內燃機車的液力傳動
能用作驅動機車車輪的機械,電動機不是唯一無二的。水力機械中的渦輪機也有和電動機相類似的驅動特性。只要用柴油機帶動一個泵,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口處,使液流循環工作,這套系統就可用作內燃機車的動力驅動系統。根據這一原理,德國工程師費廷格創造了液力變扭器和液力偶合器,把渦輪和泵輪組合在一起,二者之間沒有機械連結而只是通過液流循環來相互作用。內燃機車采用這種“軟”連結方式而設計的傳動系統稱作液力傳動。
與電力傳動相比,液力傳動不過是后起之秀。但它在與電傳動的競爭中,異軍突起,很快贏得了重要位置。液力傳動裝置的優點是不用電機,可以節省大量昂貴的銅,同時它的重量也輕些。這使得機車降低了造價也減輕了重量,即在同樣的機車重量下,它的機車功率一般都比電傳動機車大。另外,液力傳動裝置的可靠性高,維護工作簡單,修理費也少。還有一個優點是,它的部件是密閉式的,無論風砂雨雪對它的工作都不產生什么壞的影響。
液力傳動裝置的主要組成部分是液力傳動箱、車軸齒輪箱、換向機構和相互聯結的萬向軸等。它的核心元件是液力傳動箱中的液力變扭器,主要由泵輪、渦輪和導向輪組成。泵輪通過軸和齒輪與柴油機的曲軸相連,渦輪通過軸和齒輪與機車的動輪相連,導向輪固定在變扭器的外殼上,并不轉動。當柴油機啟動時,泵輪被帶動高速旋轉,泵輪葉片則帶動工作油以很高的壓力和流速沖擊渦輪葉片,使渦輪與泵輪以相同的方向轉動,再通過齒輪把柴油機的輸出功率傳遞到機車的動輪上,從而使機車運行。
變扭器關鍵在“變”。當機車起動和低速運行時,變扭器中的渦輪轉速很低,工作油對渦輪葉片的壓力就很大,從而滿足機車起動時牽引力大的需求;當渦輪的轉速隨著機車運行速度的提高而加快時,工作油對渦輪葉片的壓力也逐漸減小,正好滿足機車高速運行時對牽引力要小的需求。由此可見,柴油機發出的大小不變的扭矩,經過變扭器就能變成滿足列車牽引要求的機車牽引力。當機車需要惰力運行或進行制動時,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系,柴油機的功率就不會傳給機車的動輪了。
內燃機車的電力傳動 國產內燃機車
|