Наряду с этим управление погрузочно-транспортными машинами отличается большой сложностью и напряженностью работы машиниста, поэтому одним из основных требований к трансмиссиям является простота управления. В случае применения механических коробок передач при изменении сопротивления движению передачи приходилось бы переключать сравнительно часто, в противном случае заглохнет двигатель или мощность двигателя будет использована не полностью.

Условиям эксплуатации погрузочно-транспортных машин наиболее полно отвечают гидромеханические передачи, которые обладают рядом существенных преимуществ.

Гидромеханическая передача состоит из гидродинамической передачи (гидротрансформатора) и механического редуктора с несколькими ступенями переднего и заднего хода, переключаемыми фрикционными муфтами под нагрузкой.

Гидротрансформатор обеспечивает за счет внутренней автоматичности рабочего процесса правильное соответствие между силой тяги на колесах машины и сопротивлением движению.

Такая приспособляемость осуществляется бесступенчато, без прекращения тяги. Благодаря этому мощность двигателя используется полнее, время и число переключений передач сокращаются, а следовательно, увеличивается производительность машины (до 30%). Кроме того, обеспечиваются легкость и простота управления.

Гидротрансформатор позволяет машинам трогаться плавно, без рывков, не вызывая большой перегрузки силовой передачи и ходовой части. Вследствие этого грузоподъемность машины увеличивается на ДО—15% без уменьшения срока службы. Нагрузки при применении гидропередачи передаются от трансмиссии к двигателю через рабочую жидкость, заполняющую гидротрансформатор. Резкие изменения их не могут передаваться через нее. Вследствие этого двигатель предохраняется от поломок и быстрого износа. В свою очередь, гидротрансформатор гасит крутильные колебания двигателя, предохраняя от их вредного воздействия транс: миссию машины, соответственно увеличивая срок ее службы а 1,75—2,5 раза.

Рис. 17. Схема гидротрансформатора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — колесо реактора; 4— муфта свободного хода

Гидротрансформатор представляет собой лопаточную систему для автоматического и бесступенчатого изменения крутящего момента в зависимости от нагрузки на выходном валу. Принципиальная схема гидротрансформатора показана на рис. 17. Гидротрансформатор включает три рабочих колеса: насосное, турбинное и колесо реактора. Насосное колесо соединено с входным валом, который приводится во вращение от двигателя; трубин- ное колесо соединено с выходным валом гидротрансформатора и далее с ведомыми элементами трансмиссии, а колесо реактора установлено неподвижно. В комплексных гидротрансформаторах колесо реактора устанавливается на муфте свободного хода и при переходе на режим гидромуфты свободно вращается в потоке жидкости. Каждое колесо имеет наружную и внутреннюю оболочки, между которыми расположены рабочие лопатки. Все три колеса образуют замкнутое кольцевое пространство (тор) — круг циркуляции, которое заполнено рабочей жидкостью под давлением 0,2—0,5 МПа. При вращении насосного колеса мощность от него передается к турбинному колесу потоком рабочей жидкости, которая под действием лопаток смещается от центра к периферии и попадает в межлопаточные каналы турбинного колеса и, воздействуя на лопатки, приводит его во вращение. Проходя через лопаточную систему турбины, рабочая жидкость устремляется на лопатки реактора, которые направляют ее снова к наносному колесу, и рабочий цикл повторяется.

Поток жидкости, натекающий на изогнутую лопатку, оказывает на нее активное и реактивное действия. Активное действие зависит от скорости потока и угла его входа, а реактивное — от скорости потока и угла его выхода. Углом входа и выхода называется угол между направлением потока и осью, проходящей через центр вращения и впадину лопатки.

Абсолютная скорость иа потока жидкости, стекающего с лопаток насосного колеса, является геометрической суммой окружной v0 и относительной (меридиональной) vn скоростей. Окружной скоростью является частота вращения (направлена по касательной) наиболее удаленной точки лопатки от центра вращения. Относительная скорость — скорость движения рабочей жидкости вдоль лопатки. От ее величины зависит расход рабочей жидкости в круге циркуляции. Схема движения потока жидкости в гидротрансформаторе показана на рис. 18.

При постоянной частоте вращения насосного колеса Н направление и скорость потока рабочей жидкости va будут постоянными. В то же время турбина Т меняет частоту вращения в зависимости от сопротивления на ее валу.

Когда турбина неподвижна (рис. 18,а), поток рабочей жидкости, входящий на ее лопатки, изменяет свое направление, двигаясь вдоль них. Угол выхода потока |3 с остановленной турбины наибольший, потому что абсолютная скорость потока равна его относительной скорости и направлена вдоль лопаток. При наибольшем угле выхода потока воздействие его на турбину будет

наибольшим, а следовательно, с ее вала будет сниматься и наибольший крутящий момент. Это объясняется тем, что входящий поток жидкости оказывает активное действие на турбину, равное крутящему моменту двигателя, а за счет реактивного действия сходящего потока происходит дополнительное увеличение крутящего момента.

Рис. 18. Схема потока рабочей жидкости в зависимости от частоты вращения турбины

По мере разгона турбинного колеса возрастает окружная составляющая скорости потока жидкости, следовательно, абсолютная скорость и направление потока рабочей жидкости будут меняться. С увеличением частоты вращения крутящий момент, отдаваемый турбиной, уменьшается (рис. 18,6). Таким образом, в гидротрансформаторе, как и в любом редукторе, большее значение крутящего момента на выходном валу достигается при его малой угловой скорости. Это позволяет при увеличении нагрузки на колесах или рабочем оборудовании машины автоматически увеличивать крутящий момент, необходимый для преодоления возросшей нагрузки.

В обоих рассмотренных случаях реактор Р был заклинен муфтой свободного хода и оставался неподвижным.

Лопатки реактора выполнены таким образом, что они изменяют направление потока жидкости, стекающего с турбины, на противоположное. В результате этот поток, сходящий с реакторного колеса, не препятствует вращению насосного колеса.

При малых нагрузках угловая скорость турбинного колеса близка к угловой скорости насосного колеса, а окружная составляющая абсолютной скорости становится значительной. Поток рабочей жидкости, натекающий на лопатки реактора, изменяет свое направление и воздействует на тыльную сторону лопаток колеса реактора, которые, хотя и не изменяют его направление, но создают значительное сопротивление, что понижает к.п.д. гидротрансформатора. С целью увеличения к.п.д. при малых нагрузках колесо реактора часто устанавливают на муфту свободного хода, которая позволяет ему вращаться в одну сторону с насосным колесом. В этом случае все колеса гидротрансформатора будут вращаться (рис. 18,в), и он перейдет на режим гидромуфты.

При увеличении нагрузки на турбинном валу и снижении его угловой скорости направление потока рабочей жидкости изменяется, колесо реактора заклинивается на муфте свободного хода и гидротрансформатор автоматически переходит на режим преобразования крутящего момента.

Рис. 19. Типы кругов циркуляции:
а —с центростремительным турбинным колесом; б —с осевым турбинным колесом; в — с центробежным турбинным колесом

Гидротрансформаторы, которые могут использоваться на режиме гидромуфты, называют комплексными. Для повышения к.п.д. в зоне перехода с режима гидротрансформатора на режим гидромуфты иногда применяют два колеса реактора. Комплексные гидротрансформаторы отличаются большей энергоемкостью, компактны, имеют наименьшую массу и габариты. К особенностям комплексного гидротрансформатора следует отнести наличие центростремительного турбинного колеса, расположенного симметрично насосному колесу. Основные типа кругов циркуляции одноступенчатых гидротрансформаторов приведены на рис. 19. По количеству турбинных колес в рабочей полости гидротрансформаторы подразделяют на одно-, двух- и трехступенчатые. В многоступенчатых гидротрансформаторах применяют различные сочетания типов турбинных колес.

Основными характеристиками гидротрансформатора являются внешняя, безразмерная и нагрузочная.

Внешняя характеристика показывает изменение крутящих моментов на насосном и турбинном валах в зависимости от частоты вращения турбинного вала при,постоянной частоте вращения насосного вала (рис. 20,а). Из графика видно, что крутящий момент на турбинном валу возрастает при уменьшении частоты вращения.

В зависимости от конструкции гидротрансформатора крутящий момент на насосном колесе может оставаться постоянным или меняться в зависимости от частоты вращения турбинного колеса. В первом случае режим работы двигателя остается постоянным при изменении нагрузки на турбинном валу.

Гидротрансформаторы с такой характеристикой называют непрозрачными.

Рис. 20. Характеристики гидротрансформатора:
а — внешняя; б — безразмерная

Коэффициент пропорциональности м может быть постоянным (непрозрачные гидротрансформаторы) и изменяться в зависимости от ir (прозрачные гидротрансформаторы). Значения коэффициента hi также наносят на безразмерную характеристику.

Рис. 21. Нагрузочные характеристики гидротрансформатора:
а — непрозрачного; б — прозрачного

Существенное влияние на выходные показатели трансмиссии оказывают тип гидротрансформатора и характер совмещения его работы с двигателем. Для достижения максимальной производительности машин необходимо на основных рабочих режимах реализовать полную мощность двигателя, поэтому при подборе гидротрансформатора к двигателю стремятся обеспечить их совместную работу при мощности, близкой к максимальной, т. е. параболы нагружения гидротрансформатора, характеризующие основные рабочие режимы машины, должны пересекать кривую крутящего момента двигателя в зоне максимальной мощности.

На выбор оптимальной совместной работы двигателя с гидротрансформатором влияет и сам характер изменения кривой крутящего момента двигателя в основной рабочей зоне.

Оптимального согласования характеристик двигателя и гидротрансформатора для получения максимальной производительности машины с гидромеханической трансмиссией добиваются одним из следующих способов:
1) к выбранному гидротрансформатору подбирают двигатель заведомо большей мощности, чтобы обеспечить режимы работы машины с совмещением технологических операций в цикле;
2) к заданному двигателю по мощности и типу подбирают гидротрансформатор и изменяют до требуемых величин его нагрузочные свойства путем корректировки геометрии лопаток его колес;
3) между выбранным двигателем и гидротрансформатором вводят согласующий редуктор.

При первом способе производят дефорсаж двигателя по топливу и частоте вращения до требуемой мощности.

Второй способ рационален при большой серийности машин и наличии специализированного производства гидротрансформаторов.

Третий способ наиболее универсален и позволяет с небольшими затратами получить для выбранных двигателя и гидротрансформатора необходимое совмещение их работы. Поэтому этот способ совмещения работы двигателя и гидротрансформатора нашел более широкое применение в трансмиссии погрузочно- транспортных машин.

Согласующий редуктор

Согласующий редуктор, предназначенный для оптимального совмещения режимов работы двигателя и гидротрансформатора, на погрузочно-транспортных машинах одновременно является редуктором отбора мощности. С него снимается мощность на привод гидронасосов рулевого механизма и рабочего оборудования. Согласующий редуктор от двигателя через карданный вал передает поток мощности на гидромеханическую коробку передач.

Конструкция согласующего редуктора машины ПД-8 представлена на рис. 22. Картер согласующего редуктора отливается из серого чугуна марки СЧ 21—40 ГОСТ 1412—70. В верхней части карьера имеется люк, закрываемый крышкой. Люк служит для установки шестерен во время сборки. Фланцевая часть картера имеет поясок для центрирования с картером маховика двигателя.

Редуктор имеет три основных вала: первичный, промежуточный и вторичный. Все валы установлены на шариковых подшипниках. Шлицевый конец первичного вала через демпферное устройство соединен с маховиком двигателя, а на шлицевый конец вторичного вала при помощи упорной шайбы и корончатой гайки крепится фланец, к которому подсоединяется карданный вал.. Первичный и вторичный валы уплотняются сдвоенными манжетами, которые устанавливаются в крышках. Во фланце для уплотнения вторичного вала устанавливается резиновое кольцо.

Все валы изготовлены из стали 40Х и улучшены до НВ 270— 300. На валах при помощи шпонок установлены ведущая, промежуточная и ведомая шестерни силового ряда. Шестерни изготовлены из стали ЗОХГТ, цементированы и закалены до твердости HRC 56—62. Зубья шестерен после термообработки шлифуют.

Привод шестеренных насосов осуществляется через промежуточную шестерню силового ряда и промежуточную шестерню привода насосов. Промежуточная и ведомая шестерни привода насосов изготовлены из стали 40Х и улучшены до НВ 240—280. После термообработки зубья шестерен также шлифуют. Валы ведомых шестерен выполнены полыми. В них установлены зубчатые муфты, через которые мощность передается на привод насосов рабочего оборудования и рулевого механизма. Зубчатые муфты исключают передачу радиальных и осевых усилий на ведущий вал насоса, а также обеспечивают возможность его- радиальных перемещений до 0,175 мм, обусловленных требованиями конструкции насоса и паспорта на его установку.

Через заливную горловину, установленную на крышке люка, в редуктор заливается масло (5—7 л) до верхней метки указателя уровня масла. Сливная пробка находится в нижней части картера. Смазка валов, шестерен и подшипников осуществляется методом разбрызгивания за счет масляного тумана, который образуется во внутренней полости согласующего редуктора.

Аналогичные по конструкции согласующие редукторы имеют машины ПД-3, ПД-5 и ПД-12.

Рис. 22. Согласующий редуктор машины ПД-8
1 — крышка; 2 — насос; 3 — зубчатая муфта; 4 — ведомая шестерня привода насоса;. 5 — промежуточная шестерня привода насоса; 6 — ведомая шестерня силового ряда- 7 — вторичный вал; 8 — картер; 9 — промежуточный вал; 10 — промежуточная шестерня силового ряда; 11 — манжеты; 12 — первичный вал; 13 — ведущая шестерня силовой ряда; 14 — сливная пробка; 15 — фланец; 16 — упорная шайба; 17 — корончатая гайкам—резиновое кольцо; 19 — заливная горловина; 20 — указатель уровня масла

Рис. 23. Гидромеханическая коробка передач планетарного типа на мощность 150—220 кВт:
1 — вал реактора; 2 — насосное колесо; 3 — колесо реактора; 4 — осевая турбина; 5 — центростремительная турбина; 5 —зубчатая муфта; 7 — входной вал; 8 — входной фланец; 9 — вал-шестерня осевой турбины; 10 — вал-шестерня центростремительной турбины; 11 — вал- шестерня редуктора; 12 — муфта свободного хода; 13 — шестерня; 14 — выходной вал; 15 — выходной фланец; 16 — маслоприемник; 17 — насос; 18 — фрикцион заднего хода; 19 — фрикцион переднего хода; 20 — фрикцион 11 передачи; 21 — фрикцион передачи; 22 — ведущая шестерня; 23 — ведомая шестерня; 24 — привод спидометра

Гидромеханическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного редуктора с фрикционными муфтами переключения передач и узлов гидравлической системы. Основные узлы смонтированы в общем разъемном чугунном корпусе. Фильтр тонкой очистки масла и маслинный радиатор установлены вне коробки передач и соединены с ней трубопроводами.

Гидротрансформатор имеет две турбины: осевую и центростремительную. Благодаря наличию двух турбин расширяется зона высоких к.п.д. гидротрансформатора и увеличиваются его преобразующие свойства (Ко—5). Безразмерная характеристика гидротрансформатора приведена на рис. 24. Активный диаметр гидротрансформатора Da — 0,354 м.

Насосное колесо гидротрансформатора соединено с входным валом через зубчатую муфту. Реактор сидит на шлицах на неподвижном валу. Осевая турбина и центростремительная турбина являются ведомыми узлами.

Осевая турбина посажена на вал и через шестерню, а затем муфту свободного хода передает вращение на вал планетарного редуктора. Центростремительная турбина, соединенная шлицами с пустотелым валом-шестерней также передает вращение валу планетарного редуктора.

Во время работы, благодаря наличию муфты свободного хода, турбины функционируют либо вместе, либо отдельно в зависимости от нагрузки на ведомом валу и скорости машины. Когда нагрузка велика, а скорость машины небольшая, муфта свободного хода заклинена и позволяет обеим трубинам передавать крутящий момент. При уменьшении нагрузки частота вращения центростремительной турбины превышает скорость осевой турбины, тем самым отключая муфту свободного хода. Осевая турбина начинает вращаться вхолостую, а весь крутящий момент передает центростремительная турбина. При возрастании нагрузки муфта свободного хода опять заклинивается и турбины совместно передают крутящий момент. Рабочий цикл повторяется.

Планетарный редуктор двухступенчатый, реверсивный, имеющий по две передачи вперед и назад. Он позволяет расширить диапазон преобразования крутящего момента. Редуктор состоит из трех планетарных зубчатых передач и одной промежуточной, передачи. Включение передач осуществляется четырьмя многодисковыми фрикционными муфтами с гидроуправлением.

Рис. 24. Безразмерная характеристика двухтурбинного гидротрансформатора

Рабочая жидкость подается в бустеры фрикционов под давлением и перемещает их поршни, сжимающие ведущие и ведомые диски. Расцепление дисков производится с помощью пружин. Ведущие диски стальные, а ведомые с бронзовым покрытием на стальной основе. Взаимодействие их с планетарными передачами определяет передаточное число и направление крутящего момента на выходном валу. Таким образом, путь прохождения крутящего момента меняется в зависимости от требуемых в данный момент усилий, скорости и направления движения машины.

Рассмотрим пути передачи крутящего момента при различных положениях золотника управления.

Нейтраль. В нейтральном положении крутящий момент (рис. 25) от входного вала планетарного редуктора передается к солнечным шестерням планетарных передач 1 я 2 переднего и заднего ходов. Муфта ф4 (I передачи) включена, но крутящий момент не передается на ведущую шестерню промежуточной передачи 5, так как муфты ф2 переднего и ф1 заднего ходов не включены и, следовательно, водило передачи заднего хода, так же, как и коронная шестерня передачи переднего хода, вращаются свободно.

Рис. 25. Путь крутящего момента при нейтральном положении золотника управления:
1 — солнечная шестерня переднею хода; 2 — солнечная шестерня заднего хода; 3 — водило; 4 — коронная шестерня; 5 —ведущая шестерня промежуточной передачи; ф1, Ф2, фЗ, ф4 — фрикционы

А передача вперед (рис. 26,а). Когда золотник управления передвигается от нейтрали в положение «I вперед», муфта низшей ступени ф4 остается включенной. Муфта ф2 переднего хода также включается и затормаживает коронную шестерню I передачи переднего хода. При вращении солнечной шестерни 2 и заторможенной коронной шестерне водило 3 начинает вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня, но с пониженной скоростью. Водило передачи переднего хода соединено с водилом высшей ступени (II передачи) 4, которое тоже начинает вращаться. Солнечная шестерня II передачи 5 через промежуточный вал соединена с ведущей шестерней промежуточной передачи 7. В свою очередь, коронная шестерня II передачи через муфту ф4 также соединяется с ведущей шестерней. Таким образом, солнечная и коронная шестерни II передачи вместе с водилом начинают вращаться как одно целое с ведущей шестерней промежуточной передачи, передавая крутящии момент на ведомую шестерню 9 и выходной вал коробки передач.

II передача вперед (рис. 26,6). При перемещении золотника управления в положение «II вперед» отключается муфта ф4 низшей ступени и включается муфта фЗ высшей ступени (II передачи). Муфта ф2 переднего хода остается включенной, тем самым затормаживая коронную шестерню передачи переднего хода. Путь крутящего момента до планетарной передачи высшей ступени тот же, что и для «I передачи вперед». Водило высшей ступени, получая крутящий момент от водила передачи переднего хода, начинает вращаться, тем самым заставляет вращаться сателлиты, которые, перекатываясь по неподвижной коронной шестерне II передачи, передают крутящий момент солнечной шестерне, сидящей на шлицах промежуточного вала. Далее через промежуточную передачу крутящий момент поступает на выходной вал коробки передач.

Рис. 26. Путь крутящего момента при различных положениях золотника управления:
1 — коронная шестерня переднего хода; 2 — солнечная шестерня переднего хода; 3 — водило передачи переднего хода; 4 — водило II передачи; 5 — солнечная шестерня II передачи; 6 — промежуточный вал; 7 — ведущая шестерня; 8 —коронная шестерня II передачи; 9 — ведомая шестерня; 10 — выходной вал; 11 — сателлиты II передачи; 12 — водило передачи заднего ходя;13 — солнечная шестерня заднего хода; 14 — сателлиты заднего хода; 15 — коронная шестерня заднего хода; ф1, ф2, фЗ, ф4 — фрикционы

Когда золотник управления перемещается от нейтрали в положение «I назад», муфта низшей ступении остается включенной, а муфта заднего хода, включаясь, затормаживает водило. Солнечная шестерня передачи заднего хода приводит во вращение саттелиты, которые вращают коронную шестерню в направлении, противоположном вращению солнечной шестерни. Водило передачи переднего хода, соединенное с коронной шестерней заднего хода, передает крутящий момент водилу планетарной передачи высшей ступени, с которым, как известно, оно тоже соединено. Дальнейший путь крутящего момента к выходному валу коробки передач такой же, как и при «I передаче вперед», за исключением того, что вращение шестерен происходит в противоположном направлении.

II передача назад (рис. 26, г). При перемещении золотника управления в положение «II назад» муфта низшей ступени ф4 размыкается, а муфта высшей ступени фЗ включается. Крутящий момент от входного вала планетарного редуктора до водила высшей ступении проходит тот же путь, что и при положении «I передачи назад».

Путь крутящего момента от водила высшей ступени до ведущей шестерни промежуточной передачи тот же, что и при положении «II передача вперед», за исключением направления вращения. Далее через ведомую шестерню крутящий момент поступает на выходной вал коробки передач.

Гидравлическая система передачи выполняет три основных функции: наполнение полости гидротрансформатора маслом под давлением для передачи мощности; включение той или иной передачи, т. е. создание давления в соответствующих бустерах фрикционных муфт; обеспечение смазки и охлаждения узлов у коробки передач.

Рабочая жидкость является средой, передающей мощность, ее движение приводит во вращение турбины гидротрансформатора, ее давление включает муфты, ее поток смазывает и охлаждает коробку передач.

Гидравлическая система (рис. 27) состоит из масляного насоса 6 шестеренного типа, масляного фильтра золотниковой коробки, клапана смазки, клапана гидротрансформатора, радиатора, фрикционных муфт, маслоприемника и маслопроводов.

Гидравлическая система имеет две основных масляных магистрали: главную масляную магистраль, обеспечивающую подачу масла в бустеры фрикционов, и магистраль питания гидротрансформатора, к которой подключена смазочная магистраль. Масляный насос смонтирован на задней стенке корпуса гидротрансформатора. Масло через сетчатый маслоприемник и всасывающую трубу поступает в насос, который направляет его к фильтру, установленному во внешней цепи гидросистемы.

Масляный фильтр служит для полнопоточной очистки масла и частичного его восстановления. Фильтрующие элементы, установленные в корпусе, изготовлены из древесной муки на пуль- вербакелитовой связке. Они фильтруют частицы более 0,04 мм. а также смолистые фракции — продукт разложения масла при высокой температуре. В случае сильного засорения фильтрующих элементов и, как следствие, значительного повышения сопротивления перетеканию масла срабатывает перепускной клапан, отрегулированный на давление 0,2—0,25МПа. Масло от фильтра отводится к золотниковой коробке, смонтированной на боковой стенке коробки передач.

Золотниковая коробка представляет собой блок золотников, расположенных в едином корпусе. Она выполняет следующие функции: регулирует и поддерживает магистральное давление в пределах 1,16—1,37 МПа; при торможении машины отключает фрикционные муфты; посредством золотника управления производит включение и отключение той или иной передачи.

Поступающее от фильтра масло попадает в расточку редукционного клапана, откуда через полость золотника отключения муфт проходит в расточку золотника управления.

В редукционном клапане масло по диагональному каналу с дросселирующим отверстием поступает в полость А и, воздействуя на золотник, сдвигает его вправо до тех пор, пока между давлением масла и жесткостью пружины не установится равновесие. При своем перемещении вправо золотник открывает магистраль питания гидротрансформатора, и избыток масла (от того количества, которое требуется для поддержания основного рабочего давления) направляется к гидротрансформатору. В этой магистрали установлен клапан гидротрансформатора, отрегулированный на максимальное давление в нем 0,56 МПа.

Клапан гидротрансформатора тарельчатого типа, подпружиненный, устанавливается в задней стенке корпуса гидротрансформатора.

При определенных условиях для предотвращения избыточного повышения давления в системе требуется сбросить больший объем масла, чем тот, который отводится к гидротрансформатору. В этом случае золотник редукционного клапана, перемещаясь далее вправо, соединяет питающую магистраль через полость Б непосредственно со сливной магистралью, тем самым понижая магистральное давление.

Поток масла из гидротрансформатора поступает в радиатор трубчатого типа, который крепится к водяному радиатору двигателя. Масляный радиатор охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором двигателя. Из радиатора масло поступает в систему смазки, давление в которой регулируется клапаном смазки.

Клапан смазки, как и клапан гидротрансформатора, тарельчатого типа и установлен тоже в задней стенке корпуса гидротрансформатора. Клапан смазки отрегулирован на давление 0,14 МПа. Излишки масла клапан смазки перепускает в картер коробки передач.

Поток масла от редукционного клапана через дроссель 19 поступает в полость золотника отключения муфт, который под воздействием пружины находится в указанном на схеме положении. Благодаря этому поток масла имеет доступ к золотнику управления. При торможении машины воздух от тормозного крана поступает в правую полость и, воздействуя на золотник, передвигает его влево, тем самым прерывая поток масла магистрального давления к золотнику управления. В то же время питающая магистраль золотника управления соединяется со сливной магистралью, отключая фрикционные муфты.

От золотника отключения муфт масло поступает к золотнику управления в полость стопорных канавок, которая соединяется с правой полостью золотника, служащей для включения муфт переднего хода и высшей ступени, а также для операций золотника плавного включения.

Золотник управления (рис. 28) имеет пять положений. Во всех положениях золотника управления масло поступает к включаемой муфте через дроссель (см. рис. 27). Муфта II передачи имеет дополнительный дроссель 13, проходное сечение которого меньше, чем у дросселя. В результате этого муфта II передачи будет наполняться медленнее, чем любая другая муфта, а следовательно, и включаться более плавно. Плавному включению муфт в значительной степени способствует и специальный золотник плавного включения.

При нейтральном положении золотника управления магистральное давление действует справа на золотник плавного включения и, сдвигая его влево, сжимает пружину редукционного клапана. В итоге достигается максимальное магистральное давление.

При включении любой муфты масло должно пройти через дроссель. Ограничение потока масла через дроссельное отверстие понижает давление в магистрали ниже дросселя, а следовательно, и в правой полости золотника плавного включения, позволяя ему двигаться вправо. Усилие пружины редукционного клапана уменьшается, понижая магистральное давление.

Когда включаемая муфта заполняется маслом, его поток через Дроссель прекращается, а давление ниже дросселя начинает повышаться. Золотник плавного включения двигаемся влево и сжимает пружину редукционного клапана. Магистральное давление повышается, золотник продолжает двигаться влево до тех пор, пока между давлением масла и усилием пружины не установится равновесие. Магистральное давление вновь достигает максимума.

Рис. 28. Схема положений золотника управления

Дроссель, и обратный клапан в параллельных ветвях магистрали питания золотника плавного включения обеспечивают быстрое перемещение золотника вправо, но медленное влево.

Этим достигается быстрое снижение магистрального давления, ио медленное его восстановление, необходимое для плавного включения муфт.

Механизм переключения передач состоит из системы рычагов, соединенных с золотником управления, карданного валика и рукоятки управления. Рукоять управления закреплена на боковой стенке кабины. Фиксация передач осуществляется под- пружинными шариками в золотниковой коробке.

Переключение коробки передач осуществляется перемещением рукояти управления в ту или иную сторону в зависимости от направления движения машины. При перемещении рукояти от нейтрали в положение / (см. рис. 28) передачи двигатель должен работать на холостом ходу. Переключение на высшую ступень передачи в том же самом направлении может быть выполнено на максимальных оборотах двигателя под нагрузкой. Перевод на низшую ступень передачи должен быть сделан на полной подаче топлива при условии, что скорость машины не превышает максимальной скорости, достигаемой на передаче низшей ступени.

Изменение направления движения производится при отключенной подаче топлива и заторможенной машине.

Техническое обслуживание включает в себя перечень профилактических осмотров и мероприятий, которые нужно выполнять, чтобы поддерживать гидромеханическую передачу в нормальном рабочем состоянии.

Профилактический осмотр и очистку необходимо проводить для выявления ослабших креплений, повреждения тяг управления, погнутости или поломки маслопроводов, а также устранения течи. Механизм переключения передач нужно поддерживать чистым, хорошо смазанным и отрегулированным. Сапун также должен быть чистым. При каждой смене масла необходимо снять и промыть сетчатый маслоприемник. Сливаемое масло проверяют на наличие в нем металлических частиц. Если они обнаружены, гидромеханическую передачу необходимо разобрать и тщательно осмотреть, чтобы найти повреждение. Металлическое загрязнение требует также разборки и промывки маслопроводов, радиатора, фильтра и всех полостей, где может быть скопление этих частиц.

Проверка уровня масла проводится ежесменно.

В нагрегретом состоянии масло должно быть на уровне верхней риски маслоуказателя. После этого запускают двигатель и в течение 1 мин поддерживают частоту вращения 1000— 1500 мин-1 при нейтральном положении золотника управления. Когда гидросистема заполнится маслом, необходимо долить его до нижней риски маслоуказателя. По мере того как гидравлическая передача достигает рабочей температуры 80—90° С> уровень масла за счет теплового расширения поднимается до верхней риски.

В прогретом состоянии уровень масла проверяется в следующем порядке. Запускают двигатель и при частоте вращения 1000-1500 мин-1 работают до нормальной рабочей температуры (80—90°С). Снижают обороты двигателя и плавно переключают все передачи. Это служит гарантией, что все рабочие полости гидросистемы заполнены маслом. После этого включают нейтраль и снова увеличивают частоту вращения двигателя до 1200—1500 мин-1. Масло должно быть на уровне верхней риски маслоуказателя. При необходимости нужно слить или добавить масло.

Замена масла проводится обычно через 1000 ч работы. Однако, если машина работает в тяжелых запыленных условиях, масло в гидропередаче нужно заменять чаще.

При замене масла гидромеханической передачи следует обращать внимание на его чистоту. Малейшее попадание грязи в гидросистему может привести к заклиниванию золотников и выходу из строя гидропередачи. Заливать масло нужно чистой посудой и воронкой с сеткой. Необходимый объем масла при замене—31 л, для заправки сухой коробки—37,8 л.

Долговечность и надежность работы гидропередачи в значительной степени зависят от качества применяемого масла, его марки. Для работы данной гидропередачи рекомендуется масло марки «А» ТУ 38-1-01-179—71.

Контроль температуры и давления масла осуществляется указателем температуры и масляным манометром. Датчик указателя температуры ставится на выходе из гидротрансформатора. Температура не должна превышать максимально допустимой (120°С). Когда температура достигнет этой величины, золотник управления должен быть поставлен в нейтральное положение, а двигатель продолжать работать при частоте вращения 1000—- 1500 мин-1. Через несколько минут температура должна понизиться до нормального уровня (80—90°С), после чего можно продолжать работать, но с пониженной нагрузкой. Если температура масла снова будет повышаться до максимума, следует немедленно остановить машину, найти и устранить повреждение. Для контроля давления в главной магистрали манометр подсоединяется к золотниковой коробке. Рабочее давление в главной магистрали должно колебаться в пределах 1,16—1,37 МПа. Работа машины при давлении, отличном от рекомендуемого, недопустима.

Демонтаж и монтаж гидромеханической передачи производятся в тех случаях, когда устранение неисправностей нельзя произвести на машине. Прежде чем снять гидромеханическую коробку, с машины необходимо: слить масло через отверстие в поддоне; отсоединить шланги и трубопроводы от коробки передач, датчик температуры и давления масла, фланцы входного и выходного валов; снять механизм управления коробкой;. отвернуть гайки и вынуть болты крепления коробки к раме машины; завернуть два рым-болта.

После выполнения указанных операций грузоподъемным устройством можно снять коробку с машины. При транспортировании гидропередачи все отверстия для подвода и отвода масла должны быть заглушены пробками.

При ремонте коробки особое внимание необходимо обращать на чистоту рабочего места и не допускать попадания внутрь коробки посторонних предметов.

Гидромеханическая коробка передач на мощность 55—110 кВт

На машинах ПД-3 и ПД-5 установлена гидромеханическая коробка передач вального типа (рис. 29).

Гидромеханическая коробка передач состоит из комплексного гидротрансформатора ЛГ-340-ЗА и механического двухступенчатого редуктора с многодисковыми фрикционными муфтами переключения передач, установленными на промежуточном и вторичном валах. Включение фрикционных муфт осуществляется гидравликой. Узлы гидравлической системы смонтированы на корпусе коробки передач. Два шестеренных насоса установлены на передней крышке корпуса гидротрансформатора. Фильтр тонкой очистки масла и масляной радиатор установлены на раме машины и соединены с коробкой передач трубопроводами.

Гидротрансформатор ЛГ-340-ЗА с активным диаметром – 340 мм комплексного типа имеет четыре колеса, отлитые из алюминиевого сплава АЛ-9: насосное, турбинное и два колеса реактора, установленные на муфтах свободного хода. Наличие двух колес реактора позволяет расширить зону высоких к.п.д. и эффективно работать на режиме гидромуфты, что дает возможность обходиться без блокировочных устройств. Безразмерная характеристика гидротрансформатора приведена на рис. 30.

Гидротрансформатор помещается в чугунном картере, который крепится к картеру коробки передач. В картере имеются каналы, по которым осуществляются подвод и отвод масла к гидротрансформатору. На крышке картера гидротрансформатора смонтирован привод двух масляных насосов НШ-46У. Один из насосов предназначен для обслуживания гидросистемы ко-

Рис. 30. Безразмерная характеристика гидротрансформатора ЛГ-340-ЭА

робки передач, второй используется для привода системы рулевого управления. Привод масляных насосов осуществляется от шестерни, выполненной совместно с входным валом коробки передач, через зубчатые муфты, которые, как уже описывалось выше, исключают передачу радиальных и.осевых усилий на ведущий вал насосов.

Поток мощности через карданный вал передается на ведущий фланец (см. рис. 29), который установлен на эвольвент- ных шлицах входного вала. Входной вал болтами крепится к стальной крышке насосного колеса, соединенной с последним также болтами. Насосное колесо установлено на двух подшипниковых опорах. Передняя опора установлена в крышке картера гидротрансформатора. По внутреннему диаметру насосного колеса прибалчивается ступица, которая опирается на шариковый подшипник, служащий задней опорой. Подшипник посажен на вал реакторов, изготовленный из стали 12ХНЗА, который крепится к картеру гидротрансформатора. Вал реакторов имеет сверления для подвода масла в рабочую полость и отвода его из нее. На валу реакторов под ступицей установлены чугунные кольца, уплотняющие рабочую полость. Для обеспечения необходимой долговечности ступица изготовлена из стали 12ХНЗА, цементированной и закаленной до твердости HRC 56—62. Насосное колесо в сборе с крышкой и ступицей подвергается статической балансировке, поэтому при сборке необходимо обращать внимание на метки для правильного их соединения.

Турбинное колесо устанавливают на стальной ступице, приклепанной к колесу. Ступица имеет внутренние эвольвентные шлицы, при помощи которых соединяется с первичным валом коробки передач. Болтами и шайбой, установленной на торце- первичного вала, ступица прижимается к кольцу, которое внутренней расточкой упирается в два стопорных полукольца. Кольцо удерживает турбинное и насосное колеса от осевого перемещения. От его положения зависят зазоры между этими колесами и колесами реакторов. Между ступицей и кольцом устанавливаются регулировочные прокладки, обеспечивающие зазор, необходимый для свободного вращения колес реакторов. Колеса реакторов сидят на муфтах свободного хода. От осевого перемещения колеса реакторов удерживаются двумя упорными бронзовыми шайбами, одна из которых упирается в ступицу турбинного колеса, а вторая — в упорную шайбу вала реакторов. Вал реакторов кольцом прижимается к картеру и поворачивается против часовой стрелки. При тяжелых режимах работы (близких к стоповым) реактивный крутящий момент, возникающий на колесах реакторов, достигает максимальных значений. Под его воздействием вал реакторов, преодолевая усилие сопротивления пружины, поворачивается и перемещает поршень на 8—10 мм, который в свою очередь воздействует на шток и далее через систему рычагов сигнал поступает на золотник включения системы автоматического черпания.

Первичный вал проходит через внутреннюю полость вала реакторов и уплотняется чугунными кольцами. Первичный вал передает мощность с турбинного колеса в механический редуктор коробки передач.

Механический редуктор состоит из первичного, промежуточного и вторичного валов, девяти прямозубых цилиндрических шестерен, двух сдвоенных блоков фрикционов 16 и 23, картера, подшипников и их крышек.

Первичный вал установлен на трех шарикоподшипниковых опорах: в крышке насосного колеса, картере гидротрансформатора и картере коробки передач. От осевого перемещения он удерживается в картере гидротрансформатора стопорным кольцом, а двухрядный сферический подшипник, являющийся правой опорой первичного вала, допускает значительный перекос (2—3°) наружного кольца относительно внутреннего, что позволяет компенсировать погрешности несоосного расположения опор. На шпонках первичного вала установлены шестерни, его левый шлицевый конец служит для соединения Со ступицей турбинного колеса. На правый конец навинчивается гайка, стягивающая пакет из шестерен и распорных втулок. В правый торец первичного вала запрессована втулка с внутренними прямобоч- ными шлицами, позволяющая использовать дополнительный отбор мощности.

Промежуточный вал установлен на двух подшипниковых опорах: передняя в картере гидротрансформатора, задняя в картере коробки передач. На промежуточном валу нарезаны прямобочные шлицы. На нем устанавливают шестерни и сдвоенный фрикцион переднего и заднего ходов. Шестерни устанавливают непосредственно на шлицы вала, а шестерни — на сдвоенных подшипниках, которые опираются на вал через шлицевые втулки. Корпус фрикциона также установлен на валу на шлицах. На левом конце вала устанавливают стопорное кольцо. Пакет, состоящий из фрикциона, шестерен и подшипников, стягивают круглой гайкой. От осевого перемещения промежуточный вал удерживается подшипником со стопорным кольцом. С правого торца в валу выполнено глубокое сверление, в котором установлен маслораспределитель. По его каналам поступает масло в бустеры фрикционов переднего и заднего ходов, а также для смазки и Охлаждения дисков. С этой целью в ступице фрикциона и промежуточном валу имеются радиальные отверстия. На правом конце вала установлена мас- лораспределительная втулка, имеющая радиальные каналы, изолируемые друг от друга по внутреннему диаметру чугунными уплотнительными кольцами, установленными на вал, а по наружному диаметру резиновыми уплотнительными кольцами. Масло к маслораспределительной втулке поступает от золотниковой коробки по каналам в картере коробки передач и чугунной крышке. Смазочную магистраль подводят К торцу крышки.

Вторичный вал, так же как и промежуточный, установлен на двух подшипниковых опорах. С левого конца вторичного вала нарезаны прямобочные шлицы, на которых установлены опорные втулки шестерен, а также корпус сдвоенного фрикциона I и II передач. Кроме того, с левого конца вала установлена зубчатая полумуфта для передачи крутящего момента на ведущую шестерню главной передачи заднего моста машины. С правого конца вторичного вала на эвольвентных шлицах установлен фланец, который через карданный вал передает крутящий момент на передний мост машины. Кроме того, фланец выполняет функцию червяка в червячном зацеплении привода спидометра. Между правой опорой-подшипником и фланцем на валу на шпонке устанавливают маслораспределительную втулку, имеющую три кольцевых проточки по наружному диаметру и радиальные каналы от них. Кольцевые проточки изолируются друг от друга чугунными уплотнительными кольцами. Внутри вала имеются маслоподводящие каналы, которые радиальными каналами соединены с каналами маслораспределительной втулки. По этим каналам, так же как и на промежуточном валу, подводится масло для включения фрикционов, смазки и охлаждения дисков. Весь пакет установленных на валу деталей стягивается болтами и упорными шайбами. От осевого перемещения вал фиксируется стопорным кольцом, установленным в левой опоре-подшипнике. На маслораспределительную втулку вторичного вала устанавливают вторую маслораспределительную втулку, которая крепится к картеру коробки передач. Эта втулка также имеет три кольцевых, проточки и радиальные каналы. По наружному диаметру проточки изолируются резиновыми уплотнительными кольцами. К кольцевым проточкам масло поступает по каналам в картере коробки передач, к которым оно подается по трубкам-маслопроводам от золотниковой коробки, а смазочная магистраль запитана от крышки промежуточного вала.

Первичный и промежуточный валы изготовлены из стали 40Х, а вторичный вал — из стали 18Х2Н4МА.

Паразитная шестерня заднего хода устанавливается консоль- но на оси, запрессованной в картер гидротрансформатора. Для компенсации несоосности оси и валов паразитная шестерня установлена на двухрядном сферическом роликовом подшипнике. От осевого перемещения шестерня закреплена шайбой и зашплинтованной корончатой гайкой.

Все шестерни коробки передач постоянного зацепления. Они выполнены прямозубыми, коррегированы с модулем 5 мм. Шестерни изготовлены из стали 12ХНЗА, зубья цементированы (твердость HRC 56—62) и шлифованы.

Фрикционы промежуточного и вторичного валов являются одним из основных узлов коробки передач. Они обеспечивают переключение передач под нагрузкой без разрыва потока мощности. В связи с этим фрикцион рассчитан не только на передачу максимального крутящего момента, идущего от турбины, но и на поглощение тепла, выделяемого в процессе буксования дисков. Конструкции фрикционов одинаковы, отличаются только количеством дисков. Рассмотрим их на примере фрикциона промежуточного вала (рис. 31). Основой этого сдвоенного фрикциона является корпус, в котором с одной стороны расположен фрикцион переднего хода, с другой — заднего хода.

Погрузочно-транспортные машины работают в «челноковом» режиме, т. е. они преодолевают одинаковое сопротивление в обо-’ их направлениях, а следовательно, и оба фрикциона будут передавать одинаковый крутящий момент. Ввиду этого оба фрикциона имеют одинаковое число пар трения—10. Пары трения образуются за счет сцепления ведущих дисков 1,2 и ведомых 10. Ведущие диски имеют по наружному диаметру двенадцать прямоугольных выступов, которыми они входят в пазы, прорезанные в корпусе фрикциона. Ведомые диски расположены между ведущими и установлены на шлицах ступиц шестерен. Корпус фрикциона имеет внутренние цилиндрические полости, в которые входят поршни. По наружному диаметру поршни также имеют прямоугольные выступы, входящие в пазы корпуса. Для уплотнения поршня на его наружном диаметре ставят два чугунных кольца, установленных в одну канавку, а по внутреннему диаметру в корпусе фрикциона — одно кольцо. С внешней стороны поршня имеются шестнадцать глухих отверстий, в которых расположены отжимные пружины. Другим концом пружины упираются в шайбу, которая фиксируется от осевого перемещения стопорным кольцом, а от проворачивания штифтом, запрессованным в корпус. В шлицевые прорези корпуса своими выступами входит упорный диск, который фиксируется от осевого смещения стопорным кольцом. Упорный диск выполнен достаточно жестким, чтобы он не деформировался при действии на него усилия, сжимающего .пакет дисков.

Включение фрикциона происходит следующим образом. Масло по радиальным каналам в валу и корпусе поступает в под- поршневую полость, называемую бустером фрикциона, и перемещает поршень, который сжимает пакет ведомых и ведущих дисков. Благодаря моменту трения крутящий момент от ступиц шестерен через корпус фрикциона передается на вал.

Рис. 31. Фрикцион промежуточного вала:
1 — диск первый; 2 — диск второй; 3 — корпус; 4— пружина; 5, 6, 11, 13 — кольца; 7 — штифт; 8 — шайба упорная; 9 — поршни; 10 — диски ведомые; 12 — диск упорный; 14— пружина пластинчатая

Выключение фрикционов производится отжимными пружинами, которые, действуя на поршень, возвращают его в первоначальное положение. При этом масло выдавливается из бустеpa через систему каналов в золотниковую коробку, а затем сливается в картер коробки передач. Усилия пружин вполне достаточно, чтобы преодолеть осевое усилие от действия центробежных сил масла в бустере фрикциона при любых числах оборотов промежуточного и вторичного валов. Для освобождения пакета дисков при выключении фрикциона также служат пластинчатые пружины, прикрепленные к ведущим дискам. Ведущие диски изготовлены из стали 65Г и термообработаны HRC 38—46.

С целью увеличения коэффициента трения фрикционной пары ведомый диск покрыт фрикционным материалом. На его стальную основу методом спекания нанесен слой металлокерамики М1-5 со спиральными и радиальными масляными канавками. Она имеет пористую структуру и при работе в масле не склонна к заеданию и задирам.

В корпусе фрикционов также имеются радиальные каналы для смазочной магистрали. Поступающее по ним масло не только смазывает и охлаждает диски, но и удаляет продукты износа металлокерамики.

Сдвоенный фрикцион вторичного вала служит для включения I и II передач. Фрикцион II передачи также имеет 10 пар трения, а фрикцион передачи имеет 18 пар трения. В остальном фрикцион вторичного вала идентичен фрикциону промежуточного вала. Фрикционные диски коробки передач взаимозаменяемы с дисками фрикционов гидропередачи ЛАЗ-НАМИ- 035.

Картер коробки передач изготовлен из серого чугуна СЧ 21—40 ГОСТ 1412—70. Для заливки масла над картером коробки передач устанавливается стакан с сетчатым фильтром. В крышке стакана установлен сапун. Для слива масла в нижней части картера имеется сливная пробка. Контроль уровня масла осуществляется маслощупом.

Гидравлическая система коробки передач обеспечивает прокачку масла и избыточное давление в рабочей полости гидротрансформатора, включение фрикционов, а также смазку подшипников, шестерен и дисков. В нее входят фильтр заборный, питающий насос НШ-46У, фильтр с тонкостью очистки 25 мкм с переливным клапаном, золотник напорный, золотниковая коробка, масляный радиатор, соединительные маслопроводы и контрольно-измерительные приборы. Принципиальная гидрокинематическая схема показана на рис. 32. Масло насосом засасывается из картера коробки передач через проволочную сетку заборного фильтра и нагнетается в масляный фильтр, откуда очищенное масло подается к напорному золотнику.

Напорный золотник (рис. 33) поддерживает заданное давление в главной магистрали и перепускает масло в рабочую полость гидротрансформатора. Поступаемое к золотнику масло проходит через диагональный канал к его торцу и, преодолевая сопротивление пружины, сдвигает золотник до тех порг пока между давлением масла и жесткостью пружины не установится равновесие. Избыточное масло перетекает в магистраль гидротрансформатора. Одновременно напорный золотник выполняет функции предохранительного клапана. При увеличении давления в главной магистрали свыше 1,5 МПа золотник открывает сливную полость, и избыточное масло- поступает в картер. Заданное давление устанавливается регулировочным винтом.

Рис. 32. Схема гидрокинематическая принципиальная: 1 — коробка клапанная; 2 — насос коробкн передач НШ-46У; 3 — фильтр, 4 — насос рулевого управления НШ-46У; 5 — золотник напорный; 6 — манометр; 7 — дроссель; 8 — коробка золотниковая; 9 — фрикцион промежуточного вала; 10 — фрикцион вторичного вала; 11 — фильтр заборный; 12 — датчик температуры; 13 — радиатор масляный

От напорного золотника масло по главной масляной магистрали поступает в золотниковую коробку в полость А (см. рис. 32). Эта полость соединена каналом с полостью Б, которая служит для включения фрикционов переднего хода и II передачи.

Золотниковая коробка (рис. 34) представляет собой чугунный корпус, в котором установлен золотник управления. На плоскости В в корпусе имеются каналы, по которым масло поступает в соответствующие полости золотника, а также отводится к маслораспределительной плите. Ход золотника ограничивается слева пробкой, а справа чекой. Фиксация золотника осуществляется подпружиненными шариками, установленными в канале корпуса. Правая полость золотника уплотняется манжетой.

Золотниковая коробка устанавливается на верхней наклонной площадке картера коробки передач. Между корпусом золотниковой коробки и каотеоом коробки передач устанавливается маслораспределительная плита с каналами, по которым масло поступает к каналам в картере коробки передач и далее по промежуточному валу к бустерам фрикционов переднего и заднего ходов. К бустерам фрикционов I и II передач масло от золотниковой коробки поступает по маслопроводам. Принцип работы золотниковой коробки рассмотрим по схеме (см. рис.32). При нейтральном положении золотника управления фрикцион I передачи соединен с главной масляной магистралью, остальные фрикционы соединены со сливом. Перемещая золотник в положение «Вперед — I передача», включаем дополнительно фрикцион переднего хода. При перемещении золотника управления в положение «Вперед — II передача» фрикцион I передачи соединяется со сливом, а фрикцион II передачи — с главной масляной магистралью, при этом фрикцион переднего хода остается включенным.

Рис. 34. Коробка золотниковая:
1 — пробка; 2 — шайба; 3 — манжета; 4 — кольцо; 5 — золотник; 6 — шарик; 7 — пружи- ча; 8 — корпус; 9 — шайба; 10 — пробка; 11 — чека

Перемещая золотник от нейтрального положения влево в положение «Назад — I передача», включаем фрикцион заднего хода, а то время как фрикцион I передачи остается включенным. Остальные фрикционы соединены со сливом. При дальнейшем перемещении золотника управления влево получаем положение «Назад — II передача». В этом положении фрикцион I передачи соединился со сливом, а фрикцион II передачи — с главной масляной магистралью. В то же время фрикцион заднего хода продолжает оставаться включенным, а фрикцион переднего хода выключенным.

От напорного золотника, как уже известно, масло также поступает и в рабочую полость гидротрансформатора, где передает энергию насосного колеса турбинному. Поток масла из гидротрансформатора поступает к клапанной коробке.

Клапанная коробка (рис. 35) представляет собой систему из двух тарельчатых клапанов, установленных в одном корпусе. Клапаны подпружинены, и давление в них регулируется двумя винтами. Появление риски на цилиндрической поверхности винта при вывинчивании его из корпуса указывает на то, что понижение давления следует прекратить. От клапанной коробки масло поступает на радиатор, после чего охлажденное масло сливается в картер коробки передач.

Рис. 35. Коробка клапанная:
1 — корпус; 2 — клапан; 3, 4 — пружины; 5 — винт регулировочный

Регулировку всех клапанов гидромеханической передачи производят на заводе-изготовителе, и нарушать ее или разбирать без надобности запрещается. Только когда точно установлена неисправность того или иного клапана (застревание золотника, усадка пружины), разрешается вынуть неисправный золотник, промыть и обдуть его сжатым воздухом, и затем установить на место. В случае усадки пружины необходимо отрегулировать клапан регулировочным винтом. Если усадка пружины велика, пружину необходимо заменить новой. Регулировку клапанов разрешается проводить только квалифицированному персоналу, хорошо знающему их устройство.

При разборке клапанов и золотниковой коробки необходимо строго соблюдать чистоту, защищая золотники от пыли и грязи. При установке золотниковой коробки на место затяжку шпилек крепления необходимо производить постепенно и равномерно, чтобы исключить возможность перекоса золотника в корпусе коробки.

От напорного золотника (магистраль гидротрансформатора) масло через дроссельное отверстие по маслопроводу подается к промежуточному валу (фрикционам переднего и заднего ходов) и далее по маслопроводу ко вторичному валу (фрикционам I и II передач). Эта магистраль служит для смазки и охлаждения дисков фрикционов, а также выноса продуктов износа металлокерамики. Давление в магистрали смазки обеспечивается дросселем в пределах 0,07—0,12 МПа.

Во всех трех магистралях — главной, гидротрансформатора и смазки — установлены манометры для измерения давления. Температуру масла замеряют датчиком температуры, установленным на выходе из гидротрансформатора. Температура должна быть в пределах 70—90°С. В гидросистему коробки передач рекомендуется заливать масло марки «А» Ту 38-1-01- 179 — 71. В качестве заменителя допускается использовать масляную смесь, состоящую из семи частей веретенного масла АУ ГОСТ 1642—75 и трех частей масла МТ-16П.

Механизм переключения передач состоит из рычагов, соединенных с золотником управления, валика с шарнирными муфтами и рукоятей управления, установленных в кабине машины. Переключение передач должно производиться в том же порядке и на тех же режимах работы двигателя, что и у планетарной гидромеханической коробки передач.

Требования к подготовке гидромеханической коробки передач к работе и ее обслуживанию описаны в разделе технического обслуживания гидромеханической коробки передач планетарного типа.

Рис. 36. Привод спидометра:
1 — выходной фланец; 2 — переходник; 3, 7 —шестерни; 4 — вал; 5 — шестерня ведущая; t — шарик; 8 — вал-шестерня

Гидромеханическая коробка передач оборудована приводом спидометра (рис 36). Выходной фланец вторичного вала является ведущим элементом в червячном зацеплении привода спидометра. Он передает вращение валу-шестерне, который своим хвостовиком входит в зацепление с пазом ведущей конической шестерни. Ведущая шестерня передает вращение ведомому валу через конические шестерни в зависимости от направления вращения. Эти шестерни соединяются с ведомым валом через шарики, установленные в пазах вала и выполняющие функцию муфты свободного хода. В зависимости от направления вращения заклинивается та или иная шестерня, а другая в это время свободно вращается на валу. Таким образом ведомый вал, независимо от направления движения машины, всегда вращается только в одну сторону. К треугольному фланцу переходника корпуса конической передачи винтами крепится датчик спидометра, который посылает электрический сигнал на указатель спидометра, установленный в кабине машиниста.

Рис. 37. Установка карданных валов машины ПД-8:
1 — карданный вал; 2 — муфта карданная; 3 — опора промежуточная; 4 — полумуфта карданная

Карданные передачи

Карданные передачи служат для передачи крутящего момента между отдельными несоосно расположенными агрегатами и механизмами. На погрузочно-транспортных машинах они передают крутящий момент на входной вал гидромеханической коробки передач и далее на оба ведущих моста.

Карданная передача машины ЦД-8 (рис. 37) состоит из карданного вала, соединяющего согласующий редуктор с гидромеханической коробкой передач, двух карданных муфт и полумуфт, соединяющих передний и задний мосты с коробкой передач, и промежуточной опоры.

Карданный вал (рис. 38) заимствован от автомобиля ЗИЛ- 131. Он состоит из двух карданных шарниров, соединенных между собой подвижно сварным валом и скользящей вилкой.

Рис. 38. Карданный вал:
1 — фланец-вилка; 2 — подшипник; 3 — крестовина; 4 — упорное кольцо; 5 — сальник карясный; 6 — защитное кольцо; 7, 17 — пресс-масленки; 8 — скользящая вилка; 9 — рези- овое кольцо; 10 — кольцо войлочное; —кольцо; 12 — шлицевый вал; 13 — труба; 15 — крышка подшипника; 16 — предохранительный клапан

Сварной вал состоит из трубы, к одному концу которой приварен шлицевой вал, а к другому — вилка карданного шарнира. Шлицевый вал входит в отверстие скользящей вилки и перемещается в ней при изменении расстояния между гидромеханической коробкой передач и согласующим редуктором. Каждый карданный шарнир состоит из коестовины, четырех игольчатых подшипников, фланца-вилки и вилки, которая в одном шарнире является скользящей, а в другом приварена к трубе. Крестовина с подшипниками закреплена крышками, стопорными пластинами и болтами. Для уменьшения износа торцов шипов крестовины и игольчатых подшипников установлены бронзовые упорные кольца. Шлицевые соединения смазываются через пресс-масленку, а игольчатые подшипники через пресс-масленку. В каждой крестовине установлен предохранительный клапан. Для удержания смазки и предохранения смазываемых поверхностей установлены сальник 5 и кольца.

Карданная муфта служит для передачи крутящего момента на оба моста. Она состоит из вилки, фланца-вилки, вилки шлицевой и двух крестовин с игольчатыми подшипниками. Крестовины заимствованы от карданной передачи автомобиля БелАЗ- 540А.

Карданная полумуфта состоит из двух вилок — шлицевой и фланцевой, соединенных крестовиной. Между собой карданные полумуфты соединены фланцами при помощи болтов.

Опора промежуточная (рис. 39) состоит из шлицевого вала, установленного на шариковых подшипниках в корпусе. На вал надевают шлицевые вилки карданных муфт и полумуфты, при помощи которых он соединяется с одной стороны с передним постом, а с другой — с гидромеханической коробкой передач.

Рис. 39. Опора промежуточная:
1 — крышка; 2 — корпус; 3 — прокладка; 4 — болт; 5 — подшипник; 6 — вал; 7 — манжета в — пружина

Промежуточную опору устанавливают в шарнир рамы машины и крепят распорным фланцем.

В процессе эксплуатации необходимо проверять путем покачивания фланцев крепление элементов карданных передач, производить смазку подшипников и шлицевых соединений. Ради- л альные и торцевые зазоры устраняются подтяжкой болтов крепления крышек, а при значительных зазорах крестовина и подшипники должны быть заменены. Карданные валы после ремонта или замены деталей должны быть сбалансированы.

Карданная передача ПД-12 состоит из трех карданных муфт, карданного вала и промежуточной опоры. По своей конструкции крепления крестовин и уплотнение подшипников аналогичны карданной передаче машины ПД-8.

Карданная передача машины ПД-5 состоит из карданного вала, промежуточного карданного вала, карданных шарниров и опор. Карданный вал заимствован с автобуса JIA3-695E, но укорочен за счет трубы, соединяющей шлицевый вал и скользящую вилку шарнира. Детали карданных шарниров заимствованы с автомобиля КрАЗ-256. Конструкция опор представляет собой шлицевый вал, установленный в корпусе на подшипниках.

Карданная передача машины ПД-3 состоит из карданного вала, зубчатой муфты, шлицевого вала, фланца и карданной муфты. Карданный вал заимствован от автобуса JIA3-695E. Узлы крестовин заимствованы от автомобиля МАЗ-500.

Ведущие мосты

У погрузочно-транспортных машин оба моста ведущие. Они служат для передачи и увеличения крутящего момента от коробки передач на ведущие колеса машины.

Ведущий мост машины ПД-8 (рис. 40) состоит из главной передачи, двух колесных передач планетарного типа и картера моста с полуосями.

Главная передача (рис. 41) служит для изменения направления передачи крутящего момента с одновременным его увеличением и установления при помощи дифференциала необходимого соотношения чисел оборотов ведущих колес при изменении условий движения. Она представляет собой одноступенчатый ре- , дуктор с парой конических шестерен и межколесным коническим дифференциалом.

Ведущая коническая шестерня установлена в картере на конических роликоподшипниках и цилиндрическом роликоподшипнике. Наружная обойма подшипника закреплена стопорным кольцом. Между внутренними обоймами подшипников установлены распорные втулки и шайба, служащие для регулировки осевого зазора в конических подшипниках.

На шлицевом конце вала ведущей шестерни установлены маслоотражатель и фланец, который служит для подсоединения карданного вала. Все детали на валу ведущей шестерни закреплены корончатой гайкой со шплинтом. Картер подшипников закрывается крышкой, в которую запрессованы манжеты. Картер крепится к картеру редуктора. Между картерами установлены кольцо и прокладки, служащие для регулировки зацепления конических шестерен. Для подвода смазки к подшипникам ведущей шестерни в картере подшипников и картере редуктора имеются каналы.

Рис. 40. Ведущий мост машины ПД-8:
1 — картер в сборе; 2 — передача главная в сборе; 3 — ступица; 4 — замковая шайба; 5 — контргайка; 6 — гайка; 7 —крышка; 8 — полуось; 9 — ведущая (солнечная) шестерня; 10 — сателлит; 11 — ось; 12 — водило; 13 — опорная шестерня; 14 — ступица колеса; 15 — обод колеса в сборе; 16 — кожух полуоси; 17 — манжеты

Ведомая коническая шестерня 23 заклепками крепится к правой чашке дифференциала. Для обеспечения правильного зацепления зубьев шестерен, которое может быть нарушено вследствие отжатия ведомой шестерни от ведущей за счет ее деформации, в картере редуктора имеется упорный болт.

Дифференциал установлен в картере редуктора на двух конических роликоподшипниках. Гайки подшипников стопорятся пластинами. Подшипники дифференциала установлены в разъемных опорах картера и закреплены крышками, в которых имеются отверстия под штифты для сборки с картером моста. Дифференциал состоит из двух чашек, скрепленных между собой болтами. В плоскости разъема чашек помещена крестовина, на шипах которой на бронзовых втулках свободно вращаются четыре сателлита. Для удержания смазки в сопряжении между шипами и втулками на каждом шипе имеются по две лыски. Сателлиты находятся в зацеплении с полуосевыми шестернями, в шлицевые отверстия которых вставляются концы полуосей. Между опорными поверхностями полуосевых шестерен и сателлитов, с одной стороны, и опорными поверхностями чашек дифференциала, с другой стороны, установлены бронзовые опорные шайбы. Для удержания от проворачивания опорные шайбы сателлитов усиками входят в проточки в месте стыка чашек дифференциала.

Все детали главной передачи заимствованы от автомобиля БелАЗ-540А, кроме ведущей и ведомой конических шестерен и кольца. Конические шестерни главной передачи изготовлены с дозаполюсным зацеплением Новикова. Благодаря этому удалось в тех же габаритах достичь передаточного числа 5,17 взамен конической пары автомобиля БелАЗ-540А с передаточным числом 3,166. Кольцо необходимо для установки шестерен зацепления Новикова.

Колесная передача (см. рис. 40) машины планетарного типа расположена в ступице колеса. Она служит для увеличения крутящего момента на ведущем колесе в 5,1 раза.

Ведущая (солнечная) шестерня посажена на шлицы полуоси и находится в зацеплении с тремя сателлитами. От осевых перемещений шестерня фиксируется с обеих сторон стопорными кольцами. Сателлиты установлены в водиле, каждый на двух роликоподшипниках. От осевого перемещения подшипники зафиксированы стопорными кольцами. Подшипники устанавливаются на осях, закрепленных крышкой. Для предотвращения вытекания масла на осях сателлитов установлены резиновые уплотнительные кольца. Сателлиты входят в зацепление с опорной шестерней колесной передачи. Шестерня имеет внутренние зубья и крепится болтами и штифтами к ступице, посаженной на шлицах на кожух полуоси и закрепленной на нем гайкой, контргайкой и замковыми шайбами. Затяжка конических подшипников ступицы колеса, к которой прикреплено водило, регулируется гайкой. Соединение водила и ступицы уплотнено резиновым шнуром.

Крутящий момент передается от ведущей шестерни к сателлитам, которые при вращении ведущей шестерни перекатываются по неподвижной шестерне и приводят во вращение водило. Так как водило соединено со ступицей, то вращается и ступица колеса.

Картер моста служит опорой машины и крепится к ее раме. Внутренняя полость картера служит для размещения главной передачи. Картер имеет заливную и сливную пробки. Сливная пробка магнитная.

В картер запрессованы кожухи полуосей, которые в средней части имеют шлицы для установки опорных дисков колесных тормозов. Со стороны главной передачи в кожухи полуосей запрессованы манжеты, служащие для предотвращения перетекания масла из картера в полость колесных передач и наоборот. В верхней части картера установлены сапуны для сообщения полости картера с атмосферой.

Ведущий мост машины ПД-12 (рис. 42) состоит из главной передачи, двух бортовых передач, двух колесных передач и картера моста с полуосями.

Главная передача машины заимствована от автомобиля БелАЗ-548, имеет передаточное число г’=3,42. Конструктивно она выполнена так же, как и главная передача машины ПД-8. Исключение представляет главная передача переднего моста (рис. 43), у которой межколесный конический дифференциал повышенного трения заменен самоблокирующимся дифференциалом от трактора К-700, работающим по принципу муфты свободного хода. Крутящий момент от ведомой конической шестерни передается через корпус дифференциала состоящего из двух чашек, соединенных между собой болтами, на ведущую муфту.

Рис. 42. Ведущий мост машины ПД-12:
1 — главная передача; 2 — колесо с колесной передачей; 3 — бортовой редуктор; 4 — картер моста

Рис. 43. Главная передача

Ведущая муфта имеет ряд прямоугольных, сходящихся к центру зубьев, расположенных на обоих торцах друг против друга. С помощью зубьев крутящий момент от ведущей муфты передается на две полумуфты, которые имеют на торце по два ряда зубьев — наружный и внутренний. Наружный ряд зубьев полумуфты силовой и зацепляется с аналогичными зубьями ведущей муфты. Внутренний ряд зубьев полумуфты имеет специальный профиль — служит для отключения полумуфты от ведущей муфты. На наружном диаметре внутреннего ряда зубьев полумуфты насажено разрезное кольцо, обеспечивающее бесшумную работу дифференциала. Крутящий момент каждой полумуфты передается через эвольвентные шлицы на полуосевые шестерни и полуоси машины. Внутри ведущей муфты установлено центральное кольцо, имеющее на обоих торцах зубья специального профиля. С этими зубьями сцепляются зубья разрезного кольца. Зубья центрального кольца служат опорой для зубьев полумуфты при выходе ее из зацепления с ведущей муфтой.

Центральное кольцо от осевого перемещения удерживается стопорным кольцом, а от вращения фиксируется шпонкой. Полумуфты постоянно поджимаются к ведущей муфте пружинами, опирающимися наружными концами на полуосевые шестерни, а внутренними — на полумуфты через обоймы. Между полуосевыми шестернями установлена распорная втулка, предохраняющая от смещения полуосевые шестерни при установке полуосей.

При движении машины по прямой ровной дороге дифференциал не работает: все его детали заблокированы и полуоси вращаются, как одно целое, со скоростью ведомой конической шестерни.

При движении по бездорожью раздельное вращение колес исключено, оба колеса вращаются принудительно с одинаковыми оборотами, улучшая проходимость машины.

При повороте машины забегающее колесо вращается быстрее ведомой конической шестерни и ведущей муфты. При этом полумуфта забегающего колеса, опираясь своими профильными зубьями на зубья центрального кольца, отходит от ведущей муфты и отключается. Разрезное распорное кольцо, находящееся на полумуфте, вращается вместе с ней до тех пор, пока не упрется торцом разреза в шпонку, установленную в ведущей муфте. В этот момент торцы зубьев разрезного кольца установятся против зубьев центрального кольца и будут удерживать полумуфту от включения. Во время всего поворота забегающая полумуфта будет выключена и не будет передавать на полуось крутящий момент, который будет передаваться только на отстающее колесо.

При повороте на скользких дорогах полумуфта забегающего колеса может не отключаться. Поворот при этом происходит за счет проскальзывания отстающего колеса.

При выходе машины из поворота частота вращения забегающей полумуфты выравнивается со скоростью отстающей полумуфты. Разрезное кольцо при этом отходит несколько назад, зубья его сходят с зубьев центрального кольца, и полумуфта, под действием сжатой пружины, входит в зацепление с ведущей муфтой.

При движении машины по инерции с поворотом отключаться будет не забегающая муфта, а отстающая, так как в этом случае ведущим элементом будет не корпус дифференциала, а забегающее колесо. При движении машины назад дифференциал работает так же, как и при движении вперед. В остальном главная передача переднего моста идентична главной передаче заднего моста, т. е. главной передаче автомобиля БелАЗ-548.

Бортовая передача (рис. 44) представляет собой одноступенчатый прямозубый цилиндрический редуктор с передаточным числом г —2,1, имеющий стальной литой корпус. Ведущая шестерня, установленная на двух роликоподшипниках и одном сферическом двухрядном шарикоподшипнике, шлицами жестко связана с полуосью. Ведомое зубчатое колесо, установленное на двух роликоподшипниках, шлицами связано с полуосью. Подшипники ведомой шестерни регулируются прокладками.

Колесная передача машины планетарного типа расположена в ступице ведущего колеса. Ведущая (солнечная) шестерня посажена на шлицы полуоси и находится в зацеплении с тремя сателлитами. Сателлиты установлены в водиле, каждый на двух роликовых подшипниках. От осевого перемещения подшипники зафиксированы стопорными кольцами. Подшипники установлены на осях, закрепленных крышкой. Оси сателлитов уплотняются резиновыми кольцами. Сателлиты входят в зацепление с опорной шестерней 5, которая имеет внутренние зубья и крепится болтами к кожуху, посаженному на шлицах в чулок и закрепленному гайкой, контргайкой и замковыми шайбами. Затяжка конических подшипников ступицы колеса 6, к которой крепится водило, регулируется гайкой. Соединение водила и ступицы уплотнено резиновым шнуром.

Картер моста представляет собой одно целое с полурамой машины. В средней части картера имеется разъем для установки главной передачи, которая помещается во внутренней полости картера. Картер имеет заливную и сливную пробки, а также сапун для сообщения с атмосферой.

Ведущий мост машин ПД-3 и ПД-5 (рис. 45) состоит из главной передачи 15, двух колесных передач и картера моста 14 с полуосями.

Рис. 44. Колесо с бортовым редуктором и планетарной колесной передачей:
1 — солнечная шестерня; 2 — полуось; 3 — кольцо пружинное; 4 — кожух планетарной передачи; 5 — шестерня опорная; 6 — ступица; 7 — гайка; 8 — прижим; 9 — чулок; 10 — корпус; 11 — ведомое колесо; 12 — гайка; 13 — контргайка; 14 — регулировочные прокладки; 15, 20 — роликоподшипники; 16 — ведущая шестерня; 17 — полуось; 18 — подшипник сферический; 19 — прокладки; 21 — замковая шайба

Рис. 45. Ведущий мост машин ПД-3 и ПД-5:
1 – колесо с шиной; 2 – кольцо; 3 – венец (эпициклическая шестерня); 4-муфта, 5- вал-шестеоня- 6 – ступица; 7 – крышка; 8- водило; 9 – корпус; 10 – колодка, И- разжимные кулаки12 —тормозной барабан; 13 полуось; 14 -картер моста; 15 – главная передача в сборе

Главная передача с коническим дифференциалом заимствована от автомобиля МАЗ-500 и имеет передаточное число i = 2,667. Колесная передача представляет собой однорядный планетарный редуктор с /=7,07. Картер моста стальной, литой, крепится к раме машины. Конструкция ведущего моста аналогична описанным выше.

Работоспособность и долговечность главных передач зависят от правильного монтажа и регулировки основных его элементов: подшипников ведущей конической шестерни, конического зацепления, подшипников дифференциала.

Нормальный осевой зазор в конических подшипниках ведущей шестерни должен быть в пределах 0,06—0,1 мм. Он регулируется за счет длины распорной втулки. Картер подшипников в сборе с ведущей шестерней при этом отсоединяется от картера редуктора. После установки нормального зазора динамометрическим ключом проверяется момент, необходимый для проворачивания ведущей шестерни в подшипниках, который должен быть равен 3—4 Н-м. Если момент превышает 4 Н-м, необходимо увеличить осевой зазор путем установки шайбы необходимой толщины, но зазор при этом должен оставаться в пределах 0,06—0,1 мм. После регулировки подшипников ведущей шестерни картер подшипников следует установить на место, предварительно подложив под него три регулировочных прокладки толщиной 0,5; 0,9; 1,2 мм и две уплотнительных прокладки.

Регулировка зацепления шестерен заключается в получении нормального контакта зубьев и рекомендуемого бокового зазора. Нормальное пятно контакта на ведомой шестерне должно иметь размеры: по длине 0,5—0,7 длины зуба, по ширине 0,45— 0,75 высоты зуба. Пятно контакта должно располагаться на расстоянии 4—6 мм от узкого конца зуба и не доходить на 1 мм до верхней кромки зуба. Зацепление регулируется за счет перемещения шестерен. Ведущая шестерня перемещается в результате изменения числа прокладок. Ведомая шестерня перемещается при помощи гаек; для этого одну из гаек следует отвернуть на необходимое число оборотов, а другую завернуть на ту же величину. При регулировке зацепления шестерен по отпечатку контактов зубьев нужно обязательно сохранять необходимый боковой зазор между зубьями, величина которого замеряется щупом или индикатором со стороны наружного диаметра ведомой шестерни при неподвижной ведущей шестерне. Замер бокового зазора производится в нескольких точках. У новой пары шестерен боковой зазор должен быть 0,3—0,6 мм, а при износе шестерен он увеличивается, но не должен превышать 0,9 мм. После регулировки ведомая шестерня должна легко, без заеданий проворачиваться от руки.

Для регулировки зазора между упорным болтом и торцом ведомой шестерни необходимо: определить точку максимального биения торца ведомой шестерни;
повернуть ведомую шестерню так, чтобы точка максимального биения оказалась против головки упорного болта; завернуть болт до упора головки в торец ведомой шестерни и затем отвернуть его на 1/12 оборота. Завернуть контргайку болта.