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内燃机车的液力传动

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。

内燃机车液力传动装置示意图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。

内燃机车液力变扭器结构示意图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。


内燃机车的电力传动  国产内燃机车