СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ ТЕПЛОВОЗА ТГМ1
Переключение с первой на вторую гидромуфту
тепловоза ТГМ1
При достижении тепловозом скорости 18,5 км/ч
на маневровом режиме и 37,6 км/ч на поездном режиме грузики регулятора
преодолевают усилие пружин 43 (рис 40) и 42 я сдвигают золотник 44
регулятора в левое крайнее положение до упора в крышку грузиков. При
этом положении золотника регулятора жидкость от вихревого колеса насоса
продолжает поступать по трубопроводу 36 в верхнюю среднюю часть
золотниковой коробки IV и удерживает золотник 13 в нижнем положении.
Каналы, обеспечивающие подвод жидкости по трубопроводам 38 и 39 под
золотники коробок IV и VII, сообщаются с атмосферой. Золотник 34
золотниковой коробки VII под действием пружины опускается вниз и
сообщает среднюю полость коробки с нижней.
Рабочая жидкость, поступающая от рабочего колеса насоса V, из средней
полости золотниковой коробки VII начинает поступать в нижнюю полость,
откуда по трубопроводу 29 идет на наполнение второй гидромуфты.
Одновременно из первой гидромуфты рабочая жидкость сливается через три
сливных клапана (см. рис. 46), которые действуют следующим образом.
Жидкость, поступая в рабочую полость гидромуфты, одновременно проходит
по радиальному каналу и торцовому отверстию в турбинном колесе в полость
клапана и давит на мембрану. Благодаря разнице площадей мембрана
прижимается к седлу и пояску клапана и закрывает выход жидкости через
сопловое отверстие клапана.
Часть масла, поступающая по радиальному каналу в полость клапана,
сливается через отверстие в крышке клапана. Из внутренней полости гидро-
муфты жидкость постоянно сливается через три
калиброванных отверстия в корпус гидропередачи на охлаждение.
При переходе на другую скоростную ступень подача рабочей жидкости в
гидромуфту, а следовательно, и через радиальный канал в полость клапана
прекращается. Жидкость из канала сливается через отверстие в крышке
клапана, и мембрана клапана отодвигается к периферии. Жидкость под
действием центробежных сил сливается из рабочего пространства гидромуфты
через сопловое отверстие и отверстие в корпусе клапана в корпус
гидропередачи.
Момент от турбинного колеса второй гидромуфты передается на промеж\
-точный вал через пару зубчатых колес 31 (см. рис. 40). При работе на
второй гидромуфте тепловоз развивает скорость до 30 км/ч на маневровом
режиме и 60 км/ч на поездном режиме. Если сопротивление движению
возрастает и при заданной частоте вращения вала двигателя скорость
движения тепловоза начинает падать, в передаче автоматически, без
участия машиниста, осуществляются обратные переключения. Переключение с
гидротрансформатора на первую гидромуфту происходит в течение 8—10 с и с
первой гидромуфты на вторую в течение 4—6 с. Процессы переключения
сопровождаются как изменением тягового режима тепловоза, так и режима
работы двигателя. Перед началом процесса переключения с
гидротрансформатора на первую гидромуфту отставание турбинных колес
гидротрансформатора и гидромуфты от скорости вращения насосных колес
составляет примерно 15%.
При таком отставании скорости вращения турбинного колеса гидромуфты от
насосного, при поступлении рабочей жидкости в гидромуфту и по мере ее
заполнения она создает значительный по сравнению с номинальным тормозной
момент. Соответственно возрастает нагрузка на двигатель и частота
вращения его вала падает до тех пор, пока не установится скольжение, при
котором гидромуфта передает номинальный момент. Двигатель тогда будет
работать с нормальной нагрузкой, но на пониженной частоте вращения вала.
По мере увеличения скорости движения тепловоза возрастает и частота
вращения коленчатого вала двигателя.
В момент переключения с первой гидромуфты на вторую турбинное колесо
второй гидромуфты, так как оно связано с промежуточным валом парой
шестерен с меньшим, чем первая гидромуфта, передаточным числом, также
отстает от скорости вращения насосных колес примерно на 15%. Поэтому при
поступлении рабочей жидкости во вторую гидромуфту происходит аналогично
процессу переключения с гидротрансформатора на первую гидромуфту
снижение частоты вращения вала двигателя, которая затем возрастает по
мере увеличения скорости движения тепловоза.
Если при работе гидропередачи на одной из гидромуфт скорость движения
тепловоза упадет, скорость вращения турбинного колеса уменьшится, а
следовательно, увеличится скольжение гидромуфты. Соответственно
повысится нагрузка и на двигатель, а это приведет к снижению его числа
оборотов, в результате чего восстановится нормальное скольжение,
соответствующее вращающему моменту двигателя.
Снижение частоты вращения вала двигателя будет иметь место при снижении
скорости движения тепловоза до момента, когда скорость его не упадет до
значения, при котором происходит обратное переключение. В момент
обратного переключения двигатель испытывает относительную разгрузку и
частота вращения его вала возрастает до номинального значения. Поскольку
процессы опорожнения и наполнения гидроаппаратов, участвующих в
переключении ступеней скорости, накладываются один на другой, глубокого
падения силы тяги в момент переключения не происходит. Благодаря наличию
системы автоматического управления переключение ступеней скорости
происходит автоматически, без участия машиниста. Он может управлять
скоростью движения тепловоза только путем изменения частоты вращения
вала двигателя.
Движение тепловоза со скоростью выше 30 км/ч на маневровом и 60 км/ч на
поездном режимах не допускается. Превышение этих скоростей, например при
движении под уклон, может привести к разносу турбинного колеса пер-
вой гидромуфты и разрушению всей гидропередачи.
Чтобы избежать разноса, необходимо при движении под уклон своевременно
снижать скорость тепловоза. Для предотвращения разгона тепловоза до
скоростей сверх максимально допустимых (маневровый режим 34 км/ч,
поездной 68 км/ч) в схеме передачи предусмотрено блокирующее устройство.
При скоростях 30 км/ч на маневровом и 60 км/ч на поездном режимах
блокирующее устройство срабатывает и подает звуковой сигнал,
предупреждающий машиниста о возможном превышении скорости. Превышение
этих предельных скоростей и достижение в соответствии с режимом скорости
32—34 или 64— 68 км/ч приводит к автоматическому торможению тепловоза
(независимо от машиниста). Блокирующее устройство приводится в действие
от промежуточного вала. Установка его на гидропередаче показана на рис.
54. При движении с малыми скоростями необходимо обращать особое внимание
на показания электротермометра «Масло гидропередачи». При температуре
масла 100° С (по показанию электротермометра) необходимо принять
соответствующие меры, предупреждающие дальнейшее повышение температуры
масла. С целью гарантированной защиты от перегрева масла на
трубопроводе, выходящем из гидропередачи, установлено термореле,
настроенное на температуру срабатывания 110° С. При температуре 110° С
контакты термореле размыкаются, на пульте управления загорается
сигнальная лампа и гидропередача выключается.