Гидромуфта привода вентилятора двигателей КамАЗ 740.

Гидромуфта привода вентилятора (см. рис.) передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору и гасит инерционные нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта расположена соосно с коленчатым валом.

Гидромуфта привода вентилятора: 1 — передняя крышка; 2 — корпус подшипника; 3 — кожух: 4, 8, 13, 19 — шариковые подшипники; 5 — трубка корпуса подшипника; 6 — ведущий вал; 7 — вал привода гидромуфты; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 — шкив привода генератора и жидкостного насоса; 12 — вал шкива; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал; 17, 20 — манжеты; 18 — прокладка; 21 — маслоотражатель.

Передняя крышка 1 блока и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.

Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шариковых подшипниках 8 и 19. Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой вал 7. Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 16 вентилятора, составляют ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шариковых подшипниках 4 и 13. Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17 и 20.

На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. На ведущем колесе их 33, на ведомом 32. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Крутящий момент с ведущего колеса 10 гидромуфты на ведомое 9 передается при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части зависит от количеств масла, поступающего в гидромуфту.

Вентилятор служит для создания потока воздуха через радиатор. Вентилятор осевого типа, пятилопастный, крепится на ступице ведомого вала гидромуфты, размещен в кожухе, который уменьшает поток воздуха через сердцевину радиатора. Привод вентилятора гидравлический и состоит из гидромуфты и выключателя.

Рис. 20. Гидромуфта привода вентилятора двигателя автомобиля

КамАЗ-4310: 1 — ступица вентилятора; 2 — вал шкива; 3, 17 — манжеты; 4 — шкив; 5 — корпус подшипника; 6 — корпус-кронштейн; 7 —кожух ведущего колеса; 8, 15, 16 — подшипники шариковые; 9 — подшипник упорный; 10 —уплотнитель ведущего вала; 11— крышка корпуса-кронштейна; 12 — колесо ведомое; 13 -патрубок сливной; 14 — колесо ведущее; 18 — вал ведомого колеса

Гидромуфта (рис.20) предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала к вентилятору, автоматического регулирования часто­ты вращения вентилятора, гашения инерционных нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта расположена в передней части двигателя соосно с коленчатым валом(в двигателе автомобиля КамАЗ-4310) в полости между крышкой блока и корпусом подшипника. Гидромуфта состоит из ведущих и ведомых деталей, К ведущим деталям относятся шлицевый вал, корпус, ведущее колесо генератора. Все ведущие детали соединены между собой и вращаются на двух шариковых подшипниках и от коленчатого вала через шлицевый вал. К ведомым деталям относятся: ведомое колесо, вал, ступица вентилятора. Ведомые детали соединены между собой и вращаются на двух шариковых подшипниках.

Уплотнение гидромуфты обеспечивается резиновыми манжетами. На внутренних поверхностях ведущего и ведомого колес имеются радиальные лопатки, отлитые заодно с колесами. Передача крутящего момента через гидромуфту возможна только при заполнении рабочей полости и между лопатками колес маслом. При работе двигателя масло из смазочной системы может поступать в эту полость, где оно разгоняется лопатками ведущего колеса и, ударяясь о лопатки ведомого колеса, заставляет его вращаться. Частота вращения ведомого колеса, а вместе с ним и вентилятора, зависит от количества масла, поступающего в рабочую полость. В случае резкого изменения частоты вращения коленчатого вала при работающей гидромуфте происходит проскальзывание ведущего колеса относительно ведомого, что снижает динамические нагрузки в приводе вентилятора.

Рис. 21. Выключатель гидромуфты: 1 — крышка корпуса; 2 —тяга; 3 — корпус; 4 — шайба возврат­ной пружины; 5 — пружина возвратная; 6 — золотник; 7,8 — кольда уплотнительные; 9 — пробка; 10 — рычаг; 11 — пружина фик­сатора; 12 — фиксатор; 13 — крышка пробки; 14— шайба регу­лировочные; 15 — гайка крепления термосилового датчика; 16 — датчик термосиловой

Выключатель гидромуфты служит для автоматической подачи масла в полость гидромуфты из смазочной системы в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения, а также позволяет принудительно вклю­чать или выключать гидромуфту. Выключатель золотникового типа, установлен на патрубке, подводящим, жидкость к правому ряду цилиндров. Основные детали выключателя; корпус (рис.21) с крышкой, золотник с возвратной пружиной; термосиловой датчик; кран, включающий в се­бя трубку, рычаг и фиксатор. Термосиловой датчик размещается внутри патрубка и постоянно омывается жидкостью, циркулирующей от жидкостного насоса в рубашку правого ряда цилиндров. Прокладками можно регулировать температуру срабатывания датчика.

Выключатель обеспечивает работу гидромуфты и, следовательно, вентилятора в трех режимах: автоматического управления, принудительного включения, принудительного отключения.

Для работы вентилятора в автоматическом режиме рычаг и кран устанавливается в положение «В». По мере нагрева охлаждающей жидкости масса, заполняющая баллон датчика (церезин или нефтяной воск), плавится и увеличивается в объеме, при этом перемещается шток датчика и золотник. Это приводит к открытию канала в корпусе, по которому масло из нагнетательной магистрали смазочного насоса проходит в полость гидромуфты. При температуре жидкости 85°, 90°С золотник полностью открывает канал, что ведет к максимальной подаче масла и наибольшей производительности насоса.

При снижении температуры жидкости ниже 85 °С объем наполнителя датчика уменьшается, под действием пружины золотник перекрывает пода­чу масла в гидромуфту. Масло, находившееся в гидромуфте, сливается в поддон двигателя; вентилятор отключается или будет медленно вращаться от встречного потока воздуха или за счет сил трения в подшипниках гидромуфты.

Автоматический режим управления работой вентилятора является основным. Он обеспечивает оптимальную температуру Охлаждающей жидкости, снижает затраты мощности на привод вентилятора.

При неисправности термосилового датчика двигатель может перегре­ваться. Тогда кран выключателя устанавливают в положение "П"; что соответствует работе вентилятора в принудительном режиме. В таком слу­чае масло проходит через выключатель независимо от температуры жид­кости и вентилятор вращается постоянно. Длительная работа в таком ре­жиме нежелательна и следует выявить и устранить причину неисправности термосилового датчика. При преодолении бродов вентилятор отключается постановкой рычага крана 6 в положение «О», при котором отключается подача масла в гидромуфту.

Гидродинамические муфты (турбомуфты или гидромуфты) были созданы в начале 20-го столетия и до настоящего времени широко применяются в приводах машин и оборудования различных отраслей промышленности. Этому в значительной степени способствовали особенности принципа действия таких гидропередач и их благоприятные характеристики. Встраивание гидромуфт между приводным двигателем и механической трансмиссией значительно улучшают предохранительные и пусковые свойства характеристики машины в целом.

Наибольшее распространение получили простые гидромуфты (турбомуфты) постоянного заполнения рабочей жидкостью, в качестве которой применяются маловязкие минеральные масла, синтетические масла с особыми свойствами, водные эмульсии и чистая вода.

Трудно назвать какую-либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы гидромуфты. В первую очередь это горнорудные, угледобывающие, обогатительные и металлургические предприятия, на которых гидромуфтами оснащаются конвейеры различных типов, дробильно-размольное оборудование, роторные экскаваторы, мешалки, грохоты, центрифуги, скреперные лебедки, вагоноопрокидыватели и др.

Одновременно с турбомуфтами постоянного заполнения расширяется область и объемы применения гидромуфт переменного заполнения для приводов машин, требующих регулирования плавности пусковых процессов, регулирования частоты вращения рабочего органа и остановки машины без выключения двигателя.

Особенно эффективно в целях энергосбережения применение этих гидромуфт для регулирования скорости центробежных насосов в нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой и химической отрслях промышленности, а также в энергетике (ТЭЦ), водоснабжении и коммунальном хозяйстве. Гидромуфты с регулируемым заполнением широко используются в приводах центробежных и осевых вентиляторов, дымососов и др. лопастных машин, а также для плавного запуска ленточных конвейеров большой протяженности, мощных шаровых мельниц и скоростных роторных дробилок со значительным моментом инерции.