CK6型液力传动内燃机车

液压传动在汽车上的应用通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD965 液压传动在汽车上的应用通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

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内燃机车简介

柴油机车 - 正文 以柴油机产生动力通过传动装置驱动车轮的机车，是内燃机车的一种。 发展概况柴油机车的制造大致可分探索试制阶段、试用和实用阶段、大发展阶段。 探索试制阶段20世纪初至20年代末是柴油机车的探索试制阶段。柴油机车是从动车开始发展的。在20年代中期制造出可用的柴油机车,用电力传动。苏联用一台735千瓦潜水艇柴油机制成一辆电力传动柴油机车,1924年11月交付铁路试用。德国同年用一台735千瓦潜水艇柴油机和一台空气压缩机配接,装在卸掉锅炉的“Z-3-Z”型蒸汽机车上，并以柴油机的排气余热加热压缩空气代替蒸汽推动蒸汽机，称空气传动柴油机车。这种机车因构造复杂,效率不高而放弃。美国于1923年制成一辆220千瓦电传动柴油机车，于1925年投入运用，从事调车作业。 试用和实用阶段30年代，柴油机车进入试用和实用阶段。柴油机当时几乎成为内燃牵引的唯一动力装置，但功率不大，约在1000千瓦以内。直流电力传动装置已在各国广泛采用。液力传动装置的元件──液力耦合器和液力变扭器创始于德国，这时已发展到可以在柴油机车上应用。其传动效率虽略低于电力传动，但几乎不用铜，并配用于转速为每分钟1500转左右的高速柴油机。这个时期的柴油机车仍以发展调车机车为主，到30年代后期才出现一些由功率为 900～1000千瓦单节机车多节联挂的干线客运柴油机车。实际运行表明，柴油机车的经济效益比同等功率的蒸汽机车高得多。 大发展阶段第二次世界大战后，柴油机车的制造进入大发展阶段。因柴油机的性能和制造技术迅速提高，多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前的提高50％左右，产量剧增。单个中速柴油机配直流电力传动装置的和以两台高速柴油机各配一液力传动装置的柴油机车的发展加快了。到60年代因柴油机增压技术日益提高，柴油机车向大功率(2000千瓦以上)发展，但直流电力传动柴油机车功率受直流牵引发电机换向器电流电压（按功率乘转速等于一常数关系工作，超过某一常数时，电刷和换向器接触处将产生剧烈火花而烧坏电机）和重量的限制，难以突破2200千瓦左右这个界限。这时联邦德国造出安装两组1470千瓦高速柴油机的液力传动2940千瓦柴油机车,在功率方面处于领先地位。60年代中期,大功率硅整流器研制成功,造出不受功率和转速限制的交-直流电力传动2940千瓦柴油机车。近年苏联造出一辆客运柴油机车，单个柴油机功率达4000千瓦。 当前除联邦德国和日本采用液力传动和高速柴油机外，其他国家以采用电力传动为主。北美国家干线上用的柴油机车全部采用电力传动和中速柴油机。 随着电子技术的发展，联邦德国于70年代初制造出“DE2500”型1840千瓦交-直-交电力传动装置柴油机车，为柴油机车和电力机车的传动系统辟出一条新路。 中国于1958年开始制造电力传动和液力传动柴油机车，工矿和森林铁路使用的小功率柴油机车是液力传动的。目前中国铁路使用的自造柴油机车主要有“东风4”型货运机车、“北京”型客运机车和“东风 2”型调车机车。 类型柴油机车按走行部形式可分为车架式和转向架式两种。功率小、重量轻、只需2～3根轴的机车可用车架式，其他的采用转向架式。按传动方式可分为机械传动、电力传动和液力传动三种，现代柴油机车多采用后两种。按用途可分为客运柴油机车、货运柴油机车、调车柴油机车和工矿柴油机车四种。60年代以来北美国家铁路运输情况发生改变，除个别特别快车用的机车外，将用于客运、货运、调车的柴油机车统一改成一种罩盖式车体的通用型机车。 基本构造及其作用柴油机车由柴油机、传动装置、车架、车体、转向架、辅助装置、制动装置、控制设备、机车信号设备等几个基本部分组成。柴油机发出的动力输至传动装

内燃机车电力传动

第一节概述 内燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变的中间环节,这一中间环节称为传动装置。内燃机车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动三种，电力传动又分为直-直流电力传动、交-直流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传动，目前国内使用的DF4、DF5、DF7、DF8、DF11等型机车均采用交-直流电力传动。 一、电力传动装置的作用 1.传动作用 将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换，传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想的牵引特性。要求机车牵引力和运行速度都有一个比较宽广的变化范围，并且在较大的机车速度范围内，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴油机的功率能够得到充分发挥和利用。此外，机车应具有足够高的启动牵引力。 2.制动作用 利用直流电机的可逆原理，在电阻制动工况时，将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在以热能的形式逸散到大气中。在这过程中，牵引电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上而产生制动力。这种制动作用称为电阻制动。传动装置应保证机车电阻制动性能的要求。 3.辅助作用 驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。 4控制作用 按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的平稳，并能保证机车换向运行等。以达到操纵控制机车正常运行的目的。 5.监视及保护作用 使机车操纵者能正确了解机车各部分的工作状态，及时显示某些必要的参数值。当机车某部位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以尽量维持机车运行和避免事故的扩大。 二、交-直流电力传动基本原理及组成部分 柴油机工作时产生的动力由曲轴输出,通过弹性联轴器与同步牵引发电机相连,发电机将柴油机的动能变成电能即三相交流电输出,经整流后送给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经齿轮传递给轮对形成牵引力。 机车电传动由电机、电器和电路三部分组成。 第二节电机 内燃机车上使用的电机很多，如DF4上32台，DF8B上29台。这些电机归纳起来可分为三类，第一类为根据机车性能与机车结构上的特殊要求而设计的专用电机，如同步牵引主发电机、牵引电动机、启动发动机及感应子牵引励磁机等；第二类为通用电机，如空气压缩机电动机、启动机油泵电动机、燃油泵电动机等；

内燃机车发展史及机车结构原理

内燃机车发展史及机车的结构原理 内燃机车(diesel locomotive)以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。 发展 20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年,德国用柴油机和空压缩机配接,利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年,美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代,内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用,并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期,出现了一些由功率为900~1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。

第二次世界大战以后,因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了,到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。60年代期,大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交-直流电力传动的2 940 kw内燃机车。在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW.随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展. 中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上,都有显著提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160km/h.在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、德

液力传动概述

9.1 液力传动概述 9.1.1液力传动概念 工程机械的动力装置大多为内燃机（柴油机或汽油机）。内燃机工作时，最大稳定工作转速与最小稳定工作转速之比约为 1.5～2.8；内燃机曲轴上的最大转矩与最小转矩之比约为1.06～1.25。工程机械的行驶或工作速度的变化，以及行驶阻力或工作负载的变化远远超过内燃机的工作要求。因此，如果在传动系统中加入液力传动，将会大大改善工作机构的工作性能。所以，在很多机械尤其是建设机械中广泛地采用液力传动。 液力传动——（动液传动）基于工程流体力学的动量矩原理，利用液体动能而做功的传动（如离心泵、液力变矩器）。液力传动是以液体为工作介质的叶片式传动机械。它装置在动力机械（如蒸汽机、内燃机、电动机等）和工作机械（如水泵、风机、螺旋桨、机车和汽车的转轴等）之间，是动力机和工作机的联接传动装置，起着联接和改变扭矩的作用。 液力传动是液体传动的另一分支，它是由几个叶轮而组成的一种非刚性连接的传动装置。这种装置起着把机械能转换为液体的动能，再将液体的动能转换成机械能的能量传递作用。液力传动实际上就是一组离心泵—涡轮机系统，离心泵作为主动部件带动液体旋转，从泵流出的高速液体拖动涡轮机旋转，讲液体动能转换为机械能，实现能量传递。首台液力传动装置是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图9-1是液力传动原理图。 图9-1 液力传动装置

1—发动机2—离心泵叶轮3—导管4—水槽5—泵的螺壳6—吸水管7—涡轮螺壳8—导轮9—涡轮叶轮10—排水管11—螺旋桨12—液力变矩器模型 液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。 液力传动开始应用于船舶内燃机与螺旋桨间的传动。20世纪30年代后很快在车辆（各种汽车、履带车辆和机车）、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵和其他冲击大、惯性大的传动装置上广泛应用。 离心泵叶轮2在发动机1的驱动下，使工作液体的速度和压力增加，并借助于导管3经导轮8冲击涡轮9，此时液体释放能量给涡轮，涡轮带动螺旋桨转动，实现能量传递，这就是液力变矩器。它可使输入力矩和输出力矩不等；如果无导轮，就成为液力偶合器。图示方式的液力传动，由于导管较长等原因，能量损失大，一般效率只有70％。实际上所使用的液力变矩器是将各元件综合在一起而创制的完全新的结构形式（取消进出水管、集水槽，以具有新的几何形状的泵轮和涡轮代替离心机和水轮机，并使泵轮和涡轮尽可能接近，构成一个共同的工作液体的循环圆），如图中12。 叶轮将动力机（内燃机、电动机、涡轮机等）输入的转速、力矩加以转换，经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用，产生动量矩的变化，从而达到传递能量的目的。液力传动与靠液体压力能来传递能量的液压传动在原理、结构和性能上都有很大差别。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。 目前，液力传动元件主要有液力元件和液力机械两大类。液力元件有液力偶合器和液力变矩器；液力机械元件是液力元件与机械传动元件组合而成的。 根据使用场合的要求，液力传动可以是单独使用的液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流的行星齿轮差速器(见行星齿轮传动)联合使用。与行星齿轮差速器联合组成的常称为液力-机械传动。传动效率在额定工况附近较高：耦合器约为96～98.5％，变矩器约为85～92％。偏离额定工况时效率有较大的下降。 1、液力偶合器由图9-2 a可知，它是由泵轮B（离心泵）和涡轮T（液动机）组成的。泵轮与主动轴相连，涡轮与从动轴相接。如果不计机械损失，则液力偶合器的输入力矩与

内燃机车电力传动

燃机车电力传动 第一节概述 燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变的中间环节,这一中间环节称为传动装置。燃机车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动三种，电力传动又分为直-直流电力传动、交-直流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传动，目前国使用的DF4、DF5、DF7、DF8、DF11等型机车均采用交-直流电力传动。 一、电力传动装置的作用 1.传动作用 将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换，传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想的牵引特性。要求机车牵引力和运行速度都有一个比较宽广的变化围，并且在较大的机车速度围，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴油机的功率能够得到充分发挥和利用。此外，机车应具有足够高的启动牵引力。 2.制动作用 利用直流电机的可逆原理，在电阻制动工况时，将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在以热能的形式逸散到大气中。在这过程中，牵引电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上而产生制动力。这种制动作用称为电阻制动。传动装置应保证机车电阻制动性能的要求。 3.辅助作用 驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。 4控制作用 按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的平稳，并能保证机车换向运行等。以达到操纵控制机车正常运行的目的。 5.监视及保护作用 使机车操纵者能正确了解机车各部分的工作状态，及时显示某些必要的参数值。当机车某部位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以尽量维持机车运行和避免事故的扩大。 二、交-直流电力传动基本原理及组成部分 柴油机工作时产生的动力由曲轴输出,通过弹性联轴器与同步牵引发电机相连,发电机将柴油机的动能变成电能即三相交流电输出,经整流后送给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经齿轮传递给轮对形成牵引力。 机车电传动由电机、电器和电路三部分组成。 第二节电机 燃机车上使用的电机很多，如DF4上32台，DF8B上29台。这些电机归纳起来可分为三类，第一类为根据机车性能与机车结构上的特殊要求而设计的专用电机，如同步牵引主发电机、牵引电动机、启动发动机及感应子牵引励磁机等；第二类为通用电机，如空气压缩机电动机、

液力传动机车

能用作驱动机车车轮的机械,电动机不是唯一无二的。水力机械中的涡轮机也有和电动机相类似的驱动特性。只要用柴油机带动一个泵，向涡轮提供具有某些压力的液流，而且能够把在涡轮中工作完毕后的液流引回到泵的进口处，使液流循环工作，这套系统就可用作内燃机车的动力驱动系统。根据这一原理，德国工程师费廷格创造了液力变扭器和液力偶合器，把涡轮和泵轮组合在一起，二者之间没有机械连结而只是通过液流循环来相互作用。内燃机车采用这种“软”连结方式而设计的传动系统称作液力传动。 与电力传动相比，液力传动不过是后起之秀。但它在与电传动的竞争中，异军突起，很快赢得了重要位置。液力传动装置的优点是不用电机，可以节省大量昂贵的铜，同时它的重量也轻些。这使得机车降低了造价也减轻了重量，即在同样的机车重量下，它的机车功率一般都比电传动机车大。另外，液力传动装置的可靠性高，维护工作简单，修理费也少。还有一个优点是，它的部件是密闭式的，无论风砂雨雪对它的工作都不产生什么坏的影响。 液力传动装置的主要组成部分是液力传动箱、车轴齿轮箱、换向机构和相互联结的万向轴等。它的核心元件是液力传动箱中的液力变扭器，主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。泵轮通过轴和齿轮与柴油机的曲轴相连，涡轮通过轴和齿轮与机车的动轮相连，导向轮固定在变扭器的外壳上，并不转动。当柴油机启动时，泵轮被带动高速旋转，泵轮叶片则带动工作油以很高的压力和流速冲击涡轮叶片，使涡轮与泵轮以相同的方向转动，再通过齿轮把柴油机的输出功率传递到机车的动轮上，从而使机车运行。 变扭器关键在“变”。当机车起动和低速运行时，变扭器中的涡轮转速很低，工作油对涡轮叶片的压力就很大，从而满足机车起动时牵引力大的需求；当涡轮的转速随着机车运行速度的提高而加快时，工作油对涡轮叶片的压力也逐渐减小，正好满足机车高速运行时对牵引力要小的需求。由此可见，柴油机发出的大小不变的扭矩，经过变扭器就能变成满足列车牵引要求的机车牵引力。当机车需要惰力运行或进行制动时，只要将变扭器中的工作油排出到油箱，使泵轮和涡轮之间失去联系，柴油机的功率就不会传给机车的动轮了。

内燃机车发展史及机车的结构原理

内燃机车发展史及机车的结构原理 内燃机车（diesel locomotive）以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。 发展 20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年，德国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年，美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用，并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期，出现了一些由功率为900～1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。

第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了，到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交—直流电力传动的2 940 kw内燃机车。在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW。随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展。 中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显着提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160km/h。在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、

液压传动在汽车上的应用

液压传动在汽车上的应用 近年来随着液压、气压与液力传动技术的发展和在汽车上的应用，汽车的各项性能都有了很大地提高，尤其是 现代汽车上使用了电脑、机电液一体化的高新技术，使汽车工业的发展更上了一个新的台级。汽车工业成为衡 量一个国家科学技术水平先进与否的重要标志，目前技术先进的汽车已广泛采用了液压气压和液力传动新技术，就连汽车的燃料供给和机械润滑系统也借鉴了这些技术，因此加强针对汽车的液压气压与液力传动技术的学习 与研究，对于从事汽车理论学习和设计制造维修的人员具有很重要的意义。 现在汽车都在向着驾驶方便、运行平稳、乘坐舒适、安全可靠、节能环保的方向发展。在这些发展中液压 气压与液力传动技术起了主导作用。液压气压与液力传动在汽车上的应用具有一定的特点，由于汽车整体结构 和轻量化的要求，系统结构紧凑、元件组合性强与电气结合，能够根据汽车的运行状况进行控制。 气压传动与液压传动一样，主要用于实现动力远程传递、电气控制信号转换等。由于其工作介质是气体， 因此工作安全、系统泄漏对环境污染也小，但受气体可压缩性大的影响，系统的灵敏性不如液压传动。如液压 汽车制动装置的制动滞后时间为0．2S，而气压汽车装置的制动滞后时间是0.5S，而且气压系统的噪音也大， 自动润滑性能也差。 下面举几个例子介绍液压气压与液力传动在汽车传动系统中的具体应用。 1.液压动力转向系统液压动力转向系统是在液压动力转向系统的基础上增设了电子控制装置。该系统能够 根据汽车行驶条件的变化对助力的大小实行控制，使汽车在停车状态时得到足够大的助力，以便提高转向系统 操作的灵活性。当车速增加时助力逐渐减小，高速行驶时无助力，使操纵有一定的行路感，而且还能提高操纵 的稳定性。另外，液压系统一般工作压力不高，流量也不大。 2.液力自动变速器液力自动变速器在现代汽车上用得也越来越多。使用液力变速器可以简化驾驶操作，使 发动机的转速控制在一定的范圉内，避免车速急剧变化，有利于减少发动机振动和噪音，而且能消除和吸收传 动装置的动载荷，减少换档冲击，提高发动机和变速器的使用寿命。 3.汽车防抱死液压系统ABS即汽车防抱死系统，其主要功能是在汽车制动时，防止车轮抱死。无论是气压 制动系统还是液压制动系统，ABS均是在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑三部分。液压制动系统ABS广泛应用于轿车和轻型载货汽车上。气压制动系统ABS丰要用于中、重型载货汽车上，所装用的ABS按其结构原理主要分为两种类型：用于四轮后驱动气压制动汽车上的ABS和用于汽车列车上的ABS。气顶液压制动系统ABS兼有气压和液压两种制动系统的特点，应用于部分中重型汽车上。

液力传动概述

9、1 液力传动概述 9、1、1液力传动概念 工程机械得动力装置大多为内燃机(柴油机或汽油机)。内燃机工作时,最大稳定工作转速与最小稳定工作转速之比约为1、5～2、8;内燃机曲轴上得最大转矩与最小转矩之比约为1、06～1、25。工程机械得行驶或工作速度得变化,以及行驶阻力或工作负载得变化远远超过内燃机得工作要求。因此,如果在传动系统中加入液力传动,将会大大改善工作机构得工作性能。所以,在很多机械尤其就是建设机械中广泛地采用液力传动。 液力传动——(动液传动)基于工程流体力学得动量矩原理,利用液体动能而做功得传动(如离心泵、液力变矩器)。液力传动就是以液体为工作介质得叶片式传动机械。它装置在动力机械(如蒸汽机、内燃机、电动机等)与工作机械(如水泵、风机、螺旋桨、机车与汽车得转轴等)之间,就是动力机与工作机得联接传动装置,起着联接与改变扭矩得作用。 液力传动就是液体传动得另一分支,它就是由几个叶轮而组成得一种非刚性连接得传动装置。这种装置起着把机械能转换为液体得动能,再将液体得动能转换成机械能得能量传递作用。液力传动实际上就就是一组离心泵—涡轮机系统,离心泵作为主动部件带动液体旋转,从泵流出得高速液体拖动涡轮机旋转,讲液体动能转换为机械能,实现能量传递。首台液力传动装置就是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图91就是液力传动原理图。 图91 液力传动装置 1—发动机2—离心泵叶轮3—导管4—水槽5—泵得螺壳6—吸水管7—涡轮螺壳8—导轮9—涡轮叶轮10—排水管11—螺旋桨12—液力变矩器模型

液力传动得输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系,构件间不直接接触,就是一种非刚性传动。液力传动得优点就是:能吸收冲击与振动,过载保护性好,甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤,带载荷起动容易,能实现自动变速与无级调速等。因此它能提高整个传动装置得动力性能。 液力传动开始应用于船舶内燃机与螺旋桨间得传动。20世纪30年代后很快在车辆(各种汽车、履带车辆与机车)、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵与其她冲击大、惯性大得传动装置上广泛应用。 离心泵叶轮2在发动机1得驱动下,使工作液体得速度与压力增加,并借助于导管3经导轮8冲击涡轮9,此时液体释放能量给涡轮,涡轮带动螺旋桨转动,实现能量传递,这就就是液力变矩器。它可使输入力矩与输出力矩不等;如果无导轮,就成为液力偶合器。图示方式得液力传动,由于导管较长等原因,能量损失大,一般效率只有70％。实际上所使用得液力变矩器就是将各元件综合在一起而创制得完全新得结构形式(取消进出水管、集水槽,以具有新得几何形状得泵轮与涡轮代替离心机与水轮机,并使泵轮与涡轮尽可能接近,构成一个共同得工作液体得循环圆),如图中12。 叶轮将动力机(内燃机、电动机、涡轮机等)输入得转速、力矩加以转换,经输出轴带动机器得工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上得各叶轮相互作用,产生动量矩得变化,从而达到传递能量得目得。液力传动与靠液体压力能来传递能量得液压传动在原理、结构与性能上都有很大差别。液力传动得输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系,构件间不直接接触,就是一种非刚性传动。 目前,液力传动元件主要有液力元件与液力机械两大类。液力元件有液力偶合器与液力变矩器;液力机械元件就是液力元件与机械传动元件组合而成得。 根据使用场合得要求,液力传动可以就是单独使用得液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流得行星齿轮差速器(见行星齿轮传动)联合使用。与行星齿轮差速器联合组成得常称为液力机械传动。传动效率在额定工况附近较高:耦合器约为96～98、5％,变矩器约为85～92％。偏离额定工况时效率有较大得下降。 1、液力偶合器由图92 a可知,它就是由泵轮B(离心泵)与涡轮T(液动机)组成得。泵轮与主动轴相连,涡轮与从动轴相接。如果不计机械损失,则液力偶合器得输入力矩与输出力矩相等,而输入与输出轴转速不相等。因工作介质就是液体,所以B、T之间属非刚性连接。 2、液力变矩器图92 b就是液力变矩器结构简图。它就是由泵轮B、涡轮T及导轮D 主要件构成。B与主动轴连接,T与从动轴相连接,导轮(可装在泵轮得出口或入口处)则与壳

液力变扭箱数据采集系统设计.

项目三液力变扭箱数据采集系统设计 一、教学目标 终极目标：通过该系统掌握数据采集卡在MCGS组态软件中 的使用，以及工程数据的处理方法。 促成目标： 1．掌握研华PCL_818L数据采集卡的设置、调试； 2．掌握工程数据的处理的方法； 二、工作任务 1．硬件系统设计 2．数据对象存盘 3．数据报表与曲线生成 4．外部设备连接 模块一工程分析 一、教学目标 终极目标：掌握工程硬件系统设计的方法 促成目标：了解、分析系统设计的要求 二、工作任务 1．数据采集系统硬件电路设计 2．PCL_818L数据采集卡的安装、调试 三、能力训练 (一) 液力变扭箱简介 液力变扭箱是一种安装在工矿内燃机车上利用液体的动能进行能量传递的液力装置，其输入动力为柴油机，输出驱动机车运行，具有恒功率特性。 液力变扭箱主要由液力传动箱、车轴齿轮箱、换向机构和相互联结的万向轴等组成。它的核心部件是液力传动箱中的液力变扭器，主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。液力变扭器结构示意图如图3-1所示。 内燃机车液力转动装置示意图如图3-2所示。 1-泵轮2-涡轮3-导向轮4-泵轮轴5-涡轮轴 图3-1 液力变扭器结构示意图

图3-2 内燃机车液力转动装置示意图 ●为了保证液力变扭箱在完成组装后其输出特性符合设计要求，需要对其输出特性进 行测试，包括输出转矩和输出效率，只有输出特性符合设计要求才可以装车使用。 ●液力变扭箱测试系统包括试验装置与数据采集系统。 (二) 液力变扭箱测试系统 图3-3 液力变扭箱试验装置结构框图 ①柴油机：驱动液力变扭箱旋转，为液力变扭箱旋转提供动能。其额定转速为1500rpm，额定功率为380马力，额定扭矩为1778N.m ②扭矩传感器：检测液力变扭箱的输入扭矩、转速。数据由与其配套的扭矩仪显示。同时扭矩仪向外提供扭矩和转速的模拟量信号，分别为0～5V标准电压信号。 ③被试液力变扭箱：液力变扭箱的最大输出转速为2000rpm；最大输出扭矩为5000N.m。 ④水力测功器：液力变扭箱的可变负载。可检测液力变扭箱的输出扭矩、转速。数据由与其配套的力测功仪显示。同时水力测功仪向外提供扭矩和转速的模拟量信号，分别为0～5V 标准电压信号。 1．液力变扭箱数据采集硬件系统 根据系统要求，需要采集液力变扭箱的输入转速、扭矩和输出转速、扭矩。试验装置上扭矩仪向外提供输入扭矩和转速的0～5V标准电压信号，水力测功仪向外提供输出扭矩和转速的0～5V标准电压信号，只要将这4个信号输入到计算机，由计算机进行处理，即可达到设计要求。 图3-4 系统硬件框图 2．液力变扭箱数据采集软件系统

内燃机车的分类

内燃机车的分类 (1)按用途分:干线内燃机车，包括货运内燃机车和客运内燃机车;调车内燃机车和调车小运转内燃机车;工矿内燃机车;地方铁路内燃机车。 (2)按传动方式分:电传动、液力传动和机械传动内燃机车。电传动内燃机车，可分为直流电传动、交直流电传动和交流电传动内燃机车。液力传动内燃机车，可分为普通液力传动、液力一机械传动和液力换向的液力传动内燃机车。后者简称为液力换向内燃机车。 (3)按铁路轨距分:准轨、宽轨和窄轨内燃机车。准轨轨距为1435mm;宽轨轨距有 1520mmn、1600mmm、1665mm和1676mm、4种;窄轨轨距在597mm 至1219mm 之间，共有19种，典型的轨距有600mm、762mm、900mn、lOOOmm、和1067mm。后两种轨距的机车，一般称为米轨机车。 (4)按机车装用主柴油机台数分:单机组内燃机车和双机组内燃机车。 (5)按能否实行重联牵引分:非重联内燃机车和重联内燃机车。 (6)按走行部结构分:车架式内燃机车和转向架式内燃机车。 (7)按机车轴数分:二轴、三轴、四轴、五轴、六轴和八轴内燃机车。 (8)按机车轴式分:A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0、AAA-B轴式内燃机车。 (9)按司机室数量分:单司机室和双司机室内燃机车，还有无司机室内燃机车。 内燃机车的型号编制 1、国家铁路电传动内燃机车的型号编制 按铁标TB/T1736一1996，国家铁路电传动内燃机车型号以"东风"二字表示，后随两组小一号字的附加代号:第一组是1-2位阿拉伯数字，为国产内燃机车产品的排序(下同);第二组是1位大写拉丁字母，为该机车的改进型序号(下同)。如东风4、东风4R、东风4(@东风41)、东风5、东风6、东风7r、东风8B、东风9、东风，OF、东风，1和东风叼等型号。 2、国家铁路液力传动内燃机车的型号编制 国家铁路液力传动内燃机车型号编制有两种方式。一种型号基本名称为"北京"二字，无后随附加代号，即北京型。另一种型号基本名称为"东方红"三字，后随小一号的1 ~2位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母。如东方红1、东方红2、东方红3、东方红4、东方红5，和东方红21等型号。 3、工矿及出口内燃机车型号编制 (1)工矿铁路电传动内燃机车的型号编制 按中车公司工机(1990]3号文件《国内工矿及出口内燃机车型号编写使用办法》，工矿电传动内燃机车型号基本名称，以"工矿"二字及电传动的"电"字三个字的汉语拼音字头"GKD"表示。后随小一号的1位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母，分别表示功率等级和准轨或窄轨变型产品序号(下同)。如 GKD1、

内燃机车电传动复习题及答案

一、填空 1、柴油机启动时，QF当串励电动机用，柴油机启动后，QF 当它励发电机用。 2、电机短时冲击过载时火花不应超过2级。 3、触头按在电路中的用途可分为主触头和辅助触头。 4、柴油机启机时，第二次启动与第一次启动间隔时间应在3~5min以上，以使蓄电池组完成内部必要的化学反应。 5、内燃机车有触点电器中，其驱动装置主要采用电磁驱动装置和电空驱动装置。 6、串联双绕组线圈的吸力线圈由启动线圈和保持线圈两个组成。 7、柴油机甩车前必须先打开各缸的示功阀。 8、固定发电电路中，励磁电流不再通过电压调整器。 9、继电器按用途分为控制继电器和保护继电器两类。 10、控制手柄只能在换向手柄处于非中立位时才能变换位置，换向手柄只能在中立位时才能取下。 二、判断题 1、甩车时，按下1QA后，柴油机就开始转动。（√） 2、当流过LJ线圈的电流达到0.5A时，过流继电器动作。（×） 3、磁场削弱接触器带有灭弧装置。（×） 4、接地继电器是用于辅助电路接地时进行保护。（×） 5、1~2YJ的作用是党机油压力低于80kp时动作，触头切断DLS线圈电路，使柴油机停机。（√） 6、合10K是自动打风，按下2QA是手动打风。（√） 7、内燃机车电路图是原理图。（×） 8、当流过ZLJ线圈电流达到100A 时，ZLJ动作。（×） 9、主电路一点接地将容易造成主电路短路。（×） 10、接地继电器是用于辅助电路接地时进行保护。（×） 三、名词解释 1、电枢反应：由于电枢磁场的存在，主磁场受到了影响，产生了变形。这种电枢磁场对主磁场的影响，称为电枢反应。 2、直流电机的可逆性：只要把输入和输出的能量形式进行变换，一台直流电机既可以当发电机用，又可以当电动机运行，这就是直流电机的可逆性。 3、环火：电机负荷剧烈变化，负载短路时，换向火花、机械火花和电位火花连成一片，使换向器表面正负电刷建产生电弧而短路，这种现象称为环火。 4、触头的研距。动触头和静触头在接触过程中，触头接触表面既有滚动，又有滑动，这种滚动和滑动过程称为触头的研磨过程。由研磨过程产生的距离称为研距。 四、简答题 1、为什么要设置机车传动装置？ 由于柴油机的特性不能满足内燃机车牵引性能的要求，因此在柴油机曲轴到内燃机车动轮之间设有一个中间环节，这个中间环节称为传动装置。 2、直流电动机主要由哪些部件组成？各部件的主要作用是什么？ （1）、静止部分（称为定子） 产生磁场和构成磁路,电机机械支撑 （2）、旋转部分（称为转子） 感应电势和产生电磁转矩，实现能量的转换 （3）、定子和转子之间间隙（称为空气隙） 气隙既保证了电机的安全运行，又是磁路的重要组成部分 五、综合题 1、说明柴油机启机前的操作和启机操作步骤。 柴油机启机前，甩车， 第一步，合1K、3K，听滑油泵声音正常，观察滑油压力正常。 第二步，合4K，听滑油泵声音停止，燃油泵开始工作且声音正常，观察燃油压力正常。 第三步，打开各缸示功阀。 第四步，按下1QA，QC吸合，QD带动柴油机转动3~5圈。第五步，松开1QA，关闭各缸示功阀。甩车完毕。 柴油机启机， 第一步，合4K，打燃油，听燃油泵声音正常，观察燃油压力正常 第二步，按下1QA，听滑油泵转动声音正常，油压正常。 第三步，45~60秒后，听QC吸合，滑油泵停转，同时QD 带动柴油机转动，当柴油机转速达110r/min时，柴油机开始发火做功，柴油机启动后转速迅速达到430r/min，当机油压力升至100KPa后松开1QA，柴油机启机完毕。 填空 11、柴油机启动时，QF当串励电动机用，柴油机启动后，QF当它励发电机用。 12、电机短时冲击过载时火花不应超过2级。 13、触头按在电路中的用途可分为主触头和辅助触头。 14、柴油机启机时，第二次启动与第一次启动间隔时间应在3~5min以上，以使蓄电池组完成内部必要的化学反应。 15、内燃机车有触点电器中，其驱动装置主要采用电磁驱动装置和电空驱动装置。 16、串联双绕组线圈的吸力线圈由启动线圈和保持线圈两个组成。 17、柴油机甩车前必须先打开各缸的示功阀。 18、固定发电电路中，励磁电流不再通过电压调整器。 19、继电器按用途分为控制继电器和保护继电器两类。20、控制手柄只能在换向手柄处于非中立位时才能变换位置，换向手柄只能在中立位时才能取下。 三、判断题 11、甩车时，按下1QA后，柴油机就开始转动。（√） 12、当流过LJ线圈的电流达到0.5A时，过流继电器动作。（×） 13、磁场削弱接触器带有灭弧装置。（×） 14、接地继电器是用于辅助电路接地时进行保护。（×） 15、1~2YJ的作用是党机油压力低于80kp时动作，触头切断DLS线圈电路，使柴油机停机。（√） 16、合10K是自动打风，按下2QA是手动打风。（√） 17、内燃机车电路图是原理图。（×） 18、当流过ZLJ线圈电流达到100A 时，ZLJ动作。（×） 19、主电路一点接地将容易造成主电路短路。（×）

内燃机车机车总体

第一章机车总体 GK1C改进型燃机车是在我厂批量生产的GK1C型机车基础上通过产品质量的提升，满足用户个性化的需求，进行结构优化而开发的，机车装用6240ZJ型柴油机，装车功率1000KW（根据用户要求可为1100KW，即GK1C 型），机 ——B 车总重为92t（根据用户要求可为100t），轨距1435mrn，轴式B—B，长15.5m，距轨面最大高度为4650mm。调车工况最高速度35km/h，小运转工况75km/h，适用于铁路、冶金、石化、港口、地方铁路的调车及小运转作业。 机车分上、下两部分，采用模块化设计制造，上部为车体及安装在车体上的设备，下部两端为转向架、中间为可拆式燃油箱。（见图1—GK1C型机车总体布置图）。 机车采用罩式车体，全钢组合焊接、车架承载、外车廓形式，机车上部从前到后分别设前机室、动力室、冷却传动室、司机室、后机室等四个模块组成，每个模块均采用活动连接固定在车底架上。6240ZJ型柴油机装在机车动力室，它通过万向轴、液力传动箱、车轴齿轮箱驱动轮对。 机车两端设有上作用式自动车钩和车钩缓冲装置，主车架中部两外侧装有阀控式铅酸密封蓄电池组。 司机室布置在中间偏后的位置，车体四周设有较宽的走台，走台外设栏杆扶手。前后端两侧设侧梯，供上下车及调车作业。各机器间侧墙上设门，便于检修、保养工作的进行。 司机室按铁道部规化司机要求，设计司机室模块，实现弹性安装。司机室设一个主操纵台和辅件柜，操纵台布置参照铁道部运输局的有关规化司机室的原则美化设计，所有常用开关按钮尽量集中布置在主操纵台上，不常用开有按钮布置在司机室前端墙上。操纵台上面有计算机显示屏及保证机车正常运转的各种监视仪表、控制开关、司机控制器大小闸等。电气控制柜安装在后机室，司机室后端墙上设对开门，方便乘务人员的操作、便于维护和查找故障。 司机室设备及其布置按照人机工程学原理进行设计。司机室前后端墙、顶棚

内燃机车电力传动

内燃机车电力传动

内燃机车电力传动 第一节概述 内燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变的中间环节,这一中间环节称为传动装置。内燃机车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动三种，电力传动又分为直-直流电力传动、交-直流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传动，目前国内使用的DF4、DF5、DF7、DF8、DF11等型机车均采用交-直流电力传动。 一、电力传动装置的作用 1.传动作用 将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换，传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想的牵引特性。要求机车牵引力和运行速度都有一个比较宽广的变化范围，并且在较大的机车速度范围内，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴油机的功率能够得到充分发挥和利用。此外，机车应具有足够高的启动牵引力。

2.制动作用 利用直流电机的可逆原理，在电阻制动工况时，将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在以热能的形式逸散到大气中。在这过程中，牵引电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上而产生制动力。这种制动作用称为电阻制动。传动装置应保证机车电阻制动性能的要求。 3.辅助作用 驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。4控制作用 按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的平稳，并能保证机车换向运行等。以达到操纵控制机车正常运行的目的。 5.监视及保护作用 使机车操纵者能正确了解机车各部分的工作状态，及时显示某些必要的参数值。当机车某部位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以尽量维持机车运行和避免事故的扩大。

车辆液压与液力传动_习题课答案

1 习题4-8 液压缸1负载压力1114L F p M Pa A = = 液压缸2负载压力221 2L F p M Pa A = = 1）当减压阀调定压力为j p =1MPa ： 当节流阀2开度最大时，减压阀入口压力（即泵出口压力）p p =1p =4MPa ， p p 〉j p ，减压阀先导阀开启，使减压阀出口压力稳定在 1MPa ，由于液压缸2 的负载压力为2MPa ，所以液压缸2不动作。此时，液压缸1运行速度最大，随着节流阀逐渐调小，当溢流阀1开始溢流后，液压缸1的速度逐渐减小。 当减压阀调定压力为j p =2MPa ： 当节流阀2开度最大时，减压阀入口压力（即泵出口压力）p p =1p =4MPa ， p p 〉j p ，减压阀先导阀开启，使减压阀出口压力稳定在 2MPa ，液压缸2稳定 运行，此时液压缸1也稳定运行。两个液压缸的运行速度可根据阀2和3的通流面积，利用节流口流量公式计算。随着节流阀逐渐调小，当溢流阀1开始溢流后，液压缸1的速度逐渐减小，液压缸2的速度保持不变。 当减压阀调定压力为j p =4MPa ： 此时减压阀出口压力为2MPa ，不足以克服减压阀先导阀弹簧力，于是，减压阀主阀芯开口量最大，不起减压作用，即泵出口压力p p =2MPa 。由于液压缸1的负载压力为4MPa ，所以液压缸1不动作。液压缸2以最大速度运行。 2 习题7-9 1） 设溢流阀无溢流，则液压泵输出的流量全部进入液压缸，液压缸活塞运动的速度为：

1 10/3 V p q v cm s A = = 节流阀通过的流量即液压缸输出的流量： 3 22250/3 q vA cm s == 由节流阀的流量公式： 2q T q C A =于是，液压缸出口压力即节流阀入口压力为： 2 2 22q T q p C A ρ?? = ? ??? 由液压缸受力平衡： 1122p A p A F =+ 得： 2211 p A F p A += 若A T =0.05cm 2，则p 2=0.325MPa ，p 1=2.16MPa

p Y ，假设溢流阀不溢流不成立，即溢流阀实际上已经打开，此时泵出口的压力及液压缸入口压力为：