Содержание
Силовая передача основной части тракторов Т-150К оснащена четырёхступенчатой гидромеханической коробкой передач, где в составе узла диапазоны (ступеней) переключаются механическим вхождением в зацепление цилиндрических прямозубых шестерён, а четыре передачи, внутри каждого диапазона, гидромеханическим срабатыванием фрикционных муфт в составе части редуктора с шестернями постоянного зацепления. Такая компоновка КПП позволяет изменять скорость движения трактора и его тяговое усилие, в рамках включенного диапазона, (режима) без разрыва мощности, то есть без остановки трактора. Кроме этого в середине 90-х годов выпускалась ограниченная серия тракторов с полностью механическим переключением передач. Такие коробки в составе Т-150К встречаются очень редко.
Кстати, коробки передач Т- 150К и гусеничного трактора Т-150, не смотря на свою однотипность и унификацию ряда составных деталей, имеют совершенно разную конструкцию в виду совершенного отличающегося распределения сформированного передаточного числа на ходовую часть машин. Так КПП гусеничного трактора является двухпоточной, где установлены два вторичных вала для обеспечения передачи сформированного передаточного числа на левую и правую гусеницу машины.
Скорости трактора Т-150К и функциональность КПП
Как уже упоминалось выше, редуктор коробки передач в рамках механического переключения своих четырёх ступеней, среди которых три ступени переднего хода и один заднего хода, имеет возможность гидравлического бесступенчатого переключения четырёх скоростей. Таким образом, машине обеспечивается 12 скоростей переднего хода и 4 скорости заднего хода.
Вместе с этим коробка передач своей конструкцией обеспечивает привод как основного заднего ведущего моста, так и переднего моста трактора. Также для передачи мощности на активное оборудование, используемое в агрегате с трактором коробка передаёт крутящий момент на вал отбора мощности. Кроме этого, от коробки осуществляется привод масляных насосов навесной системы, рулевого управления и отдельной гидросистемы самой КПП.
Схема переключения
Управление коробкой передач осуществляется двумя органами управления, где механическое переключение диапазонов (режимов) осуществляется рычагом на поле кабины трактора по левую руку водителю, а гидравлическое бесступенчатое переключение передач в каждом диапазоне рукояткой на панели управления. Рычаг переключения режимов связан через вилки механизма переключения со скользящими зубчатыми блоками редуктора КПП, а рукоятка переключения передач связана тягой с гидравлическим распределителем управления гидроподжимных муфт в составе коробки.
Непосредственное переключение диапазонов осуществляется по поперечной оси движения трактору нейтрали. При упоре рычага в крайнее левое положение движением вперед включается I-й диапазон, движением назад включается II-й диапазон, проходя включение II-го диапазона III-й транспортный диапазон включается небольшим смещением в право и продолжением движения рычага назад. При положении рычага по нейтрали в крайнем правом положении диапазон заднего хода включается движением назад (положение, указанное стрелкой назад на схеме). Переднее положение, указанное литерой «P», предназначено для осуществления безопасного запуска двигателя трактора. В любом другом положении рычага система запуска двигателя будет заблокирована.
При том, естественно, переключение диапазонов осуществляется при обязательном разрыве мощности выжимом педали муфты сцепления и полной остановке трактора. Для переключения скоростей рукояткой управления распределителем выжим муфты не нужен.
Устройство КПП
Коробка передач состоит из двух объединённых корпусов. В большом корпусе размещена гидромеханическая часть КПП отвечающая за переключение передач, диапазонов первой ступени и заднего хода. В малом корпусе размещён редуктор переключения II и III ступеней КПП (диапазонов), приводы гидронасосов, привод ВОМ и ведущих мостов. Данную часть именуют раздаточной коробкой.
Если структурировать общее понимание устройства коробки передач трактора Т-150К то её описание можно разделить на следующие отдельные части:
- Основной редуктор КПП
- Раздаточная коробка
- Отдельная гидросистема КПП
- Механизм управления
Редуктор КПП
Механизм выполняет функцию бесступенчатого переключения передач в рамках каждого диапазона и ступенчатое переключение самих диапазонов (режимов, ступеней). В соответствии с этим корпус редуктора разделён на два отсека: отделение гидромеханической части КПП — для переключения скоростей, отделение с редуктором механического для формирования переключением диапазонов.
Гидромеханическая часть состоит из двух, продольно расположенных оси движения трактора, валов – первичного и вторичного. Оба вала взаимодействуют между собой через цилиндрические четыре пары шестерён постоянного зацепления.
На первичном валу, который является ведущей частью механизма, жёстко установлены четыре шестерни, начиная от передней стенки корпуса — IV, I, II и III передач. Сам вал является пустотелым, внутри детали проходит привод ВОМ, краями вал опирается в корпусе на два шариковых подшипника.
На вторичном валу размещены соответствующие свободновращающиеся шестерни оборудованные отдельными гидроподжимными муфтами. При включении передачи давлением масла соединяются ведомая и ведущая части муфты тем самым блокируется соответствующая ведомая шестерня, обеспечивая формирование передаточного числа. Сам вал опирается в стенках корпуса на два шариковых подшипника.
Каждая ведомая шестерня на вторичном валу связана с гидроуправляемой муфтой, которые имеют спаренную конструкцию и установлены в промежутке между двумя ведомыми шестернями. Муфты представляют собой барабаны, жёстко посаженные на шлицы вторичного вала. В проточках барабана посажены поршни и уплотнены внутренними резиновыми и внешними чугунными кольцами. По обе стороны барабана спаренной муфты имеются восемь пазов куда входят ведомые диски своими выступами. Ведущие диски, с металлокерамическим покрытием, посажены своими зубцами на венцы шестерён и чередуется с ведомыми в составе муфты.
Во втором, малом отсеке расположен редуктор механического включения I-й ступени и ступени заднего хода с соответствующими ведущими и промежуточными шестернями. I-я ступень включается с помощью скользящей шлицевой каретки шестерни 31, входящей в зацепление с промежуточной шестерней 29. Таким образом, передача крутящего момента осуществляется через ведущую шестерню 33 на промежуточные шестерни 32 и 29 промежуточного валу 30 и далее через шестерню 31 на первичный вал раздаточной коробки 20.
Диапазон задних скоростей включается при вхождении в зацепление скользящей шестерни 6 с ведущей шестерней на вторичном валу. Далее обратное вращение передается на шестерню заднего хода 9 в раздаточной коробке. Передача вращения на раздаточную коробку для формирования III и II ступени переднего хода осуществляется с помощью шлицевой втулки блока 31 соединяющей вторичный вал 40 коробки с первичным валом 20 раздаточной коробки.
Раздаточная коробка
На первичном валу раздаточной коробки размещены две ведущие шестерни (16 и 17) III-й и II-й диапазонов. Для включения данных шестерён в формирование передаточного числа между шестернями установлена шлицевая муфта, которая осевым скольжением обеспечивает своими шлицами блокировку той или иной шестерни на валу.
Ниже размещён вторичный вал раздатки, на котором жёстко установлены две соответствующие ведомые шестерни (21 и 22) III-й и II-й диапазонов находящиеся в постоянном зацеплении с ведущими. Наружный край этого вала оборудован карданным шарниром для соединения с приводом заднего моста.
В самом низу корпуса раздатки установлен вал привода переднего моста со скользящим зубчатым блоком включения, где при включении ПВМ блок входит в зацепление с ведомой шестерней III-го диапазона на вторичном валу раздатки. Внешний край вала также оборудован карданным шарниром для передачи привода на передний мост.
Выше первичного вала размещён вал 8 с промежуточной шестерней 9 диапазона заднего хода, ведущая шестерня 11 привода гидронасосов и зубчатая муфта включения ВОМ. На лицах вала 8 размещена муфта 10 выполненная заодно с венцом 12. На данную муфту через втулку опирается скользящая шестерня 11, которая также имеет внутренние зубцы. В зацепление с шестерней 11 находятся шестерни привода гидронасосов навесной системы 42, рулевого управления 41. Через коническую пару шестерен 43 вала шестерни 42 осуществляется привод насоса гидросистемы КПП. Шестерня 11 имеет два положения, одно из которых обеспечивает привод всех гидросистем — зацеплением своего внутреннего венца с венцом 12 муфты 10; второе, заднее положение, вместе с приводом насосов обеспечивает передачу вращение на вал привода ВОМ 14 одновременным зацеплением венцов 12 и 13.
Для обеспечения работы всех гидросистем в случае запуска трактора с буксира, шестерню 11 устанавливают в крайнее переднее положение (на рисунке в левое положение). В такой позиции шестерня свободно вращается на муфте 10 и одновременно находится в соединении через взаимно входящие в зацепление кулачки с валом 7 заднего хода. Таким образом все насосы получают привод не от двигателя, а от ходовой части буксируемого трактора. Для перемещения шестерни 11 в крайнее переднее положение для соединения с валом 7 — снимают крышку пола кабины, и нажав стопор, устанавливают рычаг управления ВОМ переднее положение.
Работа отдельной гидравлической системы коробки
Гидросистема КПП трактора Т 150К обеспечивает давлением масла срабатывание гидроуправляемых фрикционных муфт при переключении передач и удержание муфты в соединённом состоянии включённой передачи, а также общую смазку механизма редуктора с подержанием оптимальной температуры масла.
В состав системы входят следующие узлы:
- Насос шестерёнчатого типа НМШ 25 обеспечивает систему давлением.
- Распределитель КПП осуществляет управление потоком масла для включения выбранной передачи
- Перепускной распределитель с предохранительным клапаном поддерживает постоянное рабочее давление в системе
- Фильтр заправочный, нагнетательный и фильтр всасывания обеспечивают очистку рабочей жидкости в системе
- Гидроаккумулятор сглаживает падение давления в момент переключения от одной передачи к другой, обеспечивая плавность перехода без разрыва тягового усилия.
- Охлаждающий радиатор отводит тепло разогретого масла в окружающую среду.
- Бак системы
Шестерёнчатый насос 19 системы через заборный патрубок и фильтр 18 всасывает рабочую жидкость из полости корпуса раздаточной коробки и подаёт её по трубку 17 к основному фильтру 8, установленному в крышке корпуса КПП.
Проходя фильтрующие элементы основного фильтра масло перераспределяется на два потока. Один поток уходит по трубопроводу 10 к перепускному распределителю 31. Второй поток по трубке 5 подаётся к распределителю 31 управления передачами, где в зависимости от положения золотника 30 распределителя давление масла по одному из четырёх каналов 26, во вторичном валу, подаётся к соответствующей гидроподжимной муфте. Вместе с этим масло по трубке 32 из распределителя поступает к гидроаккумулятору 7, осуществляя его зарядку сжатием его пружины.
В следствии того, что для непосредственного переключения передач и удержания муфты действующей передачи в соединённом состоянии требуется не большой потенциал давления, создаваемый насосом системы, поэтому основная его часть проходя фильтр перенаправляется к перепускному распределителю 12.
Поступившее масло к перепускному узлу своим давлением перемещает клапан 14 сжимая его пружину 11. Таким образом, в трубке 5 и канале 10 , а также под поршнем действующей гидромуфты и гидроаккумуляторе поддерживается постоянное рабочее давление в пределах 10-12 кгс/см² (9 -11 кгс/см² в более ранних версиях), вне зависимости от частоты вращения дизеля трактора. В случае заедания перепускного клапана 14 масло сбрасывается в корпус коробки при срабатывании предохранительного клапана 13, который настроен на давление 16.5 -23 кгс/см². Основной фильтр 8 системы оборудован перепускным клапаном 9 настроенным на перепад давления 3.05-3.5 кгс/см².
Масло, вышедшее из перепускного распределителя 12 распределяется также по двум направлениям. Одна часть направляется по трубке 6 к торцу вторичного вала 15 и по центральному каналу 16 поступает через четыре радиальные каналы 23 к полостям гироподжимных муфт смазывая диски. Также эта часть масла поступает к подшипникам, шестерням и далее смазывает разбрызгиванием остальную часть механизма КПП. Вторая часть масла из перепускного распределителя идет по трубкам 4 и 2 в радиатор 1, установленный спереди основного радиатора двигателя трактора. Охлаждённое масло сбрасывается в бак. Клапан 35 служит для отвода холодного масла минуя радиатор.
Распределитель коробки передач
Узел закреплён на передней стенке коробки передач и взаимодействует непосредственно с вторичным валом через запрессованную калённую втулку с чугунными уплотняющими кольцами. Продольные каналы внутри вала через кольцевые проточки, на его выступающем их корпуса коробки конце, соединяются с совпадающими радиальными отверстиями на втулке, которые в свою очередь соединяются с каналами 28. Также в корпусе распределителя расположены три клапана, выполняющих функцию подачи давления на гидроаккумулятор в момент переключения передач.
Переключение передач производится поворотом золотника 30 в одно из четырёх фиксированных положений. На рисунке показана схема работы распределителя при переходе с первой скорости на вторую. В этом положении золотника масло направляется через канал 28-II в канал 26-II, который пропускает давление масла под поршень, обеспечивая ему рабочий ход, соединяющий диски муфты. Таким образом, жёстко соединённая шестерня второй передачи с вторичным валом обеспечивает включение соответствующей скорости.
Одновременно с включением второй скорости канал вторичного вала 26-I через сверления золотника соединяется со сливным каналом 27 распределителя. Вместе с этим муфта первой передачи сразу не выключается так, как канал 26-I сразу не отключается от гидроаккулятора 7. Последний в этот момент хоть и разряжается, но все же поддерживает давление под поршнем муфты выключаемой первой передачи в пределах 5-9 кгс/см², так как сброс давления масла ограничивается дросельным сверлением золотника.
Только после того как давление в гидроаккумуляторе упадёт ниже нарастающего давления в канале 38, распределительный клапан 37С переместится вправо и отсоединит канал 26-I от гидроаккумулятора. Это обеспечит полное отключение первой передачи под действием возвратных пружин в составе муфты. Переместившись полностью вправо распределительный клапан 37С открывает путь давлению из канала 38 к гидроаккумулятору, обеспечивая его подзарядку. В случае переключения других передач система работает аналогично.
Давление в коробке
Контроль давления масла в гидросистеме коробки осуществляют манометром, подключенным к гидроаккумулятору.
При рабочей температуре масла от 40 до 75°С в независимости от оборотов дизеля давление в системе должно быть в пределах 10-12 кгс/см²(9 -11 кгс/см² в более ранних версиях).
При переключении передач давление может кратковременно падать до уровня 4.5-6.5 кгс/см² и после быстро восстанавливается до вышеуказанных пределов.
При снижении давления на малых оборотах двигателя в системе ниже уровня 10 кгс/см² (9 кгс/см² в более ранних версиях), эксплуатация трактора запрещена. Поднять давление в системе можно регулировкой пружины перепускного распределителя либо устранением неполадки в системе.
Марки используемого масла
Общий объём масла в КПП трактора Т-150К составляет 38 литров (34.2 кг). Регламентную замену масла осуществляют после каждой 1000 часов (ТО 3) наработки трактором, либо при каждом межсезонном обслуживании. Забор отработанного масла при его замене должен быть не менее 16 литров.
Проверку уровня масла осуществляют через смотровое остеклённое окно в корпусе раздаточной коробки, где достаточный уровень должен перекрывать середину смотрового контрольного окна.
По рекомендации завода производителя в качестве рабочей жидкости гидросистемы коробки передач используют стандартные марки моторных масел в соответствии с сезоном эксплуатации.
| Основное масло | Резервное | ||
| От — 40°С до +5°С | От + 5°С до 50°С | От — 40°С до +5°С | От + 5°С до 50°С |
| М8Г2К | М10Г2К | ДС-8, М8Б/М8В | М10В2/М12В2 |
При эксплуатации трактора в условиях температур ниже -20°С для хорошей работы гидросистемы КПП к двум частям рабочего масла добавляют одну часть веретённого масла «АУ». Также, допускается в крайних случаях, при отсутствии зимней марки масла для КПП, добавлением третей части веретённого масла «АУ» можно добиться более низкого показателя вязкости летней марки масла при эксплуатации трактора в зимний период.
Подшипники КПП трактора Т-150К
| Размер и тип подшипника | Марка | Место опоры | Кол-во на сборочную ед. |
| Подшипник роликовый 55×120×29 | 21311KG | Вал первичный коробки передач Вал вторичный коробки передач | 1
1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 50×110×27 | 310А | Вал заднего хода Опора задняя | 2 2 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 75×130×25 | 215 | Вал привода насосов и ВОМ | 1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 30×62×16 | 206 | Колесо зубчатое привода насоса коробки передач | 1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 25×62×17 | 305 | Вал привода насоса гидросистемы навесного устройства Вал привода ВОМ | 1
1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 30×72×19 | 306А | Вал привода насоса гидросистемы навесного устройства Вал привода насоса рулевого управления | 1
1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 40×90×23 | 308А | Вал привода ВОМ Опора промежуточная ВОМ | 2
1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 25×62×17 | 305А | Вал привода насоса рулевого управления | 1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 55×140×33 | 411А | Вал первичный раздаточной коробки | 1 |
| Подшипник роликовый ГОСТ 8328-75 55×90×18 | 502111Л | Колесо зубчатое рабочего ряда раздаточной коробки | 2 |
| Подшипник роликовый конический ГОСТ 27365-87 65×140×33 | 7313 | Вал привода заднего моста раздаточной коробки Вал привода переднего моста раздаточной коробки | 1
1 |
| Подшипник роликовый конический ГОСТ 27365-87 55×120×29 | 7311 | Вал привода переднего моста раздаточной коробки Вал привода заднего моста раздаточной коробки | 1
1 |
| Подшипник роликовый ГОСТ 8328-75 40×110×27 | 42408 | Вал ходоуменьшителя | 1 |
| Подшипник роликовый ГОСТ 8328-75 40×110×27 | 2313 | Вал первичный раздаточной коробки | 1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 65×140×33 | 313 | Вал первичный коробки передач | 1 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 2893-73 75×115×20 | 50115 | Муфта задняя Муфта передняя | 4 4 |
| Подшипник шариковый ГОСТ 8338-75 65×140×33 | 313А | Вал первичный коробки передач | 1 |
Особенности ремонта и сборки
В отличии от чисто механических коробок передач гидромеханические узлы отличаются капризностью в части превышения допусков люфтов в соединениях деталей опор вращения валов, требуют особого внимания в части смазки механизма и качественной фильтрации масла в системе. Часто, изношенные механически коробки отличаются шумностью в работе, но без особых сбоев обеспечивают формирование передаточных чисел. Гидромеханические коробки имея износ страдают падением давления масла в системе управления, что приводит к сбоям в работе.
При ремонте КПП трактора Т-150 нужно провести тщательную дифектовку всех деталей, особенно что касается:
- диаметров валов в посадочных местах подшипников,
- посадочных диаметров стаканов в опорах размещения валов,
- состояние самих подшипников,
- состояние поршней гидромуфт их уплотнительных колец.
Критично понимать состояние вторичного вала в части соединения с распределителем и втулки самого распределителя, где чрезмерная выработка будет снижать давление в магистрали гидравлического управления передачами, не смотря на достаточное давление, развиваемое насосом системы.
Причем недопустима сугубо выборочная замена изношенных деталей, которая приводит, в лучшем случае к частичным положительным результатам с последующим быстрым падением ресурса КПП при непродолжительной эксплуатации.
Например, при восстановлении в соответствие вторичного вала, игнорируя состояние опор первичного вала, возникающие в работе радиальное биение первичного вала будет усиливать износ вторичного снижая ресурс в общем коробки. Такой подход в ремонте неприемлем поскольку по итогу суммарные затраты на восстановление работоспособности машины будут в разы выше.
Для снижения бюджета ремонта, недопустимо изношенные детали коробки могут быть восстановлены наплавкой с последующей обработкой до необходимых размеров.
Загрузка...
