УСТРОЙСТВО СТАРТЕРОВ

Стартеры серии СТ230. Стартеры с электромагнитным включени­ем и дистанционным управлением (рис. 36) получили наиболее широ­кое распространение. Номинальное напряжение стартеров СТ230 12 В.

Электродвигатель стартера представляет собой четырехполюсную машину постоянного тока последовательного возбуждения. Полюсы и корпус 9 изготовляют из мягкой стали. На каждом полюсе закрепле­на катушка 10 обмотки возбуждения, состоящая из двух ветвей. В каждую ветвь включены последовательно две катушки, изготовлен­ные из голого медного провода прямоугольного сечения. Межвитковая изоляция выполняется из плотной бумаги. Каждая катушка после намотки оплетается хлопчатобумажной лентой и пропитывается ла­ком. Два конца параллельных ветвей обмотки возбуждения соедине­ны вместе и выведены на контактный болт с выводом 16, закрытый резиновым чехлом. Два других конца присоединены к двум изолиро­ванным щеткам 15, установленным в щеткодержателях. Щеткодер­жатели крепятся к крышке 13 винтами и изолированы от нее проклад­ками из гетинакса. Две другие щетки («массовые») установлены в щеткодержатели, соединенные с корпусом. В крышке 13 имеются окна для осмотра щеточно-коллекторного узла. Герметизация полости корпуса обеспечивается кожухом 12 с резиновой прокладкой 11.

Крышки 13, 31 и промежуточная опора 30 крепятся к корпусу винтами. В крышках и опорной шайбе установлены три бронзовых подшипника скольжения, в которых вращается вал якоря 8. Обмотка якоря состоит из 29 секций. В каждой секции один виток. Концы сек­ций припаяны к пластинам коллектора 14. Секции выполняют из голо­го медного провода прямоугольного сечения. Для изоляции секций от железа сердечника якоря используется электротехнический кар­тон. Осевой люфт вала якоря регулируют изменением толщины регу­лировочной шайбы 1, которая удерживается упорным кольцом 2 с замочным кольцом.

Электромагнитное реле стартера имеет втягивающую 21 и удер­живающую 22 обмотки, намотанные на латунную втулку. Удер­живающая обмотка намотана поверх втягивающей и ее сопротивле­ние больше. Обмотки имеют один общий конец, который соединен с выводом 17, закрепленным на пластмассовой крышке 19. Второй конец удерживающей обмотки соединен с корпусом. Втягивающая обмотка вторым концом соединена с болтом 16. Обмотки защищены от механических повреждений корпусом 23, который является также магнитопроводом реле. Внутри латунной трубки, на которой намота­ны обмотки реле, свободно перемещается якорь 24. Пружина 25 удер­живает якорь в исходном положении. Контактный диск 20 изолирован от штока, на котором он установлен, изоляционными шайбами и втул­кой. Конструкция его такова, что диск может перекашиваться и перемещаться на штоке в результате сжатия пружины. Такое конст­руктивное решение обеспечивает хороший контакт диска с контактны­ми болтами, имеющими выводы 16 и 32 (болт с выводом 32 на рис. 36, а не виден). На некоторых стартерах (например, СТ 130-А1) на крышке 19, кроме указанных контактов, установлен контакт с выводом КЗ, с помощью которого на период пуска закорачивается добавочный резистор в цепи катушки зажигания. Пружина 18 (см. рис. 36, а) удерживает шток с диском 20 в исходном положении (контакты разомкнуты).

Реле стартера воздействует на механизм привода через рычаг 27, на который при втягивании якоря 24 внутрь реле давит палец 26. Рычаг 27 вращается вокруг эксцентриковой оси 29, при помощи кото­рой регулируется положение шестерни 3 привода в момент замыкания диском 20 контактных болтов с выводами.

Нижний конец рычага 27 имеет вид вилки, которая входит в ка­навку разрезной втулки 6. При включении стартера рычаг 27 давит на правую часть втулки 6 и пружину 5 и перемещает механизм привода по ленточной нарезке на валу якоря до ввода шестерни 3 в зацепле­ние с венцом маховика. Для лучшего зацепления шестерня и венец маховика имеют зубья закругленной формы со скосами на торце.

Пружина 7 позволяет перемещать рычаг 27 влево для отключения питания стартера в случае, если происходит заклинивание шестерни привода в венце маховика. Механизм привода защищен крышкой 28 и снабжен роликовой муфтой 4 свободного хода (рис. 37, а), которая обеспечивает передачу крутящего момента от вала якоря на маховик. Втулка 1, имеющая на внутренней поверхности шлицы для переме­щения на валу якоря, жестко соединена с обоймой 4. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни 7 и фигурные углубления обоймы 4 образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики 3. Ролики посредством плунжеров 9 слегка прижаты пружинами 10 к суженным концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры 11. Шайбы 5 и 6 ограничивают осевое перемещение роликов. Весь механизм защищен кожухом 2. Бронзо­вые втулки 8 установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря.

В конструкции муфты бесплунжерного типа (рис. 37, б) в качестве прижимного устройства использованы специальные Г-образные стальные толкатели 12, подпирающие ролики 3 пружинами 13. При передаче момента от обоймы к ступице шестерни ролики, сильно прижимаясь к поверхностям клиновидных пазов, заклинивают муфту. После пуска двигателя, когда скорость венца маховика превысит скорость шестерни привода, ролики, увлекаемые ступицей шестерни, преодолевают сопротивление пружин и расклинивают муфту. Враще­ние от двигателя не передается на стартер.

Стартер СТ221. Стартер (рис. 38) выполняется с электромагнит­ным включением и дистанционным управлением. Номинальное на­пряжение стартера 12 В. Стартер СТ221 существенно отличается от стартера СТ230.

Электродвигатель стартера имеет смешанное возбуждение (рис. 38, б). Параллельная обмотка состоит из двух последовательно включенных катушек, которые намотаны тонким изолированным про­водом.

Корпус и полюсные наконечники анодированы для предотвраще­ния коррозии. Крышка 33 (рис. 38, а), на которой установлены щет­кодержатели, для улучшения отвода тепла изготовлена из алюминие­вого сплава. Окна в крышке закрыты защитной лентой 31. Передняя крышка 17 из чугуна полностью защищает механизм привода.

Реле стартера имеет только одну обмотку 26, один конец которой соединен с корпусом, а другой выведен на штекерный вывод 29. Реле загерметизировано резиновой заглушкой 19. Поводок 21 приклепан к якорьку 23 реле.

Пластмассовый рычаг 18 привода нижним концом шарнирно соединен с двумя шипами стального поводкового кольца 8. Уси­лие от реле рычаг получает через палец 20. При включении реле стартера рычаг 18 через поводковое кольцо передает уси­лие на пластмассовую поводковую муфту 9 и буферную пружину 10. Под действием буферной пружины механизм привода перемещается по червячной нарезке вала якоря.

Для быстрой остановки вала якоря при выключении стартер снаб­жен тормозным устройством, состоящим из стального конуса 35 и пластмассового тормозного диска 34. Конус напрессован на вал яко­ря, а диск установлен в крышке 33. При выключении стартера пласт­массовый фланец 7 ударяется о пластмассовый фланец 5, что приво­дит к смещению якоря по оси назад. При этом вращающийся конус 35 и неподвижный тормозной диск 34 соприкасаются и в результате тре­ния их поверхностей якорь быстро останавливается.

Стартер СТ103. Выполняется с электромагнитным включением и дистанционным управлением. Номинальное напряжение стартера 24 В. Основное отличие стартера СТ103 (рис. 39) от ранее рассмот­ренных заключается в конструкции механизма привода.

На валу 16 якоря нарезана резьба с большим шагом. По наруж­ной поверхности резьбы свободно перемещается своей втулкой стакан 21, в котором профрезерован косой паз 22; в этот паз входят пальцы 23 рычага 10.

По резьбе вала перемещается ведущая гайка 18, выступы которой входят в пазы хвостовика шестерни 12 и передают ей вращающий момент. Шестерня также сидит на резьбе вала, но между боковыми гранями ниток резьбы и шестерни имеется боковой зазор, ко­торый облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика.

На втулке стакана 21 сидит пружина 20, упирающаяся в шайбу 19. Конец втулки стакана отбортован наружу. Ход шестерни ограничи­вается кольцом 15, которое закреплено сухарем 14.

Привод работает следующим образом. При втягивании якоря реле стартера рычаг через пальцы передает усилие стакану и перемещает его вправо по валу якоря. При движении стакана шайба 19 упирается в хвостовик шестерни, пружина сжимается и стакан нажимает на гайку 18. Преодолевая усилие пружины 17, гайка выходит из углубле­ний 31 в резьбе вала якоря. При этом шестерня, поворачиваясь, пере­мещается по резьбе до упорного кольца и входит в зацепление с вен­цом маховика.

В конце хода шестерни диск 5 реле стартера замыкает цепь элек­тродвигателя стартера и вал якоря начинает вращаться, передавая вращающий момент шестерне через резьбу вала якоря и ведущую гайку 18. Стакан, увлекаемый валом якоря, поворачивается и благо­даря косому пазу отодвигается в исходное положение, освобождая место для обратного хода шестерни. Шестерня остается в зацеплении с венцом маховика до тех пор, пока передает вращающий момент от вала якоря маховику двигателя, так как осевое усилие, возникающее в резьбе, прижимает ее к упорному кольцу 15.

Как только двигатель начнет работать, шестерня становится ведо­мой и, вращаясь относительно вала якоря вместе с гайкой 18, получа­ет осевое перемещение влево. Гайка входит в углубления, фиксируя шестерню на валу якоря.

При выключении стартера рычаг пружиной //, установленной на пальце рычага, возвращается в первоначальное положение. При этом палец проходит по пазу в уступ, поворачивая при этом стакан меха­низма привода.

В настоящее время начался выпуск стартеров 25.3708, которые предназначены для замены стартеров СТ103. Конструкция стартера 25.3708 аналогична конструкции стартера СТ142.

Стартер СТ142. Стартер (рис. 40) выполнен с электромагнитным включением и дистанционным управлением. Номинальное напряже­ние стартера 24 В. Электрическая схема стартера СТ142 аналогична электрической схеме стартера СТ230 (см. рис. 36, б). Конструктивная особенность его заключается в том, что стартер полностью гермети­зирован и совершенно исключена возможность попадания внутрь пыли, влаги и других посторонних тел и веществ. Такое решение обес­печивает работоспособность стартера в тяжелых условиях эксплуата­ции и способствует повышению надежности и увеличению срока службы. Герметизация осуществляется при помощи уплотнительных колец, установленных в сопряжениях деталей стартера. Уплотнительные кольца установлены в стыках крышки 1 (см. рис. 40) со стороны коллектора и корпуса 7, корпуса и держателя 6 промежуточного подшипника, держателя про­межуточного подшипника и крышки 4 со стороны привода, тягового реле 2 с прилегающим к нему фланцем крышки со стороны привода, изоляционной крышки реле стартера и корпу­са последнего. Выводные болты стартера уплотнены резиновы­ми шайбами. Крышка со сто­роны коллектора выполнена без смотровых окон. Реле стар­тера крепится не к корпусу стартера, а к крышке со стороны привода. Кроме того, для предупреждения попадания в стартер посторонних частиц со стороны двигателя якорь реле старте­ра уплотнен резиновым сильфоном 3, а вал в промежуточном под­шипнике — резиновой армированной манжетой 5.

Другой отличительной чертой стартера СТ142 является конструк­ция привода с храповой муфтой свободного хода (рис. 41). Детали привода сидят на направляющей втулке 1, имеющей шлицы по внут­реннему диаметру и многозаходную ленточную резьбу по наружному диаметру. Втулка посажена на шлицы вала якоря и может переме­щаться по ним в продольном направлении. На резьбе втулки сидит ведущая половина 8 храповой муфты. Ведомая половина 13 муфты с шестерней привода может вращаться на шейке втулки. Для облегче­ния вращения в ведомую половину запрессованы две самосмазываю­щиеся подшипниковые втулки из специального графитированного томпака.

Прилегающие друг к другу торцы половины муфты снабжены хра­повыми зубцами, допускающими проворачивание ведомой половины относительно ведущей половины в направлении вращения якоря стартера и препятствующие проворачиванию в противоположном направлении. Пружина 7 прижимает ведущую половину муфты к ве­домой половине и обеспечивает храповое зацепление. Ведомая поло­вина заперта в корпусе 5 замковым кольцом 10. Корпус выполнен за одно целое с втулкой отводки 3. Замковое кольцо 2 предохраняет кор­пус от перемещения вдоль втулки 1. В корпусе под пружиной находит­ся стальная шайба 6 и резиновая шайба 4, амортизирующая удар при включении стартера.

Храповая муфта снабжена устройством для автоматической бло­кировки в расцепленном состоянии при пробуксовке. Внутри ведомой половины муфты находятся три сухаря 12, изготовленные из пласт­массы и имеющие форму сегментов втулки. Сухари расположены равномерно по окружности ведомой половины. В сухарях имеются радиальные отверстия, в которые входят направляющие штифты 11, запрессованные в ведомую половину. Наружная поверхность сухарей имеет большую коническую фаску. В ведущую половину муфты уста­новлена стальная втулка 9, имеющая внутреннюю коническую по­верхность.

Втулка 9 прилегает своей конической поверхностью к фаскам су­харей и прижимает последние к направляющей втулке 1.

Привод работает следующим образом. В момент включения реле стартера рычаг перемещает привод вдоль шлицев вала и вводит шестерню в зацепление с венцом маховика. При этом замыкаются контак­ты реле стартера и включается электродвигатель стартера. Крутящий момент от вала якоря передается на шестерню привода через шлице-вое соединение вала с направляющей втулкой 1, далее через ленточ­ную резьбу на ведущую половину муфты и через храповое зацепление на ведомую половину муфты и шестерню привода. При передаче вра­щения через ленточную резьбу возникает осевое усилие, плотно при­жимающее друг к другу ведущую и ведомую половины муфты.

Когда пуск двигателя уже закончился, но стартер еще не выклю­чен, происходит пробуксовка храповой муфты. Во время пробуксовки ведущая половина отодвигается от ведомой на высоту зубца храпово­го зацепления, сжимая пружину. Ведущая половина давит на втулку 9, освобождая сухари. Последние под действием центробежной силы перемещаются вдоль штифтов и блокируют храповую муфту в рас­цепленном состоянии, предохраняя ее зубцы от износа. После выклю­чения стартера ведущая половина муфты под действием пружины вновь прижимается к ведомой половине муфты и втулка 9 возвращает сухари в исходное положение.

Привод стартера СТ142 разборный, что допускает его ремонт и замену деталей. Это является преимуществом по сравнению с нераз­борными приводами роликовых муфт свободного хода.