液力传动机车.pdfVIP

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 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 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 失去 系，柴油机的功率就不会传给机车的 动轮了。 一、液力耦合器和液力变矩器的结构与工作原理 现代汽车上所用自动变速器，在结构上虽有差异，但其基本结构组成和工作原理却较为相似，前面已介绍了自动变速 器主要由液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统、自动换挡操纵装置等部分组成。本章将分别介绍 自动变速器中各组成部分的常见结构和工作原理，为自动变速器的拆装和故障检修提供必要的基本知识。 汽车上所采用的液力传动装置通常有液力耦合器和液力变矩器两种，二者均属于液力传动，即通过液体的循环液动， 利用液体动 的变化来传递动力。 （一）液力耦合器的结构与工作原理 1 、液力耦合器的结构组成 液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力 轴器。在不考虑机械损失的情况下，输出力矩与输入力矩相等。它的主 要功能有两个方面，一是防止发动机过载，二是调节工作机构的转速。其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成， 液力耦合器的壳体安装在发动机飞轮上，泵轮与壳体焊接在一起，随发动机曲轴的转动而转动，是液力耦合器的主动 部分：涡轮和输出轴连接在一起，是液力耦合器的从动部分。泵轮和涡轮相对安装，统称为工作轮。在泵轮和涡轮上有 径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触。两者之 有一定的 隙 （约3mm~4mm ）；泵轮与涡轮装合成一个整体后， 其轴线断面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。 2 、液力耦合器的工作原理 当发动机运转时，曲轴带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转， 在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转；冲 向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮 流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。 液力耦合器中的循环液压油，在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中，泵轮对其作功，其速度和动 逐渐增大；而在从 涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，液压油对涡轮作功，其速度和动 逐渐减小。液力耦合器要实现传动，必须在泵轮和 涡轮之 有油液的循环流动。而油液循环流动的产生，是由于泵轮和涡轮之 存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压 力差所致。如果泵轮和涡轮的转速相等，则液力耦合器不起传动作用。因此，液力耦合器工作时，发动机的动 通过泵 轮传给液压油，液压油在循环流动的过程中又将动 传给涡轮输出。由于在液力耦合器内只有泵轮和涡轮两个工作轮， 液压