Серво-моторы для перемены хода

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

По мере увеличения размеров деталей парораспределения и их веса соответственно увеличивается и трение в шарнирах при переводе камня кулисы в новое положение. Увеличенный диаметр золотника и кроме того удлиненный его ход также обусловливают необходимость затрачивания больших усилий для передвижения золотника в новое положение.

Для облегчения работы машиниста по управлению паровозом применяются серво-моторы для перемены хода. Здесь мускульная работа человека заменяется работой сжатого воздуха (или пара) в цилиндре серво-мотора. Впустив в нужную полость этого цилиндра сжатый воздух, машинист перемещает поршень, соединенный тягой с рычагом переводного вала. При нулевой отсечке поршень стоит по средине своего хода.

Некоторые наши старые паровозы (например часть паровозов сер. «Е», «Уу», «9Ч») оборудованы серво-моторами. В силу целого ряда конструктивных дефектов и незнакомства бригад и депо с этими приборами последние в свое время не получили распространения.

В настоящее время серво-моторами оборудуются паровозы сер. «ИС». На паровозах сер. «ФД» эти приборы не ставились до 1936 г. Теперь завод приступает к выпуску паровозов сер. «ФД* также с серво-моторами.

Серво-моторы по своему устройству разделяются на три основных Группы: у первой переводный винт сохраняется, но в самом начале его вращения рукой машиниста на помощь последнему приходит сжатый воздух, значительно облегчающий дальнейшее вращение винта. Эта группа серво-моторов-наиболее старая, но вместе с тем достаточно жизнеспособная, как это мы увидим в дальнейшем. Такие приборы стоят на некоторых паровозах сер. «в», «Уу»; частью поставлены также и на паровозах сер. «ИС».

Вторая группа, получившая крайне незначительное распространение (США), имеет переводное устройство без винта; в будке располагается трехходовый кран с тремя положениями; в крайних положениях пробки производится впуск воздуха в ту или другую полость цилиндра серво-мотора; в среднем положении пробки-положении перекрыши-обе полости заполнены сжатым воздухом и разобщены как одна от другой, так и от главного воздушного резервуара .и от атмосферы. Для перевода камня кулисы в новое положение машинист перебрасывает рычажок в то или иное крайнее положение и смотрит на начавший двигаться вдоль рейки указатель отсечки. В нужный момент машинист ставит рычажок в исходное среднее положение. К рейке, установленной в будке, идет длинная легкая тяга от рычага переводного вала. Прибор достаточно неудобен и большого распространения не получил.

Значительно более совершенными являются приборы третьей группы-с автоматической остановкой камня в новом положении. Машинист ставит имеющийся у него под рукой рычаг на нужное место дуги «сегмента», и камень, тотчас же начавший свое перемещение по пазу кулисы, сам останавливается затем в нужном месте по длине кулисы. Систем таких реверсов имеется несколько. Одной из наиболее рациональных (надежность работы, невысокая стоимость, редкий и достаточно простой ремонт) считаем серво-мотор системы «Алко», поставленный по нашему требованию на всех десяти паровозах сер. «ТА » и «ТБ», примененный с некоторой переделкой схемы и на паровозах сер. «ИС». Его начинают применять и на паровозах сер. «ФД» последних выпусков.

Общий вид оригинального серво-мотора «Алко» показан на фиг. 383. Основной частью серво-мотора является цилиндр, от штока поршня которого идет тяга к рычагу переводного вала. От рычага машиниста идет легкая тяга (газовая труба) к большому рычагу цилиндра серво-мотора. К последнему подводится сжатый воздух, а при отсутствии его-свежий пар от пароразборной колонки. Трубопроводы и арматура их показаны на фиг. 383; назначение труб и вентилей понятно из чертежа. •

Цилиндр серво-мотора и рычаги его показаны на фиг. 384. Сбоку цилиндра устанавливается главный распределительный рычаг АС, нижняя точка которого С соединена серьгой с крейцкопфом цилиндра, а верхняя точка А шарнирно соединена с кривошипом АК, ясно показанным на левой (поперечной) проекции цилиндра. Кривошип насажен на хвостовик золотничка, управляющего впуском воздуха в ту или другую полость цилиндра.

Точка В рычага АС соединяется тягой с рычагом машиниста. При нулевой отсечке рычаг АС, а также и рычаг машиниста расположены вертикал ь-н о. Для перевода камня кулисы на некоторую отсечку переднего хода машинист ставит свой рычаг на определенное место передней половины дуги рычага, т. е. перемещает точку В рычага АС в положение Е. Нижняя точка рычага АС неподвижна, так как она связана с поршнем, удерживаемым на месте сжатым воздухом в полостях цилиндра. Следовательно, рычаг АС, повернувшись вокруг точки С как относительно центра, займет положение С77. Кривошип золотничка повернется вокруг центра, и верхняя точка займет положение Г. Сжатый воздух будет выходить из правой полости цилиндра. Поршень немедленно придет в движение (перемещаясь вправо), и связанная с ним точка С рычага АС будет также перемещаться, вращаясь при этом вокруг точки Е, новое положение которой уже зафиксировано машинистом. Перемещение поршня и вращение рычага будет продолжаться до тех пор, пока основной рычаг не займет положение АО, при котором кривошип золотничка снова будет расположен вертикально. В этот момент поло сти цилиндра снова будут разобщены одна от другой, и система получит новое расположение деталей, соответствующее новому положению камня в кулисе? т. е. новой отсечке. Таким образом прибор перемещает камень самостоятельно*

6. Серво-моторы для перемены хода

согласно заданному машинистом 1 требующемуся новому изменению отсечки.

1 Подробное описание устройства цилиндра, золотничка и др. деталей серво-мотора «Алко» см.: 1) Американская паровозная энциклопедия 1930 г., 2) книга «Паровоз «ФД» и 3) книга «Паровозы *ФД» и «ИС». Последние две книги-изд. Редбюро Трансмаша.

6. Серво-моторы для перемены хода

Недостатком прибора является дрожание камня в кулисе и, как следствие этого, беспрерывные небольшие колебания отсечки. Получается это дрожание из-за отсутствия жесткого фиксирования поршня на одном месте; упругость воздуха, находящегося в полостях цилиндра, позволяет иметь поршню небольшие «упругие» перемещения: действительно, если камень в кулисе самопроизвольно переместится хотя бы на несколько мм в сторону, сместится точка С рычага АС и точка А сместится в другую сторону и откроет выход воздуха из той полости цилиндоа, которая «помогала» самопроизвольному перемещению камня. Поршень серво-мотора и камень кулисы сейчас же вернутся в исходное положение. Но дрожание кашя таким образом в этой системе воздушного реверса оказывается неизбежным. Неудобства в нормальной эксплуатации в этом дрожании камня, конечно, нет, но при испытании паровозов дрожание камня очень заметно отражается на индикаторных диаграммах.

Вторым недостатком является неудовлетворительная работа паром, быстро приводящим в негодность манжеты поршня, изготовляющиеся из прорезиненного брезента. Поэтому к использованию пара нужно прибегать в исключительных случаях.

6. Серво-моторы для перемены хода
Фиг. 385.

Наконец,, третьим недостатком является отсутствие возможности перевода камня вручную (на холодном паровозе).

Прибор сам по себе очень надежен и прост, почему и получил широкое распространение в США.

При выборе типа серво-мотора для паровозов сер. «ИС» в свое время в быв. Локомотивопроекте остановились на серво-моторе «Алко», введя в кинематику устройства небольшое, но всё же существенное видоизменение. На фиг. 385 показана схема прибора. Винт сохранен, и тяга от него соединяется с рычагом серво-мотора. Тяга а от винта |в своей передней части заканчивается удлиненным отверстием, имеющим горизонтальные зазоры на 15 мм в каждую сторону от валика. Поэтому при первоначальном перемещении гайки винта в первую очередь серьгой си рычагом й повертывается рычаг т - е серво-мотора, и уже затем сжатый воздух облегчает работу машиниста. Таким образом устраняются два дефекта оригинального серво-мотора «Алко»-отсутствие жесткого фиксирования отсечки и отсутствие переводного винта. Заметим, что в эксплуатационных условиях эти дефекты серво-мотора «Алко» несущественны, тем более, что весь механизм «Алко» несколько проще сконструированного Локомо-тивопроектом.

На паровозах сер. «ФД», как указано выше, начинают получать применение типовые приборы «Алко» без переводного винта.

ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ

экипаж паровоза

РАЗДЕЛ А. РАМА

ГЛАВА I ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ РАМЫ

⇐ | Рычаги и тяги парораспределения || Конструкции паровозов || Нагрузки, воспринимаемые рамой | ⇒