 2 фланцем 5 соединен через карданный вал с фланцами маховиков. Тремя промежуточными шестернями 6 вращение передается от центрального вала на три шестерни 7, насаженные на шпиндели 8. Каждый шпиндель закреплен в двух 5-зак.5О29 65
I Рис. 1.36в подшипниках 9 и 10 и за счет пружины скручивания имеет возможность свободно проворачиваться на 270° относительно шес- терни 7 до упора втулки 12 в кулачок 13. Обратный поворот производится усилием возвратной пружины 14 правой или левой навивки, в зависимости от работы гайковерта на отвинчивание или завинчивание гаек. В нижней части шпинделя, заканчивающегося шестигранником, насажен патрон 17 с центрирующей цилиндрической поверхностью и внутренним шестигранником, размеры которого соответствуют размерам путевой гайки. Патрон крепится к шпинделю пальцем 18, который фиксируется пружинным кольцом 19. Глубина патрона обеспечивает отвинчивание гайки с болта на необходимое (регули- руемое) число витков резьбы. Свободный поворот шпинделя на 270° и наличие возвратной 66
Рис. 1.36г (схема). пружины обеспечивают надежную заправку вращающегося патрона на неподвижную гайку и возврат патрона в исходное положение для заправки на гайку очередной шпалы. На центральном валу на полой оси 23, внутри которой расположена пружина сжатия 24, установлен искатель 20 клеммных (или 21- для закладных) болтов, три наконечника (обечайки) 22 которого установлены соосно с каждым шпинделем и контактируют во время работы машины с пружинной шайбой скрепления. От 5* 67
произвольного поворота вокруг оси искатель удерживает стойка 25, соединенная со штырем 27 посредством пальца 26, который предохраняет искатель от падения. Пружина сжатия возвращает искатель в исходное положение при подъеме гайковерта в рабочем цикле. Размер между искателем и нижним торцом патрона определяется путем установки пальца 26 в нижнее или верхнее отверстие штыря 27 при следующих условиях обработки скреплений: — размер 75 мм — при наличии в пути болтов нестандартной длины (нижнее отверстие); — размер 60 мм — при обработке скреплений со стандартной длиной болтов и необходимостью при этом перейти на повышенную производительность (верхнее отверстие). Трехшпиндельный гайковерт (рис. 1.36 в) с помощью водила 11 связан с направляющей, внутри которой установлены опоры направляющих с плунжерами подъема и опускания гайковертов в рабочем цикле. Водило насаживается на стойку 28 и через два полукольца 31 и шайбу 32 крепится гайкой 29. На гайку 29 прикреплены сверху три управляющих упора 15, которые находятся при работе поочередно в контакте с роликом конечного выключателя 30. Очиститель скреплений. Для очистки рельсовых скреплений от грязи машина снабжена очистителем скреплений пассивного типа, расположенным в средней части рамы. Очиститель скреплений (рис. 1.37.) смонтирован под основанием рамы машины посредством стоек 4 и 5 с закрепленными подшип- никовыми узлами, через которые проходит трубчатый вал 1, к которому прикреплены тросовые щетки 2 и 3 посредством болтов 8. Очиститель скреплений приводится из транспортного положения в рабочее гидропилиндром 6, гидросистема которого снабжена запорным клапаном 7, обеспечивающим удержание щеток в горизонтальном положении. Очистка скреплений может производиться как в процессе их обработки гайковертами со скоростью движения машины в пределах 0,6—1,0 км/ч, так и предварительно перед началом обработки при сильном их загрязнении (более полная очистка) со скоростью 2 —3 км/ч. При этом очистка производится с указанной скоростью за 3 — 4 прохода с последующей обработкой скреплений. 68
После завершения работ щетки должны быть приведены в транспортное положение и зафиксированы транспортным запором 9. Вид А Рис. 1.37. Очиститель скреплений: 1 — трубчатый вал; 2, 3 — тросовые щетки; 4,5 — стойки; 6 — гидроцилиндр; 7 — запорный клапан; 8 — болтовое крепление; 9 — транспортный запор. 69
Раздел II ТОРМОЗНОЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Назначение тормозов. Устройство, при помощи которого создается искусственное сопротивление движению, необходимое для сокращения скорости или полной остановки машины, называется тормозом. Силы, создающие сопротивление движению, называются тормозными. Для остановки машины необходимо заблаговременно привести в действие тормоза. Чем эффективнее и совершеннее тормоза, тем меньше величина тормозного пути и больше средняя скорость следования машины по перегону. По способу создания тормозной силы различают механическое и электрическое торможение. При механическом торможении тормозная сила возникает за счет создания сил трения между соприкасающимися взаимоскользящими поверхностями. Электрическое торможение осуществляется при переводе работы из режима тяговых двигателей в режим генератора. На практике часто используют смешанное торможение, при котором одновременно работают тормоза различных систем. Развитие тормозов. С момента постройки первых железных дорог на подвижном составе повсеместно применялись ручные тормоза, приводимые в действие тормозилыциками. Ручной тормоз не обладает быстротой действия. Машинист не мог затормозить поезд; он лишь предупреждал свистком тормозилыциков, едущих на площадках вагонов. Несовершенство ручных тормозов задерживало развитие железнодорожного транспорта. В последующие годы появились тормоза различных систем: паровые, электромагнитные, механические, гидростатические, ваку- умные; но все они имели серьезные недостатки. Во второй половине прошлого века были созданы первые пневматические тормоза, работающие на сжатом воздухе. В 1859 году русскому изобретателю Мартину был выдан патент на изобретение пневмотормозов. За границей подобные тормоза появи- лись позже. В 1925 году Ф.П. Казанцевым был создан воздухораспределитель типа АП. Проведенные в 1930—1931 г.г. сравнительные испытания пока- 70
зали, что лучшим воздухораспределителем является воздухораспре- делитель усл. № 320 системы Матросова, и он был принят типовым для оборудования грузовых поездов. В настоящее время выпускается несколько видов воздухораспре- делителей и кранов машиниста. Стремление к сокращению тормозного пути, лучшему использо- ванию коэффициента сцепления между колесом и рельсом и уменьшению веса тормозного оборудования привели к созданию дисковых тормозов с тормозными накладками из пластмасс. Они- получили распространение в последнее время. Возникновение тормозной силы. Тормозная сила у движущейся машины возникает в результате нажатия тормозных колодок на бандажи колесных пар. При нажатии тормозных колодок на колеса появляется противодействующая движению сила трения. Трение, таким образом, является основным фактором торможения. При нажатии колодки (рис. 2.1.) на колеса с силой К между ними возникает сила трения Т, равная г = ^к, где К — сила нажатия колодки на бандаж в тс; <рк — коэффициент трения скольжения между колодкой и бандажом. Так как колесо имеет упор в рельс в точке С, то на этот упор (являющийся мгновенным центром вращения) заторможенное колесо действует с продольной силой BQ, равной по величине силе трения Т, стремящейся угнать рельс в сторону движения поезда. Поскольку рельс закреплен неподвижно, то он создает реактивную силу В, направленную в сторону, противоположную движению поезда. Эта внешняя сила В = К<рк, вызывающая замедление движения поезда, называется тормозной силой и зависит, как видно из формулы, от величины силы нажатия колодок и коэффициента трения. Если тормозные силы отдельных тормозных осей просуммировать, то можно определить тормозную силу поезда: В = S К<?к тс- Коэффициентом трения <рк называется отношение силы трения Т к силе нажатия К. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования показывают, что коэффициент трения тормозных колодок зависит от материала, из которого они изготовлены, скорости движения поезда, удельного давления тормозной колодки, угла обхвата колодкой бандажа и др. 71
1 2 3 4 Рис. 2.1. Установка тормозных колодок: 1 — колесо; 2 — подвеска; 3 — рычаг; 4 — тормозной цилиндр. В настоящее время на железных дорогах применяются главным образом чугунные тормозные колодки, для которых величину коэффициента трения определяют по следующей эмпирической формуле ВНИИЖТ МПС: 16К +100 V + 100 <Рк ~ 0,6 80К + 100 х V + 100 ’ где V — скорость машины; К — сила нажатия. Сила сцепления. Между вращающимся колесом и рельсами имеет место сцепление, т.е. действует сила сцепления. Точки касания колеса с рельсом меняются непрерывно и последовательно практи- чески без продольного скольжения. Сила сцепления П = Ру, где Р — нагрузка на ось, — коэффициент сцепления. Коэффициент сцепления, который называется физическим, опре- деляется по формуле: 72
где FK — касательная сила тяги машины, реализуемая в каждый данный момент; Р — вес машины. Заклинивание колесных пар. Явление, при котором колесная пара прекращает вращение, несмотря на продолжающееся движение поезда, называется заклиниванием или юзом. При увеличении силы тормозного нажатия скорость вращения колесной пары уменьшается, вследствие чего возрастает коэффициент трения между колесами и колодками, что приводит к повышению тормозной силы даже при постоянной силе нажатия колодок. Если сила трения между колесами и колодками превысит силу сцепления колес с рельсами, возникает сначала проскальзывание, а затем юз. По мере увеличения проскальзывания колес по рельсам величина коэффициента сцепления уменьшается, так как между ними действует не коэффициент сцепления, а коэффициент трения, который по величине меньше коэффициента сцепления, поэтому тормозная сила уменьшается. Когда колесная пара вращается, при торможении работают, изнашиваются и сильно греются колодки, а когда она идет юзом, — сильно греются места контактов колес с рельсами, приводя к быстрому истиранию поверхности катания. На колесе в месте соприкосновения его с рельсом образуется эллипсовидная площадка — ползун. Заклинивание колесных пар приносит большой вред железнодо- рожному транспорту. Для избежания юза необходимо, чтобы общая тормозная сила любой колесной пары не превосходила наибольшей возможной силы сцепления данной колесной пары с рельсами. С этой целью сила нажатия К принимается (см. рис. 2.1.) на 20% меньше нагрузки колеса на рельс, так как коэффициент трения чугунных колодок при скоростях, близких к нулю, всегда больше коэффициента сцепления в среднем на 20%, т.е. 2К < 0,8Р. Отношение силы нажатия тормозных колодок 2К к нагрузке Р колес на рельсы называется коэффициентом нажатия колодок на 2К ось, т.е. Иногда коэффициент нажатия выражается отношением коэффи- циента сцепления к коэффициенту трения: 2К _ Р ~ Рк' 73
Заклинивание колесных пар чаще всего происходит перед остановкой поезда. Такое кратковременное заклинивание не пред- ставляет большой опасности. Самым опасным и вредным является заклинивание колесных пар, которое начинается с момента трогания поезда или путевой машины. При высококачественном ремонте тормозных приборов и правиль- ном управлении тормозами заклинивания колесных пар не проис- ходит. Тормозной путь. Тормозным путем называется расстояние, проходимое поездом или путевой машиной от момента приведения тормозов в действие (поворот ручки крана машиниста в тормозное положение или открытие стоп-крана в поезде) до полной остановки. Полный тормозной путь Sm равен сумме пути подготовки (или предтормозного) Sn и действительного пути торможения S(): sm = sn + sd- Путь подготовки Sn — это расстояние, проходимое машиной с момента поворота ручки крана машиниста до достижения расчетного нажатия колодок. Действительный путь торможения зависит от скорости в начале торможения V , от скорости в конце торможения, от расчетного тормозного коэффициента машины, от расчетного коэффициента трения и основного удельного сопротивления движению подвижного состава. Классификация тормозов. Тормоза, применяемые на железных дорогах, принято подразделять по роду подвижного состава, на котором их применяют: грузовые — предназначены для торможения грузовых поездов и имеют медленное наполнение тормозных цилиндров сжатым воздухом и пассажирские — приспособлены для торможения пассажирских поездов и имеют быстрое наполнение тормозных цилиндров сжатым воздухом. На путевых машинах тормоза также имеют быстрое наполнение тормозных цилиндров. По дополнительным свойствам тормоза делятся на: — мягкие — при медленном снижении давления воздуха в магистрали (темпом не более 0,04—0,05 МПа) не затормаживают. Эти тормоза могут работать при любом давлении воздуха в магистрали. Отпуск тормозов происходит при повышении давления в магистрали 0,02—0,03 МПа. К мягким тормозам относятся: пассажирский тормоз с воздухораспределителями усл. № 292, тормоз системы Вестингауза, тормоз Матросова с воздухораспределителем 74
усл. № 135, установленным на пассажирский или равнинный режим, и др.; — полужесткие — обладают теми же свойствами, что и мягкие, но для полного отпуска после проведенного торможения они требуют восстановления давления в магистрали до первоначального зарядного. Такими тормозами являются: тормоза Матросова с воздухораспреде- лителями усл. № 135, усл. № 270—002 на горном режиме; — жесткие — при снижении давления в магистрали любым темпом ниже определенного установленного зарядного давления затормаживают. Для полного отпуска требуется повышать давление в магистрали до первоначального зарядного. К таким тормозам относится тормоз системы Казанцева с воздухораспределителем АП-1. Ручными тормозами в настоящее время оборудуются все локо- мотивы, путевые машины, пассажирские вагоны и часть грузовых вагонов. Они являются резервными — ими пользуются для удержания поезда на месте после его остановки в случае порчи автоматических тормозов и для возможности дальнейшего следования машины или поезда до ближайшей станции со скоростью не свыше 25 км/ч. Пневматические тормоза. Пневматические тормоза представляют собой тормоза сжатого воздуха, в которых для прижатия тормозных колодок к бандажам или дискам колес используется энергия сжатого воздуха, или — вакуумные. На путевых машинах, как и на всем подвижном составе железных дорог, применяются только пневматические тормоза сжатого воздуха, которые подразделяются на следующие группы: — прямодействующие неавтоматические; — непрямодействующие автоматические; — прямодействующие автоматические. Автоматическими называются тормоза, которые при разрыве поезда или открытии стоп-крана автоматически затормаживают. Прямодействующими называются тормоза, если при торможении источник сжатого воздуха (компрессор, главный резервуар) сообща- ется с запасными резервуарами и тормозными цилиндрами. Прямодействующий неавтоматический тормоз (рис. 2.2.). Ком- прессор 1 нагнетает воздух в главный резервуар 2, откуда по питательной магистрали 3 он поступает к крану машиниста, который в упрощенном виде представляется как трехходовый пробковый кран. В зависимости от положения ручки крана 4 происходят торможение, перекрыта или отпуск. Торможение происходит в том случае, когда ручка крана 4 устанавливается в положение 1, при котором питательная магистраль 3 сообщается с тормозной магистралью 5 и тормозные цилиндры 6 75
Рис. 2.2. Схема прямодействующего неавтоматического тормоза: I — торможение; II — перекрыта; III — отпуск. 1 — компрессор; 2 — главный резервуар; 3 — питательная магистраль; 4 — кран 4ВК; 5 — тормозная магистраль; 6 — тормозные цилиндры; 7 — пружина; 8 — шток; 9 — опора; 10 — тормозные колодки. наполняются сжатым воздухом. Перекрыта происходит в том случае, когда ручка крана 4 устанавливается в положение II. Источник сжатого воздуха отсоединяется от тормозных цилиндров 6, давление воздуха в которых не изменяется, если отсутствуют утечки. Отпуск происходит в том случае, когда ручка крана 4 устанавливается в положение III. Магистраль 5 и тормозные цилиндры 6 сообщаются с атмосферой. Сжатый воздух из тормозных цилиндров выпускается в атмосферу и под действием пружины 7 тормозные колодки 10 отходят от колес. Краном 4 более сложной конструкции можно регулировать давление воздуха в тормозных цилиндрах, применяя ступенчатое торможение или ступенчатый отпуск. Тормоз, показанный на рис. 2.2., называется прямодействующим (неистощимым), так как при торможении сжатый воздух из главного резервуара 2 через кран 4 поступает непосредственно в тормозные цилиндры 6. Такой тормоз прост по конструкции, но обладает существенными недостатками. Он не пригоден для поездов, так как при торможении возникают недопустимо большие толчки из-за набегания задних вагонов на передние. Происходит это потому, что тормозные цилиндры задних вагонов значительно позже наполняются сжатым воздухом, чем цилиндры передних вагонов. 76
Главным же недостатком этого тормоза является неавтоматичность его действия, так как при разрыве поезда тормоз не только не приходит в действие, но и даже полностью отпускает (если он был заторможен), так как сжатый воздух из тормозных цилиндров уходит в атмосферу. По такой схеме выполнен вспомогательный тормоз на локомотивах и путевых машинах. Непрямодействующий автоматический тормоз. При медленном понижении давления в магистрали тормоз не приходит в действие, так как воздух из запасного резервуара перетекает в магистраль через воздухораспределитель, не вызывая перемещения в нем поршня с золотником. Это сделано для того, чтобы тормоз не затормаживал при возможных утечках воздуха из магистрали, например, после отцепки локомотива от состава. Такой тормоз является автоматиче- ским, так как при разрыве поезда и разъединении межвагонных соединительных рукавов магистрали или открытии стоп-крана давление в ней падает и тормоз приходит в действие. Однако этот тормоз обладает существенным недостатком — он непрямодейству- ющий, так как в процессе торможения у него отсутствует сообщение магистрали с запасным резервуаром. Поэтому при длительных торможениях давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасных резервуарах вследствие имеющихся утечек постепенно уменьшается, т.е. происходит истощение тормоза. Для сохранения необходимого тормозного усилия приходится восстанавливать давление в запасных резервуарах, а для этого требуется сначала отпустить тормоза, а затем снова применять торможение, что на затяжных спусках выполнять затруднительно и опасно. Прямодействующий автоматический тормоз. Для торможения понижают давление в магистрали краном машиниста на определен- ную величину, при этом приходят в действие воздухораспределители, которые разобщают тормозные цилиндры с атмосферой и сообщают их с запасным резервуаром. Кран машиниста автоматически пополняет из главного резервуара все утечки воздуха в магистрали, а воздухораспределители автома- тически, через обратный клапан, пополняют воздухом из магистрали все утечки в запасных резервуарах и тормозных цилиндрах. Поэтому прямодействующие автоматические тормоза при наличии утечек в системе не истощаются. Благодаря специальному устройству возду- хораспределителей прямодействующие автоматические тормоза по- зволяют регулировать тормозную силу в поезде, т.е. осуществляют ступенчатое торможение и ступенчатый отпуск. Электропневматические тормоза. Электропневматическими тор- 77
мозами называются пневматические тормоза, управление которыми осуществляется электрическим током. Главным недостатком пневма- тических тормозов является низкая скорость тормозной и отпускной волны, что в свое время было исправлено, однако это было реализовано за счет усложнения тормозного оборудования. Электро- пневматические тормоза обладают следующими основными преиму- ществами перед пневматическими: — скорость распространения тормозной водны неограничена, что обеспечивает высокую плавность торможения и позволяет управлять тормозами в очень длинных поездах; — время торможения может быть уменьшено до 2,5 — 3,5 с, что позволяет увеличить скорость движения; — время на отпуск тормоза может быть снижено, так как в процессе торможения запасный резервуар заряжается непрерывно и система является практически неистощимой; — управление тормозами настолько гибкое, что обслуживающему персоналу не требуется специальных навыков при их эксплуатации. Электрические тормоза. Электрическое торможение осуществля- ется при работе тяговых двигателей в режиме электрических генераторов. Момент, требующийся для вращения якоря генератора, реализуется на ободе движущегося колеса в виде тормозной силы. Существуют следующие разновидности электрического торможе- ния: — рекуперативное, при котором электрическая энергия, генери- руемая обращенными в генераторы тяговыми двигателями, отдается обратно в тяговую сеть электроснабжения; — реостатное, при котором отключенные от сети тяговые двигатели переводятся в генераторный режим; при этом кинетическая энергия движущегося поезда превращается в электрическую энергию и, в конечном счете, выделяется в виде тепла в тормозных реостатах, а частично — в самих двигателях; — рекуперативно-реостатное, при котором при более высоких скоростях движения используется рекуперативное торможение, а при более низких — реостатное (рекуперативно-реостатное торможение применяется в электропоездах ЭР6, ЭР 10); — электромагнитное, основанное на том, что подвешенные пружинами на тележке или раме вагона стальные магнитные башмаки свободно перемещаются в вертикальном направлении в специальных направляющих и притягиваются при возбуждении их током к рельсам. Возникающая между башмаками и рельсами сила передается на тележку или раму и является тормозной силой. 78
Электромагнитное торможение не только не ограничивает возмож- ность одновременного с ним применения других видов тормозов, но даже позволяет увеличивать их эффективность, так как повышается давление колес на рельсы. Требования ЦТЭ к тормозам. Автотормоза играют главнейшую роль в обеспечении безопасности движения поездов. ПТЭ и инструкции по автотормозам предусматривают технические мероп- риятия по их содержанию, ремонту и правильному использованию. ПТЭ устанавливают, что подвижной состав железных дорог должен быть оборудован автоматическими тормозами, обладающими хорошей управляемостью, надежностью действия и обеспечивающими доста- точную плавность торможения. ГЛАВА 2. ТОРМОЗНЫЕ ПРИБОРЫ $ 1. Назначение тормозных приборов на подвижном составе Тормозное оборудование подвижного состава железных дорог состоит из 4 групп приборов: — приборы питания тормоза сжатым воздухом, к которым относятся: компрессор (для обеспечения сжатым воздухом пневмосети поезда), главные резервуары (для хранения запаса сжатого воздуха с целью ускорения зарядки и отпуска тормозов), регулятор давления (для автоматического управления работой компрессоров), предохра- нительные клапаны (для предохранения от превышения нормального давления воздуха), обратный клапан (для разгрузки клапанов компрессора от давления сжатого воздуха из главных резервуаров при остановке компрессора или его аварии); — приборы управления тормозами, включающие поездной кран машиниста (для управления тормозами поезда), кран вспомогатель- ного тормоза (для управления тормозами локомотива), манометры, комбинированный кран и др.; — приборы торможения, служащие для приведения в действие тормоза каждой отдельной единицы подвижного состава, к которым относятся: воздухораспределитель (для распределения воздуха между магистралью, запасным резервуаром и тормозным цилиндром), запасный резервуар (для хранения запаса сжатого воздуха под каждой единицей подвижного состава), тормозной цилиндр (для преобразо- вания энергии сжатого воздуха в механическую работу с целью прижатия тормозных колодок) и др.; — воздухопровод с арматурой, который состоит из трубопровода для соединения тормозных приборов; фильтров — для очистки 79
сжатого воздуха от масла, конденсата и механических примесей; концевых кранов для перекрытия тормозной магистрали в хвосте поезда, а также для разобщения одной части поезда от другой; разобщительных кранов для выключения отдельных тормозных приборов; выпускных клапанов — для отпуска вручную тормоза отдельной единицы подвижного состава и др. На локомотивах, путевых машинах устанавливаются приборы всех четырех групп, на вагонах — только двух: приборы торможения и воздухопровод с арматурой. # 2. Приборы питания тормозов К приборам питания тормозной системы машины ПМГ относится двухцилиндровый компрессор ВВ-О,8/8-720 или ВВ-07/8 односту- пенчатого сжатия, поршневой. Основными частями более современного компрессора ВВ-08/8-720 (рис-. 2.3.) являются: корпус 3, блок цилиндров 2, коленчатый вал, кривошипно-шатунный механизм, поршневая группа и крышка цилиндра 1 с пластинчатыми всасывающими и нагнетательными клапанами, фильтр сетчатый. Охлаждение воздушное естественное. Привод через шкив 4 от электродвигателя. В цилиндрах компрессора происходит полный цикл его работы. Когда в одном из цилиндров всасывание, в другом — нагнетание. Рис. 2.3. Компрессор Вв-0,8/8-720. 1 — клапанная коробка; 2 — блок цилиндров; 3 — корпус; 4 — шкив 80
Привод компрессора — от вала электродвигателя через ременную передачу. Смазка — через разбрызгивание в картере, уровень масла определяется с помощью щупа. На локомотивах, как правило, применяются компрессоры двухступенчатого сжатия. При эксплуатации компрессора необходимо следовать указаниям инструкции по его эксплуатации, техническое обслуживание прово- дить в указанные сроки. Необходимо проверять отсутствие трещин в корпусе, течи масла в соединениях, соответствие уровня масла в картере метке на корпусе. Во время работы следует убедиться, что нет вибрации, стуков в картере и цилиндрах. При проверке плотности соединений воздухопровода следует особо обратить внимание на места присоединения труб к компрессору, т.к. там часто появляется утечка воздуха от температурных изменений. Общие неисправности компрессоров: — снижение производительности и стук в компрессоре из-за износа отдельных деталей (поршневой группы, блока цилиндров или гильз, коленчатого вала); — значительный нагрев корпуса при работе; — недостаточное количество воздуха, подаваемого из компрессора, вследствие неплотного прилегания клапанов из-за загрязнения или поломки; — частый износ поршневых колец и поршней (что приводит к недостаточной компрессии). Эти недостатки устраняются притиркой клапанов к седлам, заменой истертых колец на новые и заменой поршней и вкладышей. Регуляторы давления. Регуляторы давления и клапаны холостого хода на электроподвижном составе служат для автоматического включения или выключения двигателя компрессора, а на тепловозах — для автоматического переключения компрессора с рабочего режима на холостой ход или, наоборот, — с холостого на рабочий в зависимости от давления воздуха в главном резервуаре. На машине ПМГ в настоящее время применяется регулятор давления типа АК-11-Б. Регулятор давления типа АК-11-Б. Регулятор давления (рис. 2.4.) состоит из пластмассового основания 1, на котором собран переключающий режимный механизм, диафрагмы 18, концы которой Зажаты фланцем 19 с помощью винтов 17, стойки 3 с регулирующим Винтом 4 и неподвижного контакта 2. В направляющей втулке 14, прикрепленной к основанию винтами 16, находится пластмассовый шток 13. Регулирующая пружина 6 нижним концом уложена в гнездо штока 13, а верхним упирается в пластмассовую шайбу 7. Нагрузку пружины можно изменять регулирующей гайкой 8, 6-зак.5О29 81
Рис. 2.4. Регулятор давления АК-11-Б: 1 — пластмассовое основание; 2 — неподвижный контакт; 3 — стойка; 4 — регулирую- щий винт; 5 — пластмассовый корпус; 6 — регулирующая пружина; 7 — пластмассовая шайба; 8 — винт регулировочный; 9 — ребро; 10 — опорная планка; И — опорная планка; 12 — подвижная ось; 13 — пластмассовый шток; 14 — направляющая втулка; 15 — стойка; 16 — винт; 17 — винт; 18 — диафрагма; 19 — фланец; 20 — неподвижная ось; 21 — коромысло; 22 — пружина перебрасывающая; 23 — подвижный контакт. передающей усилие на опорные планки 10 и 11, собранные на стержнях 15. Коромысло 21 имеет подвижную ось 12 в штоке 13 и неподвижную 20 в направляющей втулке 14. Подвижный контакт 23 подковообразной формы упирается выступами в коромысло 21. Перебрасывающая пружина 22 правым концом прикреплена к оси 20, а левым — к подвижному контакту 23. Механизм регулятора закрыт пластмассовым кожухом 5, имеющим ребра 9. 82
Регулятор типа АК-11-Б является выключателем с контактами мгновенного действия. Сжатый воздух от главного резервуара по трубке подводится в камеру под диафрагмой регулятора. В зависимости от давления в главном резервуаре диафрагма занимает различные положения. Положение коромысла 21, подвижного контакта 23 и перебрасывающей пружины 22 в зависимости от давления воздуха в главном резервуаре показано на рис. 2.4. При давлении в главном резервуаре менее 0,75 МПа контакты регулятора замкнуты под действием перебрасывающей пружины, так как под действием пружины 6 диафрагма, шток 13 и правое плечо коромысла 21 опускаются вниз. При повышении давления в главном резервуаре диафрагма 18, прогибаясь, перемещает вверх шток и правое плечо коромысла 21, угол между осью пружины 22 и подвижным контактом 23 уменьшается и как только становится б* 83
равным нулю (т.е. ось пружины совпадает с осью подвижного контакта и коромысла 21) контактная система занимает неустойчивое положение. При дальнейшем незначительном повышении давления в главном резервуаре шток 13 еще немного перемещается вверх и пружина 22 мгновенно перебрасывает подвижный контакт 23 к винту 4, т.е. контакты размыкаются. Регулировка на выключение производится гайкой 8, которая сжимает пружину 6 и устанавливается в пределах 0,55 — 0,9 МПа, а на включение — винтом 4, при этом зазор между концом винта 4 и неподвижным контактом 2 устанавливается в пределах 5 — 15 мм. На машине ПМГ регулятор давления отрегулирован на включение компрессора при давлении в главном резервуаре 0,55 ± 0,02 МПа и выключение его при достижении давления 0,82 МПа. Главный резервуар. Применяемые на путевых машинах главные резервуары служат для создания запаса сжатого воздуха, необходи- мого для нормальной работы тормозных приборов, рабочих органов и аппаратов цепей управления. Кроме того, в резервуарах сжатый воздух охлаждается и подсушивается, здесь же улавливается распыленное масло, попавшее из компрессора. Главный резервуар (рис. 2.5.) представляет собой сварной закрытый сосуд, состоящий Рис. 2.5. Главный резервуар: 1 — цилиндрический корпус; 2 — выпуклые днища; 3 — бобышка с резьбой. 84
из цилиндрической части 1 и двух выпуклых днищ 2. Для присоединения трубопроводов и установки спускных кранов вварены бобышки 3 с резьбой. Главные резервуары имеют паспортную металлическую табличку с указанием завода-изготовителя, заводского номера резервуара, года постройки и величины наибольшего допустимого давления. Уход за главными резервуарами заключается в своевременном выпуске конденсата, продувке сжатым воздухом, периодической промывке и наблюдении за состоянием сварных швов и стенок. Резервуары через каждые три года эксплуатации подвергаются гидравлическому испытанию на рабочее давление 0,5 МПаВ. Клапаны и редукторы Клапан переключательный усл. № ЗПК. (рис. 2.6.). Служит для сообщения тормозного цилиндра с краном вспомогательного тормоза или с воздухораспределителем (в зависимости от направления потока воздуха). Клапан имеет три отростка с резьбовыми отверстиями, соеди- няемыми трубопроводами: сред- ний диаметром 3/4“ — с тор- мозным цилиндром, левый 1/2“ — с воздухораспределителем, правый 3/4“ — с краном вспо- могательного тормоза. Внутри корпуса 1, закрытого крышкой 4, помещен клапан 2 с двумя про- кладками 3. При прохождении воздуха из левого трубопровода в средний, правый трубопровод пе- рекрывается клапаном и наоборот. Редуктор усл. № 348—002 (рис. 2.7.). Служит для поддер- жания определенного зарядного давления в магистрали независи- 3/4"труб Рис. 2.6. Клапан переключательный усл. № ЗПК: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — прокладка; 4 — крышка. мо от величины давления в главном резервуаре. Редуктор состоит из питательной (горизонтальной) части и возбудительной (вертикальной), расположенных в общем корпусе 4. Питательная часть состоит из клапана 1 с резиновым уплотнением, его седла 5, запрессованного в корпусе 4, и поршня 8, уплотненного Манжетой 7. Клапан 1 к седлу прижимается пружиной 3, которая упирается в заглушку 2. В поршне 8 запрессован ниппель 6 с дроссельным отверстием Л диаметром 0,5 мм. Полость В с правой стороны поршня 8 закрыта крышкой 9. Возбудительная часть редуктора состоит из металлического клапана 85
Рис. 2.7. Редуктор: 1 — клапан в сборе; 2 — заглушка; 4 — корпус; 5 — седло; 6 — ниппель; 7 — манжета; 8 — поршень; 9 — крышка; 10 — гайка; 11 — контргайка; 12 — регулирующий стакан; 13 — пружина; 14 — направляющая; 15 — мембрана; 16 — седло клапана; 17 — клапан; 18 — фильтр в сборе; 19 — пружина; 20 — колпачок сетчатый. 17, его седла 16, запрессованного в корпус 4, мембраны 15, зажатой между корпусом 4 и гайкой 10, пружины 13 и регулирующего стакана 12. Усилие пружины 13 на мембрану 15 передается через направляющую 14. После регулировки редуктора стакан 12 закреп- ляют контргайкой 11. Клапан 17 прижимается к седлу пружиной 19, которая упирается в заглушку 2. Для предотвращения засорения клапан 17 защищен фильтром 18. На присоединительный фланец редуктора выведены два канала: Б — к тормозной магистрали и А — к питательной. Канал А защищен сетчатым колпачком 20. Клапан максимального давления усл. ЗМД/тип 3—1/. Клапан (рис. 2.8.) применяется на отводе от питательной магистрали к тормозным приборам для поддержания в них пониженного давления, величина которого устанавливается регулировкой сжатия пружины 6, вращением винта 7, закрытого колпачком 8. В корпусе 1 помещен клапан 2, а в стакане 5 — поршень 3 с резиновой манжетой 4. Между корпусом и стаканом для уплотнения поставлена резиновая прокладка. Под действием пружины поршень занимает крайнее положение (верхнее) и отжимает клапан от седла до упора в прилив крышки. Воздух из питательной магистрали ГР через открытый клапан поступает в отросток ТЦ, а также по каналу в камеру над поршнем 3. Как только давление воздуха на поршень сверху 86
98 Рис. 2.8. Клапан максимального давления усл. № ЗМД: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — резиновое кольцо; 4 — поршень; 5 — распорное кольцо; 6 — манжета; 7 — стакан; 8 — регулировочная пружина; 9 — регулировочный винт; 10 — предохранительный колпачок. становится несколько больше усилия пружины 6, он опускается, клапан 2 садится на свое седло и прекращает сообщение питательной магистрали с отростком ТЦ и тормозным прибором (высота подъема клапана 2 около 3 мм). Клапан на машине ПМГ регулируется на давление на выходе 0,4—0,42 МПа. Предохранительный клапан усл. № Э-216 (тип 2—2). Клапан (рис. 2.9.) предназначен для предохранения питательной магистрали от завышенного давления и выпуска излишнего сжатого воздуха. В штуцере 1 имеется тарельчатый клапан 2, который нагружен пружиной 3, размещенной в стакане 4 между центрирующими шайбами 5. Пружина регулируется гайкой 6, закрытой колпачком 7. При давлении воздуха в главном резервуаре, не превышающем 87
установленного, клапан закрыт и прижат пружиной к седлу. Как только усилие от давления воздуха превышает нажатие пружины, клапан слегка отходит от седла, после чего воздух действует на большую площадь, чем в момент открытия клапа- на. При этом сила давления воздуха на клапан резко возрастает, он поднимается выше и выпускает часть воздуха из главного резервуара в атмосферу через отверстия в стакане 4. Когда нажатие пружины превышает давление воздуха, клапан садится на седло, прижимается к нему, и выпуск воздуха прекращается. На машине ПМГ предохранительный кла- пан регулируется на давление срабатыва- ния 0,78—0,02 МПа. Обратный клапан усл. № 1556 (тип 1—8). Обратный клапан (рис. 2.10.) служит для разгрузки компрессора от давления воздуха в главных резервуарах во время остановки компрессора. В корпусе 1 находится цилиндриче- ский клапан 2, который пригнан к цилиндрической поверхности корпуса с зазором. Над клапаном имеется камера 5, закрытая крышкой 3 с прокладкой 4. В камере создается компрессия воздуха при подъеме клапана. Вследствие наличия зазора между клапаном и корпусом эта компрессия к концу подъема рассасыва- ется. При опускании цилиндрического кла- пана 2 над ним в камере 5 получается разряжение, т.е. присос клапана, благо- даря чему его опускание замедляется. Такое действие надклапанной камеры способствует равномерной работе клапана и удерживает его в поднятом положении, несмотря на то, что подача воздуха компрессором происходит неравномерно (толчками). Обратный клапан при под- нятом цилиндрическом клапане 2 пропу- скает воздух только в одном направлении, показанном стрелками, от компрессора к главному резервуару ГР. Электропневматический вентиль 1/г"труб ------^72------- Рис. 2.9. Предохранительный клапан № Э-216: 1 — штуцер; 2 — тарельчатый клапан; 3 — пружина; 4 — ста- кан; 5 — гайка регулировочная; 6 — колпачок. Рис. 2.10. Обратный клапан № 155: 1 — корпус; 2 — цилиндриче- ский клапан; 3 — прокладка; 4 — крышка. 88
ВВ-32 (рис. 2.11.). Предназначен для дистанционного управления работой тормозных приборов. Вентиль включающего типа, открытого исполнения, имеет электромагнитный привод плунжерного типа с цилиндрическим якорем. Магнитная система состоит из скобы, якоря 3 и сердечника 5. Направляющая гильза 2 выполнена из немагнитного материала. При возбуждении катушки 4 якорь притягивается к Рис. 2.11. Электропневматический вентиль ВВ-32: 1 — кнопка для ручной проверки работы; 2 — направляющая гильза; 3 — якорь; 4 — катушка; 5 — сердечник; 6 — клапан верхний; 7 — клапан нижний; 8 — пружина; 9 — корпус. 89
сердечнику, преодолевая сопротивление восстановительной пружины 8. При этом клапан 7 открывает нижнее отверстие, по которому в цилиндр поступает из воздушного резервуара сжатый воздух. Выпускной клапан 6 закрывает верхнее отверстие для выхода воздуха из цилиндра аппарата в атмосферу. Вентиль снабжен кнопкой для ручной проверки его работы. Катушка вентиля залита эпоксидным компаундом, который образует вокруг обмотки твердый слой, являющийся одновременно и изоляцией и каркасом. Сборник усл. № 116 (рис. 2.12). Предназначен для очистки воздуха от посторонних частиц, влаги и масла. Состоит из корпуса 1, в верхней части которого помещается спиральный ствол 2. В нижнюю часть ствола ввертывается отражатель 3. К левому отростку 4 присоединяется труба от компрессора, а к правому 5 — труба от главного резервуара. Воздух от компрессора обтекает спиральный ствол, направляется вниз, а затем через отверстие в стволе и отросток 5 поступает к главному резервуару. Отражатель отделяет посторонние частицы и влагу при входе воздуха в прямой участок ствола сборника. 156 -------- Рис. 2.12. Сборник усл. № 116: 1 — корпус; 2 — спиральный ствол; 3 — отражатель. 90
Клапан холостого хода усл. № 545 (рис. 2.13.). Клапан холостого хода применяют на локомотивах, компрессоры которых имеют механический привод от вала дизеля, для перевода компрессора на холостой ход. На машине ПМГ предназначен для соединения тормозных цилиндров с атмосферой при отпуске тормозов или тормозных цилиндров с главным резервуаром при торможении при управлении тормозами с выносного пульта. Клапан состоит из корпуса 2, крышки 1, поршня 5 и выпускного клапана 3 с пружиной 4. Клапан холостого хода присоединен к нагнетательному трубопро- воду. При достижении максимального давления поршень 5, подни- маясь, своим штоком отжимает клапан 3, сообщая нагнетательный трубопровод с атмосферой. На машине ПМГ клапаны холостого хода отрегулированы на давление срабатывания 0,40—0,42 МПа. Рис. 2.13. Клапан холостого хода: 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — выпускной клапан; 4 — пружина; 5 — поршень. От регулятора холостого хода Фильтр усл. № Э-114 (рис. 2.14.). Служит для дополнительной очистки и устанавливается на подводящих трубах диаметром 1/2” перед отдельными тормозными приборами. Он состоит из корпуса 1, фильтрующей набивки 3 (конский волос) и крышки 5. Набивка слегка промасливается и закладывается между сетчатыми шайбами 2 и 4. 91
Рис. 2.14. Фильтр Э-114: 1 — корпус; 2, 4 — сетчатая шайба; 3 — фильтрующая набивка (кон- ский волос); 5 — крышка. # 3. Приборы управления тормозами Кран золотникового типа усл. № 4ВК — кран вспомогательного тормоза (рис. 2.15.) на путевых машинах предназначен для управления тормозами машины. Он состоит из корпуса 1, крышки 3, золотника 2. Через отверстие в крышке 3 проходит стержень 4, на нижнем конце которого для сочленения с золотником предусмот- рен поперечный зуб, входящий в соответствующий паз в верхней части золотника 2. Сверху на квадрат стержня 4 насажена ручка 5, закрепленная гайкой 6 с колпачком. В ручке крана размещен кулачок 7 и пружина 8. Шпилька 9 Рис. 2.15. Кран золотникового типа усл. № 4ВК: 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — крышки; 4 — стержень; 5 — ручка; 6 — гайка с колпачком; 7 — кулачок; 8 — пружина; 9 — шпилька. 92
служит для крепления крана к кронштейну. К корпусу 1 присоединяются трубы от клапана максимального давления КМД, от тормозного цилиндра ТЦ и атмосферная АТ. Воздух из напорной магистрали через КМД независимо от положения ручки крана поступает под золотник 2 и через боковой канал в нем проходит в камеру над золотником 2. В среднем положении ручки крана — положение перекрыши, как показано на рис. 2.15, тормозной цилиндр разобщен с напорной трубой и атмосферой. При постановке ручки крана в положение отпуска “О” тормозной цилиндр выемкой в золотнике сообщается с атмосферой. При постановке ручки в положение торможения “Т” напорная труба сообщается с тормозными цилиндрами. Наполнение тормозных цилиндров до 0,3 МПа краном усл. № 4ВК происходит за 6 — 10 с; время отпуска до 0,04 МПа за 10 — 16 с. Кран вспомогательного тормоза усл. № 254. Кран (рис. 2.16.) предназначен для управления тормозами только локомотива. Состоит из 3-х частей: верхней — регулирующей, средней — повторителя или реле; нижней — привалочной плиты для подвода труб и крепления крана. Кран имеет следующие положения ручки: — I — отпускное — для отпуска тормозов локомотива при заторможенных автоматических тормозах поезда; — II — поездное, при котором тормоза локомотива отпущены, но обеспечивается их действие при работе автоматического тормоза; — III—VI — тормозные при перемещении ручки против часовой стрелки и отпускные при перемещении по часовой стрелке. Для торможения локомотива ручка крана из II положения перемещается в одно из тормозных положений, сжимая пружину 9, под действием которой отжимается поршень 13 повторителя, воздействующий на клапан 18, открывающий доступ воздуха от главного резервуара в тормозной цилиндр. Одновременно воздух попадает под нижнюю плоскость поршня и в зависимости от затяжки пружины /положение ручки/ будет поступать в тормозной цилиндр до тех пор, пока своим давлением не поднимет поршень вверх. При этом клапан сядет на свое место, поступление воздуха в цилиндр прекратится. Пополнение цилиндра будет происходить автоматически. Давление в тормозном цилиндре при III положении ручки — 1,0—1,3 кгс/см2, при IV положении — 1,7—2,0 кгс/см2, при V положении — 2,7—3,0 кгс/см2, при VI положении — 3,8—4,0 кгс/см2. 93
Рис 2.16. Кран усл. № 254 вспомогательного тормоза локомотива. 1 — ручка, 2, 9, 20, 29, 31, 40 — пружина, 3 — кулачок, 4, 23 — шайба, 5 — центр, 6 — контргайка; 7 — винт, 8, 28 — упор, 10 — стакан, И — крышка, 12 — диск, 13, 15, 38 — поршень, 14, 39 — манжета, 16 — корпус, 17, 30 — седло клапана, 18 — клапан двухседельчатый; 19, 41 — прокладка, 21, 36 — штуцер, 22 — плита, 24, 35 — гайка накидная, 25 — ниппель, 26 — шпилька, 27 — гайка, 32, 33 — пробка, 37 — втулка, 42 — штифт 94
Полный отпуск тормозов произойдет в I и во II положении. При этом нижний поршень поднимется настолько, что воздух по внутреннему каналу будет выходить в атмосферу. Для частичного или полного отпуска тормоза локомотива в процессе торможения поезда требуется ручку крана перемещать и удерживать в 1 отпускном положении. Из положения I ручка крана /после прекращения ее нажатия/ под действием пружины 29 автоматически перемещается в положение II. При торможении поезда поездным краном машиниста срабатывает воздухораспределитель локомотива, а кран вспомогательного тормоза выполняет в этом случае роль повторителя /реле/. Кран машиниста. Предназначен для дистанционного управления тормозами тяговой единицы и подвижного состава путем поддержания постоянного давления в тормозной магистрали при поездном положении, понижения давления в ней для торможения и повышения для отпуска и подзарядки. На тяговом подвижном составе применяют следующие краны машиниста: — непрямодействующие с неавтоматическими перекрышами без питания тормозной системы магистрали в положении перекрыши; — прямодействующие с неавтоматическими перекрышами, у которых в зависимости от угла поворота ручки крана устанавливается и автоматически поддерживается определенное давление в тормозной магистрали; — универсальные с двумя неавтоматическими перекрышами — с питанием и без питания тормозной магистрали. Конструктивно краны машиниста подразделяются на клапанно- диафрагменные и золотниково-поршневые. В первых уплотнительны- ми и распределительными элементами и органами служат резиновые диафрагмы, манжеты и клапаны с резиновыми уплотнениями; во вторых распределительным органом является круглый латунный золотник, притираемый к чугунному зеркалу, а уравнительный орган представляет собой поршень, уплотненный металлическим, притер- тым к втулке кольцом в сочетании с резиновой манжетой или без нее. Устройство крана машиниста усл. № 394-000-2. Кран машиниста (рис. 2.17.) состоит из пяти основных частей: верхней 1 (золотни- ковой); средней 2 (промежуточной); нижней 3 (уравнительной); редуктора 4 (питательного клапана); стабилизатора 5 (дросселиру- ющего выпускного клапана). Штуцером УР кран машиниста соединяют с уравнительным 95
Рис. 2.17. Кран машиниста усл. № 394-000- 2 (общий вид): 1 — верхняя золотниковая часть; 2 — сред- няя промежуточная часть; 3 — нижняя уравнительная часть; 4 — редуктор; 5 — стабилизатор; 6 — платик. пм тм резервуаром объемом 20 литров, а к отросткам ПМ и ТМ присоединяют трубы от питательной и тормозной магистралей. На платике 6 корпуса выбивают год и месяц выпуска крана, порядковый номер с начала года, клейма ОТК завода и инспектора МПС на заводе. Верхняя часть крана (рис. 2.18.) состоит из крышки 7, золотника 6 и стержня 3. На квадрат стержня надета ручка 2 и закреплена винтом, а сверху прижата к крышке гайкой 1. Стержень 3 в крышке уплотнен манжетой 4, которая упирается в стальную фасонную шайбу 5. Принудительная постановка ручки 2 и закрепление ее в определенном положении по отношению к стержню 3 происходит благодаря наличию на квадрате стержня спиленного угла, в который входит стягивающий винт хомута ручки. Соединение стержня 3 с золотником 6 осуществляется принудительно благодаря наличию на нижнем конце стержня выемки, а на золотнике выступа, который входит в эту выемку в определенном положении по отношению к ручке. Золотник прижимается к зеркалу пружиной 21, помещенной в выточке стержня 3. В ручке крана помещен кулачок (фиксатор) с пружиной. Последняя прижимает кулачок к градационному сектору на крыше 7, фиксируя ручку в основных положениях-выемках на секторе. В процессе эксплуатации стержень 3 и манжета 4 смазываются через отверстие в стержне, закрываемое гайкой (колпачком) 1. Золотник без разборки крана смазывают через отверстие в крышке, закрыва- емое пробкой. Смазка поступает в выемку на верхней части 96
Рис. 2.18. Кран машиниста усл. № 394-000-2 (общий вид в разрезе): 1 — контргайка (колпачок); 2 — ручка; 3 — стержень; 4 — манжета стержня; 5 — шайба фасонная; 6 — золотник в сборе; 7 — крышка; 8 — прокладка; 9 — средняя часть; 10 — прокладка; 11 — поршень; 12 — кольцо поршневое; 13 — манжета; 14 — корпус; 15 — седло клапана; 16 — клапан; 17 — пружина; 18 — манжета; 19 — прокладка цоколя; 20 — цоколь; 21 — пружина золотника; 22 — фильтр в сборе; 23 — клапан в сборе. золотника и в кольцевую проточку 6 в крышке. Средняя часть 9 является зеркалом для золотника 6 и крышкой для полости над уравнительным поршнем II. В корпусе средней части запрессована втулка клапана 23, являющаяся седлом обратного клапана между уравнительным резервуаром и тормозной магист- ралью. Нижняя часть крана состоит из корпуса 14 с двумя отростками для крепления питательной и тормозной магистралей. В цилиндри- ческой части (диаметром 100 мм) крана помещается уравнительный поршень 11, уплотненный резиновой манжетой 13 и латунным кольцом 12. Выпускной двухседельчатый клапан 16 прижат пружиной 7-зак.5О29 97
17 к седлу клапана 15, запрессованному в корпус 14, и уплотнен внизу манжетой 18, вставленной в цоколь 20. Уплотнение цоколя обеспечивается резиновой прокладкой 19. Верхняя часть клапана 16 является седлом клапанной части хвостовика уравнительного поршня. Из среднего положения (выпускной и впускной клапаны закрыты), уравнительный поршень перемещается вверх на 4,5—6,0 мм для выпуска воздуха в атмосферу через канал сечением, эквивалентным отверстию диаметром 9 мм, и вниз на 2—3 мм для впуска воздуха в тормозную магистраль через канал сечением, эквивалентным диаметру 10 мм. В корпусе 14 крана запрессованы поршневая втулка, ниппель и вставлен фильтр 22, состоящий из нескольких слоев мелкой сетки. Верхняя, средняя и нижняя части крана соединены через резиновые прокладки 8 и 10 при помощи 4-х шпилек и гаек Ml2. Положение крышки 7 (сектора с ручкой) по отношению к корпусу средней части 9 (зеркало золотника) фиксируется контроль- ным штифтом. Для крепления крана в кабине машиниста служит шпилька с гайкой М24. С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединен при помощи накидных гаек с уплотнительными резиновыми прокладками. Редуктор (рис. 2.19.) состоит из корпуса 4 верхней части с запрессованным седлом 5 и корпуса 8 нижней части. В верхней Рис. 2.19. Редуктор крана машиниста усл. № 394-000-2: 1 — заглушка; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — корпус редуктора (верхний); 5 — седло клапана; 6 — мембрана; 7 — опорная шайба; 8 — корпус редуктора; 9 — пружина, 10 — упорка регулирующая; 11 — центрирующая шайба. 98
части находится возбудительный клапан 3, прижимаемый к седлу пружиной 2, которая другим концом упирается в заглушку 1. На металлическую мембрану 6 (диаметром 78 мм) снизу, через опорную шайбу 7, действует пружина 9, упирающаяся через центральную шайбу 11 в упорку 10. Воздух из питательной магистрали каналом 13 поступает в полость над клапаном 3 и каналом 12 — в полость над уравнительным поршнем. Каналом 14 полость над мембраной сообщена с зеркалом золотника и при 1 и 2-м положениях ручки крана — с питательной магистралью. Редуктор (одностороннего действия) служит для поддержания определенного давления в уравнительном резервуаре при поездном положении ручки крана, т.е. работает на повышение давления (на сброс излишнего давления не работает). Стабилизатор (рис. 2.20) сверхзарядки магистрали при поездном положении ручки крана состоит из корпуса 1, в который запрессована втулка, гайки 6, клапана 3, прижатого к седлу пружиной 2, помещенной в заглушке. В корпус 1 запрессован ниппель с калиброванным отверстием диаметром 0,45 мм. Снизу на мембрану 4 диаметром 55 мм через упорную шайбу 5 действует пружина 7, регулируемая винтом 8 с контргайкой 9. Рис. 2.20. Стабилизатор крана машиниста усл. № 394-000-2: 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — мембрана; 5 — упррная шайба; 6 — гайка; 7 — пружина; 8 — винт; 9 — контргайка. 7* 99
Рис. 2.21. Положения ручки крана маши- ниста усл. № 394-000-2: I — отпуск; II — поездное с автоматической ликвидацией сверхзарядки; 111 — перекры- та без питания тормозной магистрали; IV — перекрыта с питанием тормозной магистрали; VA — служебное торможение поезда; V — служебное торможение; VI — экстренное торможение. Действие. Ручка крана машиниста имеет фиксированные рабочие положения, показанные на рис. 2.21. Расположение каналов, выемок и отверстий на верхнем фланце средней части и зеркале золотника крана машиниста приведено на рис. 2.22. Отверстия и выемки в золотнике (рис. 2.22 а) обозначены цифрами, а в зеркале (рис. 2.22 б) — буквами. Рабочие положения крана машиниста 1-е положение. При положении ручки крана в I позиции (рис. 2.23 а) происходит прямое сообщение питательной магистрали А с тормозной Б по каналам ГР, 16, 15 и М. Одновременно из надзолотниковой полости отверстия 2, через выемку УР и отверстие УР2 воздух поступает в полость над уравнительным поршнем и далее через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм по каналу В в уравнительный резервуар УР объемом 20 л. Повышение давления в полости над уравнительным поршнем происходит быстрее, чем в тормозной магистрали, поэтому поршень опускается, отжимает от седла впускной клапан и связывает каналы А2 и Б, открывая второй путь для питания тормозной магистрали. По выемке 17 золотника воздух из питательной магистрали поступает в выемку Р2 и далее через отверстие РЗ к возбудительному клапану редуктора. Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР5, выемку 19 и отверстие С сообщается со стабилиза- тором и далее с атмосферой. Время выдержки ручки крана машиниста в 1 положении определяют по показанию манометра уравнительного резервуара. 2-е положение. При 2-ом положении ручки крана (рис. 2.23 б) золотника перекрывается прямое сообщение питательной магистрали 100
1 A—A Рис. 2.22. Средняя часть (зеркало золотника) крана машиниста: 1 — атмосферный канал (сквозной) на верхнем и нижнем фланцах; 2 — канал к стабилизатору на нижнем фланце из полости над уравнительным поршнем; 3 — магист- ральный канал на нижнем фланце; 4 — канал на верхнем фланце нижней части крана от клапана редуктора в полость над уравнительным поршнем; 5 — канал в нижнем фланце к клапану редуктора (через фильтр); 6 — канал на нижнем фланце в полость над мембраной; 7 — канал на нижнем фланце в уравнительный резервуар из полости над уравнительным поршнем через отверстие диаметром 1,6 мм; 8 — канал питательной магистрали (сквозной) на нижнем и верхнем фланцах; 9 — канал из полости над уравнительным поршнем под обратный клапан (сквозной); 10 — полость над уравнитель- ным поршнем. УР2 и УР5 — сквозные каналы в полость над уравнительным поршнем. Рис. 2.22а Рис. 2.226 101
Рис. 2.23. Схема рабочих положений крана машиниста: а — 1-е положение (отпуск и зарядка); б — 2-е положение (поездное); в — 3-е положение (перекрыта без питания тормозной магистрали); г — 4-е положение (перекрыта с питанием тормозной магистрали); д — 5-е положение (служебное торможение); е — 6-е положение (экстренное торможение); ж — 5а положение (служебное положение с медленной разрядкой тормозной магистрали). 102
АТз Рис. 2.23 г, д, е 103
Рис. 2.23 ж Перечень позиций рисунков 2.22 а, 2.22 б, 2.23 (а, б, в, г, д, е, ж): 1 — выемка для сообщения уравнительного резервуара с полостью над мембраной редуктора при 2-м положении; 2 — отверстие диаметром 5 мм из питательной магистрали для зарядки полости над уравнительным поршнем при 1-м положении ручки крана; 7 — выемка и отверстие диаметром 2,3 мм, соединяющее уравнительный резервуар с атмосферой при 5-м положении; 9 — отверстие диаметром 4 мм для сообщения полости над уравнительным поршнем через обратный клапан с тормозной магистралью при 3-м положении; 12 — отверстие диаметром 3 мм, сообщающее уравнительный резервуар с атмосферой при положении; 13 — выемка для сообщения полости над уравнительным поршнем с атмосферой при положении SA; 15 — отверстие диаметром 16 мм, постоянно сообщенное с тормозной магистралью; 16 — канал, сообщающий питательную с тормозной магист- ралью при 1-м положении и тормозную магистраль с атмосферой при 6-м положении; 17 — выемка, соединяющая питательную магистраль с возбудительным клапаном редуктора при 1-м положении; 18 — выемка для сообщения питательной магистрали с возбудитель- ным клапаном редуктора при 2-м положении; 19 — выемка, соединяющая полость над уравнительным поршнем со стабилизатором при 1 и 2-м положениях; 20 — выемка для смазки; 21 — отверстия диаметром 1 мм для смазки; 22 — отверстие диаметром 0,75 мм для медленной разрядки уравнительного резервуара при 5а положении; М — отверстие диаметром 16 мм, постоянно сообщенное с тормозной магистралью; Ат1 — канал, сообщающий тормозную магистраль с атмосферой при экстренном торможении; Ат2 — отверстие диаметром 5 мм, соединяющее полость над уравнительным поршнем с атмос- ферой при экстренном торможении; ГР — канал с дугообразной выемкой, постоянно сообщенной с питательной магистралью; Г — отверстие диаметром 1,6 мм для зарядки уравнительного резервуара; УР1, УР2 — выемка и отверстие диаметром 5 мм из полости над уравнительным поршнем; УРЗ, УР4 — отверстие диаметром 3 мм и выемка из уравнительного резервуара; Р1 — отверстие диаметром 3 мм из полости над мембраной редуктора; Р2, РЗ — выемка и отверстие диаметром 3 мм к возбудительному клапану резервуара; К — отверстие диаметром 3 мм к обратному клапану из полости над уравнительным поршнем; УР5 — отверстие диаметром 3 мм из полости над уравнитель- ным поршнем; С — отверстие диаметром 3 мм к стабилизатору; С1 — отверстие диаметром 0,45 мм в корпусе стабилизатора; СМ — смазочные канавки. 104
с тормозной и с полостью над уравнительным поршнем. Из питательной магистрали А по каналу ГР, через выемки 18 и Р2, отверстие РЗ воздух поступает к возбудительному клапану редуктора. В случае, когда в уравнительном резервуаре УР (сообщенном по каналу В через отверстие УРЗ, выемки УР4 и 1, далее через отверстие Р1 с полостью над мембраной редуктора) давление будет ниже величины, на которую отрегулирована пружина редуктора, мембрана прогнется вверх и откроет возбудительный клапан. Сжимаемый воздух через отверстие РЗ и открытый возбудительный клапан редуктора поступает в полость над уравнительным поршнем и далее в уравнительный резервуар. Редуктор будет автоматически поддерживать установившееся давление в уравнительном резервуаре в зависимости от регулировки пружины. При давлении в тормозной магистрали ниже, чем давление в полости над уравнительным поршнем, последний переместится вниз, отожмет от седла врускной клапан и установится сообщение каналов А2 и Б, обеспечивающее питание тормозной магистрали. Давление в тормозной магистрали будет поддерживаться на уровне давления в уравнительном резервуаре. После выдержки ручки крана машиниста в 1-м положении и перевода ее во 2-е положение обеспечивается автоматический переход с повышенного давления в уравнительном 'резервуаре и тормозной магистрали на нормальное давление постоянным темпом, не зависящим от величины сверхзарядного давления и плотности тормозной магистрали. Этот переход обеспечивается действием стабилизатора. Во 2-м положении полость над уравнительным поршнем через отверстие УР5, выемку 19, отверстие С сообщается со стабилизатором и дальше с атмосферой через ниппель с калиброванным отверстием С2 диаметром 0,45 мм. Несмотря на расход воздуха через калиброванное отверстие С2 стабилизатора, давление в уравнитель- ном резервуаре будет поддерживаться редуктором. Так как проход воздуха через стабилизатор происходит при постоянной величине давления в полости С1 над мембраной (около 0,1—0,2 кгс/см2), установленной пружиной стабилизатора, то темп снижения давления воздуха в уравнительном резервуаре, а следовательно, и в тормозной магистрали устанавливается постоянным независимо от величины сверхзарядки и утечки в магистрали. 3-е положение. При 3-ем положении (рис. 2.23 в) полость над уравнительным поршнем, а следовательно, и уравнительный резер- 105
вуар УР через обратный клапан, канал К, отверстия 9 и 15 сообщается с отверстием М и далее с тормозной магистралью Б. Наличие указанного сообщения обеспечивает выравнивание давлений в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали, благодаря чему отсутствует питание тормозной магистрали. При перемещении ручки крана из У в 3-е положение до окончания разрядки тормозной магистрали на требуемую величину, когда давление в тормозной магистрали выше, чем в уравнительном резервуаре, обратный клапан препятствует перетеканию воздуха из тормозной магистрали в уравнительный резервуар. Если обратный клапан не будет закрыт (заедание в открытом положении или сильный пропуск), то в начальный момент постановки ручки крана во 2-м положении воздух из тормозной магистрали через отверстие диаметром 4 мм и открытый клапан поступит в полость над уравнительным поршнем и переместит его вниз, сообщив питательную магистраль с тормозной, до уравнивания давления в полости над поршнем и в уравнительном резервуаре через отверстие Г диаметром 1,6 мм. 4-е положение. В 4-м положении (рис. 2.23 г) все отверстия и выемки на зеркале перекрыты золотником; уравнительный резервуар разобщен с тормозной и питательной магистралями, поэтому установившееся давление в нем и в полости над уравнительным поршнем остается неизменным. В тормозной магистрали давление устанавливается и поддерживается равным давлению в полости над уравнительным поршнем. Давление в данном случае остается неизменным. В тормозной магистрали давление устанавливается и поддерживается равным давлению в полости над уравнительным поршнем и сообщенным с ней уравнительным резервуаром. Положение 5А (рис. 2.23 ж) — воздух из уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем через отверстие УРЗ, выемку 7, калиброванное отверстие 22 диаметром 0,75 мм, соединенное наклонным сверлением с выемкой 7, отверстие 12 и выемку 13 сообщается с атмосферой (Ат и Ат2). В положении SA происходит разрядка уравнительного резервуара с 5,0 до 4,5 кгс/см2 за 20—25 с. Замедленная разрядка тормозной магистрали в положении 5А повышает плавность служебных торможений, особенно в длинносоставных грузовых поездах. Кроме того, при применении положения 5А практически устраняется завышение давления в уравнительном резервуаре и магистрали при переводе ручки крана машиниста из 5-го положения в 4-е. 5-е положение. При постановке ручки крана машиниста в 5-е положение (рис. 2.23 д) воздух из уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем через отверстие УРЗ, выемку 106
7, калиброванное отверстие 8 диаметром 2,3 мм, отверстие 12 (отверстия 8 и 12 соединены между собой) перетекает в выемку 13, а из нее через отверстия Ат1 и Ат2 — в атмосферу Ат. Темп понижения давления в уравнительном резервуаре определяется сечением калиброванного отверстия 8. Под избыточным давлением со стороны тормозной магистрали уравнительный поршень перемещается вверх и сообщает тормозную магистраль Б с атмосферой АтЗ. После перемещения ручки крана машиниста из 5-го в 4-е или 3-е положения выпуск воздуха из тормозной магистрали в атмосферу будет продолжаться до уравнивания давления в тормозной магистрали и уравнительном резервуаре, после чего уравнительный поршень переместится вниз и прекратит сообщение тормозной магистрали с атмосферой. 6-е положение. При 6-м положении (рис. 2.23 е) воздух из тормозной магистрали Б через отверстие М15, канал 16, отверстие Ат1 сообщается с атмосферой Ат. Одновременно через отверстие УР2 выемки УР1 и 13, отверстие Ат2 полость над уравнительным поршнем также сообщается с атмосферой Ат. В полости над уравнительным поршнем давление падает быстрее, чем в тормозной магистрали, благодаря чему уравнительный поршень перемещается вверх и сообщает тормозную магистраль Б с атмосферой АтЗ вторым путем через открытый выпускной клапан. Уравнительный резервуар УР, кроме того, сообщается с атмос- ферой Ат через отверстия УРЗ, 9 и далее через канал 16. При экстренном торможении происходит быстрая разрядка тормозной магистрали и уравнительного резервуара. £ 4. Приборы торможения Воздухораспределитель усл. № 483-000. Служит для управления автоматическим тормозом при транспортировании машины в составе поезда или при движении в качестве тяговой единицы. Общее устройство воздухораспределителя приведено на рис. 2.24. В комплект воздухораспределителя входят: двухкамерный резервуар I усл. № 295-001, магистральная часть II усл. № 483-010 и главная часть III усл. № 270-023 или усл. № 466.110. Двухкамерный резервуар является базой для установки магист- ральной и главной частей и образует объем воздуха, необходимый для работы воздухораспределителя. Резервуар является несъемной частью и укрепляется на машине с помощью четырех болтов корончатых гаек и шплинтов. Корпус резервуара имеет эксцентри- ковый переключатель режимов торможения, каждый из которых 107
Рис. 2.24. Воздухораспределитель: I — рабочая камера; II — главная часть; III — магистральная часть.
отличается автоматическим поддержанием определенной величины давления воздуха в тормозных цилиндрах. Переключатель имеет три положения: “Г” — груженый режим, “С” — средний режим, “П” — порожний режим. На машине ПМГ установлен режим “С”. В корпусе расположены рабочая камера объемом 6 л и золотниковая объемом 4,5 л. К штуцерам ЗР, ТЦ и М трубами присоединены запасной резервуар, тормозные цилиндры и тормозная магистраль. Магистральная часть воздухораспределителя реагирует на изме- нения давления в тормозной магистрали, возникающие при отпуске и торможении, и управляет главной частью. Магистральная часть имеет переключатель режимов отпуска с двумя положениями: “Р” — равнинный (бесступенчатый отпуск) и “Г” — горный (ступен- чатый отпуск). На машине установлен режим “Р”. Главная часть воздухораспределителя (рис. 2.25) управляет зарядкой запасного резервуара и выпуском воздуха из тормозных цилиндров при отпуске, подачей воздуха из запасного резервуара в Рис. 2.25. Главная часть воздухораспределителя (усл. № 466.110): 1 — упор; 2 — крышка; 3 — алюминиевый диск; 4 — диафрагма; 5 — пружина; 6 — пружина; 7 — седло; 8 — поршень; 9 — корпус; 10 — стопорный винт; 11, 14 — режимные пружины; 12, 13 — режимные упорки; 15 — тормозной клапан; 16 — шток; 17 — алюминиевые диски; 18 — клапан. 109
тормозные цилиндры при торможении и компенсирует расход воздуха в запасном резервуаре и тормозных цилиндрах при длительном торможении. Усилие предварительного сжатия пружины 5 определяет скачок давления в тормозном цилиндре (может регулироваться). В исходном положении диафрагмы 4 (отпуск) клапан 18 отжат от седла упором 1. Уравнительный поршень 8, режимные у порки 12 и 13, стопорный винт 10, режимные пружины 11 и 14, тормозной клапан 15 и его седло 7, клапаны выпускной 19 и обратный указаны на рис. 2.25. Диафрагма 4 разделяет две камеры: рабочую РК и золотниковую ЗК. С левой стороны уравнительного поршня полость ТК сообщается с тормозным цилиндром. При зарядке тормозной системы с воздухораспределителем (рис. 2.24) воздух из магистрали М через фильтр по каналу 1 поступает в магистральную камеру МК. Диафрагма 8 перемещается в крайнее правое положение до упора торца шайбы 11 в сальник 16, открываются отверстия 9 в шайбе 10, и воздух из камеры МК поступает в полость Б, через отверстие 12 проходит в полость плунжера, откуда через два отверстия 13 попадает в камеру ЗК1, из нее — в камеру ЗК и далее каналом 27 — в камеру ЗК2, откуда через дроссельное отверстие 32 и канал 33 — в камеру РК. Одновременно воздух из камеры МК через дроссельное отверстие 6 идет под клапан 5. При давлении воздуха в пределах 0,40—0,45 МПа в полости ЗКЗ диафрагма 4 с клапаном 5 поднимается вверх до упора в заглушку, благодаря чему открывается второй путь зарядки камеры ЗК по каналу 2. Так происходит зарядка на горном режиме, когда диафрагма прижата пружиной к седлу сальника 16. На равнинном режиме зарядка сначала происходит так же, как на горном режиме. Когда давление в камере РК будет около 0,3 МПа, диафрагма 15 отойдет от седла и воздух из полости К через отверстие 14 и канал 7 начнет поступать в камеру РК. Дальнейшая зарядка камер ЗК и РК будет происходить одновременно. Запасной резервуар ЗР заряжается одинаково на равнинном и горном режимах через дроссельное отверстие 28, обратный питательный клапан 34 и канал 29. При достижении полного зарядного давления диафрагма 8 под действием пружины 18 перемещается из крайнего правого положения, стержнем 21 упирается в клапан 23 и занимает среднее положение. Камеры ЗК и РК сообщаются с магистралью через дроссельное отверстие 6 и обратный клапан 5. Таким образом, в заряженном состоянии в магистральном органе 110
255 Рис. 2.26. Магистральная часть воздухораспределителя: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — диафрагма; 4 — пружина; 5 — плунжер; 6 — сальник; 7 — резиновая диафрагма; 8 — толкатель; 9 — клапан; 10 — клапан дополнительной разрядки; 11 — заглушка; 12 — диафрагма; 13 — клапан; 14 — манжета; 15 — пружина. выбраны все зазоры, а сообщение магистрали с камерами ЗК и РК не прекращается. Этим обеспечивается высокая чувствительность воздухораспределителя к торможению и требуемая мягкость действия. При медленном снижении давления в магистрали на 0,04 МПа темпом 0,02 МПа не дольше чем за 50 с, воздух из камер ЗК и РК проходит через отверстие 6 обратно в магистраль, не вызывая перемещения диафрагмы 8 и срабатывания воздухораспределителя на торможение. При более высоком темпе снижения магистрального давления (до 0,1 МПа в 1 мин) под действием прогиба диафрагмы 111
8 клапан 23 начинает слабо пропускать воздух из камеры ЗК в канал дополнительной разрядки через плунжер и из полости Б за манжетой 20 внутри седла 22, увеличивая мягкость действия. Служебное торможение осуществляется снижением давления в магистрали установленным темпом. Диафрагма 8 перемещается при этом влево и стержнем 21 открывает клапан 23. Полость Б сообщается с каналом дополнительной разрядки 3, тормозным цилиндром ЦТ через камеру ТК и атмосферой Ат, через отверстие 36 в уравнительном поршне. Происходит резкое падение давления слева от манжеты 20. Давлением воздуха из магистрали и камеры МК манжета 20 отжимается от седла и сообщает эту полость с каналом 3, который в свою очередь сообщен с тормозным цилиндром и атмосферой. Одновременно воздух из канала 3 через отверстие в заглушке поступает в полость А над диафрагмой 4. Под воздействием воздуха и пружины эта диафрагма вместе с клапаном 5 перемещается до упора уплотнения в седло втулки, разобщая тормозную магистраль и камеру ЗК. При дальнейшем перемещении диафрагмы 8 и стержня 21 клапан 23 доходит до упора в седло 24 и своим хвостовиком открывает клапан 25, сообщая полость Б с атмосферой через дроссельное отверстие в гайке 26. Диафрагма с шайбой 10 перемещается дальше до упора в торец седла 22. Открывается клапан 19, сообщая камеру ЗК с каналом дополнительной разрядки, тормозным цилиндром и атмосферой через отверстие в гайке 26. Происходит разрядка камеры ЗК. Как только давление в камере ЗК понижается до необходимого для преодоления усилия пружины и сопротивления движению главного поршня 31, поршень перемещается вправо и кромкой манжеты перекрывает отверстие 32, прекращая сообщение камеры ЗК2 с РК. Клапан 30 закрывает отверстие 36, разобщая камеру ТК с атмосферой Ат. Правая крайняя манжета на штоке главного поршня перекрывает канал 35, прекращая дополнительную разрядку маги- страли и камеры ЗК. Затем клапан 30 отходит от своего седла, и воздух из запасного резервуара поступает в камеру ТК и далее — в тормозной цилиндр. Повышение давления в камере ТК вызывает перемещение вправо уравнительного поршня 37, нагруженного одной или двумя пружи- нами. Разрядка золотниковой камеры продолжается в атмосферу через открытый клапан 25 и дроссельное отверстие гайки 26 и происходит до тех пор, пока давление в камере ЗК и магистрали не уравняется. После этого диафрагма 8 перемещается вправо, и клапан 25 112
закрывает канал разрядки камеры ЗК (наступает положение перекрыши). Клапан 23 в это время остается открытым. В канале 3 дополнительной разрядки и связанной с ним полости А над диафрагмой 4 сохраняется такое же давление воздуха, как в камере ЗК. При разрядке магистрали и золотниковой камеры на 0,15—0,17 МПа давление в тормозном цилиндре на порожнем, среднем и груженом режимах торможения устанавливается в процессе служеб- ного торможения, давление в цилиндре устанавливается на порожнем режиме 0,14—0,18 МПа, на среднем — 0,28—0,33 МПа, на груженом — 0,39—0,45 МПа. Наполнение тормозного цилиндра зависит от темпа снижения давления в камере ЗК и определяется сечением отверстия в гайке 26. В процессе экстренной разрядки магистрали воздухораспредели- тель действует так же, как при полном служебном торможении, но с понижением давления в магистрали и золотниковой камере до нулевого. Отпуск тормоза может осуществляться двумя режимами — равнинным бесступенчатым или горным ступенчатым. Отпуск на равнинном режиме происходит так. При повышении давления воздуха в магистрали на 0,025—0,030 МПа более, чем в золотниковой камере, диафрагма 8 перемещается в крайнее правое положение до упора шайбы 11 в седле. Далее процессы отпуска в головной и хвостовой частях поезда на обоих режимах протекают так: благодаря повышению давления в магистрали воздух поступает из камеры МК в камеру РК и в камеру ЗК через отверстия и каналы, вследствие чего давления в камерах РК и ЗК уравниваются. Отпуск происходит, когда главный поршень 31 под действием усилия пружины перемещается в крайнее левое положение. Отпуск тормозов в головных вагонах начинается раньше, но протекает медленно, а в хвостовых вагонах начинается позже, но протекает быстрее. В результате отпуск тормозов во всех вагонах поезда практически осуществляется почти одновременно. Отпуск тормоза вручную осуществляется отжатием в сторону на 4—6 с стержня выпускного клапана. Происходит быстрый выпуск воздуха из рабочей камеры, и главный поршень 31 перемещается в положение отпуска. Воздухораспределитель обеспечивает высокую скорость распрост- ранения тормозной волны (280—290 м/с) и улучшенную диафрагму наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров поезда, устой- чивые ступени торможения, повышенную мягкость и надежность в работе. Эти качества способствуют значительному снижению про- 8-зак.5О29 113
дольных усилий в поезде при торможении, что особенно важно в условиях вождения составов. Тормозные цилиндры усл. № 502 Б (рис. 2.27). Предназначены для передачи усилия сжатого воздуха, поступающего в них при торможении, системе тяг и рычагов, посредством которых осущест- вляется прижатие тормозных колодок к бандажам колес. В тормозной системе машины ПМГ установлены тормозные цилиндры усл. № 502 Б диаметром 14“. Эти цилиндры имеют самоустанавливающийся шток 3, который шарнирно связан пальцем 2 с поршнем 1. Шток помещен в направляющей трубе 4, имеющей пружину 6. На поршне имеется войлочное кольцо 9, пропитанное смазкой, которая во время движения поршня смазывает рабочую поверхность и резиновое кольцо 10. В горловине передней крышки помещается сальник, состоящий из войлочного кольца, пропитанного смазкой, шайбы, нажимного кольца и крышки. В передней крышке 5 установлен сетчатый фильтр 7 для очистки всасываемого воздуха при отпуске тормоза. Головка 8 плотно укреплена на штоке 3. Рис 2 27 Тормозной цилиндр усл № 502 Ь 1 — поршень 2 — палец, 3 — самоустанавливающийся шток, 4 — направляющая труба, 5 — скоба, 6 — пружина, 7 — фильтр, 8 — головка штока, 9 — войлочное кольцо. 10 — резиновая манжета 1 14
Рис. 2.28. Запасный резервуар: 1 — штуцер в днище с резьбой Ф 1/2“ или 3/4“; 2 — штуцер с резь- бой 1/2“. Запасные резервуары (рис. 2.28). Предназначены для запаса сжатого воздуха, необходимого при торможении. Резервуар имеет в днище штуцер 1 с резьбой диаметром 1/2“ или 3/4“ для присоединения трубы от воздухораспределителя. Штуцер 2 с резьбой 1/2“ на цилиндрической части резервуара предназначен для постановки выпускного клапана или спускной пробки (заглушки). Воздухопровод и его арматура (рис. 2.29). Воздухопроводная тормозная магистраль состоит из магистральной трубы 4 с внутренним диаметром 1" или 11/4", концевых кранов клапанного типа 7, межвагонных соединительных рукавов 8 с головками 9, подвесок 10, разобщительных кранов 12 для включения и выклю- чения воздухораспределителей, пылеловок-тройников 3 для присое- динения к магистрали отвода трубы 13, идущей к воздухораспреде- лителю 11, и для очистки воздуха, поступающего в воздухораспре- делитель, стоп-кранов 2, соединительных частей (муфт 5, контргаек 6, тройников 1). К воздухопроводной магистрали подвижного состава предъявля- ются следующие требования: недопустимость резких переходов и провисания труб, в которых может скапливаться влага с последую- щим замораживанием; отсутствие утечек в местах соединений; правильный монтаж и отсутствие тряски труб (в противном случае возможно нарушение плотности соединений); чистота внутренних поверхностей труб (отсутствие окалины, засоров, песка и т.д.). 8* 115
Рис. 2.29. Воздухопровод и его арматура: 1 — тройник; 2 — стоп-кран; 3 — пылеловка-тройник; 4 — магистральная труба; 5 — муфта; 6 — контргайка; 7 — концевой кран; 8 — соединительные рукава; 9 — головка рукавов; 10 — подвески; 11 — воздухораспределитель; 12 — разобщительные краны; 13 — трубы. Концевые краны служат для перекрытия концов тормозной магистрали (рис. 2.30). переднего и заднего Рис. 2.30. Концевой кран: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — резиновые кольца; 4 — эксцентриковый кулачок; 5 — гайка; 6 — ручка; 7 — шплинт; 8 — гайка; 9 — фитинг. 116
Концевой кран состоит из корпуса 1, клапана 2 с отражателем на торце, двух резиновых колец 3, эксцентрикового кулачка 4, гайки 5 и ручки 6, которая крепится на квадрате кулачка шплинтом 7. Сверление “а” диаметром 2,5 мм препятствует вырыванию левого резинового кольца из гнезда воздухом при резком открытии крана. В закрытом кране палец Б клапана 2 отклоняется от вертикальной осевой линии на 4° и сжимает левое резиновое кольцо на 3—4 мм, сообщая отросток крана со стороны соединительного рукава с атмосферным отверстием Ат диаметром 6 мм, которое служит для выпуска воздуха из соединительных рукавов при закрытых концевых кранах. Разобщительные краны имеют два положения ручки: вдоль оси трубы — кран открыт (прибор включен), поперек трубы — кран закрыт (прибор выключен). Отверстие Ат диаметром 4 мм в пробке служит для сообщения воздухораспределителя с атмосферой при закрытом кране. Это отверстие позволяет опробовать тормоза при замене воздухораспределителя или регулировке рычажной передачи, а также служит для предупреждения самоторможения выключенного возду хораспределителя. Резиновые соединительные рукава служат для соединения возду- хопроводов двух единиц подвижного состава в одну общую магистраль (рис. 2.31). Прорезиненный шланг 3 насажен одним концом на наконечник 1, а другим — на головку 5. На расстоянии 5 мм от торца на шланг 3 ставятся хомутики 4, стягиваемые болтами 2. Место Рис. 2.31. Рукав соединительный: 1 — наконечник; 2 — болт; 3 — резиновая трубка; 4 — хомут; 5 — головка; 6 — прокладочные кольца. 117
Рис 2 32 Маслоотделитель 1 — крышка, 2 — металлическая стружка, 3 — решетка, 4 — цилиндр, 5 — выпускной кран соединения двух головок 5 уплотняется прокладочными кольцами 6 клапанного типа. Маслоотделитель (рис. 2.32) служит для выделения масла, проникающего в трубопровод из картера компрессора вместе со сжатым воздухом. Маслоотделитель представляет собой цилиндр 4 с выпускным краном 5, закрытый сверху крышкой 1. Внутрь цилиндра между двух решеток 3 помещают крупную металлическую стружку или нарезанные кусочки труб. ГЛАВА 3. ТОРМОЗНАЯ РЫЧАЖНАЯ ПЕРЕДАЧА £ 1. Общие сведения Тормозные рычажные передачи служат для передачи усилия человека или силы давления сжатого воздуха через поршень тормозного цилиндра, систему рычагов и тормозные колодки на бандажи колесных пар. Рычажные передачи подразделяются по назначению на локомо- тивные и вагонные, по способу подвешивания тормозных колодок — на односторонние и двусторонние. Рычажные передачи с односторонним торможением просты по конструкции, сравнительно легки по весу и обеспечивают хороший доступ для осмотра и ремонта экипажной части подвижного состава. Вместе с тем они обладают существенными недостатками: при торможении на буксу действует выворачивающее усилие, из-за 118
большого удельного нажатия реализуемый коэффициент трения мал по величине. У рычажных передач с двусторонним подвешиванием колодок отсутствует выворачивающее усилие, действующее на буксу колесной пары, и значительно возрастает коэффициент трения между колодкой и бандажом вследствие уменьшения удельного нажатия. Вместе с тем они более сложны по конструкции, тяжелы и затрудняют осмотр и ремонт экипажной части подвижного состава. Передаточное число рычажной передачи. Сумма сил нажатия тормозных колодок локомотива или вагона определяется по формуле = Рпт] , где Р — усилие в кгс, действующее по штоку поршня тормозного цилиндра, или усилие тормозильщика, приложенное к рукоятке привода ручного тормоза; п — передаточное число рычажной передачи; т] — коэффициент полезного действия рычажной передачи. Из этой формулы следует, что передаточное число рычажной передачи есть отношение суммы сил нажатия тормозных колодок к усилию, действующему по штоку поршня тормозного цилиндра, или к усилию тормозильщика, приложенному к рукоятке привода ручного тормоза. Сила Р определяется по формуле Р = pF, где р — давление сжатого воздуха в тормозном цилиндре; F — площадь поршня, подверженная действию сжатого воздуха. Коэффициент полезного действия рычажной передачи определя- ется опытным путем. Для рычажных передач четырехосных вагонов с односторонним подвешиванием колодок т] = 0,90. При торможении ручным тормозом у = 0,60. Передаточное число рычажной передачи определяется по соотно- шениям ведущих и ведомых плеч рычагов и может быть выражено следующими формулами: АВ А(Б + Г) п = т — или п' = т-----—— ; ш Ы т.е. передаточное число тормозной рычажной передачи представляет собой частное от деления произведения длины ведомых плеч рычагов, умноженное на число пар тормозных колодок или число тормозных балок; А и В — ведущие плечи рычагов; Б и Г — ведомые плечи рычагов, т — число тормозных колодок. При отпущенном тормозе колодки должны отходить от колес под действием собственного веса и веса тормозных балок с башмаками. 119
Рис. 2.33. Передача ручного тормоза: 1 — колесо; 2 — тормозные колодки; 3 — рычаг; 4 — винтовая пара; 5 — звездочка; 6 — маховик; 7 — цепная тяга; 8 — цепь; 9 — тормозной цилиндр. Для этого тормозные колодки обычно подвешиваются на 40—50 мм ниже центра оси колесной пары (рис. 2.33). # 2. Рычажная передача на машине ПМГ Рычажная передача тормоза колодочного типа на колеса (рис. 2.34) предназначена для передачи усилия от тормозного цилиндра 1 или маховика 18 к колодкам 7. Торможение каждой колесной пары производится от своего тормозного цилиндра, а привод ручного тормоза осуществляется на заднюю колесную пару. Тормозная рычажная передача каждой колесной пары состоит из тормозного цилиндра 1; поперечной балки 2, соединенной с вертикальными рычагами 15 через шарнирные подшипники 3, на которых шарнирно закреплены башмаки 6 с колодками 7; тяг 12; подвесок 16. Усилие от штока тормозного цилиндра 1 через поперечную балку 2, вертикальные рычаги 15, тяги 12 передается на тормозные колодки 7. 120
Рис 2 34 Тормозная рычажная передача ПМГ 1 — тормозной цилиндр, 2 — поперечная балка, 3 — шарнирные подшипники, 4 — рычаг, 5 — балка, 6 — башмаки, 7 — колодка гребневая, 8 — ось, 9 — винт, 10 — ось, 11 — подвеска, 12 — тяги, 13 — ось, 14 — рычаг, 15 — вертикальные рычаги, 16 — подвески, 17 — рычаг, 18 — маховик, 19 — звездочка, 20 — цепь, 21 — кронштейн, 22, 24 — тяги, 23 — балансир, 25 — балка
Ручной тормоз является вспомогательным. Прижатие тормозных колодок осуществляется вращением маховика 18 (по часовой стрелке) через звездочку 19, цепь 20, пару винт-гайка, тягу 22, балансир 23, тягу 24, шток тормозного цилиндра 1. Усилие от маховика передается на тормозные колодки. Регулировка рычажной передачи. По мере износа тормозных колодок и деталей шарнирных соединений увеличиваются зазоры между колесами и колодками, что приводит к увеличению выхода штока поршня тормозного цилиндра, а это в свою очередь увеличивает расход сжатого воздуха при торможении, уменьшает силу нажатия тормозных колодок при применений непрямодейству- ющих тормозов и ухудшает их отпуск. Для сохранения заданной величины хода поршня тормозного цилиндра рычажную передачу необходимо периодически подвергать регулировке. В рычажной передаче тормоза (рис. 2.34) проверяется положение и состояние тормозных колодок. Выход штока тормозного цилиндра при регулировке должен быть в пределах 20—40 мм при суммарном зазоре между колодками и колесом 8—16 мм и в эксплуатации — не более 70 мм при суммарном зазоре между колодками и колесом не более 28 мм. Регулировка суммарного зазора между колодками и колесом осуществляется винтом 9 с обязательным закреплением винта гайкой и контргайкой. Тормозные колодки должны быть заменены, если они изношены до предельной толщины. Толщина чугунных колодок в эксплуатации — не менее 15 мм. Следует также проверить состояние и работу ручного тормоза 6 (рис. 2.33), который должен четко приводиться в действие маховиком, расположенным в кабине машины. Натяжение цепи производится до прогиба не более 8 мм. Конструкции основных частей рычажной передачи. Тормоз- ные башмаки изготавливаются из стального литья и имеют специальную форму для возможности постановки их на машину и крепления к ним тормозных колодок посредством клина (чеки). Колодка. Тормозная колодка является наиболее часто сменяе- мой деталью. Колодки с клиновым прижимом изготавливаются из чугуна твердостью НВ 187-241. Колодки с обхватом гребня обеспечивают хорошее соприкосновение с бандажом, без сползания в сторону, и имеют меньшее удельное давление, что повышает величину коэффициента трения. Недостатком их являются большой вес и дополнительное сопротивление от соприкосновения гребня колеса с колодкой при движении поезда в кривых участках пути. Такие колодки устанав- ливаются на локомотивах. 122
Подвески башмаков и вертикальных рычагов, кронштейны и державки служат для подвешивания рычажных передач на раму единицы подвижного состава. Конструкции этих деталей разнообразны и зависят от конструкции рамы. Предохранительные устройства рычажных передач представляют собой различного рода скобы, угольники, цепи и др. Эти детали имеют важное значение в обеспечении безопасности движения поездов, так как они предохраняют от падения на путь деталей рычажных передач. ГЛАВА 4. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МАШИНЫ Предназначена для питания сжатым воздухом тормозных, вспо- могательных приборов и технологической линии. Как указывалось выше, тормозные приборы, установленные в пневмосистеме, подразделяются по своему назначению на приборы питания тормозов сжатым воздухом; приборы управления тормозами; приборы торможения, приводящие в действие тормоза машины; воздухопровод с арматурой. К вспомогательным приборам относятся свисток, тифоны, стек- лоочистители. Технологическая линия включает в себя приборы питания, редуктор с фильтром, приборы управления (электропнематические вентили) и исполнительные органы (пневмоцилиндры, клапаны). К приборам питания тормозов сжатым воздухом относятся: компрессор, сборник-воздухоочиститель, обратный клапан, фильтр и клапан максимального давления. Установленный на машине компрессор КПР нагнетает сжатый воздух в главный резервуар РСП1 вместимостью 320 л (рис. 2.35 а). На нагнетательном трубопроводе от компрессора к главному резервуару установлен сборник-воздухоочиститель ВДП1 и клапан обратный КОС1. Сборник ВДП1 очищает сжатый воздух от масла и влаги, а скопившиеся влага и масло удаляются открытием крана КВС1. Клапан обратный КОС1, пропускающий сжатый воздух только в одном направлении, разгружает компрессор после его остановки от давления со стороны главного резервуара. Величина рабочего давления в главном резервуаре поддерживается регулятором давления РДП1, подключенным к питательной магист- рали, путем включения компрессора при достижении нижнего значения давления в главном резервуаре, равного 0,55—0,02 МПа, и выключения при достижении давления 0,82 МПа. 123
Установленный на питательном трубопроводе предохранительный клапан КПГ1 регулируется на давление срабатывания 0,88 ± 0,02 МПа и предназначен для предохранения главного резервуара от превышения давления в нем в случае неисправности регулятора давления РДП1. Из главного резервуара РСП1 сжатый воздух через фильтр ФСП2 поступает к клапану максимального давления КРП2, который отрегулирован на давление на выходе в пределах 0,40—0,42 МПа, и далее — к кранам КТВ1 и КТВ2. К приборам управления тормозами относятся два крана КТВ1, КТВ2 и три переключательных клапана ККП1, ККП2 и ККПЗ (рис. 2.35 б). Краны КТВ1 и КТВ2 со стороны тормозной магистрали между собой соединены одним переключательным клапаном ККП1, а с тормозными цилиндрами — дополнительно через клапаны ККП2 и ККПЗ. Клапан ККП1 дает возможность управления тормозами от одного из двух кранов КТВ1, КТВ2, одновременно запирая воздухопровод другого крана. Примененные в качестве прямодействующих кранов краны вспомогательного тормоза локомотива N° 4ВК позволяют производить любое торможение машины, в том числе и экстренное. Управление тормозами производится переводом рукояток кранов КТВ1 или КТВ2 в положение “ТОРМОЖЕНИЕ”. При этом питательная магистраль соединяется с тормозными цилиндрами и манометрами. Величины давлений воздуха в питательной и тормозной магистралях контролируются по манометрам МН1, МН2, МНЗ и МН4, установленным на пультах управления. К приборам торможения относятся: воздухораспределитель РЗД1, резервуар РСП2 и тормозные цилиндры ЦОП1 и ЦОП2. Воздухораспределитель РЗД, состоящий из магистральной части, двухкамерного резервуара и главной части, служит для зарядки сжатым воздухом запасного резервуара из тормозной магистрали, К рис 2 35 а и 2 35 б Система пневматическая (схема) РКП—РКГ6 — вентиль электропневматический, РСП1—РСП4 — резервуар, СМП — свисток, СОЧ1—СОЧЗ — стеклоочиститель, ТФН1 и ТФН2 — тифон, ФСП1, ФСП2 — фильтр, ЦОП1—ЦОП6 — цилиндр, ШСР1—ШСР4 — рукав соединительный, ШСР5—ШСР8 — рукав, КРП1 — редуктор, КРП2 — клапан, КРС1—КРСЗ — кран, КТВ1, КГВ2 — кран вспомогатель него тормоза, КТФ1 —КТФ4 — клапан сигнала № 111, КХХ1 — КХХ2 — клапан холостою хода, МН1—MII5 — манометр МТП, РДП — регулятор давления, РЗД — воздухорасп ределитель, ВДП1 — сборник, КВС1 — кран КВС2 КВСЗ — кран, КДГ1, КД12 — кран ККГП—ККПЗ — клапан, ККУ1—ККУ4 — кран концевой, КПР — компрессор КПУ1 КПУ2 — кран машиниста, КОС1 — клапан, КПП — клапан, КПК1, КПК2 — кран, КПР1, КПР2 — кран, КПРЗ—КПР7 — кран, ЦПО1—ЦПО8 — цилиндр 124
РКТЗ ШСР5 КПР4 ~L ЦП01 КПР1 (SP3) Э ШСР7 КПР5^-0 ATM J_, T ^]ЦПОЗЩ]ЦПО4 ШСРб СШСР8 КПРб КПР7Х—t> ATM ЦП06 ЦП07 РКТ4 РКТ2 *АТМ * ATM 7VTM К свистку На отпуск МН5 0 КРП1 X На торможение -----4- АТМГ- —I .—.КПП ФСП1 {> От ком- АТМ прессора ATM Рис. 2.35 а. Пневматическая схема ПМГ
От РКТЗ \COQ1 \С0Ч2 \C0V3 ТФН1 КГФ2 КГФЗ КГФ1 СМП1 ТФН2 П РСПЗ ( 20 л' КПУ1 КПУ2 ATM ATM РСП4 20л) ATM МН2 От КРС2 КРСЗ КРС1 От PKT4 ШСР4 Рис. 2.35 б. Пневматическая схема ПМГ. ККУЗ
сообщения тормозных цилиндров с атмосферой при отпуске и их наполнения из запасного резервуара в процессе торможения до давления, величина которого зависит от разрядки тормозной магистрали и режима (порожний, средний, груженый). На машине ручка переключателя находится в положении груженого режима. В отпущенном положении воздухораспределитель обладает нечувстви- тельностью к торможению при медленном снижении давления в магистрали (темпом от 0,03 до 0,04 МПа в течение 1 мин.). С тормозной магистралью воздухораспределитель соединен через разобщительный кран КПР2. Резервуар РСП2 вместимостью 55 л служит для обеспечения сжатым воздухом (через воздухораспределитель) тормозных цилин- дров ЦОП1 и ЦОП2. При следовании машины ПМГ в качестве прицепной единицы к локомотиву, имеющему кран машиниста, необходимо ручки кранов на машине ПМГ КТВ1 и КТВ2 установить в положение “ОТПУСК” (кран КПР2 тормозной магистрали воздухораспределителя РЗД должен быть открыт). Тормозная система заряжается от компрессорной установки тяговой единицы до нормального зарядного давления. Снижением давления в тормозной магистрали через кран машиниста достигается необходимая степень торможения машиной ПМГ. На машине установлены два воздухопровода — тормозная и питательная магистрали диаметром 1“. С обеих сторон машины на тормозной магистрали ставятся концевые краны ККУ1 и ККУ2 с рукавами ШСР1 и ШСР2 для сообщения тормозной магистрали отдельных единиц подвижного состава в общую систему, а на питательной магистрали — краны ККУЗ, ККУ4 и рукава ШСРЗ, ШСР4. Вспомогательные приборы: свисток СМП1, тифоны ТФН1, ТФН2, стеклоочистители СОЧ1, СОЧ2, СОЧЗ получают сжатый воздух от питательной магистрали через клапаны и краны. Свисток — через клапаны КТФ1, КТФЗ, а также через электропневматический вентиль РКТЗ. Тифоны — через клапаны КТФ1, КТФ4. Стекло- очистители — через краны КРС1, КРС2, КРСЗ. Свисток и тифоны предназначены для подачи звуковых сигналов, а стеклоочистители — для очистки лобовых стекол кабины. Технологическая линия получает питание из питательной маги- страли через фильтр ФСП1 и редуктор КРП1. Фильтр ФСП1 очищает сжатый воздух, поступающий в редуктор, от механических частиц, а редуктор КРП1 понижает давление воздуха, поступающего в него, до давления на выходе в пределах 0,56—0,60 МПа. Это давление контролируется по манометру МН5, установленному в кабине. Технологическая линия включает в себя шесть воздухопроводов 127
с арматурой: воздухопровод питания пневматического блока; возду- хопровод управления цилиндрами жалюзи Ц0П5, Ц0П6, цилиндрами крышек забора воздуха ЦОПЗ, Ц0П4; воздухопровод управления клапанами КХХ1 для торможения машины при дистанционном управлении с выносного пульта; воздухопровод управления клапаном КХХ2 для отпуска тормозов машины с выносного пульта путем сообщения тормозных цилиндров Ц0П1, ЦОП2 через себя с атмосферой; воздухопровод питания свистка СМП1 с выносного пульта; воздухопровод для подачи сжатого воздуха к цилиндрам ЦП01—ЦПО8 раздвижки водил гайковертов. Пневматический блок, состоящий из кожуха, основания с кронштейнами для крепления, имеет четыре расположенных в шахматном порядке электропневматических вентиля РКТ1—РКТ4. Вентиль РКТ1 предназначен для управления работой цилиндров открытия и закрытия жалюзи; вентиль РКТ2 — для управления работой клапана КХХ1; вентиль РКТЗ — для управления работой свистка; вентиль РКТ4 — для управления работой клапана КХХ2. Этот электропневматический блок установлен на настиле в непосредственной близости к кабине и главному резервуару. Два электропневматических вентиля РКТ5 и РКТ6 смонтированы отдель- но друг от друга в виде малых пневматических блоков. Эти блоки установлены под капотом в нижней части. Так, в непосредственной близости от главного резервуара на площадке настила установлены: редуктор КПГ1 с фильтром ФСП1, пневматический блок с электрическими вентилями РКТ1—РКТ4, клапан КХХ2 с разобщи- тельным краном КПРЗ. Клапан КХХ1, переключательные клапаны ККП1 и ККПЗ смонтированы под полом в кабине в доступном для монтажа и удобном для обслуживания месте. Клапаны КХХ1, КХХ2 отрегулированы на давление срабатывания в пределах 0,40—0,42 МПа. Работа тормозов машины может происходить в трех режимах: транспортном, поездном и рабочем. В рабочем режиме, когда машина выполняет путевые работы, либо настраивается, управление работой тормозов производится с выносного пульта (дистанционно). При этом необходимо подготовить приборы управления и арматуру к работе. Рукоятки кранов КТВ1 и КТВ2 на все время дистанционного управления должны быть переведены в положение “ОПТУСК”, а кран КПРЗ — в положение “ОТКРЫТО”. Торможение машины происходит следующим образом: при постановке ручки переключателя на выносном пульте в положение 128
“СТОП” электропневматический вентиль РКТ2 получает питание, открывается и подает сжатый воздух в воздухопровод управления клапана КХХ1, в результате чего он открывается, и воздух из питательной магистрали через клапан максимального давления КРП2, переключательные клапаны ККПЗ и ККП2 поступает в тормозные цилиндры ЦОП1 и ЦОП2, обеспечивая торможение. Величину давления воздуха, поступившего в тормозные цилиндры, при необходимости контролируют по манометрам МНЗ и МН4, установ- ленным в кабине на пультах управления. Отпуск тормозов происходит в следующей последовательности: ранее включенный переключатель переводится в нейтральное поло- жение. Электропневматический вентиль РКТ2 в это время обесто- чивается и разъединяет питательную магистраль и воздухопровод управления клапаном КХХ1. В результате клапан КХХ1 закрывается и в свою очередь прекращает подачу сжатого воздуха в тормозные цилиндры. Затем переключатель переводится в положение “РАБО- ЧИЙ ХОД”, включая в работу реле времени КТЗ и подавая напряжение на электропневматический вентиль РКТ4, который, открываясь, подает сжатый воздух из питательной магистрали в воздухопровод управления клапаном КХХ2. Клапан КХХ2 открыва- ется и сообщает через себя тормозную магистраль цилиндров ЦОП1, ЦОП2 с атмосферой. Время отпуска тормозов не должно превышать 5 с. Переключатель в положении “РАБОЧИЙ ХОД” удерживается до полного растормаживания и начала движения машины, после чего ручку переключателя следует отпустить, и она автоматически возвратится в нейтральное положение. После окончания путевых работ перед началом транспортного движения следует поставить ранее открытые краны КПР1 и КПРЗ в закрытое положение и убедиться в том, что кран КПР2, включающий воздухораспределитель РЗД, закрыт. В транспортном режиме машина передвигается по перегону как одиночный локомотив. В этом случае управление тормозами производится из кабины через краны прямодействующего тормоза КТВ1 и КТВ2 в зависимости от направления движения машины. При работе одним краном ручка второго крана должна быть переведена в положение “ОТПУСК”. Краны КПР1, КПР2, КПРЗ должны быть закрытыми. В этом режиме торможение производится переводом ручки прямодействующего крана в положение “ТОРМОЖЕНИЕ”. При этом питательная магистраль через клапаны ККП1, ККПЗ и ККП2 сообщается с тормозными цилиндрами ЦОП1, ЦОП2. Время достижения давления в тормозных цилиндрах машины до 9-зак.5О29 129
0,3 МПа (краном КТВ1 или КТВ2) не должно превышать 6—10 с. Отпуск тормозов производится постановкой ручки крана, которым производилось торможение, в положение “ОТПУСК”. При этом тормозная магистраль цилиндров ЦОП1 и ЦОП2 через клапаны ККП2, ККПЗ, ККП1 и кран сообщается с атмосферой. Время отпуска тормозов с давления в цилиндрах 0,40—0,42 МПа должно быть не более 16 с. Кранами КТВ1 и КТВ2 имеется возможность производить любое торможение машины, в том числе и экстренное. Степень торможения зависит от величины давления сжатого воздуха, поступающего в тормозные цилиндры. Величину этого давления машинист контролирует по манометрам МНЗ и МН4, включенным в тормозную магистраль цилиндров ЦОП1 и ЦОП2. При переводе ручки прямодействующего крана в положение “ТОРМОЖЕНИЕ” и достижении необходимого давления в тормозных цилиндрах (и соответственно необходимого торможения) ручка крана переводится в положение “ОТПУСК”. При необходимости производства экстренного торможения ручка кранов КТВ1 или КТВ2 переводится в положение “ТОРМОЖЕНИЕ” и назад не возвращается. При этом торможении происходит наполнение тормозных цилиндров до давления в пределах 0,40—0,42 МПа. Перед началом движения необходимо продуть главный резервуар РСП1 и сборники-воздухоочистители ВДП1, ВДП2 через спускные краны КВСЗ, КВС1, КВС2, а затем произвести опробование тормозов. Если в процессе эксплуатации возникла необходимость прицепки машины к локомотиву, тормоза срабатывают через воздухораспре- делитель РЗД путем снижения давления в тормозной магистрали поезда краном машиниста локомотива. В этом случае для обеспечения работы тормозов необходимо: — выпустить сжатый воздух из главного резервуара РСП1 через спускной клапан КВСЗ; — ручки кранов КТВ1 и КТВ2 перевести в положение “ОТПУСК”; — убедиться в том, что кран КПРЗ, соединяющий магистраль тормозных цилиндров с клапаном КХХ2, закрыт; — включить воздухораспределитель РЗД1 открытием разобщи- тельного крана КПР2. Подача сигнала малой громкости во время работы с выносного пульта управления производится постановкой переключателя в положение “СИГНАЛ”. При этом электропневматический вентиль РКТЗ, получив питание, открывается, и сжатый воздух по воздухопроводу подается к свистку СМП1. 130
чо 255 420 Рис. 2.36. Пневмоцилиндр : 1 — гильза; 2 — шток; 3, 4 — крышка; 5 — шпилька; 6 — пробка-сапун; 7 — манжета; I — полость штоковая; II — полость поршневая.
В случае, если в процессе эксплуатации возникнет необходимость использования машины ПМГ в качестве тяговой единицы, тормозами управляют с помощью крана машиниста № 394-000-2 (на рис. 2.35 б КПУ1, КПУ2) с уравнительными резервуарами емкостью 20 л РСПЗ, РСП4, который подключается к магистральной части с помощью кранов КПК1 и КПК2 и с тормозной магистралью кранами КДТ1 и КДТ2 через воздухораспределитель усл. № 483.000 (РЗД). Пневмоцилиндр для раздвижки водил (рис. 2.36). Для смягчения удара о рельс упоров гайковертов и для того, чтобы упоры при опускании блока гайковертов в рабочее положение (во избежание их поломки) не попадали на головку рельса, водила смежных гайковертов соединены пневмоцилиндром одностороннего действия. Он состоит из гильз 1, штока 2, уплотненного манжетой 7, двух крышек 3 и 4, четырех шпилек 5. Полость I пневмоцилиндра через пробку-сапун 6 постоянно сообщается с атмосферой. Рабочая полость II через гибкий шланг соединена с двухпозиционным пробковым краном пневмораздвижки (КПР4—КПР7). Кран управляет работой пневмоцилиндра, подключая его к пневмосистеме только при раздвижке корпусов смежных гайковертов (при приведении блока гайковертов из транспортного положения в рабочее и обратно). После перекрытия крана рабочая полость II через дополнительное отверстие в пробке крана сообщается с атмосферой. Во время работы гайковертов, при обкатывании их искателей вокруг скреплений, смежные водила, преодолевая сопротивление стягивающих пружин, принудительно выдвигают шток пневмоцилин- дра. Благодаря разряжению атмосферный воздух засасывается поочередно внутрь одной полости и вытесняется соответственно из другой полости через малое отверстие, чем достигается смягчение удара упоров гайковертов о рельс. Контрольные вопросы к разделам I, II 1. Назначение ПМГ. 2. Какова кинематика передачи движения от тягового электро- двигателя до оси колесной пары? 3. Для чего служит реактивная тяга осевого редуктора? 4. Назовите рабочие органы машины. 5. Расскажите о трансмиссии блока гайковертов. 6. Каково назначение маховиков и гидромуфт? 7. Назовите величины крутящих моментов для завинчивания клеммных гаек, закладных гаек и для отвинчивания гаек. 132
8. Для чего нужен очиститель скреплений? 9. Какие подшипники установлены в буксовом узле? 10. Каково оборудование кабины ПМГ? 11. Как возникает тормозная сила? 12. Назовите тормоза, применяемые на железных дорогах. 13. Назовите виды пневматических тормозов. 14. Назовите приборы питания тормозов. 15. Назовите приборы управления тормозами. 16. Назовите приборы торможения. 17. Для чего служат тормозные рычажные передачи? 18. Какие тормозные колодки установлены на ПМГ? 19. Назовите величину выхода штока тормозного цилиндра на ПМГ. Раздел III ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Введение Рабочие органы путевых машин приводятся в действие различ- ными механизмами. В зависимости от вида силового оборудования и схемы передачи усилий иа рабочий орган или механизм передвижения приводы можно разделить на механический, электрический, пневматический, гидравлический. Все эти приводы находят применение в конструкции путевых машин, и каждый из них имеет свои преимущественные сферы применения. Так, например, передача вращательного движения осуществляется, в основном, механическим или электрическим приводами, а для обеспечения поступательного или возвратно-угло- вого перемещений применяются пневматический или гидравлический приводы. Для этих целей используется электромеханический привод. Пневматический привод применяется, в основном, на снегоубо- рочных машинах и снегоочистителях. Он более прост по своей конструкции, не требует особо тщательного ухода, приспособлен для работы при низких температурах. На многих несамоходных машинах не требуется установки собственного компрессора, так как питание рабочей системы осуществляется от пневмосистемы локомотива. 133
Недостатком пневматического привода является то, что он более громоздок, из-за ограничений давления в пневматических системах (0,6—0,7 МПа) практически невозможно получить большие усилия на исполнительных механизмах, а также невозможно бесступенчато регулировать положение приводимых пневмоцилиндрами рабочих органов и т.д. Поэтому, в последнее время на путевых машинах все более широкое применение находит гидравлический привод. Во многих случаях при разработке машин нового поколения пневматический привод заменяют гидравлическим (самоходные снегоуборочные машины СМ-3 и СМ-4, СМ-5) или применяют как пневматический, так и гидравлический приводы. В конструкции машин ПМГ, РОМ-3, БУМ, ВПР и других основным приводом перемещения рабочих органов является гидравлический. Для изуче- ния устройства, работы и эксплуатации гидравлических систем путевых машин необходимо знать основные понятия гидравлики, назначение и конструкцию гидравлических приборов и аппаратов, построение гидравлических схем. ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГИДРАВЛИКИ Гидравлика — наука о законах движения и равновесия жидкостей и способах практического применения этих законов. Одним из первых трудов в области гидравлики является трактат Архимеда “О плавающих телах”. В XVI—XVII в.в. труды Архимеда были развиты Галилеем, Паскалем, Ньютоном. В 1742 г. М.В. Ломоносов в книге “Первые основания металлургии или рудных дел” дал рекомендации по строительству плотин и водяных колес. Наряду с М.В. Ломоносовым, русские ученые Д. Бернулли, Л. Эйлер создали прочный фундамент для развития гидравлики. В XIX в. русскими учеными И.С. Громекой, Н.П. Петровым, Н.Е. Жуковским было положено начало развития гидродинамики. В середине XIX в. получили распространение гидравлические прессы, в начале XX в. — гидравлические трансмиссии тракторов, строительных и дорожных машин. # 1. Свойства жидкостей Однородные жидкости обладают текучестью, т.е. малым сцепле- нием между частицами, поэтому они принимают форму сосуда, в который помещены. Разлитые на твердую плоскую поверхность, жидкости растекаются по ней тонкой пленкой. При изучении свойств жидкости ее для упрощения представляют 134
в виде несжимаемой среды, не обладающей внутренним трением (между частицами). Такую жидкость называют идеальной. Однако, свойства реальных жидкостей отклоняются от идеальных. Они учитываются при более точных расчетах. Основным физическим свойством жидкости является плотность. Плотность определяется по следующей формуле: т P=V' где р — масса вещества данной жидкости в единице объема (кг/ м3); т — масса жидкости, кг; V — объем, м3. Относительная плотность р^ — отношение плотности данной жидкости к плотности воды при температуре 4 °C (277 К); удельный объем Ууд, м3/кг; величина, х 1 v обратная плотности V „ = — = —. УД Р т С изменением температуры объем жидкости изменяется. При повышении температуры многие жидкости расширяются. Это свойство используется, например, в ртутных или спиртовых термометрах. Температурное расширение жидкости характеризуется темпера- турным коэффициентом объемного расширения, т.е. относительным изменением объема жидкости при изменении температуры на один градус (j8f): о 1 v t _ t ’ и О I «о где Vf — объем жидкости при температуре /; VQ — объем жидкости при первоначальной температуре tQ. Как указывалось выше, идеальные жидкости считаются несжи- маемыми, однако реальные жидкости, хотя и незначительно, но изменяют свой объем при сжатии. Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объем- ного сжатия Pv, который представляет собой число, равное отношению относительного изменения объема жидкости к изменению давления: V~V0 1 ~ Р - ро ' v0 ’ где V — объем жидкости при давлении Р (м3); VQ — объем жидкости при первоначальном давлении PQ (м3). 135
Одним из свойств, характерных для реальной жидкости, является вязкость. Вязкость жидкости проявляется только при ее движении и характеризует способность жидкости сопротивляться относительно- му перемещению ее частиц при воздействии внешних сил. Чем менее подвижна жидкость, тем большую она имеет вязкость. Вязкость жидкости увеличивается при понижении температуры, поэтому, например, и зимний период на путевых машинах применяются масла, имеющие меньшую вязкость при нормальной температуре. Вязкость жидкости характеризуется динамическим и кинематиче- ским коэффициентом вязкости. Если представить себе, что жидкость течет как бы слоями, имеющими различную скорость, то между слоями возникает сила трения. Сила* трения, отнесенная к единице поверхности, на которой она проявляется, называется напряжением силы трения (т). Силы, препятствующие движению потока жидкости, называются гидравлическим сопротивлением. Для большинства жидкостей напряжение т при сдвиге прямо пропорционально изменению скорости сдвига, а коэффициент пропорциональности представляет собой динамический (абсолютный) коэффициент вязкости. т = у“ _ Y ’ Г1 г2 где т — напряжение сдвига; р — динамический коэффициент нязкости; и V2 — скорость двух соседних слоев; и У2 — расстояние между слоями жидкости. Единицу динамического коэффициента вязкости называют Пуазом (по имени французского ученого Ж. Пуазейля). 1 Пз = 0,1Нс/м2. Отношение динамического коэффициента вязкости к плотности жидкости называется кинематическим коэффициентом вязкости Y: где р — плотность жидкости. Единица кинематического коэффициента вязкости называется Стоксом (по имени английского ученого Дж. Стокса). 1 Ст = = 10~4 м2/с. Уровень жидкости в капилляре (трубка малого сечения) отлича- ется от уровня жидкости в большом сосуде, с которым сообщается капилляр. Этот уровень может быть выше (при вогнутом мениске) 136
или ниже уровня жидкости в большом сосуде (при выпуклом мениске). Это обстоятельство обусловлено наличием поверхностного натяжения, которое различно для различных жидкостей. Такие жидкости, как вода, спирт, бензин (смачивающие стенки сосуда) имеют вогнутый мениск и в капилляре поднимаются над поверхно- стью жидкости в большом сосуде, а ртуть (не смачивающая стенки сосуда) — опускается, т.к. она имеет выпуклый мениск. Жидкость, помещенная в резервуар, оказывает силовое действие на его стенки и дно. Это давление зависит от вида жидкости (ее удельного веса), давления на свободной поверхности и от положения рассматриваемого сечения. Среднее давление Р в жидкости на площади определяется ср отношением: у. р =------, ср S где у — удельный вес жидкости (кг/см3); V — объем жидкости над площадкой (см3); S — площадь (см2). Давление Р в любой точке покоящейся жидкости равно: Р = Pq + yh , где h — расстояние по вертикали до расположенной выше исходной точки жидкости с известным давлением PQ. Если исходная точка лежит на свободной поверхности жидкости, то Ро есть внешнее давление (рис. 3.1). Следовательно, внешнее давление передается без изменения во все точки жидкости, или гидростатическое давление в любой точке жидкости одинаково по всем направлениям. Этот закон впервые сформулирован Паскалем и известен под названием “закон Паскаля”. На этом законе основана работа всех гидравлических машин объемного типа: поршневых насосов, гидравлических прессов и домкратов, гидроцилиндров и т.д. Различаются давление абсолютное Р„ и избыточное Р . За нуль отсчета последнего- принимают атмосферное давление Рот. аТ р = р _ р . и а ат Величину давления можно также выражать высотой столба жидкости h. За единицу давления принимают Паскаль, 1Па = Н/м2. В технике наиболее распространена единица 1 МПа (мегапаскаль, т.е. 10б Па). 137
1 МПа = 9,80665 кгс/см2 ~ 10 кгс/см2 ~ 10 ат. 1 мм ртутного столба = 133, 322 Н/м2. 1 м водяного столба = 9,80665 Н/м2. Давление измеряют манометрами. На путевых машинах приме- няются пружинные манометры, которые используются для измерения давления в пневматических и гидравлических системах. § 2. Давление жидкости на стенки При решении многих задач гидравлики приходится определять давление жидкости на стенки и дно сосуда (в частности, при расчете прочности топливных или масляных баков путевых машин). Для решения таких задач необходимо знать закон распределения гидростатического давления (закон Паскаля), площади поверхностей и точку приложения силы давления. Не вдаваясь в подробности вывода формулы, укажем, что давление жидкости на плоскую стенку равно произведению величины смоченной площади стенки на гидравлическое давление в центре ее тяжести. Если давление на свободную поверхность жидкости в сосуде и на внешнюю поверхность стенки равно атмосферному, то полное избыточное давление на стенку будет равно: R = ?ghc-P, где у — удельный вес жидкости; g — ускорение силы тяжести; hc — расстояние от поверхности жидкости до центра тяжести плоскости (рис. 3.2). Рис. 3.1. Распределение давления жид- кости. Рис. 3.2. Определение давления жидко- сти на стенку. 138
Для определения силы давления жидкости на дно сосуда необходимо вместо hc подставить в формулу Н (высота столба жидкости в сосуде). Тогда R = ygHF. Из формулы следует, что сила давления на дно сосуда не зависит от формы и объема сосуда, а зависит только от площади дна и высоты столба жидкости. Центр давления. Сила давления жидкости на стенку, кроме значения и направления, характеризуется также точкой ее прило- жения. Эта точка называется центром давления. Центр давления не совпадает с центром тяжести плоскости и находится всегда ниже центра тяжести стенки (например, в случае прямоугольной стенки, одна из сторон которой совпадает с поверхностью жидкости, центр давления находится на 1/3, а центр тяжести — на 1/2 ее высоты от основания, т.е. от низа стенки, Рис. 3.3. Центр давления на стенку § 3. Сообщающиеся сосуды Если два сосуда разной формы и сечения соединены между собой трубопроводом и заливаются однородной жидкостью, то высота стояния жидкости в этих сосудах будет одинакова. Такие сосуды называются сообщающимися (рис. 3.4). На законе сообщающихся сосудов основано устройство так называемых водомерных стекол или уровнемеров (например, в топливных или гидравлических баках путевых машин). На этом же принципе построен ряд приборов для измерения давления. 139
Рис. 3.4. Сообщающиеся сосуды J 4. Закон Архимеда Одним из основных законов гидравлики является закон о равновесии тела в покоящейся жидкости, который сформулировал Архимед еще за 250 лет до н.э. Согласно этому закону, погруженное в жидкость тело испытывает со стороны жидкости выталкивающую силу, равную весу жидкости, вытесненной погруженным в нее телом. Силу давления R со стороны жидкости часто называют архи- медовой подъемной силой. Из закона Архимеда следует, что на тело, погруженное в жидкость, действуют две силы: сила тяжести (вес тела) G и архимедова подъемная сила R. В случае, если плотность тела и жидкости одинакова, тело будет находиться в состоянии безразличного равновесия, т.е., помещенное на любую глубину, оно не будет ни всплывать, ни тонуть. Если плотность тела больше плотности жидкости, тело будет тонуть; если его плотность меньше плотности жидкости, оно будет всплывать. Если погруженное в жидкость тело неоднородно по плотности, то оно всплывает до тех пор, пока вследствие выхода его части над поверхностью подъемная сила не уменьшится настолько, что станет равной весу тела. Это свойство используется в кораблестроении. § 5. Движение жидкости Раздел гидромеханики, в котором изучается движение несжима- ющихся жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами, называется гидродинамикой. 140
Одним из основных понятий, которыми оперирует гидродинамика, является понятие “поток жидкости”. Поток жидкости — это часть неразрывно движущейся жидкости, которая ограничена твердыми стенками, образующими русло потока. Потоки, имеющие свободную поверхность, называются безнапорными, потоки, не имеющие свободной поверхности — напорными. Живое сечение потока — это площадь плоскости, перпендику- лярной к направлению средней скорости потока и ограниченной стенками трубки или русла. Расход жидкости — это объемное или массовое количество жидкости, проходящее через времени. Скорость движения деления расхода жидкости на живое сечение потока в единицу жидкости (V ) равна частному от площадь живого сечения: . Q ’ F ,з\ см с ; F — площадь сечения (см2). где Q — расход жидкости ср / СМ с Движение жидкости описывается уравнением Бернулли. Уравне- ние Бернулли для двух сечений потока (первоначальное) записыва- ется в виде: Л V2 Р2 V2 + у + 2g ~ Z2 + у + а2 2g + hn ’ где Zj и Z2 — высота расположения центра тяжести соответству- ющего сечения над произвольно выбранной горизонтальной плоско- стью (плоскость сравнения); Р, и Р2 — давление в центре тяжести сечения (абсолютное или избыточное); Vi и V2 — средние скорости Q потока (V = —, где Q — расход, F — площадь сечения); а — Г коэффициент кинетической энергии потока (коэффициент Кориоли- са), а — безразмерная величина. Уравнение Бернулли выражает закон сохранения энергии при установившемся движении жидкости (рис. 3.5). Р V2 Трехчлен Н = Z + — + а — — есть запас удельной, т.е. отнесенной к единице весового расхода механической энергии в данном сечении (полный напор). 141
Рис. 3.5. График, иллюстри- рующий уравнение Бернул- ли при равномерном движе- нии реальной жидкости. Где Z — энергия положения (геометрический напор); — — энергия давления (пьезометрический напор, или потенциальная у2 энергия); — — кинетическая энергия или скоростной напор; h — Zg п потерянный напор или уменьшение удельной энергии потока (ее необратимый переход в тепло) на участке между двумя сечениями. Режимы движения жидкости. Различаются два режима движения жидкости — ламинарный и турбулентный. При ламинарном движении жидкость движется послойно, т.е. слои жидкости не перемешиваются, что можно наблюдать при движении подкрашенной жидкости в стеклянной трубке. Такое движение происходит до определенной скорости. При превышении этой скорости слои жидкости перемешиваютя, движение становится беспорядочным или турбулентным. Скорость, при которой происходит переход ламинарного потока в турбулентный, называют критической. Эта скорость зависит от геометрической характеристики сечения (диаметра трубы) и вязкости жидкости. Английским инженером Рейнольдсом установлено, что при отношении Re = Vd/v < 2320 — режим движения ламинарный, при Re > 2320 — турбулентный. Число Re = 2320 называют числом Рейнольдса. В указанном соотношении — V — скорость движения жидкости, d — диаметр трубы, v — кинематический коэффициент вязкости. Режим движения жидкости существенно влияет на величину потерь давления в трубопроводах. 142
Если при ламинарном режиме потери давления пропорциональны скорости потока, то при турбулентном — квадрату этой скорости; значит, при прочих равных условиях эти потери выше. Кроме потерь давления в прямой трубе в гидравлической сети существуют потери, связанные с внезапным изменением сечения, резкими поворотами при проходе жидкости через гидравлические распределители, клапа- ны, дроссельные устройства. Эти потери называются “местными сопротивлениями”. Для каждого вида сопротивления эксперименталь- ным путем установлены коэффициенты гидравлических потерь, которые учитываются при проектировании гидравлических систем. При наличии больших потерь значительная часть энергии потока превращается в тепловую. При движении жидкости от насоса к исполнительному органу давление жидкости падает, могут быть также случаи, когда не обеспечивается требуемый расход жидкости. Поэтому, приведенные выше положения необходимо учитывать при проектировании гидравлических сетей. Иногда, при проектировании систем трубопроводов с большим числом местных сопротивлений, потери напора в них вычисляют не по коэффициентам гидравлических потерь, а по эквивалентным длинам. Длиной, эквивалентной данному местному сопротивлению, считается такая длина прямой трубы, гидравлические потери в которой равны потерям в данном сопротивлении. При замене каждого сопротивления длиной прямой трубы местные сопротивления не учитывают, а общая длина трубопровода в расчетах принимается увеличенной на сумму эквивалентных длин. Эквивалентные длины для каждого сопротивления определяются опытным путем и указываются в соответствующих каталогах. Для примера можно указать, что эквивалентная длина для тройника при диаметре трубы 100 мм равна 9 м. § 6. Гидравлический удар и кавитация При проектировании гидравлических систем необходимо учиты- вать также явление гидравлического удара. Гидравлический удар возникает в трубопроводе при неусгановив- шемся движении жидкости, вызванном быстрым изменением скорости потока (быстрое закрытие и открытие запорных и регулировочных устройств, выключение работающего насоса и т.д.). Гидравлический удар сопровождается резкими колебательными изменениями давления в трубопроводе, затухающими по времени. При гидравлическом ударе давление в отдельные промежутки времени может во много раз превышать нормальное. Чтобы избежать этого, в гидропроводах все элементы управления имеют демпфирующие или сливные устройства. 143
Это позволяет растянуть процесс во времени, либо сразу соединить трубопровод со сливным резервуаром при закрытии регулирующего органа. Большой вред гидравлическим системам может приносить также проявление явления кавитации. Кавитация возникает при резких изменениях давления и заключается в прерывании потока жидкости с образованием отдельных пузырьков внутри потока. Пузырьки образуются при понижении давления жидкости до давления парооб- разования. Отдельные пузырьки пара жидкости, собираясь вместе, конденсируются. При этом происходит значительное местное повы- шение давления, выделяются газы, растворенные в жидкости (кислород). Они разъедают поверхность корпусов насосов, регулиру- ющей аппаратуры. Для уменьшения влияния кавитации внутренняя поверхность аппаратов должна быть гладкой; кроме того, при проектировании систем стараются устранить возможность появления разрывов потока. Поэтому гидронасосы располагают, по возможности, ниже уровня масляных баков. Контрольные вопросы к главе I 1. Назовите основные параметры, характеризующие свойства жидкости. 2. Что такое плотность и вязкость жидкости? 3. Как определить давление жидкости на площади? 4. Как формулируется закон Паскаля и как он используется в технике? 5. Назовите единицы измерения давления и соотношения между ними. 6. Как определяется давление жидкости на стенку? 7. Что такое сообщающиеся сосуды и каковы их свойства? 8. Сформулируйте закон Архимеда. Как он используется в технике? 9. Какие энергетические показатели характеризуют уравнение Бернулли? 10. Назовите режимы течения жидкости. Каким числом оцени- вается режим течения жидкости? 11. Что происходит в гидравлических системах при быстром изменении скорости потока? 12. Что такое кавитация? 144
ГЛАВА 2. ГИДРОПРИВОД ПУТЕВЫХ МАШИН Как указывалось выше, в путевых машинах все большее применение находит гидравлический привод механизмов. По принципу передачи энергии от первичного двигателя к исполнительному органу гидроприводы подразделяются на гидроди- намические и гидростатистические (объемные). £ 1. Гидродинамические передачи Гидродинамическими называются гидравлические передачи, состо- ящие из двух предельно сближенных вращающихся колес. Одно из этих колес, соединенное с приводным двигателем, называется насосным, другое, соединенное с приводным механизмом, — турбинным. Связь между колесами осуществляется с помощью жидкости, циркулирующей в межлопастных каналах. В этих передачах определяющим является скоростной напор или кинетиче- ская энергия потока. Гидродинамические передачи подразделяются на гидромуфты (рис. 3.6) и гидротрансформаторы (рис. 3.7). Рис. 3.6. Гидромуфта: 1 — ведущий вал; 2 — насосное колесо; 3 — колокол; 4 — турбинное колесо; 5 — ведомый вал. Рис. 3.7. Гидротрансформатор: 1 — ведомый вал; 2 — насосное колесо; 3 — турбинное колесо; 4 — направляю- щий аппарат; 5 — ведущий вал. 10-зак 5029 145
Гидромуфты имеют только два колеса — насосное 2 и турбинное 4. Они не преобразовывают крутящий момент, подведенный к насосному колесу. Гидротрансформаторы преобразуют момент, приложенный к насосному колесу (как правило турбинный момент больше насосного). Они имеют не менее трех колес (насосное 2, турбинное 3, реакторное 4 — направляющий аппарат). Гидродинамические передачи имеют следующие преимущества: могут передавать крутящий момент между валами, вращающимися с различными угловыми скоростями; надежно защищают двигатель и приводную машину от перегрузок, а также сглаживают пульсации передаваемого момента при внезапном изменении сопротивления на ведомом валу; могут передавать крутящий момент с изменениями по величине, т.е. осуществлять бесступенчатое регулирование передаточного отнощения. Гидродинамический привод применяется, например, в тяговых гидравлических передачах автомобилей, тепловозов, дрезин (ДГКУ). В путевых машинах применяется, главным образом, гидростати- ческий (объемный) гидропривод, поэтому в дальнейшем гидродина- мический привод не рассматривается. # 2. Гидростатический привод Принцип действия объемного гидропривода основан на законе Паскаля, согласно которому внешнее давление на поверхность жидкости передается равномерно во все стороны и на все точки занимаемого жидкостью объема. В соответствии с этим законом, если к сосуду 1 (рис. 3.8) трубой 3 присоединить сосуд 4, то давление Р, создаваемое в первом сосуде Рис. 3.8. Схема передачи гидростатического давления: 1,4 — сосуд; 2 — поршень, 3 — труба. 146
силой F, будет передаваться во второй сосуд и создавать усилия на его стенки. Таким образом в гидросистемах происходит передача усилий по трубопроводам. Схема простейшего гидростатического (объемного) привода при- ведена на рис. 3.9. Рис. 3.9. Схема простейшего гидростатического привода: 1,2 — сосуд; 3 — труба; 4, 5 — поршень. Два сосуда 1 и 2 разного диаметра, соединенные трубой 3, заполнены жидкостью. На поверхности жидкости размещены поршни 4 и 5. Внешняя сила действует на поршень площадью и JV1- создает в системе давление Р, равное —. Чтобы уравновесить давление во втором сосуде, на поршень 5 нужно приложить усилие N2 = p’F2- По закону Паскаля давление равно: "1 n2 Отсюда следует, что усилия на поршнях прямо пропорциональны их площадям. Объем жидкости, вытесняемой из первого сосуда при перемеще- ниях на величину Zp равен объему жидкости, поступившей во второй сосуд, но т.к. площади сечения сосудов не равны, то Zj # /2, т-е- FjZj = F2Z2. Это уравнение соответствиет уравнению механического рычага первого рода, т.е. при выигрыше в силе проигрываем в расстоянии. 10* 147
Рис. 3.10. Схема гидродомкрата: 1,7 — силовой и грузовой цилиндры; 2, 6 — поршень; 3 — бак; 4, 8 — обратный клапан; 5 — вентиль. На этом принципе работают, например, гидравлические домкраты. Принципиальная схема гидродомкрата приведена на рис. 3.10. В гидравлическом домкрате площадь силового поршня значительно меньше площади грузового поршня F2, следовательно, для уравновешивания давления создаваемого поршнем 2, ^2 необходимо приложить усилие N2 - —Р (т.е. усилие N2, развиваемое А 4 домкратом, значительно больше усилия, прикладываемого к рукоят- ке). При движении поршня 2 вниз обратный клапан 8 открывается и порция рабочей жидкости поступает в грузовой цилиндр 7, поднимая поршень 6 на величину хода Z2. При обратном ходе клапан 8 закрыт, а клапан 4 под действием разряжения в цилиндре 1 открывается и порция жидкости поступает из бака 3. Для снятия давления с грузового поршня открывают вентиль 5. При этом полость грузового цилиндра сообщается с баком. Элементы гидравлического привода. В состав объемного гидро- привода обычно входят объемные насос и гидродвигатель, регулиру- ющая и предохранительная аппаратура, вспомогательные устройства. В зависимости от наличия устройств для изменения скорости движения выходного звена гидроприводы подразделяются на нерегу- 148
лируемые и регулируемые. В зависимости от способа регулирования различают гидроприводы с дроссельным и объемным регулированием. Если регулирование осуществляется путем изменения частоты вращения приводного двигателя, то такое регулирование называют “регулирование приводным двигателем”. В зависимости от способа воздействия на органы управления гидроприводы могут быть с ручным, автоматическим, программным и следящим управлениями. По виду исполнения объемный гидропривод можно подразделить на “открытый” и “закрытый”. В открытом приводе жидкость после прохождения силового элемента поступает в бак, находящийся под атмосферным давлением. В закрытых системах внутренние полости не сообщаются с атмосферой. Основные элементы и приборы, используемые в объемных гидроприводах, приведены в табл. 2. Таблица 2 Назначение 1 Пйибооы Вид поибооа 1. Аппараты для создания Гидравлические насосы См. классификацией- давления в системах (насосы) и получения вращательного движе- ния (моторы) и моторы (обратимые машины) ную схему. Рис. 3.12 2. Для получения поступа- тельных перемещений Гидроцилиндры Поршневые, плунжер- ные односторонние, дву- сторонние 3. Распределение и регу- Гидрораспределители. Ручные, электриче- лирование потоков жид- кости вентили Клапаны Гидрозамки Делители потока Дроссели ские, электрогидравли- ческие многоходовые, многопозиционные Предохранительные, пе- репускные, подпорные, редукционне, обратные Односторонние, даусто- ронние Конические, щелевые, винтовые 4. Очистка рабочей жид- кости Фильтры Заправочные, всасываю- щие, сливные, напор- ные 5. Создание запаса рабо- чей жидкости Баки масляные 6. Создание запаса энер- гии Гидроаккумуляторы Грузовые, пружинные, пневматические 149
Условные обозначения гидравлической аппаратуры. В схемах гидравлических и пневматических приводов распределительная, регулирующая аппаратура, а также насосы и двигатели обозначаются в соответствии с ГОСТ 2.781-68 и 2.782—68. Правила построения условных графических обозначений заклю- чаются в следующем. Условные графические обозначения распреде- лителей состоят из обозначения отдельных элементов и их комбинаций: позиций подвижного элемента, линий связи, проходов и элементов управления. В распределителях дискретного (ступенчатого) действия рабочую (характерную) позицию подвижного элемента изображают квадратом (прямоугольником), который вычерчивают сплошными основными линиями (рис. 3. Па). Число позиций изображают соответствующим числом квадратов, Например, две позиции (рис. 3.116), три позиции (рис. 3.11. виг) В принципиальных схемах распределители изображают в исходной позиции, к которой подводят линию связи. Для того, чтобы представить действие распределителя в другой рабочей позиции, необходимо мысленно передвинуть соответствующий квадрат на место исходной позиции, оставляя линии связи в прежнем положении. Проходы (каналы) изображают линиями со стрелками, показы- вающими направление потоков среды в каждой позиции. Места соединений выделяют точками. Пример обозначения наиболее распространенного распределителя, а) 6) в) Рис. 3.11. Условные обозначения гидрораспределителей. 150
предназначенного, например, для управления цилиндром двусторон- него действия, приведен на рис. 3.11г. Из обозначений следует, что в исходной позиции проход жидкости от магистрали и слив в бак закрыты, а в других двух позициях подвод жидкости к исполни- тельному органу и ее отвод меняются местами. В сокращенных записях распределители обозначают дробью, в числителе которой указывают число линий (ходов), а в знаменателе — число основных позиций. Например, распределитель, показанный на рис. 3.11 г обозначает “Распределитель 4/3 т.е. “четырехходовой/ трехпозиционный”. Условные обозначения гидравлических аппаратов, наиболее часто встречающихся в гидравлических схемах путевых машин, приведены в Приложении 1. Общие сведения о насосах и гидродвигателях. Насос является частью объемной гидравлической передачи. Он преобразует сообща- емую ему приводным двигателем механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость по трубопроводам поступает к гидродвигателю (гидромотору или гидроцилиндру), где происходит превращение энергии движущейся жидкости в механи- ческую энергию ведомого звена (вала гидромотора или поршня цилиндра). Насосы и гидродвигатели являются гидравлическими машинами. Они, как правило, обратимы, т.е. одна и та же гидравлическая машина может служить либо насосом, либо гидромотором. Насосы и моторы характеризуются рабочим давлением Р, рабочим объемом q, представляющим собой подачу за один оборот вала. Подача насоса за единицу времени (например, в минуту) Q. Q-qn дм3/мин. , где п — число оборотов вала в мин. Эта подача — теоретическая. В действительности, при преобра- зовании энергии в насосах и двигателях возникают потери (механические, тепловые, утечки и т.д.), которые характеризуются КПД гидромашины. Наибольшее значение в гидравлических машинах имеет объемный КПД, указывающий на величину утечек. Объемный КПД обычно изменяется в пределах 0,8—0,95. Его величина зависит главным образом от точности изготовления деталей, величины зазоров и качества уплотнений, через которые может просачиваться жидкость. Наибольшее распространение в путевых и дорожно-строительных машинах получили объемные гидромашины. Объемным называют насос, в котором жидкая среда перемещается путем периодического 151
Рис. 3.12. Классификационная схема роторных насосол
изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщается с входом и выходом насоса. В этих насосах перемещение рабочей жидкости осуществляется вытеснителями. Насосы можно подразделить по характеру движения рабочих органов-вытеснителей, по направлению перемещения жидкой среды в насосе, по виду рабочих камер и т.д. Классификационная схема роторных насосов по ГОСТ 17398-72 приведена на рис. 3.12. Наиболее простыми по конструкции являются шестеренные насосы. Они компактны, не очень чувствительны к загрязнению масла. Однако, они не могут применяться для высоких давлений (максимальное давление порядка 10—16 МПа.). Шестеренные насосы бывают с внешним или внутренним зацеплением. Насос с внешним зацеплением (рис. 3.13.) состоит из корпуса, крышки, ведущего вала-шестерни и ведомой шестерни. При вращении ведущего вала-шестерни 1 благодаря зубчатому зацеплению приводится во вращение также ведомая шестерня 3. При этом жидкость во впадинах шестерен переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем выдавливается в напорную линию зубьями шестерен, вступающими в зацепление. Наиболее широко применяются в путевых машинах шестеренные насосы НШ-10, НШ-32, НШ-46. Насосы с внутренним зацеплением более компактны, но сложны по конструкции, и поэтому применяются реже. В обозначении насоса цифра, стоящая после букв, соответствует подаче или производительности насоса в дм3/мин или литрах/мин. Разновидностью зубчатых роторных насосов и гидромоторов являются коловратные (орбитальные). Такой гидромотор типа OWV-500 установлен, например, на приводе механизма передвижения машины ВПР-1200. Конструкция гидромотора представлена на рис. 3.14. В зависимости от выбираемого направления вращения рабочая жидкость может быть подведена к отверстию А или Г. При подводе жидкости через отверстие А в корпусе гидромотора, она проходит через полость Б и канал В в распределителе и попадает на зубья ротора 4. Ротор находится в планетарном зацеплении со статором 3, т.е. одновременно с вращением ротора вокруг оси, его ось вращается относительно оси выходного вала 6. Под действием рабочей жидкости ротор 4 обегает зубья статора 3 и получает вращение. Вращение через валы 2 и 5 со шлицами передается распределителю 1 и выходному валу 6. Распределитель 1, вращаясь вместе с 153
Рис. 3.13. Шестеренный насос НШ: промежуточным валом 2, непрерывно перемещает полость давления, что обеспечивает непрерывное вращение ротора 4. Через каналы Д и Г рабочая жидкость поступает на выход. При подводе давления в канал Г она будет выходить через канал А, и вал гидромотора будет вращаться в другую сторону. Винтовые гидромашины. Винтовую гидромашину можно рассматривать как шестеренную с косозубыми шестернями, число зубьев которых уменьшено до числа заходов винтовой нарезки (рис. 3.15). Такие гидромашины компактны, имеют высокий КПД, высоко- оборотны, обратимы (насос-гидромотор). Как насосы они отличаются равномерной подачей, бесшумностью в работе, могут развивать 154
Рис. 3.14. Гидромотор коловратного типа: 1 — распределитель; 2, 5 — промежуточный вал; 3 — статор; 4 — ротор; 6 — выходной вал. Рис. 3.15. Схема работы винто- вого насоса: 1 — ведущий винт; 2 — ведомый винт; 3 — корпус. высокий напор. Гидромоторы имеют равномерный крутящий момент. В зависимости от числа винтов насосы бывают одно-, двух-, трех- и многовинтовыми. При вращении винтов их винтовые зубья в полости всасывания раскрывают впадины, которые заполняются жидкостью, поступающей из всасывающего патрубка. По мере вращения винтов жидкость, поступающая в винтовые канавки, отделяется от всасывающей полости и переносится вдоль оси винта в нагнетательную полость. 155
При необходимости получения больших подач, т.е. при больших расходах жидкости, целесообразно применять пластинчатые насосы, которые делятся на одинарные и сдвоенные. Сдвоенный насос имеет две секции, работающие независимо одна от другой как два самостоятельных насоса. Пластинчатый насос (рис. 3.16) состоит из корпуса (статора), внутри которого эксцентрично установлен ротор 3. В пазах ротора в радиальном направлении перемещаются лопатки 2. При вращении ротора лопатки под действием центробежной силы и специальными пружинами (на рисунке не показаны) прижимаются к внутренней поверхности статора. Всасывание происходит в полость А, а нагнетание — в полость Б. Вследствие эксцентричного расположения осей статора и ротора объем полости, заключенной между смежными лопастями, при вращении ротора изменяется и жидкость при проходе лопаток мимо нагнетательной полости через нее поступает на выход насоса. Лопастные насосы могут быть однократного или многократного действия. В насосах многократного действия за один оборот ротора происходит несколько циклов нагнетания. Схема насоса представлена на рис. 3.17. Для создания высоких давлений жидкости применяются роторно- поршневые насосы. Наибольшее распространение получили роторно- поршневые насосы двух систем: аксиально-поршневые и радиально- поршневые. В обоих типах исполнительными рабочими органами являются поршни, перемещающиеся в корпусах соответствующих цилиндров. Рис. 3.17. Схема работы пластинчато- го насоса двойного действия. Рис. 3.16. Пластинчатый насос одно- кратного действия: 1 — корпус; 2 — лопатка; 3 — ротор. А, Б — полости. 156
В аксиально-поршневых насосах цилиндры размещаются вдоль оси ротора (аксиально), а в радиально-поршневых — радиально. Радиально-поршневые насосы и гидромоторы имеют большие габа- риты, но могут работать с малой частотой вращения и с большими крутящими моментами на выходном валу, т.е. относятся к классу высокомоментных. Например, для обеспечения рабочего хода машины БУМ применяется радиально-поршневой мотор МРФ-250/400. В аксиально-поршневых насосах каждый цилиндр вместе с поршнем вращается параллельно оси ротора, а поршень, кроме того, вследствие наличия кривошипно-шатунного механизма, перемещается также вдоль оси цилиндра. Рис. 3.18. поясняет принцип работы аксиаль- но-поршневого насоса. При повороте вала кривошипа на угол <р (рис. 3.18 а) поршень перемещается вместе с цилиндром на величину “а” и относительно цилиндра на величину “с”. Поворот плоскости вращения вала кривошипа вокруг оси “У” (рис. 3. 18 б) на угол {3 приводит также к перемещению точки А, в которой палец кривошипа шарнира соединен со штоком поршня. Если вместо одного взять несколько цилиндров и расположить их по окружности блока или барабана, а кривошип заменить диском, ось которого повернется относительно оси цилиндров на угол у (причем (3 + у = 90°), то плоскость вращения диска совпадет с Рис. 3.18. Схемы, поясняющие работу аксиально-поршневых насосов: 1 — неподвижный диск; 2 — вращающийся блок; 3 — поршень; 4 — шток; 5 — наклонный диск; 6 — вал; 7 — дуговые окна. 157
плоскостью вращения вала кривошипа. На такой схеме (рис. 3.18 в) основана работа аксиально-поршневого насоса. Насос состоит из неподвижного распределительного диска 1, вращающегося блока 2, поршней 3, штоков 4 и наклонного диска 5, шарнирно соединенного со штоком. В диске 1 имеются дуговые окна 7, через которые жидкость засасывается и нагнетается поршнями. Между окнами предусмотрены перемычки, отделяющие полость всасывания от полости нагнетания. При изменении направ- ления вращения блока всасывающая полость становится нагнетатель- ной, а нагнетательная- всасывающей. Диск 5 приводится во вращение валом 6 и вместе с диском вращается блок цилиндров. Если в описываемую гидромашину подавать под давлением рабочую жид- кость, то получим гидромотор (т.е. будет приведен во вращение вал 6, с которого можно будет снимать мощность). Конструктивное исполнение аксиально-поршневого нерегулируе- мого насос-мотора типа МН 250/100М приведено на рис. 3.19. Условное обозначение насоса расшифровывается следующим образом: МН-насос-мотор аксиально-поршневой; 250-рабочий объем (см3); 100-номинальное давление (кгс/см2); М-модернизированный. Рис. 3.19. Аксиально-поршневой насос-мотор МН250/100М с наклонным блоком: 1,3 — вал и карданный вал; 2, 5 — пружина; 4 — ротор; 6 — клапанная коробка; 7 — крышка; 8 — распределительный диск; 9 — пробка; 10 — поршень; 11 — шатун. 158
Такие гидромашины могут применяться в приводах, где требуются широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, ревер- сирования и частые включения. Насос-мотор представляет собой объемную гидромашину аксиаль- но-поршневого типа с двойным карданом с наклонной осью блока цилиндров и торцевым распределением рабочей жидкости. Состоит из вала 1, пружин 2, 5, карданного вала 3, ротора 4, клапанной коробки 6, задней крышки 7, распределительного диска 8, поршней 10, шатунов 11. При работе в режиме гидромотора рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом, поступает через заднюю крышку 7, распределительный диск и цилиндры ротора 4 под поршень 10, находящийся на нагнетательной стороне распределителя. Сила давления рабочей жидкости через поршни 10 и шатуны 11 передается фланцу вала 1. Окружная составляющая силы давления создает крутящий момент относительно оси вала и сообщает ему вращение. Вал гидромотора с поршнями 10 передает вращение ротору 4 через карданный вал 3, обеспечивающий вращение ротора и вала с одинаковой угловой скоростью. На второй половине оборота происходит вытеснение рабочей жидкости в сливную магистраль. Скорость и направление вращения выходного вала насоса-мотора, работающего в режиме гидромотора, регулируются объемом и направлением рабочей жидкости. Клапанная коробка 6 предназначена для защиты от перегрузок гидравлической цепи, в которую включен насос-мотор, и устанавливается на заднюю крышку 7. При работе насос-мотора в режиме насоса вал 1 и ротор 4 приводятся во вращение приводным двигателем. Поршни 10 совершают возвратно- поступательное движение, осуществляя последовательно циклы вса- сывания и нагнетания рабочей жидкости. Производительность насоса зависит от частоты вращения вала. Аксиально-роторно-поршневой насос МКА-0160/200 с наклонным диском (рис. 3.20) состоит из корпуса 6, закрытого крышками 2 и 7, вала 1 с ротором 5. В цилиндрах ротора перемещаются плунжеры 4. Каждый плунжер при помощи шаровой головки связан с наклонным диском 3. При работе насоса вал 1 приводится во вращение от приводного двигателя. При вращении ротора плунжеры, прижимающиеся к наклонному диску, совершают вращательное движение относительно вала вместе с ротором и возвратно-поступательное — относительно ротора. При этом жидкость подается в полость А и через проточки в роторе 5 попадает под поршень 4. При перемещении поршня жидкость выдавливается в отверстие Б. Для работы гидромашины в качестве гидромотора рабочую жидкость подают под давлением в полость Б, 159
Рис. 3.20. Аксиально-поршневой насос с наклонным диском: 1 — вал; 2, 7 — крышка; 3 — наклонный диск; 4 — плунжер; 5 — ротор; 6 — корпус. и плунжеры, перемещаясь и взаимодействуя с диском, приводят во вращение вал 1. Отвод жидкости осуществляется через отверстие А. Радиально-поршневые гидравлические машины представляют со- бой как бы несколько радиально расположенных гидравлических цилиндров, приводимых в действие от общего вала (насос) или работающих на общий вал (гидромотор). Схемы таких насосов приведены на рис. 3.21. В роторе 1 (рис. 3.21а) радиально размещаются цилиндры, в корпусе которых перемещаются поршни 2. При вращении ротора поршни совершают вращательное движение вместе с ротором и возвратно-поступательные перемещения относительно ротора, что обеспечивается толкателями 3, взаимодействующими с поршнями и волнообразными выступами 4 статора 5. В насос встроен гидрорас- Рис. 3.21. Схемы радиально-порш- невых гидромашин: 1,8 — ротор; 2, 7 — поршень; 3 — толкатель; 4 — выступ; 5, 6 — статор. а) Насос с поршнями, размещенны- ми в роторе б) Насос с поршнями в статоре 160
пределитель, который обеспечивает работу таким образом, что при ходе поршня в одну сторону осуществляется процесс всасывания, при ходе в другую — нагнетания. Поршни 7 могут размещаться на статоре 6, при этом управление их перемещением осуществляется ротором 8 (рис. 3.21 б). Гидроаккумуляторы. В гидравлических системах некоторых пу- тевых машин (ВПР-1200, ВПРС-500, Р-2000, БУМ) установлены гидроаккумуляторы. Гидроаккумулятор — это устройство, предназначенное для аккумулирования энергии рабочей жидкости с последующим исполь- зованием этой жидкости. Гидроаккумуляторы накапливают энергию во время частичной загрузки источника энергии гидропривода и возвращают ее в систему в период интенсивной работы гидродвига- теля. Гидроаккумуляторы позволяют понизить мощность насоса: используются также для уменьшения пульсаций давления, вызыва- емых работой насоса, клапанов, распределителей; для защиты системы от возможных гидравлических ударов; для поглощения кинетической энергии при больших инерционных нагрузках гидро- двигателей, а также для компенсации изменения объема при изменении температуры. По способу накопления энергии гидроаккумуляторы можно подразделить на грузовые (аккумулирование и возврат энергии происходят за счет изменения потенциаль- ной энергии груза); пружинные (аккуму- лирование и возврат энергии происходят за счет упругих деформаций пружины); пневмогидроаккумуляторы, работающие на принципе использования сжатия и расши- рения газа. Наиболее распространенными на мо- бильных машинах являются пневмогидро- аккумуляторы. Они делятся на аккумуля- торы без разделителя и с разделителем. В свою очередь аккумуляторы с разделите- лем делятся на поршневые, мембранные, баллонные. Примером газового пневмогидроаккуму- лятора с мембранным разделителем может служить прибор, изображенный на рис. 3.22. В нем используется сжатый инертный газ (азот). Газ находится в полости А, жидкость — в полости Б. При повышении Рис. 3.22. Гидроакхумулятор: 1 — диафрагма; 2 — клапан. 161 11-зак.5О29
давления жидкости газ в полости А сжимается и жидкость в полости Б занимает большой объем. При понижении давления жидкости газ расширяется, вытесняя излишнюю жидкость из полости гидроакку- мулятора и тем самым повышая давление в системе. Клапан 2 предназначен для предотвращения выдавливания резиновой диафраг- мы 1, разделяющей газ и жидкость, в отверстие. Зарядное давление азота в гидроаккумуляторе — 8,0—8,5 МПа (80,0—85,0 кгс/см2); рабочая жидкость, поступающая в гидроаккумулятор, сжимает азот до давления 10—12 МПа (100—120 кгс/см2). Гидроцилиндры. Гидроцилиндры являются простейшими гидро- двигателями, выходное звено которых совершает возвратно-поступа- тельное движение, причем выходным (подвижным) звеном могут быть как шток или плунжер, так и корпус гидроцилиндра. Гидроцилиндры характеризуются следующими основными пара- Рис. 3.23. Схемы гидроцилиндров: а) схема цилиндра одностороннего действия; б) схема цилиндра двустороннего действия с односторонним штоком; в) схема цилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком; г) схема телескопического цилиндра. 1 — корпус; 2 — шток; 3 — поршень; 4, 7 — уплотнения поршня и штока; 5 — штуцер для подвода рабочей жидкости; 6 — возвратная пружина. 162
Рис. 3.24. Крепления корпусов гидроцилиндров: а), б), в) — жесткое; г) д) — шарнирное. метрами: внутренним диаметром D, ходом поршня L, диаметром штока d, а также номинальным давлением рабочей жидкости. Гидроцилиндры (рис. 3.23) делятся на плунжерные, поршневые, телескопические, одностороннего и двустороннего действия. По виду закрепления гидроцилиндры можно подразделить на цилиндры с жестким закреплением и с шарнирным (рис. 3.24). Гидроцилиндр одностороннего действия (рис. 3.23 а) создает усилие на выходном звене, направленное только в одну сторону (рабочий ход). В противоположном направлении выходное звено перемещается под воздействием возвратной пружины или другой внешней силы, например, силы тяжести. Такие цилиндры имеют одну рабочую плоскость. Цилиндры двустороннего действия (рис. 3.24 б, в) имеют две рабочие полости, поэтому они могут создавать рабочие усилия на выходном звене, направленные в обе стороны. Для обеспечения возвратно-поступательного движения выходного звена жидкость под давлением подается поочередно в одну из полостей цилиндра. При этом противоположная полость соединяется со сливом. Полость гидроцилиндра, в которой расположен шток, называется штоковой полостью, а противоположная — поршневой. Конструктивное исполнение гидроцилиндра двустороннего дейст- вия приведено на рис. 3.25. Цилиндр состоит из следующих основных частей: корпуса гидроцилиндра (гильзы 19 с привинченной к ней задней крышкой), передней крышки 9 с отверстием под шток (навинчена на гильзу), штока 18 с проушиной 2 и поршня 15. В проушине, ввинченной в наружный торец штока, и в проушине задней крышки гидроцилиндра с помощью пружинных колец установлены сферические подшипники 1. 11* 163
Рис. 3.25. Гидроцилиндр двустороннего действия: 1 — сферический подшипник; 2 — проушина штока; 3 — грязесъемник; 4, 5, 8, 13 — уплотнительное кольцо; 6,14 — манжета; 7, 12 — манжетодержатель; 9 — передняя крышка; 10 — контргайка; 11 — демпфер; 15 — поршень; 16 — гайка; 17 — шплинт; 18 — шток; 19 — гильза цилиндра с задней крышкой; 20 — втулка; 21 — гайка грязесъемника. Рабочая жидкость подается в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра соответственно через отверстия Б и А. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и передача усилия от давления в рабочей полости на шток создается поршнем с манжетами 14 и уплотнительным кольцом 13. Поршень закреплен на внутреннем конце штока гайкой 16, фиксируемой шплинтом 17. Манжеты удерживаются от осевого перемещения по поршню манжетодержателями 12. Передняя крышка 9 фиксируется на резьбе гильзы цилиндра контргайкой 10. В крышку 9 запрессована втулка 20, служащая направляющей для штока. Для предотвращения утечек рабочей жидкости из штоковой полости предусмотрены установленные в проточке крышки 9 кольца 8, а также манжета 6 и уплотнительные кольца 4 и 5 во втулке. От осевого перемещения при движении штока манжета удерживается манжетодержателем 7. Со стороны наружного торца крышки установлен грязесъемник 3, который удерживается гайкой 21, ввернутой во внутреннюю резьбу крышки. В случаях, когда механизм, приводимый в действие цилиндром, не имеет ограничений хода (упоров), фиксирующих его в крайних положениях, могут происходить жесткие удары поршня о крышку цилиндра. Для смягчения этих ударов (торможения или демпфирования поршня при подходе к крышке) применяются различные конструкции демпфирующих устройств. В рассматривае- мой конструкции цилиндра для этой цели на шток рядом с поршнем 15 установлен демпфер 11, смягчающий удар поршня в переднюю 164
крышку в конце его полного хода. В конце хода штока щель между кромкой крышки 9 и конической поверхностью демпфера, через которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отверстие А, уменьшается. При этом поршень затормаживается за счет дросселирования жидкости через уменьшающуюся щель. При изготовлении гидроцилиндров особые требования предъявляют к чистоте обработки внутренней поверхности корпуса или гильзы. Поверхность должна быть гладкой, для чего она подвергается шлифовке и полированию. Применяются также специальные роли- ковые или шариковые раскатки. При обработке раскатками повер- хностный слой уплотняется, повышается его твердость и износостой- кость. Раскатка позволяет получить поверхность правильной геомет- рической формы и устранить отклонения, полученные при механи- ческой обработке. Манжеты и уплотнительные кольца изготавлива- ются из резины. Кольца и манжеты могут иметь круглое или специальное сечение. Размеры и сечения манжет для гидравлических цилиндров регламентированы стандартами. Гидрораспределители. Одним из основных элементов гидравли- ческих систем являются гидрораспределители. Они служат для управления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидросистемы. При помощи гидрораспределителей производится включение рабочего и холостого ходов, реверсирование, фиксирование гидродвигателя в заданном положении. По типу подвижного элемента распределители подразделяются на золотниковые, клапанные и крановые. В золотниковых потоком жидкости управляют посредством возвратно-поступательного переме- щения золотника; в клапанных — путем открытия или закрытия специальных клапанов; в крановых — поворотом распределительного элемента кранового аппарата. В путевых и строительных дорожных машинах в основном применяются золотниковые распределители. По числу подсоединенных каналов различают двух, -трех-, четырех-и многоходовые распределительные устройства. Двухходовые (напор, рабочий отвод) служат для подачи или перекрытия потока жидкости; трехходовые (напор, рабочий отвод, слив) — для управления гидродвигателем одностороннего действия; четырехходовые (напор, два рабочих отвода, слив) — для управления реверсивными гидродвигателями. По числу рабочих позиций (фиксированных положений) распре- делители подразделяют на двухпозиционные (одно рабочее, одно нейтральное), трехпозиционные (два рабочих, одно нейтральное), четырехпозиционные (два рабочих, одно нейтральное, одно плаваю- щее). 165
Золотник может иметь и большее число позиций. По способу управления различают распределители с ручным управлением и дистанционным (электрическим, гидравлическим, пневматическим). Распределители с ручным управлением применяются в случаях, когда невелико расстояние между распределителем и исполнительным органом (гидродвигателем), т.к. при больших расстояниях значитель- но возрастают потери напора в трубопроводах, которыми соединяются распределители с гидродвигателем. Кроме того, при большом количестве распределителей их трудно разместить в кабине управ- ления в зоне обслуживания оператора. Поэтому в путевых машинах применяются, главным образом, распределители с дистанционным управлением. В этих случаях блок распределителей можно разместить вблизи рабочих органов, а на пульте управления установить лишь соответствующие кнопки или переключатели. Распределители с ручным управлением бывают секционными или моноблочными. Секции обычно унифицированы по назначению и могут быть собраны в блоки в зависимости от необходимости выполнения определенных функций или управления определенным количеством гидродвигателей. Однако, они имеют увеличенные габариты, массу, большое количество уплотняемых поверхностей, поэтому, при крупносерийном производстве выгоднее применять моноблочные распределители. На рис. 3.26. показан секционный распределитель с ручным управлением. Он состоит из трех частей: напорной секции 1, двух рабочих секций II и сливной секции III. Секции собраны в блок и скреплены болтами. Каждый золотник может иметь три положения (позиции): нейтральное (обе полости гидроцилиндра, управляемого золотником, заперты; для разгрузки насоса напор соединен со сливом) и два рабочих (одна из полостей гидроцилиндра, управляемого золотником, соединена с напором, другая — со сливом). В нагнетательной секции I смонтированы предохранительный клапан 3 и обратный клапан 2. Сливная секция III направляет всю поступающую на слив от золотников и предохранительного клапана жидкость в масляный бак. Предохранительный клапан ограничивает давление в системе. Направление потока рабочей жидкости при срабатывании предохра- нительного клапана показано на рисунке жирной линией. Направ- ление движения жидкости при нейтральном положении золотника — тонкой стрелкой, при включенном золотнике — стрелкой с пунктиром. В четырехпозиционных золотниках, где имеется “плава- ющее” положение (обе полости гидроцилиндра соединены между собой), дополнительно устанавливают перепускной клапан. 166
От насоса Рис. 3.26. Секционный гидрораспределитель с ручным управлением: I — напорная секция; II — рабочая секция; III — сливная секция. 1, 7, 8 — пружины; 2 — обратный клапан; 3 — предохранительный клапан; 4, 5 — золотники; 6 — шайба золотника; 9 — рукоятка.
Гидрораспределители с дистанционным управлением бывают с электрическим или электрогидравлическим управлением. При электрическом управлении золотник распределителя переме- щается под действием электромагнитных сил. Такие золотники применяются при сравнительно небольших расходах жидкости (до 40 л/мин), когда для переключения золотника не нужно больших усилий. При электрогидравлическом управлении в конструкции распреде- лителя предусмотрен вспомогательный гидрозолотник с электроуп- равлением, который воздействует на основной. На рис. 3.27. приведено устройство гидрораспределителя с электрическим управлением (применяется в машинах ВПР-1200, ПМГ). При срабатывании соответствующего электромагнита золотник перемещается вправо или влево. При обесточенной катушке золотник под действием пружин устанавливается в среднее, нейтральное положение. При этом напорная магистраль запирается золотником. На рис. 3.28. приведено устройство гидрораспределителя с электрогидравлическим управлением. Золотник 2 (рис. 3.27) может занимать три положения: среднее, правое, левое. В каждом из этих положений золотник сообщает соответствующие каналы с напорной или сливной магистралью. Канал Рис. 3.27. Гидрораспределитель с электрическим управлением типа PI02: 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — толкатель; 4 — пружина; 5 — шайба; 6, 7 — электромагниты. 168
Рис. 3.28. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управле- нием: 1 — основной золотник; 2,4 — пружина; 3 — катушка электро- магнита; 5 — вспомогательный золотник. Р — подводящий, соединен с напорной магистралью, каналы А и Б соединены с полостями гидроцилиндров, канал Т — со сливной магистралью. Золотник 2 может перемещаться под действием электромагнитов 6 и 7 пружин 4. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением (рис. 3.28) также имеет три аналогичных положения. Рабочая жидкость насосом подается к отверстию Р и далее по каналу управления X в проточку малого (вспомогательного) золотника 5. Золотники находятся в среднем положении под действием пружин 2 и 4. При срабатывании одного из электромаг- нитов, например, левого, золотник 5 перемещается влево и соединяет канал X с каналом Г. Рабочая жидкость под давлением поступает под правый торец основного золотника I, который также перемеща- ется влево. При этом подводящее устройство Р соединяется с каналом Б, а канал А соединяется со сливным отверстием Т. При отключении электромагнита вспомогательный и основной золотники под действием пружин возвращаются в среднее положение. Широкое применение в гидравлических системах находят распре- делители с пропорциональным электрическим управлением. В них открытие пропускного отверстия пропорционально силе управляющего тока. Такие золотники называются сервовентилями. Они установле- ны, например, на машинах ВПР-1200, ВПРС-500. Работа такого распределителя основана на использовании прин- ципа “сопло-заслонка”. Рабочая жидкость через фильтр 10 (рис. 3.29), дроссели 1 подается под давлением в управляющие полости 2 и 8 золотника 3, а также 169
Рис. 3.29. Схема сервовентиля: 1 — дроссель; 2, 8 — управляющая полость золотника; 3 — золотник; 4 — сопло; 5 — заслонка; 6 — электромагнит;'7 — упругий стержень; 9 — гидродвигатель; 10 — фильтр. к встречно установленным соплам 4, разделенным заслонкой 5, и вытекает через зазоры Д1, Д2 на слив. При подаче напряжения на катушку электромагнита 6, его якорь перемещается на величину, пропорциональную силе тока. При этом заслонка 5 перемещается между соплами, дросселирующие зазоры Д1 и Д2 становятся неравными, как и давление в полостях 2 и 8. В результате золотник 3 начинает перемещаться, подключая давление к той или иной полости гидродвигателя 9, причем, от силы управляющего сигнала зависит величина перемещения золотника и сечение проходных отверстий, а следовательно, и скорость вращения двигателя. При снятии управляющего сигнала заслонка возвращается в исходное положение, давление в зазорах Д1, Д2 и в полостях 2 и 8 170
выравнивается, золотник останавливается и при помощи упругого стержня 7 возвращается в нейтральное положение. Гидравлические вентили. Гидравлические вентили применяются в гидравлических системах главным образом в качестве запорного элемента (для пропуска потока рабочей жидкости из одной магистрали в другую и для герметичного разобщения этих магистралей). Кроме того, они применяются в качестве дросселей (для регулирования скорости перемещения механизмов или для создания перепада давления в магистралях, а также в качестве кранов-демпферов для манометров (для предохранения манометра от поломки при изменении пульсирующих давлений). Гидровентиль (рис. 3.30) состоит из корпуса 1, в котором на резьбе установлена втулка 2. По направляющей резьбе втулки при вращении маховика 3 перемещается игла 4, образующая своим конусом и расточкой в корпусе кольцевую щель, необходимую для сопротивления проходу жидкости. Игла 4 уплотняется манжетой 5, которая фиксируется кольцом 6. В крайнем нижнем положении иглы обеспечиваются герметичные разобщения магистралей “подвод” и “отвод”. Направление движения жидкости обозначено на корпусе вентиля стрелкой. Вентили для подсоединения манометра имеют специальный штуцер. При эксплуатации гидросистемы, как правило, нет необходимости постоянно контролировать давление, поэтому гидровентиль манометра постоянно закрыт. Его открывают, когда требуется измерить давление. Закрывать вентиль манометра следует при разгруженной от давления гидросистеме. Рис. 3.30. Гидровентиль: 1 — корпус; 2 — втулка; 3 — маховичок; 4 — игла; 5 — манжета; 6 — кольцо. 171
Обратные клапаны. В гидравлических системах в ряде случаев необходимо обеспечить движение жидкости только в одном направ- лении и исключить движение в обратном. Для этой цели служат обратные клапаны. По конструкции запорно-регулирующего элемента клапаны подразделяются на шариковые, конусные и золотниковые (рис. 3.31). Рис. 3.31. Схемы клапанов: 1 — корпус; 2 — запорный элемент; 3 — пружина; а — шариковый клапан; б — конусный клапан; в — золотниковый клапан. Шариковые клапаны наиболее просты по конструкции, менее чувствительны к загрязнению, но при работе создают вибрацию и довольно быстро разбивают седла. Конусные клапаны лучше центруются в седле, но также подвержены вибрации и требуют притирки к седлу. Золотниковые клапаны сложнее по конструкции, но работают более устойчиво (нет вибрации и седло не разбивается), однако, они имеют большие утечки и требуют значительных осевых усилий для перемещения. Такие клапаны применяются, главным образом, в качестве перепускных. Часто обратные клапаны встраиваются в другие элементы гидроприводов (дроссели, гидрозамки и т.д.). Конструктивное исполнение обратного клапана с конусным запорным элементом и дросселем приведено на рис. 3.32. Клапан состоит из корпуса 1, седла 2, конусной втулки 3, пружины 4, пробки 6 и уплотнительного кольца 5. Рабочая жидкость подводится к каналу А, отжимает конусную 172
Рис. 3.32. Обратный клапан Г51-25: 1 — корпус; 2 — седло; 3 — втулка конус- ная; 4 — пружина; 5 — кольцо; 6 — пробка. втулку 3, преодолевая сопротивление пружины 4, Конусная втулка отходит от седла и пропускает жидкость в канал Б. При снятии или уменьшении давления в канале А конусная втулка под действием пружины, а также под давлением жидкости из канала Б, заполнившей камеру Д, садится на седло, предотвращая перетекание жидкости в обратном направлении. Калиброванное отверстие Г представляет собой дроссель и служит для обеспечения движения жидкости в обратном направлении с малым расходом. Все описанные выше клапаны являются неуправляемыми. В случаях, когда необходимо выключать обратный клапан (допускать движение жидкости в обоих направлениях), применяют управляемые обратные клапаны (рис. 3.33.). В конструкции такого клапана Рис. 3.33. Управляемый шариковый обратный клапан: 1 — шарик; 2 — игла; 3 — поршень. 173
имеются поршень 3 с иглой 2 и канал В подвода управляющего потока жидкости к поршню. При подаче жидкости в канал В поршень 3 перемещается влево и иглой 2, преодолевая сопротивление пружины, отжимает шарик от седла. При этом обеспечивается свободный проход жидкости в обоих направлениях. Если в канале В нет давления, пружина прижимает шарик к седлу, запирая проход жидкости из канала Б в канал А. Шарик может отжиматься вручную (винтом). Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны пред- назначены для ограничения давления в системе, что необходимо для предохранения рабочих органов от перегрузок, исключения разрыва шлангов гидросистемы, предотвращения выхода из строя гидродви- гателей и другой аппаратуры. Предохранительные клапаны устанавливают непосредственно в насосах и гидромоторах, в гидрораспределителях, фильтрах и на трубопроводах. В последнем случае их заключают в отдельные корпуса. К конструкции клапана предъявляют специальные требо- вания. Они должны обеспечить надежную работу, высокую чувст- вительность, стабильность давления срабатывания при различных расходах жидкости и минимальные вибрации запорного элемента, допускать регулировку давления срабатывания. Предохранительные клапаны обычно регулируют на давление, превышающее номинальное на 10—20%. Клапан срабатывает при том давлении в системе, на которое он отрегулирован,, и перепускает жидкость в полость низкого давления. При давлении ниже заданного клапан запирает проход жидкости в полость низкого давления. По принципу действия предохранительные клапаны делятся на клапаны прямого (давление жидкости действует непосредственно на запорный элемент) и непрямого действия (давление жидкости действует на вспомогательный клапан, управляющий перемещением запорного элемента). Предохранительные клапаны, рассчитанные на частую работу и большие расходы жидкости, называются также перепускными. По конструкции предохранительные клапаны прямого действия также, как и обратные, могут быть шариковыми, конусными, золотниковыми. Отличия состоят в том, что в предохранительном клапане пружина, прижимающая запорный элемент к седлу, значительно более жесткая, чем в обратном клапане: имеется устройство для регулирования сжатия пружины, а следовательно, и давления срабатывания клапана. Для повышения точности работы применяются предохранительные клапаны непрямого действия (со вспомогательным гидроклапаном), например, типа М-КП. Эти 174
клапаны могут быть снабжены распределителем с электромагнитным управлением для разгрузки от давления. Такие клапаны установлены на машине ПМГ. Клапан (рис. 3.34) состоит из корпуса 1, золотника 2, пружины 3, седла 4, корпуса вспомогательного клапана 5, седла 6, пружины 7, клапана 8 и регулировочного винта 9. Рабочая жидкость от насоса подводится в полость Р входа рабочей жидкости под давлением и через отверстия В, Б и А под торец золотника 2. Одновременно через демпферное отверстие Д жидкость поступает в полость Г и через отверстия Е и Ж — под клапан 8 вспомогательного гидроклапана, который настроен на определенное давление. До тех пор, пока давление в системе, действующее на клапан 8, не превысит усилие настройки пружины 7, гидравлически Рис. 3.34. Предохранительный клапан М-КП с распределителем с электромагнитным управлением: 1,5 — корпус; 2, 12 — золотники; 3, 7, 11 — пружина; 4, 6 — седло, 8 — клапан; 9 — регулировочный винт; 10 — пробка; 13 — винт; 14 — электромагнит. 175
уравновешенный золотник 2 будет прижиматься пружиной 3 к седлу 4, благодаря чему полости Р входа жидкости под давлением и выхода рабочей жидкости в бак разъединены. Как только давление в системе повысится сверх установленного настройкой, клапан 8, преодолевая усилие пружины 7, отойдет от седла, и жидкость через отверстия И и К в корпусах 5 и 1 поступит на выход Т. При этом из-за перепада давления на демпферном отверстии Д равновесие сил, действующих на золотник 2, нарушится, и последний под давлением жидкости сместится вниз, соединяя полость входа Р с полостью выхода Т, что приведет к уменьшению давления в системе. Перемещение золотника 2 происходит до тех пор, пока силы от давления в полостях Р и А не уравновесят усилие от давления в полости Г и усилие пружины 3, после чего давление в полости Р автоматически поддерживается постоянным. Если давление в гидро- системе окажется ниже давления настройки, клапан 8 под действием пружины 7 закроется. Давление, действующее на золотник 2 с обеих сторон, уравновешивается, и усилием пружины 3 золотник прижи- мается к седлу 4, разъединяя полости Р и Т. Для настройки используется регулировочный винт 9. Гидрораспределитель 14 прикреплен к корпусу вспомогательного гидроклапана 5. При включенном электромагните 14 золотник 12 под действием пружины 11 соединяет полость Г по каналам Е, Ж, Л, М, И и К с полостью выхода Т, разгружая гидросистему от давления также, как и при отжатии клапана 8 (описано выше). При выключенном электромаг- ните канал Л полностью перекрывается. Клапан можно разгрузить от давления также путем установки вместо пробки 10 крана, соединенного со сливом. Гидрозамки. Аппаратура, применяемая в гидросистемах (гидро- распределители, гидроцилиндры и т.д.) из-за неплотностей в соединениях допускает определенные утечки рабочей жидкости, что не обеспечивает фиксации рабочих органов, приводимых силовыми гидроцилиндрами, в определенных положениях. Например, поршень гидроцилиндра, управляемого гидрораспределителем, даже при за- крытом (нейтральном) положении последнего будет с течением времени перемещаться, т.к. часть жидкости на участке между этими приборами, просачиваясь через неплотности, будет уходить на слив. Поэтому, для фиксации поршня гидроцилиндра в заданном положе- нии в тех механизмах, где в этом имеется необходимость, применяются гидрозамки. Гидрозамок обеспечивает запирание масла в обеих полостях гидроцилиндра при нейтральном положении гидрораспределителя. Примеры устройства гидрозамков приведены на рисунках 3.35; 176
б) Рис. 3.35. Гидрозамок: I, 13, 14, 16 — штуцер; 2 — пружина шарика; 3 — гильза; 4 — шарик; 5 — корпус; 6 — поршень; 7, 10, 12 — кольцо уплотнительное; 8 — пружина седла; 9 — седло; 11 — толкатель; 15 — прокладка. 3,36; 3.37. Гидрозамок (рис. 3.35а) состоит из корпуса 5; штуцеров 1, 13, 14, 16; поршня 6; уплотнительных колец 7, 10, 12; гильз 3; седел 9; толкателей 11; запорных шариков 4, прижимаемых к седлам пружинами 2; пружин седел 8. Рабочая жидкость подается к гидрозамку от гидрораспределителя через штуцеры 14 или 16, а к цилиндру — через штуцер 13. При подаче рабочей жидкости через штуцер 14 она проходит через отверстия в седле, отжимает шарик, преодолевая сопротивление пружин, и через штуцер 13 поступает в полость цилиндра. Одновременно поршень передвигается в сторону второго шарика, перемещая толкатель, а вместе с ним и шарик, и открывает выход маслу из противоположной полости цилиндра. При прекращении подачи рабочей жидкости от золотника поршень 6 под действием пружин 8 возвращается в исходное положение, шариковые клапаны садятся на седла, запирая выход жидкости из обеих полостей цилиндра. 12-зак.5О29 177
Рис. 3.36. Гидрозамок управляемый односторонний с дросселем: 1, 12 — гайка; 3 — клапан; 5, 14 — седло; 4, 6 — пружина; 7 — направляющая; 8 — шарик; 9 — штуцер; 10 — поршень с толкателем; 13 — винт. Рис. 3.37. Гидрозамок машины ВПР-1200: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — поршень; 4 — крышка; 5 — толкатель; 6 — пружина. На рис, 3.35 б. показана конструкция гидрозамка, отличающегося тем, что его поршень выполнен непосредственно вместе с толкате- лями. В некоторых случаях необходимо иметь возможность выклю- чать гидрозамок, например, для обеспечения опускания блоков гайковертов в машине ПМГ под действием собственного веса. Для этой цели замок снабжается винтом 13, которым в необходимых случаях можно отжать клапан (рис. 3.36). 178
Для изменения скорости перемещения рабочего органа при движении в различных направлениях в гидрозамок встроен обратный клапан с дросселем. Вариантом конструкции гидрозамка может служить гидрозамок, устанавливаемый на машинах ВПР-1200 (рис. 3.37). В корпусе 1 замка установлены обратные клапаны 2, между которыми размещен плавающий поршень 3. Жидкость поступает к замку через отверстия А и Б и отводится к цилиндру через отверстия А1 и Б1. При подводе жидкости к отверстию А левый клапан 2 отходит до упора 4, сжимая пружину 6, и пропускает рабочую жидкость в отверстие А1; одновременно тот же поток жидкости перемещает поршень 3, воздействующий на толкатель 5; после того, как толкатель 5 правого обратного клапана будет оторван от своего седла, отжимается правый клапан 2, соединяя отверстия Б и Б1. При необходимости остановки гидроцилиндра в промежуточном положении золотник гидроопреде- лителя, управляющего гидрозамком, устанавливается в среднем положении, клапаны 2 прижимаются пружинами 6 к соответствую- щим седлам корпуса 1 и перекрывают проход рабочей жидкости. При возрастании давления в одной из полостей гидроцилиндра жидкость по протокам клапанов 2 поступает в полости Е и Д, дополнительно прижимая клапаны 2 к седлам корпуса 1. Регулирование расхода рабочей жидкости. В гидравлических системах для регулирования скорости движения рабочего органа или изменения усилия на нем применяются специальные устройства — дроссели. Работа дросселей основана на принципе изменения сопротивления движению жидкости, что вызывает уменьшение расхода и давления, а также некоторый нагрев жидкости. Наряду с дроссельным применяют объемное регулирование (изменение подачи насоса), однако, дроссельное регулирование выполняется проще, поэтому оно чаще применяется, несмотря на более низкий КПД. По принципу действия дроссели (рис. 3.38) делятся на дроссели вязкостного сопротивления, в которых потери напора определяются вязкостным сопротивлением; дроссели инерционного сопротивления, в которых потери напора определяются деформацией потока (резким изменением сечения канала) и дроссели комбинированного сопро- тивления, в которых используются оба вида сопротивления. По виду регулирования дроссели подразделяются на управляемые (проходное сечение дросселирующего отверстия в процессе работы может изменяться оператором) и неуправляемые (при работе проходное сечение остается неизменным). По конструкции различают дроссели прямого действия, у которых 12* 179
ТИШП Рис. 3.38. Схемы дросселей: а — вязкостного; б — инерционного; в — комбинированного сопротивлений. расход жидкости зависит от перепада давления до и после дросселя и регуляторы скорости, поддерживающие постоянный расход жидко- сти независимо от величины нагрузки. Дроссели часто применяются в сочетании с другими регулирую- щими устройствами. В гидросистемах (гидронасос-гидрораспределитель-исполнительный орган) дроссель может быть установлен на входе в гидродвигатель — на напорной магистрали, на выходе — на сливе, а также параллельно гидродвигателю (исполнительному органу). Во всех случаях в системах должен быть предусмотрен предохранительный клапан, ограничивающий давление. На рис. 3.39 приведена конструкция управляемого дросселя с обратным клапаном. У этого дросселя жидкость подводится в отверстие А, проходит через кольцевую щель между иглой 3 и клапаном 1 и отводится в отверстие Б. При этом изменяются скорость и напор жидкости (происходит дросселирование). Сечение щели (положение конусной иглы) регулируется винтом с лимбом 4. При изменении направления потока на обратное жидкость отжимает Рис. 3.39. Управляемый дроссель с обратным клапаном; 1 — клапан; 2 — пружина; 3 — игла; 4 — винт регулировочный с лимбом. 180
клапан 1 от седла, преодолевая сопротивление пружины 2, и через большее сечение поступает к отверстию А. Такой дроссель применяют, например, в грузоподъемных кранах для уменьшения скорости опускания стрелы и в других механизмах. Регуляторы скорости или расхода применяют для регулирования скорости перемещения рабочих органов независимо от внешних нагрузок. Регулятор скорости (рис. 3.40) состоит из неуправляемого дросселя 4 (величина проходного сечения которого во время работы не изменяется) и редукционного клапана 2, обеспечивающего постоянный перепад давления на дросселе, а значит постоянный расход через него независимо от нагрузки в механизме и давления в системе. Расход жидкости устанавливается дросселем 4, а постоянный перепад давления до и после дросселя обеспечивается редукционным клапаном 2, на который воздействует пружина 1. Жидкость подводится в отверстие Г, проходит через кольцевую щель, образованную клапаном 2 и корпусом 3, в полость Б и далее через дроссель щелевого типа в отверстие А. Из полости Б жидкость по каналам подводится к нижнему торцу и заплечикам золотника 2, а полость В соединена каналом Д с отверстием А после дросселя. Клапан 2 находится под действием жидкости в полости А (соединенной с полостью В) и пружины 1 с одной стороны и давления жидкости в полости Б — с другой. При этом клапан находится в ! i Рис. 3.40. Регулятор скорости: 1 — пружина; 2 — клапан; 3 — корпус; 4 — дроссель. 181
равновесии. При повышении давления в напорной магистрали Г в начальный момент увеличивается также давление в полости Б и давление на клапан 2. Так как давление в полостях А (внешняя нагрузка) и В остается неизменным, то клапан, перемещаясь вверх, уменьшает проходное сечение, образованное буртиком клапана и корпусом 3. Перепад давления между полостями Г и Б увеличивается, и давление в полости Б уменьшается до первоначального. При уменьшении внешней нагрузки клапан 2 срабатывает аналогично, переместившись вниз и увеличив сечение для прохода жидкости в полость Б. Аналогично действует клапан и при изменении внешней нагрузки. Таким образом, независимо от давления в подводящей и отводящей гидролиниях автоматически поддерживается постоянный перепад давления до и после дросселя, а следовательно, и неизменный расход через дроссель при данном проходном сечении. Регуляторы расхода выполняются комбинированными — с обрат- ным клапаном и с предохранительным клапаном, а также с управляемым дросселем. Делители потока. В гидравлических системах возникает необхо- димость управления двумя гидродвигателями (или гидроцилиндрами) от одного насоса. При этом требуется, чтобы гидродвигатели работали синхронно, т.е. расход жидкости был бы одинаковым. Для достижения этой цели применяются делители потока. Схема наиболее простого по конструкции делителя потока представлена на рис. 3.41. Прибор состоит из корпуса 3 с соответствующими каналами, двух золотников 2 и двух пружин 1. Жидкость от насоса поступает в полость Р и, пройдя отверстия Г и В в золотниках 2, попадает в полости А и Б, которые соединены с исполнительными органами. При равенстве давлений в полостях отверстия. 182
А и Б золотники 2 под действием пружин 1 находятся в равновесии. Отверстия Г частично перекрываются кромками К корпуса, и расход жидкости через них зависит от их положения относительно корпуса. Если в одном из каналов (А или Б) давление повысится (что может произойти, например, при увеличении сопротивления перемещению рабочего органа), соответствующий золотник переместится к центру, проходное сечение жидкости изменится и расход жидкости в обоих отводах выравнивается. Более сложная конструкция делителя потока позволяет получать не только равные по расходу потоки, но и пропорциональные (находящиеся в заданном отношении) для обеспечения необходимого соотношения скоростей исполнительных органов машин независимо от нагрузки. Такие делители выпускаются серийно (тип КД). Для обеспечения точности работы каждый типоразмер снабжается набором из трех сменных диафрагм. Подбор делителя потока производится в зависимости от расхода жидкости, которую должен пропускать делитель. Делитель (рис. 3.42) состоит из следующих основных деталей: корпуса 1, уравнительного золотника 2, делительного золотника 3 Рис. 3.42. Делитель потока типа КД: 1 — корпус; 2, 3 — уравнительный и делительный золотники; 4 — сменные диафрагмы; 5, 6, 7 — пробки. 183
с двумя сменными диафрагмами 4, прижатыми пробками 5. Торцы корпуса закрыты пробками 6 и 7. Поток рабочей жидкости подводится к отверстию А и через диафрагмы направляется в торцевые полости золотника 3. Далее через тангенциальные отверстия Б и через кольцеватые щели, образованные кромками золотника 3 и канавок В и Г (переменные дроссели), жидкость поступает в канавки Д и Е, откуда через вторую ступень переменных дросселей, образованных кромками канавок Д и Е и кромками золотника 2, жидкость поступает в отводы К и И. Наряду с этим канавки Д и Е сообщаются через калиброванные (демпфирующие) отверстия М и Л с торцевыми полостями золотника 2. Уравнительный золотник 2 и делительный золотник 3 находятся в среднем положении только при равенстве давлений в отводах. Увеличение сопротивления в одном из отводов, например, в отверстии К, вызывает увеличение давления в левой торцевой полости уравнительного золотника, в связи с чем последний смещается вправо, дросселируя (уменьшая) поток рабочей жидкости между канавкой Е и отводом И. Смещение уравнительного золотника происходит до тех пор, пока давление в канавках Д и Е (а следовательно, и в торцевых полостях уравнительного золотника 2), а также в канавках В и Г не выравнивается. Таким образом независимо от фактической разности давлений в отверстиях И и К, уравнительный золотник автоматически поддер- живает практически равные давления в канавках В и Г. Если в золотнике 3 установлены две одинаковые диафрагмы 4, то расходы в отводах И и К будут одинаковыми, если диафрагмы разные — расходы будут находиться в соответствующем соотношении. Повышению точности работы делителя потока способствует также то, что проходя через тангенциальные отверстия Б, рабочая жидкость приводит золотник 3 во вращательное движение (исключается сопротивление перемещению золотника от трения покоя). Баки гидросистемы. Баки предназначены для питания гидроси- стемы рабочей жидкостью, для компенсации разности объемов полостей гидроцилиндров, пополнения наружных утечек и охлажде- ния рабочей жидкости. Минимальная вместимость бака должна быть не менее 1,5 полезных объемов всей гидросистемы или не менее максимального расхода жидкости, проходящей через бак за 20—30 с. Максимальная вместимость — не более минутного расхода насосных установок, питающихся жидкостью бака. Бак для увеличения поверхности охлаждения обычно выполняют плоской формы. В верхней части бака предусматривается заливная 184
горловина с фильтром грубой очистки. В нижней части должны быть сливное отверстие с пробкой или кран. Для контроля уровня жидкости баки снабжаются уровнемерами, выполненными в виде масломерных реек, контрольных стекол; с этой целью применяются также дистанционные указатели уровня. Внутренняя поверхность баков должна быть гладкой, удобной для промывки. Она предохраняется от коррозии специальными химиче- скими покрытиями. На путевых машинах применяются открытые гидросистемы, поэтому внутренняя полость связана с атмосферой. Для очистки поступающего в бак воздуха применяется сапун. В баках больших размеров для успокоения жидкости при движении предусматриваются перегородки. Трубопроводы. Отдельные аппараты и элементы гидросистемы соединяются между собой трубопроводами. По трубопроводам проходит поток рабочей жидкости, часто под высоким давлением, поэтому к конструкции трубопроводов и их соединений предъявляются повышенные требования. Применяют жесткие металлические трубопроводы, выполненные из цельнотянутых труб, гибкие рукава высокого давления (РВД) и резиновые шланги, используемые в линиях низкого давления. Трубопроводы должны иметь надежное крепление и в то же время должна предусматриваться возможность теплового перемеще- ния при изменении температуры. Внутренняя поверхность металли- ческих труб перед установкой должна подвергаться травлению. Трубы после травления подвергаются продувке сжатым воздухом для удаления окалины. При монтаже трубопроводов следует избегать резких изгибов, уменьшения сечения труб. Гибкие трубопроводы применяют для подключения агрегатов, устанавливаемых с возможностью перемещений (например, к гидро- цилиндрам). РВД состоит из внутреннего резинового слоя, хлопча- тобумажного слоя и металлической оплетки, поверх которой накладывается резиновый, хлопчатобумажный слой и металлическая оплетка. Снаружи рукав покрыт еще одним слоем резины, предохраняющим его от повреждений. В зависимости от назначения рукава могут иметь различное число металлических оплеток. В гидравлических системах применяются различные конструкции соединений трубоп роводов (неподвижные и подвижные). Некоторые из этих типов приведены на рис. 3.43. Соединение с развальцовкой трубы (а) наиболее простое по конструкции, но оно не выдерживает высокого давления, поэтому 185
Рис. 3.43. Неподвижные соединения трубопроводов: а — с развальцовкой трубы; б — шарово-конусные; в — угловое с торцовым уплотнением; г — прямым штуцером. 1 — штуцер; 2 — накидная гайка; 3 — ниппель. применяется, главным образом, в дренажных трубопроводах. При высоких давлениях (до 20—30 МПа) применяют шарово-конусные соединения (б). В них уплотнение происходит за счет прижатия шаровой поверхности ниппеля 3 к конической поверхности штуцера 1. Ниппель к штуцеру прижимается накидной гайкой 2. Соединения (в, г) применяются во многих случаях для подсоединения труб к аппаратам. В этих соединениях применяются резиновые или медные прокладки. Для соединения РВД они снабжаются концевой арматурой (рис. 3.44.). Рис. 3.44. Соединение РВД с конце- вой арматурой; 1 — гайка; 2 — штифт; 3, 4 — кольцо; 5 — ниппель; 6 — втулка; 7 — РВД. 186
Фильтры. Загрязнение рабочей жидкости в процессе работы гидропривода увеличивает износ трущихся деталей гидроаппаратов, снижает КПД гидропривода, повышает нагрев жидкости, нарушает регулировку, приводит к поломкам системы. Для очистки рабочей жидкости в гидросистемах применяются фильтры. Различают фильтры грубой, нормальной, тонкой и особо тонкой очистки, пропускающие частицы размером не менее 100; 10; 5, 5 и 1 мкм. Фильтры более тонкой очистки имеют более развитую поверхность фильтрующих элементов. Фильтры грубой очистки, как правило, выполняются в виде мелкой латунной сетки, натянутой на стакан. Такие фильтры обычно устанавливаются на заливных горловинах масляных баков, в воронках, через которые заливают масло в бак. В зависимости от места установки в гидросистеме фильтры подразделяют на напорные, всасывающие и сливные. Фильтры, устанавливаемые на напорной линии, должны выдер- живать значительное давление жидкости. Всасывающие фильтры предохраняют насос как наиболее чувст- вительный элемент от загрязнения, но с другой стороны, ухудшают условия его работы, т.к. из-за сопротивления на всасывании может произойти разрыв струи или кавитация. Поэтому фильтры в большинстве случаев устанавливают на сливе. Кроме фильтрующих элементов в конструкции фильтров приме- няются также магниты, которые очищают рабочую жидкость от металлических включений. На рис. 3.45. представлена конструкция напорного фильтра тонкой очистки типа Ф 7М. Такие фильтры устанавливаются в гидравлической системе машины ПМГ. Фильтр состоит из стакана 1, в котором размещаются сменный бумажный или картонный фильтроэлемент 2 и головки 3 с индикаторными устройствами и перепускным клапаном 9. В головке имеются входные и выходные отверстия с резьбой для подсоединения трубопроводов. В корпусе 4 индикаторного устройства размещен плунжер 7 с магнитом 6. Справа на плунжер действует давление во входной линии, а слева — давление в выходном отверстии и усилие пружины 5. В корпусе 4 размещены также электрический датчик 8 и магнитный индикатор 11. В качестве электрического датчика используется магнитоуправляемый контакт (геркон). Маг- нитный индикатор 11 связан с диском 10, окрашенным наполовину в зеленый, наполовину в красный цвет. При работе масло поступает через входное отверстие внутрь стакана, проходит через фильтроэ- лемент и через центральный канал поступает в выходное отверстие. 187
Рис. 3.45. Фильтр тонкой очистки Ф 7М: 1 — стакан; 2 — фильтроэлемент; 3 — головка; 4 — корпус индикаторного устройства; 5 — пружина; 6 — магнит; 7 — плунжер; 8 — датчик; 9 — клапан; 10 — диск; 11 — магнитный индикатор. По мере загрязнения фильтроэлемента перепад давления на нем увеличивается, в результате чего увеличивается сила, стремящаяся сдвинуть плунжер 7 влево. Когда степень загрязнения фильтроэле- мента достигает предельно допустимого уровня, плунжер 7 отжима- ется от седла, площадь поверхности, на которую действует давление справа, увеличивается, и плунжер резко передвигается влево. В результате взаимодействия магнита 6 с индикатором 11 и электри- ческим датчиком 8 в глазке для наблюдения появляется красная половина диска 10, а в систему электрооборудования поступает электрический сигнал о засорении фильтроэлемента и необходимости 188
его замены. Если не происходит своевременной замены фильтроэле- мента, срабатывает перепускной клапан и часть рабочей жидкости, минуя фильтроэлемент, поступает из входного в выходной канал. Всасывающий или приемный фильтр устанавливают на нижнем конце всасывающей трубы насоса. В одной из конструкций фильтра (рис. 3.46.) фильтрующий элемент, выполненный в виде гофриро- ванного сетчатого стакана 2, закреплен между крышкой 1 и дном 4. Пружина 3 придает жесткость фильтроэлементу. На дне 4 имеются отверстия 5, закрытые тарельчатым клапаном, который прижимается ко дну усилием пружины 7, установленной на стержень 8. Рис. 3.46. Всасывающий фильтр: 1 — крышка; 2 — сетчатый стакан; 3, 7 — пружина; 5 — отверстие; 6 — клапан. Фильтр погружен в маслянный бак таким образом, чтобы он всегда находился ниже уровня масла, в противном случае будет происходить подсос воздуха и нарушение работы насоса. При нормальной работе масло под действием атмосферного давления проходит через фильтроэлемент, где очищается и поступает во всасывающую трубу насоса. По мере засорения фильтроэлемента разряжение внутри его увеличивается и, когда перепад давления на фильтроэлементе достигает 0,01 МПа (0,1 кгс/см2), приоткрывается перепускной клапан и часть масла начинает поступать в насос через клапан, минуя фильтроэлемент. В этой конструкции не предусмотрен сигнализатор засорения, поэтому фильтр периодически осматривают и промывают. Эти операции обязательно выполняются при замене масла гидросистемы. 189
Теплообменники. При проектировании гидравлических систем большое внимание уделяют обеспечению необходимого температур- ного режима. Для этого существуют устройства как для подогрева, так и для охлаждения рабочей жидкости. В путевых машинах подогрев применяется в гидравлических системах машин, работающих при низких температурах (самоходные снегоуборочные машины). В них применяются электрические нагреватели (ТЭНы). В “летних” путевых машинах применяются охладители масла, воздушные калориферы. В тепловом калорифере Р44-24 (рис. 3.47) масло подводится к входному отверстию 4, проходит по трубкам двух масляных радиаторов 1, включенных параллельно, и выходит через отверстие 6. Радиаторы выполнены из тонких латунных трубок с поперечной решеткой, через которую вентилятором 2 прогоняется воздух. Вентиляторное колесо установлено на валу электродвигателя 3. В некоторых конструкциях вал вентиляторного колеса приводится клиновыми ремнями от трансмиссии. При засорении радиатора повышается сопротивление потоку Рис. 3.47. Калорифер: 1 — радиатор; 2 — вентилятор; 3 — электродвигатель; 4 — входное отверстие; 5 — перепускной клапан; 6 — выходное отверстие. 190
жидкости. Вследствие этого перепад давления превышает допустимую величину, срабатывает перепускной клапан 5 и часть жидкости поступает в выходное отверстие, минуя радиаторы. Калориферы не рассчитаны на высокое давление жидкости. Они устанавливаются на сливных линиях гидросистемы. Вентилятор калорифера включают в случае необходимости. В некоторых конструкциях калориферов перепускной клапан отсутствует, а параллельно калориферу уста- навливают регулируемый предохранительный клапан. Номинальное давление 0,5 МПа (5 кгс/см). При низких температурах окружа- ющего воздуха при помощи винта отжимают предохранительный клапан и жидкость поступает на слив, минуя калорифер. Такая схема используется на машине ПМГ. Для определения температуры рабочей жидкости пользуются показаниями дистанционных термометров, которые устанавливаются на машинах. Максимально допустимая температура рабочей жидкости в масляном баке — 343 К (плюс 70°С). Для автоматического направления потока жидкости в масляный радиатор или непосредственно на слив на некоторых машинах (ВПР-1200) установлен термостатический клапан, отрегулированный на определенную температуру срабатывания. # 3. Рабочие жидкости объемных гидроприводов К рабочим жидкостям для объемных гидравлических приводов предъявляются повышенные требования. Рабочие жидкости должны иметь хорошие смазывающие свойства по отношению к материалам трущихся пар и уплотнений; малое изменение вязкости в диапазоне рабочих температур; высокий объемный модуль упругости; малое давление насыщенных паров и высокую температуру кипения; быть нейтральными к материалам гидравлических агрегатов и защитным покрытиям; обладать высокой механической стойкостью, стабильностью характеристик в процессе хранения и эксплуатации; быть пожаробезопасными, нетоксичными; иметь хорошие диэлектрические свойства. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют мине- ральные масла и синтетические жидкости на кремнийорганической основе. В гидроприводах, работающих при низких температурах, применяют морозостойкие рабочие жидкости, у которых температура застывания ниже минус 60°С. В табл. 3 приведены характеристики наиболее распространенных рабочих жидкостей. В обозначении масла буква И обозначает индустриальное, буква Т — турбинное. Цифра после буквы — среднюю вязкость при температуре + 50°С. 191
Таблица 3 Наименование Плотность, кг/м3 Вязкость при t + 50 Сс-Ст Пределы рабочих температур, °C 1. Индустриальное 20 (И-20) 890 17—23 0—90 2. Индустриальное 30 (И-30) 900 27—33 10—50 3. Индустриальное 50 (И-50) 920 42—58 10—70 4. Турбииое 22 (Т22) 900 20—23 5—50 5. Турбиное 46 920 44—48 10—50 6. Трансформаторное 880 9 -30 +90 7. АМГ-10 10 -60 +80 При эксплуатации гидросистемы необходимо учитывать, что применяемое масло должно быть свободно от кислот, щелочей, воды, механических примесей. Класс чистоты масла по ГОСТ 17216-71 должен быть не грубее 12-го. В путевых машинах ПМГ, РОМ, БУМ, ВПР в качестве рабочей жидкости применяется масло турбинное: Тп22 ГОСТ 9972-74. При работе гидропривода рабочие жидкости, нефтяное масло постепенно загрязняются, в них попадают механические примеси, вода. Однако, путем восстановления (регенерации) они могут быть подготовлены для повторного применения. На железнодорожном транспорте, как и в других отраслях народного хозяйства, действует централизованная система сбора отработавших нефтепродуктов, установлены нормы сдачи отработан- ных масел (от 13 до 45%). На железнодорожном транспорте действует несколько специализированных заводов по регенерации масел. Простейшими установками для удаления воды и механических примесей из масел являются сепараторы. Для восстановления незначительных количеств масел применяется маслорегенерационная установка УРИ М-45 производительностью 45 кг/ч, которая может быть смонтирована непосредственно при дистанциях пути, ПМС и других предприятиях. Эта установка потребляет мощность не более 12 кВт, а общая ее масса — не более 1 т. Установка обслуживается одним человеком. $ 4. Контрольно-измерительные приборы и аппаратура Основными параметрами, подлежащими измерению в гидравли- ческих системах, являются давление и температура рабочей жидкости. В некоторых системах, главным образом при испытаниях и настройке, измеряют расход жидкости. В системах контроля и сигнализации используют реле давления. 192
Избыточное давление в жидкостях и газах измеряют при помощи манометров. Наибольшее распространение получили пружинные приборы. В этих приборах силы, создаваемые измеряемым давлением, сравниваются с упругими силами пружинных элементов. В качестве такого элемента наиболее часто применяется манометрическая трубка (трубка Бурдона), представляющая собой одновитковую трубчатую пружину. Трубка 1 (рис. 3.48), имеющая сечение овальной формы, изогнута по дуге. Один конец трубки запаян, а второй подсоединен к источнику измеряемого давления. Под действием давления сечение трубки 2 деформируется (на рисунке показано пунктиром), что приводит к распрямлению трубки. Степень распрямления пропорци- ональна измеряемому давлению. Конец трубки через передаточный механизм (тяга 6, зубчатый сектор 5, шестерня 2) поворачивает стрелку 4, которая перемещается относительно шкалы 3, показывая величину давления. Кроме механических, применяются также электрические дистан- ционные манометры, состоящие из первичных измерительных преобразователей (датчиков) и вторичных электрических приборов. Манометры подразделяются по классу точности (отношение наибольшей допускаемой погрешности измерений к пределу измеря- емого давления). Чем меньше класс точности, тем точнее прибор. Рис. 3.48. Схема манометра: 1 — трубка; 2 — зубчатое колесо; 3 — шкала; 4 — стрелка; 5 — зубчатый сектор; 6 — передаточный механизм. 13-зак.5О29 193
Приборы с классами точности 0,16; 0,25; 0,4 относятся к образцовым и служат для проверки и тарировки всех остальных промышленных приборов, класс точности которых установлен от 0,4 до 4. Манометры в гидросистемах подключают при помощи вентиля манометра, выполненного по типу гидровентиля (см. рис. 3.30). Для измерения давления одним манометром поочередно в нескольких гидравлических линиях применяется переключатель манометра, обеспечивающий подвод к прибору давления от выбираемой магистрали. Температуру жидкости измеряют при помощи термоэлектрических термометров, основанных на свойстве металлов и сплавов создавать ЭДС в местах соединений разнородных металлов (термопара). Расход жидкости измеряют при помощи тахометрических преоб- разователей, в качестве которых могут быть использованы, например, шестеренные гидромоторы. Чем больший расход жидкости пропуска- ется через гидромотор, тем быстрее вращается его вал, связанный с тахометрическим устройством. Реле давления представляет собой предохранительный клапан, связанный с микропереключателем, к которому подключена сигналь- ная лампочка. Измерительные приборы подлежат периодической поверке орга- нами Госстандарта. О проведении поверки вносится соответствующая запись в паспорт прибора. Контрольные вопросы к главам 1, 2 1. Какие виды гидравлических передач применяются в технике? 2. В чем заключается принцип работы гидродинамических передач? 3. Из каких основных элементов состоит гидродинамическая передача? В чем различия гидромуфты и гидротрансформатора? 4. Назовите основные элементы гидростатического привода. 5. В чем заключается принцип работы гидродомкрата? 6. Какие основные параметры характеризуют работу гидронасо- сов? 7. Как классифицируют роторные насосы? 8. Как классифицируют гидродвигатели в зависимости от движения входного вала? 9. Назначение и устройства гидроаккумуляторов. 10. Назначение и устройство гидрораспределителей. 11. Назначение и конструктивное устройство обратных клапанов. 12. Назначение и устройство предохранительных клапанов. 194
13. Для какой цели применяются и как устроены гидрозамки? 14. Как осуществляется регулирование расхода рабочей жидкости? 15. Какие аппараты предназначены для разделения потоков в заданных отношениях по расходу? 16. Для чего служат гидробаки? Как они устроены? 17. Основные виды трубопроводных соединений. 18. Для чего предназначены и как устроены фильтры? 19. Для какой цели применяются и как устроены теплообменни- ки? 20. Назовите основные требования, предъявляемые к рабочим жидкостям. ГЛАВА 3. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПМГ $ 1. Рабочие органы машины ПМГ Основными рабочими органами машины ПМГ являются 16 трехшпиндельных гайковертов, которые агрегатированы в 4 блока по 4 гайковерта в каждом. Все блоки в основном одинаковы по конструкции и отличаются лишь сборкой — правой или левой, а также типом искателей (для клеммных или закладных болтов). Каждый блок гайковертов имеет раму, которая при помощи гидравлического цилиндра может перемещаться в вертикальной плоскости в трубчатых направляющих (для приведения блока в рабочее и транспортное положение). Кроме того, сами корпуса трехшпиндельных гайковертов для совершения рабочего цикла (завинчивание или отвинчивание гаек) могут перемещаться в вертикальном направлении относительно рамы блока, а также отклоняться в стороны, поворачиваясь вокруг направляющих, прикрепленных к раме блока. Конструкция гидроцилиндров подъема блока соответствует рис. 3.25. Гидроцилиндры, обозначенные на схеме рис. 3.55 как Ц 1, Ц 2, Ц 9, Ц 10 и аналогичные им в остальных блоках гайковертов, представляют собой двухплунжерные устройства, позволяющие на- ряду с обеспечением рабочего цикла (подъем и опускание гайковертов при отвинчивании и завинчивании гайки) производить регулировку хода водил гайковертов по вертикали (60 или 75 мм). Конструкция цилиндра показана на рис. 3.49. Две опоры 1 и 3 установлены соосно и прикреплены к раме блока болтами. В опорах жестко установлены цилиндрические направляющие 6, внутри которых перемещаются плунжеры 8. Их поверхность уплотнена резиновыми кольцами 5. Верхнюю и нижнюю 13* 195
A—A Рис. 3.49. Направляющие водил гайковертов: 1.3 нижняя и верхняя опоры; 2 — палец; 4 — головка плунжера; 5 — кольцо уплотнительное; 6 — направляющая; 7 — масленка; 8 — плунжер; 9, 11 — гайка; 10 — шайба; 12 — винт; 13 — стопор. 196
направляющие охватывает втулка водила гайковерта, в которой закреплен палец 2. При перемещении плунжеров они своими головками 4 упираются в палец, передвигая водила вверх или вниз. Втулка водила может также поворачиваться относительно направля- ющих, обеспечивая угловое перемещение водила. Каждая опора снабжена также регулировочной гайкой 9 с буртиком и подпружи- ненным фиксатором 13, стержень которого входит в паз гайки. Для регулировки хода водила, а следовательно, и рабочего хода гайковерта, необходимо отжать фиксатор и повернуть соответству- ющую гайку на необходимое число оборотов, а затем, установив паз гайки против фиксатора, зафиксировать гайку. В торцы направляющих ввернуты угловые штуцера для подвода рабочей жидкости. В трубопроводы подвода жидкости к направляющим врезаны также трубопроводы для подключения к верхним и нижним штуцерам цилиндров безмоментного съема патрона. Назначение остальных деталей понятно из рисунка. $ 2. Гидромуфта При отвинчивании или завинчивании гаек путевых болтов резко возрастает крутящий момент, прикладываемый к гайке шпинделями гайковертов. Для выравнивания колебаний крутящего момента в трансмиссии предусмотрены маховики, которые обеспечивают накоп- ление запаса кинетической энергии в момент, когда приводные двигатели включены, а патроны гайковертов не соприкасаются с гайкой. Завинчивание гаек требует приложения крутящего момента определенной величины (иначе может быть излишне сжата пружин- ная шайба, сорвана резьба и т.д.). Для этой цели в гайковертах применяются муфты предельного крутящего момента различной конструкции. В конструкции машин ПМГ такая муфта выполнена гидравлической и совмещена с маховиком. Так как ограничение крутящего момента необходимо только при завинчивании (окончательной затяжке) гаек, которую выполняют 8 трехлучевых гайковертов из 16, на машине установлены 8 одинаковых по конструкции гидромуфт, встроенных в корпуса маховиков. Остальные 8 маховиков (на отвинчивающих гайковертах) выполнены без гидромуфт. Гидромуфта (рис. 3.50., 3.50.а, 3.51.) состоит из нижнего диска 1, среднего диска 2, на котором размещены три шестеренных гидравлических насоса 3 типа НШ-10 левого вращения с предохранительными клапанами 8 и приводными шестернями 4, входящими в зацепление с шестерней 5, неподвижно закрепленной на ведомом валу 6, установленном в подшипниках на среднем и нижнем дисках. 197
15 24 14 23 18 13 В—В Рис. 3.50. Гидромуфта 198
10 Рис. 3.50 а. Сечения гидромуфты: 1,2 — диск нижний и средний; 3 — насос HIII-10; 4, 5 — шестерня; 6 — вал; 7 — подшипник; 8 — клапан; 9 — шток; 10, 14 — рычаг; 11, 23 — ось; 12 — колокол; 13 — толкатель; 15 — цилиндр безмоментного съема; 16, 17 — корпус; 18 — шкив; 19 — фланец; 20 — сухарь; 21 — гайка; 22 — втулка; 24 — палец.
См.схему рис.3.55 Рис. 3.51. Схема гидромуфты (Обозначения см. рис. 3.50 а) 200
Средний и нижний диски с установленными на них насосами и клапанами сверху закрыты колоколом 12, образуя корпус маховика с герметичной полостью, заполняемой рабочей жидкостью. В верхней части колокола на полом валу, жестко закрепленном на верхнем диске колокола, на шпонке закреплен шкив 18-клиноременной передачи, приводимой тремя клиновыми ремнями. Для разгрузки гидросистемы от давления шток 9 клапанной пружины отжимается от седла клапана с помощью рычага 10, качающегося на оси 11. По оси полого вала верхнего диска колокола установлен толкатель 13, соединенный рычагом 14 со штоком цилиндра безмоментного съема 15. При перемещении штока цилиндра 15 вверх толкатель движется вниз, одновременно нажимая на концы всех трех рычагов 10, которые, в свою очередь, отжимают от седла штоки подпружи- ненных клапанов. Положение корпуса цилиндра 15 регулируется гайкой с тем, чтобы обеспечить необходимый зазор (2—3 мм) между рычагом 10 и толкателем 13. Гидромуфта предельного момента работает следующим образом. Крутящий момент от шкива клиноременной передачи передается на колокол 12 и жестко связанные с ним верхний и средний диски. Для того, чтобы передать вращение на ведомый вал 6 необходимо, чтобы ведущие шестерни 4 насосов не вращались относительно валов насосов и не проворачивали вал 6 относительно клапана муфты. В этом случае вал 6 будет вращаться с той же угловой скоростью, что и колокол 12. В начале процесса завинчивания гайки, когда сопротивление завинчиванию невелико, и крутящий момент не достигает предель- ного, объем жидкости, находящейся между насосом и шариковым клапаном, не дает возможности валам-шестерням насоса (из-за несжимаемости жидкости) провернуться относительно корпуса насоса. При этом невращающиеся шестерни 4 заставляют вращаться шестерню 5, а с ней и ведомый вал 6 с числом оборотов, равным числу оборотов гидромуфты, выполняющей функцию маховика. Такая же картина будет иметь место и при холостом вращении шпинделей гайковерта. В момент полной затяжки гайки клеммного или закладного болта ведомый вал останавливается, а маховик (гидро- муфта) продолжает вращение под действием накопленной кинетиче- ской энергии и крутящего момента, передающегося от трансмиссии. При этом шестерни 4 насосов начинают обкатываться вокруг шестерни 5, тем самым приводя в действие рабочие шестерни насосов, которые начинают создавать давление в системе насос-предохрани- тельный клапан. Это давление будет ограничено усилиями пружин клапанов. При превышении в системе давления, на которое 201
отрегулированы клапаны, они откроются и перепустят часть жидкости в масляную ванну (корпус) гидромуфты. Таким образом ограничи- вается крутящий момент, который прикладывается к гайке при ее завинчивании. Гидравлическая муфта наряду с осуществлением функции муфты предельного момента обеспечивает также “безмоментный съем” при снятии вращающихся патронов гайковертов с затянутой гайки. “Безмоментный съем” происходит следующим образом. При команде на подъем гайковерта давление подается одновременно на Рис. 3.52. Цилиндр безмоментного съема шпинделя гайковертов: 1 — головка штока; 2 — шток; 3, 1 (> корпус; 4 — кольцо; 5, 12, 15 — гайка; 7, 8, 11 — манжета; 6, 10, 14 — шайба упорная, 9 — гильза; 13 — поршень. 202
цилиндр подъема гайковерта и цилиндр 15 “безмоментного съема”. Шток цилиндра через рычаг 14 нажимает толкатель 13, а через него на концы рычагов 10, которые отжимают пружины предохра- нительных клапанов, прижимающие шарик к седлу. В системе “насос-клапан” происходит сброс давления, ведомый вал 6 останав- ливается, а шестерни 4 свободно обкатываются вокруг остановленной шестерни 5. При этом патрон свободно “безмоментно” снимается с затянутой гайки. Для регулирования усилия пружины клапана (соответственно, предельного крутящего момента на гайке) над корпусами колоколов установлены три фланца 19, закрепленные болтами. После снятия фланцев 19 извлекают сухари 20 и при помощи отвертки поворачивают в нужную сторону шток клапана (на конце штока имеется шлицевой паз для отвертки). При этом гайка перемещается относительно корпуса клапана, ослабляя или затягивая пружину. Сухарь 20 служит для удержания от провора- чивания штока клапана 8. Установка свободных концов коромысел в одной плоскости достигается за счет регулировки положения оси 11 поворотом опорного кронштейна относительно втулки 22. На рис. 3.52. приведена конструкция Цилиндра безмоментного съема. $ 3. Гидравлическая система ПМГ Гидравлическая система машины предназначена для управления рабочими органами блоков гайковертов А 1, А 2, А 3, А 4; подъема и опускания очистителя скреплений; аварийного подъема блоков А 1, А 2, А 3, А 4; управления вентильной системой опорных роликов обеспечения работы гидромуфты; смазки скреплений при отвинчивании гаек. На машинах имеются несколько самостоятельных гидравлических систем — гидросистема управления рабочими блоками А1 и А2 и подъемом и опусканием очистителя скреплений, гидросистема управления рабочими блоками АЗ и А4, гидросистема аварийного подъема блоков гайковертов, гидросистема управления опорными роликами блоков гайковертов, гидросистемы гидромуфт предельного момента, система смазки скреплений. При управлении рабочими блоками А1 и А2 обеспечивается выполнение следующих операций: опускания и подъема блоков при приведении их в рабочее и транспортное положение; опускания и подъема относительно рам блоков трехшпиндельных гайковертов при совершении ими рабочего цикла; управления гидроцилиндрами гидромуфт для безмоментного съема патронов с рельсовых скрепле- ний; подъема и опускания очистителя скреплений. Гидросистема управления блоками АЗ и А4 выполняет эти же 203
Рис. 3.53. Структурная схема гидравлического оборудования.
операции, за исключением управления очистителем скреплений. При рассмотрении гидралической системы машины (рис. 3.53) из общей схемы можно условно выделить системы питания и слива рабочей жидкости НС, управления блоками гайковертов УБГ, управления очистителем скреплений У ОС, вентильную систему управления опорными роликами ВС, аварийную гидравлическую систему АС; ГМ — гидромуфта. Система питания и слива рабочей жидкости. Обеспечивает работу систем управления рабочими блоками, очистителем скреплений, аварийной гидравлической системы, подъема рабочих органов, вентильной системы регулирования установки опорных роликов. Система (рис. 3.54) включает в себя общий бак Б вместимостью 400 л, два одинаковых шестеренных насоса Н1 и Н2 (типа НШ-50); к напорной линии насоса Н1 подключены гидрораспределители и цилиндры рабочих блоков А1 и А2, а также очистителя скреплений. Насос Н2 обеспечивает питание исполнительных механизмов блоков АЗ и А4. Аварийная система (рис. 3.58) питается от ручного насоса. Рабочая жидкость, забираемая из бака насосами Н1 и Н2, пропускается соответственно через фильтры Ф1, Ф2 и через обратные клапаны КО1 и КО2 подается в соответствующие напорные линии. На случай выхода из строя одного из насосов обе напорные линии связаны между собой при помощи вентиля В14, который закрыт при нормальной работе. К напорной линии каждого из насосов подключены предохранительные клапаны КП1 и КП2. Эти клапаны типа 20-200-1-22 отрегулированы на давление 10 МПа (100 кгс/см2). Описание конструкции и работы клапана см. в описании распределительной аппаратуры. Благодаря клапану гидрораспределителя с электрическим управ- лением обеспечивается разгрузка насоса и системы от давления жидкости. Это происходит следующим образом: в момент, когда все гидрораспределители привода рабочих органов обесточены, включа- ется управляющий распределитель предохранительного клапана, в результате чего подаваемая насосом жидкость через клапан направ- ляется на слив. При включении любого электрогидрораспределителя одновременно подается напряжение на катушку разгрузочного клапана, который срабатывает, перекрывая путь масла через клапан КП1 на слив. Для контроля давления рабочей жидкости в напорных линиях насосов предусмотрены манометры МН1 и МН2. Манометры подключены через запорные вентили ВН1 и ВН2 и дроссели ДР 17 и ДР 18. Вентили необходимо открывать только при снятии показаний манометров. 205
Рис. 3.54. Гидравлическая Схема системы питания и слива (насосной станции). К вентильной системе № 1
Сливная линия системы общая, т.е. слив от всех золотников собирается в общую магистраль, пропускается через фильтр ФЗ (магнитный фильтр типа Ф7) и, охлаждаясь в масляном калорифере АК, сливается в бак. При повышении давления в калорифере жидкость через предохранительный клапан КПЗ, отрегулированный на давление, сливается в бак, минуя калорифер. На машинах последних выпусков установлены два калорифера. Для контроля температуры жидкости в баке на щитке приборов рядом с манометрами установлен указатель дистанционного термометра Т. Гидравлическая система машины ПМГ — открытая, т.е. масляный бак сообщается с атмосферой. Для очистки поступающего в бак воздуха предусмотрен сапун Ф5. Система управления блоками гайковертов. В связи с тем, что каждый из четырех блоков гайковертов имеет аналогичные системы управления, работу системы можно проследить на примере одного из блоков. На рис. 3.55. представлена гидравлическая схема управления блоком А1 (условные обозначения аппаратуры соответствуют обоз- начениям на общей гидравлической схеме, прилагаемой к докумен- тации машины). Рабочая жидкость насосом Н1 (см. рис. 3.54) подается к напорному коллектору гидрораспределителей Р3.2, Р3.8, Р3.6. Гидрораспределитель Р3.2 управляет подъемом А1 в транспортное и опусканием в рабочее положение посредством гидроцилиндров Ц26. Гидрораспределитель Р3.2 — трехпозиционный, с электрическим управлением, типа Р102. В нейтральном положении обе отводящие линии соединены со сливом (устройство распределителя приведено на рис. 3.27). Для подъема блока подают напряжение на левую катушку электромаг- нита, золотник распределителя перемещается в левое положение. При этом, рабочая жидкость, пройдя через гидрозамок ЗМ1 (см. рис. 3.36), поступает в штоковую полость цилиндра Ц26, а поршневая полость через гидрораспределитель соединяется со сливной магист- ралью. При установке золотника в исходное (нейтральное) положение гидрозамок препятствует самопроизвольному опусканию блока под действием собственного веса, хотя линии, отходящие от золотника, соединены со сливом. Для опускания блока напряжение подают на правый электромаг- нит распределителя, золотник перемещается вправо, рабочая жид- кость беспрепятственно заполняет поршневую полость и одновременно 207
Al Рис. 3.55. Гидравлическая схема управления блоком гайковертов (УБГ).
отжимает запорный элемент гидрозамка. При этом жидкость, находящаяся в штоковой полости, минуя обратный клапан и отжатый запорный элемент гидрозамка, через гидрораспределитель поступает в общую линию слива и далее — в масляный бак. Т.к. при обходе обратного клапана жидкость проходит через дроссель гидрозамка, опускание блока будет плавным, без резких ударов. Двухходовые распределители Р3.6 и Р3.8 управляют опусканием трехшпиндельных гайковертов на скрепление и безмоментным съемом шпинделя с обрабатываемой гайки. Эти распределители также имеют электрическое управление, но не имеют среднего (нейтрального) положения. Поэтому при обесточенном электромагните и включенном насосе рабочая жидкость через дроссели ДРЗ, ДР4 подается в нижние полости плунжерных цилиндров (направляющие) Ц9, Ц10 и минуя дроссели, — в поршневые полости цилиндров Ц17, Ц18 безмомен- тного съема шпинделей гайковертов. При этом водила гайковертов и рычаги цилиндров удерживаются в верхнем положении. При обработке скреплений, когда управляющий упор трехшпиндельного гайковерта нажимает на толкатель конечного выключателя и последний срабатывает, напряжение подается на катушку электро- магнита гидрораспределителя Р3.6 первого ряда и Р3.8 второго ряда, полное давление (т.к. дроссели на опускание отсутствуют) подается в цилиндры Ц1, Ц2, Ц9, Ц10. При этом водила гайковертов резко опускаются вниз. Начинается процесс отвинчивания и завинчивания гаек. Одновременно давление подводится в штоковые полости цилиндров управления процессом безмоментного съема Щ7 и Ц18. Рычаги гидромуфт не будут воздействовать на шариковые клапаны насосов НШ-10 (установлены в гидромуфте). При перемещении машины корпус трехшпиндельного гайковерта поворачивается вокруг болтового соединения до тех пор, пока ролик конечного выключателя не сойдет с управляющего упора. При полном выходе толкателя конечного выключателя напряже- ние с катушек гидрораспределителей снимается, гидрораспределители устанавливаются в исходное положение, трехшпиндельные гайковер- ты поднимаются в верхнее рабочее положение, а рычаг цилиндра безмоментного съема при помощи толкателя перемещает рычаги, которые отжимают шариковые клапаны насосов НШ10. Насосы работают на слив, муфта перестает передавать крутящий момент, т.е. происходит безмоментный съем шпинделей гайковертов с завинчиваемых гаек. Цикл повторится, как только наконечник искателя встретит очередную гайку. 14-зак.5О29 209
Линия напора Рис. 3.56. Схема управления механизмом подъема очистителя скреплений 210
Управление механизмом подъема очистителя скреплений. Очи- ститель скреплений приводится в рабочее или транспортное поло- жение при помощи двух гидроцилиндров Ц29 и ЦЗО, управляемых гидрораспределителем Р3.1. (рис. 3.56.). Питание осуществляется от напорной линии насоса Н1, поэтому в случае необходимости работы только одним очистителем скреплений можно включать только насос Н1. Для удержания очистителя в поднятом положении штоковая полость цилиндров подключена к гидрораспределителю через гидро- замок ЗМ2. Для аварийного подъема щеток при выходе из строя насоса Н1 или гидрораспределителя предусмотрен подвод к цилин- драм от аварийной системы подъема рабочих органов. Рабочая жидкость подводится к цилиндрам от запорного вентиля В5 (рис. 3.58), минуя гидрозамок. При необходимости опускания очистителя скреплений при неработающем насосе Н1 следует завинтить до отказа регулировоч- ный винт гидрозамка ЗМ2. При этом обе полости цилиндров соединяются между собой и со сливом. Вентильная гидравлическая система управления опорными ро- ликами (рис. 3.57) всех четырех блоков включает в себя вентили В6 — В13 (по два на каждом блоке). Входные штуцеры вентилей В6, В8, В10 и В12 соединены с напорными трубопроводами насосных станций Hl, Н2, а вентилей В7, В9, В11 и В13 — со сливными трубопроводами предохранительных клапанов КП1 и КП2. Выходные штуцеры двух вентилей каждого блока соединены общим трубопро- водом, который через гибкий рукав высокого давления подсоединен к соответствующим гидроцилиндрам опорного ролика ЦР1, ЦР2, ЦРЗ, ЦР4. Принцип работы системы основан на подаче или вытеснении из полости гидроцилиндра определенного объема рабочей жидкости путем открытия или закрытия соответствующих вентилей гидравли- ческой системы. Цилиндры опорных роликов — плунжерные. Применение запорных вентилей и плунжеров практически исключает утечки, и определенный объем рабочей жидкости остается запертым в цилиндре. Регулирование положения опорных роликов необходимо, главным образом, при перенастройке машины для работы с различными типами рельсов (на машинах первых выпусков была установлена система управления опорными роликами с отдельным ручным насосом). При регулировании положения опорных роликов, а следовательно, и крестовины искателей, необходимо выполнять следующие операции. 14* 211
Рис. 3.57. Вентильная гидравлическая система управления опорными роликами 212
Включить насосы Hl и Н2: для опускания крестовин искателей в нижнее положение необходимо открыть нижний вентиль на панели блока (при этом верхний вентиль должен быть закрыт). Как только искатель установится на требуемый уровень, нижний вентиль необходимо закрыть. Для подъема крестовин искателей в верхнее положение необходимо при закрытом нижнем вентиле открывать верхний вентиль и при достижении требуемого уровня установки искателей этот вентиль надежно закрыть. Аварийная гидравлическая система подъема блоков (рис. 3.58). Предусмотрена на случай выхода из строя электрооборудования для питания основных насосов. Она включает в себя ручной поршневой насос ГН-60 с обратными клапанами, манометр контроля давления МНЗ и блок вентилей Bl, В2, ВЗ, В4, В5 типа ВИ-160. На всасывающей линии перед насосом установлен фильтр Ф4. Для подъема любого из 4-х блоков или очистителя скреплений необходимо открыть соответствующий вентиль и ручным насосом подать давление в цилиндры подъема. Напорная линия насоса подключена к штоковым полостям гидроцилийдров, минуя гидрозам- ки. К цил. Ц27 К цил. Ц26 К цил. Ц25 Рис. 3.58. Схема аварийной гидравлической системы 213
В случае необходимости опускания блоков гайковертов без включения основных насосов следует регулировочные винты гидро- замков завернуть до отказа. При этом шариковый клапан гидрозамка отжимается, обе полости гидроцилиндра соединяются между собой и со сливом, блок опускается под действием собственного веса. § 4. Система смазки скреплений Перед завинчиванием или отвинчиванием гаек клеммных и закладных болтов они должны быть смазаны специальной смазкой. Для этой цели на машине ПМГ применяется автономная система смазки (рис. 3.59). Гидросистема смазки состоит из насосного агрегата Н1 (электродвигатель переменного тока мощностью 1,3 кВт и шестеренный насос типа Г11-22), двух масляных баков Б1 и Б2 вместимостью по 50 л. Баки объединены между собой коллектором. Коллектор имеет два штуцера для подвода смазочной жидкости к парапластовым роликам и один штуцер, к которому через муфтовый кран К1 подключен нагнетательный патрубок Н1 и через который может производиться заправка блоков. Потоки смазывающей жид- кости перекрываются кранами. Количество смазывающей жидкости, поступающей к каждому ролику, регулируется при помощи дрос- сельного винта. При заправке уровень смазочной жидкости контро- Рис. 3.59. Схема системы смазки скреплений 214
лируется через смотровое стекло. Заправку блоков можно производить также через горловины баков. Насосный агрегат Н1 можно использовать и для заправки основной гидравлической системы машины. Для этого участок трубопровода от насоса к крану демонтируют, а к магистральному патрубку насоса присоединяют шланг, конец которого опускают в бак гидросистемы. Опускание смазывающих роликов и подъем их в транспортное положение производится при помощи пневмоцилиндров. Перечень элементов к схемам гидравлического оборудования машины ПМГ Таблица 4 Поз. обозна- чение Наименование Общее коли- чество В какую схему вхо- дит Примечание А1-А4 Блок гайковертов 79001-51 4 Рис. 3.53 ДР1-ДР16 Дроссель 79001-5106008 16 Рис. 3.55 Ц1-Ц8 Направляющая 79001 - 5108000 8 Рис. 3.55 d = 30 мм Ц9-Ц16 Направляющая 79001- 5106000 8 Рис. 3.55 И 4* Ц17-Ц24 Цилиндр 79001-5103080 8 Рис. 3.55 D = 30, d = 15, L = 15 АК Калорифер масляный КСК-4- 602ХПЗН ТУ5737-84 1 Рис. 3.54 Р = 1,2 МПа Б Бак масляный 79001-5604000 1 Рис. 3.54; 3.58 V = 400 дм3 B1-BI4 Вентиль ВИ-16 ОМРТУ 26- 07-02-66 14 Рис. 3.57; 3.58 Р = 16 МПа ДР17- ДР18 Винт М 53.24000 05 2 Рис. 3.54 Дроссель ВН1-ВН2 Вентиль манометра М532406000 2 Рис. 3.54 Q = 1,03 дм3/с Р = 12,5 МПа ЗМ1-ЗМ5 Гидрозамок ПМГ 5610000 5 Рис. 3.55; 3.56 К Кран РУ 1/32 ГОСТ 2704-77 1 Рис 3.54 Ду = 15 мм Р = 1 МПа КШ-КП2 Клапан предохранительный 20-200-1-22 ГОСТ 21148-75 2 Рис. 3.54 Р = 20 МПа КПЗ Гидроклапан предохранитель- ный ДГ 5.03.03.000 1 Рис. 3.54 Q = 2,33 дм3/с Р = 0,5 МПа КО1-КО2 Клапан обратный Г51-23 2 Рис. 3.54 Q = 0,583 дм3/с Р = 20 МПа МН1-МН2 Манометр МТ-3 ТУ 250272- 75 2 Рис. 3.54 Р = 16 МПа 215
Окончание таблицы 4 Поз. обозна- чение Наименование Общее коли- чество В какую схему вхо- „дит Примечание Hl, Н2 Насос НШ 50У-2-Л ГОСТ 2 Рис. 3.54 q = 1,1 дм3/с 8753-80 р = и мПа L = 1200 мм Ду = 10 мм РВ1-РВ16 Рукав напорный РВД-10-250 16 Рис. 3.55 Р = 25 МПа ТУ22-3125-74 РВ1-РВ20 —4 Рис. 7. = 500 мм 3.55; 3;57 Р31-Р3.5 Гидрораспределенитль Р102- 5 Рис. 3.55 Р = 20 МПа АЛ34-Т-Г 220.50 q = о,66 дм3/с Р36-Р3.13 Гидрораспределитель Р-102- 8 Рис. 3.55 —“ — ЕЛ 574-ТГ 220.50 Г Термометр ТКП-60/ЗМ-0- 1 Рис. 3. 54 — 120-2,5-6-Г TH 25.7353 033- 86 ф1’ф2 ... ... 20*25 2 Рис. 3.54 О = 16,050 дм3/с Фильтр Ф7М 2{Ю ТУ2-53- р = 20 МПа 1434-79 ФЗ Фильтр магнитный ФМ7 1 Рис. 3.54 0 = 333 дм3/с ТУ2-053-085-75 р = 0.63 МПа Ф4 Фильтр 50-125-1К ГОСТ 1 Рис. 3.58 о = 0 83 дм3/с 21329-75 Ф5 Сапун 20 1 Рис. 3.54 (7=8 дм3/с Ц25.Ц28 Гидроцилиндр 79001-5607100 4 Рис. 3.55 L = 500 мм D = 130 мм d = 80 мм Ц29.Ц30 Гидроцилиндр 79001-5608000 2 Рис. 3.56 L = 350 мм D = 1130 мм d = 60 мм ЦР1-ЦР4 Гидроцилиндр опорного роли- 4 Рис. 3.55 D = 60 мм ка 79001-51.02.100 3 Насос НШ10 ГОСТ Ст. 8753- 24 Рис. 3.51 80 МШМ Насос Г11-22 2 Рис. 3.59 Б1, Б2 Бак масляный 2 Рис. 3.59 V = 50 дм3 К1.-КЗ Кран 3 Рис. 3.59 Контрольные вопросы к главе 3 1. Для чего предназначены и как устроены гидромуфты машины ПМГ? 216
2. Из каких систем состоит гидравлическое оборудование машины ПМГ? 3. Как работает гидравлическая система питания и слива рабочей жидкости (насосная станция)? 4. Из каких элементов состоят и как работают системы управления блоками гайковертов? 5. Как работает система управления очистителем скреплений? 6. Как работает вентильная гидравлическая система? 7. Из каких элементов состоит и как работает аварийная система подъема рабочих органов? 8. Устройство и работа системы смазки скреплений. РАЗДЕЛ IV ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Механизмы машины ПМГ имеют электрический привод, т.е. приводятся в движение электрическими двигателями. В принципе, кажется, проще было бы привод, например, ведущих осей осущест- вить непосредственно от дизеля через механические передачи: муфту сцепления, коробку передач и карданные валы, вместо того, чтобы механическую энергию сначала преобразовывать в электрическую с помощью генератора, а затем эту электрическую энергию с помощью электродвигателей вновь преобразовывать в механическую. И тем не менее, чаще применяют более сложную систему электрического привода механизмов машины. Это объясняется многими преимуществами электрического привода, а именно: элек- трическую энергию легко передавать в любое место машины с помощью проводов; с помощью электродвигателей можно плавно изменять скорость механизмов, где это требуется без сложных и громоздких коробок скоростей; электродвигатели можно непосредст- венно присоединять к механизмам; электродвигательный привод позволяет в широких пределах изменять не только скорость, но и момент, т.е. усилие на механизме. Так, с помощью электродвигателей можно получить большой момент трогания, большое тяговое усилие при трогании машины с места. Всеми перечисленными преимуществами и определяется широкое применение электрического привода на машинах. В последнее время находит распространение наряду с электрическим приводом и гидравлический привод, хотя для этого требуются гидронасосы 217
высокого давления, а для подвода гидравлической жидкости требу- ются маслопроводы, цилиндры и другая аппаратура. Но гидравли- ческие приводы имеют и ряд преимуществ. В данном описании не указываются конкретные типы всех электрических машин и аппаратов по той причине, что применяемая на машинах аппаратура и машины могут быть разного типа в зависимости от года выпуска машины или самой аппаратуры. Поэтому в описании дается только принцип работы аппаратуры и схем управления. Конкретные типы аппаратов даны в спецификации, прилагаемой комплектно с машиной. ГЛАВА I. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА МАШИНЕ Электрическая энергия распределяется по машине с помощью проводов. Основной источник электроэнергии — генератор трехфаз- ного переменного тока ГСФ-200 мощностью 200 кВт, напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Генератор соединен с валом дизеля и ротор его вращается вместе с валом дизеля. Другой источник электрической энергии — кислотная аккумуля- торная батарея, используемая для питания стартера дизеля, а также для питания цепей управления и сигнализации напряжением 24 В постоянного тока. Схема питания цепей управления — однолинейная, то есть плюс батареи соединен с потребителями энергии проводом, а минусом является корпус машины, Генератор ГСФ-200 имеет систему автоматического поддержания заданного уровня напряжения (380+400 В) с помощью корректора напряжения и статическую систему возбуждения. Схема распределения энергии на ПМГ такая же, как и на любой другой машине, как на любом промышленном предприятии и в нашем быту. Она показана на рис. 4. От генератора напряжение поступает на главный автоматический выключатель (автомат), в котором предусмотрена защита сети от коротких замыканий и от перегрузок. От автомата напряжение поступает на магистраль, к которой подключаются распределительные аппараты. С помощью этих аппаратов отдельные приводы механизмов подключаются к магист- рали. Кроме распределительной аппаратуры в цепи привода имеется защитная аппаратура. Автомат выполняет две функции: он является распределительным аппаратом, как, например, рубильник, так как подключает привод к магистрали, и защитным аппаратом, осущест- вляя защиту привода — потребителя энергии при коротких замыканиях и перегрузках. После распределительного и защитного 218
Генератор Генераторный аппаратура Z Аппаратура управления Потребитель энергии Рис 4 Распределение электроэнергии на машине аппарата к цепи питания приводов подключены аппараты управле- ния. С помощью этих аппаратов производится непосредственное дистанционное включение и отключение привода — двигателя или другого потребителя энергии (например, обогревателя, осветительного аппарата и т.п.). Рассмотрим отдельно каждый тип аппаратуры в цепи питания потребителя электрической энергии. 5 /. Распределительная аппаратура К этой аппаратуре относятся: а) рубильники и переключатели (если требуется изменить у потребителя направление вращения или переключиться на другой источник питания (рис. 4.1 а); б) автоматические выключатели — эти аппараты выполняют функции как распределительной, так и защитной аппаратуры (рис. 4.5); в) универсальные переключатели — используются в цепях с небольшими токами (рис. 4.9.6); 219
Рис. 4.1 б. Пакетный выключатель: г) пакетные выключатели (рис. 4.1 б) — отличительной особенностью пакетных выключателей и автоматов является то, что в них разрыв цепи питания при отключении происходит быстро из-за наличия пружины. Благодаря этому уменьшается обгорание контактов этих аппаратов, потому что возникающая при разрыве контактов электрическая дуга быстро гаснет. На рис. 4.1 б изображен пакетный выключатель, где показаны неподвижные контакты 5 и подвижные контакты 9, укрепленные на общем валу. Вал поворачивается рукояткой 2. Для фиксации в заданном положении предусмотрен фиксатор 7. При повороте рукоятки натягивается пружина 3, фиксатор освобождается и подвижные контакты очень быстро рвут электрическую цепь. При таком быстром разрыве цепи обгорание контактов уменьшается, так как возникающая электрическая дуга быстро гасится. 220
§ 2. Защитная аппаратура Любой электрический потребитель должен быть защищен. Это необходимо как для самого потребителя, так и для той электрической сети, от которой он питается. При включении в сеть должны быть осуществлены две защиты: от коротких замыканий и от перегрузок. Если не будет защиты от коротких замыканий (КЗ), то при неисправности в самом потребителе может произойти отключение и других потребителей. Защита от перегрузок предохраняет потребитель от выхода из строя. Самым чувствительным элементом любого электрического аппарата является его обмотка, а точнее — изоляция обмотки. При перегрузках происходит перегрев изоляции, она “стареет”, изоляция провода нарушается, происходит короткое замыкание и выход из строя потребителя. Рассмотрим защитные аппараты. Предохранители (рис. 4.2 а). Предохранитель — распространен- ный защитный аппарат, применяемый и в промышленности, и на транспорте, и в быту. Предохранитель состоит из корпуса и плавкой вставки, защищает потребителя энергии от коротких замыканий и от длительных перегрузок. Если токи превышают допустимые для Рис. 4.2 а. Предохранитель ПР (разборный): 1 — корпус предохранителя; 2 — колпачки; 3 — нож; 4 — контак- тные стойки; 5 — плавкие встав- ки. Б) Рис. 4.2 б. Предохранитель ПН (насыпной). 221
Рис. 4.2 в. Защитная характери- стика предохранителя. данного потребителя, то плавкая вставка перегорает и цепь питания потребителя прерывается. Как видно из защитной характеристики предохранителя (рис. 4.2 в), разрыв цепи питания происходит тем быстрее, чем больше величина тока превышает допустимую для данного потребителя. Плавкие вставки предохранителей калиброваны, они рассчитаны на определенный (номинальный) ток — /н, т.е. допустимый для данного предохранителя. Корпуса предохранителей выполняют из керамики- фарфора, стекла или специального картона — фибры. Некоторые предохранители выполняются с заполнением мелким кварцевым песком (типа ПН — предохранитель насыпной). При перегорании плавкой вставки песок заполняет образовавший- ся разрыв и быстро прекращает горение возникающей электрической дуги. Этой же цели, то есть для быстрого разрыва электрической дуги, чтобы перегорание вставки происходило в нескольких местах, плавкие вставки в предохранителях на большие токи выполняются особой формы, и это также способствует быстрому гашению дуги (рис. 4.2 а). Быстрое гашение дуги, как уже упоминалось, необходимо для защиты контактов, а также для того, чтобы как можно быстрее прервать ток короткого замыкания, который может достигнуть очень больших величии и произвести значительные повреждения или вызвать пожар. 222
Недостаток предохранителей — необходимость замены плавких вставок после их сгорания. Тепловые реле. Предназначены для защиты потребителей энергии от длительных перегрузок. Основной элемент теплового реле — биметаллическая пластина. Эта пластина состоит из двух пластин, скрепленных одна с другой методом прокатки. Пластины изготовлены из металлов, имеющих разные коэффициенты линейного удлинения при нагреве. Так как пластины жестко скреплены между собой и представляют одно целое, а при нагреве удлиняются по разному, то при нагреве биметаллическая пластина изгибается. Изгиб пластины тем больше, чем выше температура нагрева, а температура нагрева в свою очередь зависит от величины тока. При прохождении тока через биметал- лическую пластину, она нагревается и изгибается от нагрева. Величина изгиба пластины зависит от величины проходящего тока. На этом принципе и построено тепловое реле. Однако, тепловое реле не обеспечивает защиту от коротких замыканий, так как короткое замыкание необходимо отключать очень быстро, практически мгновенно, а биметаллическая пластина изги- бается относительно долго. Рис. 4.3. Тепловое реле. Принципиальная схема: 1 — биметаллическая пластина; 2 — блок-контакты; 3 — пружина; 4 — кнопка ручного возврата; 5 — траверса с блок-контактами. „ Цепи управления Если ток потребителя, проходящий через биметаллическую пластину, превышает допустимый, то пластина 1 изгибается настолько, что траверса 5 соскакивает с пластины и с помощью 223
пружины 3 блок-контакты 2 разъединяются и отключают аппарат управления, включающий потребителя энергии. После остывания пластины траверсу ставят в исходное положение кнопкой ручного возврата 4. Реле максимального тока (рис. 4.4.). Эти реле предназначены для быстрого, почти мгновенного, отключения токов короткого замыкания или недопустимых перегрузок, т.е. таких перегрузок, которые могут вывести из строя потребителя энергии. Например, для двигателей постоянного тока нагрузка, превышающая трехкрат- ную от номинальной, недопустима, так как может вызвать “круговой огонь” на коллекторе двигателя и вывести его из строя. Рис. 4.4. Принципиальная схема электромагнитного реле (напряже- ния или тока): 1 — втягивающая катушка; 2 — якорь реле; 3 — регулировочный винт изменения уставки срабатыва- ния реле; 4 — пружина; 5 — Н.О. и Н.З. контакты. По принципу действия реле максимального тока (обычно обозначается РМ), также как реле напряжения, контакторы и магнитные пускатели, является электромагнитом, который преодоле- вает сопротивление пружины и притягивает траверсу (якорь) с контактами, когда ток, проходящий через катушку реле, достигает величины тока срабатывания. При этом контакт реле размыкает цепь управления потребителя энергии и он отключается от питающей сети. РМ имеют небольшое число витков катушки, но через катушку протекает большой ток, так как она включается последовательно с потребителем энергии. Сила притяжения электромагнита определя- ется произведением числа витков катушки и тока, протекающего через катушку Fs IW, где I — ток катушки; W — число витков катушки. Поэтому у катушек реле напряжения, где токи малы, число витков порядка нескольких тысяч, а у максимальных реле — обычно порядка 2—10. 224
При малом числе витков индуктивность катушки мала и это повышает быстродействие реле, что как раз и необходимо при отключении токов короткого замыкания или недопустимых перегру- зок. Автоматические выключатели. Автоматические выключатели или автоматы, как их называют — распространенные защитные аппараты, которые могут быть использованы одновременно и как аппараты распределительные. Автоматы выполняют те же защитные функции, что и предохра- нители, а именно, могут защищать от коротких замыканий и длительных перегрузок, а, кроме того, могут защищать и от недопустимых перегрузок. Однако, в отличие от предохранителей, где после срабатывания защиты необходимо заменять сгоревшую плавкую вставку, автомат достаточно включить повторно. Этим автоматы удобны в эксплуа- тации, но по своей конструкции аппараты более сложны и более дорогие. Рис. 4.5. Автоматический выключатель. Принципиальная схема: 1 — главные контакты; 2 — пружина; 3 — биметаллическая пластина <ТР); 4 — максимальный расцепитель (МР); 5 — независимый расцепитель (HP); 6 — рычаг с защелкой; 7 — рукоятка включения и отключения вручную; 8 — дугогасительная камера. Для приведения автомата в рабочее состояние достаточно повернуть рукоятку или нажать кнопку включения, если автомат с моторным приводом. Защитными устройствами автомата являются расцепители. Автоматы выполняются в трехполюсном, двухполюсном и одно- полюсном исполнении. 15-зак.5О29 225
Автомат для защиты может иметь тепловой, максимальный или оба типа расцепителя одновременно, т.е. комбинированный расце- питель. Расцепитель тепловой осуществляет защиту потребителя от длительных перегрузок. Расцепитель максимальный осуществляет защиту от коротких замыканий и недопустимых перегрузок. Принцип действия максимального и теплового расцепителей такой же как и у теплового и максимального реле. От реле расцепители отличаются тем, что не имеют контактов. Расцепители при срабатывании действуют на защелку автомата, которая “расцепляет” контакты автомата и отключает потребитель. Автомат, снабженный только тепловым расцепителем, имеет соответствующее обозначение, например, АП50-ЗТ, что означает: автомат на ток до пятидесяти ампер, трехполюсный с тепловым расцепителем. Если у автомата только максимальный расцепитель, то он обозначается АП50-ЗМ. Автомат с комбинированным расце- пителем обозначается АП50-ЗТМ. Помимо этих расцепителей автоматы могут иметь независимый расцепитель для дистанционного отключения автомата и минималь- ный — для отключения автомата при исчезновении напряжения. Примененный на машине ПМГ главный автомат типа А3736ФУЗ имеет моторный привод включения и независимый расцепитель, а также расцепители тепловой и максимальный. § 3. Аппаратура управления Непосредственное включение в работу потребителей энергии, например, двигателей, и отключение их производится с помощью аппаратуры управления. Распределительная и защитная аппаратура, за исключением автоматических выключателей, для оперативного включения потребителей обычно не используется. С помощью этих аппаратов только подготавливается цепь включения и защиты потребителя от аварийных режимов. Так, для включения двигателей гайковертов или других двига- телей механизмов сначала включается автомат этого двигателя, а затем, нажав кнопку управления или тумблер, включают магнитный пускатель, который своими контактами подключает двигатель к сети питания. К аппаратуре управления относятся: командоконтроллеры, кон- такторы, магнитные пускатели, универсальные переключатели, реле времени и напряжения, концевые выключатели, кнопки и тумблеры. 226
Командоконтроллеры применяются для коммутаций (переключе- ний) в цепях постоянного и переменного тока. По конструкции они бывают барабанные, кулачковые, плоские или щеточные. Устройство кулачкового контроллера показано на рис. 4.6. Рис. 4.6. Контроллер КВ-1552: 1 — реверсивная рукоятка; 2 — штур- вал; 3 — корпус; 4 — реверсивный барабан; 5 — контактный элемент; 6 — главный барабан; 7 — кулачковая шай- ба; 8, 9 — планки; 10, 13 — пружины; 11 — фиксатор; 12 — рычаг; 14 — храповики. В плоских контроллерах на изоляционной плите по окружности располагаются неподвижные контакты, а подвижный контакт, связанный с маховичком или рукояткой, при повороте рукоятки вправо или влево скользит по неподвижным контактам, замыкая цепи подключенных к контактам аппаратов. Барабанные контроллеры являются устаревшей конструкцией и применяются на старых кранах и машинах. Подвижные контакты здесь располагаются на цилиндре-барабане в виде участков сектора. При повороте барабана такой сектор-контакт соединяется с непод- 15' 227
Рис. 4.6 а. Контактный элемент контроллера КВ-1552: 1,3 — контактные болты; 2 — пружина; 4 — держатель; 5 — подвижной контакт; 6 — рычаг; 7 — ролик; 8 — изолятор; Г — место установки шаблона при проверке провала контактов. вижным контактом и замыкает цепь. Недостатком таких контрол- леров является обгорание контактов из-за возникающей при разрыве цепи электрической дуги, которая гасится медленнее, чем при более быстром разрыве цепи, как это происходит у кулачковых контрол- леров. В кулачковых контроллерах на валу маховичка или рукоятки насажены кулачки с фигурным профилем, по которым при вращений маховичка перекатывается ролик, связанный с подвижным контактом. Когда ролик набегает на выступ кулачка, подвижный и неподвижный контакты размыкаются или замыкаются. Такие контроллеры снаб- жены дугогасительными камерами для быстрого гашения дуги и поэтому допускают большее число коммутаций, и контакты здесь разрывают цепь быстрее, что тоже уменьшает обгорание контактов. Контакторы. Как с помощью контроллеров, так и с помощью контакторов производятся коммутации в цепях потребителей энергии. Контакторы (рис. 4.7.) состоят из втягивающей катушки (1), которая при включении притягивает якорь (10) с установленными на нем контактами (8), которые при этом замыкают или размыкают цепи питания. Контакторы имеют главные или силовые контакты и блокировочные или вспомогательные (12) контакты. Главные кон- такты — в цепи потребителя энергии и через них проходит ток потребителя. Блокировочные контакты используются в цепях управ- ления для осуществления блокировок и сигнализации и рассчитаны на небольшие токи. 228
Рис. 4.7. Схема контактора. 6 У всех аппаратов управления контакты подразделяются на нормально открытые, которые замыкают цепь при включении аппарата (Н.О. контакты или замыкающие) и нормально закрытые, которые размыкают цепь при включении аппарата (Н.З. контакты или размыкающие). При размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга (Д). Для гашения дуги во избежание обгорания контактов у контакторов предусматриваются дугогасительные камеры (7), а кроме того, контакторы постоянного тока имеют катушку (3) так называемого магнитного дутья. Смысл этого устройства заключается в том, что при прохождении тока через катушку создается магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем электрической дуги, выталкивает дугу в дугогасительную камеру. Горение дуги прекращается, так как в камере с деионными решетками (6) она остывает и, кроме того, при “выдувании” длина дуги, а значит и ее сопротивление увеличиваются, что также способствует ее быстрому гашению. Пружина 11 возвращает якорь в исходное положение после отключения катушки и исчезновения магнитного потока (Ф). Пружина 9 снижает вибрацию контактов. Магнитные пускатели. По своему устройству магнитные пуска- тели, также как и контакторы, имеют втягивающую катушку, главные или силовые контакты и блок-контакты. Используются магнитные пускатели для включения потребителей трехфазного переменного тока. Иногда магнитные пускатели монтируются и поставляются комплектно с тепловыми реле на одной плите. 229
Рис 4 8 Схемы магнитных пускателей а — с прямоходовой подвижной системой, б — с подвижной системой поворотного типа Магнитные пускатели с прямоходовой подвижной системой (рис. 4.8 а) имеют магнитопровод 1 с катушкой 2 (обмоткой управления). При прохождении тока ( по катушке под действием магнитного потока Ф якорь, преодолевая усилие пружины 3, притягивается к магнитопроводу и контакты 6 и 5 замыкаются. Нажатие контактов обеспечивает пружина 7. Коротко-замкнутый виток 8 предотвращает вибрацию контактов. При отключении питания катушки якорь пружиной 3 возвраща ется в исходное положение. Магнитные пускатели с подвижной системой поворотного типа (рис. 4.8 б) в принципе ничем не отличаются от прямоходовых за исключением поворотного магнитопровода. Реле времени. Реле времени или как их еще называют — таймеры (от английского слова TIME) позволяют производить включение или отключение аппаратов с выдержкой времени. Время выдержки у различных типов таких реле различно и изменяется от долей секунды до нескольких часов. Применяют следующие типы реле времени: 230
Рис. 4.9 а. Габариты и установочные размеры конечного выключателя моментного действия ВК-ЗООА: 1 — корпус металлический; 2 — контакт неподвижный; 3 — контакт подвижный; 4 — пластмассовый рычаг; 5 — контактные зажимы; 6 — винт крепления крышки; 7 — рычаг; 8 — ролик; 9 — шлицевый валик; 10 — пружина; 11 — поводок; 12 — шарик; 13 — ось стальная; 14 — прокладка из маслостойкой резины; 15 — основание; 16 — пластмассовая пробка; 17 — крышка; 18 — прокладка из маслобензосгойкой резины; 19 — сухарь; 20 — винт; 21 — пластинчатая пружина; 22 — винт заземления; 23 — планка; 24 — защелка; 25 — винт; 26 — возвратная пружина.
электромагнитное, пневматическое, электронное, электромашинное. На машине ПМГ применены реле времени с выдержками 3 с, 8 с и 25 с (типа ВЛ48УЗ, электронные). На некоторых машинах вместо сравнительно дорогих электронных реле применены RC цепи. В таких цепях разряд конденсатора С происходит через сопротив- ление и время разряда зависит от величины разрядного сопротив- ления R. Такие RC цепи используют, если не требуется большой точности, при выдержке времени. Концевые выключатели. Эти аппараты предназначены для ограничения хода механизмов. Когда какой-нибудь механизм, перемещаясь, доходит до концевого выключателя и нажимает на него, происходит отключение перемещения механизма, он отключа- ется от питающей сети и останавливается. Концевые выключатели имеют по одному или по два НО и НЗ контакта и имеют различное конструктивное исполнение в зависи- мости от того, где и в каком режиме они работают. 1. Рычажные — используются обычно на кранах. 2. Нажимного типа — на станках и для дверных блокировок. 3. Моментного типа (рис. 4.9а) — применены на машине ПМГ на блоках гайковертов. Их применяют там, где требуется по условиям работы частое включение и отключение и поэтому возможно обгорание контактов. В этих выключателях возникающая при разрыве дуга гасится благодаря быстрому, “мгновенному” разрыву цепи. Кнопки управления. Кнопки управления находят широкое применение при дистанционном управлении механизмами. Они используются как одиночно, так и в виде кнопочных постов управления с несколькими кнопками, например, на выносных пультах. Кнопки имеют один или два контакта, которые замыкают или размыкают цепи управления при нажатии на кнопку. Тумблеры. Используются так же как и кнопки управления. Имеют два или три положения. Например, “включено” и “отключено” или “вверх”, “вниз ' и “отключено”. Выполняются с фиксацией поло- жения и самовозвратом в отключенное положение при отпускании тумблера. Универсальные переключатели (УП). Применяются для переклю- чений в нескольких цепях или как избиратели режима работы (на ПМГ выбирается режим работы тяговых двигателей: параллельное включение, последовательное, индивидуальное, а также ступени ослабления поля двигателей). По своей конструкции УП похожи на командоконтроллеры. В обоих случаях переключения производятся с помощью кулачков, расположенных на оси рукоятки. В отличие от командоконтроллеров 232
Рис. 4.9 б. Универсальный переключатель УП5300: а — общий вид; б — секция; 1 — рукоятка; 2 — фиксатор; 3 — секция; 4 — центральный валик; 5 — шпилька; 6 — контактная скоба; 7 — пластмассовая перегородка; 8 — кулач- ковая шайба; 9 — зажим; 10 — скоба с контактами; 11 — контактный палец. 6) УП рассчитаны на небольшие токи, используются преимущественно в цепях управления и не имеют дугогасительных камер. ГЛАВА 2. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА На путевых машинах в качестве источника электрической энергии применяются дизель-генераторные установки с генератором перемен- ного тока напряжением 380 В. Однако, на машинах помимо потребителей переменного тока имеются и потребители постоянного тока, такие, как подъемные электромагниты, электродвигатели постоянного тока, а также аппаратура управления, работающая на постоянном токе. Поэтому необходимо переменный ток, вырабатываемый генерато- ром, преобразовывать в постоянный. Такие преобразователи или выпрямительные устройства могут быть электромашинными, когда двигатель, питающийся переменным током, вращает генератор постоянного тока, питающий потребителей постоянного тока или выпрямительные устройства диодные, где применяются полупровод- никовые диоды. Полупроводниковым диодом или вентилем называют элемент, 233
Путь тока Рис. 4.10. Схема однополупериодного выпрямителя пропускающий ток только в одном направлении. Диод имеет два внешних вывода. Вывод диода, отмеченный знаком “плюс”, называют анодом, а знаком “минус” — катодом. Рассмотрим схемы некоторых диодных выпрямительных устройств. Однополупериодная схема выпрямителя (рис. 4.10). Эта схема с одним диодом широкого применения не имеет, потому что выпрямленное напряжение и ток имеют большие пульсации. Величина выпрямленного напряжения U = 0,45t/ , п ’ пер ’ где 1/пер — напряжение переменного тока, Un — выпрямленное напряжение. Двухполупериодный выпрямитель (рис. 4.11). Это очень распро- страненная схема выпрямления. Здесь выпрямленное напряжение Рис. 4.11. Схема двухполупериодного выпрямителя ts 234
Un = 0,9t/nep, а пульсации в два раза меньше, чем в однополупе- риодной схеме. Трехфазная нулевая (рис. 4.12). Такая схема также довольно широко применяется. Например, по такой схеме выполнено питание Рис. 4.12. Схема трехфазовая нулевая. Рис. 4.13. Схема мостовая. 235
подъемных электромагнитов на путевых машинах ВПО-ЗООО и ЩОМ-4 и на балластерах. В этой схеме Un = l,17Z7nep и очень незначительные пульсации. Мостовая схема выпрямления (рис. 4.13). При такой схеме выпрямленное напряжение почти не имеет пульсаций. Такая схема на машине ПМГ использована для питания спидометра. Здесь = 2>34%Г Тиристорный преобразователь ТП-800/400-У2. На машине ПМГ для питания тяговых двигателей постоянного тока применены тиристорные преобразователи. Тиристор — это полупроводниковый управляемый вентиль — диод, с помощью которого можно получить изменяемое по величине напряжение постоянного тока. Регулируемый тиристор помимо анода и катода, как это имеет место у диодов, имеет третий управляющий электрод. В зависимости от тока управления I (рис. 4.14), подаваемого на управляющий Рис. 4.14. Тиристор. Здесь t/np. /пР — напряжение и ток в прямом направлении; £/обр. /обр — напряжение и гок в обратном направлении; 4/Про — максимальное прямое напряжение, при котором тиристор “открывается” при /у = 0. 236
электрод, изменяется выходное напряжение постоянного тока от О до 400 В (400 В на 15 позиции командоконтроллера). Как видно из характеристики, при токе управления / тах тиристор будет работать как полупроводниковый диод, т.е. будет пропускать ток как только на анод будет подан положительный потенциал, иначе говоря, полностью “откроется”. Рис. 4.14а. Здесь: а — ток управления Jymax’, б — /У2 < /ушах! в — /у1 < Аг: 141 — выпрямленное напряжение; Упер — напряжение переменного тока. На рис. 4.14а показано, как в зависимости от величины тока управления изменяется момент открытия тиристора для случая двухполупериодного выпрямителя. Здесь при / тах тиристор полностью открыт и выпрямленное напряжение максимальное <^dmax)- При меньших токах управления тиристор открывается не полностью, а выпрямленное напряжение уменьшается. 237
Одним из параметров, характеризующих качество тиристора, является обратное напряжение, т.е. напряжение, прикладываемое к тиристору в отрицательный полупериод, когда тиристор “закрыт”. Если обратное напряжение превышает допустимое для данного типа тиристора, то он пробивается, т.е. теряет свои вентильные свойства и пропускает ток в обоих направлениях. Регулирование выпрямленного напряжения происходит от сигнала, которым определяется момент “отпирания” тиристора, т.е. момент, когда тиристор начинает пропускать ток и выпрямленное напряжение. После “отпирания” тиристора его уже нельзя “закрыть” до тех пор, пока напряжение переменного тока, которое он выпрямляет, не пройдет через нуль. Транзисторы. Транзистор — полупроводниковый элемент, пред- назначенный для усиления, генерирования и коммутации электри- ческих сигналов. Транзистор имеет три вывода: эмиттер, коллектор и базу (рис. 4.15). ₽-И~Р Эмиттер Л~Р-Л Рис 4 15. Управляющий сигнал поступает на базу. Пока сигнал на базу не поступил, транзистор “заперт” и ток от эмиттера к коллектору не проходит. При подаче сигнала на базу транзистора он “отпирается” и через него проходит ток, благодаря этому включается подсоединенный к нему аппарат, например, реле. 238
Величина коллекторного тока /к = /g-/3 зависит от величины управляющего сигнала, т.е. тока /б, как это видно из статической характеристики транзистора (рис. 4.15 а, 4.15 б). Рис. 4.15а. Выходная статическая характеристика транзистора. 1к = № ------0 Коллектор Рис. 4.156. Включение транзистора по схеме с общим эмиттером. Здесь: 1/эб — напряжение между базой и эмиттером; t/к, — напряжение между коллек- тором и эмиттером; fi— коэффициент усиления. 239
Как видно из характеристики (рис. 4.15 а), чем больше ток базы тем больше и ток коллекторный I . Транзисторы подразделяются по мощности: маломощные, средней мощности и большой. Соответственно ток коллектора у транзисторов — от 0,01 до 10 А, а мощность — от 0,01 до 100 Вт. ГЛАВА 3. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ Автоматическое управление механизмом или приводом, т.е. управление без участия человека, осуществляется системой автома- тического управления, состоящей из управляющего устройства и объекта управления, которым может быть двигатель или иной механизм. При автоматическом управлении на объект управления произво- дится управляющее воздействие, с помощью которого достигается поставленная цель, например, поддержание постоянной скорости или постоянного момента, или поддержание неизменного положения механизма. Однако, объект управления помимо управляющего воздействия может испытывать и возмущающее воздействие, т.е. такое, которое нарушает или искажает результат управляющего воздействия. Возмущающим воздействием может быть изменение нагрузки или изменение температуры нагрева обмоток двигателя. Например, задав определенный ток возбуждения генератору, мы хотим иметь постоянное напряжение на нем. Однако, при работе генератора его обмотка будет нагреваться, или изменится окружа- ющая генератор температура. Вследствие этого изменится сопротив- ление обмотки возбуждения и ток в ней, значит может измениться напряжение генератора и оно не будет постоянным из-за этих возмущающих воздействий. Системы автоматического управления подразделяются на разо- мкнутые системы и замкнутые, или как их иначе называют, системы с отрицательной обратной связью. Рассмотрим структурные схемы таких систем. Любая система автоматического управления состоит из задающего устройства, усилителя, где задающий сигнал усиливается, и объекта управления, на который поступает усиленный сигнал и действует возмущающее воздействие. § 1. Разомкнутая система В разомкнутой системе возмущающее воздействие автоматически не устраняется и поэтому выходная величина в такой системе не 240
Разомкнутые системы а) Структурная схема 6) Функциональная схема Замкнутые системы в) Структурная схема г) Функциональная схема Рис 4 16 Системы автоматического регулирования Здесь ЗУ — задающее устройство, У — усилитель, ОУ — объект управления, ВВ — возмущающее воздействие, п — скорость вращения, ОВ — обмотка возбуждения, ООС — обмотка обратной связи 16-зак 5029 241
остается неизменной. Иными словами, задав на входе системы задающим устройством определенную величину, мы не можем быть уверены, что на выходе получим требуемую величину, если изменятся нагрузка или температура. Рассмотрим для примера функциональную схему управления напряжением генератора (рис. 4.16 а, б) постоянного тока. Здесь задающим устройством является обмотка возбуждения генератора с реостатом возбуждения РВ, с помощью которого можно изменять величину задания, а значит и выходную величину, т.е. напряжение генератора. Усилителем является генератор, а исполнительным механизмом — двигатель, питаемый от генератора. Скорость двигателя постоянного тока зависит от приложенного к нему напряжения и от нагрузки на двигателе. Нагрузка в данном случае является возмущающим воздействием. Другим возмущающим воздействием является изменение температуры нагрева обмотки возбуждения ОВ генератора, нагревающейся при работе. От этого изменяются ее сопротивление и ток возбуждения, что влечет за собой уменьшение напряжения, подводимого к двигателю, а значит и скорости двигателя (п). Таким образом для поддержания неизменной скорости двигателя в процессе работы необходимо вручную регулировать реостатом ток возбуждения генератора. То есть выходная величина в разомкнутой системе регулирования нестабильна и автоматический контроль за выходной величиной не осуществляется. Такие системы просты и применяются там, где точность не требуется. £ 2. Замкнутые системы Там, где требуется по условиям работы точное поддержание уровня выходной величины, применяют замкнутые системы регули- рования с отрицательной обратной связью (ООО. Здесь на вход системы, в данном случае на генератор, сигнал поступает не только от задающего устройства, но и от выхода. В системе поддержания неизменной скорости это будет сигнал от тахогенератора, соединен- ного с валом двигателя. Этот сигнал обратной связи имеет знак, обратный задающему, и вычитается из него. Результирующий сигнал, поступающий на вход системы, является разностью двух сигналов. (В сложных системах регулирования таких сигналов может быть несколько). Структурная схема в этом случае будет выглядеть, как показано на рис. 4.16 в, а функциональная — как на рис. 4.16 г. В этом 242
случае потребуется специальный генератор, имеющий не одну, а две обмотки возбуждения, либо дополнительное суммирующее устройство. Для простоты изложения и понимания рассмотрим генератор с двумя обмотками. В этом случае и обмотки генератора должны быть рассчитаны на гораздо большие токи, как это станет ясно из дальнейшего объяснения. Дело в том, что так как сигнал обратной связи вычитается из задающего, а результирующий должен быть таким, чтобы обеспечить полное напряжение на генераторе, то, естественно, задающий сигнал (в нашем случае — ток в обмотках возбуждения) следует увеличить. Для наглядности рассмотрим такой пример: чтобы скорость двигателя была 1000 об/мин (частота вращения), напряжение генератора должно быть 220 В и ток возбуждения его 10А. Если принять, что ток в обмотке обратной связи 20 А, то для того, чтобы результирующий ток был 10 А, в задающей обмотке должно быть 30 А. Теперь, если из-за увеличения нагрузки или температуры скорость двигателя уменьшится, то уменьшается и напряжение тахогенератора, а значит и ток возбуждения в обмотке обратной связи. Но тогда немедленно возрастет результирующий ток. Например, ток в обмотке обратной связи стал не 20, а 18 А из-за уменьшения скорости двигателя. Результирующий ток при этом станет: 30-18 = 12 А вместо 10А. Напряжение генератора возрастет, а скорость двигателя поднимется до прежнего уровня. Наоборот, если при сбросе нагрузки скорость двигателя станет возрастать, то возрастет и ток в обмотке обратной связи, например, до 22 А. Результирующий ток при этом уменьшится до 8 А, а скорость двигателя снизится опять до заданного уровня. Таким образом, с помощью обратной связи скорость двигателя автоматически, без ручного вмешательства поддерживается неизмен- ной. Пример генератора с двумя обмотками возбуждения приведен для наглядности. В реальных системах автоматического регулирования используется обычный генератор с одной обмоткой возбуждения, которая питается от усилителя, на вход которого подаются и задающий сигнал и сигнал обратной связи, причем, обратных связей может быть несколько: по напряжению, току, положению механизма, частоте вращения и др. 16* 243
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ § 1. Двигатели постоянного тока Принцип действия двигателей постоянного тока основан на взаимодействии двух магнитных полей или двух магнитов, которые, в зависимости от положения их полюсов, будут притягиваться друг к другу или отталкиваться, то есть создадут вращающий момент. На машине один из магнитов — это неподвижная обмотка возбуждения статора, а второй — это секция обмотки ротора, соединенная с ламелями коллектора. Таких секций у ротора может быть несколько десятков и каждая из них соединена с ламелями коллектора. Эти секции получают питание через прилегающие к коллектору щетки, но только тогда, когда щетки соприкоснутся с ламелями коллектора, к которым присоединена данная секция. В этот момент, если к щеткам подведено питание, по секции протекает ток и создает магнитное поле, взаимодействующее с полем обмотки возбуждения. Секция притягивается или отталкивается от полюсов обмотки возбуждения и поворачивает ротор двигателя. При повороте на какой-то угол ротора и коллектора, ламели данной секции соскальзывают со щеток и секция обесточивается. Ее магнитное поле исчезает, однако, к щеткам подходят ламели следующей секции и ротор снова поворачивается. Затем подходят следующие секции и ротор начинает вращаться. Для реверсирования двигателя надо поменять полярность, то есть направление тока в одной из обмоток, возбуждения или ротора. Одновременное изменение полярности в обеих обмотках направление вращения не изменяет. Двигатель постоянного тока - сложная машина. Помимо обмоток возбуждения и ротора у двигателей могут быть обмотки дополни- тельных полюсов, компенсационная обмотка и стабилизирующая. Двигатели не допускают перегрузок по току свыше 2,5—3 от номинального, иначе двигатель может выйти из строя. В качестве тяговых двигателей на машине ПМГ применены двигатели постоянного тока. Такой выбор не случаен. Сегодня на наших железных дорогах двигатели постоянного тока в качестве тяговых применяют повсеместно. Это объясняется тем, что в отличие от двигателей переменного тока, которые и проще и дешевле двигателей постоянного тока, у двигателей постоянного тока можно легко, изменением подводимого напряжения, регулировать скорость. Скорость можно регулировать и изменением поля двигателя, наконец, что очень важно, можно получить большой момент тяги при трогании поезда. 244
Недостатком машин постоянного тока по сравнению с асинхрон- ными двигателями является то, что они более сложны и дороги и требуют постоянного ухода за коллектором и щетками. В настоящее время применяют частотное регулирование скорости у асинхронных двигателей, т.е. изменяют подводимую к двигателю частоту, что позволяет плавно изменять скорость двигателя. Однако для этого требуются сложные и дорогие преобразователи частоты, не освоенные еще нашей промышленностью для больших мощностей. Типы двигателей постоянного тока (рис. 4.17). Имеется три типа двигателей постоянного тока, различающихся по способу возбужде- ния: 1) шунтовые или параллельного возбуждения; 2) сериесные или последовательного возбуждения; 3) компаундные или смешанного возбуждения. Рис. 4.17. Типы двигателей постоянного тока. У шунтовых двигателей обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке ротора или питается от независимого источника. У сериесных двигателей обмотка возбуждения включена после- довательно с обмоткой ротора и по ней протекает тот же ток, что и по обмотке ротора. Благодаря этому при пуске двигателя он развивает большой пусковой момент, значительно больший, чем 245
момент у шунтового двигателя при пуске, что видно из формулы, определяющей момент. Л/дв = См / Ф , где См — постоянный коэффициент; I — ток ротора двигателя; Ф — поток двигателя (поле). Если принять за единицу номинальные значения тока ротора и поля обмотки возбуждения двигателя и учесть, что максимальный пусковой ток двигателя — трехкратный от номинального, то получается, что шунтовой двигатель при пуске может развить трехкратный момент, а сериесный двигатель — девятикратный, так как в его обмотке возбуждения протекает при пуске такой же трехкратный ток, что и в роторе. Именно поэтому тяговые двигатели выбирают сериесными. Однако, у сериесных двигателей имеется и опасный недостаток: их нельзя пускать вхолостую, без нагрузки, потому что двигатель пойдет в “разнос” из-за того, что ток ротора будет без нагрузки очень мал, а значит, будет очень мал и ток в обмотке возбуждения, т.е. мал поток двигателя Ф, и частота вращения возрастет до недопустимых значений, что видно из формулы для скорости двигателей постоянного тока п. V п = — , Ф где V — напряжение, подаваемое к ротору; Ф — поле двигателя. Для тяговых двигателей, однако, это не имеет особого значения, потому что локомотив или путевая машина всегда соприкасаются с рельсом и холостой ход исключается. Компаундные двигатели. Имеют обе обмотки, и шунтовую и сериесную, и, таким образом, обладают качествами как шунтового двигателя, так и сериесного. Например, у этих двигателей при остановке можно применить динамическое торможение, чего у сериесных двигателей не делают, или рекуперативное торможение, когда накопленная при разгоне энергия при торможении возвращается в сеть, что очень выгодно. Регулирование частоты вращения (скорости) двигателей посто- янного тока. У двигателей постоянного тока возможны три способа регулирования скорости: изменением сопротивлений в цепи ротора двигателя, изменением подводимого к ротору напряжения, измене- нием потока возбуждения (поля) двигателя. На машине ПМГ применены последние два способа — изменением напряжения и потока возбуждения. Чтобы понять принцип регулирования скорости, рассмотрим механические характеристики двигателей. 246
Механической характеристикой двигателя называется зависимость скорости двигателя от нагрузки на его валу. При регулировании скорости по первому способу в цепь ротора двигателя включается пусковое сопротивление. По мере разгона двигателя пусковое сопротивление шунтируется (закорачивается) и при полной скорости двигатель включается в сеть напрямую. Пусковое сопротивление уменьшает пусковой ток до допустимой величины (порядка трехкратной), а затем используется для регули- рования скорости ступенчато с помощью контакторов или командо- контроллером. Этот способ неэкономичен, потому что значительная энергия теряется в сопротивлениях и, кроме того, скорость изменяется ступенчато. Применяют этот способ обычно при кратко- временном включении приводов, например, на кранах, или только на время разгона двигателя. Более экономичным и удобным является второй способ регули- рования скорости — изменением подводимого напряжения. В этом случае пусковые сопротивления не требуются, потерь в них не будет и скорость двигателя можно изменять бесступенчато. Механические характеристики двигателя в этом случае показаны на рис. 4.18. Частоту вращения, т.е. скорость двигателя можно регулировать в сторону увеличения, ослабляя поле двигателя. Однако, при ослаблении поля Ф уменьшается момент двигателя, как это видно из формулы для момента М = СмТФ. Здесь См — постоянный коэффициент, I — ток ротора, Ф — поле (магнитный поток). Механические характеристики двигателя при ослаблении поля показаны на рис. 4.18. Что касается двигателей переменного тока асинхронных, приме- няемых для приводов механизмов, то их скорость на машине ПМГ не регулируется. Регулирование частоты вращения тяговых двигателей ПМГ. Как уже указывалось выше, на машине ПМГ применено регулирование изменением напряжения и поля. Машина ПМГ имеет два скоростных режима: транспортный и рабочий. В обоих режимах тяговые двигатели питаются напряжением постоянного тока от тиристорных преобразователей. В транспортном режиме скорость тяговых двигателей до 60 км/ч за счет изменения напряжения, а далее до 100 км/ч — ослаблением поля двигателей. Тяговые двигатели. На машине ПМГ в качестве тяговых двигателей применены двигатели постоянного тока типа ДК210А или ДК117Д. Эти двигатели обеспечивают скорость машины в транспортном 247
Рис. 4.18. Механические характеристики двигателей: а — шунтового (параллельного возбуждения); б — сериесного (последовательного возбуждения); в — асинхронного двигателя с КЗР; г — характеристики сериесного двигателя при регулировании его скорости изменением подводимого к ротору двигателя напряжения (2) и при ослаблении поля двигателя (3) естественная характеристика двигателя (1). Здесь: п — частота вращения; М — момент двигателя в ньютонах; Мн — момент номинальный; Мк — момент критический. Механическая характеристика компаундного двигателя является средней между характеристикой шунтового и сериесного двигателя, как показано пунктиром на рис. 4.18 б.
режиме до 100 км/ч, а в рабочем режиме — до 1 км/ч. В обоих режимах двигатели питаются от тиристорного преобразователя. В транспортном режиме тягу машины обеспечивают оба двигателя, но предусмотрено включение только одного, любого из двух двигателей, если второй выйдет из строя. В рабочем режиме тяговым двигателем является один двигатель М3, а другой в это время может работать в качестве тормозного, если скорость машины превышает заданную, что может быть при работе на уклоне. В транспортном режиме тяговые двигатели могут управляться с основного или дополнительного пультов. В рабочем режиме управ- ление с дополнительного пульта. Питание тяговых двигателей машины. В транспортном режиме оба тяговых двигателя питаются от одного главного тиристора. В рабочем режиме один из двигателей, тяговый, питается от этого тиристора, а тормозной — от вспомогательного, используемого для подтормаживания, если скорость машины превышает заданную. £ 2. Двигатели переменного тока Двигатели переменного тока конструктивно проще двигателей постоянного тока, проще в эксплуатации и поэтому находят широкое применение всюду, где не требуется регулирование скорости в процессе работы. Самым простым является асинхронный двигатель с короткозамк- нутым ротором (КЗР). Такие двигатели используются на машине ПМГ. Двигатель с КЗР имеет одну трехфазную статорную обмотку. Принцип действия такого двигателя состоит в том, что с помощью трехфазной обмотки, расположенной в статоре со сдвигом каждой фазы на 120 градусов, создается вращающееся магнитное поле, которое наводит ЭДС в короткозамкнутой обмотке ротора. Возни- кающий при этом ток создает магнитное поле, которое, взаимодей- ствуя с вращающимся полем, вращает ротор двигателя. Рассмотрим как возникает вращающееся магнитное поле. Трех- фазная обмотка статора со сдвигом фаз на 120 градусов создает магнитное поле не одновременно во всех трех обмотках, а поочередно, как это видно из графика на рис. 4.19 б. Если в первой фазе максимальное магнитное поле возникает в момент времени то во второй фазе, сдвинутой на 120 градусов электрических — в момент времени />, а в третьей — в момент <3, а затем снова в первой, второй, третьей. Таким образом создается вращающееся магнитное поле. Это равносильно тому, как если бы 249
Нереверсивный режим 250
мы постоянный магнит перемещали по окружности. Для реверсиро- вания двигателя надо поменять местами подключения любые две фазы. Например, подключать не 1-2-3 фазы, а 1-3-2 или 2-3-1. Такие двигатели на машине применяются для приводов рабочих органов, для привода компрессора, вентилятора и других механизмов, где по условиям работы не требуется регулирование скорости. В отличие от рассмотренных ранее тяговых двигателей постоянного тока, скорость которых регулировалась изменением подводимого напряжения к ротору двигателя или изменением поля двигателя, скорость асинхронных двигателей подобным образом регулировать нельзя. Скорость асинхронных двигателей можно регулировать либо с помощью сопротивлений, включенных в цепь ротора, либо изменением частоты питающего напряжения. Регулирование скорости с помощью сопротивлений неэкономично, особенно в длительном режиме работы из-за потерь в сопротивле- ниях, а частотное регулирование сложно и требует дорогостоящих преобразователей частоты. Преимуществом асинхронных двигателей с КЗР является их простота конструкции и дешевизна по сравнению с двигателями постоянного тока. Механическая характеристика асинхронного двигателя, то есть зависимость его скорости от момента нагрузки, показана на рис. 4.18 в. При работе двигателя используется зона, обозначенная буквами “а” и “б”. Если нагрузка двигателя превысит критическую (точку “с”), говорят, что происходит “опрокидывание” момента двигателя и он останавливается. ГЛАВА 5. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДАМИ § 1. Контакты аппаратов Как уже упоминалось ранее, контакты подразделяются на нормально открытые — замыкающие цепь питания при включении аппарата и нормально закрытые — размыкающие цепь питания при включении аппарата (кроме этого, бывают контакты остающиеся, с залипанием и другие, но они на машине ПМГ не применяются). Помимо этого контакты подразделяются на силовые или главные и блокировочные (блок-контакты). Силовые контакты служат для коммутаций в цепи питания потребителя и по ним протекает ток потребителя, который может быть большим, а блок-контакты используются в цепях сигнализации и для осуществления блокировок 251
в цепях управления. По ним протекают небольшие токи, порядка нескольких ампер. Силовые контакты, кроме того, выполняют обычно с дугогаше- нием. Гашение дуги необходимо в цепях с большой индуктивностью, например, в обмотках возбуждения двигателей и в катушках электромагнитов, в обмотках роторов двигателей. Быстрое гашение электрической дуги, возникающей при разрыве электрической цепи, когда контакты размыкаются, предохраняет контакты от обгорания. § 2. Чтение схем управления Чтобы понять работу схемы управления приводами механизмов, необходимо иметь в виду следующие условия: 1. Надо знать условные обозначения в схемах управления, иначе схему нельзя понять. 2. Надо знать, что должно быть включено аппаратами и в какой последовательности. 3. Цепь включения любого аппарата при его работе должна быть замкнута. Так, если аппарат питается от цепи постоянного тока, то он должен быть подключен к плюсу и минусу источника питания, а при переменном токе — подключен к фазам напряжения. 4. Включив катушку аппарата управления, надо искать в схеме его контакты, которые и производят включение либо другого аппарата, либо самого потребителя энергии. 5. Контакт любого аппарата должен иметь точно такое обозна- чение как и его катушка, иначе схему прочесть, т.е. понять ее работу, нельзя. Так, если, скажем, в схеме катушка аппарата названа IK, а ее контакт обозначен KI, то это ошибка, потому что KI — это уже другой аппарат. Цифра в конце обозначения аппарата или его контактов после точки (например, KI.1) означает, что это катушка аппарата. Если после точки стоит цифра 2, 3 или 4, то это означает номер контакта аппарата. Например, KI.2, KI.3 и т.д. Кроме того, для удобства чтения схем управления и быстрого нахождения на них аппаратов и их контактов, все схемы разбиты на участки или позиции, обозначенные цифрами. Так, например, если какой-нибудь контакт имеет, скажем, обозначение 1К(6), то это означает, что катушка этого контакта находится на позиции “6”. § 3. Условные обозначения в схемах управления Необходимо заметить, что условные обозначения в наших схемах, до того как была принята у нас международная система ЕСКД, 252
отличались от принятых в этой системе. Однако в схемах управления еще встречаются обозначения как старые, так и новые, поэтому в приведенной табл. 5 даны новые обозначения и старые. Таблица 5 №№ Новое обозначение Старое обозначение Наименование аппарата 1 2 3 4 1. j j Рубильник 2. 1=J J~/‘ Автоматический ° ° о о выключатель 3. —— Предохранитель 4. 1—1 “2г Катушка контактора 5. __rvw— —Q— Катушка реле 6. / । Нормально открытый контакт (Н.О.) 7. [xl Нормально закрытый контакт (Н.З.) 8. Н.О. контакт кнопки 9. —о 1 о— Н.З. контакт кнопки 10. Н.О. контакт концевого выключателя 11. JLq —б о— Н.З. контакт концевого выключателя 12. —1 1 —1 1— Нерегулируемое сопротивление 13. г—|~^ Регулируемое 7^ ' * сопротивление 253
Окончание табл, 5 В схемах управления различают главные или силовые цепи и цепи управления или контрольные цепи. ГЛАВА 6, УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ Рассмотрим пример выполнения схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором (КЗР). Режим работы нереверсивный, кратковременный (рис. 4.19 а). Как видно из схемы, в главную цепь входят автомат А, главные или силовые контакты магнитного пускателя МП и статорная, трехфазная обмотка двигателя Д. Контрольная цепь подключается к одной из фаз и нулевому проводу или к двум фазам и включает в себя: предохранитель, защищающий контрольную цепь, пусковую кнопку “Пуск”, катушку магнитного пускателя. В этой схеме пуск двигателя производится нажатием кнопки “Пуск”. При этом включается катушка магнитного пускателя, который притягивает сердечник, замыкает свои главные контакты в цепи двигателя. Двигатель подключается к сети 380 В. Для остановки двигателя достаточно отпустить пусковую кнопку. Если катушка магнитного пускателя (МП) выбрана на 380 В, то оба конца цепи управления подключаются к двум фазам сети 380 В. Если катушка выбрана на 254
220 В, то один конец цепи управления подключается к одной из фаз, а другой — к нулевому проводу, или к корпусу машин. В рассматриваемой схеме предусмотрена защита потребителя только от коротких замыканий (к.з.), так как при кратковременном режиме перегрев двигателя исключается и защита от перегрева не требуется. Защита осуществляется либо с помощью предохранителей, либо автоматом с максимальным расцепителем. Режим работы нереверсивный, длительный (рис. 4.19 б). В этом режиме после нажатия кнопки “Пуск” ее можно отпустить, но двигатель при этом не остановится, как это было при кратковре- менном режиме. В этой схеме управления после включения катушки магнитного пускателя замкнутся силовые контакты МП и включат двигатель, но одновременно замкнется и блок-контакт МП и зашунтирует пусковую кнопку. Теперь цепь питания катушки МП замкнется помимо пусковой кнопки через блок-контакт МП, т.е. произойдет самоподхват катушки или самопитание, как это назы- вается. Таким образом, в длительном режиме при отпускании пусковой кнопки остановки двигателя не происходит. Для остановки в цепь питания катушки МП вводят кнопку “Стоп”. При нажатии этой кнопки цепь питания катушки рвется и двигатель останавливается. В этом режиме, когда двигатель может быть включен длительное время и возможен перегрев его, необходима защита от перегрузки. В качестве защитного аппарата от перегрузки применяют тепловое реле или автомат с тепловым расцепителем, но необходима и защита от к.з., что осуществляется с помощью предохранителей, максималь- ных реле или максимальных расцепителей автомата. Реверсивный кратковременный режим (рис. 4.19 в). Этот режим применяется, если в процессе работы необходимо реверсировать двигатель. В этом случае требуются уже не один, а два магнитных пускателя, например, “В” и “Н” (“вперед" и “назад” или “вверх” и “вниз”). При нажатии кнопки “вперед” включается пускатель “В”. При нажатии кнопки “назад” включается пускатель “Н” и двигатель реверсируется. Остановка двигателя происходит при отпускании кнопки. Защита такая же как и в кратковременном нереверсивном режиме — только от к.з. Однако, в реверсивном режиме существует опасность к.з. при одновременном нажатии обеих кнопок. Одновременное включение пускателей “В” и “Н” приводит к к.з. 255
На рис. 4.19в показан путь тока при замыкании силовых контактов “В” и “Н” одновременно. Во избежание этого опасного режима необходимо предусмотреть в схеме блокировки, исключающие этот режим. Эти блокировки выполняются как механически, так и электрически. Электрическая блокировка осуществляется введением в цепь включения катушки “В” блок-контакта, нормально закрытого от пускателя “Н”, а в цепь катушки “Н” — н.з. контакта “В”. Таким образом, если включится пускатель “В”, то его н.з. блок-контакт рвет цепь питания катушки “Н” и она не может включиться. То же самое произойдет и при включении катушки пускателя “Н”. Механические блокировки выполняются либо с помощью н.з. контактов пусковых кнопок в цепях катушек пускателей, либо специальными устройствами блокирования, как это выполнялось у реверсивных пускателей и контакторов. Благодаря таким блокировкам исключается одновременное вклю- чение двух пускателей, а значит и возможность к.з. Реверсивный длительный режим (рис. 4.19 г). В этом режиме (так же как это выполнено в длительном нереверсивном) пусковые кнопки шунтируются собственными блок-контактами пускателей при их включении. Остановка осуществляется кнопкой “стоп”. Защита должна быть как от к.з., так и от перегрузок. ГЛАВА 7. ГЕНЕРАТОР ГСФ-200 Синхронный генератор ГСФ-200 мощностью 200 кВт, 380 В, 1500 об/мин., 50 Гц является источником напряжения переменного тока. Напряжение генератора регулируется и поддерживается на заданном уровне вручную или автоматически с помощью корректора напряжения. В ручном режиме регулирование напряжения производится переменным резистором R6, а в автоматическом режиме уровень напряжения задается резистором R7 (рис. 4.21.1). Автоматическое поддержание заданного уровня напряжения осу- ществляется замкнутой системой регулирования с отрицательной обратной связью по напряжению. Принцип такого регулирования рассмотрен в главе 3. 256
17-зак.5О29 Рис 4 20 Генератор ГСФ-200 1 — крышка, 2 — шпонка, 3 — гайка, 4 — роликоподшипник, 5 — щит задний, 6 — вентилятор, 7 — обмотка статора, 8 — демпферное кольцо, 9 — демпферный стержень, 10 — нажимная шайба, 11 — статор, 12 — трансформатор силовой ТС, 13 — конденсатор защитный от радиопомех, 14 — основание, 15 — передний щит, 16 — балансировочное кольцо, 17 — ротор, 18 — шарикоподшипник, 19 — вольтодобавочное сстройство ВДУ, 20 — выпрямитель селеновый силовой ВС, 21 — щеткодержатель, 22 — шпилька контактных колец, 23, 30 — колпаки, 24 — полюс, 25 — крышка подшипника, 26 — болт заземления, 27 — патрсбок, 28 — выпрямитель коррекюра ВПК, 29 — дроссель чправления ДУ, 31 — гайка-барашек, 32 — болт крепления щита, 33 — катушка полюса, 34 — вал ротора
$ 1. Управление генератором ГСФ-200 При работающем дизеле для начального возбуждения генератора нажатием кнопки SB5 в обмотку возбуждения генератора, разме- щенную на роторе генератора, подается постоянное напряжение 24 В от аккумуляторной батареи на клеммы И1 и И2 (Приложение 1, рис. 4.21.1). Как только генератор GI возбудится и вольтметры РУ1 и РУ2 (Приложение 1. рис. 4.21.2) на пультах покажут напряжение 380 В, кнопку отпускают. Генератор переходит в режим самовозбуждения. В этом режиме обмотка возбуждения получает питание от трехфазной статорной обмотки генератора. Эта обмотка соединена с понижающим трансформатором ТСВ (Приложение 1. рис. 4.21.1), вторичная обмотка которого подает напряжение на выпрямительный мост, концы которого соединены также с клеммами роторной обмотки возбуждения И1 и И2, а обмотка возбуждения генератора получает питание через выпрямительный мост. Для автоматического поддержания заданного уровня напряжения переключатель SA8 ставят в положение “автом”. Резистором R7 задается желаемый уровень напряжения 380—400 В, который в дальнейшем автоматически поддерживается неизменным с помощью корректора напряжения КН системой с обратной связью по напряжению. Сигнал обратной связи в корректор напряжения подается от статорной обмотки через трансформатор обратной связи ТОС. Основным элементом регулятора напряжения является дроссель управления ДУ, силовые обмотки которого подключены к выпрями- тельному мосту, питающему обмотку возбуждения. Роль дросселя управления заключается в том, что через его силовые обмотки напряжение, подаваемое на выпрямительный мост, изменяется таким образом, что выходное напряжение генератора остается неизменным, равным заданному. Так, если напряжение генератора при увеличении нагрузки или вследствие изменения сопротивления его обмоток при нагреве уменьшается, то уменьшается и сигнал обратной связи, и корректор напряжения через дроссель управления увеличивает напряжение, поступающее на выпрямительный мост, а значит, и ток возбуждения генератора, благодаря чему напряжение на генераторе поднимается до заданного. В том случае, когда, например, при “сбросе” нагрузки напряжение генератора стремится возрасти, возрастает и сигнал обратной связи, а корректор через дроссель уменьшает напряжение на выпрямительном мосту, а значит, и ток возбуждения и напряжение генератора сохраняют заданный уровень. Изменение напряжения на силовых обмотках дросселя зависит 258
от тока управления, поступающего в обмотку управления дросселя от корректора напряжения. Вторая обмотка управления дросселя является стабилизирующей и служит для исключения резких колебаний напряжения генератора при изменении нагрузки на генераторе. § 2. Управление генераторным автоматом Автомат QF1 включается с главного или дополнительного пульта кнопками SB8 или SB 10 дистанционно.Отключение автомата с этих же пультов кнопками SB7 или SB9 соответственно (Приложение 1, рис. 4.21.2, поз. 126). Помимо ручного отключения автомата он может отключаться автоматически с помощью контакта реле Кб (Приложение 1, поз. 128), когда осуществляется “сброс” нагрузки. При включении автомата загораются на пультах лампы HL8 и HL9. При отключении — лампы HL6 и HL7 (рис. 4.22, поз. 19—22). На рис. 4.21.2 кроме автомата показаны цепи возбуждения и силовые цепи генератора GI (ГСФ-200). (Полная схема управления генератором показана в Приложении 1 на схеме рис. 4.21.1). При наладочных работах и неработающем генераторе предусмот- рена подача питания 380/220 В от постороннего источника (поз. 113). Генераторный автомат в этом случае отключается. Посторонний источник питания подключается через штепсельный разъем Х36. При отключенном генераторном автомате QF1 его Н.З. контакт замкнут и включается катушка пускателя КМ5. Пускатель замыкает свои НО-контакты и подает питание 380 В через разъем Х36 от постороннего источника напряжения. Контроль изоляции на ПМГ осуществляется прибором А7 (Приложение 1, рис. 4.21.2, поз. 110), обеспечивающим непрерывный контроль изоляции. Прибор подключается к генератору тумблером SA9 на главном пульте. Согласно правилам техники безопасности сопротивление изоляции должно быть порядка 0,5 МегОм (сопро- тивление заземления двигателей и аппаратов — не выше 4 Ом). Если сопротивление изоляции падает ниже нормы, то включается реле Кб (Приложение 1, рис. 4.22.1) и генераторный автомат отключается. Проверка исправности прибора контроля изоляции производится нажатием кнопки SB6. При этом одна из фаз генератора соединяется с нулевым проводом, т.е. имитируется пробой изоляции, и прибор (PR1) должен показать сопротивление изоляции, равное нулю, а автомат QF1 должен отключиться. 17* 259
ГЛАВА 8. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ НА МАШИНЕ Перед началом работы необходимо произвести внешний осмотр машины и ее рабочих узлов. При осмотре удаляют замеченную грязь и проверяют, нет ли где-нибудь заметных на глаз повреждений. Окончив осмотр, включают кнопку “масса” и соединяют минус аккумуляторной батареи с корпусом машины. Таким образом, питание 24 В подается в схему управления приводами постоянного тока. Машина готова к работе. Источником питания всех приводов переменного тока асинхронных двигателей, а также и тяговых двигателей, питающихся от генератора, является генератор ГСФ-200 напряжением 380 В переменного тока и мощностью 200 кВт (GI). Генератор вращается дизелем. Описание работы схем управления приводами механизмов не является инструкцией по эксплуатации и поэтому не рассматриваются некоторые условия, которые необходимо выполнять при работе. Например, после отключения нагрузки при перегреве охлаждающей жидкости или масла дизель нельзя останав- ливать сразу, а следует поработать на холостом ходу 3—5 мин., чтобы охладить его. Могут быть и другие условия, выполнение которых необходимо при эксплуатации машины. § 1. Управление дизелем Чтобы понять работу схемы управления приводом какого-нибудь механизма, помимо условных обозначений в схемах необходимо знать последовательность работы аппаратов управления и условия работы данного механизма. На машине ПМГ процесс запуска и остановки дизеля в значительной мере автоматизирован и работа дизеля помимо визуального наблюдения за работой контролируется автоматически. Для запуска дизеля должны быть выполнены следующие условия: — должна быть подача топлива; — давление масла должно быть не ниже 2,5—3 кг/см2; — необходимо провернуть коленчатый вал. Дизель должен нормально заводиться, если температура окружа- ющего воздуха не ниже плюс пяти градусов С. Поэтому при температурах ниже указанной дизель необходимо перед запуском подогреть. Для этой цели предусмотрен жидкостный подогреватель (Приложение 1, рис. 4.22.1, поз. 2). При нажатии кнопки включается “свеча” (св.) то есть спираль, находящаяся в камере сгорания топлива. Когда спираль накалится, включают двигатель ДН подачи топлива в камеру сгорания и топливо загорается. Двигатель не только подает топливо, но в то же время 260
при вращении подает нагретую жидкость (или воздух) для обогрева. Так обогревается и кабина машиниста, куда подается нагретый воздух. Переключатель, которым включается двигатель, имеет два положения. В первом положении двигатель включается через сопротивление, скорость его понижена и обогрев слабый. Для усиления подогрева переключателем двигатель ДН включают напря- мую, без сопротивления. Скорость двигателя, а значит и подача топлива, увеличивается и увеличивается подогрев. Все эти указанные выше операции для запуска дизеля на машине ПМГ выполняются с помощью электродвигателей, а для этого их надо “запитать” от напряжения 24 В постоянного тока. Схема управления дизелем (Приложение 1, рис. 4.22.1) и его вспомогательные электрические двигатели питаются от аккумулятор- ной батареи 24 В, поэтому перед запуском дизеля надо подключить батарею. Питание от батареи выполнено по однолинейной системе, т.е. плюс батареи подводится к потребителям по проводам, а минус — через корпус машины. Поэтому перед началом работы минус батареи подключают к корпусу или “массе” выключателем QS1 (поз. 1). После включения “массы” включается звуковой сигнал НА1 (поз. 25), если давление масла ниже нормы, и загораются сигнальные лампы HL22, HL23 на пультах управления. (Включение сигнала будет рассмотрено в разделе системы контроля.) Затем тумблером SA2 (поз. 16) включают двигатель рейки подачи топлива в сторону “больше”. При этом включается реле К2 (поз. 15), которое своим НО контактом включает двигатель ДР (поз. 14). В конце хода рейка нажимает на концевой выключатель ВЗ и реле К2 отключается. Одновременно другим контактом ВЗ включается сигнальная лампа HL3, открывается подача топлива. После открытия подачи топлива тумблером SA3 в положение “прокачка” включают прокачку масла. Включается контактор 2К по цепи: шина 24 В, тумблер SA3 (поз. 53), провод 9. Этот провод идет на катушку 2К (поз. 8) и от катушки цепь идет на “массу”, т.е. на минус батареи. НО контакт 2К включает двигатель ДМ и начинается прокачка масла. Когда давление масла достигнет нормы, включается контакт реле давления KI2 (Приложение 1, рис. 4.22.2, поз. 56), загорается сигнальная лампа HL26, указывающая на то, что давление в норме, звуковой сигнал НА1 отключается, лампы HL22, HL23 гаснут и включается реле KI0. Это реле своим НО контактом подготавливает цепь включения контактора IK (Прило- жение 1, рис. 4.22.1, поз. 6) двигателя стартера СТ. Таким образом, в схеме предусмотрено, что включение стартера 261
невозможно, если давление масла ниже нормы. Для включения стартера тумблер SA3 ставят в положение “стартер”. Включается контактор IK по цепи: + 24, тумблер SA3, провод 7, идущий на поз. (8), катушка IK, а дальше на ротор зарядного генератора ГЗ, автомат АЗС и на “массу”. После катушки IK ток может течь по двум направлениям — через ротор ГЗ (поз. 9) и через катушку реле К4. Однако сопротивление катушки намного больше, чем сопротивление ротора ГЗ, она шунтируется малым сопротивлением ГЗ и К4 не включается. После включения стартера дизель заводится и вращает зарядный генератор ГЗ, напряжение на котором становится несколько выше напряжения аккумуляторной батареи (иначе она не будет подзаря- жаться) и направлено встречно напряжению батареи. Вследствие этого катушка IK теряет питание и стартер отключается, а катушка К4, наоборот, получает питание от ГЗ и ее Н.З. контакт рвет цепь питания катушки KI0 и препятствует, таким образом, включению стартера. Одновременно К4 своим Н.О. контактом включает реле времени КТ2 (поз. 51), которое на 8 сек. своим контактом (поз. 49) отключает защиту от снижения давления масла для исключения остановки дизеля от случайной просадки давления масла в момент запуска дизеля. Нормальная остановка дизеля производится включением тумблера SA2 в положение “меньше”. Включается реле КЗ (поз. 17) и включает двигатель рейки в сторону перекрытия подачи топлива. В конце хода рейка нажимает концевой выключатель В1, который отключает КЗ и одновременно включает лампу HL4. Дизель останавливается. £ 2. Контроль за работой дизеля Контроль за работой дизеля осуществляется как визуально, так и автоматически. Для визуального контроля предусмотрены измери- тельные приборы (поз. 60—66) и сигнальные лампы (поз. 41—49). Включается и звуковой сигнал НА1 (поз. 25). Если в какой-то системе дизеля возникает отклонение от нормы, то автоматически производятся действия, предотвращающие аварию, и включается сигнализация о неисправности. Контрольная система выполняет и функции диагностики, так как сигнальные лампы указывают, где именно произошло отклонение от нормы. Для визуального контроля предусмотрены следующие приборы: 1. Указатели температуры охлаждающей жидкости — Р1 и Р2 на главном и дополнительном пультах (поз. 60, 61). 262
2. Указатель температуры масла — РЗ (поз. 63). 3. Указатель частоты вращения — тахометр ТХ1 (Приложение 1, рис. 4.22.1, поз. 10) и ТХ2 (поз. 11). 4. Указатель величины сопротивления проводов — PR1 (Прило- жение 1, рис. 4.21.2, поз. ПО). 5. Указатели давления масла — Р4 и Р5 (поз. 64, 65). 6. Указатель напряжения и тока аккумулятора — Р6 (поз. 67). 7. Счетчик моточасов — РТ1 (поз. 68). Назначение всех сигнальных ламп указано в схеме управления дизелем (Приложение 1, рис. 4.22.1). § 3. Автоматический контроль При перегреве охлаждающей жидкости свыше 115 °C замыкается контакт датчика KI3 (поз. 41) и загораются сигнальные лампы на пультах управления главном и дополнительном — HL13 и HL14. Контакт KI3 включает реле Кб, которое своими контактами включает звуковой сигнал НА1 и отключающую- катушку генераторного автомата QF1 (Приложение 1, рис. 4.21.2, поз. 128). Автомат отключается и “сбрасывает” нагрузку. Дизель же, работающий вхолостую, должен поработать еще 3—5 минут, чтобы охладиться. При нагреве масла свыше 125 °C замыкается контакт датчика К15 (поз. 42). Включаются сигнальные лампы HL15 и HL16 на постах и реле Кб, действующее так же, как и при перегреве воды. При падении давления масла ниже 2,5—3 кгс/см2 замыкается контакт реле давления KI4 (поз. 49). Включаются сигнальные лампы HL22 и HL23 на пультах, реле Кб, действующее на “сброс” нагрузки (как уже описано выше), а также реле К8 (поз. 48). Это реле своими контактами производит следующее: а) ставит катушку К8 на “самоподхват” (самопитание); б) включает контактор ЗК (поз. 17) двигателя рейки и он перекрывает подачу топлива, а в конце хода нажимается конечный выключатель В1, который отключает контактор ЗК и включает лампу HL4, сигнализирующую о перекрытии подачи топлива; в) включает контактор 2К двигателя прокачки масла ДМ и реле времени КТ1, которое отключит К8, а значит и прокачку масла через 25 с. Если давление масла в норме и выяснена причина его падения, то дизель готов к запуску. Если частота вращения дизеля превышает допустимую, т.е. дизель идет “вразнос”, “открывается” транзистор УТ16 (поз. 36) и включает реле К5, а оно — Кб и К7 (поз. 46). Действие Кб уже известно, загораются лампы HL18 и HL21, а реле К7 своими контактами: 263
а) ставит катушку К7 на “самоподхват”, шунтируя К5; б) включает КМ1 (поз. 18), который своим контактом включает стоп-устройство АСУ (поз. 12). Перекрывается подача воздуха и дизель останавливается; в) включаются КЗ, 2К и КТ1. Перекрывается подача топлива и на 25 сек. включается прокачка масла (поз. 4), как и при снижении давления. Через 25 сек. прокачка прекращается, так как КТ1 разрывает цепь питания Кб и К7 своим контактом. Предусмотрен и контроль за снижением частоты вращения дизеля во время работы. При этом “открывается” транзистор УТ17 и К9 (поз. 39) включает КМ2, которое шунтирует цепь возбуждения генератора, и его напряжение снижается до нуля (Приложение 1, поз. 104, рис. 4.21.2). В случае, если сопротивление изоляции проводов снижается ниже нормы (ок. 0,5 МОм), то так же, как и при перегреве воды и масла, включаются Кб и лампы HL17 и HL18, происходит “сброс” нагрузки, включаются звуковой сигнал и перекрытие подачи топлива. Нормальная остановка дизеля происходит при включении тумб- лера SA2 в положение “меньше”. Включается КЗ и включает двигатель рейки ДР. В конечном положении нажимается концевой выключатель В1 и загорается лампа HL4, а двигатель ДР останавливается. ГЛАВА 9. УПРАВЛЕНИЕ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ § 1. Транспортный режим В этом режиме скорость машины может достигать 100 км/ч. Эта скорость достигается изменением подводимого к двигателю напряжения и ослаблением поля двигателя. При разгоне двигателя напряжение, подводимое к нему, постепенно увеличивается с помощью командоконтроллера, переводом его с первой до пятнад- цатой ступени. Сигнал с командоконтроллера поступает на вход тиристора и на последней ступени командоконтроллера на выходе тиристора напряжение повышается до 400 В. Подводимое к двигателям напряжение зависит не только от положения командоконтроллера, но и от соединения двух тяговых двигателей. При последовательном соединении двигателей прилагае- мое к ним напряжение в два раза ниже, чем при параллельном соединении, а значит, соответственно, и скорость двигателей во столько же раз меньше. Дальнейшее увеличение скорости двигателей, соединенных парал- 264
лельно, достигается ослаблением поля двигателей. Предусмотрено три ступени ослабления поля. На последней ступени скорость двигателей, а значит и машины, максимальная. Электрическая схема тягового привода представлена в Приложе- нии 1 на рис. 4.23.1, 4.23.2. Командоконтроллеры SA13 и SA14 (поз. 155 и 169 рис. 4.23.1) расположены на основном и дополнительном пультах соответственно. На этих же пультах установлены переключатели режима соединения двигателей — SA15 и SA19 (поз. 203 и 209 рис. 4.23.2) и переключатели ступеней ослабления поля двигателей SA16 и SA20. Рукоятка переключателя реверса (реверсора) (поз. 152 рис. 4.23.1) — съемная и устанавливается на том пульте, с которого ведется в данный момент управление машиной. Переключатели режима работы двигателей SA15 и SA19 имеют четыре позиции: последовательное соединение двигателей М3 и М4; параллельное соединение этих двигателей; один двигатель М3; один двигатель М4. Переключатели поля двигателей SA16 и SA20 имеют три ступени: 1, 2 и 3. Рассмотрим управление в транспортном режиме тяговыми двига- телями в направлении движения “вперед” с основного пульта. Рукоятка реверсора устанавливается в положение “вперед”. Включаются контакторы КМ56 и КМ59 (поз. 156 и 161). Своими НО контактами КМ56 подключает командоконтроллер к питанию 24 В и подает питание на переключатели режима SA15 и ослабления поля SA16 (рис. 4.23.2). КМ59 включает контакторы направления “вперед” КМ10, КМ11, КМ12 и КМ13 (поз. 192—195). Переключатель SA15 — в положении “последовательно”. SA16 — в нулевом положении. SA15 включает контактор КМ19 (поз. 204); тяговые двигатели, соединенные последовательно, подключаются к тиристору. Переводом командоконтроллера SA13 на пятнадцатую ступень двигатели разгоняются до скорости примерно 30 км/ч. Для увеличения скорости командоконтроллер сначала переводят на 4—5 ступень и SA15 ставят в положение “параллельно”. Контактор КМ 19 отключается, а КМ 18 и КМ20 (поз. 204, 207) — включаются. Командоконтроллером двигатели при параллельном включении разгоняются до скорости около 60 км/ч (на 15 позиции). Дальнейшее повышение скорости достигается ослаблением поля двигателей. В первом положении переключателя SA16 включаются контакторы КМ21, КМ22 (поз. 210). Командоконтроллер при каждом переключении ставят в 4—5 позицию, затем разгоняются до полной скорости. 265
На второй позиции SA16 включаются контакторы КМ23 и КМ24 (поз. 211). На третьей позиции — контакторы КМ25 и КМ26 (поз. 216). Машина разгоняется до полной скорости в направлении “вперед”. Ослабление поля двигателей достигается включением параллельно обмоткам возбуждения сопротивлений Р13 и Р14. При этом не весь ток двигателя протекает через обмотку возбуждения, часть его ответвляется и протекает через сопротивление. В результате ток возбуждения уменьшается, поле двигателя ослабевает. При включении ослабления поля загораются лампы HL32 и HL35 на пультах. § 2. Реверсирование машины Для реверсирования машины реверсор ставят в положение “назад”. Если управление ведется с основного пульта, то, как и при движении “вперед”, включается КМ56, определяющий, с какого пульта машина управляется, и контактор реверса КМ58. Своим контактом КМ58 включает КМ14, КМ15, КМ16, КМ17 (поз. 196—199), с помощью которых ток в обмотках возбуждения тяговых двигателей меняет направление на обратное и двигатели реверсиру- ются. Таким образом, в транспортном режиме при управлении с основного пульта включается контактор КМ56 и подключает к питающей сети командоконтроллер SA13 этого пульта. Командокон- троллер дополнительного пульта SA14 в это время отключен. При управлении с дополнительного пульта включается КМ57 (поз. 157) и подключает свой командоконтроллер SA14, которым включаются контактор направления “вперед” КМ59, включающий КМ 10—КМ 13; а при реверсе — контактор направления “назад” КМ58, включающий КМ14—КМ17. При последовательном соединении двигателей включается КМ19, при параллельном — КМ18 и КМ20. На первой ступени ослабления поля включаются КМ21, КМ22; на второй — КМ23 и КМ24; на третьей — КМ25 и КМ26. То есть производятся те же операции, что и с основного пульта. § 3. Рабочий режим В рабочем режиме ПМГ выполняет свое основное назначение — отвинчивание или завинчивание закладных и клеммных болтовых соединений, с помощью которых рельсы крепятся к шпалам. В рабочем режиме управление ведется с дополнительного пульта. Здесь переключателем SA40 (Приложение 1, рис. 4.23.3, поз. 559) 266
устанавливается величина рабочей скорости — от 0,6 км/ч до 1,0 км/ч. В рабочем режиме в качестве тягового работает один двигатель — М3. Второй двигатель — М4 работает в режиме подтормаживания, если скорость машины становится выше заданной. Если скорость соответствует заданной, то двигатель в работу не вступает. Поддержание заданной скорости осуществляется системой с обратной связью по скорости с помощью тахогенераторов обратной связи — BR5 и BR6 (поз. 561), которые должны быть включены в работу, что контролируется концевым выключателем SQ10 (поз. 530). Если этот концевик не нажат, машина в рабочем режиме не тронется с места. Тахогенератор BR5 выдает сигнал обратной связи по скорости машины. Если скорость машины превышает заданную, сигнал от BR5 воздействует на уменьшение напряжения тиристора, питающего тяговой двигатель, и скорость его уменьшается. В тех случаях, когда такое воздействие недостаточно (например, работа на уклоне) и обратной связи от BR5 недостаточно для поддержания стабильной скорости (что необходимо для четкой работы машины), в действие вступает тахогенератор BR6 и выдает сигнал на тиристор, питающий тормозной двигатель М4, который работает в тормозном режиме и поддерживает скорость машины не выше заданной. Тахогенераторы включаются в работу только в рабочем режиме. В рабочем режиме тяговый двигатель М3 подключается к основному тиристору UZ1, а тормозной М4 — к тормозному тиристору БТ01. Перед работой в рабочем режиме необходимо включить вентиляторы Мб и М7 принудительного обдува двигателей М3 и М4. Ввиду того, что скорости вращения роторов двигателей в рабочем режиме очень малы, а нагрев может быть таким же, как в транспортном режиме, самовентиляция двигателей оказывается недостаточной для их охлаждения и возможен перегрев. В схеме управления рабочим режимом предусмотрена блокировка, запреща- ющая включение двигателей М3 и М4, если не включена их вентиляция (контакт КМ28 поз. 534). Кроме того, имеется еще одна запрещающая работу блокировка: запрет включения рабочего хода или отключение рабочего хода при смещении гайковертов от заедания их на гайках. При этом размыкается какой-нибудь из конечных выключателей SQ23—SQ26 (поз. 540) и отключает реле К16. Перед началом работы необходимо проверить, чтобы датчик обратной связи SQ10 (поз. 530) находился на рельсах, иначе рабочий режим не включится. Затем включают вентиляторы. При этом замыкается контакт магнитного пускателя КМ28 (Приложение 1, рис. 4.23.2, поз. 221). Если конечные выключатели SQ23—SQ26 находятся в 267
нормальном положении, то замкнут и контакт реле К16, схема управления рабочим ходом подготовлена к работе. Включение рабочего хода производится после подачи звукового сигнала кнопками SB50 или SB57 (на посту А15) или SB59 на посту А16 (Приложение 1, рис. 4.25.2, поз. 499), с помощью которых включается электропневматический вентиль УА34, включающий пневматический сигнал. Рабочий ход включается переключателем SA7 в положение “пуск” (или “ход”). Включаются: катушка реле времени КТЗ (поз. 533) и электропневматический вентиль УА4, отпускающий тормоз. Через выдержку времени реле КТЗ замыкает свой контакт и по цепи: SQ1O, кнопка останова SB41 (поз. 163), контакт переключателя SA7.2, НО контакт КТЗ, НЗ контакты кнопок включения тормозов SB13 на дополнительном ПУ, SB6O, SB58 на выносных ПУ А16 и А15, НО КМ28, НО К16 и катушки реле К22, К23 и К49 (поз. 535). Включившись, реле К22 своими НО контактами: 1. Шунтирует контакт КТЗ, который после замыкания снова размыкается. Таким образом, катушки К22, К23 и К49 становятся на самоподхват (самопитание). 2. Включает катушки контактов КМЗО и КМ31 (поз. 541), подключающие тормозной двигатель к тиристору торможения. 3. Включает катушки контакторов КМ10, КМ11 и КМ18 (поз. 545), подключающих тяговый двигатель М3 к основному тиристору. Своими НЗ контактами К22: 1. Отключает питание КМ10, КМ11 от переключателей реверса на основном и дополнительном ПУ (Приложение 1, рис. 4.23.2, поз. 193). 2. Отключает питание КМ20, который подключал двигатель М4 к основному тиристору (Приложение 1, рис. 4.23.3, поз. 546). 3. При отключении К22 его НЗ контактом включается реле К24 (поз. 536), запрещающее работу основного тиристора (Приложение 1, рис. 4.23.1, поз. 170), и включается вентиль торможения УАЗ. Реле К23 своими НО контактами: 1. Включает пускатель КМ29 (Приложение 1, рис. 4.23.2, поз. 223), подключающий основной тиристор к питанию (Приложение 1, рис. 4.23.1, поз. 172). 2. Подключает задатчик рабочей скорости SA40 (Приложение 1, рис. 4.23,3, поз. 559) и тахогенератор BR5 (поз. 561) ко входу основного тиристора. 3. Включает магнитный пускатель КМ36 (поз. 553), который подает питание на тормозной тиристор, в который входят блоки собственно тиристора БТ01 и блок управления тиристором БУТ01. 268
4. НЗ контакт К23 разрывает цепь питания командоконтроллеров SA13, SA14 транспортного режима на основном и дополнительном ПУ (Приложение 1, рис. 4.23.1, поз. 151). Реле К49 своими НО контактами (поз. 561) подключает тахогенераторы BR5 и BR6 к системе управления рабочим ходом и отключает систему рабочего хода с включенным приводом тахогенераторов при транспортировке локомотивом. Остановка рабочего хода производится вручную переключателем SA7 в положение “стоп” или кнопками SB13, SB60 и SB58 на дополнительном и выносных ПУ. При этом питание подается на реле К24, отключающее тиристор, и на вентиль тормоза УАЗ. Экстренное торможение происходит при включении кнопками SB11 или SB12 (Приложение 1, рис. 4.23.1, поз. 173). Напряжение тиристора, подаваемое на тяговые двигатели, снижается до нуля. Остановка произойдет также при отключении рабочего хода кнопкой SB41 (поз. 193), отключении вентиляторов (НО контакт КМ28 размыкается) и при смещении блоков гайковертов при перекосе (контакт К16) и отключении датчиков BR5 и BR6 (контакт SQ1O поз. 530). В этих случаях реле К22, К23 и К49 отключаются и рабочий ход прекращается. При наладочных работах при управлении командоконтроллером SA13 или SA14, чтобы не было остановки и отключения питания тиристора при включенных датчиках BR5 и BR6 (замкнут НО контакт SQ10 и НЗ К22) кнопкой SB41 (поз. 163), отключают питание цепей торможения. Сигнальные лампы HL37, HL38 гаснут. ГЛАВА 10. СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ И СИГНАЛИЗАЦИЯ Схемой собственных нужд и сигнализации (Приложение 1, рис. 4.24) включаются: 1. Поездная сигнализация — тумблерами SA29—SA36. 2. Прожекторы — переключателями SA25, SA26. Освещение пути впереди или сзади (SA25.2; SA26.2 — полный свет: SA25.1; SA26.1 — уменьшенный). 3. Обогрев кабины — тумблером SA21, который включает магнитный пускатель КМ38, включающий электрические обогрева- тели ЕТ1 и ЕТ2. Вентиляторы кабины включаются тумблером SA24. 4. Освещение кабины — тумблером SA22, освещение подкапотного пространства — тумблером SA23, тумблером SA37 — освещения приборов и аппаратов основного ПУ, тумблером SA39 — дополни- тельного ПУ. Яркость освещения пультов регулируется сопротивле- нием R50 и R51. Освещение тяговых двигателей — тумблером SA42. Розетки для переносных ламп запитываются через предохранитель FV27. Радиостанция включается тумблером SA6. 269
§ ]. Подкачка топлива При работе дизеля топливо к нему поступает из расходного бака. По мере расхода топливо перекачивается из резервного бака в расходный бак. Включение двигателя перекачки можно производить вручную или автоматически, установив переключатель в соответствующее поло- жение. Двигатель подключается к сети магнитным пускателем КМ4 (Приложение 1, рис. 4.22.2, поз. 58). При ручном управлении переключатель SA10 ставят в положение “ручное”, включаются пускатель КМ4 и двигатель подкачки. В автоматическом режиме SA10 ставят в положение “автом.” и включение и отключение пускателя и двигателя происходит с помощью поплавкового реле, являющегося датчиком уровня топлива. При нижнем уровне топлива замыкается контакт SL2 этого реле, который после включения пускателя шунтируется блок-контактом пускателя КМ4, так как при повышении уровня топлива контакт SL2 размыкается. Когда топливо в баке достигает верхнего уровня, размыкается контакт SL1 реле поплавкового, который до этого был все время замкнут. Цепь питания пускателя КМ4 рвется, он отключается и отключает двигатель подкачки. Затем, когда по мере расхода топлива уровень его в баке снижается до нижнего, снова замыкается контакт SL2 и включается двигатель подкачки. Лампы HL11 и HL12 сигнализируют на пульте о нижнем и верхнем уровне топлива. § 2. Управление двигателем компрессора Двигатель компрессора управляется аналогично приводу — двигателю подкачки топлива. Здесь также предусмотрено ручное и автоматическое управление при установке переключателя в соответ- ствующее положение. Разница в том, что включение компрессора может производиться с обоих пультов управления — основного и дополнительного переключателями SA12 и SA17 (Приложение 1, рис. 4.23.2, поз. 219) выбора режима работы ручного или автоматического. Двигатель компрессора включается пускателем КМ27. В автоматическом режиме КМ27 включается при замыкании контакта реле давления SP3. Этот контакт замыкается, когда давление воздуха снижается до 5 кгс/см2 и размыкается, когда давление достигает 8 кгс/см2. Двигатель компрессора показан на рис. 4.23.1, поз. 189. (Приложение 1). (Реле давления см. рис. 2.4). 270
ГЛАВА 11. УПРАВЛЕНИЕ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ § 1. Подъем и опускание блоков и гайковертов По схеме (Приложение 1, рис. 4.25.2) управляются блоки гайковертов и гайковерты, освещение рабочих органов и звуковая сигнализация. Опускание и подъем блоков гайковертов производится с помощью кнопок кнопочных постов А17—А20 (поз. 431—438). При опускании или подъеме блоков, а также щеток (кнопка А21) одновременно включаются катушки разгрузочных клапанов УА29 и УАЗО. Назначение этих клапанов — обеспечивать необходимое давление в гидросистеме при включении блоков и перепускать масло на слив, если блоки не включены. Гайковерты управляются в двух режимах — наладочном и рабочем. Выбор режима тумблером SA59 (поз. 472). При наладке подъем и опускание гайковертов производится с помощью тумблеров SA44—SA47. В рабочем режиме гайковерты управляются автоматически от концевых выключателей SQ15—SQ22 (поз. 456—470), которые замыкают свои контакты при движении машины, когда гайковерт захватывает гайку крепежного болта. При проходе машины через стык или переезд гайковерты поднимают вверх с помощью тумблеров SA44—SA47. Освещение рабочих мест у рабочих органов включается тумбле- рами SA48—SA51 (поз. 481—494). Звуковой сигнал включается кнопками SB60 — с дополнительного ПУ и SB57, SB59 (поз. 498) — на раме машины. § 2. Вращение гайковертов Приводы вращения трехшпиндельных гайковертов, а также компрессора и гидронасоса системы смазки осуществляются от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором напряжением 380 В переменного тока через автоматы QF12—QF22 и QF7 (Приложение 1, рис. 4.25.1, поз. 370—384). Цепи управления всех этих приводов питаются от напряжения 220 В переменного тока, также как цепи управления гидроцилиндров блоков. Цепи управления гидроцилиндрами подъема и опускания гайковертов и цепи освещения и звуковой сигнализации питаются напряжением 24 В постоянного тока. Защита всех асинхронных двигателей осуществляется с помощью автоматических выключателей, указанных выше. Постро- ение схем управления всех этих приводов механизмов одинаково, а именно: подключение к сети и защита приводов осуществляется 271
автоматическими выключателями, а включение в работу — включением магнитных пускателей. Пускатели включаются кнопками “пуск”, отключайся кнопками “стоп”. После нажатия кнопки “пуск” ее НО контакт шунтируется блок-контактом пускателя, включенного этой кнопкой. Последовательно с этим блок-контактом соединен и блок-контакт автомата данного привода. Это сделано для того, чтобы при отключении автомата отключался и магнитный пускатель. В противном случае при включении автомата, после того как он отключился вручную или от перегрузки, привод будет включаться без кнопки “пуск”, потому что магнитный пускатель остался включенным. Таким образом, возможен самозапуск привода, что недопустимо по технике безопасности. Пульты управления На машине, в кабине машиниста, установлены два пульта управления. Один основной, а второй дополнительный. С этих пультов машина управляется при запуске дизеля и генератора, осуществляется управление машиной в транспортном режиме, выбор направления движения и скорость. Направление движения выбирается реверсором, который переносится на тот пульт, откуда управляют. В рабочем режиме управление ведется с дополнительного пульта, на котором выбирается рабочая скорость. Блоки гайковертов управляются с переносного пульта. С этого пульта включается ход машины и останов (см. Приложение 2, рис. 1-4). Двигатели машины ПМГ Постоянный ток Тяговые двигатели ПО кВт, 440 В 2 шт. Переменный ток Гайковерты 5,6 кВт, 380 В 8 шт. Гидронасосы гидравлики 15 кВт, 380 В 2 шт. Компрессор 15 кВт, 380 В 1 шт. Гидронасос смазки 2,2 кВт, 380 В 1 шт. Обдув тяговых двигателей 2,2 кВт, 380 В 2 шт. Вентилятор гидросистемы 1,5 кВт, 380 В 1 шт. 272
РАЗДЕЛ V ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ МАШИНЫ ПМГ ГЛАВА 1. ОБСЛУЖИВАЮЩИЙ ПЕРСОНАЛ И ЕГО ОБЯЗАННОСТИ Машинист ПМГ должен обладать знаниями в области общего машиностроения, путевых машин и механизмов, электротехники, гидравлики, пути и путевого хозяйства, дизелей и иметь стаж работы не менее двух лет на предприятиях путевого хозяйства, в том числе не менее одного года на путевых машинах или моторно-рельсовом транспорте. Должен знать конструкцию всей машины, устройство и работу рабочих органов, узлов управления и их элементов, методы их проверки и настройки, устройство всего применяемого на машине гидравлического и пневматического оборудования и иметь опыт ремонта и эксплуатации этих узлов. Состав бригады иа ПМГ — 3 человека (два машиниста и один помощник). На машиниста самоходной машины ПМГ, назначенного старшим, возлагаются следующие обязанности: 1) правильная эксплуатация, содержание и ремонт всей машины; 2) управление движением машины своим ходом в транспортном и рабочем режимах; 3) контроль за работой дизель-генераторной установки, силового электрооборудования, трансмиссии, экипажной части. Во время работы машины старший машинист находится в кабине управления, обеспечивая необходимый скоростной режим работы машины в соответствии с технологией. На машиниста самоходной машины ПМГ, управляющего рабочими органами с переносного пульта управления, возлагается: 1) обеспечение надежной и бесперебойной работы всех рабочих органов машины по обработке скреплений, систем гидро- и пневмооборудования рабочих органов; 2) настройка рабочих органов в зависимости от технологии работы машины, конструкции скреплений обрабатываемого участка пути и других факторов. Машинисты по своей квалификации должны в случае необходи- мости заменять друг друга. На помощника машиниста возлагается: 1) выполнение обязанностей помощника машиниста ПМГ, управ- ляющего движением машины; 2) участие в работах по приведению машины из транспортного положения в рабочее и из рабочего в транспортное; 3) контроль за работой блоков гайковертов, очистителя скрепле- 18-зак 5029 273
ний, датчика обратной связи (в рабочем режиме машины), гидро- и пневмооборудования и системы смазки. Помощник машиниста по своей квалификации и практическим навыкам должен обеспечить в необходимых случаях замену машиниста, управляющего рабочими органами. Информация о состоянии скреплений обрабатываемого машиной пути, о возможных препятствиях, требующих переключения блоков гайковертов на “холостой ход” или остановки машины (стыковые накладки, настилы, переезды, болты сверхнормативной длины и др.), должна передаваться машинисту, управляющему рабочими органами с переносного пульта управления, руководителем работ. ГЛАВА 2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА МАШИНЕ ПМГ Перед вводом в эксплуатацию машину необходимо расконсерви- ровать, проверить ее комплектность, наличие эксплуатационной документации. После этого необходимо проверить состояние машины, произвести запуск дизель-генератора в соответствии с “Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации” и произвести проверку функционирования всех систем. В кривых радиусов 200 и 300 м (радиусы переводных кривых стрелочных переводов марок 1/9 и 1/11 на пути с рельсами Р50 (и тяжелее), Р43) скорость должна быть в пределах 40—50 км/ч, а на пути с рельсами легких типов Ш-а, IV-a скорость должна быть 10—15 км/ч. При прохождении кривой минимального радиуса 80 м скорость должна быть снижена до 5 км/ч. Запрещается выезд на линию при наличии: — течи радиаторов, топливных и масляных баков и трубопро- водов; неисправности компрессора, рычажной передачи, ручного и пневматических тормозов, приборов электрической, пневматической и гидравлической систем; — неисправности звукового и светового сигналов; — дефектов ходовых частей, нарушающих безопасность движения; — дефектов сцепных приборов; — неисправности в дизель-генераторе; — неисправности поручней, входных дверей, подножек; — при отсутствии связи с диспетчером; — при неисправности приборов контроля за работой дизель-ге- нератора; — при неисправности приборов контроля изоляции; — при отсутствии зарядного тока аккумуляторных батарей; — при неисправности транспортных запоров рабочих блоков и очистителя скреплений; 274
— при неисправностях в органах управления; — при снятых или неисправных ограждениях. Топливо и рабочие жидкости должны соответствовать указанным маркам в зависимости от времени года. При выезде на линию машина должна иметь: — основные запасные части и инвентарь — ремни привода вентилятора дизеля (3 шт), ремни привода компрессора (3 шт), трубки, соединяющие топливный насос с форсунками (2 шт), форсунки (2 шт), топливоподкачивающий насос в сборе; — заряженные огнетушители (2 шт — ОУ-5, 2 шт — ОХП-Ю), два реечных и гидравлических домкрата грузоподъемностью 20 т с подставками, один тормозной башмак, комплект ламп прожектора и фар заднего фонаря, ключ для завинчивания гаек клеммных и закладных болтов; комплект предохранителей в количестве 4 шт для защиты электрических цепей; — сигнальные приборы и принадлежности — духовой рожок, четыре сигнальных флага (два красного и два желтого цвета), 6 шт петард на однопутном и 12 шт на двухпутном участке, два ручных сигнальных фонаря; — ленту изоляционную липкую ПВХ 20x0,2 — 1 круг; провода ППСВ 1,5 — 20 м, ППСВ 2,5 — 20 м; кабель КПСРВМ 4x1,5 — 5 м, КПСРВМ 7x1,5 — 5 м; канифоль сосновую — 20 г, припой ПОС-40 — 100 г; — аптечку с набором медикаментов и перевязочных средств для оказания первой медицинской помощи. На участках с автоблокировкой, оборудованных перегонной телефонной связью, бригада машины должна обеспечиваться ключами от телефонных аппаратов и знать инструкцию о порядке пользования этой связью. Для нормальной работы машины необходимо внимательно и аккуратно производить подготовку и заправку топливом и маслом, не допускать попадания воды и грязи. Емкости, предназначенные для заправки, должны быть чистыми и иметь крышки. Заправка нефильтрованного топлива и масла строго запрещается. Перед заправкой масла, не имеющего сертификата, производится его химический анализ в лаборатории. Все соединения трубопроводов должны быть тщательно затянуты, фланцевые соединения — иметь требуемое количество крепежных деталей. Ответственность за меры безопасности и безопасность движения поездов при производстве работ с применением машины несет руководитель работ. 18' 275
Руководителем работ должен быть назначен дорожный мастер. Ответственность за соблюдение правил по технике безопасности бригадой во время работы, ремонта и обслуживания машины несет машинист, назначенный по приказу старшим. Во избежание выхода из строя патронов трехшпиндельных гайковертов и гаек клеммных и закладных болтов КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ работа машины в случае отсутствия остановки (при опускании патрона на гайку) одного или нескольких карданных валов привода трехшпиндельных гайковертов второго и четвертого рядов рабочих органов, работающих в режиме “завинчивание”. При переезде участков пути с препятствиями большой протяжен- ности и следовании с транспортной скоростью блоки гайковертов и очиститель скреплений должны быть подняты в верхнее транспортное положение и надежно зафиксированы транспортными запорами. При установке транспортного запора одного из блоков необходимо ручку 2 транспортного запора 1 подать на себя, поднять блок в крайнее верхнее положение, подать ручку 2 от себя до упора в раму блока и опустить блок гайковертов до полного выхода хвостовика транспортного запора в отверстие кронштейна рамы машины. Для фиксирования очистителя скреплений (см. рис. 1.37) необходимо балку с транспортными проушинами поднять до совмещения отверстия проушин, тягу вставить в совмещенные отверстия, рукоятку тяги повернуть в фиксированное транспортное положение. Все операции по устранению возникших неисправностей, осмотру, регулировке и смазке должны производиться при обесточенной электрической цепи и полной остановке всех механизмов и агрегатов. Перевозка рабочих разрешается только в кабине. Сходить и подниматься на машину на ходу не допускается. Осмотр и техническое обслуживание машины должно произво- диться, как правило, на специально отведенном для этой цели пути в дистанции пути. Путь для осмотра и обслуживания машины должен иметь смотровую канаву. Стрелки, ведущие на путь осмотра и обслужи- вания машины, должны быть заперты в положение, не позволяющее въезд на этот путь. На время осмотра и технического обслуживания машина должна быть заторможена ручным стояночным тормозом и с обеих сторон колеса подложено по одному башмаку. В целях противопожарной безопасности в кабине машиниста установлены два углекислотных огнетушителя ОУ-5, а на раме — два пенных огнетушителя ОХП-10. Нс допускается хранение и перевозка на машине легковоспламе- 276
няющихся веществ, обтирочные и смазочные материалы должны храниться в специальных ящиках с плотно закрывающимися крышками. Запрещается применять открытый огонь при осмотре машины и для обогрева замерзшего оборудования, в том числе топлива и масла в баках. Выполняемые при ремонтах сварочные работы должны произво- диться с принятием необходимых мер защиты огнеопасных конст- рукций от попадания на них искр и брызг расплавленного металла. В случае возникновения пожара на машине обслуживающий персонал обязан подать установленные сигналы и принять меры к остановке машины и тушению пожара. Строго запрещается проведение ремонтных и наладочных работ под напряжением. Перед каждым выездом на работы необходимо проверить работу прибора контроля изоляции по показывающему устройству. Сопротивление изоляции цепей переменного тока машины должно быть не менее 0,5 МОм. Без надобности нельзя открывать двери шкафов с установленным электрооборудованием, дверцы пультов управления, т.к. на дверях электроконструкций цепей переменного тока установлены конечные выключатели, отключающие напряжение синхронного генератора при открывании дверей. При подготовке к работе и при обслуживании машины необходимо пользоваться только исправным инструментом. Обслуживание и ремонт вентилятора охлаждения тягового двига- теля необходимо производить при отключении от синхронного генератора трехфазного тока и полной остановке вращающихся частей. В процессе обработки скреплений возможен несъем .шпинделя с гайки. Одной из причин является попадание в патрон немерной гайки. При продолжающемся движении машины это приводит к поломке трехшпиндельных гайковертов. Для автоматической остановки машины в изложенной выше ситуации каждый блок гайковертов снабжен блокировкой смещений рамы (см. рис. 1.2). При возникшей деформации направляющих рамы упор 5 нажимает на ролик двуплечного рычага 3, который, поворачиваясь вокруг оси обоймы 2, переместит толкатель конечного выключателя 1; контакты последнего при своем замыкании включают тормозную систему автоматической остановки машины. 277
ГЛАВА 3. ПОДГОТОВКА МАШИНЫ ПМГ К РАБОТЕ Перед пуском в эксплуатацию машины следует произвести ее расконсервацию, заправить систему охлаждения и питания двигателя, гидравлическую систему блоков, произвести запуск и обкатку дизель-генератора согласно “Инструкции по эксплуатации дизель-ге- нератора АД-200 Тсп (У-36М)”. Для дизеля применяют летнее или зимнее дизельное топливо для быстроходных дизелей. Для смазки дизеля могут быть использованы авиационные масла следующих марок: М20Г, МТ-16П, М14В2. Для смазки компрессора ВВ 0,8 применяется масло компрессорное марки К19Т. Топливо заправляют в основные топливные баки, а масло — в бак, расположенный на раме дизель-генератора. При заправке маслом необходимо следить за тем, чтобы уровень масла не превышал 65 литров (по щупу). При работе дизель-генератора уровень масла не должен быть ниже 35 литров. При подготовке гидросистемы к работе необходимо проверить наличие смазки и масла гидросистемы. В баки гидросистемы заливают чистое, дважды фильтрованное масло по чистоте не ниже 12 класса ГОСТ 17216-71. Для работы используется масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74 или Тп22 ГОСТ 9972-74. В корпуса гидромуфт заливают при работе в летний период (при температуре от 0°С до 40°С) масло М10Г2, при работе в переходный период (при температуре до -5°С) — масло М-8Г2К ГОСТ 8581-78. Вместимость масляного бака — 400 л, вместимость полости для масла в каждой гидромуфте — 9 л. Система смазки скреплений заправляется специальной смазкой (см. раздел I). Вместимость каждого бака — по 50 л. В соответствии с таблицей смазки первая замена масла в гидросистеме производится через 2 месяца, последующие — через 6 месяцев эксплуатации машины. На заправляемое в систему масло должен быть сертификат. Если сертификат отсутствует, необходимо производить лабораторный химический анализ масла на предмет соответствия требованиям ГОСТ 32-74 или ГОСТ 9978-74. После заливки масла в бак необходимо залить маслом трубоп- роводы и удалить из гидросистемы воздух. При этом регулировочные винты предохранительных клапанов насосов должны быть полностью отпущены, чтобы трубопровод заполнялся маслом при наименьшем давлении (во избежание растворения в масле воздуха). Накидные гайки на концах магистральных труб необходимо ослабить для выпуска воздуха при заполнении труб маслом. Перед пробным запуском насосов необходимо на дополнительном пульте поставить в нейтральное положение тумблер режимов работы, при этом 278
катушка электромагнита предохранительного клапана будет обесто- чена и насос при отпущенных клапанах не будет работать на слив. Затем следует запустить один из двух насосов (нажатием соответствующей кнопки на пульт управления № 2), проверить правильность вращения насоса (насос должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть со стороны выходного вала насоса). При правильном вращении насос не отключать до тех пор, пока из-под отпущенных гаек не пойдет чистое масло, после чего затянуть гайки и завинчиванием регулировочных винтов настроить ранее отпущен- ные предохранительные клапаны на давление 10 МПа (100 кгс/см2). При регулировке используются имеющиеся на машине манометры. Затем аналогичные операции выполнить при запуске второго электродвигателя насосной станции. После настройки предохрани- тельных клапанов необходимо долить масло в бак до верхнего уровня маслоуказателей и закрыть крышками заливочные горловины. Заправку основного масляного бака можно производить при помощи гидронасоса системы смазки скреплений. В процессе эксплуатации доливают масло в масляный бак. Заполнять гидроси- стему следует тщательно отфильтрованным маслом той же марки. Фильтры очищают не реже одного раза в два месяца. В первые два—три дня после смены масла рекомендуется промывать фильтры ежедневно. При подготовке к работе проверяют положение и установку винтов гидрозамков на каждом из гидроцилиндров блоков гайковертов. Винт должен быть вывернут из корпуса на 7—8 мм. Если винт вывернут недостаточно, замок исключается из работы и блок может самопроизвольно опуститься. Перед выездом для работы проверяют действие гидравлической системы — приводят в рабочее и транспортное положение все блоки гайковертов. Для подъема или опускания любого блока или очистителя скреплений нажатием на соответствующую кнопку включают гидрораспределители, соединенные с цилиндрами механиз- мов подъема. Подъем и опускание должны происходить плавно, в течение, примерно 0,3с. Двухпозиционные гидрораспределители включаются на опускание гайковертов непосредственно на гайку скрепления при замыкании контактов конечного выключателя (установлен на трехшпиндельном гайковерте) при взаимодействии с управляющим упором. При размыкании контактов электромагнит гидрораспределителя обесточивается, его золотник перемещается пружиной в исходное положение и направляет поток рабочей жидкости в нижние полости 279
цилиндров безмоментного съема шпинделя гайковерта с обрабатыва- емого скрепления. При этом выключаются предохранительные клапаны гидромуфты (см. рис. 3.50, 3.51) и гайковерт поднимается. Перед выездом проверяют также работу системы аварийного питания подъема рабочих органов (см. рис. 3.58), для чего блоки и очиститель скреплений освобождают от транспортных запоров и завертывают до отказа винты гидрозамков ЗМ1—ЗМ5. При этом блоки и очиститель скреплений должны опускаться под действием собственного веса. Для проверки достаточно опускать блоки на 30—50 мм, после чего при вывертывании винтов гидрозамков с установкой их в исходное положение опускание должно прекратиться. Затем при помощи ручного насоса поочередно производят подъем блоков и очистителя скреплений. Для подъема того или иного рабочего органа открывают соответствующие вентили В1—В5. После опробования вхолостую рабочих органов, они должны быть приведены в транспортное положение с установкой всех транспортных запоров. При регулировании и настройке гидравлической системы выпол- няют все операции, описанные выше. При этом производят настройку предохранительных клапанов не на рабочее (10 МПа), а на пробное давление 12,5 + 0,5 МПа (125 + 5 кгс/см2). Регулировка производится путем затягивания регулировочного винта с контролем давления по манометру. Для контроля давления открывают соответствующий вентиль включения манометра. Если при помощи регулировочного винта установить необходимое давление в системе не удается, применять дополнительные усилия для затяжки не следует. Необходимо разобрать и промыть клапан или заменить его. При испытании пробным давлением проверяют герметичность соединений, шлангов. Наличие течи или просачивания масла не допускается. После проверки работы аварийной системы подъема блоков и очистителя скреплений (порядок описан выше) вращением регули- ровочных винтов предохранительных клапанов устанавливают в системе номинальное давление 10 МПа (100 кгс/см2). При снятии транспортных креплений производят поочередно проверку работы механизмов подъема. Кроме проверки плавности подъема и опускания блоков, проверяют фиксацию их в различных положениях по высоте. Блок не должен опускаться при отпущенной кнопке включения гидрораспределителя на подъем или опускание. Если при этом опускание блока все же происходит, необходимо 280
проверить исправность гидрозамка (регулировочный винт должен быть вывернут). После подключения выносного пульта и установки тумблера “режим работы” в положение “наладка” повторяют проверку указанных механизмов. Время подъема и опускания блоков должно быть не более 0,3 секунды. Если блоки перемещаются медленнее, значит в механизмах имеются перекосы. В этих случаях необходимо проверить, при каком давлении в системе происходит подъем. Блоки в режиме “наладка” должны подниматься при давлении не более 6 МПа (60 кГс/см2). Если блоки гайковертов отрегулированы по высоте и настроены на определенный тип рельса и скреплений, то нужно проверить работу машины при движении, для чего включить тумблер режимов в положение “Рабочий ход”. При обработке гаек клеммных и закладных болтов трехлучевые редукторы (вертушки) должны синхронно подниматься и опускаться, обрабатывая скрепления при движении машины со скоростью до 1 км/ч. Для настройки блока гайковертов выполняют следующие опера- ции. На всех 16 трехшпиндельных гайковертах устанавливают одина- ковое расстояние “ИП” (искатель-патрон), равное 60 или 75 мм. Расстояние 75 мм — при наличии в пути удлиненных клеммных или закладных болтов. Положение “ИП” фиксируется пальцем 3, устанавливаемым во втулку водила гайковерта (см. рис. 1.33). При установке пальца в нижнее отверстие размер “ИП” будет равным 75 мм, а при установке в верхнее — 60 мм. Затем все гайки “НПШ” (нижнего положения шпинделя гайковерта) завертывают до упора в опору направляющей (см. рис. 1.35). Опускают блоки гайковертов в рабочее положение.При помощи вентильной системы поднимают вверх до отказа раму блока, предварительно ввернув винт в корпус гидрозамка. Сняв с водил гайковертов стягивающие пружины, добиваются полной посадки водил на гайки НПШ . Установив на головки рельсов под гайковертами линейку или ровный швеллер длиной 2 м, замеряют расстояние от УГР до корпуса гайковертов (измерения проводят по четырем гайковертам). Сравнив результаты измерений, устанавливают гайковерты на одной высоте по максимальному размеру при помощи гаек НПШ. Затем гайковерты наружных рядов поднимают на 10 мм выше гайковертов внутренних рядов. На водила надевают стягивающие пружины и проверяют работу системы пневмораздвижки водил и обеспечения попадания упоров отжатых гайковертов на обе грани головки рельса. Для точной установки крестовин искателей относительно клеммы опускают блок 281
гайковертов до контакта опорного ролика с рельсом, ввертывают винт гидрозамка в его корпус, а затем, при помощи вентильной системы устанавливают крестовины искателей относительно клеммы с зазором 2—3 мм. При наладке гидравлической системы машины производят также регулировку крутящего момента, создаваемого гайковертом при затяжке болтов. При завинчивании гаек клеммных болтов момент затяжки должен быть в пределах 150—250 Нм (15—25 кгм), а для гаек закладных болтов — 70—170 Нм (7—17 кгм). Проверка производится при помощи динамометрического ключа. Если момент затяжки не соответствует указанным величинам, производят регу- лировку в такой последовательности: 1) проверяют уровень масла в гидромуфте (см. рис. 3.50); 2) проверяют регулировку трех предохранительных клапанов насосов НШ-10 (завертывают до отказа регулировочные штоки 9 клапанов и затем отпускают их на 1,5—2 оборота); 3) проверяют правильность установки цилиндра безмоментного съема, для чего: — опускают толкатель 13 на рычаг 10 свободно, без приложения усилия и замеряют размер К между верхней плоскостью шкива 18 и рычагом 14; — приложив усилие на толкатель, перемещают его до тех пор, пока сухарь 20 не упрется во фланец 19; снова замеряют размер К2. Разница в размерах = Кпх дает полный ход толкателя, который должен быть в пределах 3—5 мм; — устанавливают рычаг 14 в шипы подшипникового узла толкателя 13 и закрепляют его осью 23; — измеряют полный рабочий ход поршня цилиндра 13 (Лхц); — перемещают поршень в нижнее крайнее положение; — вычислив по формуле К = К. + [£ - (К + 1)], устанавли- 1 ХЦ 11л вают и фиксируют толкатель и рычаг 14, обеспечивая указанный размер; — вращением гайки 21 добиваются совмещения отверстий в проушине штока цилиндра и рычаге 14 и устанавливают в отверстия ось 24; — стопорят гайку 21. При эксплуатации машины следят за тем, чтобы температура масла в гидросистеме не превышала 70°С. Перед выездом машины на работу поездная бригада должна; — проверить систему запуска дизель-генератора; — произвести спуск конденсата из главного и вспомогательного резервуаров, сборников-воздухоочистителей; 282
— произвести проверку уровня масла в масляном баке дизеля, компрессоров, масляных баков гидросистемы, редукторов гайковертов, гидромуфт; — проверить исправность пломб и дату проверки манометров; — проверить надежность закрепления клиноременной передачи привода гайковертов; — убедиться при наружном осмотре в нормальной работе компрессора и в отсутствии в нем каких-либо дефектов. При необходимости добавить смазку в картер и масленки; — проверить положение ручек всех тормозных кранов, поставить их в требуемое положение; — произвести зарядку тормозной сети, проверить работу тормозных кранов на чувствительность к торможению, а главный резервуар — на поддержание давления в заданном режиме; — проверить величину утечки воздуха из тормозной сети; — при работе в условиях, близких к температуре 278 К (плюс 5°С), произвести прогрев дизель-генератора. Прогрев двигателя производится подогревателем ПЖД-600, входящим в комплект дизель-генератора согласно “Инструкции по эксплуатации дизель-ге- нератора АД-200-Тсп (У-36М)”; — проверить запуск электродвигателей привода гайковертов; — проверить вхолостую работу очистителя скреплений, опустив раму с приводом в нижнее положение; — проверить систему аварийного подъема блоков гайковертов и очистителя скреплений, для чего блоки и очиститель скреплений освободить от транспортных запоров и завернуть винты гидрозамков до упора в корпус. Опустив блоки на величину 30—50 мм, вывернуть винты гидрозамков до исходного положения, открыть вентиль блока вентилей и при помощи ручного насоса ГН-60 произвести подъем блока. Таким же образом проверить аварийный подъем блоков № 1, 2, 3 и 4 и очистителя скреплений. После опробования вхолостую рабочих органов необходимо все блоки и очиститель скреплений привести в транспортное положение, надежно закрепить на все транспортные запоры, проверить надеж- ность закрепления концевых выключателей и установку в положение “0“ контроллеров обоих пультов. Проверить надежность крепления электропроводки и отсутствие провисания металлорукавов. Проверить г невматическое и тормозное оборудование. После всех проведенных проверок и устранения замеченных неисправностей машина считается подготовленной к работе. 283
ГЛАВА 4. ПОРЯДОК РАБОТЫ МАШИНЫ ПМГ Рабочий процесс выполняется в следующей последовательности: — выехать на исходную позицию для обработки скреплений, предварительно убедиться, что болты находятся в одинаковом состоянии (нормальный наклон болтов, и все гайки завинчены до отказа, шпалы не перекошены и не загрязнены скрепления), управляющие упоры первого и третьего рядов должны иметь размер 6—7 мм, а второго и четвертого — 30 мм; — наметить впереди машины контрольную шпалу и кратковре- менным включением рабочего хода машины (при приведенном в рабочее положение узле датчиков обратной связи) с помощью тумблеров “Отпуск”, “Стоп” и “Ход” на переносном пульте управления перемещать машину к намеченной шпале до тех пор, пока искатели первого ряда не приблизятся к болтам намеченной шпалы на расстояние 50—70 мм; после этого остановить машину, включить насосную станцию управления гидросистемой блоков 1 и 2, заправиться блоками так, чтобы крестовины искателей в нижнем исходном положении были, как указано на рис. 1.33; на переносном пульте управления тумблеры первого и второго рядов верхнего положения “Холостого хода” перевести в нижнее “Автоматическое управление”; — включить двигатели привода маховиков первого ряда и гидромуфт второго ряда; — включить рабочий ход машины и на скорости 0,55—0,6 км/час (время одного оборота обода колеса 1050 мм должно соответствовать 21,5—19,7 с) проконтролировать на ходу на нескольких шпалах управление гаек искателями всех гайковертов. Убедившись в том, что в верхнем положении гайковертов их патроны находятся выше болтов, а при автоматическом опускании гайковертов патроны надежно заправляются на гайки; — убедиться на ходу машины, что все четыре пары гайковертов четко подчиняются командам своих конечных выключателей; — остановить машину и тумблерами режима ручного управления вновь установить “Холостой ход” гайковертов; — включить рабочий ход машины, плавно (через 2—3 шпалы) увеличить скорость машины до номинальной (0,8 км/ч, что соответствует по времени 14,8 с одному обороту колеса 1050 мм) и, когда искатели гайковертов первого ряда приблизятся к своим гайкам на 80—100 мм, перевести гайковерты из “Холостого хода” в режим автоматического управления и приступить к обработке скреплений с включенной системой смазки. 284
При работе машины необходимо контролировать надежную заправку патронов на гайки в нижнем положении, т.е. не допускать недостаточной заправки патрона на гайку и, пользуясь динамомет- рическим ключом, замерять момент затяжки гаек, который должен быть в пределах 15—20 кгм для клеммных болтов и 7—17 кгм для закладных болтов. Если патрон какого-нибудь гайковерта начинает “трещать” по граням гаек, необходимо плунжерным гидроцилиндром соответству- ющего блока опустить его на необходимую величину. После корректировки всех параметров настройки их необходимо зафиксировать в рабочем журнале (тип рельсов, скреплений, положение втулок “НШ”, “ВПШ” и размеры “ИП”). Указанный перечень операций по настройке рабочих органов выполняется в начале работы машиной на контрольном участке пути с определенным типом рельсов, скреплений, с обработкой опреде- ленного типа болтов. Для работы в “окно” при наладке машины объем настройки существенно уменьшается, так как сохраняются в основном уста- новленные первоначальные параметры настройки (положения втулок “ВПШ”, “НПШ” ширина упоров, размер “ИП” и др.). Может потребоваться лишь некоторая корректировка параметров настройки. Новая настройка связана с работой машины на участке пути с другим типом рельсов, скреплений, с обработкой других типов болтов и др. ГЛАВА 5. ПРИВЕДЕНИЕ МАШИНЫ В ТРАНСПОРТНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, ЕЕ ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ На расстояние до 200 км транспортирование машины производится своим ходом, а на расстояние свыше 200 км — на железнодорожной платформе. При всех видах транспортирования машины по открытому для движения поездов перегону необходимо: 1. Привести все рабочие органы машины, агрегаты и механизмы в транспортное положение, обеспечив вписывание по кузову в габарит 1-Т, по рабочим органам — в габарит 02-Т ГОСТ 9238-73. 2. Закрепить стопорными устройствами все рамы блоков гайко- вертов, очиститель скреплений, привод датчиков обратной связи, исключив возможность их самопроизвольного опускания и случайного падения на путь или смещение за пределы габарита. 285
3. Проверить надежность закрепления всех предохранительных скоб и ограничений. 4. Закрепить все находящиеся на платформе, настиле или в кабине, снятые с машины узлы и детали, оборудование и инвентарь. 5. Слить воду из системы охлаждения дизеля и топливо из топливных баков (за исключением случая транспортирования своим ходом), перекрыть краны топливопроводов, систем охлаждения и смазки. 6. Установить в нулевое положение все рукоятки управления контроллеров, автоматов, выключателей. 7. Закрыть на замки шкафы и щиты управления. 8. Обязательно отключить от сети заряженные аккумуляторные батареи, отсоединив провода от клемм аккумуляторных батарей. Движение машины своим ходом осуществляется на правах поезда, в полном соответствии с требованиями “Инструкции по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах РФ”. В кабине машины, кроме ее обслуживающего персонала, разрешается перевозить до 3-х человек, связанных с работой машины. Перевозка посторонних лиц на машине запрещается. При движении машины своим ходом кабиной вперед старший машинист находится за основным пультом управления, при движении дизелем вперед — за дополнительным пультом управления. Перед выездом машины старший машинист обязан: 1. Привести блоки гайковертов и очиститель скреплений в транспортное положение, надежно закрепив их транспортными запорами. 2. Опробовать работу силовой установки и трансмиссии, проверить исправность работы контрольных приборов. 3. Проверить работу тормозной системы, звуковой и световой сигнализации, поездной радиосвязи. Для приведения рабочих органов машины в транспортное положение необходимо: 1. Каждый блок гайковертов поднять гидроцилиндром подъема до конца его рабочего хода, рукояткой подать вперед до упора крюк транспортного запора 1, опустить раму блока на расстояние, обеспечивающее полный заход хвостовика транспортного крюка в отверстие проушин рамы машины (рис. 5.1). 2. Горизонтальную балку очистителя скреплений поднять гидро- цилиндрами в крайнее верхнее положение, совместить отверстие в стойке и проушине подвесной балки, установить в отверстия стопорный валик, повернуть ручку валика в зафиксированное положение. 286
1 Рис. 5.1. Транспортный запор блока гайковертов: 1 — крюк; 2 — тяга; 3 — рама блока. В случае выхода из строя гидросистемы машины или силовой установки подъем рабочих органов и очистителя скреплений производить при помощи системы аварийного подъема, включающей блок вентилей и ручной гидравлический насос ГН-60. При транспортировании машины на платформе должны соблю- даться следующие правила и требования: 1. Перед транспортированием необходимо произвести консервацию машины согласно следующему перечню работ: — хромированные детали на пульте управления, планки замков и дверные ручки, таблички на пультах управления, рабочих блоках, подвижные соединения гидромуфт и фланцев, штоки гидравлических и пневматических цилиндров покрыть антикоррозийной смазкой К-17 ГОСТ 10877-76; — тифоны, заправочные горловины и концы труб системы слива масла, топлива и воды, выхлопные патрубки глушителей, воздушные фильтры компрессоров, открытые части штоков гидроцилиндров подъема рабочих блоков покрыть антикоррозийной смазкой К-17 ГОСТ 10877-76, обернув парафинированной бумагой БПЗ-35 ГОСТ 9569-79 и обвязать проволокой 1,0-0-4 ГОСТ 3282-74; 287
— запасные части, инвентарь и принадлежности, за исключением изготовленных из неметаллов и алюминиевых сплавов, покрыть смазкой К-17 ГОСТ 10877-76, обернув парафинированной бумагой БП-3-35 ГОСТ 9569-79 в два слоя, и уложить в ящик, — из пневмосистемы удалить конденсат через спускные краны, воду и топливо — из системы охлаждения, уровень смазки в редукторах должен быть в пределах контрольной пробки; — щетки стеклоочистителей снять, обернуть парафинированной бумагой БА-3-35 ГОСТ 9569-79 и уложить в ящик, расположенный в кабине; — техническую документацию обернуть полиэтиленовой пленкой ГОСТ 10354-73 и уложить в ящик, расположенный в кабине; — снять фары, обернуть полиэтиленовой пленкой, обвязать шпагатом и уложить в кабину. Снять антенну, снятые детали обвязать шпагатом и уложить в кабину; — составить опись ящиков с инструментами, принадлежностями, инвентарем, запасными частями, технической документацией; ука- зать их место нахождения, перечень деталей, снятых при консер- вации, количество пломб; опись закрепить в кабине на видном месте; — окна кабины закрыть щитами, щиты между собой сбить гвоздями, стянуть проволокой и закрепить за скобы на крыше кабины; — консервацию дизель-генератора произвести по руководству “Инструкция по эксплуатации дизель-генератора АД-200 Тсп (У-36М); — двери кабины и передние двери тиристорного преобразователя необходимо опломбировать. 2. Перед погрузкой машины ее необходимо затормозить ручным тормозом. 3. Установить и закрепить машину на платформе согласно чертежу погрузки, утвержденному в установленном порядке. Платформа с транспортируемой машиной должна быть сцеплена с грузовым крытым вагоном, оборудованным для людских перевозок. В вагоне должны находиться два проводника, один из которых назначается старшим, он устанавливает круглосуточный график дежурства. По прибытии машины к месту назначения проводники сдают получателю по акту и все дополнительные грузы. При транспортировании машины своим ходом для выполнения ремонтно-профилактических работ в зимний период времени (тем- пература окружающего воздуха ниже 273 К (ниже 0 °C) необходимо произвести замену смазки в осевых и рамных редукторах тягового 288
привода и выполнить все требования к эксплуатации дизель-гене- ратора в зимних условиях согласно “Техническому описанию и инструкции по эксплуатации на дизель-генератор АД-200 Тсп (У-36МГ. Правила хранения машины По окончании работы машина должна находиться под навесом, а при длительном хранении — в закрытом помещении. В зимний период времени машина не эксплуатируется и должна находиться только в закрытом помещении. Перед постановкой на длительное хранение машина должна быть законсервирована согласно инструкции по эксплуатации. Если машина находится на хранении более 12 месяцев, то все ее составные части должны быть осмотрены для выявлений возможности дальнейшего хранения без повторной консервации, при необходимости следует произвести переконсервацию. Для предупреждения повреждения букс машину необходимо перекатывать не реже одного раза в месяц. ГЛАВА 6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ МАШИН # 1. Общие сведения Все виды технических средств, в том числе путевые машины, должны эксплуатироваться по назначению, своевременно, согласно инструкции, подвергаться техническому обслуживанию и храниться в пределах использования. Для обеспечения нормальной работы машины в течение всего срока ее службы, кроме технического обслуживания, предусматривается проведение ремонтов. На железнодорожном транспорте, и в частности, в путевом хозяйстве, действуют системы планово-предупредительного техниче- ского обслуживания и ремонта /ППР/, представляющие собой комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и порядок проведения работ с целью улучшения технического состояния, повышения эксплуатационной надежности машин, сокращения продолжительности их ремонта, обеспечения безопасности движения поездов. Условия эксплуатации путевых машин имеют свои особенности, заключающиеся в том, что машины, как правило, работают и хранятся круглосуточно на открытом воздухе, в условиях воздействия атмосферных осадков, резких колебаний температуры. Все это вызывает интенсивную коррозию металла, ведущую к постоянному разрушению. 19-зак.5О29 289
Детали и узлы разрушаются из-за усталости металла, механиче- ских повреждений, деформаций и износа. Причина усталости металла — длительное воздействие переменных нагрузок, что особенно проявляется в валах, шестернях, подшипниках. Узлы трения интенсивно разрушаются вследствие износа трущихся поверхностей при недостатке смазки. Из-за износа нарушается взаимодействие отдельных деталей, что приводит к выходу из строя целого узла или агрегата. Разные детали изнашиваются неодновременно, поэтому одни узлы или сборочные единицы нужно осматривать, смазывать или заменять чаще других узлов машины. По этой причине устанавливаются не только различные виды технического обслуживания, но и Объемы выполняемых работ. Техническое обслуживание — это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности машины при использовании по назначению, хранении и транспортировании. Для каждого вида технического обслуживания определенной машины установлены свои перечни работ и периодичность. Периодичность технического обслуживания или ремонта — это интервал времени или наработки между данными видом технического обслуживания или ремонта и последующим таким же видом или другим большей сложности. Техническое обслуживание обычно делится на ежесменное /ТОЕ/ и периодическое /ТОП/. Периодическое техническое обслуживание в зависимости от объема выполняемых работ также может быть нескольких видов — первое, второе, третье /ТО-1, ТО-2, ТО-3/. Ежесменное техническое обслуживание выполняет бригада, об- служивающая машину, с привлечением в необходимых случаях работников ремонтной службы предприятия, к которому приписана машина. Ежесменное техническое обслуживание выполняется до начала работы, в течение смены. В состав ежесменного обслуживания входят внешний осмотр, смазывание узлов машины в соответствии с картой смазки, проверка основных крепежных соединений, исправности действия силовой установки, приводов, рабочих органов, ходовых частей, тормозного оборудования, автосцепных устройств, освещения, сигнализации и системы управления путевой машиной. При периодическом техническом обслуживании выполняют все работы, предусмотренные ТОЕ, а также работы, указанные в руководстве по эксплуатации путевой машины для каждого вида технического обслуживания. Кроме технического обслуживания в систему ППР включены текущий, средний и капитальный ремонты. Предусмотрены также 290
деповский ремонт ходовых частей, автосцепного и тормозного оборудования. Для проверки готовности путевых машин к началу сезона работ установлена система контрольно-технических осмотров. Текущий ремонт включает в себя минимальный объем работ, позволяющих обеспечить нормальную эксплуатацию машины до очередного планового ремонта: устранение небольших неисправностей в узлах и агрегатах машины, замена или восстановление изношенных или поврежденных деталей; замена отдельных изношенных узлов или узлов, требующих сложного ремонта, новыми или заранее отремонтированными. Выполняют профилактические и регулировоч- ные работы, машину разбирают только в тех местах, где надо снять детали, препятствующие ремонту и регулировке. Средний ремонт — исправление или частичное восстановление ресурса машины. При этом заменяют или ремонтируют составные части ограниченной номенклатуры, контролируют техническое состо- яние составных частей в объеме, установленном в нормативно-тех- нической документации. При капитальном ремонте почти полностью восстанавливается ресурс машины: заменяют или восстанавливают любые части машины, в том числе и базовые. На каждую выпускаемую серийно путевую машину разрабаты- ваются правила и технические условия на ремонт, в которых регламентируются межремонтные циклы, технические требования, предъявляемые при различных видах ремонта, порядок сдачи машин в ремонт и приемки после ремонта. # 2. Межремонтные циклы Межремонтные циклы включают в себя число, периодичность и последовательность выполнения технических обслуживаний и ремонта в период между двумя очередными капитальными ремонтами или между изготовлением и первым капитальным ремонтом. Периодичность проведения ремонтов представляет собой структуру межремонтного цикла. Капитальный ремонт может выполняться в двух объемах КР1 и КР2. Учитывая, что после первого капитального ремонта ресурс машины восстанавливается не полностью, принято решение о сокращении межремонтных норм для проведения технического обслуживания и ремонта после первого капитального ремонта машины. Они сокращаются на 20%. Межремонтные нормы устанав- ливаются в зависимости от выполнения определенного объема работ (для машины ПМГ это количество обработанных километров пути). Ежесменное техническое обслуживание ТОЕ производится перед каждым выездом на линию; первое периодическое техническое 19* 291
обслуживание ТО1 — через каждые 15(10) км обработки рельсовых скреплений (величины в скобках — после первого капитального ремонта); второе техническое обслуживание ТО2 — через каждые 45(30) км; текущий ремонт — после 150(120) км; средний ремонт — после 300(240) км; капитальный ремонт — после 600(480) км. Кроме того, годовой контрольно-технический осмотр производят ежегодно перед началом пуска машины в эксплуатацию. # 3. Техническое обслуживание ходовых частей Осмотр колесных пар Осмотр колесных пар, находящихся в эксплуатации, производится машинистами путевых машин в соответствии с инструкцией по осмотру, ремонту и формированию колесных пар. При текущем ремонте осмотр производит представитель пункта технического обследования вагонов в депо. Обыкновенное и полное освидетельствование колесных пар разрешается производить лицам, ознакомленным с инструкцией по осмотру и освидетельствованию колесных пар. Осмотр колесных пар производится ежедневно перед выездом на перегон, а также при техническом обслуживании и текущем ремонте машины. Проверяют состояние элементов колесных пар; соответствие размеров и износов колесных пар установленным нормам. Освидетельствование колесных пар Производят при каждой подкатке под машину, кроме пар, не бывших в эксплуатации после освидетельствования. При обыкновенном освидетельствовании осуществляют: — предварительный осмотр до очистки с целью лучшего выявления трещин и сдвигов; — очистку от грязи и смазки; — проверку магнитным дефектоскопом средней части оси и Проверку износов всех элементов по установленным нормам; — промежуточную ревизию букс. После обыкновенного освидетельствования знаки и клейма не наносятся на колесную пару. При обыкновенном освидетельствовании с обточкой колес по кругу катания на бирке и торце шейки оси клеймятся — месяц, две последние цифры года, условный номер пункта, производившего обточку. Полное освидетельствование колесных пар производят: 292
1) при формировании и ремонте со сменой элементов; 2) при неясности клейм и знаков последнего полного освидетель- ствования, на торце шейки оси; 3) после выявления выработок, волосовин, неметаллических включений и других пороков на оси в пределах установленных норм; 4) после крушений и схода машин с рельсов; 5) при наличии на поверхности катания ползуна глубиной более 2 мм, навара и неравномерного проката более 3 мм; 6) при каждом капитальном ремонте; 7) при полной ревизии букс, демонтаже букс на втулочной посадке. Осмотр и ремонт букс Роликоподшипниковые буксы путевых машин за время службы подвергают наружному осмотру, промежуточной ревизии, полной ревизии. Наружный осмотр букс производит машинист машины перед каждым выездом на перегон при текущем осмотре колесных пар и текущем ремонте машин. Осмотр производят без выкатки колесных пар и вскрытия смотровых крышек букс. Промежуточную ревизию букс производят при каждом среднем ремонте машины, при обточке колесных пар без демонтажа букс, по отдельным указанием МПС как профилактическое мероприятие по обеспечению безопасности движения. При промежуточной ревизии вскрывают смотровую крышку, извлекают смазку и после определения ее состояния производят внутренний осмотр. Буксы с загрязненной смазкой подлежат полной ревизии. Полную ревизию роликоподшипниковых букс производят в случаях обнаружения повреждений, трещин, неисправностей сальни- ковых уплотнений, засорения или повышенного содержания влаги в смазке, при подкатке колесных пар под машину новой постройки, при капитальном ремонте машины, после крушений и аварий, схода колесных пар с рельсов и в других случаях, оговоренных Инструкцией ЦП/4052. Данные полной ревизии букс записывают в специальный журнал. При нагревании буксу следует разобрать, выяснить причину нагрева, устранить неисправность, промыть подшипники и детали в нагретом до 80—90°С трансформаторном масле и собрать вновь. При вскрытии и сборке буксы необходимо предохранять детали от загрязнения и попадания в них влаги. Буксы освидетельствуют или ремонтируют в соответствии с действующими техническими 293
указаниями по демонтажу и монтажу роликовых подшипниковых букс путевых машин. Машины с буксами на подшипниках качения при длительной стоянке следует периодически (не реже 1 раза в месяц) передвигать на небольшие расстояния. Это необходимо для предупреждения повреждения внутренних поверхностей колец подшипников от сжатия в местах контакта их с роликами, а также для предохранения от коррозии деталей подшипников и букс. # 4. Обслуживание и ремонт тормозов Текущее содержание тормозного оборудования (технический осмотр машины и устранение неисправностей) производится по прибытии и перед отправлением машины на работу. При осмотре проверяют состояние деталей тормозного оборудо- вания и исправность действия тормозных приборов. Неисправные части, выявленные при осмотре, ремонтируют или заменяют. В рычажной тормозной передаче проверяют правильность постановки рычагов, валиков, шайб, шплинтов, гаек, наличие и исправность предохранительных устройств. Тормозные колодки чекового крепления толщиной менее, 15 мм и болтового — менее 30 мм — заменяют. При затянутом ручном тормозе запас винта должен быть не менее 75 мм, винт должен быть смазан и легко перемещаться. Воздухораспределитель включают и проверяют правильность режимов торможения, установленных на нем. Плотность тормозной сети устанавливают по падению давления в магистрали. Допускается падение давления в течение 1 минуты не более, чем на 0,02 МПа. Места утечек воздуха определяют на слух, по внешним признакам и обмыливанием, обнаруженные утечки устраняют. Действие тормоза проверяют снижением давления в магистрали на 0,05—0,06 Мпа, с последующим отпуском поездным положением ручки крана машиниста. При этом воздухораспределитель должен прийти в действие, не давать самопроизвольного отпуска и нормально отпустить. Неудовлетворительно действующие воздухораспределители заменяют. Ремонт тормозного оборудования Техническое обслуживание и ремонт приборов управления выполняют при соответствующих видах обслуживания и ремонта подвижного состава. Осмотр и обслуживание тормозного оборудования при техническом обслуживании ТО-1 и ТО-2 выполняют бригады, 294
обслуживающие путевую машину. В соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации тормозов подвижного состава обслужи- вание тормозного оборудования при техническом обслуживании ТО-3 выполняют в депо или мастерских высококвалифицированные слесдри в объеме техобслуживания ТО-2 с отъемом и смазкой верхней части крана машиниста, очисткой и смазкой золотника и его зеркала. Ремонт тормозного оборудования производят при текущем, среднем и капитальном ремонте путевой машины. Периодический ремонт автоматических тормозов производится при заводском и деповском ремонтах. Снятые с машины воздухораспределитель, концевые разобщитель- ные и стоп-краны, соединительные рукава и выпускные клапаны направляют в контрольный пункт автотормозов. Воздухопровод и рабочие резервуары на месте обстукивают молотком и продувают сжатым воздухом под давлением 0,7 МПа. Тормозной цилиндр ремонтируют на месте, для чего отнимают переднюю крышку вместе с поршнем и пружиной. После разборки и очистки всех деталей производят их осмотр, а затем устраняют обнаруженные дефекты. При сборке рабочую поверхность корпуса, манжету, войлочное кольцо поршня и сальники смазывают тормозной смазкой. Рычажную передачу тщательно осматривают, изношенные и поломанные части исправляют или заменяют. Износ шарнирных валиков и овальность отверстий должны быть в пределах установ- ленных норм. Проверяется правильность плеч рычагов. При сборке рычажной передачи все шарнирные и трущиеся части смазывают. Ввиду сильной вибрации отдельных узлов рычажной передачи при высоких скоростях движения, в целях уменьшения шума и повышения эксплуатационной надежности ставят предохранительные скобы на резиновых прокладках, а на длинных тормозных тягах предусматривают ограничители вибрации и дополнительные скобы с резиновыми и деревянными прокладками. Собранную систему машины ПМГ нужно подвергнуть испытаниям: 1) На плотность тормозной сети с нормального зарядного давления 0,55—0,53 Мпа. При проверке рукоятки кранов вспомогательного тормоза (усл. № 4 ВК) в кабине должны быть поставлены в положение “отпуск”, разобщительный кран к воздухораспределителю открыт, один концевой кран закрыт, второй концевой кран подключен к источнику питания системы воздухом. После зарядки тормозной сети перекрыть концевой кран от источника питания и наблюдать за падением давления в магистрали по манометрам МН1, МН2, МНЗ или МН4 (рис. 23 а, б). Падение давления допускается не более 0,02 МПа в минуту или 0,5 МПа за 2,5 минуты. 295
2) На плотность тормозной сети от кранов вспомогательного тормоза (усл. N 4ВК) и кранов машиниста (усл. № 394-000-02). При проверке плотности один из кранов поставить в положение “отпуск”, а другим произвести полное торможение, доведя давление в тормозных цилиндрах до 0,38-0,40 МПа, после чего рукоятку крана поставить в положение “перекрыта”. При этом испытании необходимо воздухораспределитель выключить путем перекрытия разобщительного крана (КПР 3) на линии тормозная магистраль — воздухораспределитель. Падение давления при торможении краном вспомогательного тормоза (усл. № 4ВК) допускается не более 0,02 МПа в 1 минуту или 0,5 МПа за 2,5 минуты. 3) На плотность питательной сети. После остановки компрессора и падения давления в питательной сети с 0,70 МПа до 0,65 МПа дальнейшее падение давления должно быть не более 0,01 МПа за 3 минуты. При проверке плотности питательной сети рукоятки кранов вспомогательного тормоза (усл. № 4ВК) и кранов машиниста поставлены в положение “перекрыта”, а разобщительный кран (КПР 1) технологической линии закрыт. 4) На действие тормоза. Чувствительность воздухораспределителя к торможению проверяется путем снижения давления в магистрали в один прием на 0,05-0,06 МПа. При этом воздухораспределитель должен срабатывать и в течение 5 минут не должен самопроизвольно отпустить. После торможения необходимо убедиться в достаточной величине выхода штока тормозного цилиндра и прижатии тормозных колодок. При последующей зарядке воздухораспределитель должен полностью отпустить. 5) На действие вспомогательного тормоза. Время наполнения тормозных цилиндров до давления 0,3 МПа должно быть в пределах 6—10 с. Время отпуска с давления 0,3 МПа до давления в цилиндрах 0,04 МПа должно быть не более 15 с. 6) На действие тормоза с выносного пульта в режиме “рабочий ход”. В этом случае рукоятки кранов вспомогательного тормоза (усл. N 4ВК) и кранов машиниста (усл. № 394.000-02) перевести в положение “отпуск”, разобщительный кран (КПР 2) у клапана холостого хода на растормаживание открыть. Проверка заключается: — в торможении машины переводом тумблера переключателя на пульте в положение “стоп”. При этом должно произойти надежное торможение, а давление в тормозных цилиндрах должно быть в пределах 0,38—0,040 МПа. Это давление контролируется по манометрам в кабине (манометры МН1, МН2, МНЗ и МН4 (рис. 2.35 б); — в отпуске тормозов возвратом тумблера переключателя торможения в нейтральное положение и последующим нажатием тумблера переключателя в положение “рабочий ход”. После этого 296
должен произойти отпуск тормозов, и тормозные колодки должны отойти от колес. Время отпуска не должно превышать 15 с. Все испытания пневматической системы должны производиться при температуре окружающей среды в интервале 0° ± 40°С. В зимнее время испытания проводить в закрытом отапливаемом помещении. § 5. Смазка механизмов Смазочные материалы Нормальная эксплуатация современного подвижного состава и путевых машин, долговечность узлов трения машин и механизмов, стоимость эксплуатационных расходов во многом зависят от качества применяемого топлива и смазочных материалов, установления норм их расхода и режима смазывания. Основное назначение смазочных масел — уменьшение износа и снижение потерь на работу при трении деталей в различных машинах и механизмах. Поэтому они являются такими же конструктивными элементами, как металлы и материалы, из которых изготавливают машины. Масло охлаждает нагретые детали, защищает их от коррозии. Моторные масла в зависимости от назначения делят на масла для карбюраторных автотракторных двигателей, дизельные и авиа- ционные. По вязкости незагущенные моторные масла делятся на семь классов от 6 до 20сСт при температуре 100°С, загущенные — на 4 класса. По эксплуатационным свойствам в зависимости от типа двигателя, степени его форсировки и свойства топлива, стандартом предусмот- рено шесть групп моторных масел: А, Б, В, Г, Д, Е. В зависимости от назначения. Масла групп Б, В, Г делятся еще на подгруппы и обозначаются цифрами: 1 — для карбюраторных двигателей, 2 — для дизелей, например, М — lOBj или М — 10Б2. Моторные масла обозначают по классам вязкости, группам эксплуатационных свойств и сезонности применения. Так, например, масло моторное М-14Б2 расшифровывается так: М указывает, что масло моторное, цифра 14 обозначает вязкость при температуре 100°С, буква Б с индексом 2 внизу — масло по эксплуатационным свойствам относится к группе Б и предназначено для смазывания малонапряженных дизельных двигателей. Почти во все моторные масла вводят присадки, которые улучшают их эксплуатационные свойства. Для смазывания различных механизмов, насосов, центрифуг, гидросистем, зубчатых передач предназначены индустриальные масла. В группу индустриальных масел общего назначения входят масла без присадок с кинематической вязкостью при температуре 50°С от 4 до 150 мм2/с. Для смазывания цилиндров, поршней и других горячих частей 297
машин предназначены цилиндровые масла. Они имеют малую испаряемость, высокую вязкость и температуру вспышки. Для смазывания и охлаждения подшипников различных турбоаг- регатов предназначены турбинные масла. В отдельных случаях это масло используют в гидросистемах. Выпускают масло нескольких марок и различают по уровню вязкости и наличию присадок. Гидросистема машины ПМГ заправлена минеральным маслом турбинное Т 22 ГОСТ 32—74 или турбинное Тп 22 ГОСТ 9972—74, свободным от кислот и щелочей, воды и механических примесей. Класс чистоты масла должен быть не грубее 12-го по ГОСТ 17216—71. Для смазывания деталей компрессорных машин применяют компрессорные масла, они же служат в качестве уплотняющей среды для герметизации камеры сжатия компрессора; эти масла обладают высокой термической и химической стабильностью. Для смазывания зубчатых передач машины и механизмов предназначены трансмиссионные масла, для смазывания подшипников скольжения локомотивов и вагонов — осевые масла. Масла выпускают трех марок: летнее, зимнее, северное. К электроизоляционным маслам относятся трансформаторные, конденсаторные и кабельные. Для смазывания различных приборов и контрольно-измерительной аппаратуры предназначены приборные масла. Пластичные смазки Основное назначение пластичных смазок — уменьшение износа и снижение потерь на работу при трении деталей и механизмов различных машин, отводят тепло от нагреваемых поверхностей, предохраняют от коррозии, герметизируют узлы трения. Согласно классификации (ГОСТ 23258-78) смазки разделены на четыре группы: антифрикционные, консервационные, уплотнительные и канатные. Антифрикционные смазки, как более обширные, предназначенные для снижения износа и трения скольжения трущихся деталей, делятся еще на подгруппы с буквенными обозначениями, которые в краткой форме информируют о назначении и применении смазки: С — общего назначения для применения до температуры 70°С — солидолы; О — общего назначения для применения до температуры 110°С; М — многоцелевые, работоспособны от температуры 30° до 130°С в условиях повышенной влажности; Ж — термо- и жаростойкие, работоспособны до температуры 150°С; 298
Н — морозостойкие (ниже -40°С); И — противоизносные и противозадирные; Т — редукторные (трансмиссионные); П — приборные; X — химически стойкие при работе в агрессивных средах; Д — приработочные с наполнителями дисульфид молибдена, графита и др.; У — узкоспециализированные (железнодорожные, автомобиль- ные); Б — брикетные; 3— консервационные, предназначены для предотвращения кор- розии металлических частей при хранении и применении; К — канатные (для смазывания канатов, тросов, для уменьшения трения и износа); А — арматурные (пробковые краны, задвижки); Р — резьбовые (болты, гайки); В вакуумные (для уплотнения подвижных соединений ваку- умных установок, герметизации щелей и др.). Железнодорожные смазки В системе Министерства путей сообщения специальные пласти- ческие смазки для локомотивов и моторвагонного подвижного состава изготавливают на Кусковском заводе консистентных смазок. Железнодорожная роликовая литиевая смазка ЖРО (ТУ-32-ЦТ- 520-83) — однородная гладкая мазь без комков от светлого до темно-коричневого цвета. В состав смазки входит веретенное масло АУ, загущенное литиевыми мылами стеориновой, олеиновой кислот и осерненного касторового масла. Смазка водостойкая, в качестве антиокислителя применяется Дифениламин, а противозадирной присадкой служит осерненное касторовое масло. Смазка ЖРО применяется для роликовых подшипников букс, тяговых электродвигателей, тягового генератора и других подшип- ников качения вспомогательных электрических машин и механизмов. Смазка обеспечивает нормальную работу в интервале температур от минус 50°С до плюс 120°С и кратковременно — до плюс 130°С. Для улучшения эксплуатационных свойств масел и смазок применяют присадки. Присадками называют вещества, составляющие в большинстве случаев сложные химические соединения, которые добавляют к маслам и смазкам от тысячных долей процента до 15-20%. Общими требованиями к присадкам, независимо от их назначения, 299
является хорошая растворимость в маслах и смазках, совместимость масел и смазок с присадками при длительном хранении и применении. Присадки бывают: — вязкостные — для повышения вязкости и улучшения вязкостно-температурных свойств масла. В качестве таких присадок широкое применение получили полимерные соединения; — депрессорные — для понижения температуры застывания масла; — моющие — для уменьшения лаковых отложений и осадков на деталях дизеля; — противокоррозионные — для защиты металла от коррозии; — противозадирные — для повышения прочности масляной пленки, предотвращения заеданий и задиров; — антиокислительные — для замедления процессов окисления масел, повышения их термоокислительной стабильности; — противопенные — для уменьшения вспенивания масла, образующегося в системе смазки двигателей; — многофункциональные — для улучшения эксплуатационных свойств масел. Смазка механизмов машины ПМГ При эксплуатации машины ПМГ все шарнирные соединения механизмов, шлицевые соединения карданных валов смазывают солидолом Ж, шарнирные соединения тормозной рычажной передачи — осевым Маслом Л или 3. Смазку наносят вручную, а там, где есть пресс-масленки — цшрицем. В осевые редукторы заливают нигрол, а в корпус рамного редуктора масло ТСП-15К. Для трехлучевых редукторов гайковертов используется масло И-20А. Для гидромуфт применяют масло М 10Г2 или М8Г2к. Гидравлическая система работает на масле Т22 или Тп22. Для смазки тормозной аппаратуры применяют ЦИАТИМ 201, смазку ПК21. Способ нанесения, количество смазки, количество точек смазки, а также периодичность ее проведения указаны в таблице смазки. 300
Таблица смазки 301 № п/п Точки смазки Кол-во смазки, кг Кол-во точек смазки Наименование смазки Периодичность замены и проверки смазки Применение 1 2 3 4 5 6 7 1. Букса колесной пары 0,4 4 ЖРО ТУ-32-ЦЕ-520-73 При ревизии букс — добавляется, полная — при теку- щем ремонте Заполнить 2/3 объ- ема полости под- шипника, сняв смотровую крышку 2. Буксовые направляю- щие 1,5 8 Масло осевое Л и 3 ГОСТ 610-72 При ежедневном осмотре и техниче- ском обслуживании Поддерживать на- личие масла в мас- ленке 3 Осевой редуктор 25,0 2 Нигрол АСЗл-6 (М-4/ 6В1) ТУ 38.101.529-75 Л иЗ При контрольно- техническом осмот- ре — ежегодно 4. Редуктор рамный 3,0 2 Масло ТСП-15к и и 5 Подшипники кардан- ных валов 0,1 72 Солидол Ж ГОСТ 1033-79 Через 10 км обра- ботки скреплений 6. Шлицевые соединения 0,2 18 **—.** При техосмотрах ТО-1 через 15 км обработки скрепле- ний Нагнетать шприцем 7. Шарнирный подшип- ник ШС-40 реактив- ной подвески тягового двигателя 0,06 2 ы м При текущем ре- монте Нагнетать шприцем 8. Шарнирное соедине- ние привода щеток очистителя скреплений 0,05 8 и и При контрольно- техническом осмот- ре ежегодно 9. Цилиндры привода жалюзи и люков капо- та 0,4 4 Солидол Ж ГОСТ 1033-79 Ежемесячно Нагнетать шприцем
Продолжение таблицы смазки 302 1 2 1 3 1 4 1 5 6 1 7 10. Шарниры жалюзи и двери капота 0,2 28 Масло индустриальное И-20А ГОСТ 20799-75 При техосмотрах ежемесячно 11. Манжета тормозного цилиндра рычажной передачи 0,2 2 ЦИАТИМ 201 ГОСТ 6267-74 Через 6 месяцев Сиять крышку с поршнем и пружи- ной, очистить внут- реннюю поверх- ность и манжету, затем смазать 12. Шарнирные соедине- ния тормозной рычаж- ной передачи 0,07 42 Масло осевое Л и 3 ГОСТ 610-72 При техническом осмотре — ежеме- сячно 13. Шарнирные соедине- ния, винт цепи ручно- го тормоза 0,3 8 <л и 44. 44 a w 14. Подшипники опор ма- ховиков и гидромуфт 0,1 32 и и м и Нагнетать шприцем 15. Водило гайковерта 0,2 32 и м и и 44 И 16. Ширнирные соедине- ния привода щеток очистителя скреплений 0,07 24 и и 44 44 Для машин первых выпусков 17. Тормозная арматура: краны № 4ВК пробковые краны 0,02 0,02 2 3 ЦИАТИМ 201 ГОСТ 6267-74 ПК 21 ТУ 32.ЦТ771-77 При текущем ре- монте 18. Редуктор гайковертов 4,0 16 Масло индустриальное И-20А ГОСТ 20799-75 Через 6 месяцев 19. Механизм сцепления автосцепки 0,1 2 Солидол Ж ГОСТ 1033- 79 При техосмотрах ежемесячно Смазать помазком
Продолжение таблицы смазки 303 1 2 1 3 4 1 5 | 6 7 20 Система смазки скреп- ления поролонового ролика 0,4 6 Солидол Ж ГОСТ 1033- 79 Ежемесячно 21. Редуктор привода ще- ток очистителя скреп- лений 1,0 1 Масло индустриальное И-ЗОА ГОСТ 20799-75 Через 6 месяцев Для машин первых выпусков 22. Система гидравличе- ская (баки масляные) 400 1 Масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74 или Тп22 ГОСТ 9972-74 Первая замена — через 2 месяца, по- следующие — че- рез 6 месяцев 23. Гидромуфта 9,0 8 Масло МЮГг (при рабо- те в диапазоне темпера- тур от 0 до +40°С), М- 8Г2к ГОСТ 8581-78 (при температуре от 0 до -5°С) 24. Подшипники опорных роликов и направляю- щих стоек 0,4 8 Солидол Ж ГОСТ 1033- 79 Ежемесячно 25. Подшипники и шес- терни редуктора при- вода датчиков обрат- ной связи 0,2 8 U к ы и
§ 6. Характерные неисправности и способы их устранения Возможные неисправности крана машиниста В процессе эксплуатации возможны случаи неисправной работы отдельных приборов управления. Машинист машины обязан быстро определить неисправность в пути следования; если это не представ- ляется возможным, то надо записать в книгу ремонта причину нарушения нормальной работы прибора. Возможные неисправности крана машиниста усл. № 394 приве- дены ниже. | Признаки неисправностей | Причины неисправностей | Способы устранения [ 1. В поездном положении Засорение и пропуск клала- При следовании создать ис- кран машиниста завышает на редуктора, плохая при- кусственную утечку из урав- давление в тормозной маги- тирка золотника нительного резервуара через страли резьбовую пробку стабили- затора. В депо очистить и притереть клапаны редукто- ра, золотник притереть и смазать 2. Непрерывный пропуск Пропуск (засорение) впуск- воздуха в атмосферное от- ного или выпускного крана, верстие между отростками пропуск манжеты в цоколе Вынуть впускной клапан, очистить его и притереть по месту, манжету расправить и смазать При II положении медлен- Неправильная регулировка ный переход с повышенного стабилизатора или пропуск давления в тормозной маги- клапана редуктора страли на нормальное Отрегулировать стабилиза- тор, клапан редуктора при- тереть по месту 3. Быстрый переход с повы- Неправильная регулировка шейного давления в тормоз- стабилизатора ной магистрали на нормаль- ное. Ручка крана перемеща- Отсутствие смазки между ется с большим усилием (ту- золотником и зеркалом; нет го) смазки между стержнем и отверстием в крышке Отрегулировать стабилиза- тор (ослабить пружины). Отвернуть пробку крышки и залить компрессорное мас- ло. Если это не поможет, вынуть его, очистить и сма- зать. В осевой канал стержня залить масло. Прокалибро- вать отверстие диаметром 2,3 мм, в депо смазать ман- жету уравнительного порш- ня 304
4. Самопроизвольное пони- жение давления в уравни- тельном резервуаре при IV положении ручки крана Утечки в соединениях урав- нительного резервуара, про- пуск уплотнения уравни- тельного поршня или золот- ника 5. В IV положении происхо- дит медленное повышение давления в магистрали Плохая притирка золотника или клапана редуктора Устранить утечки в соедине- ниях уравнительного резер- вуара, наружный диаметр манжеты должен быть боль- ше диаметра втулки или ци- линдра на 1-2мм, в против- ном случае манжету заме- нить, притереть золотник по месту. Перемещать кратковремен- но ручку крана из IV поло- жения в III и обратно. В депо притереть по .месту золотник и клапан редуктора 6. После торможения при постановке ручки крана в III положение давление в урав- нительном резервуаре повы- шается Быстрая зарядка уравни- тельного резервуара Пропуск обратного клапана 7. После завышения давле- ния в уравнительном резер- вуаре понижения давления не происходит, ручка крана во II положении 8. Непрерывный резкий пропуск воздуха в атмосфер- ный канал Пропуск по запрессовке втулки с отверстием диамет- ром 1,6 мм; увеличен размер этого отверстия, большой за- зор цилиндрической части клапана редуктора во втулке Засорение отверстия диа- метром 0,45 в корпусе стаби- лизатора, пропуск клапана редуктора Выдавливание прокладки между атмосферным кана- лом корпуса и средней час- тью Сменить втулку и восстано- вить отверстие диаметром 1,6 мм, сменить клапаны Прокалибровать отверстие диаметром 0,45, очистить клапаны редуктора Переставить или сменить прокладку. Фланцы проте- реть насухо. Болты крепить сильно, но равномерно Характерные неисправности гидравлического оборудования Перечень наиболее часто встречающихся неисправностей, связан- ных с нарушениями в гидравлической системе, и методы их устранения приведены в таблице 2. 20-зак.5029 305
Таблица 2. № п/п Наименование неисп- равностей Вероятная причина Метод устранения 1 2 3 4 1 При работе в режиме “смазка” или “дотяжка” за- труднено извлечение патро- нов гайковерта второго ряда Не срабатывает гидроци- линдр безмоментного съема 2. Не обеспечивается требу- емый крутящий момент при завинчивании гаек, клемм- ных или закладных болтов 3 При работе машины скрепления не смазываются 4 Гидравлические механиз- мы работают рывками 5 Гидроцилиндры не удер- живают блоки и очиститель скреплений в рабочем или транспортном положении 6. Насос не создает необхо- димое давление Неисправен какой-либо из насосов НШ-10 гидромуфты предельного момента Неплотное прилегание ша- рика к гнезду в клапане гид- ромуфты Заедание толкателя гидро- цилиндра гидромуфты Нарушилась регулировка гидромуфты Нет смазки в расходных ба- ках Не подается смазка на пара- пластовые ролики Наличие воздуха в системе Мал уровень масла в баке Масло нагрелось выше допу- стимого уровня (100 °C) Износ уплотнений штока или поршня Износ золотников гидрорас- пределителя Неисправность гидрозамка Течь масла через манжету вала насоса. Пенообразова- ние в масляном баке из-за подсоса воздуха 7 В системе падает или ко- леблется давление Неисправное1Ь предохрани- тельного клапана (засорено отверстие демпфера или не- плотно прилегает запорный элемент клапана к седлу) Устранить неисправность гидросистемы или гидроци- линдра Проверить зазоры между толкателями и рычагами клапанов Устранить неисправность насоса или заменить насос Устранить неисправность клапана Устранить заедание Отрегулировать гидромуфту Заполнить баки смазкой Отрегулировать величину открытия вентиля подачи смазки на ролики Удалить воздух из системы Долить масло в масляный бак (смешивать марки раз- ных масел запрещается). Дать остыть гидросистеме Заменить уплотнения Заменить электрогидравли- ческий распределитель Разобрать гидрозамок Устранить неисправность Заменить манжету или уп- лотнительное кольцо во вса- сывающем патрубке Прове- рить затяжку накидных гаек трубопроводов на всасываю- щий магистрали Максимально отвернуть ре- гулировочный винт, что дает возможность при работе на- соса потоку масла удалить загрязнение разобрать, про- чистить клапан, прочистить каналы, удалить риски и ца- рапины на рабочей поверх- ности седла, промыть кла- пан, сменить масло в систе- ме 306
Вышел из проя насос III Отключить насос или Н2 До замены насоса работать вторым насосом на все блоки гайковертов, для чего от- крыть вентиль В14 Контрольные вопросы к разделу V 1. Назовите сроки проведения технических осмотров и перио- дичность ремонтов. 2. Расскажите о правилах хранения ПМГ. 3. Как привести машину в транспортное положение? 4. Назовите обязанности каждого члена экипажа. 5. Какие работы производят при ЕО (ежедневном осмотре)? 6. Какие работы проводят при ТО-1 (первое техническое обслуживание)? 7. Какие работы проводят при ТО-2 (второе техническое обслуживание)? 8. Расскажите о назначении смазки узлов и деталей ПМГ. 9. Какие смазки, применяемые на ПМГ, вы знаете, назовите их. 10. Расскажите о правилах транспортировки машины. 11. Как производится подготовка гидравлической системы машины ПМГ к работе? 12. Какие рабочие жидкости применяются в гидравлических системах ПМГ? 13. В чем заключается регулировка и настройка гидравлической системы? 14. Одинаковы ли по величине моменты затяжки гаек клеммных и закладных болтов и какова их величина? 15. Какие установлены виды технического обслуживания и какие работы выполняются при техническом обслуживании? 16. Какие неисправности могут возникнуть в гидравлических системах и как их устранить? Приложение Основные условные графические обозначения гидравлических насосов и двигателей, распределительной и регулирующей аппаратуры в соответствиис ГОСТ 2782-68 и 2.781-68 Наименование Обозначение I. Насос постоянной производительное™: а) с постоянным направление потока; б) с реверсивным потоком 20’ 307
I___________________Наименование__________ 2. Насос с регулируемой производительностью: а) с постоянным направлением потока; б) с реверсивным потоком 3. Гидромотор нерегулируемый: а) с постоянным направлением потока; б) с реверсивным потоком 4. Насос-мотор нерегулируемый Работает как насос или как мотор: а) при одном и том же направлении потока; б) при различных направлениях потока 5. Насос ручной 6. Насос шестеренный 7. Насос винтовой 8. Насос ротационный лопастной (пластинчатый) 9. Насос радиально-поршневой 10. Насос аксиально-поршневой 11. Насос лопастной центробежный 12. Распределитель 4/2 с управлением: а) от кулачка и пружинным возвратом б) от рукоятки с фиксатором в) от двух электромагнитов г) от электромагнита и пружинным возвратом 308
Наименование 13. Распределитель 4/3 с соединением нагнетательной линии и обоих отводов на бак при среднем положении золотника с управлением: а) от рукоятки с фиксатором; б) от двух электромагнитов; в) электрогидравлическим (упрощенное обозначение) 14. Регулирующий орган: а) нормально закрытый; б) нормально открытый 15. Клапан предохранительный (клапан, ограничивающий максимальное давление Р): а) с собственным управлением (допускается подробное обозначение клапана); б) с дополнительным подводом давления управления от отдельной магистрали 16. Делитель потока 17. Регуляторы потока: а) дроссель; б) дроссель с регулятором давления 18. Клапан обратный 19. Клапан обратный управляемый (гидрозамок): а) односторонний; б) двусторонний Обозначение 20. Цилиндр. Общее обозначение 309
Наименование 21. Цилиндр одностороннего действия с возвратной пружиной 22. Цилиндр одностороннего действия плунжерный 23. Цилиндр двустороннего действия Обозначение ЛИТЕРАТУРА Шадур Л.А. Вагоны. Конструкция, теория и расчет. М.: Транспорт, 1973. Крылов В.И., Толкачев В.П. Автоматические тормоза. М.: Транспорт, 1964. Крылов В.И., Крылов В.В., Лобов В.Н. Приборы управления тормозами. М.: Транспорт, 1982. Богданович В.Б., Второв А.К. Пособие по обслуживанию тормозов вагонов. М.: Транспорт, 1981. Крылов В.И., Клыков Е.В.,Ясенцев В.Ф. Автоматические тормоза. Иллюстрированное пособие. М.: Транспорт, 1973. Рудая К.И. Электрическое оборудование тепловозов. Устройство и ремонт. М.: Транспорт, 1981. Крылов В.И., Крылов В.В., Ефремов В.Н., Демушкин П.Т. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. М.: Транс- порт, 1989. Инструкция по ремонту и ревизии роликоподшипниковых букс путевых машин, дрезин, автомотрис и мотовозов. МПС СССР. Главное управление пути. Проектно-технологическо-конструктор- ское бюро. М.: Транспорт, 1983. Столбов Л.С. Основы гидравлики и гидропривод станков. М.: Машиностроение, 1988. Слюсарев А.Н. Гидравлические и пневматические элементы и приводы промышленных роботов. М.: Машиностроение, 1989. Беркман И.Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. М.: Высшая школа, 1981. Данилкин И.Е. и др. Устройство и эксплуатация рихтовочных и выправочных машин. М.: Транспорт, 1986. 310
Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная ВНР-1200. М.: Транс- порт, 1986. Коломийченко В.В. Автосцепное устройство железнодорожного по- движного состава. М.: Транспорт, 1991. Инструкция по осмотру, освудетельствованию, ремонту и формиро- ванию колесных пар путевых машин, дрезин, автомотрис и мотовозов. Главное управление пути. М.: Транспорт, 1983 311
Оглавление Введение ............................................... 3 РАЗДЕЛ I. устройство машины пмг..........................4 Глава 1, Общие сведения о машине ПМГ.....................4 § 1. Назначение машин для закрепления и смазки клеммных и закладных болтов.......................................4 § 2. Основные технические данные и характеристики ПМГ . 4 Глава 2. Механическое оборудование.......................8 § 1. Компоновка машины ..................................8 § 2. Рама машины........................................10 § 3. Автосцепное устройство.............................11 § 4. Ходовая часть машины...............................16 § 5. Тяговый привод.....................................27 § 6. Привод датчиков обратной связи системы рабочего хода машины ............................................32 § 7. Силовая установка ................................ 34 § 8. Кабина.............................................54 § 9. Рабочие органы машины..............................56 РАЗДЕЛ II. ТОРМОЗНОЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ . . 70 Глава 1. Общие сведения о тормозных системах подвижного состава......................................70 Глава 2. Тормозные приборы § 1. Назначение тормозных приборов на подвижном составе . 79 § 2. Приборы питания тормозов......................... 80 § 3. Приборы управления тормозами.......................92 § 4. Приборы торможения................................107 Глава 3. Тормозная рычажная передача ..................118 § 1. Общие сведения....................................118 § 2. Рычажная передача на машине ПМГ.................118 Глава 4. Пневматическая система машины.................123 РАЗДЕЛ III. ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ........................ 133 Введение...............................................133 Глава 1. Основные положения гидравлики.................134 § 1. Свойства жидкости ................................134 § 2. Давление жидкости на стенки.......................138 § 3. Сообщающиеся сосуды ..............................139 312
§ 4. Закон Архимеда.....................................140 § 5. Движение жидкости..................................140 § 6. Гидравлический удар и кавитация....................143 Глава 2. Гидропривод путевых машин .....................145 § 1. Гидродинамические передачи.........................145 § 2. Гидростатический привод............................146 § 3. Рабочие жидкости объемных гидроприводов............191 § 4. Контрольно-измерительные приборы и аппаратура ... 192 Глава 3. Гидравлическое оборудование ПМГ ...............195 § 1. Рабочие органы машины ПМГ..........................195 § 2. Гидромуфта ........................................197 § 3. Гидравлическая система ПМГ ........................203 § 4. Система смазки скреплений .........................214 РАЗДЕЛ IV. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ................. 217 Электрическое оборудование ............................ 217 Глава 1. Распределение электроэнергии на машине.........218 § 1. Распределительная аппаратура ..................... 219 § 2. Защитная аппаратура................................221 § 3. Аппаратура управления..............................226 Глава 2. Выпрямительные устройства....................233 Глава 3. Автоматическое управление....................240 § 1. Разомкнутая система ...............................240 § 2. Замкнутые системы..................................242 Глава 4. Электродвигатели.............................244 § 1. Двигатели постоянного тока ........................244 § 2. Двигатели переменного тока.........................249 Глава 5. Схемы управления приводами...................251 § 1. Контакты аппаратов.................................251 § 2. Чтение схем управления.............................252 § 3. Условные обозначения в схемах управления ..........252 ГЛАВА 6. УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ .... 254 Глава 7. Генератор ГСФ-200 .......................... 256 § 1. Управление генератором ГСФ-200 ................... 258 § 2. Управление генераторным автоматом .................259 Глава 8. Подготовка к работе на машине..................260 § 1. Управление дизелем.................................260 § 2. Контроль за работой дизеля.........................262 313
§ 3. Автоматический контроль............................263 Глава 9. Управление тяговыми двигателями................264 § 1. Транспортный режим.................................264 § 2. Реверсирование машины .............................266 § 3. Рабочий режим .....................................266 Глава 10. Собственные нужды и сигнализация .............269 § 1. Подкачка топлива...................................270 § 2. Управление двигателем компрессора..................270 Глава 11. Управление рабочими органами..................271 § 1. Подъем и опускание блоков гайковертов .............271 § 2. Вращение гайковертов ..............................271 РАЗДЕЛ V. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ МАШИНЫ ПМГ .... 273 Глава 1. Обслуживающий персонал и его обязанности ... 273 Глава 2. Меры безопасности при работе на машине ПМГ . 274 Глава 3. Подготовка машины ПМГ к работе ................278 Глава 4. Порядок работы машины ПМГ.................... 284 Глава 5. Приведение машины в транспортное положение, ее транспортирование и хранение ....................... 285 Глава 6. Техническое обслуживание и ремонт машин . . . 289 § 1. Общие сведения.....................................289 § 2. Межремонтные циклы.................................291 § 3. Техническое обслуживание ходовых частей............292 § 4. Обслуживание и ремонт тормозов.....................294 § 5. Смазка механизмов..................................297 § 6. Характерные неисправности и способы их устранения . 304 П риложение. Основные условные графические обозначения гидравлических насосов и двигателей, распределительной и регулирующей аппаратуры...............................307 Литература..............................................310 314
Теклин В.Г., Рисник Н.Б., Деревенец А.Н. Путевой моторный гайковерт Учебное пособие для технических школ Сдано в набор 30.08.94. Подписано в печать 14.09.95. Формат 60x84/16. Бумага офсетная № 2. Гарнитура "Таймс”. Печать офсетная. Объем 20 печ.л.+ 14 вкл., 2 печ.л. Тираж 6000 экз. Рекламно-информационный издательско-полиграфический центр. 127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46, корп.2, комн.304 а. Телефон (095) 482-32-67. Отпечатано в типографии 4-го филиала Воениздата. Заказ № 5029. Телефоны типографии : 152-25-31, 152-39-11
Вклейка 1 Приложение I (ПМ t) Рис. 4.21.1
Вклейка 2 Приложение I (пмг) Цепи переменного тока дизельэлектрического агрегата. (Э3.1) Регулировка напряжения Начальное возбуждение генератора Гаше- ние поля Гене- ратор Измерительные приборы Контроль изоляции Генера- торный автомат Питание от постороннего источника Подклю- чение нагрузки автоматич. | ручная амперметр [ вольтметр частотометр Питание^ прибора Указа- тель П роверка прибора I 101 I С2 SF4 102 | 103 | 104 | 105 | 106 107 108 | 109 | 110 1 111 112 | 113 I 114 J Генераторный автомат QF1 Независи- мый расце- питель Автомат цепей управления Сигнали- зация включен, защиты Сигнализация положения автомата вкл. | откл. эл. магнитн. привод откл. включ. 115 124 I 125 I 126 I 127 I 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 1 134 | 135 Рис. 4.21.2
Вклейка 3 Управление дизельэлектрическим агрегатом (ЭЗ) Батарея аккумулятор. Подогреватель жидкостный дизельный Стар- тер Двиг мас- лена coca Включ. двиг. насоса Вкл. стар- тера Конт- роль нагрузок Реле пуска Генератор зарядный Контроль частоты вращения Стоп- устройство Двигатель рейки Управление оборотами Включ. АСУ Сигнализация Автомат Расходи, бак Звук больше | меньше откл. включ. Топливо переполи. <26) 134,____135 п 11м (59) Щиток (135) SA2 К7.2 к Л_, * (49) I AQF16 КЗ.2 GB1 GB4 KS2 (♦8) К2.2 \(16)\(17) У—(310) i (102) (18) \ АСУ АСУ по Щиток Fu2 управления [] [ ]Fu3 131 (54) ]VD2 РРТ □ КМЦ Q31 HL3 К2:1 HL4 2i =£С2 0 Тх2 3 К3.1 ШР:15^. чо! VD3 Я Я Я ?А О ЗК 15! 681 VD90 —1 Т w-.J I пяА 4QF1.5 К6.2 (44) VD7 И- HL11 HL12 SA4 НА1 ♦(26) 1 1 2 1 з 1 4 | 5 | 6 7 1 8 1.. 9 1 10 | 11 | 12 1 13 1 14 1 15 1 16 | 17 | 18J 19 1 20 | 21 1 22_ I 23 | 24 | 25 Гашение поля Привод Воздухозабор Контроль частоты вращ. Сигнализация аварийная и защита Дистаиц. включение Наруш. изол. Руч- ное Сниж. Шкаф авт. Открытие эл.шкафа капота превыш. СНИЖ. Перегрев воды Перегрев масла Контроль изоляции Откл. нагр. Превыш. скорости Прокач- ка масла Откл. защиты Стар. Насоса масло- закачивающего частоты генер. л юз и передн.| эадн. масла '-••К тера ЭЯ(133,134) 138 (ПО) ^~Т120 W \а S КМ^1 (51) 115У KD84 _ К9.2 4г АК9.3 ±?W0) SQ2...SQ4 SA1 (ASA61 Ц SA62 VA35 VA36 27 | 28 | 29 I 30 R2 R1 VD25 188а R71 . VT19 VD26& 4 R4 . iVD27 190а 1R72 , VT16 VT20 К5 VD28^ VT17 + 115°С/ К15 + 125°С VD8 **- VD9 fl- VD10 | 33 | 34 I 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | ~40 | 41 ] К5.2 . (38) \ Л КТ1(50) f^t=25s I К7.3 I К8.3 ТкТ2(51) St =8s —-------(56) SF42 К8.4 К9 К4.1 К7\ К8' VD12 VD13 ьи - 1К14 , 0,4 мПа ' gd HL23 L j KTl.l Г > 3 T7I • -VD14 IVD24 157 . K10.2 \(56) KT2.1 К7.1 К8.1 Р SA5(52) £ HL22 HL24 7 ’ ' ф {8) 9 ►4(156) I 44 | 45 | 46 I 47 | 48 I 49 I 50 I 51 | 52 I 53 | 54 I 55 Рис. 4.22.1
Вклейка 4 Приложение 1 (OMfJ Рис. 4.22,2
Вклейка 5 Приложение I (ПМг) Схема управления тягового привода Реле включения Сигнал включения датчика ра- бочего хода Питание цепей управления Пультов Неве рса Сигнализация предохр. | включ. основн. |дополнит. назад вперед 150 | 151 I 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 | 158 1 159 | 160 | 161 I 1621 163 1164 1165 i 16611671 168 | 169 | 170 I 171 | 172 | 173 I Тяговые двигатели Компрессор Вентиляторы тяговых двигателей А1 В1 КМ182(202) (565) QF5 АЛ (218) QF5 А. (222) \ КМ20.2(207) КМ27.2\ (218) С6 В6 А6 571 КМ28.2 ] (221) 174 | 175 I 17~6 1177 |1781179| 180| 181 I 182 1183 |1841185 | 186 1 187 | 188 [ 189 | 190 [ 191 1 Рис. 4.23.1
Вклейка 6 Приложспч I (Cl/v\г) 2k Схема электрического тягового привода (Э3.2) Реверс вперед 228 4- КМ59.2 \ (161) 4 КМ58.2 \ (160) назад (Э3.5 543...545) К22.6 |К22.4 |К22.5 ,км "км км км"км Ткм Ткм Тк ттттт Управление тяговыми двигателями Режим работы КМ57.2(157) Ослабление поля Сигнализа- ция ослаб- ления поля Контакторы включения компрессор автомат. | 506 ^-Ср°учной~|ВеНТИЛЯТОрЬ' Цели управления выпрямителя КМ56.2 (156) км 17.1 1 2^ SA19 1о 2о 4? SA15 2 3— КМ 18.1 q последовательно £«О параллельно । } двигатель М3 Г"? двигатель М4 последов. О паралл. I двиг. М3 L - L о ДВИГ.М4 3Z КМ 19.1 (Э3.1 132) - 507 SB4 SA20 0о------ 1 ступень 2 ступень 3 ступень SA16 Оо--- 1ОЮ 2<Н— I3?-1— О (Э35.546) И- КМ 20.1 SA17 SA12 SB48 ]КМ28.4 ) (221) 2 ступень 3 ступень км 24 1ZS. км HL32 HL35 SP3 J QF5.2 ] (189) QF6.2 (190) КМ56.4 , , КК7.2 ДА (190) КК8.2 КМ 25.1 26.1 КМ27.1 X— 192 | 193 | 194 | 195 | 196 | 197 | 198 | 199 | 200 | 201 | 202 | 203 I 204 | 205 | 206 [ 207 [ 2081 209 [ 210 | 211 | 212 | 213 | 214 | 215 | 216 | 217 | 218 | 219 | 220 | 221 | 2227 Спидометр дополнительного пульта Спидометр основного пульта Включе- ние венти- ляторов Рабочий режим 212 (152) С19 ----------- Р11 '—(I—1 (+)* (-Р Ф1 Q2 ОЗ РЮ (+)° Н* 91 Q2 Зф (Э3.5, 547) С20 I —И— КМ 28.5 КМ 28.3 КМ29.1 HL49 270 BRU |О1О2ОЗ| ____BR10 |О1О2ОЗ| (ЭЗ 5) 224 | 225 I 226 I 227 I 228 12291 230 '290 (534) 231 Рис. 4.23.2 ,(157) (ЭЗ.5.571) 223
Вклейка 7 11 рп.'южспис । (пмг) Схема управления рабочей скоростью (Э3.5) Отпуск тормозов Реле включения рабочего хода Включение тормозов Контроль перекоса гайковертов Включение цепей питания Тормозной двигатель тяговый двигатель 261 (Э3.2, 230) (Э3.2, 193,202.207! SA7 Кон- так- ты №№ кон- так- тов Положение стоп| 0 пуск —► •*— SA 7.4 2-4 X — — SA 7.3 1-3 X X — SA 7.2 2-6 — X X SA 7.1 1-5 — — X ] 531 | 532 15331 534 | 535 | 536 | 537 | 538 | 539 | 540 | 541 | 542 | 543 | 544 | 545 | 546 | 547 Питание тормозного двигателя Узел обратной связи Питание тягового двигателя ______Двигатели_____ тяговый | тормозной Вкл. UZ1 теристора Блоки- ровки 550 ~|551|552| 553 I 554 I 555 15561 557 | 558 15591 560 | 561 | 562 I 563 | | 565 1 ~ ' | I 568 | 569 I I I 572 I 573' 1’ис 4 23 3
Вклейка 8 Приложение 1 (ПИ!*) Рис. 4.24
Вклейка 9 Прилов сние J Рис 4.25.1
Приложение 1 Схема управления рабочими органами (ЭЗ.б) Гидроцилиндры подъема и опускания блоков Защита цепей управления Левый передний Левый задний Прав.перед. Прав.задний вверх 1 вниз вверх |вниз вверх| вниз вверх| вниз вверх| вниз Гидро- цилиндры щеток Разгрузочные клапаны Задние блоки Передние блоки Гидроцилиндры гайковертов Правый передний блок Левый передний блок Правый задний блок Левый задний блок вниз вниз вниз вниз 1 ряд I 2 ряд 1 ряд | 2 ряд 3 ряд | 4ряд 3 ряд I 4 ряд ClVfH N А17 (ASB42 1 (449) А18 ЁД5В44.1 (445) А19 ^5В461 (451) А20 сЛ5В48 1 П(442) A21.ll SB51.1 (447) А21.2 SB52 (448) ) А20 \SB49 >(438) А18 \SB45 (434) YA5 А17 SB43 (450) [=7 А18 SB45 (443) А19 SB47 (452) А20 PXSB49 П(441) А20 •SB482 \(437) YA7 YA9 YA11 YA6 YA8 YA10 Т ТТТ ТТГ YA12 YA32 YA31 YA30 А21 SB51 А21 SB52 К31 (471) (474) (430) (440) А18 \SB44 (433) КЗЗ А17 SB43 (432) А19 SB47 (436) К32 (473) К31 (471) К34 V(475) ~| К35 \ (476) 1 К34 1 К35 \ (475) \ (476) .1 КЗб ”1 К37 \ (477) \ (478) J К36 П К37 \ (477) \(478) А17 SB42 \(431) А19 \SB46 К435) К32 SQ15 (473) U- \SQ18 К32 (473) К32 (473) К32 (473) КЗЗ (474) КЗЗ КЗЗ YA29 YA15 YA16 YA19 YA20 YA23 YA24 YA27 YA28 I 430 | 431 | 432 | 433 | 434 | 435 1436 | 437 | 438 | 439 | 440 | 441 | 442 | 443 | 444 | 445 | 446 | 447 | 448 | 449 | 4501 4511 452 | 453 | 454 | 455 | 456 | 457 | 458 | 459 | 460 | 461 | 462 | 463 | 464 | 465 | 466 | 467 | 468 14691 Наладка Работа Гидрозолотники подъема и опускания гайковертов Перед, блоки Задние блоки Передние блоки Задние блоки 1 ряд |2 ряд 3 ряд|4 ряд Освещение рабочих органов Задние блоки Передние блоки Звуковая сигнализация Затормаживание машины (Э3(9) 11 [] Fu29 [] Fu30 SA59 SA44 SA47 SA45 SA46 SA48 SA49 SA50 SA51 А16 SB59 268” |472| 4731 474 | 475 I 476 I 477 | 478 I 479 (480 I 481 I I 483 I 4841485) 4861487 i 4881489149014911 49214931 494| 4^514961 497 I 498 I 499 I SB60 715 SB58 269 (Э3.5 534, 535) 471 500 Рис. 4.25.2
Вклейка 11 Приложение 2 Машина ПМГ Панель основного пульта Рис. I
Вклейка 12 Панель основного пульта Приложение 2 Рис- 2
Вклейка 13 Приложение 2 НашинаПКГ Пульт переносной Рис. 3
Вклейка 14 Расположение основного электрооборудования машины Л/ИГ Приложение 2 Вид А Рис. 4