Banner
首页 > 行业知识 > 内容
柴油机车的液力传动
- 2018-09-22-

          柴油机车的液力传动

          液力传动柴油机车(Diesel-Hydraulic),亦称柴油液力式机车、或柴液机车,使用液力变矩器(torque-converter),又称液力变扭器,用液力把内燃机的动力传到车轮上。液力变矩器主要有三个浸在传动油的部分:离心式油泵,涡轮及中间固定导轮。离心式油泵和内燃机曲轴相连,当内燃机转动时,离心式油泵随着转动,把传动油泵向涡轮,涡轮被传动油带动而旋转,并带动导轮转动输出机械能,液力耦合器与轮轴用万向轴相连,令车轮转动。

          液力传动的内燃机车结构较电传动机车简洁,重量轻,不像电力传动机车同时需要发电机,整流柜/逆变器和电动机等部件才能运作。即在同样的机车重量下,液传机车的功率一般都比电传机车大。以中国的东方红3型(液传机车)和东风型(电传机车)为例,东方红3型重量为92吨,功率达1980kW;而东风型车重126吨,功率仅1500kW。而且液传机车不需要消耗电传机车电机设备所需要的大量铜金属,制造成本较低。另外,许多工矿企业使用液力传动内燃机车,因为电传动机车的发电机和直流牵引电机电刷会产生火花,容易引起粉尘或危险气体爆炸。

          一般来说,液力传动机车比电传动机车效率稍高。当液力机车起动和低速运行时,变扭器中的涡轮转速很低,传动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提高而加快时,传动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小的需求,但因此也有加速慢的问题。所以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。在特定的负载条件下,液传机车的功率传递效率比电传机车略高。全负载情况下,液传的效率稍高于电传;半负载情况下,液传效率会进一步提升,而电传效率会进一步下降。功率越小,液力传动的优势就越明显,功率越大液力传动效率越低,依靠提高泵轮转速推高功率使变扭器发出高热,造成能量流失,这时电力传动更有优势。而且液力传动柴油机车的功率难以提升,因为液力传动装置受到泵轮、变扭器箱体金属强度的限制,只能有限度承受并传递非常巨大的液压力。至2006年,德国福伊特公司才研制出世界上首台功率达5000马力的液传内燃机车Voith Maxima 40cc,但电传机车早在十几年前已达到同功率级别。早期的液传机车技术未成熟,故障率稍高。但液力变扭器传动装置本身没有磨耗零件,只要金属质量、精度达标,机车可靠性可以相当高,保养也更便捷。然而在同等功率下,液力传动的机车,耗油量要高出10~20%,经济性较差。

         在铁路发展方向为重载和高速的地方,如中国和北美洲,大部分的柴油机车都是采用电力传动,这是因为液传机车无法发展为单机大功率内燃机车。而在日本和欧洲,尤其是德国,以电力为主要牵引动力,客车普遍使用高速列车,内燃机车居于次要的位置,大多用于中速轻载或调车作业,对功率要求不高,而液传机车正拥有中低速牵引力较大的特点,所以这些地方的柴油机车主要为液力传动。


  
 

 




合肥神龙工矿机械有限公司

合肥市包河区包河苑小区A区2档303

电话:13399694409