Для чего нужен привод генератора

Генераторы пассажирских вагонов

В системах электроснабжения пассажирских вагонов применяют генераторы двух типов: генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока. Устройство генератора переменного тока показано на рисунке: 1 — основа 2 — крепительная шайба 3 — крышка 4 — шариковый подшипник 4 — втулка 6 и 13 подшипниковые щиты 7,8,9 – обмотки возбуждения 10- ротор 11- статор 12- вал 14- роликовый подшипник 15- крышка подшипника 16- масленка 17,18 – зубцовые обмотки 19- клеммовая коробка Принцип работы генератора: За счет остаточной намагниченности статора в генераторе всегда имеется небольшое по величине магнитное поле. При движении вагона ротор вращается в этом слабом магнитном поле. Под действием его в проводниках обмотки статора возникает электродвижущая сила, под действием которой по обмоткам возбуждения потечет ток возбуждения. Ток возбуждения вызывает появление магнитного потока, который имеет большее значение, чем поток остаточного магнетизма. Соответственно увеличивается ток, протекающий через обмотки возбуждения. Происходит самовозбуждение генератора. Через обмотки возбуждения протекает электрический ток, который приводит ротор в движение. При вращении ротора зубцы статора поочередно совпадают с зубцами и пазами ротора. При этом между ротором и статором возникают магнитные потоки (максимальный – «зуб ротора – зуб статора», минимальный – «зуб статора – паз ротора»). Таким образом, при вращении ротора пульсирует магнитный поток и при подключении нагрузки к обмоткам, расположенным в зубах статора течет переменный ток. Отличие генератора переменного тока от генератора постоянного тока: Генератор постоянного тока имеет ротор с обмотками и кольца с щетками, для подведения к нему тока. Ротор и статор генератора постоянного тока не имеют зубцов и пазов. Таким образом, при движении ротора возникает постоянный магнитный поток, а на обмотках генератора вырабатывается постоянный электрический ток.

Приводы подвагонных генераторов

Привод подвагонного генератора обеспечивает передачу вращающего момента ротору (якорю) генератора от колесной пары. Приводы генераторов делятся:

• плоскоременный
• текстропно-карданный
• редукторно-карданный
• текстропно-редукторно-карданный

по месту передачи вращательного момента от колесной пары

• от средней части оси колесной пары
• от торца шейки оси колесной пары

Плоскоременный привод генератора1 2 3 4 Привод этого типа состоит из двух шкивов 1 и 3 плоского ремня 2. Ведущий шкив 1 установлен на оси колесной пары, ведомый 3 – на вал генератора 4. Генератор подвешивают к раме кузова вагона с помощью вала, проходящего через проушины 5 генератора и специальные кронштейны. Для создания необходимой величины натяжения ремня генератор всегда должен быть подтянут в сторону осевого шкива. К достоинствам плоскоременного привода относятся простота устройства, легкость замены ремня в пути следования, а к недостаткам – ограниченная передаваемая мощность, проскальзывание ремня при неблагоприятной погоде и его износ. Редукторно-карданныйРедуктор 1 укреплен на средней части оси колесной пары, вращение которой через пару конических шестерен передается карданному валу 2, фрикционной муфте сцепления 4 и ротору генератора 5. Генератор установлен на сварной раме 6, которая крепиться к раме кузова вагона с помощью болтов. Также привод генератора оборудован улавливающим устройством 3 карданного вала. Редукторно – корданный привод применяют для вращения генераторов, питающих установку кондиционирования воздуха. Текстропно-редукторно-карданный привод состоит из ведущего и ведомого шкивов, комплекта текстроптных ремней, редуктора, карданного вала, натяжного и предохранительный устройств. Ведущий шкив привода закреплен на торце шейки оси колесной пары, ведомый шкив вместе с редуктором установлен на раме тележки, редуктор соединении с генератором карданным валом. Текстропно – карданный приводсостоит из узла ведущего шкива, расположенного на буксовом узле колесной пары, комплекта приводных ремней, узла ведомого шкива, натяжного устройства, карданного вала, подвески, генератора и предохранительных устройств. Проводник должен уметь при осмотре выявить неисправности привода генератора: ослабления крепления всех узлов привода, сдвиг редуктора на оси, течь масла через уплотнения.

Приводы 101. Что такое приводы, что они делают, как работают.

Для работы привода требуется входной источник энергии, обычно электрическая энергия. Также требуется ввод внешнего сигнала в той или иной форме, чтобы сообщить приводу, что делать, а затем устройство сработает. Выходные данные обычно имеют форму движения, которое может быть вращательным или линейным, которое используется для достижения желаемого результата в системе.

История приводов

Приводы существуют уже более 100 лет, и их название произошло от того, что они делают, они что-то приводят в действие. То есть они перемещают что-либо, открывая или закрывая, толкая или вытягивая, поднимая или опуская и т. Д. Наиболее распространенным типом привода, который вы используете каждый день, является соленоидный привод для запирания и отпирания двери вашей машины или электрический линейный привод используется для открытия и закрытия багажника в автомобиле. Это очень распространенный тип электромеханических приводов, которые широко используются в нашей повседневной жизни. До того, как было создано электричество, они все еще производились, но контролировались человеком, например, дверная защелка.

Где используются актуаторы?

В современном автомобиле используется более 50 приводов, и в автомобилях, вероятно, больше всего приводов, которые мы использовали бы в повседневной жизни. Автомобиль использует их в топливных форсунках, клапанах подачи и управления топливом, системах отопления и охлаждения, даже развлекательные системы могут использовать их для открытия и закрытия динамиков, экранов GPS и так далее.

Приводы 101 — Что такое привод и как он работает

Давайте посмотрим на типичный пример исполнительной системы, используемой в нашей повседневной жизни. Отопление в автомобиле имеет как горячую, так и холодную температуру, а также вентилятор с разными уровнями мощности. Настройка температуры фактически контролируется исполнительным механизмом, который регулирует количество воздуха, проходящего через теплообменник. Этот привод управляет положением воздушного потока: чем больше он проходит через теплообменник, тем горячее воздух, и наоборот, чем дальше он от теплообменника, тем он холоднее.

Реле — это привод?

А Реле также иногда считается формой электрического привода, то есть реле срабатывает и передает электрический сигнал или соединение определенного типа. Несмотря на то, что это может звучать как электрические компоненты без движущихся частей, на самом деле у них есть движущийся компонент. Реле — это магнитно заряженная катушка, которая размыкает и замыкает соединитель с помощью электромагнитного поля. Как видите, это форма привода в небольшом масштабе. В этой статье мы сосредоточимся на линейных приводах. Термин «приводы» на самом деле очень широк и может охватывать поворотные приводы, соленоиды и другие типы.

Электромагнитные приводы

Придерживаясь автомобильной техники, давайте объясним еще один очень распространенный тип привода — соленоидный привод. Соленоиды работают как реле, они принимают электрический ток и создают электромагнитное поле, которое затем заставляет стержень двигаться внутрь и наружу. Обычно чем выше магнитное поле, подаваемое на соленоидный привод, тем больше создается сила, и наоборот. Это очень простые приводы двухпозиционного типа с небольшими возможностями управления, кроме их включения или выключения. Например, у вас нет реального контроля над скоростью или силой, фактически, что еще хуже, соленоидный привод также имеет очень ограниченный ход. Редко можно встретить соленоидный привод с ходом более 2 дюймов (дюймов). Центральный замок на дверях автомобилей — это наиболее распространенные типы используемых электромагнитных приводов. они просто соединяют и отсоединяют защелку от дверной ручки. Механизм управления также очень прост для соленоидного привода: одиночный импульс 12 В постоянного тока посылается на соленоид, чтобы привести его в действие, и пружина заставляет его возвращаться. Ниже представлен типичный электромагнитный привод, который используется в большинстве автомобилей. Они, вероятно, выглядят незнакомыми, но это потому, что большинству людей не удается заглянуть внутрь дверных панелей автомобиля.

Пьезо приводы

Движение этих приводов происходит из-за того, что они находятся под напряжением, и для их расширения и сжатия требуется очень высокое напряжение, обычно более 200 В. Пьезо материал представляет собой тип керамики, он очень хрупкий и будет иметь много слоев с металлическими пластинами между каждым слоем, так что каждый пьезоэлемент получает питание. Для очень небольшого изменения длины требуется большое количество напряжения, обычно пьезо расширяется только примерно на 1% своего размера, но их сила очень высока, это означает, что вы можете усилить расширение пьезоэлементов, чтобы получить движение движения и компромиссное усилие для удара. Усиление может быть выполнено механически почти как идея рычага, но они обычно используются в приложениях, где требуется очень высокая точность и контроль. Чаще всего они используются в качестве топливных форсунок для автомобилей, где пьезоэлектрический привод контролирует объем топлива, поступающего в цилиндр, а уровень управления должен быть ниже микронного.

Пневматические приводы

Эти типы приводов используют сжатый газ или воздух в цилиндре, создаваемом насосом высокого давления для перемещения поршня для создания линейного движения. Как и гидравлические приводы, конструкция пневматических линейных приводов существует уже давно. Воздушный компрессор используется для повышения давления воздуха или инертного газа в резервуаре, и этот воздух высокого давления используется для того, чтобы поршень привода скользил внутрь и наружу. Как только поршень в приводе достигает конца хода, переключатель клапана затем перемещается, чтобы открыть клапан на другой конец привода, где снова воздух высокого давления толкает поршень в приводе в другом направлении.

1. Высокая скорость возможна и регулируется клапаном давления и объемной производительностью системы.
2. Может быть достигнута довольно большая сила
3. Издается мало шума, кроме случаев, когда насосу необходимо пополнить бак высокого давления.
4. Возможны очень длинные штрихи
5. Чрезвычайно высокая циклическая надежность и долговечность.
6. Приводы могут быть очень маленькими и компактными, поскольку они довольно просты по конструкции.

Недостатки пневмоприводов:

1. Требуется дополнительное оборудование, такое как бак и насос высокого давления.
2. Не допускается утечка всей системы из-за сбоя системы
3. Воздух является сжимаемым газом, и это означает, что поскольку пневматический привод движется с большой силой, всегда есть задержка, потому что газ, естественно, сначала сжимается, прежде чем он сдвинет поршень внутри привода. Это означает, что в системе будет задержка. Гидравлические приводы решают эту проблему
4. Достижимо очень низкое позиционное управление. Посмотрите видео ниже, где мы используем Lego, чтобы продемонстрировать отсутствие контроля по сравнению с механическим приводом, и использовать DTI (индикатор проверки набора номера), чтобы показать разницу.

Где используются пневматические приводы?

Они используются там, где требуется высокоскоростное движение или когда необходимо быстро преодолеть большое линейное расстояние, например, дюймов в секунду или 30 дюймов в секунду. После установки их трудно перемещать с одного места на другое, так как они требуют много времени на установку. Эти приводы можно найти на сборочных линиях производственных предприятий, поскольку они идеально подходят для выполнения миллионов циклов без обслуживания и могут очень быстро перемещаться.

Гидравлические приводы

Гидравлические приводы работают точно так же, как пневматические приводы, за исключением того, что вместо использования воздуха или газа высокого давления они используют несжимаемую жидкость, называемую гидравлической жидкостью. Поскольку жидкость не сжимается, она имеет огромное преимущество, эти системы способны выдерживать огромные нагрузки, и именно поэтому вы видите их использование исключительно на тяжелой строительной технике, экскаваторах, самосвалах, вилочных погрузчиках, тракторах и т. Д.

Как работает гидравлический привод?

Гидравлический привод использует жидкость под высоким давлением, чтобы толкать поршень вперед и назад, где переключение осуществляется с помощью переключателей клапана. Т Для этих систем требуются насосы высокого давления, клапаны высокого давления и трубопроводы, а также резервуар для хранения всей этой гидравлической жидкости. Итак, если у вас много места и денег, а также требуется очень большое усилие, то гидравлика может быть путь идти.

Преимущества использования гидравлических приводов:

1. Возможна умеренная скорость, которая регулируется скоростью насоса.
2. Может быть достигнута чрезвычайно высокая сила
3. Возможны очень длинные штрихи
4. Чрезвычайно высокая циклическая надежность и долговечность.
5. Приводы могут быть очень маленькими и компактными, поскольку они довольно просты по конструкции.

Недостатки гидроприводов:

1. Есть недостатки в использовании гидравлики с точки зрения эксплуатации. Главный из них — контроль. Когда дело касается этих систем, у вас очень мало контроля точности.
2. Для работы системы требуется гидравлическая жидкость, и в случае ее утечки жидкость может быть очень токсичной.
3. Во время работы гидравлического насоса может быть шумно, и чем выше требуемое усилие, тем выше шум.
4. Гидравлическая жидкость имеет очень низкую вязкость, поэтому она не течет плавно по трубам, клапанам и т. Д., Все это требует энергии, чтобы протолкнуть всю эту жидкость под высоким давлением через все эти трубы и фитинги и т. Д. В результате гидравлические системы очень неэффективны в работе и использовать.
5. Эти системы дороги в покупке и установке.

Поворотные приводы

Поворотный привод — это привод, который производит вращательное движение, что делает его идеально подходящим для открытия и закрытия клапанов. Есть много разных способов создать вращательное движение и, следовательно, поворотный привод. Отличия заключаются в форме приложения. Например, на картинке выше вы можете видеть, что вращательное движение создается с помощью реечной передачи, при которой «Стойка» управляется как поршень. Поршень может иметь гидравлическое управление или пневматическое управление с помощью воздуха и газа под высоким давлением. Так в чем же будет разница ?. Если приведенный выше поворотный привод управляется гидравлически, то прилагаемые силы могут быть огромными, и поэтому это будет подходить для промышленных приложений, когда для открытия и закрытия клапана требуются большие усилия. Если этот поворотный привод управляется пневматически, то приводу может потребоваться меньшее усилие для вращения главного вала, которое будет использоваться для выполнения требуемых задач.

Принцип поворотного привода

Движение, производимое поворотным приводом, может быть либо непрерывным, как в электродвигателе, либо движением может быть фиксированное угловое вращение. С поворотным приводом, который управляется пневматически или гидравлически, они, скорее всего, будут иметь тип фиксированного углового вращения, потому что рейка или поршень, которые вращают главный вал, могут двигаться только на определенное расстояние, и поэтому вращательное движение ограничивается доступным линейным ходом . Если требуется большее вращение, поршень должен скользить дальше, в качестве альтернативы для создания движения используется другое передаточное число.

Сервопривод поворотный привод

Другой тип поворотного привода — серводвигатель и шаговый двигатель. Это приводы с электрическим управлением, которые имеют постоянное вращательное движение, но также обеспечивают очень точное управление вращением.

Эти типы приводов обычно используются в робототехнике и бытовой электронике, где вращательное движение и крутящий момент создаются роторным двигателем, который с помощью некоторых передач снижает скорость и увеличивает крутящий момент для создания вращательного движения. Для точного управления привод оснащен датчиком, измеряющим положение. Обычно это датчик Холла или энкодер, который отправляет сигнал обратно в систему управления, который переводит его в положение. Отличительной особенностью серводвигателей является то, что они могут быть очень маленькими и использоваться в очень тесных местах.

Преобразование вращательного движения серводвигателя в линейное движение

Поскольку поворотные сервоприводы настолько широко используются и относительно недороги, чтобы их купить, они стали популярным способом создания линейного движения. Посредством простых рычагов и некоторой формы линейной направляющей системы можно создавать линейное движение. Полученный ход будет прямо пропорционален длине плеча рычага, как вы можете видеть на картинке выше. Чем длиннее рычаг сервопривода, тем длиннее будет ход, однако обратная сторона заключается в том, что сила будет уменьшена, поскольку крутящий момент пропорционален длине рычага.

Ниже приведено уравнение крутящего момента для поворотных приводов

Электромеханические линейные приводы.

В электрических линейных приводах вращательное движение двигателя переменного или постоянного тока преобразуется в линейное движение с помощью ходового винта. Ходовой винт — это в основном косозубая шестерня, нарезанная на стержне. Поскольку ходовой винт вращается из-за того, что двигатель вращает ходовой винт напрямую или через некоторые шестерни, гайка (как показано желтым цветом ниже) скользит вверх и вниз по ходовому винту в линейном движении и создает это линейное движение — отсюда и название «линейный привод». Это сильно отличается от соленоидного привода, который по-прежнему является формой линейного привода, но в машиностроении инженеры обычно различают их, называя их «соленоидными приводами» и «линейными приводами», хотя оба обеспечивают поступательное движение.

У электрических линейных приводов винты разной длины имеют разную длину хода. Быстрое или медленное вращение ходового винта от двигателя дает линейные ходы с разной скоростью. И поэтому чем больше силы от двигателя приложено к ходовому винту, тем больше силы приложено к гайке, которая скользит вверх и вниз по ходовому винту. Гайка прикреплена к тому, что мы называем стержнем, и именно к этому стержню вы прикрепляете предметы, чтобы создать это линейное движение. Чем больший крутящий момент может быть приложен к ходовому винту, тем больше линейная сила будет доступна для скользящего стержня.

Есть разные способы создать крутящий момент привода. Добавление шестерни между двигателем и ходовым винтом является наиболее распространенным методом, чем выше передаточное число, тем больше создается сила, но есть компромисс: чем выше сила, тем ниже скорость, и наоборот, чем выше скорость уменьшите силу. Чтобы получить дополнительную скорость для данной силы, необходимо использовать больший входной двигатель, а это требует большего тока и большего двигателя и, следовательно, больше денег.

Электрические линейные приводы

Электрический привод представляет собой устройство, которое преобразует вращательное движение двигателя в линейное движение или использует электрический ток для создания электромагнитного поля и использует магнетизм, чтобы заставить металлический объект попытаться уйти от его магнитного поля. Хотя оба они очень разные, у них одно и то же имя, и оба они приводят к тому, что предполагает их название . они действуют. Это означает, что все они обеспечивают как толкающие, так и тянущие движения, как линейные, так и вращательные.

Для более подробного обзора того, как работает электрический линейный привод, мы создали эту статью «Внутри линейного привода — как работает привод»

Если вы хотите приобрести электрический линейный привод, мы создали статью под названием « Не используйте линейный привод, пока не прочтете эти 5 шагов ”Это может помочь вам избежать некоторых распространенных проблем, прежде чем тратить деньги.

Микро линейные приводы

Микро актуаторы или мини-линейные приводы используются в приложениях, где пространство ограничено или требуемый ход привода мал. Возможно, вам нужно переместить что-то маленькое или не очень далеко, тогда Micro Linear Actuator будет идеальным для такого применения. Обычно ход микроприводов составляет от 10 мм до 100 мм, и они очень компактны. Одним из недостатков Micro Actuator является то, что силы, как правило, намного меньше из-за встроенных в них двигателей меньшего размера.

Подведем итог, что такое привод?

Приводы бывают разных форм, от поворотных до линейных, требуемый тип зависит от области применения, в которой они будут использоваться. Большие промышленные поворотные приводы с гидравлическим приводом отлично подходят для открытия огромных клапанов маслопроводов и микроприводы может питаться от небольших источников питания 12 В с большой точностью и точностью для робототехники и небольших приложений.

Need Help Finding the Right Actuator?

We precision engineer and manufacture our products so you get direct manufacturers pricing. We offer same day shipping and knowledgeable customer support. Try using our Actuator Calculator to get help picking the right actuator for your application.

Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях

Муфта свободного хода, иначе называемая обгонной муфтой – это один из важных компонентов автомобильных генераторов, призванных предотвратить передачу крутящего момента ведущему валу в тех случаях, когда скорость вращения ведомого вала становится слишком большой. Кроме того, данная муфта включается в работу в случае, когда крутящий момент нужно передать в одну сторону. Об устройстве муфты свободного хода, ее неисправностях и методике выбора новой детали – в материале Avto.pro.

Немного о работе генератора

Наддув двигателя – это принудительное повышение давление атмосферного воздуха на впуске ДВС. Это позволяет нарастить объем и массу воздуха, поступающего в камеры сгорания. За счет увеличения удельной/литровой мощности ДВС повышается мощность и крутящий момент, а также улучшаются экологические показатели его работы.

Для начала стоит изучить вопрос того, как работает автомобильный генератор. Если вы хотите серьезно разобраться в устройстве данного агрегата, то вам стоит изучить тематические материалы — это довольно интересно. Сейчас же мы рассмотрим некоторые моменты работы генератора и попытаемся разобраться с его устройством. Вообще, автомобильные генераторы состоят из множества элементов, однако к основным его компонентам относят следующие:

• Шкив;
• Корпус;
• Ротор (вращающая часть генератора);
• Статор (неподвижная часть генератора);
• Диодный модуль;
• Защита диодного модуля;
• Регулятор напряжения;
• Щеточный узел.

А лежит в основе работы данного агрегата эффект электромагнитной индукци . Суть его в том, что через катушку из, к примеру, медного провода проходит магнитный поток. Когда значение магнитного потока изменяется, на выводах той самой катушки возникает электрическое напряжение. Значения напряжение при этом пропорционально скорости, с которой меняется магнитный поток. В свою очередь, для возникновения потока через катушку необходимо пустить ток. Резюмируя: в качестве источника переменного магнитного поля выступает ротор ( вращающаяся часть генератора ), а источником электрического потока является статор.

Как только водитель поворачивает ключ зажигания, на обмотку возбуждения генератора подается ток. В обмотке наводится магнитное поле, приводящее ротор в движение. После, начинает вращаться коленчатый вал. Для выработки электрической энергии генератором его вал должен продолжать вращаться. Обороты он получает от коленчатого вала, с которым он связан ременной передачей. И теперь последний момент: приемники электроэнергии питаются постоянным током, тем временем как генератор выдает переменный. Для решения этой проблемы в генераторе имеется выпрямительный блок . Для контроля выходных параметров в конструкцию генератора также включен регулятор напряжения.

Для чего нужна обгонная муфта

Одним из самых слабых мест генераторов является именно ременная передача. Не так давно ремни генераторов служили от силы 30 тысяч километров – после такого пробега они почти гарантированного обрывались. Проблема в том, что двигатель автомобиля работает неравномерно – крутящий момент через вал передавался импульсами, очередность которых соответствовала сгоранию топлива в цилиндрах. В свою очередь, частота вращения ротора должна в 2-3 превышать частоту вращения коленчатого вала . Прибавьте к этому и то, что автомобиль постоянно меняет скоростной режим (разгон-торможение), и представьте, как со временем ремень генератора растягивается, после чего рвется. Нивелировать этот эффект удалось внедрением обгонной муфты, подсоединенной к шкиву генератора. Ее основные элементы:

• Внутренняя обойма, соединенная с ротором;
• Наружная обойма, выходящая на шкив.

Работает обгонная муфта так же, как и бендикс стартера, о котором мы писали в данном материале . Когда вал ротора начинает слишком сильно разгоняться в момент сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, стопорные ролики замыкают обоймы муфты, что позволяет передавать весь крутящий момент. Когда смесь не сгорает и коленчатый вал немного притормаживает, скорость вращения наружной обоймы начинает «отставать» от скорости внутренней обоймы. По сути, в этот момент обоймы рассоединены. Шкив и ротор при этом вращаются отдельно друг от друга, что позволяет нивелировать отрицательный эффект разности скоростей вращения.

Подробнее об устройстве

Обгонная муфта генератора – компактное устройство, ответственное за обеспечение плавного и независимого движения шкива и вала генератора при их однонаправленном вращении. Состоит из внутренней обоймы, которая сцеплена со шкивом, и внутренней обоймы, находящейся в зацеплении с валом (якорем) генератора. Между обоймами находится подшипник.

Теперь рассмотрим устройство обгонной муфты в подробностях. Несмотря на то, что ее схема может показаться довольно простой, это по-своему сложное устройство, каждый элемент в котором четко подогнан к смежному и выполняют свою роль. Итак, вот что включает в себя обгонная муфта автомобильного генератора:

• Внешняя обойма, имеющая на внутренней поверхности специальные пазы;
• Ряд пружин на внешней обойме, выталкивающих ролики;
• Внутренняя обойма;
• Ролики, передающие крутящий момент при замыкании обойм.

Существуют также храповые муфты, в которых на внутренней поверхности имеются однонаправленные зубья вместо пазов с роликами. Как и случае более распространенных роликовых муфт, в храповых механизмах имеется собачка, которая прижимается к внешнему кольцу усилием пружины, тем самым замыкая обоймы и позволяя им вращаться с одинаковой частотой. Как несложно догадаться, подобные муфты работают автоматически – за смыкание колец отвечают исключительно механические элементы, что обеспечивает всему устройству не только быстродействие, но еще и высокую износоустойчивость.

Что еще стоит знать об обгонных муфтах

Несмотря на простую конструкцию, муфты генераторов имеют ряд недостатков. Стоит сразу сказать, что муфты с роликовыми и храповыми механизмами имеют свои слабые места. Для начала поговорим о роликовых муфтах . Как уже было сказано, они имеют пазы с выталкивающими роликами. Это накладывает некоторые ограничения:

1. Механизм нельзя отрегулировать;
2. Он требует строгой соосности валов;
3. Его довольно сложно изготовить – геометрию каждого элемента нужно соблюдать.

Более простая, как на первый взгляд, храповая обгонная муфта должна иметь более серьезные минусы. Среди них:

1. Возможность возникновения ударов в момент зацепления собачки с зубьями. Это накладывает ограничения – подобный механизм нельзя использовать в узлах, вращающихся на большой скорости;
2. Повышенная шумность работы. Сегодня изготавливают муфты с собачками, движущимися по часовой стрелке и не задевающими храповое колесо, однако большая часть муфт по-прежнему имеют конструкцию с повышенной шумностью работы;
3. Зубья со временем истираются.

Практика успела показать, что муфты с храповым механизмом оказались более надежными , чем их роликовые аналоги. Что также важно, храповые муфты ремонтопригодны. Попытка отремонтировать устройства с роликами ничего не даст, так как само устройство является неразборным. Даже несмотря на все перечисленные недостатки, муфты обоих типов отличаются достойным эксплуатационным ресурсом и высокой надежностью. В среднем, их ресурс в километрах пробега составляет 100 тыс. км. При этом муфта действительно увеличивает срок службы всей ременной передачи . Ее замена обходится намного дешевле, чем покупка качественного ремня, роликов и натяжителя. Некоторые эксперты говорят, что ременной привод с приводом служит в 5-6 раз дольше привода без этого механизма. Кроме того, он, в целом, работает тише.

Приводы подвагонных генераторов

Привод подвагонного генератора обеспечивает передачу вращающего момента якорю генератора от оси колесной пары. Конструкции приводов разнообразны: могут использоваться ременная передача с плоскими или клиновыми (текстропными) ремнями, редуктор, карданный вал. В зависимости от наличия указанных устройств различают приводы следующих типов: плоскоременный, клиноременный (текстропный), текстропно-карданный, редукторно-карданный, текстропно-редукторно-карданный. Кроме того, все приводы можно разделить на две группы в зависимости от того, от какой части колесной пары вагона передается вращение: от торца шейки оси или от средней части оси.

Наличие на вагоне того или иного типа привода обусловлено мощностью и типом подвагонного генератора, скоростью движения поезда, годом постройки вагона. На вагонах, не оборудованных системой кондиционирования воздуха и не имеющих мощных потребителей электроэнергии, может применяться ременный, текстропно-карданный, текстропно-редукторно-карданный привод или редукторно-карданный привод от торца оси. На вагонах с кондиционированием воздуха используется карданный привод от средней части оси через редуктор.

Ниже рассмотрены приводы, наиболее распространенные в настоящее время на пассажирских вагонах железных дорог России и стран СНГ.

ПРИВОДЫ ОТ ТОРЦА ШЕЙКИ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ

Приводы генератора от торца шейки оси колесной пары весьма просты по конструкции, достаточно легки, удобны для осмотра, текущего содержания и ремонта.

Редукторно-карданный привод. На вагонах без кондиционирования воздуха зарубежной постройки с 1960 г. эксплуатируются ре-дукторно-карданные приводы от торца оси колесной пары с редукторами типов РК-6 (Польша) и «Фага-II» (Германия). С 1963 г. в качестве типового используется привод с редуктором РК-6, имеющим передаточное число 2,529. Приводы с редуктором «Фага-II» ставились на вагоны постройки Германии (купейные, рестораны, вагоны с купе-буфетом). По принципу работы указанные приводы аналогичны, но имеют разные передаточные числа и некоторые отличия в конструктивном исполнении.

Генератор 1 (рис. 8.1) с приводом от торца оси колесной пары установлен под углом 6° к горизонту и соединен с редуктором 5 карданным валом 2, снабженным эластичными шарнирами 4 и 9. Предохранительные скобы 3 и исключают возможность падения карданного вала на путь. Для заливки в редуктор масла служит отверстие, закрытое пробкой 7. Отверстие для слива масла закрывается пробкой 6 с магнитом, собирающим частицы металла, которые образуются при изнашивании вращающихся деталей редуктора.

Промежуточная часть 23 (рис. 8.2) редуктора привода укреплена болтами 28 на торце буксы колесной пары. Внутри промежуточной части размещена эластичная муфта сцепления редуктора с осью. Муфта состоит из стальной ступицы 30, диска 31 и резиновой муфты 24, которая привулканизирована к ступице и диску. Ступица соединяется с осью вагона ведомым клином 25, который входит в ведущий клин 26. Оба клина вместе со ступицей закреплены винтами в пазу торца оси колесной пары. На металлическом диске 31 имеются четыре поводковые втулки 32, внутрь которых входят поводковые пальцы 33 диска 34.

Камера буксы отделена от камеры промежуточной части шайбой 27. К эластичной муфте привернута скоба 29, которая входит концом в прорезь гайки на торце колесной пары и предохраняет ее от самоотвинчивания.

Рис. 8.1. Редукторно-карданный привод от торца шейки оси колесной пары:
1 — генератор; 2 — карданный вал; 3, 8 — предохранительные скобы; 4, 9 — эластичные шарниры; 5 — редуктор; 6 — пробка отверстия для слива масла; 7 — пробка отверстия для заливки масла

В стальном литом корпусе 20 редуктора размещена пара конических шестерен, с помощью которых движение от оси колесной пары вагона передается генератору. Венец 17 большой шестерни прикреплен болтами к ступице 18, напрессованной на вал 13. Этот вал вращается в двух конических роликовых подшипниках 77 и 16, разделенных дистанционной втулкой 15. Подшипники закреплены на валу гайками 14 со стопорными шайбами и закрыты крышкой 12. С другой стороны к ступице болтами прикреплен диск 34 с поводковыми кольцами.

Рис. 8.2. Редуктор привода:

1 — гайка; 2, 21 — лабиринтные кольца; 3, 12— крышки; 4, 6,11,16— конические роликовые подшипники; 5 — втулка; 7, 8, 19, 37— кольца; 9 — малая коническая шестерня; 10, 36— прокладки; 13, 39— валы; 14— гайки со стопорными шайбами; 15, 35 — дистанционные втулки; 17 — венец большой шестерни; 18, 30, 38 — ступицы; 20 — корпус редуктора; 22, 28 — болты; 23 — промежуточная часть; 24 — резиновая муфта; 25 — ведомый клин; 26 — ведущий клин; 27 — шайба; 29 — скоба; 31 — диск; 32 — поводковая втулка; 33 — поводковый палец; 34 — диск с поводковыми кольцами; 40 — шпоночное отверстие

Подшипники и конические шестерни смазываются при разбрызгивании масла, залитого в корпус редуктора. Масло собирается в сборнике в верхней части корпуса, откуда по каналу стекает в камеру подшипников и снова в корпус редуктора. Чтобы масло не вытекало из редуктора в промежуточную часть, установлено лабиринтное кольцо 21. Зазор между лабиринтным кольцом 21 и кольцом 19 регулируется прокладками 10.

С большой конической шестерней сцеплена малая коническая шестерня 9, изготовленная заодно с валом 39, который вращается в конических роликовых подшипниках 4 и 6, помещенных в специальную втулку 5 и разделенных дистанционной втулкой 35. Подшипники 4, 6 и шестерня 9 смазываются маслом, разбрызгиваемым большой шестерней и попадающим в полость между кольцами 7и 8. Лишнее масло стекает по каналам в корпус 20 редуктора, прикрепленный болтами 22 к промежуточной части.

На конусный конец вала 39 насажена ступица 38, закрепленная на валу шпонкой, вставляемой в отверстие 40, и гайкой 1. Подшипниковая втулка 5 закрывается крышкой 3 с уплотняющим кольцом 37, прокладкой 36 и лабиринтным кольцом 2. Для контроля за нагревом подшипников в корпусе редуктора установлен термодатчик.

Вращение от оси колесной пары к валу генератора передается через редуктор и карданный (приводной) вал.

Рис. 8.3. Карданный вал:
1 — гайка; 2 — шайба; 3 — грузик; 4 — болт; 5 — фланец; 6 — сегмент; 7 — втулка; 8 — шпонка; 9 — труба; 10 — наконечник; 11 — резиновый шарнир

Карданный вал (рис. 8.3) представляет собой трубу 9. К обоим концам приварены стальные наконечники 10 с резиновыми шарнирами 11, которые компенсируют перемещение редуктора и генератора, а также гасят удары и инерционные нагрузки. Резиновый шарнир привулканизирован внутренней частью к стальной втулке 7, а наружной — к стальному сегменту 6.

Шарнир крепится на наконечнике 10 шпонкой 8, гайкой 1 и шайбой 2. В верхней части шарниров сегментами 6 и болтами 4 крепятся фланцы 5, которыми карданный вал с одной стороны прикрепляется к редуктору, а с другой — к генератору. Балансировка вала производится грузиками 3.

Текстропно-редукторно-карданный привод. Такой привод применяется на купейных и некупейных вагонах без кондиционирования воздуха постройки заводов Германии и ТВЗ. Он устанавливается на тележки КВЗ-ЦНИИ с котловой стороны вагона и приводит в действие генератор, укрепленный на раме этой же тележки. Привод (рис. 8.4) состоит из ведущего 9 и ведомого 7 шкивов, четырех клиновых (текстропных) ремней 8, редуктора 6, карданного вала 12, натяжного и предохранительных устройств. Ведущий шкив привода закреплен на торце шейки оси колесной пары, ведомый шкив вместе с редуктором установлен на раме тележки, редуктор соединен с генератором карданным валом. Передаточное число редуктора — 2,9, передаточное число привода — 4,05, что обеспечивает включение генератора в работу при скорости движения поезда 32. 45 км/ч. Подвагонный генератор упруго подвешен к опорной плите рамы тележки при помощи четырех армированных блоков. Такая подвеска не передает высокочастотные колебания на плиту рамы тележки. Предохранительные устройства 5 и 77 предотвращают падение на путь редуктора, генератора и карданного вала в случае обрыва их креплений. Натяжение ремней регулируется натяжным устройством, состоящим из пружины 3, гайки 2 и винта 1. Раньше ведущий шкив крепился к торцу шейки оси колесной пары специальной гайкой. В настоящее время применяется более надежное крепление с помощью зубчатых сегментов. Оно аналогично по конструкции креплению, используемому в текстропно-карданном приводе.

Текстропно-карданный привод. Для внедрения на купейных и некупейных вагонах без кондиционирования воздуха постройки заводов Германии и ТВЗ подвагонных генераторов с меньшей номинальной частотой вращения потребовался привод генератора с меньшим передаточным числом, которое могла обеспечить одна ременная передача. Таким образом, необходимость применения в приводе редуктора отпала. Новый привод получил название тек-стропно-карданного.

Текстропно-карданный привод ТК-2 (рис. 8.5) обеспечивает требуемую мощность генератора в диапазоне скоростей движения поезда 40. 160 км/ч. Передаточное число привода — 2,7 (с учетом 3 % упругого скольжения). Привод состоит из узла ведущего шкива 6, расположенного на буксовом узле колесной пары, комплекта приводных клиновых ремней 5, узла ведомого шкива 4, натяжного устройства 3, карданного вала 9, подвески 7 генератора 8 и предохранительных устройств 1, 10.

В узел ведущего шкива (рис. 8.6) входят ведущий шкив 15, зубчатая гайка 8 с коническим хвостовиком, крестовина 5, два зубчатых сегмента 7, два клина 13, крепительная крышка 6 с лабиринтным уплотнением, шпонка 7. Зубчатые сегменты 1 входят в зацепление с гайкой 8 и крепятся вместе с крестовиной 5 к торцу оси колесной пары болтами 3. Болты стопорятся стопорной пластиной 4. Под болты установлены тарельчатые пружины 2. Шкив 15 насаживается на коническую поверхность гайки 8 и крепится крышкой 14 с восемью болтами 12. Для предотвращения отворачивания под болты устанавливаются пружинные шайбы 11.

Вращение от ведущего шкива к ведомому (см. рис. 8.5) передается с помощью комплекта приводных клиновых ремней 5.

Рис. 8.5. Текстропно-карданный привод ТК-2:
1 — предохранительный болт; 2 — корпус; 3 — натяжное устройство; 4 — ведомый шкив; 5 — клиновые ремни; 6 — ведущий шкив; 7 — подвеска генератора; 8 — генератор; 9 — карданный вал; 10 — предохранительная скоба карданного вала

Узел ведомого шкива состоит из корпуса 2 (см. рис. 8.5) сварной конструкции, в котором установлен вал с опорами качения. На валу расположен ведомый шкив 4 с резьбовыми отверстиями для крепления съемника. Шкив крепится гайкой со шплинтом. Опоры вала — радиальные подшипники. Подшипниковые узлы закрыты крышками с масленками. Вал уплотняется четырьмя войлочными кольцами. На коническом конце вала крепится фланец, который служит для соединения вала с карданным валом 9. Подшипниковые узлы корпуса 2 заполнены смазкой ЦИАТИМ-201. Узел ведомого шкива подвешен к раме тележки на валике шарнирной подвески. Регулировка осевого положения узла ведомого шкива осуществляется регулировочными шайбами.

В комплект натяжного устройства 3 клиноременной передачи входят пружина, ее опора, шайба, рычажная гайка, фланец с металлокерамическими втулками и натяжной винт.

Рис. 8.6. Ведущий шкив, установленный на торце шейки оси колесной пары при помощи зубчатых сегментов: 1 — зубчатые сегменты; 2 — тарельчатая пружина; 3 — болт; 4 — стопорная пластина; 5 — крестовина; 6, 14 — крышки; 7 — шпонка; 8 — зубчатая гайка; 9, 11 — пружинная шайба; 10, 12 — болты; 13 — клин; 15 — ведущий шкив

Карданный вал 9 служит для передачи вращательного движения валу генератора и состоит из двух частей: сварного карданного вала и кардана в сборе, имеющих шлицевое соединение. Шлицевое соединение уплотняется торцовым уплотнением, а подвижное — войлочным сальником и жестким кожухом. Шарнир кардана вращается в игольчатых подшипниках, которые с одной стороны закрыты крышкой подшипника, а с другой — уплотнением. Смазка шлицевого соединения осуществляется масленкой.

Подвеска 7 генератора состоит из концевой балки с приваренными четырьмя кронштейнами, к ним крепятся уголки, на которых подвешен генератор 8.

Предохранительные устройства привода служат для страховки в случае разрушения силовых несущих конструкций и они включают в себя предохранительный болт 1 узла ведомого шкива и предохранительные скобы 10 карданного вала. Предохранительный болт расположен рядом с шарнирной подвеской в кронштейне. Он входит в пазы узла ведомого шкива и стопорится корончатой гайкой со шплинтом. Скобы 10 крепятся к проушинам концевой балки рамы тележки четырьмя болтами с гайками и шплинтами.

ПРИВОДЫ ОТ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ

На вагонах и вагонах-ресторанах, оборудованных установками для кондиционирования воздуха, редуктор привода подвагонного генератора редукторно-карданный и установлен на средней части оси колесной пары.

С 1965 г. заводы Германии поставляли купейные и служебные вагоны, а с 1966 г. и вагоны-рестораны с редукторами типа EUK-160-1М.

В связи с увеличением емкости холодильных установок в вагоне-ресторане и с целью исключения редуктора в приводах от торца оси с 1977 г. выпускаются вагоны с приводами, где установлены редукторы ВБА-32/2.

Технические характеристики приводов с редукторами EUK-160-1M и ВБА-32/2

EtfK-160-lM ВБА-32/2

Мощность, кВт. 38,4 44,68

Передаточное число. 2,99 3,727

Частота вращения генератора, мин»1. 600. 700 625. 770

Максимальная частота вращения, мин»1. 3000 3692

Масса привода, кг. 1808 1286

Приводы с редукторами EUK-160-1M и ВБА-32/2 монтируются на тележках КВЗ-ЦНИИ и эксплуатируются в поездах со скоростью движения до 160 км/ч.

Рис. 8.7. Привод с редуктором EUK-160-1M:
1 — редуктор; 2 — ось колесной пары; 3 — карданный вал; 4 — подвесной поддон; 5— воздуховод; 6 — электромашинный преобразователь; 7 — рама подвески преобразователя; 8 — муфта сцепления; 9 — предохранительный кронштейн; 10 — опора; 11 — предохранительная скоба

Рис. 8.8. Привод с редуктором ВБА-32/2:
1 — рама тележки; 2 — опора; 3 — редуктор; 4 — карданный вал; 5 — улавливающее устройство карданного вала; 6 — резинометаллическая муфта; 7 — предохранительное устройство; 8 — предохранительная скоба; 9 — резинометаллические опоры генератора; 10 — генератор; 11 — кронштейн подвески генератора; 12 — рама кузова вагона

Редуктор EUK-160-1M 1 (рис. 8.7) укреплен на средней части оси 2, вращение от которой через пару конических шестерен передается карданному валу 3, муфте сцепления 8 и якорю преобразователя 6. Кронштейн 9 со скобой 11 и подвесной поддон 4 предохраняют редуктор и карданный вал от падения на путь при случайном повреждении. Опора 10 обеспечивает горизонтальное положение оси малой шестерни. Электромашинный преобразователь состоит из трехфазного двигателя и генератора постоянного тока с переключателем полярности. Роторы двигателя и генератора имеют общий вал. Охлаждается преобразователь воздухом, подаваемым по воздуховоду 5 из кузова вагона. Воздух засасывается вентилятором, смонтированным на валу между генератором и двигателем, обдувает генератор и выбрасывается через нижнее отверстие в атмосферу.

Под вагоном преобразователь устанавливается на сварной раме 7, которая крепится на раме кузова вагона при помощи болтов с корончатыми гайками. Лапы-приливы корпуса преобразователя опираются на полки подвески рамы через опорные профильные втулки, резиновые кольца и поддоны. Упругое соединение преобразователя с кузовом позволяет уменьшить вредное воздействие на преобразователь толчков и вибраций, возникающих при движении вагона. Перемещение преобразователя вдоль оси вагона ограничивается упорами, которые также предохраняют преобразователь от падения на путь при его изломе.

Привод с редуктором ВБА-32/2 (рис. 8.8) аналогичен по конструкции приводу с редуктором EUK-160-1M, но имеет некоторые особенности. Редуктор 3 закреплен на средней части оси, вращение от которой передается карданному валу 4, защитной муфте б и якорю генератора трехфазного тока 10. Кронштейн с аварийной опорой 2, устройства 5 и 7, скобы 8 предохраняют редуктор, карданный вал и муфту генератора от падения на путь при их повреждении. Привод с редуктором ВБА отличается от привода с редуктором EUK конструкцией генератора, муфты и узла крепления опоры привода и весит на 626 кг меньше.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРИВОДА ГЕНЕРАТОРА

Обслуживание привода генератора в пути следования возложено на поездного электромеханика, технический осмотр и уход в пунктах формирования и оборота — на работников пункта технического обслуживания. Проводник вагона должен следить за работой привода, при обнаружении неисправности обязан вызвать электромеханика или начальника поезда и в случае необходимости принять меры к экстренной остановке поезда.

Проводник должен уметь выявить внешним осмотром неисправности привода генератора: ослабление крепления всех узлов привода, сдвиг редуктора на оси колесной пары, течь масла через уплотнения. Важным признаком, характеризующим работу редуктора, является нагрев его работающих узлов. У исправного редуктора нагрев не должен превышать 40. 50 °С, что позволяет контролировать температуру нагрева на ощупь. При отправлении из пункта формирования или оборота зимой не должно быть льда на карданном валу, выбоины (ползуна) на приводной колесной паре более 0,5 мм. После отправления из пункта формирования или оборота при достижении скорости 40 км/ч проводник проверяет исправность работы приводов генератора включением генератора на нагрузку. Неисправность привода генератора может быть вызвана недостатком или излишком масла в редукторе, неисправностью отдельных деталей либо неправильной сборкой редуктора привода в целом. При сильном нагреве редуктора на торце шейки оси колесной пары в пути следования его снимают с тележки вместе с карданным валом, буксу закрывают крышкой, а редуктор убирают в вагон. Если неисправен редуктор на средней части оси, карданный вал снимают, и вагон следует с ограниченной скоростью до ближайшей станции.

При шуме (стуке) под вагоном, отличающемся от нормального шума при движении вагона, необходимо на ближайшей станции осмотреть тележки и привод с целью выявления дефекта. Если слышны сильные удары под вагоном, указывающие на значительный дефект, следует остановить поезд, осмотреть тележки и привод и установить причину стука, о неисправности сообщить начальнику поезда.

Создано Admin, 13.02.2012 в 17:37
Последнее редактирование Admin, 28.06.2013 в 06:59
0 Комментария , 40303 Просмотров