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內(nèi)燃機(jī)車的液力傳動(dòng)

能用作驅(qū)動(dòng)機(jī)車車輪的機(jī)械,電動(dòng)機(jī)不是唯一無二的。水力機(jī)械中的渦輪機(jī)也有和電動(dòng)機(jī)相類似的驅(qū)動(dòng)特性。只要用柴油機(jī)帶動(dòng)一個(gè)泵,向渦輪提供具有某些壓力的液流,而且能夠把在渦輪中工作完畢后的液流引回到泵的進(jìn)口處,使液流循環(huán)工作,這套系統(tǒng)就可用作內(nèi)燃機(jī)車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)這一原理,德國工程師費(fèi)廷格創(chuàng)造了液力變扭器和液力偶合器,把渦輪和泵輪組合在一起,二者之間沒有機(jī)械連結(jié)而只是通過液流循環(huán)來相互作用。內(nèi)燃機(jī)車采用這種“軟”連結(jié)方式而設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)稱作液力傳動(dòng)。

內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)裝置示意圖與電力傳動(dòng)相比,液力傳動(dòng)不過是后起之秀。但它在與電傳動(dòng)的競爭中,異軍突起,很快贏得了重要位置。液力傳動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是不用電機(jī),可以節(jié)省大量昂貴的銅,同時(shí)它的重量也輕些。這使得機(jī)車降低了造價(jià)也減輕了重量,即在同樣的機(jī)車重量下,它的機(jī)車功率一般都比電傳動(dòng)機(jī)車大。另外,液力傳動(dòng)裝置的可靠性高,維護(hù)工作簡單,修理費(fèi)也少。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它的部件是密閉式的,無論風(fēng)砂雨雪對(duì)它的工作都不產(chǎn)生什么壞的影響。

液力傳動(dòng)裝置的主要組成部分是液力傳動(dòng)箱、車軸齒輪箱、換向機(jī)構(gòu)和相互聯(lián)結(jié)的萬向軸等。它的核心元件是液力傳動(dòng)箱中的液力變扭器,主要由泵輪、渦輪和導(dǎo)向輪組成。泵輪通過軸和齒輪與柴油機(jī)的曲軸相連,渦輪通過軸和齒輪與機(jī)車的動(dòng)輪相連,導(dǎo)向輪固定在變扭器的外殼上,并不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí),泵輪被帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn),泵輪葉片則帶動(dòng)工作油以很高的壓力和流速?zèng)_擊渦輪葉片,使渦輪與泵輪以相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng),再通過齒輪把柴油機(jī)的輸出功率傳遞到機(jī)車的動(dòng)輪上,從而使機(jī)車運(yùn)行。

內(nèi)燃機(jī)車液力變扭器結(jié)構(gòu)示意圖變扭器關(guān)鍵在“變”。當(dāng)機(jī)車起動(dòng)和低速運(yùn)行時(shí),變扭器中的渦輪轉(zhuǎn)速很低,工作油對(duì)渦輪葉片的壓力就很大,從而滿足機(jī)車起動(dòng)時(shí)牽引力大的需求;當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速隨著機(jī)車運(yùn)行速度的提高而加快時(shí),工作油對(duì)渦輪葉片的壓力也逐漸減小,正好滿足機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)對(duì)牽引力要小的需求。由此可見,柴油機(jī)發(fā)出的大小不變的扭矩,經(jīng)過變扭器就能變成滿足列車牽引要求的機(jī)車牽引力。當(dāng)機(jī)車需要惰力運(yùn)行或進(jìn)行制動(dòng)時(shí),只要將變扭器中的工作油排出到油箱,使泵輪和渦輪之間失去聯(lián)系,柴油機(jī)的功率就不會(huì)傳給機(jī)車的動(dòng)輪了。


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