ICE реверсивни устройства
Всички основни морски и транспортни двигатели трябва да могат да въртят коляновия вал в обратна посока.
За корабните инсталации това се постига по един от следните начини: 1) чрез инсталиране на реверсивни двигатели; 2) използване на съединител за заден ход или задна предавка; 3) с помощта на винта за регулиране на стъпката.
Най-разпространени са двигателите, оборудвани с реверсивни устройства, които осигуряват промяна на посоката на въртене на коляновия вал, и двигатели, оборудвани с реверсивни изключващи съединители. Витлата с регулируема стъпка (V. R. W.) досега са били използвани само на отделни кораби.
На фиг. 1 е показана схема на реверсивно устройство с ръчно задвижване. Движението на ръчното колело, завъртяно на ръка, се предава от червячна предавка към вертикална ролка. От него чрез конусни зъбни колела движението се предава на хоризонтален вал. Когато коляновият вал се върти, прътът 20 премества повдигача на клапана, в резултат на което ролката се притиска от гърбицата. След това гърбиците, разположени на вертикалния вал, действащи върху лостовете на рамката, разположени на оста и свързани с панта към разпределителния вал, преместват разпределителния вал по оста му, така че обратните шайби да бъдат поставени под тласкащите ролки. Освен това, чрез завъртане на манивелата, тласкащата ролка отново се приближава до шайбата, но вече на заден ход.
Тъй като заден ход е възможен само след спиране на двигателя и механизмът за заден ход е свързан с горивното оборудване, вертикалната ролка се върти само когато горивните помпи са изключени. Това се постига със следното устройство. Хоризонталната ролка има гърбица, която приляга плътно с издатина в слота на шайбата, разположена върху вертикалната ролка. Завъртетехоризонталната ролка извежда гърбицата от слота на шайбата и освобождава ролката. Едновременно с въртенето на ролката друга гърбица, действаща чрез тягата върху горивната помпа, я изключва. Стартирането на двигателя се извършва от стартова дръжка. Долното рамо на лоста на дръжката, когато стеблото на главния маневреен клапан се натисне, го отваря и сгъстеният въздух тече към стартовите клапани на цилиндрите; едновременно със завъртането на стартовата дръжка, прътът завърта ролковия механизъм, изключвайки горивните помпи. След стартиране на двигателя по време на прибиране на стартовия лост в първоначалното му положение, въздухът се освобождава от стартовата линия с помощта на точилка, повдигната от прът. Ръчното колело се използва за регулиране на броя на оборотите на ролката на двигателя чрез въздействие върху управляващата ролка с червячна предавка 9-17, гърбица и пръти. Въртенето на управляващата ролка предизвиква промяна в количеството гориво, подавано от горивните помпи, поради което се постига регулиране на скоростта на въртене на вала на двигателя.
Схемата на реверсивния механизъм с устройство за преместване на разпределителния вал е показана на фиг. 2.
Когато главният пусков клапан е отворен, въздухът от цилиндъра през редуцирния клапан навлиза във въздухоразпределителя и вентилната кутия на контролната станция. От въздушния разпределител, в съответствие с реда на работа на дизеловите цилиндри, в началото на такта на разширение сгъстеният въздух навлиза в цилиндрите през автоматични пускови клапани и, действайки върху буталата, задвижва коляновия вал. Разпределителният вал на въздухоразпределителя се задвижва от коляновия вал на двигателя чрез зъбна предавка.
Стартирането и заден ход се извършват по следния начин. Реверсивната стартова ръкохватка се настройва в позиция, съответстваща на необходимата посока на въртенеколянов вал (напред или назад). Това отваря вентила на въздушния цилиндър за повдигане на лостовете на вентила. Клапанът и тласкачът се повдигат, разпределителният вал се премества в изходна позиция и разпределителните валове на горивните помпи се настройват на необходимото подаване на гориво чрез ексцентрика и лоста. След това дръжката се поставя в нормално положение. Това освобождава въздуха от въздушния цилиндър на лостовете на клапаните, спуска задвижващите механизми на клапаните и ролките влизат в контакт с гърбиците под тях.
След това се натиска бутонът за пускане напред или назад, въздухът от клапанната кутия на контролната станция се подава към съответния въздушен цилиндър на разпределителя на въздуха, ролката на гърбицата се движи в аксиална посока, повдигайки вентилите на разпределителя на въздуха с юмруци, поради което въздухът навлиза в работните цилиндри. Бутонът за стартиране трябва да се държи натиснат, докато двигателят започне да работи с гориво. След това бутонът се освобождава, в резултат на което въздухът се отстранява от цилиндъра и разпределителният вал на разпределителя на въздуха се връща в неутрално положение под действието на пружината.
В изходна позиция оборотите на двигателя трябва да бъдат 400-500 об / мин. Една-две минути след стартиране на двигателя ръкохватката за реверс-старт се прехвърля в работно положение. В този случай има допълнително аксиално движение на разпределителния вал и под ролките на тласкачите на смукателните клапани са монтирани гърбици на шайби, след което двигателят започва да работи с нормално разпределение на газа. Ако искате да промените посоката на въртене на двигателя или бързо да го спрете, дръжката за гориво трябва да се премести в положение на нулево подаване.
Монтирани реверс-разединяващи съединителипри двигатели с еднопосочна посока на въртене на вала, те трябва да осигурят надеждно и плавно зацепване на коляновия вал на двигателя с задвижващия вал. Това може да стане с помощта на хидравлични или фрикционни съединители.
Хидравличните съединители се използват в редица специални приложения, където няколко двигателя са свързани към един и същ задвижващ вал. Въпреки това, в разглеждания диапазон на предаваните мощности, теглото, размерите и сложността на хидравличните съединители усложняват тяхното приложение. Следователно на кораби, където проблемите на спестяване на тегло и намаляване на размера на механизмите са от първостепенно значение, се използват главно фрикционни съединители, а хидравличните са с ограничена употреба.
За надеждно свързване на валовете с помощта на фрикционен съединител е необходимо зоните на триещите се повърхности да бъдат покрити с подходящ фрикционен материал, а силите, с които тези повърхности се притискат една към друга, да са достатъчно големи, за да осигурят прехвърлянето на максималния въртящ момент на двигателя в излишък. Плавното зацепване на фрикционния съединител се постига чрез правилния избор на триещи се повърхности и скоростта на увеличаване на тяхната сила на сцепление.
В предните фрикционни съединители на високоскоростни двигатели триещите се повърхности обикновено са набор от стоманени и месингови дискове или конуси, покрити със специален фрикционен материал и задвижвани от лостове. Триещите се повърхности в реверсивните съединители обикновено са стоманени ленти, облицовани с фрикционен материал.
За да се опрости управлението, фрикционните съединители и реверсивният механизъм са комбинирани в общ блок, управляван от един лост. Планетарните предавки, обикновено състоящи се от цилиндрични или конусни зъбни колела, са много удобни за използване в реверсивни съединители.Едно от положителните свойства на планетарните задни предавки е, че при включване на съединителя на предна предавка, задна предавка се върти като цяло и следователно зъбните колела на предна предавка не работят и не се износват.
На фиг. 3 показва конструкцията на реверсивен многопластов съединител с цилиндрични зъбни колела, който е предназначен да променя посоката на въртене на витловия вал с непроменена посока на въртене на коляновия вал, да разделя витловия вал и коляновия вал, както и да зацепва тези валове.
Реверсивният съединител се състои от следните основни части: корпус, капак на корпуса с уплътнително устройство и опорни лагери, вал, свързващ съединителя с двигателя, вал, свързващ го с карданния вал, барабан със сателити!, зъбни колела, барабан с фрикционни дискове, превключващ механизъм и вилка. Ако е необходимо да се намали броят на оборотите на винта, скоростната кутия може да се монтира след реверсивния съединител. В повечето случаи изключващият съединител, реверсивният механизъм и скоростната кутия са комбинирани в един корпус.
По време на празен ход лостът за захващане е във вертикално положение. В този случай превключващият диск не притиска дисковете за преден и заден ход, в резултат на което двата вала остават разединени един от друг. За да включите съединителя при движение напред, лостът трябва да бъде натиснат напред (далеч от вас). В този случай притискащата плоча ще бъде притисната към предния задвижващ диск, предавайки въртящ момент към вала на скоростната кутия, който ще върти вала на витлото. Когато съединителят е включен на заден ход, лостът се премества докрай към себе си.
Реверсивен съединител с конусни зъбни колела и многодисков фрикционен съединител е показан на фиг. 4. Задвижващата конична предавка е закрепена къмкух вал, който е положен върху сачмен лагер с дълбок канал. Задвижваното конусно зъбно колело е закрепено към свързващия вал и се поддържа от двуредов ролков лагер. Свързващият вал е свързан с предния си край към радиален ролков лагер, чийто външен пръстен е притиснат в пръстеновидната вдлъбнатина на фланеца на кухия вал. Реверсивният барабан на съединителя със странични втулки виси свободно на главините на задвижващите и задвижваните зъбни колела, като се опира на тях чрез лагери.
В корпуса са монтирани три малки конусни зъбни колела, свързващи задвижващите и задвижваните зъбни колела. Малките зъбни колела се въртят свободно на щифтове, монтирани в лагери. На фланеца в купата е монтиран триещият съединител, състоящ се от задвижващи, задвижвани и натискащи дискове. Лостът за превключване чрез системата от лостове на притискащия механизъм включва и изключва дисковете на съединителя. При движение напред витловият вал е свързан с коляновия вал на двигателя чрез фрикционен съединител, свързан към фланеца на кухия вал. В този случай конусните зъбни колела се въртят без натоварване заедно с барабана. При движение на заден ход посоката на въртене на карданния вал се обръща чрез предаване на конусни зъбни колела, докато посоката на въртене на коляновия вал остава непроменена. В този случай барабанът се държи от лентова спирачка, а последният от лостов механизъм. Дисковете на съединителя, както и спирачната лента са с антифрикционни накладки (феродо).
Понастоящем широко се използват хидравлично управлявани съединители, които използват като работна течност смазочно масло, доставяно от специална помпа. Предимството на такива съединители е, че те се управляват чрез макарно устройство, през което се подава масло под налягане в една от кухините на предната частили обратно. Макарата може да се управлява дистанционно с помощта на просто дистанционно устройство. Поради това хидравлично управляваните съединители са изключително лесни за адаптиране към управлението на моста.
Задната предавка съчетава едностепенен редуктор и механизъм на фрикционния съединител за заден ход.
Последният е фрикционен сух непостоянно затворен дисков съединител с два диска, които не се активират едновременно. Фрикционната накладка на задвижваните дискове е от азбесто-бакелитова маса. Промяната на посоката на въртене се извършва чрез завъртане на лоста: за дизел - напред, от дизел - назад. Във вертикално неутрално положение на лоста валът на задната предавка е изключен от коляновия вал на дизеловия двигател и дизеловият двигател работи на празен ход.
Основните части на задната предавка са: корпус, предни и задни задвижващи зъбни колела, предни и задни валове, задвижвани зъбни колела, празна предавка и части на фрикционния съединител. Корпусът на реверса има фланец с центриращо рамо за закрепване към корпуса на маховика на дизела. През вътрешното пространство на корпуса е разположена преграда, която отделя кухината на зъбните колела от механизма на фрикционния съединител. Задната стена на кутията е двойна. Кухината между стените служи за циркулация на охлаждащата вода.