Ⅰ 交直流電傳動內燃機車的傳動裝置由什麼組成
不知道你說的是來什麼意源思?什麼叫傳動裝置?
現在的內燃機車都使用電傳動,電傳動又分為交-直傳動和交流電傳動。東風型號的內燃機車多為交-直傳動,少部分是交流電傳動(如DF11G)。上個世紀,我國曾出現過液壓傳動的內燃機車,但由於液壓傳動維護成本高,所以就逐漸淘汰了。
Ⅱ 機車傳動裝置的分類
利用原動機驅動離心泵,使獲得能量的工作液體(機車用油)沖擊渦輪從而驅動車輪來實現傳遞動力的裝置。1902年德國的費廷格提出了液力循環元件(液力耦合器和液力變扭器)的方案,即將泵輪和渦輪組合在同一殼體內,工作液體在殼體內循環流動。採用這種元件大大提高了液力傳動裝置的效率。液力傳動首先用於船舶。1932年製成第一台約60千瓦的液力傳動柴油動車。
液力耦合器有相對布置的一個泵輪和一個渦輪。泵輪軸和渦輪軸的扭矩相等。渦輪轉速略低於泵輪轉速,二者轉速之比即為液力耦合器的效率。液力耦合器用於機車主傳動時,效率約為97%。液力變扭器除泵輪和渦輪外,還有固定的導向輪。渦輪與泵輪的扭矩之比稱變扭比,轉速比越小則變扭比越大。在同樣的泵輪轉速下,渦輪轉速越低則渦輪扭矩越大。因此機車速度越低則牽引力越大,機車起動時的牽引力最大。液力變扭器的效率只在最佳工況下達到最大值。現代機車用的液力變扭器效率可達90%~91%。但當轉速比低於或高於最佳工況時,效率曲線即呈拋物線形狀下降。為使機車在常用速度范圍內都有較高的傳動效率,機車的液力傳動裝置一般採用不止一個簡單的液力變扭器。機車液力傳動裝置如梅基特羅型、克虜伯型、蘇里型、SRM型、ΓΤК型等,都是將一個液力變扭器與某種機械傳動裝置結合使用。福伊特型則是採用 2~3個液力變扭器(最佳工況點的轉速比一般並不相同)或液力耦合器(圖1),利用充油和排油換檔,在各種機車速度下都使當時效率最佳的那一液力循環元件充油工作。換檔時,前一元件排油和後一元件充油有一段重疊時間,所以換檔過程中的機車牽引力只是稍有起伏而不中斷。和其他類型相比,福伊特型液力傳動裝置的重量較大,但有結構簡單、可靠性較高的優點。到60年代,經驗證明:對於1500千瓦以上的液力傳動裝置,福伊特型較為適用。中國機車所用的液力傳動裝置都是這一類型的。
大功率增壓柴油機車的液力傳動裝置都不用液力耦合器,但燃氣輪機車的液力傳動裝置則用一個啟動變扭器,並在高速時用一個液力耦合器。
液力循環元件傳遞功率P的能力也像其他液力機械一樣,與工作液體重度r的一次方、泵輪轉速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油機車上,為了減小傳動裝置的尺寸,柴油機都不直接驅動液力循環元件的泵輪,而是通過一對增速齒輪,在軸承和其他旋轉件容許線速度的限制范圍內,盡可能提高泵輪轉速。燃氣輪機車由於轉速很高,所以用一級甚至兩級減速齒輪來驅動泵輪。同一種傳動裝置,只要改變這種齒輪的增速比或減速比,即可在經濟合理的范圍內應用於不同功率的機車。
液力傳動裝置通常包括一組使輸出軸能改變轉向的換向齒輪和離合器機構。輸出軸通過適當的機械部件(萬向軸和車軸齒輪箱,或曲拐和連桿等)驅動機車車輪。液力傳動系統還可包括一組工況機構,使機車具有兩種最高速度,在高速檔有較高的行車速度,在低速檔有較高的效率和較大的起動牽引力和加速能力。因此同一機車既可用於客運,也可用於貨運,或者既可用於調車,也可用作小運轉機車。而當調車工況的最高速度定得較低時,機車在起動和低速運行時的牽引力可以超過同功率的電力傳動柴油調車機車。
1965年出現的液力換向柴油調車機車,傳動裝置有兩組液力變扭器,每個行車方向各用一組,換向動作也用充油排油的方式來完成。當機車正在某一方向行駛時改用另一方向的液力變扭器充油工作,由於變扭器的渦輪轉向與泵輪相反,對機車即起制動作用。機車換向不必先停車。只要司機改換行車方向手把的位置,機車即可自動地完成從牽引狀態經過制動、停車,又立即改換行車方向的全部過程。
液力傳動裝置不用銅,重量輕,成本低,可靠性高,維修量少,並具有隔振、無級調速和恆功率特性好等優點,因而得到廣泛採用。聯邦德國和日本的柴油機車全部採用液力傳動。 把機車原動機的動力變換成電能,再變換成機械能以驅動車輪而實現傳遞動力的裝置。電力傳動裝置按發展的順序有直-直流電力傳動裝置、交-直流電力傳動裝置、交-直-交流電力傳動裝置、交-交流電力傳動裝置四種。它們所用的牽引發電機、變換器(指整流器、逆變器、循環變頻器等)和牽引電動機類型各不相同。
直-直流電力傳動裝置
1906年美國製造的150千瓦汽油動車最先採用了直-直流電力傳動裝置。1965年以前,世界各國單機功率75~2200千瓦的電傳動機車都採用這種電力傳動裝置。這是因為同步牽引發電機無法高效變流,非同步牽引電動機難於變頻調速,只能採用直流電機。直-直流電力傳動原理是基於直流電機是一種電能和機械能的可逆換能器,其原理見圖 2。原動機G為柴油機,通過聯軸器驅動直流牽引發電機ZF,後者把柴油機軸上的機械能變換成可控的直流電能,通過電線傳送給1台或多台串並聯或全並聯接線的直流牽引電動機ZD,直流牽引電動機將電能變換成轉速和轉矩都可調節的機械能,經減速齒輪驅動機車動輪,實現牽引。此外設有自控裝置。自控裝置由既對柴油機調速又對牽引發電機調磁的聯合調節器、牽引發電機磁場和牽引電動機磁場控制裝置等組成,用來保證直-直流電力傳動裝置接近理想的工作特性。
交-直流電力傳動裝置
直流牽引發電機受整流子限制,不能製造出大功率電力傳動裝置。60年代前期,美國發明大功率硅二極體和可控硅,為製造大功率的電力傳動裝置准備了條件。1965年法國研製成 1765千瓦交-直流電力傳動裝置,它是世界各國單機功率 700~4400千瓦機車普遍採用的電力傳動裝置。
交-直流和直-直流電力傳動原理相似。由圖3可以看出兩者差異在於柴油機 G驅動同步牽引發電機TF,經硅二極體整流橋ZL,把增頻三相交流電變換成直流電,事實上TF和ZL組成等效無整流子直流電機。其餘部分和自控裝置主要工作原理與直-直流電力傳動裝置相同。
交-直-交流電力傳動裝置
非同步牽引電動機結構簡單,體積小,工作可靠,在變頻調壓電源控制下,能提供優良調速性能。聯邦德國於 1971年研製成實用的交-直-交流電力傳動裝置,如圖4所示。
交-直-交流電力傳動原理如下:柴油機 G驅動同步牽引發電機TF,產生恆頻可調壓三相交流電(柴油機恆速時),經硅整流橋ZL變換成直流電,再經過可控硅逆變器 N(具有分諧波調制功能)再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電,通過三根電線傳輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能,驅動機車動軸,實現牽引。它的自控裝置由聯合調節器以及對同步牽引發電機磁場、變換器、非同步牽引電動機作脈沖、數模或邏輯控制的裝置組成,從而提供接近理想的工作特性。
交-交流電力傳動裝置
交-直-交變頻調壓電能經二次變換,降低了傳動裝置的效率,而且逆變器用可控硅需要強迫關斷,對主電路技術有較高的要求。為提高效率,在交-交流電力傳動裝置中採用了自然關斷可控硅相控循環變頻器(圖5)。60~70年代,美國在重型汽車上,蘇聯在電力機車上都採用了交-交流電力傳動裝置。不過美國用的是非同步牽引電動機牽引,蘇聯用的是同步牽引電動機牽引。
交-交流電力傳動原理如圖5所示。柴油機G驅動同步牽引發電機TF,發出增頻可調壓交流電,經相控循環變頻器FB變換成可變頻調壓的三相交流電(降頻),輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能,驅動動輪實現牽引。它的自控裝置也是由聯合調節器、脈沖、數模、邏輯電路等裝置構成(但對可控硅導通程序要求嚴格),同樣能保證優良的工作特性。
Ⅲ DF12型內燃機車的傳動裝置
為使柴油機的功率傳到動軸上能符合機車牽引要求而在兩者之間設置的媒介裝置。柴油機扭矩—轉速特性和機車牽引力—速度特性完全不同,不能用柴油機來直接驅動機車動輪:柴油機有一個最低轉速,低於這個轉速就不能工作,柴油機因此無法啟動機車;柴油機功率基本上與轉速成正比,只有在最高轉速下才能達到最大功率值,而機車運行的速度經常變化,使柴油機功率得不到充分利用;柴油機不能逆轉,機車也就無法換向。所以,內燃機車必須加裝傳動裝置來滿足機車牽引要求。常用的傳動方式有機械傳動、液力傳動和電力傳動。①機械傳動裝置是由離合器、齒輪變速箱、軸減速箱等組成的。因其功率受到限制,在鐵路內燃機車中不再採用。②液力傳動裝置主要由液力傳動箱、車軸齒輪箱、萬向軸等組成。液力變扭器(又稱變矩器)是液力傳動機車最重要的傳動元件,由泵輪、渦輪、導向輪組成。泵輪和柴油機曲軸相連,泵輪葉片帶動工作液體使其獲得能量,並在渦輪葉片流道內流動中將能量傳給渦輪葉片,由渦輪軸輸出機械能做功,通過萬向軸、車軸齒輪箱將柴油機功率傳給機車動輪;工作液體從渦輪葉片流出後,經導向輪葉片的引導,又重新返回泵輪。液力傳動機車(圖2)操縱簡單、可靠,特別適用於多風沙和多雨的地帶。③電力傳動分為三種:(a)直流電力傳動裝置。牽引發電機和電動機均為直流電機,發動機帶動直流牽引發電機,將直流電直接供各牽引直流電動機驅動機車動輪。(b)交—直流電力傳動裝置。發動機帶動三相交流同步發電機,發出的三相交流電經過大功率半導體整流裝置變為直流電,供給直流牽引電動機驅動機車動輪。(c)變—直—交流電力傳動裝置。發動機帶動三相同步交流牽引發電機,發出的直流通過整流器到達直流中間迴路,中間迴路中恆定的直流電壓通過逆變器調節其振幅和頻率,再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電壓,並供給三相非同步牽引電動機驅動機車動輪。電力傳動機車的應用最為廣泛。
Ⅳ 為什麼內燃機車要使用傳動裝置
因為柴油機功率太大,直接通過齒輪傳動要不齒輪做的非常大,滿足柴油機功率變化要求,同時還要滿足強度剛度要求,但受到體積及強度要求限制,所以不能太大,所以用傳動裝置
Ⅳ 電力傳動內燃機車的傳動裝置有哪幾個主要設備功率是如何傳輸的
主要有柴油機,傳動裝置,走行部,車體,車底架,車鉤緩沖裝置,制動裝置和輔助裝置等部分組成
Ⅵ 傳動裝置都有哪些分類
傳動裝置是指把動力源的運動和動力傳遞給執行機構的裝置,介於動力源和執行機構之間,可以改變運動速度,運動方式和力或轉矩的大小。
任何一部完整的機器都由動力部分、傳動裝置和工作機構組成,能量從動力部分經過傳動裝置傳遞到工作機構。根據工作介質的不同,傳動裝置可分為四大類:機械傳動、電力傳動、氣體傳動和液體傳動。
(1)機械傳動
機械傳動是通過齒輪、皮帶、鏈條、鋼絲繩、軸和軸承等機械零件傳遞能量的。它具有傳動准確可靠、製造簡單、設計及工藝都比較成熟、受負荷及溫度變化的影響小等優點,但與其他傳動形式比較,有結構復雜笨重、遠距離操縱困難、安裝位置自由度小等缺點。
(2)電力傳動
電力傳動在有交流電源的場合得到了廣泛的應用,但交流電動機若實現無級調速需要有變頻調速設備,而直流電動機需要直流電源,其無級調速需要有可控硅調速設備,因而應用范圍受到限制。電力傳動在大功率及低速大轉矩的場合普及使用尚有一段距離。在工程機械的應用上,由於電源限制,結構笨重,無法進行頻繁的啟動、制動、換向等原因,很少單獨採用電力傳動。
(3)氣體傳動
氣體傳動是以壓縮空氣為工作介質的,通過調節供氣量,很容易實現無級調速,而且結構簡單、操作方便、高壓空氣流動過程中壓力損失少,同時空氣從大氣中取得,無供應困難,排氣及漏氣全部回到大氣中去,無污染環境的弊病,對環境的適應性強。氣體傳動的致命弱點是由於空氣的可壓縮性致使無法獲得穩定的運動,因此,一般只用於那些對運動均勻性無關緊要的地方,如氣錘、風鎬等。此外為了減少空氣的泄漏及安全原因,氣體傳動系統的工作壓力一般不超過0.7~0.8MPa,因而氣動元件結構尺寸大,不宜用於大功率傳動。在工程機械上氣動元件多用於操縱系統,如制動器、離合器的操縱等。
(4)液體傳動
以液體為工作介質,傳遞能量和進行控制的叫液體傳動,它包括液力傳動、液黏傳動和液壓傳動。
1)液力傳動
它實際上是一組離心泵一渦輪機系統,發動機帶動離心泵旋轉,離心泵從液槽吸入液體並帶動液體旋轉,最後將液體以一定的速度排入導管。這樣,離心泵便把發動機的機械能變成了液體的動能。從泵排出的高速液體經導管噴到渦輪機的葉片上,使渦輪轉動,從而變成渦輪軸的機械能。這種只利用液體動能的傳動叫液力傳動。現代液力傳動裝置可以看成是由上述離心泵一渦輪機組演化而來。
液力傳動多在工程機械中作為機械傳動的一個環節,組成液力機械傳動而被廣泛應用著,它具有自動無級變速的特點,無論機械遇到怎樣大的阻力都不會使發動機熄火,但由於液力機械傳動的效率比較低,一般不作為一個獨立完整的傳動系統被應用。
2)液黏傳動
它是以黏性液體為工作介質,依靠主、從動摩擦片間液體的黏性來傳遞動力並調節轉速與力矩的一種傳動方式。液黏傳動分為兩大類,一類是運行中油膜厚度不變的液黏傳動,如硅油風扇離合器;另一類是運行中油膜厚度可變的液黏傳動,如液黏調速離合器、液黏制動器、液黏測功器、液黏聯軸器、液黏調速裝置等。
3)液壓傳動
它是利用密閉工作容積內液體壓力能的傳動。液壓千斤頂就是一個簡單的液壓傳動的實例。
液壓千斤頂的小油缸l、大油缸2、油箱6以及它們之間的連接通道構成一個密閉的容器,裡面充滿著液壓油。在開關5關閉的情況下,當提起手柄時,小油缸1的柱塞上移使其工作容積增大形成部分真空,油箱6里的油便在大氣壓作用下通過濾網7和單向閥3進入小油缸;壓下手柄時,小油缸的柱塞下移,擠壓其下腔的油液,這部分壓力油便頂開單向閥4進入大油缸2,推動大柱塞從而頂起重物。再提起手柄時,大油缸內的壓力油將力圖倒流入小油缸,此時單向閥4自動關閉,使油不致倒流,這就保證了重物不致自動落下;壓下手柄時,單向閥3自動關閉,使液壓油不致倒流入油箱,而只能進入大油缸頂起重物。這樣,當手柄被反復提起和壓下時,小油缸不斷交替進行著吸油和排油過程,壓力油不斷進入大油缸,將重物一點點地頂起。當需放下重物時,打開開關5,大油缸的柱塞便在重物作用下下移,將大油缸中的油液擠回油箱6。可見,液壓千斤頂工作需有兩個條件:一是處於密閉容器內的液體由於大小油缸工作容積的變化而能夠流動,二是這些液體具有壓力。能流動並具有一定壓力的液體具有壓力能。液壓千斤頂就是利用油液的壓力能將手柄上的力和位移轉變為頂起重物的力和位移。
Ⅶ 內燃機車的傳動裝置
為使柴油機的功率傳到動軸上能符合機車牽引要求而在兩者之間設置的媒介裝置。柴油機扭矩—轉速特性和機車牽引力—速度特性完全不同,不能用柴油機來直接驅動機車動輪:柴油機有一個最低轉速,低於這個轉速就不能工作,柴油機因此無法啟動機車;柴油機功率基本上與轉速成正比,只有在最高轉速下才能達到最大功率值,而機車運行的速度經常變化,使柴油機功率得不到充分利用;柴油機不能逆轉,機車也就無法換向。所以,內燃機車必須加裝傳動裝置來滿足機車牽引要求。
常用的傳動方式有機械傳動、液力傳動和電力傳動。
液力傳動箱、車軸齒輪箱、萬向軸等組成。液力變扭器(又稱變矩器)是液力傳動機車最重要的傳動元件,由泵輪、渦輪、導向輪組成。泵輪和柴油機曲軸相連,泵輪葉片帶動工作液體使其獲得能量,並在渦輪葉片流道內流動中將能量傳給渦輪葉片,由渦輪軸輸出機械能做功,通過萬向軸、車軸齒輪箱將柴油機功率傳給機車動輪;工作液體從渦輪葉片流出後,經導向輪葉片的引導,又重新返回泵輪。液力傳動機車(圖2)操縱簡單、可靠,特別適用於多風沙和多雨的地帶。
電力傳動分為三種:(a)直流電力傳動裝置。牽引發電機和電動機均為直流電機,發動機帶動直流牽引發電機,將直流電直接供各牽引直流電動機驅動機車動輪。(b)交—直流電力傳動裝置。發動機帶動三相交流同步發電機,發出的三相交流電經過大功率半導體整流裝置變為直流電,供給直流牽引電動機驅動機車動輪。(c)變—直—交流電力傳動裝置。發動機帶動三相同步交流牽引發電機,發出的交流電通過整流器到達直流中間迴路,中間迴路中恆定的直流電壓通過逆變器調節其振幅和頻率,再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電壓,並供給三相非同步牽引電動機驅動機車動輪。電力傳動機車的應用最為廣泛。
Ⅷ 內燃機車的構造是怎樣的
內燃機車是以內燃機作為原動力,通過傳動裝置驅動車輪的機車。根據機車上內燃機的種類,可分為柴油機車和燃氣輪機車。由於燃氣輪機車的效率低於柴油機車以及耐高溫材料成本高、雜訊大等原因,所以其發展落後於柴油機車。在中國,內燃機車的概念習慣上指的是柴油機。
內燃機車的動力裝置,又稱壓燃式內燃機。主要結構特點包括汽缸數、汽缸排列形式、汽缸直徑、活塞沖程、增壓與否等。現代機車用的柴油機都配裝廢氣渦輪增壓器,以利用柴油機廢氣推動渦輪壓氣機,把提高了壓力的空氣經中間冷卻器冷卻後送入柴油機進氣管,從而大幅度提高了柴油機功率和熱效率。柴油機工作有四沖程和二沖程兩種方式,同等轉速的四沖程機的熱效率一般高於二沖程,所以大部分採用四沖程。從轉速來看,分為高速機(1500r/min左右)、中速機(1000r/min)和低速機(中速機轉速以下)。為滿足各種功率的需要,生產有相同汽缸直徑和活塞的各種缸數的產品。功率較小用6缸、8缸直列或8缸V型,功率較大用12、16、18和20缸V型,其中以12、16缸的最為常用。
燃料在汽缸內燃燒,所產生的高溫高壓氣體在汽缸內膨脹,推動活塞往復運動,連桿帶動曲軸旋轉對外做功,燃料的熱能轉化為機械功。柴油機發出的動力傳輸給傳動裝置,通過對柴油機、傳動裝置的控制和調節,將適應機車運行工況的輸出轉速和轉矩送到每個車軸齒輪箱驅動動輪,動輪產生的輪周牽引力傳遞到車架,由車架端部的車鉤變為挽鉤牽引力來拖動或推送車輛。
Ⅸ 為什麼內燃機車要使用傳動裝置
不知道你說的是什麼意思?什麼叫傳動裝置?
現在的內燃機車都使用電傳動,電傳動又分為交-直傳動和交流電傳動。東風型號的內燃機車多為交-直傳動,少部分是交流電傳動(如DF11G)。上個世紀,我國曾出現過液壓傳動的內燃機車,但由於液壓傳動維護成本高,所以就逐漸淘汰了。
Ⅹ NJ1型內燃機車的傳動裝置
為使柴油機的功率傳到動軸上能符合機車牽引要求而在兩者之間設置的媒介裝置。柴油機扭矩—轉速特性和機車牽引力—速度特性完全不同,不能用柴油機來直接驅動機車動輪:柴油機有一個最低轉速,低於這個轉速就不能工作,柴油機因此無法啟動機車;柴油機功率基本上與轉速成正比,只有在最高轉速下才能達到最大功率值,而機車運行的速度經常變化,使柴油機功率得不到充分利用;柴油機不能逆轉,機車也就無法換向。所以,內燃機車必須加裝傳動裝置來滿足機車牽引要求。常用的傳動方式有機械傳動、液力傳動和電力傳動。①機械傳動裝置是由離合器、齒輪變速箱、軸減速箱等組成的。因其功率受到限制,在鐵路內燃機車中不再採用。②液力傳動裝置主要由液力傳動箱、車軸齒輪箱、萬向軸等組成。液力變扭器(又稱變矩器)是液力傳動機車最重要的傳動元件,由泵輪、渦輪、導向輪組成。泵輪和柴油機曲軸相連,泵輪葉片帶動工作液體使其獲得能量,並在渦輪葉片流道內流動中將能量傳給渦輪葉片,由渦輪軸輸出機械能做功,通過萬向軸、車軸齒輪箱將柴油機功率傳給機車動輪;工作液體從渦輪葉片流出後,經導向輪葉片的引導,又重新返回泵輪。液力傳動機車(圖2)操縱簡單、可靠,特別適用於多風沙和多雨的地帶。③電力傳動分為三種:(a)直流電力傳動裝置。牽引發電機和電動機均為直流電機,發動機帶動直流牽引發電機,將直流電直接供各牽引直流電動機驅動機車動輪。(b)交—直流電力傳動裝置。發動機帶動三相交流同步發電機,發出的三相交流電經過大功率半導體整流裝置變為直流電,供給直流牽引電動機驅動機車動輪。(c)變—直—交流電力傳動裝置。發動機帶動三相同步交流牽引發電機,發出的直流通過整流器到達直流中間迴路,中間迴路中恆定的直流電壓通過逆變器調節其振幅和頻率,再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電壓,並供給三相非同步牽引電動機驅動機車動輪。電力傳動機車的應用最為廣泛。