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1、內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,第四章 液力傳動(dòng)裝置,液力傳動(dòng)裝置（Hydrodynamic transmision）是指柴油機(jī)與動(dòng)輪之間含有液力元件（液力變矩器或液力偶合器）的傳動(dòng)機(jī)組。完整的液力傳動(dòng)裝置除了液力元件外，還有機(jī)械增速減速部分、換檔系統(tǒng)、換向機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),作用 機(jī)車在正常運(yùn)行速度范圍內(nèi)，希望柴油機(jī)能始終發(fā)出標(biāo)定功率，傳動(dòng)系統(tǒng)效率也始終保持最大值不變，即在最低持續(xù)速度和最大速度之間，牽引力F與速度V之間呈雙曲線，而柴油機(jī)車矩特性較為平坦，而且有最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速限制，彈性系數(shù)（最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速之比）只有23，而機(jī)車最高速度與最小持續(xù)速度之比一般為45，這樣

2、在柴油機(jī)與動(dòng)輪之間必需加上傳動(dòng)裝置，把柴油機(jī)的力矩特性變成機(jī)車牽引所需的特性。,液力傳動(dòng)裝置的分類 可分為 單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置和多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置。 單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置：只含有一個(gè)液力元件 多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置：含有二個(gè)或二個(gè)以上液力元件。,單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置四種類型,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置：只含一個(gè)液力元件（變矩器或偶合器） 1）純液力傳動(dòng)裝置：液力元件 + 減速齒輪，而無變速箱，用在速度范圍較窄的小機(jī)車。,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，一個(gè)元件通過機(jī)械換檔重復(fù)使用 換檔時(shí)牽引力中斷,2）一個(gè)液力元件加多檔齒輪箱：若為變矩器加多檔齒輪箱，則傳動(dòng)裝置起到變換特性作用，若為偶

3、合器加多檔齒輪箱則傳動(dòng)裝置的特性類似于機(jī)械傳動(dòng)，偶合器起到離合、隔振的作用。,一個(gè)液力元件重復(fù)使用：,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置,3）一個(gè)變矩器加行星齒輪傳動(dòng)的液力機(jī)械分流式傳動(dòng)裝置，這種傳動(dòng)裝置在整個(gè)速度范圍內(nèi)，是由液力元件和行星排兩條路線傳遞功率的。由于機(jī)械傳動(dòng)效率高于變矩器，所以總傳動(dòng)效率高于變矩器獨(dú)立傳動(dòng)時(shí)的效率，又低于純機(jī)械傳動(dòng)時(shí)的效率。這種裝置體積小，重量輕。4）一個(gè)變矩器加行星齒輪傳動(dòng)的液力機(jī)械混合式傳動(dòng)裝置：在起動(dòng)工況和低速工況，由變矩器和機(jī)械傳動(dòng)路線共同傳遞功率，不過二者在輸入端由差動(dòng)齒輪來分配功率，起動(dòng)瞬間，完全由變矩器傳遞牽引力，隨著車速增高，變矩器輸入功率減

4、小，機(jī)械路線功率增加，到某一速度時(shí)，變矩器輸入功率很小，此時(shí)把變矩器排空，完全由機(jī)械部分傳遞總功率。這樣，低速區(qū)、高速區(qū)類似輪流方式完成傳動(dòng)任務(wù)。這種裝置由于在中高速區(qū)完全由機(jī)械傳動(dòng)傳遞功率，故效率最高，在內(nèi)燃動(dòng)車組上應(yīng)用較多，由于其中磨擦離合器的限制，傳動(dòng)箱的最大功率在300KW左右。,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),單循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),（單循環(huán)圓）液力機(jī)械傳動(dòng)裝置,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),（單循環(huán)圓）液力機(jī)械傳動(dòng)裝置,多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置通過液力換檔方式，各液力元件輪流充油在高效區(qū)內(nèi)工作，各承擔(dān)機(jī)車運(yùn)行速度范圍的一個(gè)區(qū)段，能獲得所需要的牽引經(jīng)濟(jì)特

5、性曲線，換檔時(shí)牽引力下降但不中斷。工作可靠，在功率較大的內(nèi)燃機(jī)車上獲得廣泛應(yīng)用，缺點(diǎn)是尺寸重量都較大。,多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置類型,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置通過液力換檔方式，各液力元件輪流充油在高效區(qū)內(nèi)工作，各承擔(dān)機(jī)車運(yùn)行速度范圍的一個(gè)區(qū)段，能獲得所需要的牽引經(jīng)濟(jì)特性曲線，換檔時(shí)牽引力下降但不中斷。工作可靠，在功率較大的內(nèi)燃機(jī)車上獲得廣泛應(yīng)用，缺點(diǎn)是尺寸重量都較大。,多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置有以下幾種形式： 1）變矩器+變矩器：這是現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)裝置最成熟、應(yīng)用最多的一種； 2）變矩器+偶合器：這是二循環(huán)圓傳動(dòng)裝置中在內(nèi)燃動(dòng)車組中應(yīng)用最多的一種。由于在中、高速范圍內(nèi)采有了液力偶合

6、器，故提高了傳動(dòng)效率，節(jié)省了燃料費(fèi)用，在經(jīng)常運(yùn)行于中高速的動(dòng)車組上很合適。另外，這種傳動(dòng)箱不但能與柴油機(jī)匹配，也能與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)很好地聯(lián)合工作。 3）三循環(huán)圓：早期的三個(gè)變矩器，即起動(dòng)、中速運(yùn)轉(zhuǎn)、高速運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)變矩器的組合方式已被二變矩器式所取代；早期的起動(dòng)變矩器+中速變矩器+偶合器方案也已被變矩器偶合器組合方式取代；在較高速度的內(nèi)燃動(dòng)車上，采用變矩器+偶合器+偶合器的組合方式，兩偶合器采用二對(duì)齒輪輸出，解決了全速度范圍內(nèi)，起動(dòng)牽引力與運(yùn)行速度范圍、傳動(dòng)效率之間的矛盾。,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),4）液力換向傳動(dòng)裝置：有4個(gè)循環(huán)圓，即采用二根并排的常規(guī)的兩個(gè)變矩器（起動(dòng)變矩和運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器）分別負(fù)責(zé)兩個(gè)方

7、向的牽引，兩軸之間通過充排油來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換（即機(jī)車的換向），省去了常規(guī)液力傳動(dòng)箱中機(jī)械換向機(jī)構(gòu)和齒輪，提高了可靠性和壽命，并且能向正在運(yùn)行中提前充、排油，通過動(dòng)力制動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速、停車，然后自動(dòng)以反方向運(yùn)行。這種換向自動(dòng)化縮短了換向時(shí)間，對(duì)調(diào)車機(jī)車特別有利，因此，液力換向傳動(dòng)裝置主要用于線路站場(chǎng)段的調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車上和冶金、煤炭等部門的工礦內(nèi)燃機(jī)車上。 5）恒低速液力傳動(dòng)裝置：對(duì)在場(chǎng)礦、碼頭牽引運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)車需要一種恒定低速的牽引工況，以滿足特殊作業(yè)（如散料裝卸）的要求。傳動(dòng)裝置除應(yīng)具有一般傳動(dòng)裝置應(yīng)有的特性外，還有低速、恒速兩大特點(diǎn)。低速只有通過大減比的工況箱才能實(shí)現(xiàn)，而恒速則要采取措施來保證，一般可有

8、以下幾種辦法：采用檢測(cè)車速，控制變矩器循環(huán)圓充油度以調(diào)節(jié)牽引力的大小，實(shí)現(xiàn)牽引力與阻力保持平衡，穩(wěn)定車速。利用偶合器在高轉(zhuǎn)速比下力矩特性很陡的特點(diǎn)，在外界負(fù)荷變化時(shí)車速變化很小，可以維持規(guī)定的爬行速度，效率也很高。,多循環(huán)圓液力傳動(dòng)裝置類型,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),北京型,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),BJ傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),BJ傳動(dòng)箱（二軸）,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),DFH2傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),DFH2傳動(dòng)箱,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),NY6,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),NY7,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),NY6/NY7傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),恒低速傳動(dòng)系統(tǒng)圖,,,,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),恒低速傳動(dòng)系統(tǒng)圖,,,內(nèi)燃機(jī)車

9、液力傳動(dòng),三循環(huán)圓傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),三循環(huán)圓傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),三循環(huán)圓傳動(dòng)系統(tǒng)圖,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),燃?xì)廨?變矩器偶合器傳動(dòng)裝置,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),VOITH T311,,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),VOITH T312,,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),前蘇聯(lián),,液力換向要克服的問題： 1粘著 2散熱 3鼓風(fēng)損失,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力換向,優(yōu)點(diǎn)：換向迅速、自動(dòng)化,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,,Battery Charg

10、er,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),機(jī)械換向,,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),主控制閥,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),,選型法,任務(wù)書,已知傳動(dòng)箱1,已知傳動(dòng)箱2,已知傳動(dòng)箱3,,,,,,柴油機(jī),,匹配,,,,,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),,設(shè)計(jì)計(jì)算法,任務(wù)書,,,已知：機(jī)車用途、牽引性能指標(biāo),,機(jī)車總體及傳動(dòng)布置方案、結(jié)構(gòu)尺寸限制,柴油機(jī)型號(hào)、試驗(yàn)外特性,動(dòng)輪直徑,工作液體品種、理化性能,確定液力傳動(dòng)裝置型式,選擇或設(shè)計(jì)液力元件,確定增速比,液力元件類比設(shè)計(jì),繪制柴油機(jī)、液力元件共同工作特性,機(jī)械傳動(dòng)比計(jì)算、分配

11、,計(jì)算繪制機(jī)車預(yù)期牽引特性,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算法,確定液力傳動(dòng)裝置型式,選擇或設(shè)計(jì)液力元件,確定增速比,液力元件類比設(shè)計(jì),透穿性要小,最高效率要高、高效范圍要寬,起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器高效范圍相互銜接，換檔點(diǎn)效率82%,兩變矩器82%的高效范圍4,起動(dòng)變矩器計(jì)算工況 且,運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器計(jì)算工況 且 盡可能大,,受B、T材料允許的圓周切線速度、軸承極限轉(zhuǎn)速限制,輔助裝置功率比（10%）+箱內(nèi)消耗（3%）,柴油機(jī)到B輪之間的傳動(dòng)效率,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算法,繪制柴油機(jī)、液力元件共同工作特性,機(jī)械傳動(dòng)比計(jì)算,計(jì)算繪制機(jī)車預(yù)期牽引特性,機(jī)械

12、傳動(dòng)比分配：傳動(dòng)箱內(nèi) 車軸齒輪箱,T-動(dòng)輪機(jī)械傳動(dòng)效率,T-動(dòng)輪機(jī)械傳動(dòng)減速比,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算法,液力傳動(dòng)系統(tǒng)總效率,T-輸出軸,含箱內(nèi)消耗,,,液力傳動(dòng)箱的效率,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)牽引重量計(jì)算,按限制坡道計(jì)算：,,機(jī)車計(jì)算牽引力,kN,,機(jī)車計(jì)算重量,t,,牽引力運(yùn)用系數(shù),,計(jì)算速度下機(jī)車單位基本阻力, N/kN,,,計(jì)算坡道的加算坡度千分?jǐn)?shù),,計(jì)算速度下車輛單位基本阻力, N/kN,牽引重量，t,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)牽引重量計(jì)算,按平直道最高速度下的剩余加速度計(jì)算：,,機(jī)車最大速度牽引力, kN,,機(jī)車計(jì)算重量, t,,列車

13、回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)，0.06,,計(jì)算速度下機(jī)車單位基本阻力, N/kN,,,列車剩余加速度，m/s/s, 貨：0.005 客：0.01_120km/h, 0.02_160km/h,,計(jì)算速度下車輛單位基本阻力, N/kN,牽引重量，t,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)牽引重量計(jì)算,按起動(dòng)地段的坡度計(jì)算：,,機(jī)車起動(dòng)牽引力, kN,,機(jī)車計(jì)算重量, t,,列車起動(dòng)地點(diǎn)加算坡度千分?jǐn)?shù),,列車起動(dòng)時(shí)機(jī)車單位基本阻力, N/kN,,,列車起動(dòng)時(shí)車輛單位基本阻力, N/kN,牽引重量，t,,Markets Oil & Gas,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),液力傳動(dòng)機(jī)車牽引特性,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳

14、動(dòng),第五章 換檔系統(tǒng),對(duì)換檔系統(tǒng)的要求：,準(zhǔn)確性 穩(wěn)定性 明確性,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),理論換檔點(diǎn),準(zhǔn)確性,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),檔位振蕩,穩(wěn)定性,Battery Charger,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),換檔反應(yīng)器,,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),電子換檔分立元件式,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),電子換檔,Diesel Driven Heating System DDHS,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),Markets - Railroad,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),Markets Heavy Duty Truck,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),Markets Mining & Construction,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),第六章 液力制動(dòng),,Ma

15、rkets - Marine,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),Markets Hydraulic Fluid Power,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),Markets Generator Set,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),,Received 1st patent for engine 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 fir

16、st 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,內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng),