0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое муфта судового двигателя

Шарнирные передачи и муфты Centa

Компания Вепрь-НН предлагает Вашему вниманию судовые муфты CENTA для соединенных фланцами приводов.
Компания CENTA — специалист по производству эластичных муфт для тяжелых приводов, предлагает также полную программу муфт для судовых приводов, как перед редуктором (между двигателем и редуктором), так и после редуктора (между редуктором и гребным валом), как с передачей усилия упора гребного винта, так и без нее.
Все судовые муфты CENTA предлагают следующие преимущества:

• Многолетний опыт работы в тысячах агрегатов;
• Высокая эластичность – демпфируются крутильные колебания и удары;
• Эластичная компенсация значительных смещений и несоосности;
• Передача усилия всегда посредством резинового элемента, без металлического соединения;
• Поэтому демпфирование шумов (до 5 дБА и больше), изоляция корпусного шума и электрического тока;
• Не требуют никакого обслуживания, легкий и простой монтаж.

Муфты CENTAMAX и CENTAFLEX-DS/R – это надежные, высокоэластичные, демпфирующие муфты между двигателем и редуктором для комфортабельного привода яхт, рабочих катеров и паромов для мощностей до 2000 кВт, в зависимости от частоты вращения двигателя. Муфты могут быть также оснащены фиксатором от прокручивания и поставляться с приемкой сертификационными компаниями. Номинальные вращающие моменты от 100 до 15.000 Нм.
Наконец-то тишина на катере – благодаря высокоэластичным, демпфирующим муфтам CENTA. Установка двигателя на эластичные опоры – это первый шаг, одного которого, однако, не достаточно, т. к. через соединенный фланцами редуктор и жесткую муфту и гребной вал большая часть вибраций и корпусного шума передается на корпус судна.
И только лишь высокоэластичная муфта CENTA между редуктором и гребным валом дает максимальный успех.
Вибрации демпфируются, а корпусной шум исчезает. Благодаря этому уровень шума на судне уменьшается на 5 дБА и даже больше, т. е. приблизительно на треть.
Муфта CENTAFLEX-M предлагается в двух типоразмерах для мощности 40 л. с. и 80 л. с. (в зависимости от частоты вращения гребного винта). Уже десятки лет многие тысячи этих муфт надежно работают на моторных катерах и парусных яхтах. Резиновый элемент большого объема обеспечивает предельно ровную передачу крутящего момента и усилия упора гребного винта. Муфты имеют фиксатор от проворачивания, благодаря чему судно остается управляемым, даже если происходит разрыв резинового элемента. Вращающие моменты до 500 Нм.
Муфта CENTAFLEX-AM базируется на всемирно известной, классической муфте CENTAFLEX, которая была дооснащена дополнительным резиновым упорным подшипником для восприятия усилия упора гребного винта.
11 типоразмеров охватывают диапазон мощностей от типового ряда М до мощностей в несколько сот лошадиных сил.
Надежно зарекомендовали себя на моторных катерах, больших яхтах, паромах и т. п. Вращающие моменты 175 – 14.000 Нм.
ООО «Вепрь-НН» предлагает муфты CENTA для более высоких вращающих моментов.
Прогулочные катера (PL) до 500 часов/год. Очень прерывистый режим работы, меняющаяся частота вращения и мощность, макс. 10 % времени с полной мощностью. Типичные области применения: глиссирующие суда, частное использование, парусные шлюпки и моторные катера, но не для чартера или дальних рейсов.
Легкая нагрузка (LD) до 2000 часов/год. Меняющаяся частота вращения и мощность, макс. 15 % времени с полной мощностью.
Типичные области применения: глиссирующие и полуводоизмещающие суда, чартер/прогулки, патрульные катера, частные катера для дальних рейсов.
Средняя нагрузка (MD) до 3000 часов/год. Определенные изменения частоты вращения и мощности, макс. 50 % времени с полной мощностью.
Типичные области применения: полу- и водоизмещающие суда, чартерные и промысловые катера, паромы, рыболовецкие суда, шлюпки для экипажа, военные и полицейские катера.
Длительная нагрузка (CD) при круглосуточном режиме или необычно высокой частоте переключений обратитесь в нашу фирму.
Муфты и шарнирные валы CENTAFLEX были разработаны специально для применения на катерах и яхтах для соединения реверс-редуктора и гребного вала.
Они имеют следующие преимущества и характеристики:
• Крутильно-упругие, беззазорные; демпфируются крутильные колебания двигателя, особенно при низкой частоте вращения.
• Шум уменьшается на 5 дБА и более, резиновый элемент муфты не передает дальше корпусной шум двигателя. Уменьшение вибраций ведет к повышенной защите встроенных узлов, в особенности электронных компонентов.
• Муфты компенсируют смещения любого рода, особенно угловые смещения, что означает уменьшение износа подшипников валов и редуктора.
• Усилие упора гребного винта (или тяги при движении судна задним ходом) передается от гребного винта на редуктор, а при использовании CF-AGM/ACV – непосредственно на корпус судна.
• Крепление на цилиндрическом гребном валу с помощью рассчитанной с большим коэффициентом запаса зажимной втулки, поэтому не требуется сложной обработки гребного винта, простая настройка длины по месту, предотвращается ослабление поперечного сечения гребного вала шпоночной канавкой или отверстием.
• Простой монтаж, т. к. фланцевое соединение и втулка поставляются уже обработанными начисто, или с подходящим переходным фланцем, готовым к монтаж.
• Муфты имеют электрическую изоляцию и, тем самым, обеспечивают защиту от повреждений, вызываемых электролитическими реакциями!

Более подробную информацию по подбору шарнирных передач и муфт немецкой компании CENTA вы можете посмотреть во вложенном файле, а так же заказать их в нашем офисе или по тел. (831) 275-07-18, (831) 413-14-59.

Судовые передачи мощности

К важнейшим составным частям судовых энергетических установок относятся элементы передачи мощности. Под этим понимаются все элементы, участвующие в передаче крутящего момента от коленчатого вала или ротора в турбинах к гребному винту. Типовая дизельная энергетическая установка с двумя среднеоборотными дизелями показана на рисунке. Она включает в себя муфты, одноступенчатый редуктор, валопровод и гребной винт. В энергетических установках с малооборотными дизелями редуктор отсутствует, в турбинных и энергетических установках с высокооборотными дизелями ставят двух- и трехступенчатые редукторы. В дизель- и турбоэлектрических энергетических установках предусмотрены электродвигатели.

Дизель-редукторная энергетическая установка со среднеоборотными дизелями

1 — муфте; 2 — редуктор; 3 — валопровод; 4 — гребной винт

Муфта соединяет узлы, выполняющие вращательные движения. Муфта предназначена для передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому, а также для сглаживания незначительных продольных, радиальных, угловых отклонений и крутильных колебаний. В зависимости от конструкции, назначения и принципа действия различают жесткие (глухие), упругие, фрикционные, гидродинамические и электромагнитные муфты. В судовых установках встречаются все виды муфт в зависимости от типа, мощности и конструкции главного двигателя. В установках, не имеющих передаточных механизмов (например, в малооборотных дизелях), чаще всего применяют жесткие муфты (рис. а, b). Фланцы жесткой муфты в разогретом состоянии запрессованы на вал или на конус и дополнительно зафиксированы призматической шпонкой. В энергетических установках с редуктором связь между редуктором и двигателем, а также с валом гребного винта осуществляется со стороны двигателя чаще всего через соединительную муфту, а со стороны гребного винта — через разобщительную. На рис. е показана упругая муфта. Она состоит из двух оснований, соединенных между собой гибкими прокладками, изготовленными из специальной резины. Такие муфты винтами крепятся к фланцам вала. Они могут передавать моменты независимо от направления вращения. За счет гибких вкладышей возможно выравнивание при перекашивании валов относительно друг друга.

Работа гидродинамических муфт основывается на гидравлическом принципе, схематично показанном на рис. с. Это можно представить себе так: насос, приводимый в движение двигателем, отсасывает жидкость из резервуара, и нагнетает ее в турбину. Жидкость под определенным давлением протекает через лопатки турбины, приводя ее в движение, и затем течет обратно в резервуар. При одинаковых размерах роторов насоса и турбины агрегат работает как гидравлическая муфта, при различных — он превращается в гидротрансформаторную передачу, позволяющую изменять частоту вращения ведомого вала. На практике роторы насосов и турбин находятся в специальном корпусе (рис. d). Действие гидродинамической муфты основывается на энергообмене между двумя полумуфтами (рис. d) с помощью рабочей среды и циркуляции жидкости. Эта циркуляция возникает только в том случае, когда первичная сторона и турбина имеют равные частоты вращения. У гидравлических муфт, используемых на судах, это скольжение составляет от 1,5 до 3%.

Судовые муфты

а, b — жесткие (глухие) муфты: 1 — полумуфта; 2 — фланец; 3 — шпоночная канавка со шпонкой. с — схема гидромуфты: 1, 2 — насосы; 3 — цистерна. d — схема гидромуфты (турбо-муфты); е — гибкая муфта. 4 — фланец; 5 — элемент муфты. f — электромагнитная муфта.

В судовых главных двигателях довольно часто применяют также электромагнитные индукционные скользящие муфты. Принцип действия подобной муфты состоит в использовании вращающего момента, возникающего вследствие воздействия вращающегося магнитного поля на индукционные токи. Внутренняя часть муфты расположена на ведущем вале. Обмотки полюсов через щетки и контактные кольца питаются постоянным током. Внешняя часть муфты имеет обмотку в виде беличьей клетки. Когда внешняя часть, приводимая в движение двигателем через вал, начинает вращаться и возбуждается, она вместе с валом, связанным с ней и ведущим, например, к редуктору, попадает в область вращения магнитного поля. За счет этого в обмотке типа беличьей клетки этой части муфты возникают индукционные токи. Эти токи, взаимодействуя с силовыми линиями магнитного поля, обусловливают возникновение момента вращения, вследствие чего внешняя часть муфты начинает вращаться вместе с внутренней. Таким образом вращение, мощность и момент вращения передаются от двигателя к валу редуктора. Часть муфты с обмоткой типа беличьей клетки должна — аналогично гидродинамической и электромагнитной муфте — вращаться медленнее, чем вращающееся магнитное поле, так как при одинаковой скорости вращения обеих частей не могли бы возникнуть индуктированные токи и передача вращающего момента была бы невозможна. Поэтому и в данном случае имеет место так называемое скольжение муфты. Редуктор главного двигателя должен передавать момент вращения и так изменять его частоту вращения, чтобы она имела оптимальную величину, необходимую для нормальной работы гребного винта. На судах чаще всего применяют механические редукторы, состоящие из зубчатых колес. С введением планетарного редуктора появилась возможность значительно уменьшить размеры и общую массу. В последнее время на новых судах все чаще используют планетарные редукторы в энергетических установках со среднеоборотными дизелями, газовыми или паровыми турбинами.

Читать еще:  Что такое механический кпд двигателя

Механический судовой редуктор

а — суммирующий; b — планетарный. 1 — вал турбины высокого давления; 2 — вал турбины низкого давления; 3, 5, 8, 9 — центральные солнечные шестерни; 4 — водило; 6 — свободный эпицикл; 7 — вал; 10 — тормозной эпицикл; 11 — свободное водило; 12 — полый вал; 13 — зубчатые колеса (3-я ступень); 14 — приводное зубчатое колесо гребного вала; 15 — гребной вал; 16 — гребной винт

Валопровод соединяет приводной двигатель с гребным винтом. Гребной вал, который в зависимости от расположения машинного отделения на судне может состоять из одной или нескольких соединенных через глухие муфты частей, должен передавать момент вращения двигателя на гребной винт. Гребной вал опирается на радиальные подшипники. Концевая часть проходит в уплотнительном сальнике, который предохраняет туннель гребного вала от попадания морской воды. На конусообразной концевой части гребного вала закреплен гребной винт (рис. а). Осевое давление, действующее со стороны гребного винта и передаваемое дальше через вал, воспринимается упорным подшипником. Принцип действия упорного подшипника изображен на рис. d-е. Такой подшипник старого типа состоит из взаимодействующего с опорными поверхностями гребня давления; опорные поверхности залиты металлом. На переднем ходу функционирует одна поверхность гребня давления, на заднем — другая.

Валопровод

а — общий вид; b — полумуфта; с — упорный подшипник; d, e — принцип действия упорного подшипника. 1 — гребной вал; 2 — сальник; 3 — полу- подшипник; 6 — переборочный сальник; 7 — муфта; 4 — промежуточный вал; 5 — опорный упорный подшипник; 8 — упорный вал

Гребной винт в настоящее время является почти единственным типом движителя. Он состоит из нескольких лопастей, радиально укрепленных на ступице. Во время вращения гребного винта вокруг своей оси на лопастях возникает сила давления, которая в конечном итоге обусловливает движение судна. Характерной величиной гребного винта является шаг. Его теоретическое значение, т. е. без учета скольжения, зависит от угла атаки лопасти гребного винта. Для достижения хорошего взаимодействия между главным двигателем и гребным винтом необходимо, чтобы параметры и особенно шаг винта имели определенные значения. Оптимальное взаимодействие будет достигнуто лишь при определенном состоянии нагрузки судна и при определенных погодных условиях (ветер, волнение и т. д.). Если эти значения отклоняются от заданных, то взаимодействие двигателя и гребного винта не приносит результата, заложенного в проекте. На практике это означает, что взаимодействие двигателя и относящегося к нему гребного винта будет наиболее эффективным, например, при полной нагрузке судна и при хорошей погоде. На судах, работающих в изменяющихся условиях, таких как буксиры или рыболовные суда (свободный ход, ход с тралом), движитель должен быть приспособлен к соответствующим условиям работы. Вместе с тем стало бы возможным одновременное использование полной мощности приводного двигателя при различных состояниях его нагрузки.

Судовой движитель

а — гребной винт с неподвижными лопастями; b — винт регулируемого шага; с — гребной винт в насадке; d — соосные гребные винты

Лопасти винта фиксированного шага отлиты вместе со ступицей или прочно привинчены к ней (см. рис. а). Изменять шаг можно на гребных винтах регулируемого шага ВРШ (рис. b). Лопасти гребного винта расположены на криволинейных дисках и укреплены на ступице винта так, что они могут поворачиваться. Применение ВРШ позволяет использовать нереверсивные двигатели в качестве судовых. Они могут работать и при постоянной частоте вращения, так как в этом случае можно осуществлять все маневры путем изменения угла атаки, т. е. от самого большого шага винта на переднем ходу, когда лопасти находятся в таком положении, что несмотря на вращение гребного винта, тяга не появляется (и поэтому судно не движется), до положения лопастей, соответствующего заднему ходу. Вначале ВРШ применяли только на буксирах, рыболовных и специальных судах, и только позднее их начали устанавливать на судах торгового флота. За счет установки ВРШ достигаются большая экономичность энергетических установок, возможность использования полной мощности двигателя при различной нагрузке, а также возможность применения нереверсивных ДВС или паровых турбин без турбин заднего хода. К преимуществам следует также отнести и возможность осуществления заднего хода при полной мощности двигателя.

Иногда на судах (особенно на судах речного флота) гребной винт устанавливают в насадке (см. рис. с). Такая конструкция позволяет улучшить уелввия работы гребного винта и повысить КПД. Диаметр судового движителя может достигать 9 м, а масса — 50 т. Гребные винты регулируемого шага имеют меньший диаметр. Преобладающее число судов имеет только один гребной винт, устанавливаемый в диаметральной плоскости судна. Встречаются также двухвинтовые суда, которые приводятся в движение либо от двух малооборотных, либо от четырех среднеоборотных дизелей, причем в последнем случае один гребной винт приводится в движение двумя двигателями. В редких случаях строятся трехвинтовые суда, например торпедные катера, на которых два бортовых движителя, приводятся в движение от высокооборотных дизелей через редукторную передачу, а средний гребной винт — от газовой турбины. Некоторые большие пассажирские суда и боевые корабли, например авианосцы, снабжаются четырьмя симметрично расположенными гребными винтами. В условиях постоянно растущих мощностей главных двигателей требуются гребные винты очень больших диаметров, что приводит к технологическим и производственным трудностям. Чтобы противодействовать этому и улучшить КПД, пытаются «устанавливать движители, вращающиеся в противоположных направлениях (см. рис. d). В этом случае необходимы сложные устройства, такие как полые гребные валы и специальные редукторные передачи. Наряду с гребными винтами в последнее время применяют крыльчатые движители. Они состоят из нескольких вращающихся навесных лопаткообразных лопастей изменяющегося профиля, укрепленных на плоском рабочем колесе. Рабочее колесо приводится в движение главным двигателем через гипоидный зубчатый редуктор. Вращающиеся лопаткообразные лопасти создают силу упора, действующую в направлении, зависящем от угла установки лопастей, как показано на рис. а. Во время работы движителя можно плавно изменять угол атаки лопастей.

Крыльчатый движитель

а — принцип действия; b — движитель Фойта-Шнейдера (вид сбоку); с — движитель Фойта Шнейдера (вид сверху); d — буксир с движителем Фойта-Шнейдера в носовой части судна; е — буксир с движителем Фойта-Шнейдера в кормовой части судна

I — «Стоп»; 2 — «Передний ход»; 3 — «Задний ход»; 4 — «Поворот на левый борт»; 5 — «Поворот на левый борт» (на заднем ходу); 6 — «Поворот на правый борт»; 7 — управляющий механизм; 8 — привод; 9 — лопасти; 10 — распределительные рычаги и тяги

Крыльчатый движитель может служить как в качестве пропульсивного движителя, так и в качестве руля. Судно, оснащенное двумя симметрично расположенными движителями, может двигаться в любом направлении. Недостатком является частая повреждаемость лопаткообразных лопастей, выступающих ниже днища судна. Крыльчатый движитель в основном используется на портовых буксирах и лоцманских судах, а также на судах портовой службы. Мощность подобных установок невелика: максимально она составляет 2200 кВт.

Читать еще:  Что такое аппазитный двигатель

Муфты и редукторы дизелей

Муфты. На судах, где среднеоборотные дизели применяют в качестве главных двигателей, а частота вращения винта небольшая по сравнению с частотой вращения валов этих дизелей, призе меняют зубчатые редукторы. Между дизелем и редуктором обычно устанавливают упругую муфту для устранения вибрации. Часто возникает необходимость в муфтах для разъединения дизеля и редуктора.

Такие упругие или гибкие соединения валов позволяют иметь некоторое смещение (децентровку) линии вала и амортизируют или устраняют вредное воздействие изменения значений крутящего момента вала дизеля. Муфты выполняют дополнительную функцию — служат в качестве соединительного и разъединительного устройства. По принципу действия муфты могут быть механическими, электрическими, гидравлическими или пневматическими. Обычно функции разъединения и соединения валов объединены в одной муфте.

Муфты представляют собой устройства, служащие для соединения или разъединения приводного агрегата (дизеля) от агрегата, который он приводит во вращение. Например, если два дизеля соединены с гребным валом посредством редуктора, с помощью муфты можно обеспечить вращение винта от одного или двух дизелей, а также можно производить реверсирование.

В гидравлической или жидкостной муфте для соединения ведущего колеса (импеллера) с ведомым рабочим колесом (рис. 2.23) используется масло, поэтому изнашивание этих двух деталей сведено к минимуму и муфта работает плавно. Рабочее колесо и импеллер имеют выемки, обращенные одна к другой, которые заполняются маслом при вращении этих деталей. Импеллер с приводом от дизеля при вращении сообщает маслу кинетическую энергию, которая передается рабочему колесу. Упорный подшипник монтируется на одном конце муфты для восприятия осевого усилия, развиваемого этим соединением.


Рис. 2.23. Гидравлическая муфта:
1 — упорный подшипник; 2 — ведущее колесо (крыльчатка); 3 — отверстия для спуска масла» циркулирующего в замкнутой системе; 4 — скрепляющая крышка (кожух); 5 — ведомое колесо (ротор); 6 — отверстие для подвода масла

Электромагнитная муфта состоит из двух электромагнитов. Один с обмоткой последовательного возбуждения с полюсами, прикрепленными к малому зубчатому колесу, с возбуждением от источника постоянного тока, подаваемого с борта судна (рис. 2.24). Второй электромагнит, с обмоткой, прикрепленной к коленчатому валу дизеля, возбуждается индуктивно через воздушный зазор (устройство обмотки на коленчатом валу подробно описано в гл. 14). Эти два электромагнита вместе образуют как бы электрогенератор. Так как магниты вращаются, то производится механическая, а не электрическая энергия. Муфта, таким образом, воспринимает механическую мощность от дизеля, преобразует ее в электрическую мощность, затем в механическую энергию на зубчатой паре колес. При использовании гидравлической муфты возникает небольшое различие в частоте вращения вала дизеля и ведомого вала, известное как скольжение. При этом ведомый вал вращается несколько медленнее ведущего.


Рис. 2.24. Электромагнитная муфта:
1 — вал редуктора; 2 — обмотка; 3 — от вала дизеля; 4 — обмотка типа «беличья клетка»; 5 — коллектор

Редукторы. Редукторы используются для уменьшения частоты вращения валов среднеоборотных дизелей до частоты вращения винта. Передаточное число от 2: 1 до 4: 1 характерно для современных судовых энергетических дизельных установок.

Зубчатые редукторные устройства похожи на устройства, применяемые в турбинах, которые описаны в гл. 3.

Реверсирование. Если редуктор используется с дизелем, реверсивное устройство может быть соединено с дизелем так, что сам дизель при реверсировании не изменяет направление вращения вала. На судах, где используется винт регулируемого шага (ВРШ), нет необходимости реверсировать главный двигатель. Тем не менее, когда это необходимо при работе судна на маневрах, время впрыскивания топлива в цилиндры должно быть изменено.

В дизелях, где используются выпускные тарельчатые клапаны, их настройка также должна быть соответствующим образом изменена. Если топливные насосы имеют толкатели, то топливные кулачки на распределительном валу должны быть передвинуты для возможности работы на задний ход. Это можно сделать благодаря наличию на распределительном вале специальных кулачков для реверса путем передвижения распределительного вала вдоль горизонтальной оси до требуемого положения. В качестве альтернативы может быть использована специальная муфта, обеспечивающая угловое проскальзывание вала топливного кулачка относительно распределительного вала на участке реверса.

Кулачок топливного насоса и разъединительная муфта углового проскальзывания показаны на рис. 2.25. Форма кулачка такова, что впрыскивание топлива в цилиндр дизеля начинается при подходе поршня к верхней мертвой точке, примерно в положении около 10° поворота коленчатого вала (ПКВ) до в. м. т. и заканчивается примерно в положении поршня 5° ПКВ после в. м. т. Затем наступает период покоя, когда плунжер насоса не двигается. Полный поворот (реверс) кулачка будет симметричен этому положению, как показано на рис. 2.25. Угол, образующийся между в. м.т. при вращении вала топливного кулачка вперед и назад, называется «потерей движения», необходимой для перехода на вращение вала дизеля назад. Для реверса применяется муфта или сервомотор с лопастями, прикрепленными к кулачковому валу, которые могут передвигаться в соответствии с передвижением кулачкового вала, приводимого от коленчатого вала. Лопасть, как видно из рис. 2.25, удерживается в положении «работа вперед» под воздействием масла, находящегося под давлением. Когда масло поступит под давлением по каналу, лопатка повернется на угол «потери движения» и обеспечит подачу топлива для обеспечения работы дизеля при заднем ходе. Воздушная пусковая система изменяет настройку посредством передвижения распределительного вала или путем непосредственной подачи воздуха в пусковой воздухораспределитель для изменения положения кулачков. Выпускные, или тарельчатые, клапаны имеют свою собственную муфту или сервомотор для обеспечения перевода на задний ход.


Рис. 2.25. Схемы реверса:
а — работа кулачка топливного насоса; 1 — наполнение топливом; 2 — впрыскивание топлива до в.м.т.; 3 — положение поршня в в.м.т.; 4 — впрыскивание топлива после прохождения поршнем в.м.т.; 5 — концентрическая часть профиля кулачка (не перемещающая сопряженную деталь-ролик); 6 — работа «вперед»; 7 — работа «назад»; 8 — впрыскивание топлива после прохождения поршнем в.м.т.; 9 — потеря движения плунжера насоса; 10—кулачок топливного насоса, 6 — разъединительная муфта: 1 — канал для подачи масла (рабочей жидкости); 2 — кулачковый (распределительный) вал; 3 — канал для стока масла; 4 — вращающаяся лопасть; 5 — зубчатый привод распределительного вала от коленчатого вала через промежуточные шестерни; 6 — потеря движения (скольжение)

Что такое муфта судового двигателя

На всех главных судовых и транспортных двигателях должна быть предусмотрена возможность вращения коленчатого вала в обратную сторону.

Для судовых установок это достигается одним из следующих способов:
1) установкой реверсивных двигателей;
2) использованием реверсивной муфты или реверс-редуктора;
3) использованием винта регулируемого шага.

Наибольшее распространение получили двигатели, оборудованные реверсивными устройствами, которые обеспечивают изменение направления вращения коленчатого вала, и двигатели, снабженные реверсивно-разобщительными муфтами. Винты регулируемого шага (в. р. ш.) до настоящего времени применялись лишь на отдельных судах.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

На рис. 1 приведена схема реверсивного устройства с ручным приводом. Движение маховичка, вращаемого от руки, передается червячным зацеплением к вертикальному валику. От него через конические зубчатые шестерни движение передается горизонтальному валу. При вращении вала кривошипа тяга 20 перемещает клапанный толкатель, в результате чего ролик отжимается от кулачной шайбы. После этого кулачки, имеющиеся на вертикальном валу, воздействуя на рычаги рамки, сидящей на оси и соединенной шарниром с распределительным валом, перемещают распределительный вал вдоль его оси так, что под ролики толкателей будут подведены шайбы обратного хода. Далее вращением кривошипа ролик толкателя снова приближается к шайбе, но уже обратного хода.

Так как реверсирование возможно только после остановки двигателя, а реверсивный механизм связан с топливной аппаратурой, вертикальный валик вращается только при выключенных топливных насосах. Это достигается с помощью следующего устройства. Горизонтальный валик имеет кулачок, плотно входящий выступом в прорезь шайбы, сидящей на вертикальном валике. Поворот горизонтального валика выводит кулачок из прорези шайбы и освобождает валик. Одновременно с поворотом валика другой кулачок, воздействуя через тягу на топливный насос, выключает его. Пуск двигателя производится пусковой рукояткой. Нижнее плечо рычага рукоятки при нажатии на шток главного маневрового клапана открывает его, и сжатый воздух поступает к пусковым клапанам цилиндров; одновременно с поворотом пусковой рукоятки тяга поворачивает механизм валика, выключая топливные насосы. После пуска двигателя в ход отвода пускового рычага в первоначальное положение воздух из пусковой магистрали выпускается при помощи скалки, поднимаемой тягой. Маховичок служит для регулирования числа оборотов валика двигателя путем воздействия на регулирующий валик червячной передачей 9—17, кулачком и тягами. Поворот регулирующего валика вызывает изменение количества подаваемого топливными насосами топлива, благодаря чему и достигается регулирование скорости вращения вала двигателя.

Читать еще:  Асинхронный двигатель при работе от ибп

Схема реверсивного механизма с устройством для перемещения распределительного вала представлена на рис. 2.

При открытии главного пускового клапана воздух из баллона через редукционный клапан поступает к воздухораспределителю и клапанной коробке поста управления. От воздухораспределителя в соответствии с порядком работы цилиндров дизеля сжатый воздух в начале такта расширения поступает через автоматические пусковые клапаны в цилиндры и, действуя на поршни, приводит во вращение коленчатый вал. Кулачковый вал воздухораспределителя приводится во вращение от коленчатого вала двигателя через шестеренчатую передачу.

Пуск и реверсирование осуществляются следующим образом. Ре-версивно-пусковая рукоятка устанавливается в положение, соответствующее необходимому направлению вращения коленчатого вала (вперед или назад). При этом открывается клапан воздушного цилиндра подъема клапанных рычагов. Штанги клапанов и толкателей поднимаются вверх, распределительный вал передвигается в пусковое положение, и кулачковые валы топливных насосов через эксцентрик и рычаг устанавливаются на необходимую подачу топлива. После этого рукоятка устанавливается в нормальное положение. При этом воздух из воздушного цилиндра клапанных рычагов выпускается, приводы клапанов опускаются, и ролики вступают в соприкосновение с находящимися под ними кулачками.

Затем нажимается пусковая кнопка переднего или заднего хода, воздух из клапанной коробки поста управления подается к соответствующему воздушному цилиндру воздухораспределителя, кулачковый валик перемещается в осевом направлении, приподнимая своими кулаками клапаны воздухораспределителя, благодаря чему воздух поступает в рабочие цилиндры. Пусковую кнопку надо держать нажатой до тех пор, пока двигатель не начнет работать на топливе. После этого кнопку отпускают, в результате чего воздух удаляется из цилиндра и кулачковый вал воздухораспределителя под действием пружины возвращается в нейтральное положение.

В пусковом положении число оборотов двигателя должно составлять 400—500 об/мин. Через одну-две минуты после пуска двигателя реверсивно-пусковую рукоятку переводят в рабочее положение. При этом происходит дальнейшее осевое перемещение распределительного вала, и под ролики толкателей всасывающих клапанов устанавливаются кулачки шайб, после чего двигатель начинает работать при нормальном газораспределении. Если требуется изменить направление вращения двигателя или быстро его остановить, топливную рукоятку необходимо передвинуть в положение нулевой подачи.

Реверсивно-разобщительные муфты, устанавливаемые на двигателях с односторонним направлением вращения вала, должны обеспечивать надежное и плавное сцепление коленчатого вала двигателя с приводным валом. Это может быть осуществлено посредством гидравлических или фрикционных муфт.

Гидравлические муфты находят применение в ряде специальных установок, в которых к одному приводному валу подсоединяют несколько двигателей. Однако в рассматриваемом диапазоне передаваемых мощностей вес, габарит и сложность устройства гидравлических муфт затрудняют их применение. Поэтому на судах, где вопросы экономии веса и уменьшения размеров механизмов имеют первостепенное значение, в основном используются фрикционные муфты, а гидравлические имеют ограниченное применение.

Для надежного соединения валов с помощью фрикционной муфты необходимо, чтобы площади поверхностей трения имели покрытие из соответствующего фрикционного материала, а силы, с которыми эти поверхности прижаты друг к другу, были достаточно большими и могли с избытком обеспечить передачу максимального крутящего момента двигателя. Плавное включение фрикционной муфты достигается соответствующим подбором поверхностей трения и скорости нарастания силы их сцепления.

В фрикционных муфтах переднего хода быстроходных двигателей поверхности трения обычно представляют собой набор стальных и латунных дисков или же конусы, покрытые специальным фрикционным материалом и перемещаемые рычагами. Поверхностями трения в муфтах заднего хода обычно служат стальные ленты, облицованные фрикционным материалом.

В целях упррщения управления фрикционные муфты и реверсивный механизм объединяют в общий агрегат, управляемый одним рычагом. Планетарные механизмы, состоящие обычно из цилиндрических или конических шестерен, весьма удобны для использования в реверсивных муфтах. Одним из положительных свойств планетарных механизмов заднего хода является то, что при включении муфты на передний ход реверсивный механизм вращается как одно целое, в связи с чем шестерни на переднем ходу не работают и не изнашиваются.

На рис. 3 показана конструкция реверсивной многодисковой муфты с цилиндрическими шестернями, которая предназначена для изменения направления вращения вала гребного винта при неизменном направлении вращения коленчатого вала, для разобщения вала гребного винта и коленчатого вала, а также для сцепления этих валов.

Реверсивная муфта состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки корпуса с уплотнительным устройством и упорно-опорными подшипниками, вала соединения муфты с двигателем, вала соединения ее с валом гребного винта, барабана с сателлитов!, ми шестернями, барабана с дисками трения, механизма переключТ ния и бугеля. В случае необходимости снизить число оборотов винта редуктор можно установить после реверсивной муфты. В большинстве случаев разобщительная муфта, реверсивный механизм и редуктор объединяются в одном корпусе.

Во время работы на холостом ходу рычаг включения находится в вертикальном положении. При этом диск переключения не прижимает диски переднего и заднего хода, в результате чего оба вала остается разобщенными между собой. Для включения муфты на передний ход необходимо рычаг подать вперед (от себя). При этом нажимной диск прижмется к диску переднего хода, передавая вращающий момент валу редуктора, который будет вращать вал гребного винта. При включении муфты на задний ход рычаг перемещают до упора на себя.

Реверсивная муфта с коническими шестернями и многодисковым фрикционным сцеплением показана на рис. 4. Ведущая коническая шестерня закреплена при помощи шпонки на пустотелом валу, который уложен на радиальный шарикоподшипник. Ведомая коническая шестерня при помощи шпонки посажена на соединительном валу и опирается на двухрядный роликовый подшипник. Соединительный вал передним концом соединяется с радиальным роликовым подшипником, наружная обойма которого запрессована в кольцевую выточку фланца пустотелого вала. Барабан реверсивной муфты с боковыми втулками свободно висит на ступицах ведущей и ведомой шестерен, опираясь на них через подшипники.

В корпусе установлены три малые конические шестерни, соединяющие ведущую и ведомую шестерни. Малые шестерни свободно вращаются на пальцах, установленных в подшипниках. На фланце в чаше собран фрикцион муфты, состоящий из ведущих, ведомых и упорных дисков. Рычагом переключения через систему рычагов нажимного механизма производится включение и выключение дисков сцепления. При движении вперед вал гребного винта соединяется с коленчатым валом двигателя через фрикцион, связанный с фланцем пустотелого вала. При этом конические шестерни вращаются без нагрузки вместе с барабаном. При заднем ходе направление вращения вала гребного винта изменяется в обратную сторону через передачу конических шестерен, причем направление вращения коленчатого вала остается неизменным. Барабан при этом удерживается ленточным тормозом, а последний — рычажным механизмом. Диски муфты сцепления, а также тормозная лента имеют антифрикционные накладки (ферродо).

В настоящее время большое распространение получили гидравлически управляемые муфты, причем в них в качестве рабочей жидкости используется смазочное масло, подаваемое специальным насосом. Преимуществом таких муфт является то, что они управляются через золотниковое устройство, с помощью которого масло подается под давлением в одну из полостей переднего либо заднего хода. Управление золотником можно осуществить дистанционно посредством простейшего дистанционного привода. Поэтому муфты с гидравлическим управлением чрезвычайно легко приспособить для управления с мостика.

Реверс-редуктор объединяет одноступенчатый шестеренчатый редуктор и реверсивный фрикционный механизм сцепления.

Последний представляет собой фрикционную сухую непостоянно замкнутую дисковую муфту, имеющую два неодновременно включаемых диска. Фрикционная облицовка ведомых дисков выполнена из асбобакелитовой массы. Перемена направления вращения осуществляется поворотом рычага: на дизель — передний ход, от дизеля — задний ход. При вертикальном нейтральном положении рычага вал реверс-редуктора разъединен с коленчатым валом дизеля, и дизель работает вхолостую.

Основными деталями реверс-редуктора являются: корпус, ведущие шестерни переднего и заднего хода, валы переднего и заднего хода, ведомые шестерни, паразитная шестерня и детали фрикционной муфты. Корпус реверс-редуктора имеет фланец с центрирующим буртиком для присоединения к кожуху маховика дизеля. Поперек внутреннего пространства корпуса располагается перегородка, отделяющая полость шестеренчатых передач от механизма фрикционной муфты. Задняя стенка корпуса двойная. Полость между стенками служит для циркуляции охлаждающей воды.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector