动力系统学习.pptx
发动机通过液力传动箱将动力输出到车轴齿轮箱以驱动整车走行，发动机前端通过弹性联轴器驱动分动齿轮箱从而驱动空气压缩机、工作油泵、散热油泵及75kW发电机等。1.发动机 本车采用电喷水冷柴油发动机为运行提供动力，发动机的功率由最高运行速度、牵引性能、起动性能等共同确定。2.液力传动箱 液力传动箱是将发动机输出的动力进行调整输出到车轴齿轮箱上，在整车起动和低速阶段，通过液力变矩器将发动机输出的动力采用增大扭矩降低转速的方式提升牵引力和加速度，在整车高速阶段通过液力耦合器获得更高的传动效率，同时可以调整最终输出传动比来保证整车的最高运行速度。3.动力辅助系统 动力辅助系统包含发动机水循环系统、发动机增压空气空-空中冷系统、燃油供给系统、发动机进排气系统、传动箱油冷却系统等。4.分动齿轮箱 分动齿轮箱通过发动机前端传递的动力驱动空气压缩机、工作油泵、散热油泵和75kW发电机等，联接75kW发电机的输出法兰设有离合装置。第1页/共51页（二）动力传动系统的安装方式 根据高速铁路轨道车的功能需求，为了既保证高速铁路轨道车的载人、载物空间，又满足车辆的运行性能最优化，GCY-300型重型轨道车动力传动系统采用车下悬挂安装方式，车辆上部空间得到了有效利用，前部为司机室和乘客室，后部为起重机和载物平台；同时，由于动力传动系统布置在车下，有效的降低了司机室内噪声，为司乘人员提供了良好的工作环境。GCY-300型重型轨道车动力传动系统车下分布如图2-14。图2-14 动力传动系统车下分布1车轴齿轮箱；2传动轴；3传动箱；4发动机；5动力辅助系统；6分动齿轮箱 第2页/共51页 GCY-300型重型轨道车动力传动系统部件的安装采取防松、防脱措施，保证了高速铁路轨道车运行和作业的安全性。1.车轴齿轮箱安装 如图2-15所示车轴齿轮箱安装在车轴上，轴向尺寸通过车轴上的台阶定位，径向定位由箱体上的安装座通过撑杆、减震器固定在转向架构架上。图2-15 车轴齿轮箱的安装1车轴齿轮箱；2撑杆；3减震器 第3页/共51页 2.传动轴安装 传动轴安装在被连接的两个传动部件之间，每根传动轴均有伸缩补偿量，以补偿车辆在通过曲线时各传动部件之间的相对位置变化量。传动轴和传动部件之间通过法兰连接，传动轴螺栓采用10.9级高强度螺栓，并采用弹簧垫圈或防松螺母进行防松。3.动力单元的安装 动力单元由发动机和液力传动箱组成，两者由飞轮、飞轮壳通过螺栓联接构成一个整体，安装在一个公用支架上。动力单元的减震装置为橡胶减震器，安装在公用支架与车架联接的安装座之间。橡胶减震器具有三向隔振的功能，可衰减纵向、横向和垂向三个方向的振动，同时有效地遏制发动机在某一转速工作时与车架的固有频率相同而产生共振的情况。动力单元安装如图2-16所示。第4页/共51页图2-16 动力单元安装1发动机；2发动机纵向滑移支座；3公用支架 4传动箱；5液力传动箱安装座；6橡胶减震器 第5页/共51页 4.动力辅助系统安装 发动机的水循环系统、发动机增压空气空-空中冷系统、传动箱冷却系统以及液压油散热系统集成在一个冷却装置上。燃油供给系统由燃油箱、燃油管路、手动泵、滤清器等组成，系统中增加了除水放心滤、排空手动泵等，以保证发动机正常工作；燃油箱采用对称结构，横穿整个车架下部。燃油箱安装如图2-17所示。图2-17 燃油箱安装1燃油箱；2辅助悬挂；3上吊装支座；4加油口 第6页/共51页 发动机进气系统主要由进气管路、空气滤清器、进气预滤器等组成；空气滤清器通过螺栓联接直接安装在车架的支座上，进气预滤器安装在空气滤清器的进气口上，可将90%的大颗粒灰尘滤掉；进气管路安装在空气滤清器与发动机进气口之间，通过橡胶管和卡箍联接。发动机排气系统主要由排气管路和排气消音器组成，排气管一端通过波纹管及卡箍与发动机连接，以隔断发动机到排气管的振动另一端通过法兰与消音器连接；排气管路采用隔热材料进行隔热；排气消音器采用双层结构，能有效降低消音器表面温度，防止人员接近时被烫伤。5.分动齿轮箱安装 分动齿轮箱采用勾座的形式安装在车架的悬挂座上，安装座和勾座之间采用橡胶垫隔振，安装螺栓采用开口销防松。第7页/共51页二、发动机基本工作原理、性能特点 GCY-300型重型轨道车使用的发动机是潍柴WP12.480型电喷水冷柴油发动机，其性能参数、工作原理和性能特点如下。（一）发动机主要技术性能参数 1.主要性能参数（见表2-2）表2-2 发动机主要性能参数 序号项 目单 位参 数1发动机型号WP12.4802发动机气缸数63发动机型式液体冷却，4冲程，带排气阀制动，直喷，增压中冷4喷油装置电控高压共轨5额定功率kW（PS）353(480)6额定转速r/min21007最大扭矩Nm19708最大扭矩转速r/min1200-15009排放标准欧10额定功率时燃料消耗率g/kWh21211全负荷最小燃料消耗率g/kWh19212冷起动-不带辅助起动装置-1013冷起动-带辅助起动装置-30第8页/共51页2.主要技术规格（见表2-3）表2-3 发动机主要技术规格 序号项 目参 数1缸径/行程(mm)126/1552排量(L)11.5963起动方式电起动4润滑方式压力润滑5润滑油容量（L）366冷却方式水冷强制循环7机油压力（kPa）3505508怠速机油压力（kPa）100第9页/共51页3.主要螺栓规格和拧紧技术要求（见表2-4）表2-4 主要螺栓规格和拧紧技术要求 螺栓名称螺栓规格扭紧技术要求螺栓长度mm允许使用次数（包括首次安装）主轴承螺栓M18-10.9140 Nm+2101692曲轴箱副螺栓M8-8.88 Nm+3025,1102缸盖主螺栓M14-10.960 Nm+21201853缸盖副螺栓M121.5-8.820+10 Nm用乐泰262密封195,最少超出机体175mm3缸盖副螺母25 Nm+21203曲轴皮带轮螺栓M121.5-10.945 Nm+135752扭振减振器螺栓M10-8.815 Nm+30302飞轮螺栓M161.5-10.9105 Nm+2701202连杆螺栓M141.5-8.8手动扭紧：115 Nm+9067.5自动扭紧：80 Nm+153空压机紧固螺栓M10-8.840 Nm130板240飞轮壳第10页/共51页空压机齿轮固定螺母（1和2缸）M201.5200+50 Nm2惰齿轮螺栓销M121.5-10.9105 Nm90共轨泵齿轮固定螺母M24250+50 Nm2喷油器夹紧螺栓M8-8.88 Nm+90503凸轮轴齿轮螺栓M8-8.88 Nm+120302活塞冷却喷嘴螺栓M1030 Nm25排气歧管螺栓M1015 Nm+60652水泵螺栓（连接水泵壳中间壳）DIN 931；M10-8.8最大46 Nm480标准M6螺栓8.88 Nm10.913 Nm标准M8螺栓8.822 Nm10.931 Nm标准M10螺栓8.839 Nm10.958 Nm标准M12螺栓8.870 Nm10.9100 Nm 注：角度值为扭紧到规定力矩后再扭转的角度。发动机上各部位所用螺栓、螺母的强度等级都有相应要求，相同规格不同强度等级的螺栓、螺母不得任意错装、调换。不允许超过重复使用次数，否则会造成严重后果。第11页/共51页（二）发动机主要系统工作原理 1.润滑系统 （1）润滑油 润滑系统的功能是减磨、冲洗、冷却和防锈，机油的使用应根据发动机的规定选用。多级机油更有利于冷起动性能，应优先选用。全年使用的多级机油如15W40等也仅可以在规定的温度范围内使用。对于偶尔的低温情况可以采取措施预热机油，或者更换与环境温度相适应的机油。图2-18 润滑油牌号选择表 第12页/共51页 机油的更换时间应根据维护保养需要确定。WP12欧发动机规定使用CF-4或CH-4级润滑油，根据环境温度选择润滑油的粘度等级（见图2-18），只能使用多级润滑油，禁止使用任何机油添加剂，油底壳的倾斜角度不允许超过规定值当发动机静止不动且车辆处于水平地面上时，油尺油面必须处于最大和最小标记之间。WP12系列发动机均不允许使用CE、CD、CC、CB、CA级润滑油。每次更换机油时同时应更换机油滤芯。（2）润滑方式 发动机采用压力润滑方式，具体为机油泵通过集滤器，将机油由油底壳中吸入，压向机油滤清器和机油冷却器，通过油路系统到达润滑位置。绝大部分油量到达主轴承并由此通过曲轴上的油孔，到达连杆轴承。气缸套表面和活塞销是由喷嘴喷油来实现润滑。气门操纵系统、增压器、共轨油泵、空压机、中间齿轮轴承同样是通过油管和油槽实现压力润滑。活塞顶部是通过喷嘴喷油到内冷油腔冷却；机油是通过机油冷却器由冷却水来冷却。机油循环系统的机油压力是通过机油泵体内的限压阀来调整的。发动机起动时，由于机油温度低，粘度较大，机油压力短时间内会偏高，但随着发动机水温升高，机油温度上升，机油压力会逐渐下降。当发动机满负荷水温在8095时，正常机油压力为350kPa550kPa。第13页/共51页 2.燃油供给系统 （1）电控共轨系统 WP12系列欧发动机采用了Bosch公司生产的高压共轨系统（如图2-19）,使发动机能够满足最高160MPa的喷油压力，实现燃油量与正时的灵活控制，达到低排放与低油耗。图2-19 WP12系列欧发动机电控共轨系统 第14页/共51页 WP12系列发动机的回油是经过气缸盖的内部回油，需要确保回油能够完全密封，回油管内不允许存在节流区域；回油管不可接触锋利的边缘，不可折成尖角，更不可被扭曲。回油管安装不当，会引起燃油泄漏到发动机上。高压燃油经过气缸盖内部的进油接头通向喷油器。在对一个标准的进油接头进行适当的高压密封时，最小需要12kN的预压紧力，最大允许22kN。过大会引起进油接头过载而发生泄漏。（2）柴油粗滤器组件（如图2-20）。燃油粗滤系统是安装在油箱油路的下游。可将流过系统的水和微小颗粒从柴油中分离出来（利用它的多层介质构造）。分离出来的水会被收集到位于过滤器底部的集水器皿之中，然后通过放水塞流出。当集水器满了或旋压过滤器已经替换,则需要将收集到的水放出。第15页/共51页图2-20 柴油滤清器组件1进油口；2过滤器盖；3手泵；4放气螺丝；5安装用法兰 6加热器；7出油口；8旋压过滤器；9集水器；10排水螺丝；11出油口 该柴油粗滤器还可选择加装加热器，如果在粗滤器顶部安装了电加热器，那么当油流过粗滤器的时候，它将会被350W的加热器加热。由于粗滤器的能力受到最低过滤温度的限制，当更换旋压粗滤器或对输油管进行重装时，则需要利用手油泵给粗滤器或输油管进行排气。第16页/共51页 3.冷却系统 冷却系统的功能是保证发动机在适宜的温度下连续工作。强制循环冷却为迅速达到运转温度提供了最好的保证，WP12系列发动机冷却系统原理如图2-21所示。冷却装置主要由水泵、节温器、膨胀水箱及管路附件等组成。图2-21 发动机冷却系统原理图 第17页/共51页 （1）水泵 WP12系列发动机机上水泵安装在发动机前端，发动机进出水室布置在气缸体排气侧，回水腔在上，进水腔在下。出水管终端有双联式节温器，两个节温器布置在出水管内部。节温器有两个出口，一路通往水箱，另一路通往水泵进水口即为小循环。当节温器开启时，冷却水全部经过散热器冷却后由水泵打入机体，避免发动机工作温度过高；当冷却水温度低于83，节温器处于关闭状态，冷却水直接进入水泵进口，使发动机尽快升温，达到运行要求的热状态，避免低温磨损，延长发动机的使用寿命。节温器在83时开始开启，至95时全开。第18页/共51页 （2）膨胀水箱 一个冷却系统的冷却效率及功能在很大程度上取决于该系统是否附带系统压力或是否无气泡，这两种特性主要受膨胀水箱活力的影响。膨胀水箱的具体作用是：接收加热时膨胀的冷却液；接收从通风管路同空气一起溢出的冷却液，并分离出系统中的空气；储备一定量的冷却液用于补偿泄漏损失；冷却系统的稳压和限压；方便冷却液的加注或液面检查。膨胀水箱安装在室内活地板正下方，方便冷却液的加注。初次加注冷却液时，最多只能加到膨胀水箱的60%，其余40%供冷却液膨胀用。第19页/共51页 4.增压器及进排气系统 WP12系列发动机的增压器为中置。三段式排气管结构。其采用电子加热法兰取代现欧机使用的火焰预热起动装置，可以有效解决冬季冷起动过程中冒“白烟”的现象，并实现-30环境下顺利工作。5.电气系统 发动机电气系统包括充电发电机、起动机、电子控制单元（ECU）、电加热法兰、水温传感器、机油压力传感器、进气温度压力传感器、转速传感器及继电器等。（1）充电发电机 WP12系列发动机机的充电发电机额定电压为28V，带有晶体管调节器。发电机在车上与蓄电池并联工作，工作时发电机自激磁。发电机在安装、接线时要注意：必须充分冷却；必须防尘、防溅、防油；检查发电机皮带的张紧；只能与电压调节器和蓄电池连接运行。第20页/共51页 （2）起动机 WP12系列发动机的起动机为电磁控制、齿轮传动、以摩擦片式单向器传递扭矩的直流起动机，功率5.4kW。（3）电子控制单元 如图2-22所示，WP12系列发动机采用BOSCH公司生产的电子控制单元（简称ECU），主要由控制模块及3根连接线束组成，采用CAN和K总线方式实现发动机与整车电控单元的自由通信，可实现整车故障诊断和报警处理，具有稳定的系统处理能力和多层次的系统保护和纠错措施，提高了发动机的可靠性和安全性。发动机ECU安装在发动机上，主要连接线束由喷油器线束、传感器线束和整车线束组成，其中喷油器线束和传感器线束在发动机出厂时已安装完毕，轨道车生产厂家只连接整车线束。整车线束由一根10孔插件线束和一根42孔插件线束组成，其中10孔插接件为电源线束，42孔插接件为控制线束。整车线束原理图如图2-23所示。第21页/共51页 电源线束 发动机ECU共有2种电源供电方式，一种为蓄电池供电，即车辆电源总开关打开后即得电；另一种为钥匙开关电源（受控电源），即车辆电源总开关打开并且点火钥匙需要达到运转位。电源线束中的电源为蓄电池供电，其中1、4脚为正极，由蓄电池经保险后直接供电，5、8脚为负极，直接搭铁，9、10脚为备用。控制线束 图2-22 电子控制单元外形图 第22页/共51页 42孔插接件线束主要给出发动机启动信号、启动加热信号、诊断检测信号、油门信号、液力传动箱空档信号，各引脚定义如下。（a）37、38脚为预热继电器信号。发动机ECU根据发动机上的温度传感器感应环境温度，通过加热继电器自动控制进气栅格的工作（加热功率为1.9kW），以利于冷启动，进气加热时间已标定好，用户无需变动。发动机启动加热电控过程为：打开点火钥匙，发动机ECU根据环境温度自动进行预加热，一般加热1分钟后，加热停止，此时可以启动发动机，启动完成后发动机ECU根据环境温度自动进行后加热，一般加热2分钟，环境温度低于-10时进行后加热。（b）8、9脚为启动继电器信号。潍柴WP12电喷式发动机与传统发动机起动方式不同，传统发动机为启动继电器直接控制起动电机，潍柴WP12电喷式发动机为启动受发动机ECU控制，由ECU控制启动继电器。俗称启动受ECU控制，此做法的优点有：第23页/共51页 空档启动保护：只有传动系统断开（挂空档）时才运行启动，避免了挂档启动后车辆即运行的危险。注意：如果空档信号出现故障，发动机将无法启动，此时把点火开关打到启动位3秒以上再启动，此时解除此保护。二次启动保护：当发动机已经启动且点火钥匙打到启动位（开关发卡等故障或误操作等情况）时，ECU不输出该信号，以免损坏起动机的齿轮。长时间启动保护：如果发动机没有启动，而启动信号有效超过12秒时，ECU自动切断该信号输出，主要保护启动机、蓄电池等。预热控制：进气加热在环境温度较低时自动进行，为保护蓄电池，此时禁止启动发动机，如果有启动信号，ECU不输出该信号。（c）10脚为启动信号：前端操纵台点火开关的启动信号通过逻辑控制器互锁后给ECU启动指令，ECU是否输出启动继电器信号由ECU自动判断。（d）11脚为控制电源：前端操纵台点火开关的运转信号通过继逻辑控制器互锁后给ECU的控制电源。（e）2、3脚为J1939信号：J1939通讯线。第24页/共51页 （f）4脚为诊断及监测接口：数据传输用，用于ECU与诊断检测工具的数据通讯。（g）1、17脚为空档信号：当液力传动箱挂空档时，车辆控制系统控制KJ6得电，接通ECU的1、17脚，通知ECU此时液力传动箱为空档。（h）15、23、25、26、27脚为为发动机状态指示灯接口，可以用来对发动机进行故障诊断。（i）29.34脚为油门信号。（j）未说明的引脚为备用。（4）机油压力传感器 机油压力传感器的工作温度为-25100，测量范围0550kPa，报警压力为2540kPa（当压力降低时触点闭合）。（5）水温传感器 水温传感器的工作温度为-25120，分为普通和带报警两种结构，带报警的传感器报警温度963。第25页/共51页图2-23 发动机整车线束原理图第26页/共51页（三）发动机性能特点 WP12.480型电喷水冷柴油发动机，与普通机械油门的柴油发动机相比有着体积小、重量轻、燃油消耗率低的优势，主要有以下特点：1.一缸一盖，工作可靠，拆卸方便 2.框架式主轴承结构，整个机体刚度高，有利于整机的可靠性及使用寿命 3.中置增压器，系列各机型外型尺寸变化小 4.全系列六缸直列，通用程度高，便于整车配套 5.采用先进的共轨式电控燃油喷射技术，喷油过程的控制方便，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影响小，喷射压力控制精度较高，喷油量控制较准确，可控参数多，益于发动机燃烧过程的全程优化；其高速电磁开关阀频响高，控制灵活，喷油系统的喷射压力可调范围大，方便地实现了预喷射、后喷等功能，为优化发动机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段。第27页/共51页三、液力传动箱工作原理及性能特点 （一）液力传动基本工作原理 在液力传动系统中，工作介质是液体，依靠液体的流速（动能）传递动力。常见的液力传动部件有液力耦合器和液力变矩器。1.液力耦合器 液力耦合器是由两个直径相同、彼此相对的叶轮组成，如图2-24所示。由发动机曲轴1通过接盘5驱动的叶轮称为泵轮，另一个装有从动轴的叶轮称为涡轮。两个叶轮里面装有许多半圆形的径向直叶片，在各叶片之间充满着工作液体，两轮装合后的相对断面之间的间隙有35mm，没有机械连接，它们的内腔共同构成圆形或椭圆形的环状内腔，工作时工作液体即在其间循环流动着。第28页/共51页 当泵轮随发动机一起旋转时，其内的工作液被叶片带动一起旋转。工作液既绕泵轮轴线作圆周运动，同时又在离心力作用下从叶片的内缘向外缘流动。此时，外缘压力高于内缘，其压力差取决于泵轮的半径和转速。由于泵轮与涡轮的半径是相等的，因此当泵轮的转速大于涡轮转速时，泵轮叶片外缘液体的压力大于涡轮叶片外缘液体的压力，被甩到泵轮外缘的工作液冲向涡轮的外缘，沿着涡轮叶片向内缘流动，随后又返回泵轮，被泵轮再次甩到外缘。为了使工作液能传递动能，必须使泵轮和涡轮之间形成环流运动（即沿循环圆流动）。而这种环流运动的产生，是由于两个工作轮转速不等，使两轮叶片的外缘处产生液压差所致。故液力耦合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。如果两者转速相等，工作液只随工作轮作圆周运动而无环流运动，液力耦合器就不能起传递动力的作用。第29页/共51页 液力耦合器工作时，工作液体的环流运动没有受到任何外力的帮助，因此发动机传给泵轮的扭矩始终等于泵轮通过工作液体传给涡轮的扭矩。也就是说，液力耦合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小。（a）外貌图 （b）截面示意图 （c）构造图图2-24 液力耦合器组成示意图1曲轴；2、8涡轮；3、17泵轮；4、10从动轴；5接盘；6内罩壳；7发动机飞轮壳；9发动机飞轮；11壳体；12外罩壳；13挡流板；14、16轴承；15油封；18密封垫第30页/共51页 2液力变矩器 （1）组成 如图2-25所示，液力变矩器主要由可旋转的泵轮4、涡轮3和导轮5三个元件组成。泵轮通过泵轮轴、齿轮等与发动机的曲轴相连；涡轮通过涡轮轴、齿轮等与车辆的动轮相连；导向轮固定在变矩器的壳体上。（a）示意图 （b）主要部件图2-25 液力变矩器构造简图1发动机曲轴；2变矩器壳；3涡轮；4泵轮；5导轮；6导轮固定套筒；7从动轴；8启动齿圈 第31页/共51页 （2）基本工作原理 当发动机启动后，液力变矩器的泵轮被带动高速旋转，此时向变矩器里充进工作油，就会被高速转动的泵轮叶片带动一起转动。由于离心力的作用，使工作油从泵轮叶片流出时具有很高的压力和流速。这样的工作油冲出涡轮叶片，使涡轮与泵轮以相同方向转动，通过齿轮把发动机的输出功率最后传到机车动轮上，使机车运行。当机车起动或低速运行时，液力变矩器中的涡轮转速很低，工作油对涡轮叶片的压力很大，从而满足了机车牵引力大的要求；当涡轮转速随着行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，正好满足高速行车时对牵引力小的要求。由此，发动机发出的大小基本不变的扭矩，经过变矩器后就能变成满足机车牵引要求的机车牵引力。当车辆需要惰性运行或制动时，司机只需操纵手柄，将变矩器中的工作油排出，让它流回油箱，使泵轮和涡轮之间失去联系，发动机的功率就不能传给机车的动轮了。工作油作为传递能量的介质，从泵轮上得到高压、高速的能量，传到涡轮，从涡轮叶片流出后，经导向轮叶片的引导，又重新回到泵轮。就这样，工作油从泵轮涡轮导向轮泵轮，组成一个循环圆结构，如此往复循环，不断地把发动机的功率传输给机车动轮。第32页/共51页（二）液力传动箱工作原理 高速铁路轨道车采用福伊特T211卧式液力传动箱，如图2-26所示。该传动箱采用双循环圆结构，液力换档，在整个速度范围内均具有较高的传动效率，并带有惰行润滑系统，长距离无火回送时不需拆卸传动轴。图2-26 T211型液力传动箱外观图 第33页/共51页 1基本工作原理 T211型液力传动箱输入轴直接与发动机相连，通过一对增速齿轮将转速提升至液力元件的工作转速。变矩器和耦合器的泵轮都装在泵轮轴上，两者的涡轮都装在与传动箱输出相连的涡轮轴上，涡轮轴通过一系列齿轮传动最终驱动传动箱输出，通过换向齿轮的作用，实现输出轴旋向的变化。变矩器在低速段运转，耦合器在高速段运转。变矩器由一个泵轮、一个涡轮和一个导轮组成，组成一个循环圆。变矩器的泵轮和供油泵不断的使压力油通过变矩器，这样才能使变矩器工作起作用，即增加发动机的输出扭矩。泵轮由发动机直接驱动，泵轮使传动油具有一定的速度，然后冲击涡轮，将扭矩传递给涡轮，流经涡轮时，液流改变方向，使扭矩发生变化。导轮置于涡轮后，将涡轮流出的油经其油道再次改变液流方向，以适当的方向流入泵轮，导轮受一反作用扭矩。耦合器由一个泵轮和一个涡轮组成，组成另一个循环圆。充油后可以传递扭矩，但是不会使扭矩发生变化。第34页/共51页 变矩器和耦合器之间的切换由传动箱内部的传动控制装置自动完成，如图2-27，传动控制装置根据车辆速度和发动机机的载荷状况从一个液力循环圆自动切换到另一循环圆。在低速范围内为变矩器充油，在高速范围内为液力耦合器充油。切换过程中，牵引力不中断。图2-27 液力传动箱的内部传动链结构1输出齿轮；2增速齿轮；3输入轴；4耦合器；5变矩器；6换向齿轮；7换向离合器 第35页/共51页2换向机构的功能原理。（a）（b）图2-29 换向机构功能示意图1啮合齿轮；2液压伺服换向油缸及滑动轴；3输出轴上的齿轮；4动力传输路径第36页/共51页 T211型液力传动箱换向机构包括一个液压伺服换向油缸和滑动轴。换向机构为电控，由传动控制装置控制。换向装置通过对内外齿的切换，控制传动链里的齿轮数量增减，实现传动箱输出旋向的变化。旋向A（图2-28（a），输出的转向与输入的转向相同；旋向B（图2-28（b）时，输出的转向与输入的转向相反。由此输入轴上的机械能可传输至输出轴上。不同的传感器可用以监控换向过程中出现的各种操作状态。3.液力传动箱的控制模块 液力传动箱随机带有2个控制模块，一个为液力传动箱控制单元VTDC（如图2-29），安装在液力传动箱上；一个为诊断模块D.IF（如图2-30），安装在前端操纵台的电气控制柜内。其中，VTDC用于处理车辆控制系统发出的命令和传感器发出的信号，并根据运行状态控制液力传动装置上的执行器，诊断模块D.IF用于液力传动箱故障诊断和调试。第37页/共51页图2-29 液力传动箱控制单元VTDC 图2-30 液力传动箱诊断模块 第38页/共51页（三）液力传动箱性能参数与特点 1液力传动箱的主要技术参数T211型液力传动箱的主要技术参数，如表2-5所示。表2-5 T211型液力传动箱主要技术参数表 序 号项 目单 位参 数1最大输入功率 PkW312.12最大输入速度 n1rpm19203最大输出速度 n2rpm28984重量（未装油）kg8405加油量（不含热交换器和管路）L756安装和准备运行时的最大容许环境温度85第39页/共51页 2液力传动箱的特点 （1）传动效率高液力传动箱的传动是发动机通过增速齿轮驱动液力传动箱的泵轮传递的，轮与轮之间会产生一定的冲击和振动。T211型液力传动箱在发动机的输出与传动箱的输入之间安装有扭转减振器，可用以衰减传动箱内部传动链里的扭转振动。（2）振动小 T211型液力传动箱的输入轴和输出轴基本位于同一高度上，可以实现发动机和传动箱驱动链完全在车下的布局，为动力系统下悬挂提供条件。（3）安装方便 T211型液力传动箱具有液力档和耦合档，液力档提供较大的扭矩，为车辆的起步与加速提供便利条件，耦合档是当速度达到80km/h左右时，传动箱由液力档转换到耦合档，此时液力传动箱能够提供较高的效率，最大传动效率可达92%。第40页/共51页四、车轴齿轮箱结构及特点 GCY-300型重型轨道车车轴齿轮箱为二级结构，包括一级车轴齿轮箱（0307型）和二级车轴齿轮箱(0306型)。0306型车轴齿轮箱的输入端与液力传动箱输出端用万向轴联接在一起，动力系统输出的扭矩通过各车轴齿轮箱的齿轮传动传输至各车轴进而驱动轮对。一级和二级车轴齿轮箱的组成分别见图2-31、图2-32。第41页/共51页图2-31 一级车轴齿轮箱1拉臂总成；2齿轮轴；3挡油板；4油封盖；5密封圈；6输入法兰；7放油螺塞；8紧套；9上箱体；10透气孔；11下箱体；12检查孔；13油位螺钉；14油封盖；15密封圈；16挡油板 第42页/共51页图2-32 二级车轴齿轮箱1输入法兰；2第一轴；3上箱体；4端盖；5齿轮轴；6放油螺塞；7紧套；8油封盖；9密封圈；10挡油板；11油封盖；12密封圈；13挡油板；14中箱体；15下箱体；16检查孔；17油位螺钉；18透气孔 第43页/共51页 一级车轴齿轮箱箱体由上、下箱体组成，润滑油通过箱体上的润滑油道对滚动轴承润滑。上箱装有一个透气孔，可使箱体内与大气相通。打开上箱体上的透气孔盖可用以检查齿轮的啮合情况，打开下箱体上的检查孔盖可检修齿轮泵。下箱体检查孔旁有两个油位螺钉，用来检查润滑油油量。油底壳上设有放油螺塞，拧开后可以排放润滑油。车轴齿轮箱共有两根轴，第一轴(输入轴)为螺旋齿轮轴，轴端安装有输入兰，第二轴(输出轴)为车轴，车轴上装配有螺旋锥齿轮和油泵驱动齿轮，螺旋锥齿轮与第一轴即螺旋齿轮轴啮合，螺旋锥齿轮副所传递的扭矩驱动车轴进而驱动轮对，油泵驱动齿轮随车轴的转动而驱动齿轮泵为齿轮箱润滑供油。第44页/共51页 二级车轴齿轮箱箱体由上、中、下三个箱体组成，润滑油通过箱体上的润滑油道对滚动轴承润滑。上箱体及中箱体各设有一个透气孔，可使箱体内与大气相通。打开上箱体上的透气孔盖可用以检查齿轮的啮合情况，打开下箱体上的检查孔盖可检修齿轮泵。下箱体检查孔旁有两个油位螺钉，用来检查润滑油油量。油底壳上设有放油螺塞，拧开后可以排放润滑油。车轴齿轮箱共有三根轴，第一轴(输入轴)上安装有输入法兰及小圆柱齿轮；第二轴(中间轴)为螺旋齿轮轴，外侧装配一个大圆柱齿轮，与第一轴上的小圆柱齿轮啮合，后端设置输出法兰；第三轴(输出轴)为车轴，车轴上装配有螺旋锥齿轮和油泵驱动齿轮，螺旋锥齿轮与第二轴即螺旋齿轮轴啮合，螺旋锥齿轮副所传递的扭矩驱动车轴进而驱动轮对，油泵驱动齿轮随车轴的转动而驱动齿轮泵为齿轮箱润滑供油。各车轴齿轮箱通过拉臂与转向架联结，以适应可能出现的相对运行及吸收运行中的冲击负荷。第45页/共51页五、分动齿轮箱结构特点与性能参数 GCY-300型重型轨道车分动齿轮箱工作方式为通过与发动机相连的传动轴接收发动机的输出动力，分动箱的输入轴通过齿轮传动带动其它二根轴工作。分动齿轮箱可分出多个取力口来带动不同的机构。（一）分动齿轮箱结构特点 GCY-300型重型轨道车分动齿轮箱在箱体内设有四根轴，输入轴轴端用法兰与发动机的万向传动轴连接，发动机带动其转动，输出轴与发电机连接，当电路控制拨叉拨动分动齿轮箱滑移套向输出轴方向移动时，二轴输出轴与输入轴分离，没有动力传递，将不会带动其所接的发电机工作。发动机带动分动齿轮箱的输入轴转动，通过内部齿轮啮合带动一轴和三轴转动，接在一轴和三轴的取力口的机构将一起转动，获得动力。分动齿轮箱一轴的两端分别接有两台40kW的液压油泵，当发动机起动时，可将发动机输出传递给液压油泵；三轴靠近分动齿轮箱输入端这一侧接有1015kW空气压缩机，同样的可将发动机的输出传递给空气压缩机，另一端预留，可选择驱动空调压缩机。分动齿轮箱输入、输出功率分配见图2-33。第46页/共51页图2-33 分动齿轮箱结构及输入、输出功率分配图1箱体；2油泵座；3一轴；4二轴输入轴；5空压机皮带轮；6三轴；7二轴输出轴；8轴承座 第47页/共51页（二）分动齿轮箱技术性能参数 GCY-300型重型轨道车分动齿轮箱相关技术性能参数见表2-6。表2-6 分动齿轮箱技术参数 序 号项 目单 位参 数1额定输入功率kW952额定输入转速r/min21003速比1：1第48页/共51页【思考题思考题】1 1GCY-300GCY-300型重型轨道车动力传动的基本组成及安装方式？型重型轨道车动力传动的基本组成及安装方式？2 2GCY-300GCY-300型重型轨道车分动齿轮箱的作用？型重型轨道车分动齿轮箱的作用？3 3WP12.480WP12.480发动机的螺栓安装基本要求是什么？发动机的螺栓安装基本要求是什么？4 4WP12.480WP12.480发动机燃油供给方式及基本工作原理？发动机燃油供给方式及基本工作原理？5 5简述简述WP12.480WP12.480发动机的性能特点。发动机的性能特点。6 6简述简述T211T211液力传动箱的基本工作原理与特点。液力传动箱的基本工作原理与特点。7 7GCY-300GCY-300型重型轨道车车轴齿轮箱传动方式？型重型轨道车车轴齿轮箱传动方式？第49页/共51页谢谢 谢谢 大大 家！家！第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页
