内燃机车液力传动2.ppt
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1、内燃机车液力传动,第四章 液力传动装置,液力传动装置(Hydrodynamic transmision)是指柴油机与动轮之间含有液力元件(液力变矩器或液力偶合器)的传动机组。完整的液力传动装置除了液力元件外,还有机械增速减速部分、换档系统、换向机构、供油系统、冷却系统。,内燃机车液力传动,作用 机车在正常运行速度范围内,希望柴油机能始终发出标定功率,传动系统效率也始终保持最大值不变,即在最低持续速度和最大速度之间,牵引力F与速度V之间呈双曲线,而柴油机车矩特性较为平坦,而且有最低空转转速限制,弹性系数(最高空转转速与最低空转转速之比)只有23,而机车最高速度与最小持续速度之比一般为45,这样在
2、柴油机与动轮之间必需加上传动装置,把柴油机的力矩特性变成机车牵引所需的特性。,液力传动装置的分类 可分为 单循环圆液力传动装置和多循环圆液力传动装置。 单循环圆液力传动装置:只含有一个液力元件 多循环圆液力传动装置:含有二个或二个以上液力元件。,单循环圆液力传动装置四种类型,内燃机车液力传动,单循环圆液力传动装置:只含一个液力元件(变矩器或偶合器) 1)纯液力传动装置:液力元件 + 减速齿轮,而无变速箱,用在速度范围较窄的小机车。,特点:结构紧凑、重量轻,一个元件通过机械换档重复使用 换档时牵引力中断,2)一个液力元件加多档齿轮箱:若为变矩器加多档齿轮箱,则传动装置起到变换特性作用,若为偶合器
3、加多档齿轮箱则传动装置的特性类似于机械传动,偶合器起到离合、隔振的作用。,一个液力元件重复使用:,内燃机车液力传动,单循环圆液力传动装置,3)一个变矩器加行星齿轮传动的液力机械分流式传动装置,这种传动装置在整个速度范围内,是由液力元件和行星排两条路线传递功率的。由于机械传动效率高于变矩器,所以总传动效率高于变矩器独立传动时的效率,又低于纯机械传动时的效率。这种装置体积小,重量轻。 4)一个变矩器加行星齿轮传动的液力机械混合式传动装置:在起动工况和低速工况,由变矩器和机械传动路线共同传递功率,不过二者在输入端由差动齿轮来分配功率,起动瞬间,完全由变矩器传递牵引力,随着车速增高,变矩器输入功率减小
4、,机械路线功率增加,到某一速度时,变矩器输入功率很小,此时把变矩器排空,完全由机械部分传递总功率。这样,低速区、高速区类似轮流方式完成传动任务。这种装置由于在中高速区完全由机械传动传递功率,故效率最高,在内燃动车组上应用较多,由于其中磨擦离合器的限制,传动箱的最大功率在300KW左右。,内燃机车液力传动,单循环圆液力传动装置,内燃机车液力传动,(单循环圆)液力机械传动装置,内燃机车液力传动,(单循环圆)液力机械传动装置,多循环圆液力传动装置,内燃机车液力传动,多循环圆液力传动装置通过液力换档方式,各液力元件轮流充油在高效区内工作,各承担机车运行速度范围的一个区段,能获得所需要的牵引经济特性曲线
5、,换档时牵引力下降但不中断。工作可靠,在功率较大的内燃机车上获得广泛应用,缺点是尺寸重量都较大。,多循环圆液力传动装置类型,内燃机车液力传动,多循环圆液力传动装置通过液力换档方式,各液力元件轮流充油在高效区内工作,各承担机车运行速度范围的一个区段,能获得所需要的牵引经济特性曲线,换档时牵引力下降但不中断。工作可靠,在功率较大的内燃机车上获得广泛应用,缺点是尺寸重量都较大。,多循环圆液力传动装置有以下几种形式: 1)变矩器+变矩器:这是现代内燃机车液力传动装置最成熟、应用最多的一种; 2)变矩器+偶合器:这是二循环圆传动装置中在内燃动车组中应用最多的一种。由于在中、高速范围内采有了液力偶合器,故
6、提高了传动效率,节省了燃料费用,在经常运行于中高速的动车组上很合适。另外,这种传动箱不但能与柴油机匹配,也能与燃气涡轮发动机很好地联合工作。 3)三循环圆:早期的三个变矩器,即起动、中速运转、高速运转三个变矩器的组合方式已被二变矩器式所取代;早期的起动变矩器+中速变矩器+偶合器方案也已被变矩器偶合器组合方式取代;在较高速度的内燃动车上,采用变矩器+偶合器+偶合器的组合方式,两偶合器采用二对齿轮输出,解决了全速度范围内,起动牵引力与运行速度范围、传动效率之间的矛盾。,内燃机车液力传动,4)液力换向传动装置:有4个循环圆,即采用二根并排的常规的两个变矩器(起动变矩和运转变矩器)分别负责两个方向的牵
7、引,两轴之间通过充排油来实现转换(即机车的换向),省去了常规液力传动箱中机械换向机构和齿轮,提高了可靠性和寿命,并且能向正在运行中提前充、排油,通过动力制动实现减速、停车,然后自动以反方向运行。这种换向自动化缩短了换向时间,对调车机车特别有利,因此,液力换向传动装置主要用于线路站场段的调车内燃机车上和冶金、煤炭等部门的工矿内燃机车上。 5)恒低速液力传动装置:对在场矿、码头牵引运行的内燃机车需要一种恒定低速的牵引工况,以满足特殊作业(如散料装卸)的要求。传动装置除应具有一般传动装置应有的特性外,还有低速、恒速两大特点。低速只有通过大减比的工况箱才能实现,而恒速则要采取措施来保证,一般可有以下几
8、种办法:采用检测车速,控制变矩器循环圆充油度以调节牵引力的大小,实现牵引力与阻力保持平衡,稳定车速。利用偶合器在高转速比下力矩特性很陡的特点,在外界负荷变化时车速变化很小,可以维持规定的爬行速度,效率也很高。,多循环圆液力传动装置类型,内燃机车液力传动,北京型,内燃机车液力传动,BJ传动系统图,内燃机车液力传动,BJ传动箱(二轴),内燃机车液力传动,DFH2传动系统图,内燃机车液力传动,DFH2传动箱,内燃机车液力传动,NY6,内燃机车液力传动,NY7,内燃机车液力传动,NY6/NY7传动系统图,内燃机车液力传动,恒低速传动系统图,内燃机车液力传动,恒低速传动系统图,内燃机车液力传动,三循环圆
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