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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，若为偶合器加多档齿轮
3、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，机械路线功
4、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，换档时牵引
5、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，故提高了传动效率，
6、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引，两轴之间通过充
7、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，一般可有以下几种办法：采用检测车速
8、，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,三循环圆传动系统图,内燃机车
9、液力传动,三循环圆传动系统图,内燃机车液力传动,三循环圆传动系统图,内燃机车液力传动,燃气轮-变矩器偶合器传动装置,Battery Charger,内燃机车液力传动,VOITH T311,Battery Charger,内燃机车液力传动,VOITH T312,Battery Charger,内燃机车液力传动,前苏联,液力换向要克服的问题：1粘着2散热3鼓风损失,内燃机车液力传动,液力换向,优点：换向迅速、自动化,Battery Charger,内燃机车液力传动,Battery Charger,内燃机车液力传动,Battery Charger,内燃机车液力传动,机械换向,Battery Char
10、ger,内燃机车液力传动,Battery Charger,内燃机车液力传动,主控制阀,内燃机车液力传动,液力传动装置设计,选型法,任务书,已知传动箱1,已知传动箱2,已知传动箱3,柴油机,匹配,内燃机车液力传动,液力传动装置设计,设计计算法,任务书,已知：机车用途、牵引性能指标,机车总体及传动布置方案、结构尺寸限制,柴油机型号、试验外特性,动轮直径,工作液体品种、理化性能,确定液力传动装置型式,选择或设计液力元件,确定增速比,液力元件类比设计,绘制柴油机、液力元件共同工作特性,机械传动比计算、分配,计算绘制机车预期牵引特性,内燃机车液力传动,液力传动装置设计设计计算法,确定液力传动装置型式,选
11、择或设计液力元件,确定增速比,液力元件类比设计,透穿性要小,最高效率要高、高效范围要宽,起动、运转变矩器高效范围相互衔接，换档点效率82%,两变矩器82%的高效范围4,起动变矩器计算工况 且,运转变矩器计算工况 且 尽可能大,受B、T材料允许的圆周切线速度、轴承极限转速限制,辅助装置功率比（10%）+箱内消耗（3%）,柴油机到B轮之间的传动效率,内燃机车液力传动,液力传动装置设计设计计算法,绘制柴油机、液力元件共同工作特性,机械传动比计算,计算绘制机车预期牵引特性,机械传动比分配：传动箱内 车轴齿轮箱,T-动轮机械传动效率,T-动轮机械传动减速比,内燃机车液力传动,液力传动装置设计设计计算法,
12、液力传动系统总效率,T-输出轴,含箱内消耗,液力传动箱的效率,内燃机车液力传动,液力传动装置设计牵引重量计算,按限制坡道计算：,机车计算牵引力,kN,机车计算重量,t,牵引力运用系数,计算速度下机车单位基本阻力,N/kN,计算坡道的加算坡度千分数,计算速度下车辆单位基本阻力,N/kN,牵引重量，t,内燃机车液力传动,液力传动装置设计牵引重量计算,按平直道最高速度下的剩余加速度计算：,机车最大速度牵引力,kN,机车计算重量,t,列车回转质量系数，0.06,计算速度下机车单位基本阻力,N/kN,列车剩余加速度，m/s/s,货：0.005 客：0.01_120km/h,0.02_160km/h,计算
13、速度下车辆单位基本阻力,N/kN,牵引重量，t,内燃机车液力传动,液力传动装置设计牵引重量计算,按起动地段的坡度计算：,机车起动牵引力,kN,机车计算重量,t,列车起动地点加算坡度千分数,列车起动时机车单位基本阻力,N/kN,列车起动时车辆单位基本阻力,N/kN,牵引重量，t,Markets Oil&Gas,内燃机车液力传动,液力传动机车牵引特性,内燃机车液力传动,内燃机车液力传动,第五章 换档系统,对换档系统的要求：,准确性稳定性明确性,内燃机车液力传动,理论换档点,准确性,内燃机车液力传动,档位振荡,稳定性,Battery Charger,内燃机车液力传动,换档反应器,内燃机车液力传动,电
14、子换档分立元件式,内燃机车液力传动,电子换档,Diesel Driven Heating System DDHS,内燃机车液力传动,Markets-Railroad,内燃机车液力传动,Markets Heavy Duty Truck,内燃机车液力传动,Markets Mining&Construction,内燃机车液力传动,内燃机车液力传动,第六章 液力制动,Markets-Marine,内燃机车液力传动,Markets Hydraulic Fluid Power,内燃机车液力传动,Markets Generator Set,内燃机车液力传动,Received 1st patent for e
15、ngine coolant heating,Engineering approvals from all U.S.military branches and major engine OEMs,Developed first circulating heating system for ARCO of Idaho Falls,Introduced first shielded oil heater,Received patent on C-Series Heater,Introduced Kim-Stat for Standby Generators,Introduced first oil&water locomotive system,Received patent on Kimmersion elements,Received patent on TPS Heater,Received patent on TPT Heater for small equipment,Received patent on DDHS for locomotives,CSA c/us Approval(UL 2200 acceptance)for all generator set heater assemblies,UL 2200,内燃机车液力传动,
