Принцип роботи та класифікація гідропередач

Тепловози з гідропередачами становлять приблизно половину парку маневрових та промислових тепловозів. На цих тепловозах потужність від дизеля до колісних пар передається через рідину, що циркулює у замкнутому обсязі. Як робоча рідина в гідропередачах застосовують масла щільністю не менше 860 кг/м3 з в'язкістю до 3,0 ВУ° (при 50° С) і температурою спалаху не менше 160° С. Найбільш повно цим вимогам задовольняють турбінне 22П або 22(Л) , індустріальне 20 і веретенне 3 олії. Для зменшення ціноутворення ці масла додають антипінну присадку ПМС-200А (0,005% за вагою). Спеціально для турборедукторів гідропередач промисловість випускає олію за МРТУ 38-1-256-67.

Залежно від способу передачі енергії гідропередачі бувають двох типів: гідростатичні (об'ємні) та гідродинамічні (турбо-передачі). У гідростатичних передачах енергія передається з допомогою високих тисків робочої рідини. Швидкість та витрата рідини при цьому невеликі. У гідродинамічних передачах енергія передається у вигляді кінетичної енергії рідини, що циркулює з великою швидкістю (і витратою). На вітчизняних тепловозах як силова передача застосовуються тільки гідродинамічні передачі.

Відцентровий насос 2 (рис. 209) приводиться в дію від колінчастого валу дизеля через вал 1. Масло, що нагнітається насосом, надходить у радіальну турбіну 4 і, віддаючи лопаткам турбіни накопичену в насосі кінетичну енергію, змушує обертатися турбінне колесо, яке. Пройшовши турбіну, олія повертається в насос. Якщо між насосом і турбіною встановити напрямний апарат із нерухомими лопатками, то одночасно з передачею моменту відбуватиметься йогозміна за величиною. Без направляючого апарату трансформації моменту нічого очікувати, т. е. момент на турбінному колесі Мт дорівнюватиме моменту на насосному колесі Мн (якщо не

Мал. 209. Структурна схема гідродинамічної передачі:

1 - вал ведучий, 2 - відцентровий насос; 3 - напрямний апарат; 4 - турбіна; 5 - вал ведений; 6 – коробка зміни передач (КПП); 7 - вал вихідний КПП

враховувати втрати) Обертовий момент турбінного колеса за допомогою валу 5 передається коробці зміни передач 6 (КПП). Перетворений в КПП момент передається від вихідного валу 7 КПП колісним парам тепловоза за допомогою дишлового механізму або через карданні вали та осьові редуктори.

Гідродинамічні передачі прийнято ділити на дві групи гідравлічні та гідромеханічні Гідравлічними називають такі передачі, у яких через гідроапарати передається вся потужність дизеля при будь-якій швидкості руху тепловоза. при малих швидкостях руху передається через рідину, а на високих швидкостях - безпосередньо через механічну передачу (однопотокові передачі), або такі передачі у яких при всіх швидкостях руху частина потужності передається через гідротрансформатор, а інша частина потужності - механічним шляхом (двопотокові передачі) двопотокових передачах завжди є планетарний механізм (диференціал) Залежно від місця диференціала в кінематичній схемі (до або після гідротрансформатора) розрізняють передачі з роздільним абопідсумовуючим планетарним рядом Іноді в технічній літературі однопоточними називають гідравлічні передачі, а однопоточні гідромеханічні - змішаними Двопотокова гідромеханічна передача з комплексним гідротрансформатором застосовується на тепловозах ТГМЗ

Гідравлічні передачі у свою чергу поділяються на одно-циркуляційні, які мають тільки один гідроапарат і обов'язково багатоступінчасту механічну коробку передач, і багатоциркуляційні, що складаються з двох або трьох гідроапаратів, кожен з яких постійно з'єднаний з одним із ступенів швидкості КПП На вітчизняних маневрових тепловозах ТГМ ТГМ21, ТГМ23, ТГМЗА, ТГМЗБ, ТГМ4, ТГМ5, ТГМ6 встановлені багатоциркуляційні передачі Галузевою нормаллю ВНИТИ ОН-15-61 встановлено п'ять градацій потужності тепловозних гідропередач На маневрових тепловозах застосовують гідропередачі другий (3500-000 с) потужних градацій (див. табл. 4)