Рис. 1. Стартер СТ-212-А: 1 — корпус; 2 — якорь; 3 — катушка возбуждения; 4 — щетка; 5 — шпилька; 6 — шайба; 7 — кожух; 8 — крышка; 9 — соединительная шина; 10 — плунжер; 11 — втягивающая обмотка реле; 12 — удерживающая обмотка реле; 13 — якорь реле; 14 — возвратная пружина; 15 — фланец реле; 16 — рычаг; 17 — крышка; 18 — упорное полукольцо; 19 — шайба; 20 — обойма; 21 — шестерня привода; 22 — муфта свободного хода; 23 — буферная пружина; 24 — втулка отводки; 25 — шайба; 26 — промежуточная опора; 27 — наружная обойма; 28 — ролик; 29 — пружина; 30 — плунжер; 31 — крышка муфты.
Стартер СТ-212-А дизеля Д-240 (рис. 1) объединяет электродвигатель, механизм привода и электромагнитное тяговое реле. Включается стартер выключателем ВК316-Б, расположенным на щитке приборов.
Электродвигатель стартера — четырехполюсный, постоянного тока, последовательного возбуждения, мощностью 3,5 кВт (4,8 л.c.).
В корпусе 1 расположены четыре стальных полюса с катушками 3 возбуждения. Якорь 2 стартера состоит из вала, напрессованного на него пакета железа, обмотки, уложенной в пазы пакета, и коллектора, который собран из медных, изолированных друг от друга пластин. Вал якоря вращается в трех подшипниках скольжения, запрессованных в крышки 8 и 17 и в промежуточную опору 26. Подшипники представляют собой металлокерамические вкладыши, пропитанные маслом.
В крышке 8 со стороны коллектора с внутренней стороны прикреплены четыре щеткодержателя. Щетки 4 прижаты к коллектору пружинами. Щеточно-коллекторный узел предохранен от загрязнения защитным кожухом 7.
Электродвигатель получает питание от аккумуляторной батареи. Когда ток проходит по обмоткам якоря и возбуждения, образуются магнитные поля, в результате взаимодействия которых якорь начинает вращаться, создавая крутящий момент.
Привод стартера передает крутящий момент вала стартера на коленчатый вал дизеля через шестерню привода и зубчатый венец маховика. Привод установлен на валу якоря и состоит из шестерни 21, роликовой муфты 22 свободного хода с направляющей втулкой, буферной пружины 23 и втулки 24 отводки.
Муфта 22 свободного хода передает крутящий момент только в одном направлении — к валу дизеля, обеспечивая автоматическое расцепление валов стартера и дизеля после пуска и предохраняя тем самым якорь стартера от разрушения центробежными силами (от явления, так называемого, разноса). При включении стартера крутящий момент вала якоря передается на направляющую втулку муфты свободного хода и от нее на наружную обойму 27. Поворачиваясь по часовой стрелке, обойма заклинивается роликами 28 и продолжает вращаться вместе с цилиндрической частью шестерни. Пружины 29 удерживают ролики в узкой части фасонных пазов наружной обоймы. Таким образом, вместе с наружной обоймой начинают вращаться шестерня и венец маховика дизеля. После пуска скорости вращения маховика и шестерни возрастают. Ролики увлекаются цилиндрической частью шестерни, перемещаются в более широкую часть фасонных пазов наружной обоймы и расклинивают соединение. Благодаря этому исключается передача крутящего момента от работающего дизеля к якорю стартера.
Электромагнитное тяговое реле вводит шестерню привода в зацепление с венцом маховика дизеля и подает питание к электрической части стартера. Это реле закреплено на литом фланце 15, соединяющем реле крышкой со стороны привода. При включении реле его втягивающая (сериесная) 11 и удерживающая (шунтовая) 12 обмотки создают магнитное поле, усилием которого якорь 13 вводится в полость обмоток. Движение якоря через тягу и рычаг 16 передается приводу стартера. Привод перемещается по винтовым шлицам вала якоря, и его шестерня входит в зацепление с венцом маховика. В конце хода якорь селе нажимает на плунжер 10, контактный диск которого замыкает главные контакты реле, подключая стартер к аккумуляторной батарее. В момент замыкания главных контактов сериесная обмотка 11 исключается из цепи тока, и якорь тягового реле удерживается во втянутом положении только шунтовой обмоткой 12.
Если случится так, что зубья шестерни придутся на торцы зубьев маховика, то она остановится, но рычаг включения будет перемещаться усилием сжатой буферной пружины 23, что позволит замкнуться контактам реле. Стартер начнет вращаться, и, как только шестерня провернется, сжатая пружина введет ее в зацепление с венцом маховика. Пока стартер работает, контакты реле остаются замкнутыми под действием удерживающей обмотки и размыкаются только после отключения тягового реле. При этом усилием возвратной пружины 14 шестерня привода будет выведена из зацепления с венцом маховика, якорь реле вернется в исходное положение, разомкнутся главные контакты реле, и стартер отключится.
Для автоматического отключения стартера после пуска дизеля и с целью уменьшения токовой нагрузки на контакты включателя в цепь стартера введены два дополнительных электромагнитных реле; промежуточное РС502 и блокировочное РБ1. Первое из них с замыкающими контактами, второе — с размыкающими контактами и выпрямительным мостом из четырех диодов Д226Д.
Когда выключатель ВК316-Б стартера поставлен в положение запуска, напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку реле РС502, соединенную на массу через контакты реле РБ1. Реле РС502 срабатывает, его контакты замыкаются, и через них подается питание на тяговое реле стартера. Стартер включается и запускает дизель.
С увеличением частоты вращения коленчатого вала повышается напряжение генератора, которое преобразуется в постоянное выпрямителем реле РБ1 и подводится к его обмотке. Когда напряжение возрастает до 8…9 В, что соответствует частоте вращения 650…750 об/мин, реле срабатывает, размыкая свои контакты. Реле РС502 обесточивается, его контакты под действием пружины размыкаются и отключают стартер. Одновременно из цепи тока исключается вспомогательная обмотка реле РБ1, включенная «встречно» основной, магнитный поток в сердечнике реле возрастает, благодаря чему работа контактов реле в целом становится более четкой.
Во всем диапазоне рабочих частот вращения контакты реле блокировки разомкнуты, поэтому включить стартер при работающем дизеле невозможно.
На тракторе также установлено специальное блокирующее устройство для предотвращения запуска дизеля при включенной передаче. На крышке коробки передач расположен выключатель ВК403, включенный в цепь питания обмотки реле РС502. Когда рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, контакты выключателя замкнуты и запуск дизеля возможен. Когда же передача включена, контакты выключателя разомкнуты, цепь питания обмотки реле РС502 разомкнута и, следовательно, включение стартера и запуск дизеля невозможны.
Техническое обслуживание стартера CT-212-A предполагает поддержание общей его чистоты, проверку надежности крепления, состояния клемм и т. п. Стартер потребляет большой ток, поэтому даже незначительные переходные сопротивления в его цепи приводят к несущественному падению напряжения и заметному снижению мощности.
Через 3000 ч работы трактора следует осмотреть стартер. Для этого стартер демонтируют с дизеля и очищают снаружи от пыли и грязи.
Затем снимают защитный кожух и проверяют состояние щеточно-коллекторной сборочной единицы. Если обнаружено загрязнение или незначительное подгорание коллектора, его нужно протереть чистой ветошью, смоченной в бензине. Если подгорание невозможно удалить, следует эти места зачистить стеклянной шкуркой. Щетки должны свободно перемешаться в щеткодержателях и прилегать своей плоскостью к коллектору. Сила давления пружин на щетки должна в момент отрыва пружины от тела щетки составлять 7.5…10 Н (0,75…1,0 кгс).
После этого снимают крышку с тягового реле и проверяют состояние контактов. Если контакты подгорели, их следует зачистить бархатным напильником и протереть ветошью, смоченной в бензине.
При более серьезных неисправностях стартер следует разобрать и выполнить следующие работы: очистить внутренние и наружные поверхности корпуса, крышек и якоря от пыли и грязи; проточить коллектор на минимальную глубину (до получения гладкой поверхности), а затем зачистить наждачной бумагой (после проточки биение коллектора относительно шеек вала, измеренное индикатором, не должно превышать 0,05 мм); проверить состояние шестерни привода и венца маховика, зачистить напильником выработку или выбоины зубьев, а если износ велик, заменить детали новыми; в случае сильного подгорания контактных болтов реле стартера болты повернуть на 180°С, а контактный диск перевернуть другой стороной; щетки, изношенные до высоты 10 мм, заменить новыми; смазать все трущиеся детали (подшипники, винтовые шлицы и шейки вала якоря, втулки привода) смазкой ЦИАТИМ-201 или дизельным маслом.
Собранный после проведения указанных работ стартер необходимо отрегулировать и проверить в действии.
При регулировке стартера на выводную клемму обмоток реле подают напряжение 8…12 В от специального агрегата или аккумуляторной батареи. Корпус стартера надежно соединяют с отрицательной клеммой батареи. Чтобы якорь стартера не вращался, шину 9 отъединить от выводного болта корпуса. Когда включенное тяговое реле сработает и якорь реле займет положение, зазор между торцом шестерни привода и упорными полукольцами на валу якоря должен составлять 3±1 мм. Регулируют зазор, поворачивая эксцентриковую ось рычага 16, которую затем закрепляют гайкой.
Качество сборки стартера проверяют, испытывая его на холостом ходу. С источником тока стартер соединяют проводами сечением 5,0 мм2 и примерно такой же длины, как на тракторе. Аккумуляторная батарея должна быть исправна и заряжена не менее чем на 75%.
В процессе испытания измеряют частоту вращения якоря и силу потребляемого тока и убеждаются в их соответствии техническим характеристикам стартера: не менее 5000 об/мин, не более 120 А.
Тугое вращение якоря, которое обычно вызывается перекосами в результате неправильной сборки, задевание якоря за полосы, замыкания обмотки якоря на массу или короткие замыкания между витками приводят к потреблению большого тока, недостаточной частоте вращения. Малая сила потребляемого тока и пониженная частота вращения при нормальной напряжении на зажимах стартера свидетельствуют о плохом контакте в местах электрических соединений или об ослабленном давлении пружин щеток.
Стартер СТ-362 пускового двигателя (рис. 2) объединяет так же, как и стартер СТ212-А, электродвигатель, механизм привода и электромагнитное тяговое реле.
Рис. 2. Стартер СТ-362: 1 — шестерня привода; 2 — рычаг; 3 — серьга; 4 — пружина; 5 — щетка; 6 — контактные болты; 7 — муфта привода; 8 — крышка; 9 — вал якоря; 10 — кольцо упорное, 11 — коллектор.
Стартер включается выключателем ВК317-А2, расположенным на щитке приборов.
Электродвигатель стартера — постоянного тока смешанного возбуждения с торцовым коллектором, мощностью 0,5 кВт (0,7 л.с.).
Якорь стартера вращается в двух бронзографитовых подшипниках, запрессованных в крышках стартера. На задней крышке установлены два изолированных и два неизолированных щеткодержателя, в которых находятся зацепление шестерни с венцом маховика и передача вращающего момента от стартера к дизелю осуществляется с помощью роликовой муфты 7 свободного хода привода, перемещающегося по шлицам вала 9 якоря.
Перемещение привода и ввод шестерни 1 в зацепление с венцом маховика осуществляются при помощи рычага включения 2, соединенного подпружиненной серьгой с якорем тягового реле.
Устройство муфты свободного хода и тягового реле, а также принцип их работы в основном аналогичны устройству и принципу работы идентичных сборочных единиц стартера СТ-212-А.
Техническое обслуживание стартера СТ-362 пускового двигателя в основном аналогично техническому обслуживанию стартера СТ-212-А дизеля Д-240. Однако профилактический осмотр стартера с его разборкой и чисткой следует проводить не через 3000 ч работы трактора, как это рекомендуется для стартера СТ-212-А, а через 1920 ч. Давление пружин на щетки в стартере СТ-362 несколько выше, чем в стартере СТ-212-А,— 10…14 Н (1,0… 1,4 кгс). Зазор между торцом шестерни привода и упорным кольцом на валу якоря при включенном тяговом реле и выбранном свободном ходе привода в сторону коллектора равен 2 мм и не регулируется благодаря установке подпружиненной серьги с неизменяемым выходом из якоря реле.
При проверке стартера на холостом ходу от аккумуляторной батареи последний должен потреблять ток не более 50 А, а частота вращения якоря должна быть не менее 5000 об/мин. [Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82. 1984г.]