Гидропередача представляют собой устройство для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости.

Гидропередача даёт возможность плавного (бесступенчатого) изменения соотношения скоростей входного и выходного валов.

Гидромуфтой (рис.1) называется гидродинамическая передача, состоящая из двух лопастных колес – насосного и турбинного.

Насосное колесо 2 получает вращение от вала первичного двигателя, а турбинное колесо 1 передает вращение на вал приводимой в действие машины.

Схема действия гидромуфты показана на рис. 2.

Турбинное колесо Т закрыто корпусом К, который вращается вместе с насосным колесом Н.

На поверхностях насосного и турбинного колеса имеются радиальные лопатки.

Внутренние полости колес образуют общую полость – круг циркуляции.

Эта полость заполняется маслом при помощи отдельного шестеренчатого насоса, при помощи которого также, происходит замена нагревающегося в круге циркуляции масла, охлажденным и восполнение утечек в зазор между насосным и турбинным колесом.

При вращении насосного колеса, масло, заполняющее круг циркуляции, разгоняется его лопатками и, под действием центробежных сил, по каналам между лопатками поступает в турбинное колесо.

Воздействуя на лопатки турбинного колеса, масло отдает большую часть кинетической энергии, приобретенной на насосном колесе, и заставляет турбинное колесо вращаться в сторону вращения насосного.

Срываясь с лопаток турбинного колеса, масло попадает на лопатки насосного и затормаживает его.

Гидромуфта может работать только при условии, если турбинное колесо будет отставать от насосного.

Если скорости колес сравняются, в их полостях прекратиться циркуляция масла, а значит – прекратится передача вращающего момента от насосного к турбинному колесу.

Отставание турбинного от насосного колеса называется скольжением.

При передаче номинального момента частота вращения турбинного колеса на 2-5 % ниже частоты вращения турбинного.

При заторможенном турбинном колесе КПД падает до ноля, так как вся энергия передаваемая насосным колесом турбинному превращается в тепло нагреваемого масла(принцип гидротормоза).

При передаче номинального момента КПД гидромуфты достигает 95 − 98 % (2 − 5 % − коэффициент скольжения).

Гидромуфта передает вращающий момент от насосного колеса к турбинному колесу, не изменяя его величины (не учитывая внутренние потери).

Гидромуфта выполняет роль эластичного соединения ведущего и ведомого валов.

Гидротрансформатор (ГТР), в отличие от гидромуфты, может не только передавать вращающий момент, но и изменять его величину.

Гидротрансформатор (рис.4) состоит из трех рабочих колес: насосного Н, соединенного с валом первичного двигателя, турбинного Т, соединенного с ведомым валом, и неподвижного колеса направляющего аппарата А , жестко связанного с корпусом К.

Внутренние поверхности колёс образуют общую торообразную полость – круг циркуляции.

Эта полость заполняется маслом при помощи отдельного шестеренчатого насоса. Гидротрансформатор имеет несколько внутренних подшипников для взаимной центровки колес и восприятия осевых нагрузок.

При вращении насосного колеса, его лопатки разгоняют заполняющее круг циркуляции масло. Потоки масла, под действием центробежной силы, по каналам между лопатками, устремляются к внешнему контуру колеса , затем попадают на лопатки турбинного колеса, разгоняя его.

Потоки масла с лопаток турбинного колеса поступают на лопатки направляющего аппарата, изменяют свое направление и безударно входят на лопатки насосного колеса.

При изменении направления потоков на направляющем аппарате возникает усилие, вызывающее противодействующий (реактивный) момент,который через масло воздействует на лопатки турбинного колеса, создавая на нем дополнительный момент, равный по величине реактивному моменту на направляющем аппарате.

По мере увеличения скорости вращения турбинного колеса, изменяется угол, под которым потоки масла попадают на лопатки направляющего аппарата, соответственно изменяется угол, под которым реактивная сила воздействует на турбинное колесо.

В гидропередаче применяют комплексные гидротрансформаторы, которые в зоне действия отрицательных моментов действуют как гидромуфты.

Комплексным гидротрансформатором называется агрегат, который совмещает в себе свойства гидромуфты и гидротрансформатора.

В комплексном гидротрансформаторе (рис.7) имеются насосное колесо Н, соединенное с коленчатым валом двигателя и турбинное колесо Т, соединенное с первичным валом КПП.

Особенностью комплексного гидротрансформатора является расчлененный направляющий аппарат, который состоит из двух реакторных колес (А1 и А2), установленных на неподвижной втулке на муфтах свободного хода – автологах (рис. 8).

Колеса А1 и А2 (см. рис.7) могут вращаться на этой втулке только в сторону вращения турбинного колеса.

Обратному вращению препятствуют муфты свободного хода, которые заклиниваются при попытке поворота колес в противоположном направлении.

Все колеса установлены в общем неподвижном корпусе.

С установкой расчлененного направляющего аппарата комплексный гидротрансформатор получает три различных режима работы.

Первый режим – обе части направляющего аппарата замкнуты и остаются неподвижными.

В этом режиме оба колеса реактора создают дополнительный реактивный момент на турбинном колесе.

Этот режим соответствует первоначальному периоду работы гидротрансформатора при трогании с места, когда сопротивление на колесных парах наибольшее.

При этом гидротрансформатор обладает значительной преобразующей способностью и вращающий момент на валу турбинного колеса в 3-4 раза превышает момент на валу насосного.

Второй режим – первый направляющий аппарат А1 вращается в направлении вращения турбинного колеса и, соответственно, не создает реактивного момента.

Второй направляющий аппарат А2 при этом остается неподвижным и продолжает создавать реактивный момент.

Второму режиму соответствует разгон локомотива.

Третий режим – оба направляющих аппарата (А1 и А2) свободны и вращаются в сторону вращения турбинного колеса.

Этому режиму соответствует число оборотов турбинного колеса, близкое к числу оборотов насосного.

Гидротрансформатор переходит на режим работы гидромуфты.

Происходит прямая передача вращающего момента от насосного к турбинному колесу с передаточным отношением 0,95 – 0,98 (движение на номинальной скорости).

Освобождение направляющих аппаратов А1 и А2 происходит по мере увеличения скорости вращения турбинного колеса автоматически, за счет соответствующего этой скорости изменения направления потоков масла на входе в направляющие аппараты.

1. Благодаря отсутствию жесткой связи между коленчатым валом дизеля и колесными парами, двигатель не испытывает резких колебаний нагрузки, а возникающие крутильные колебания гасятся в передаче за счёт дополнительного нагрева масла

2. Гидропередача устраняет перегрузки двигателя во время пуска, при разгоне исполнительных механизмов, поэтому нет необходимости завышении мощности двигателя

3. Тяговая характеристика гидропередачи имеет плавное, бесступенчатое изменение силы тяги, автоматически меняющееся при переменном сопротивлении движению

4. Плавное изменение вращающего момента на ведущих колесах уменьшает вероятность их боксования в период трогания с места, благодаря чему, достигается значительное ускорение при разгоне

Унифицированная гидромеханическая передача мощностью 230 л. с. (УГП- 230) применяется на автодрезинах ДГКу, ДГКу-5, мотовозах МПТ-4, автомотрисах АДМ разных модификаций.

Источник.

Гидропередачи тепловозов делятся на две основные группы: гидравлические и гидромеханические.

В многоскоростной гидравлической передаче (МГП) мощность передается при помощи гидравлических элементов – гидротрансформаторов и гидромуфт.

Принципы работы я описал в посте.

Гидравлической передаче свойственна бесступенчатость изменения передаточного отношения, автоматичность действия, относительная дешевизна и др.

Многоскоростная гидромеханическая передача (МГМП) составлена из гидравлических машин и зубчатых колес.

Мощность передается последовательно или параллельно; в некоторой части диапазона скоростей тепловоза возможна передача мощности только гидравлическим или только механическим путем.

Гидромеханической передаче присущи свойства как гидравлической, так и механической передач.

Главным достоинством механической передачи является ее высокий к.п.д.

Однако передача мощности здесь весьма несовершенна, так как в моменты переключения скоростей падения числа оборотов сопровождается понижением передаваемой мощности. Глубокие «провалы» в момент переключения не позволяют сохранить достигнутую на предыдущей ступени скорость, вследствие чего замедляется дальнейший разгон.

Чтобы падение мощности было небольшим, необходимо иметь большое число ступеней скоростей.

В гидромеханической передаче объединены положительные свойства как гидравлической, так и механической передачи; преобладание свойств той или другой передачи зависит от компоновки гидравлических и механических элементов.

Подавляющее большинство существующих гидравлических передач относится к однопоточным, у которых вся мощность дизеля передается единым силовым потоком.

Многопоточные гидравлические передачи не нашли широкого применения на тепловозах и были выполнены в единичных экземплярах фирмами Фойта и Круппа.

В передачах такого типа к каждой движущей оси тепловоза мощность передается через отдельные гидротрансформаторы.

Одноциркуляционная гидропередача с одним гидротрансформатором встречается достаточно редко.

Примером может служить английский тепловоз «Ханслет» мощностью 204 л.с. с одноступенчатым гидротрансформатором без коробки скоростей. Он предназначен для специальной маневровой работы на малой скорости, но с большой нагрузкой в течение продолжительного времени (для подачи состава на вагонные весы).

Наибольшее распространение на сегодняшний день получили однопоточные многоциркуляционные передачи с двумя и тремя кругами циркуляции.

Двухциркуляционные гидропередачи.

При двух кругах циркуляции возможны два типа гидропередачи: с одним гидротрансформатором и одной гидромуфтой и с двумя гидротрансформаторами.

Ко второму типу относятся передачи Фойт L24, L26, L28, L620 и другие.

На рисунке показан общий вид двухциркуляционной гидропередачи L620 с двумя гидротрансформаторами.

Трехциркуляционные гидропередачи.

Трехциркуляционные гидропередачи бывают трех типов.

Гидропередачи первого типа составлены из гидротрансформатора и двух гидромуфт.

К ним относятся передачи Фойт L37,L37zu, Т212bre, а также унифицированная гидропередача Муромского завода мощностью 350-500 л.с.

Гидропередачи второго типа составлены из двух гидротрансформаторов и одной гидромуфты.

К ним относятся передача Фойта L217, передачи SEM, а также унифицированная передача Калужского машиностроительного завода мощностью 750-1200 л.с.(первый рис. в посте).

Гидропередачи третьего типа составлены из трех гидротрансформаторов, к ним относятся передачи Фойта L36, L306 и L308.

В многоциркуляционных передачах переключение с одного круга циркуляции на другой или переключение скоростей движения тепловоза производится путем опорожнения одного и заполнения маслом другого круга циркуляции.

При оптимальном совмещении процессов опорожнения и наполнения с помощью несложной автоматики достигается сравнительно быстрое (3 – 5 сек) и надежное переключение скоростей без снижения силы тяги.

Трогание с места и разгон всегда производятся на гидротрансформаторе.

При холостом ходе, стоянке или на ходу все круги циркуляции опоражниваются.

Каждое обозначение исполнения гидропередачи типа УГП750-1200 несет в себе определенную информацию.

Например, гидропередача тепловоза ТГМ4 марки УГП750/202ПР2, говорит о том, что:

угп – унифицированная гидропередача;

750 – номинальная мощность, которая передается гидропередаче от ДВС;

первая цифра после наклонной черты соответствует числу гидротрансформаторов на главном валу УГП,

вторая указывает на количество гидромуфт на главном валу УГП, а третья цифра – количество режимов в механической передаче.

На всех гидропередачах типа УГП750-1200 предусмотрено два режима поездной и маневровый;

буквы “ПР” говорят о том, что в УГП применено параллельная система питания и охлаждения рабочей жидкости.

В гидропередачах новой конструкции имеется буква “М” вместо “ПР”.

“М” означает, что гидропередача модернизированная;

цифра после буквы “М” или буков “ПР” указывает на конструкционные особенности УГП.

В данном типе гидропередачи мощность от дизеля к колесам тепловоза передается посредством трех поочередно включаемых гидроаппаратов: двух гидротрансформаторов ГТР1 и ГТР2 и одной гидромуфты ГМ.

Наши гидропередачи гостируются по ГОСТ Р 51759-2001. Передачи гидродинамические для подвижного состава железнодорожного транспорта. Общие технические условия.

Основные параметры передач Фойт.

Источник.

В 50-60-е гг. 20 века в связи с дороговизной меди в странах Европы и в Японии, не имеющих крупных собственных месторождений, и дефицитом меди в СССР в обстановке "холодной войны" было создано много экспериментальных и серийных локомотивов с гидропередачей.

Наиболее простой схема привода получается при двухосных локомотивах в жесткой раме - гидропередача и два осевых редуктора.

На рисунке изображен привод тепловозов ТГК2 и ТГМ61 с одноступенчатыми осевыми редукторами.

Подобная схема применялась на поставляемых в СССР ромышленных тепловозах завода Иенбахер Верке, двухосных автомотрисах АС1, путевой технике и целом ряде других аналогичных экипажей.

Осевые редукторы могли быть и двухступенчатые.

Сходная схема привода широко использовалась и при тележечном экипаже для двухтележечных четырехосных магистральных тепловозов и дизель-поездов, но уже по другим соображениям.

Значительная осевая мощность, требуемая в магистральном движении, зачастую могла быть реализована лишь при двух дизелях, по одному на тележку.

Соответственно, дизель соединялся со своей гидропередачей (которых тоже было по одному на тележку), а гидропередачу компоновали так, чтобы выходные валы оказались в центре тедежки между колесными парами.

Это позволяло обойтись без раздаточных редукторов, сократить до минимума число карданных валов, полностью их унифицировать, и, кроме того, мощность, передаваемая каждым карданом, не превышала осевой. осевые редукторы, как правило, двухступенчатые.

На рисунке показана передача тепловоза отечественного тепловоза ТГ100 Луганского тепловозостроительного завода.

Аналогичная передача была применена также на тепловозах ТГ102, французских тепловозах BB69000 и т.п.

В варианте, когда силовые установки размещены друг к другу гидропередачами, требуется то же самое количество валов для передачи момента с гидропередачи на тележки, однако валы при этом нагружены неравномерно.

Вал, передающий момент с гидропередаче на ближний осевой редуктор, должен передавать вдвое больший момент, чем вал между осевыми редукторам.

Достоинством же этой схемы является возможность сочленения всех осей уравнительным карданным валом между двумя гидропередачами.

Подобная схема в отечественной практике была использована на тепловозе ТГ16.

Для маневрово-промышленных четырехосных тепловозов, где, как правило, требуется один дизель, одной из наиболее распространенных является схема с последовательной передачей мощности с гидропередачи на осевой редуктор ближайшей оси тележки, а от него - на осевой редуктор следующей оси.

В зарубежной практике в данный период для однодизельных четырехосных тепдловозов использовались аналогичные варианты данного привода. Примером может служить на построенный в 1964 году фирмой MAK (ФРГ) тепловоз серии 290 мощностью по дизелю 1100 л.с. (см. рис.), тепловоз серии 216 и другие.

Последовательная передача мощности без использования раздаточных редукторов для трехосных тележек встречается редко из-за снижения к.п.д. при передаче мощности к удаленной колесной паре.

Исключений относительно немного.

Из мощных локомотивов, например, следует отметить экспериментальный магистральный тепловоз СС80000 мощностью 3100 л.с., произведенный фирмой Ательер де Монтирел в 1967 году во Франции.

Гораздо более распространенной явилась схема, при которой крутящий момент от гидропередачи передается на один раздаточный редуктор а от него, соответственно, на один и на два последовательно соединенных валами осевых редуктора.

Схема, при которой раздаточный редуктор находится между второй и третьей колесными парами первой по ходу тележки (и симметрично - на задней), была использована на экспериментальном маневровом тепловозе ТГМ10, выпущенном БМЗ в 1961 г.

В случаях, когда дизель можно было разместить в середине тепловоза, а гидропередачу - над тележкой, ее стремились размещать на месте раздаточного редуктора, чтобы она могла его заменить.

Такая компоновка была использована на опытном тепловозе ТГ105 Луганского тепловозостроительного завода в 1961 г. (см. рис.) и газотурбовозе ГТ101 того же завода, на котором гидропередача располагалась между колесными парами передней по ходу тележки.

В пассажирском тепловозе ТГП50 для снижения необрессоренной массы осевые редукторы были выполнены одноступенчатыми, и применено два раздаточных редуктора.

Поскольку карданы между осевыми и раздаточными редукторами получились небольшой длины, реактивные тяги осевых редукторов выполнены вертикальными.

Ввиду сложности данная схема не нашла распространения.

На данный момент,ИМХО,гидропередача уступает позиции эл.трансмиссии и у нас и в Европе.

Большое тяговое усилие удобней передавать посредством проводов.

В середине 1960-х годов, когда решался вопрос определения типа магистрального тепловоза для линий Сахалина, решили использовать локомотивы с гидромеханической передачей.

Такой выбор шел вразрез с общей технической политикой МПС, предпочитавшего использовать на большей части железнодорожной сети СССР магистральные тепловозы с электрической передачей.

Считается, что причиной этого стали особые климатические условия острова, где распространены очень снежные зимы, сопровождающиеся заносами.

Существовало опасение, что мокрый снег будет попадать в тяговые электродвигатели тепловозов с электрической передачей, что могло стать причиной их выхода из строя.

При таких условиях использование гидромеханических передач оказалось предпочтительным.

К этому нужно добавить довольно легкое верхнее строение пути и наличие в то время старых, построенных еще японцами мостов, не рассчитанных на высокие нагрузки.

Соответственно требовался локомотив с небольшой массой.

Применение гидромеханической передачи как раз позволяло создать локомотив, более легкий по сравнению с машиной той же мощности, имеющей электрический тяговый привод.

Собственно поэтому и появились ТГ16(потом ТГ16М).

А сейчас на Сахалин отправились РА-3 с гидропередачей Фойт,объединённой в один блок с двигателем подвагонной компоновки.

Источник.

ТГ105 — опытный советский грузовой шестиосный тепловоз с гидропередачей.

В 1960 г. Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции разработал проект грузового шестиосного тепловоза с гидропередачей, а в 1961 г. построил этот тепловоз и присвоил ему обозначение ТГ105-001.

На тепловозе применён несущий кузов ферменного типа с наружной обшивкой из алюминиевых листов.

Кузов опирается на две трёхосные тележки бесшкворневого типа через четыре боковые пружинные опоры (на каждую тележку).

На тепловозе установлен дизель 10Д100А номинальной мощности 3 000 л. с. при 850 об/мин., отличающийся от серийного 10Д100 системой пуска сжатым воздухом.

Передача вращающего момента от вала дизеля к колёсным парам каждой тележки осуществлена при помощи сдвоенных комплексных гидротрансформаторов ГТК-Л1, двухскоростных КПП, расположенных на рамах тележек, поперечных карданных валов, конических редукторов, также установленных на раме тележки, и осевых редукторов с цилиндрическими зубчатыми колёсами.

Попытка конструкторов приспособить мощный низкооборотный дизель 10Д100 к двум гидравлическим передачам потребовала создания специального повышающего редуктора с двухсторонней раздачей мощности и сложной системой валов.

Эта конструкция передачи мощности от дизеля к коробкам гидропередач оказалась громоздкой и не перспективной.

ТГ106 — опытный Тепловоз с Гидравлической передачей, тип - 106.

Производство с 1961 по 1963 год на Луганский (Ворошиловградский) тепловозостроительный завод.

Построено: 3 тепловоза.

Используя опыт проектирования и постройки тепловоза ТГ-105-001, Луганский тепловозостроительный завод в 1961 г. закончил проектирование односекционного шестиосного грузового тепловоза с гидравлической передачей и двумя дизелями мощностью по 2 000 л. с.

В октябре этого же года завод построил первый тепловоз нового типа, который получил обозначение ТГ106-001.

На тот момент это был самый мощный односекционный тепловоз.

На тепловозе установлено два двухтактных V-образных дизеля 4Д40 Коломенского тепловозостроительного завода.

Эти дизели отличаются от дизелей 1Д40 тем, что имеют стальные азотированные коленчатые валы вместо литых армированных из высокопрочного чугуна.

После заводских испытаний тепловоз некоторое время работал в депо Родаково Донецкой дороги.

В конце 1963 г. Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции построил ещё два тепловоза ТГ106 с дизелями 1Д40, компрессорами КТ6 с механическим приводом от дизеля, несколько облегчёнными межрамными креплениями тележек и рядом других конструктивных изменений.

Эти тепловозы работали в депо Волховстрой Октябрьской дороги.

В холодное время для запуска в депо требуется прогрев масла, воды и топлива, при работающем одном дизеле — запустить второй не проблема.

Источник.

ТГ102 — грузопассажирский двухсекционный тепловоз с гидропередачей.

Создание тепловоза с гидравлической передачей вместо электрической (к тому времени уже серийно выпускались тепловозы ТЭ3) было продиктовано желанием улучшить ходовые качества машины и снизить стоимость её производства.

Первый тепловоз серии ТГ102 был построен Луганским тепловозостроительным заводом в 1959 году.

Далее тепловоз выпускался Ленинградским тепловозостроительным заводом.

Этот завод выпустил первый тепловоз серии ТГ102 в октябре 1960 года и строил их в двух исполнениях: с гидропередачами Л60, установленными на тележках, и с гидропередачами Л60, установленными на рамах (серия ТГ102Р).

В 1962 году Ленинградский тепловозостроительный завод построил первый тепловоз ТГ102К, у которого секции кузова выполнены, как несущие конструкции.

Переход на несущую конструкцию кузова был осуществлён в связи с наблюдавшимися деформациями обшивки кузова.

Ленинградский тепловозостроительный завод строил тепловозы ТГ102 до 1964 года включительно.

Заводом выпущено пять основных разновидностей тепловозов (ТГ102, ТГ102Р, ТГ102Ф, ТГ102ФР и ТГ102К) с восемью различными исполнениями систем управления.

Одной из причин выбора этого завода в качестве основного производителя локомотивов данного типа стало то, что в Ленинграде же производились и дизели для ТГ102.

Тепловозы ТГ102 поступили для эксплуатации на Октябрьскую железную дорогу и начали обслуживать как грузовые, так и пассажирские поезда. Некоторое время они также работали и на Прибалтийской дороге.

В конце 1965 года выпустил свой первый магистральный тепловоз ТГ102К−201 Людиновский тепловозостроительный завод, применив на нём ряд новых конструктивных элементов. Однако всего этим заводом было выпущено две таких машины — № 201 и 202.

Номер последней машины в данном случае не совпадает с общим числом выпущенных тепловозов этой серии — всего их было произведено 79.

Столь малое число построенных машин явилось следствием множества проблем, возникших при эксплуатации тепловозов этой серии:

повышенная шумность

высокий уровень вибрации

низкая надежность гидропередач и других узлов

дизели иногда выходили из строя прямо в пути следования состава

Из-за отсутствия запчастей и низкого качества текущего и, особенно, капитального ремонтов к 1967 году в депо Ленинград-Витебский из 76 тепловозов 21 был неработоспособен.

Два локомотива этой серии, переданные на Прибалтийскую дорогу, также быстро были возвращены.

Говорят, ленинградские машинисты дали тепловозам этой серии прозвище тяпнем с горя сто два раза … Известен факт, что из-за шумности этих локомотивов один из машинистов ТГ102 из депо Ленинград-Витебский доработался до тугоухости и был признан инвалидом по профзаболеванию.

Тепловозы были исключены из инвентаря в период с 1973 по 1984 год.

Как и все новое в технике, первые тепловозы имели множество «детских болезней».

Слабым звеном был кардан от дизеля к ГКПП.

Он часто разрушался из-за сложной девиации (пространственного отклонения) во время движения, что создавало неравные углы излома шарниров карданного вала.

Эти углы являлись источником трудно гасимых крутильных колебаний в трансмиссии.

Были и другие конструктивно слабые узлы, например, устройства реверсирования, сальниковые уплотнения и многочисленные дюриты (резиновые соединения стальных труб), которые становились источником течи дорогостоящего масла.

Большой вред эксплуатации и состоянию тепловозов ТГ102 принесло в 1966 г. решение водить поезда до Пскова с подменой ленинградских локомотивных бригад в Луге псковскими.

Причем, последние были совершенно не обучены работе на этих машинах.

За короткий период многие тепловозы были буквально разрушены. Ошибочное решение отменили, а депо ТЧ-9 погрязло в бесконечном ремонте.

Живучесть тепловоза зависела от надежности дизеля.

Надо отметить, быстроходный дизель типа М756, предназначавшийся для совершенно других целей, был малопригоден для работы на тепловозе и специфики железнодорожного движения.

Дизель М756 крайне негативно воздействовал на локомотивные бригады: шум двигателей часто становился причиной потери слуха.

Низкая надежность целого ряда узлов, например зависание клапанов газораспределительного механизма, приводило к полному разрушению дизеля.

Попадание охлаждающей воды в камеру сгорания являлось причиной гидроударов в цилиндрах. Происходили заклинивания и обрывы поршней с последующим разрушением блоков цилиндров.

Иногда дизели переходили в разнос из-за разрушения регулятора.

Кроме того, наблюдалась ненадежная работа турбокомпрессора.

Недостаточно эффективная работа очистительного устройства дизельного масла снижала давление во внутренней масляной системе дизеля, в результате чего защита глушила его в пути следования.

Ремонт дизеля в депо вначале был низкого качества.

Впрочем, не только дизеля.

Сказывались паровозные навыки.

Ремонтникам было сложно переходить на понятия, что детали дизеля должны быть на один-два порядка точнее самых точных паровозных.

«Паровозная» психология долго давала поражения при ремонте тепловозов.

Много досадных ошибок из-за плохого знания локомотивными бригадами новой техники приводило к разрушению агрегатов и дизелей.

Например, вначале долго не могли понять, почему резко падало давление масла в системе дизеля.

При пуске оно было достаточным, а через некоторое время падало, и дизель глох.

Полагали, что это происходит от быстрого перегрева масла. Но потом поняли, что причиной являются масляные фильтры.

Фильтры сетчатого типа быстро засорялись.

Это создавало нервозную обстановку. Локомотивным бригадам приходилось мыть фильтры во время поездки на ходу, что, безусловно, ухудшало безопасность движения.

Сколько дизелей было загублено из-за вынужденной эксплуатации с недостаточным уровнем давления в масляной системе!

Дело несколько улучшилось, когда внедрили ТО-2, и была организована специализированная позиция для мойки масляных фильтров.

Гидропередача располагает КПД всего на 4 — 10 % меньше электропередачи.

В эксплуатации, в частности, при работе на гидромуфте, гидравлическая передача мощности превосходит электрическую на 5 — 10 %.

Коэффициент полезного действия электропередачи в среднем составляет 0,85, а гидропередачи — 0,75 — 0,8.

В то время решался вопрос: какая передача наиболее предпочтительна на тепловозах для железнодорожного транспорта СССР?

Зарубежный опыт свидетельствовал о существовании тепловозов как с электропередачей (Америка), так и с гидропередачей (Германия).

Последняя в сравнении с электропередачей конструктивно проще, не требует высококвалифицированного технического обслуживания в эксплуатации, мало содержит меди. Конечно, гидропередача не лишена и недостатков.

Для ее работы используется дорогостоящее турбинное масло, имеются сложности реверсирования и др.

Источник.

На тепловозах с гидравлической передачей мощность дизеля передается движущим колесным парам через жидкость, циркулирующую в замкнутом объеме. Дизель передает энергию гидравлическому насосу, который сообщает ее жидкости, подавая ее под давлением к гидравлическим двигателям (гидромоторам или гидротурбинам), связанным с колесными парами тепловоза. От двигателей жидкость возвращается к насосу. Жесткая механическая связь между валом дизеля и колесами тепловоза отсутствует.

Таким образом, в гидравлических передачах происходит двойное преобразование энергии : сначала механическая энергия вращения коленчатого вала дизеля в гидравлическом насосе сообщается жидкости, а затем в гидравлических двигателях энергия, полученная жидкостью, снова преобразуется в механическую энергию, но теперь уже в энергию вращения колесных пар.

В этом отношении можно провести некоторую аналогию с электрической передачей. В ней энергия также преобразуется дважды: тяговый генератор за счет механической энергии дизеля вырабатывает электрическую энергию, которая в свою очередь тяговыми электродвигателями преобразуется в механическую, и передается движущим колесам.

Следовательно, движение жидкости в гидравлической передаче играет роль электрического тока в электрической передаче. Отсутствие в обоих случаях непосредственной связи между валом дизеля и колесными парами тепловоза облегчает регулирование передаточного отношения между ними и позволяет изменять его в определенных пределах плавно.

Гидравлические передачи могут быть двух типов: гидростатические (объемные) и гидродинамические.

В гидростатических передачах работа передается за счет высоких давлений жидкости при незначительных ее расходах (скоростях). Гидравлические насос и мотор выполняются в таких передачах в виде поршневых или ротационных машин, в которых изменение объема осуществляется принудительно. Гидростатические передачи не нашли применения в качестве силовых передач тепловозов из-за различных технических трудностей (большие потери на трение, наличие утечек при высоких давлениях и т. д.). Однако такие передачи небольшой мощности используются для привода вспомогательных агрегатов тепловозов

На тепловозах почти исключительно применяют гидродинамические передачи, в которых используется кинетическая энергия жидкости, циркулирующей в замкнутом постоянном объеме. Эти передачи состоят из центробежного насоса и турбины, в которых имеет место не изменение объемов, а изменение скоростей жидкости.

Гидропередачи разделяют на гидродинамические муфты (гидромуфты), которые передают мощность, не изменяя момента, и гидродинамические трансформаторы (гидротрансформаторы), способные изменять передаваемый момент.

В общем виде гидроредуктор представляет собою комбинацию нескольких гидротрансформаторов и/или гидромуфт, реверс-редуктора и одной или нескольких шестеренчатых передач.(первый чертёж)

Гидромуфта состоит из насосного колеса, вращаемого двигателем, и турбинного колеса, с которого снимается мощность.

Насосное и турбинное колеса находятся на минимальном расстоянии друг от друга в герметической торообразной полости, заполненной жидкостью (маслом), передающей энергию вращения насосного колеса турбинному.

В отличие от гидромуфты гидротрансформатор имеет промежуточное — реакторное колесо, изменяющее направление и силу потока масла на турбинном колесе. Регулировка передаваемого крутящего момента в гидромуфте осуществляется изменением количества и давления рабочей жидкости (масла) на лопатках насосного и турбинного колеса, переключение же гидротрансформаторов осуществляется опустошением отключаемого и заполнением включаемого маслом.

Для повышения КПД передачи используются самоблокирующиеся обгонные муфты, пакеты фрикционов, на определённых режимах замыкающие элементы передачи.

Гидравлическая передача легче электрической, не требует расхода цветных металлов, менее опасна в эксплуатации. Однако гидропередача — прецизионный агрегат, требующий высокой квалификации и технической культуры обслуживающего персонала, а также высокого качества масел.

Подавляющее большинство тепловозов с гидропередачей построено в Германии, а большинство собственно гидропередач сделано фирмой Voith.

На сегодняшний день самым мощным серийным тепловозом с гидропередачей является немецкий Voith Maxima 40CC мощностью 3600 кВт (5000 л. с.).

Источник-в основном https://studfiles.net/preview/1582578/page:39/

Тема,конечно,очень объёмная,присылайте информацию.)