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文档简介

JMY450FX10(B)型内燃机车1柴油机1.1概述柴油机是内燃机车的动力装置,是内燃机车的主要部件,柴油机的质量直接影响着内燃机车的性能、经济性和运用维护。柴油机通过四个橡胶减震锤固定在车架上,以减小柴油机震动对车架的影响。JMY450FX10(B)型内燃机车采用了由美国卡特彼勒公司生产的C13型柴油机。该发动机主要由发动机电子控制模块(ECM)、燃油系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、电气系统、机体组件等系统和部件组成。发动机电子控制模块(ECM)功能主要包括电子调速、空-燃比自动控制、喷油提前角控制以及发动机故障诊断等。发动机电子控制模块(ECM)通过采集冷却水温传感器、发动机转速-喷油正时传感器、增压器排气压力传感器、调速器位置(即设定转速)、空气压力等传感器信号,并对这些信号进行处理、计算出发动机在各种工况下所需的燃油量及喷油提前角,然后向喷油器发出指令,控制喷油器的喷油量和开启时间以获得最佳空燃比,此即为电子调速。C13柴油机的主要参数如下:型号C13型式直列六缸、四冲程、增压、空-空中冷额定功率/转速354kW(475HP)/1800rpm最大扭矩/转速2094N·m/1400rpm排量12.5L缸径×行程130mm×157mm额定功率下燃油消耗率213/kW·h起动方式DC24V电起动2.液力传动系统2.1概述内燃机车的液力传动装置,是指柴油机和轮对间的传动部件的总称,JMY450FX10(B)型液力传动内燃机车的液力传动装置如II-1所示。机车液力传动装置是由液力传动箱、单级车轴齿轮箱、双级车轴齿轮箱和万向轴等组成。液力传动箱具有改变柴油机的转速和扭矩的作用,满足机车理想牵引特性的要求,使机车的牵引力--速度成理想的双曲线关系,液力变速箱性能的好坏,决定机车牵引经济性能的好坏,万向轴和车轴齿轮箱只能起传递动力的作用。机车在牵引工况时,柴油机的动力由弹性联轴器经过万向轴至液力传动箱输入法兰,液力传动箱的输出端的两个输出法兰将输出扭矩经两根万向轴分别传前后转向架的二、三位级车轴齿轮箱再经万向轴传递至单级车轴齿轮箱,最后驱动机车运行。柴油机辅助输出端的动力由弹性联轴节、万向轴驱动风扇齿轮箱,风扇齿轮箱有二个输出,一个由弹性联轴器驱动辅助发电机,另一个经一对螺旋锥齿轮90°转角后驱动一个由液力偶合器,经万向轴后驱动风扇。2.1.1主传动的功率传递主传动的功率传递如下:2.1.2辅助传动的功率传递1)辅助发电机的传动柴油机辅助输出端→弹性联轴器→万向轴→风扇齿轮箱→齿轮Z52/Z34→万向轴→传动支承→弹性联轴节→辅助发电机。2)冷却风扇的传动柴油机辅助输出端→弹性联轴器→万向轴→风扇齿轮箱→齿轮Z21/Z28→液力偶合器→万向轴→冷却风扇2.2液力传动箱结构2.2.1概述液力传动箱(简称传动箱)是机车传动装置的主要部件之一,传动箱采用了纯液力换向和电子自动换档装置。液力传动箱通过四个安装座固定在机车车架上。主传动的输入轴、中间轴和输出轴自上而下地布置在同一垂直面内。两根变扭器轴则在同一水平面内,介于输入轴和中间轴之间。惰轮轴则与输入轴在同一水平面内。它的结构如图II-2所示。液力传动箱的主要附件有:滤清器、控制泵、惰行泵、通气装置、油尺等,都安装在传动箱的外侧箱体上,这样便于拆装和检修。液力传动箱的作用是从机车牵引的工况来看,列车在起动和上坡时,由于起动阻力和坡道阻力很大,机车速度较低,但需要很大的牵引力。在平直道上或下坡时,由于列车阻力较小,机车速度较高,所需牵引力相应降低。机车的牵引吨位也非固定不变,牵引吨位大阻力就大,也就是要求牵引力较大,相应的速度较低。牵引吨位小阻力就小,要求牵引力小,相应的速度较高。总之机车的实际运用情况要求牵引力与速度成反比关系,即牵引力大速度小,牵引力小速度大。此外,还应使机车在整个速度范围内绐终充分发挥其机车发动机功率。图II-22.2.2变扭器特性在传动箱内的变扭器轴上同轴安装了两个不同特性的变扭器,即起动变扭器I和运转变扭器II,起动变扭器I称为B45变扭器,其循环圆直径D=500mm,运转变扭器II则称为B85变扭器,其循环圆直径D=390mm。B45和B85变扭器的无因次特性曲线见图II-3,由图可见,B45变扭器在起动和低转速比时,有较高的效率和变扭比,B85变扭器在高转速比时,有较高的效率和较低的变扭比.从而满足了机车的理想牵引特性。为了保证变扭器均在高效区内工作,取两变扭器的效率均不低于0.78,这样两变扭器的工作范围分别为:B45ib=0.24~0.617,B85ib=0.617~1.25换挡工况点:ib=0.6172.2.3液力变扭器结构和工作原理液力变扭器由泵轮、涡轮及导向轮组成,参见图II-2泵轮与泵轮轴连接在一起,为主动轮。涡轮与涡轮轴连接在一起,为从动轮。导向轮与壳体连接在一起,是静止不动的。变扭器工作时,变扭器内充满了工作油,发动机经一对增速齿轮驱动泵轮旋转,在泵轮叶片间的液体受叶片驱动也一起高速旋转。液体由于受离心力作用一边旋转一边向外射开,冲向包在泵轮外围的涡轮叶片上,就带动涡轮也旋转起来。这样,发动机的动力就从泵轮经过液体作媒介而传到了涡轮,再经过一系列齿轮、万向轴等传动元件传到机车动轮,驱使机车运行。2.2.4液力传动箱的轴系液力传动箱中,传递柴油机动力至输出轴的各轴称为主传动轴,依次为输入轴、惰轮轴、变扭器轴、中间轴和输出轴。辅助传动轴有惰行泵传动轴和供油泵传动轴。它们均由轴、轴承、齿轮组成。轴支承在两个滚子轴承上,并以球轴承做轴向定位。轴承和油封一起装在轴承套内,轴承套装在箱体的轴承座中。齿轮多以锥度静压配合与轴连接。输入轴和输出轴上装有法兰,通过万向轴与柴油机和车轴齿轮箱相连。齿轮:齿轮是液力传动箱中传递动力改变传动比的主要机械零件之一。轴承:液力传动箱的滚动轴承是很重要的部件之一。液力传动箱的大修期限的长短在很大程度上就取决于它的使用寿命。轴承润滑油就采用液力元件工作油,润滑方式是强迫润滑。经过滤清的机油,由油泵经专门管道射向轴承,起润滑和冷却作用,多余的油由回油孔回箱体内。液力变扭器轴:是整个液力传动箱的关键,也简称II轴,由三部分零件组成:a)轮及泵轮轴。由B45变扭器泵轮17、B85变扭器泵轮65和带有小齿轮的空心轴46连接而成。空心轴支承在中部的三个轴承上。小齿轮与输入轴的大齿轮相啮合。当柴油机运转时,通过这对齿轮驱动泵轮旋转。当柴油机在最大转速位时,泵轮转速2508rpm。这是变扭器轴的主动部分。b)轮及涡轮轴。由两个变扭器的涡轮31、66与实心轴(由件1、72及87组成)连接而成。实心轴支承在两端的三个轴承上。柴油机带动泵轮旋转时,柴油机的动力就由泵轮以工作油为媒介而传至涡轮,再经过一系列齿轮、万向轴而传至机车动轮,从而驱动机车运行。涡轮转速与机车速度成正比,当机车达到最高速度60km/h时,涡轮转速为3135rpm。c)导向轮及壳体。除了以上旋转的二部分外,变扭器轴的其余部分都是静止不动的,它由B45变扭器的导向轮31、B85变扭器的导向轮56以及变扭器壳体等组成,座装在传动箱的二、三箱之间。由于二轴上的零件多,两个变扭器流道对准的要求高,B45泵轮相对涡轮位置不得超过0.8mm;涡轮相对外壳位置不得超出0.6mm,B85泵轮相对涡轮位置不得超过0.4mm;涡轮相对外壳位置不得超出0.4mm。因此在组装前除了保证所装的零件要合格外,在组装前仍需精密测量,用修正调整垫来调整叶轮的轴向位置,使流道对准。2.2.5传动箱的润滑系统传动箱的润滑和冷却直接关系到机车运行的安全可靠性及轴承、齿轮的使用寿命,不论机车处于何种运行工况,都应该保证传动箱具有良好的润滑状态,这是机车安全运行所必不可少的。图II-4液力传动齿轮箱润滑示意图F-滤网CP-控制泵CV-干式滤清器换向阀DF-干式滤清器FP-供油泵IP-惰行泵SV-干式滤清器安全阀PV-干式滤清器旁路1---一轴左轴承2---惰轮轴左轴承3---一轴中间轴承4---一轴增速齿轮(左)5---一轴增速齿轮(右)6---一轴右轴承7---控制泵传动齿轮对8---惰轮轴右轴承9---二轴(I)涡轮轴套轴承10--二轴(II)涡轮轴套轴承11--二轴(II)泵轮轴右轴承12--二轴(II)增速齿轮13--二轴(II)泵轮轴左轴承14--二轴(I)泵轮轴右轴承15--二轴(I)增速齿轮16--二轴(I)泵轮轴左轴承17--二轴(I)输出轴右轴承、惰行泵传动齿轮18--二轴(I)输出轴齿轮19--二轴(II)输出轴齿轮20--二轴(II)输出轴右轴承21--二轴(I)输出轴左轴承22--二轴(II)输出轴左轴承23--惰行泵传动轴右轴承24--惰行泵传动轴右齿轮25--惰行泵传动轴左齿轮26--惰行泵传动轴左轴承27--中间轴左轴承28--中间轴右轴承29--输出轴左轴承30--输出轴右轴承图II-4中表示了传动箱润滑系统的原理,根据机车运行工况的不同,液力传动箱设置了两套润滑油泵;一套由液力传动箱的主动部分带动供油;另一套由传动箱的从动部分带动供油,供油泵FP由传动箱主动部分带动,润滑油经滤清器进入润滑油路,惰行泵IP由传动箱的从动部分带动,润滑经过滤清器进入润滑油路,然后分别进入各润滑点进行润滑。润滑系统由下列元件组成:a)供油泵供油泵的主要作用是向变扭器循环圆提供工作油,同时在机车怠速和低速运行时,也向润滑系统提供润滑油。b)控制泵控制泵由二个泵组成,它安装在同一根轴上,但在机车上只使用一只泵,用于排空作用,是将传动箱四箱的油吸出,然后排入传动箱三箱。以消除输出轴两端的漏油现象。控制泵安装在传动箱的一箱上面,由输入轴上的齿轮驱动c)惰行泵惰行泵也是由二个泵组成,也是同安装在一根轴上。其中一个称为惰行齿轮泵,作用是保证机车在惰行运转和无动力回送时供给传动箱润滑油。它从传动箱中直接吸进油,经过滤清器滤清后去各润滑点提供润滑油。另一个泵称为从动排空齿轮泵。其作用与控制泵中排空齿轮泵相同。机车能够前进或后退双向行驶,惰行泵也就是有时正转,有时反转,因此称为双向齿轮泵。为实现上述功能,每个泵上有四个球阀,见图II-5,当油泵齿轮O1、O2照图示方向转动时,B向腔内之压力低于大气压,C腔内的压力高于大气压,则B、D球上升将B、D阀打开。此时,润滑油从油箱源源不断地从进油口经B阀、齿轮油腔、D阀到出油口。当机车反向运行时,则齿轮O1、O2的转向与图示相反。同样的道理,此时将是C腔压力减小,而B腔压力增大,C球和A球上升将A、C阀打开,油从油箱经进油口、阀、齿轮油腔、A阀到出油口。惰行齿轮泵也称为后泵,从动排空齿轮泵也称为前泵。当油泵转速n=3100rpm时,前泵流量Q=60L/min,后泵流量Q=75L/min。d)滤清器润滑油通过滤清器滤清机械杂质,供给清洁润滑油。滤清器(见图II-6)由滤清元件、止回阀、安全阀、旁通阀、刷片和手把等组成。滤清器阀体用螺钉安装在传动箱的二箱上。在滤清器上设置了污物清除机构。当转动手把使滤清器元件转动时,工作片间的污物即被刷片刷下来了。图II-6润滑滤清器1-磁钢2-刷片3-立柱4-手把5-芯轴6-旁通阀7-盖8-滤清元件9-安全阀10-换向阀11-阀体12-圆筒2.3控制装置2.3.1概述控制装置是对液力传动装置各部的动作起指挥、操作的系统,根据它们的作用不同,控制装置分为:换向控制系统、换档控制系统。换向控制系统的作用是决定机车运行的方向控制,机车向前运行即开通前进的主控阀供油,机车向后退时即开通向后退的主控阀供油。换档控制系统的作用是使变扭器充油工作,机车起动运行;使变扭器停止充油,机车惰行和停止运行。控制系统图见图II-7。图II-7液力传动箱控制系统原理图1.前进主控制阀2.液力传动油散热器3.前进变扭器Ⅱ4.供油泵5.前进变扭器Ⅰ6.惰行润滑泵7.惰行排空泵8.主动排空泵9.后退变扭器Ⅱ10.后退变扭器Ⅰ11.后退主控制阀12.换向控制阀13.滤清器14.部分充油阀2.3.2换向控制装置本机车的换向是纯液力换向,它的基本原理是传动箱中设有两根相同的平行排列的变扭器轴,它们均通过齿轮与输入轴和输出轴相连。其中一根变扭器轴与传动箱的输入轴为奇数齿轮啮合,此变扭器轴为前进变扭器轴。而另一根变扭器轴为偶数齿轮啮合,此变扭器轴为后退变扭器轴。运行中,前进变扭器轴充油工作时为前进方向,后退变扭器轴充油工作则为后退方向,机车的换向控制由控制操纵风缸和换向控制阀来控制向前进或后退主控制阀充油。换向操纵风缸见图II-8-1。图示位置是换向操作风缸处中立位,当司机把换向开关置前进位时,则前进电磁气阀通电把操纵风缸的500kpa的压力空气进入A孔,活塞4就向下行28mm推动活塞5下行28m,由于联接套6与换向阀挺杆接触换向阀就停留在前进位。当换向开关置后退位时则后退电磁气阀通电把操纵风缸的压力空气导入换向操纵阀从B孔进入活塞5的上部使活塞5下移56mm,把换向阀在后退位。图II-8-1换向操纵风缸(中立位)1.阀盖2.阀体3.活塞套4.活塞5.活塞6.联接套7.换向主控制阀推杆换向操纵风缸有三个位置:中立位、前进位、后退位。换向控制阀同样有:中立、前进、后退三种位置。中立位:如图II-8-2图II-8-2换向主控制阀(中立位)推杆2.阀盖3.阀套4.阀体5.滑阀6.阀杆7.弹簧座8.弹簧9.弹簧座10.阀盖换向控制阀A腔与前进主控制阀相通,B腔与后退主控制阀相通。C腔与油散热器相通。当机车换向开关置中立位,电器系统中的前进和后退电磁气阀都处于断电状态,换向操纵风缸无压力空气进入,处中立位,这时换向阀推杆没有外力推动,换向控制阀中弹簧把滑阀推向顶端就形成了换向控制阀的中立位。这时滑阀5把阀套3上通向A腔和B腔的油孔封死,从油散热器来的液力传动油只能从阀体4的C腔流入阀杆6的空心部再经下端弹簧座流入液力变速箱的第三箱内。b)前进位如图:II-8-3

图II-8-3换向主控制阀(前进位)机车换向开关位置前进位时,前进电磁气阀得电,换向操纵风缸工作推动换向控制阀的滑阀5向下滑动28mm的距离,滑阀停留在连通A腔和C腔并封死B腔进口的位置,从油散热器过来的液力传动油从C腔进入A腔通向前进主控制阀。后退位:如图II-8-4机车换向开关置后退位时,后退电磁气阀通电,换向操纵风缸工作推动换向控制阀的滑阀向下滑动56mm的距离,滑阀停留在连通C腔和B腔并封闭A腔的位置,从油散热器过来的液力传动油从C腔进入B腔通向后退主控制阀。图II-8-4换向主控制阀(后退位)2.3.3换档控制装置在液力传动箱中设置了两根二轴,每一根二轴上都装有两个具有不相同特性的变扭器B45和B85,这两个变扭器的特性相互配合,使机车无论在起动、低速和高速运行时在变扭器的高效区工作,机车在起动和低速时用B45运转,具有较大的变扭比和较高的效率,机车在高速运行时用B85运转,具有较小的变扭比时和较高的效率。机车的换档是通过两个变扭器交替工作,也就是使两个变扭器适时充油和排油来实现。本机车有三个档位:0档即空档,变扭器都不充油柴油机空转传动箱没有功率输出,当B45变扭器充油工作时机车处于I档运行,当B85充油;B45排油时,机车就处于II档运行,如果B85排油;B45充油则机车又回到I档运行。机车的前进“0-I-II”档的控制由前进控制阀操纵风缸,前进主控制阀来实现,机车的后退“0-I-II”档的控制由后退控制阀操纵风缸、后退主控制阀来实现。前进和后退控制阀操纵风缸与前所述的换向操纵风缸结构原理相同,而前进后退这两个主控制阀也是同一结的部件。图II-9-1换档主控制阀(中立位)推杆2.阀盖3.阀套4.中间体5.滑阀6.阀杆7.弹簧座8.弹簧9.弹簧座10.阀盖图中“E”腔通I档进油,“F”腔通II档进油,“G”腔与I档排油相通,“H”腔与II档排油相通,“K”腔是换档排油腔。图II-9-1是主控制阀的0档位置,滑阀上的推杆没有力推动,弹簧6和9推动滑阀停留在上止点,从换向阀进入“D”腔的传动油经阀杆6的空心部流入液力变速箱第三箱内,“E”腔和“F”腔均通大气,这时无论B85、B45都没有油充入都处于排空状态,机车或是惰行或是停止。机车在起动或重载低速运行时使用I档,当司机把换档开关置I档位时,I档电磁气阀通电,把操纵风缸的压力空气引入主操纵风缸使活塞滑动28mm,通过主控制阀推杆,主控制阀内的滑阀4也滑行了28m。见图II-9-2,从换向阀进入“D”腔的液力传动油经阀套“c”孔进入阀内,流入“E”腔通向B45变扭器充油,而阀套上通I档排油腔“G”被滑阀封闭,II档排油腔“H”由阀套孔通换档排油腔K。当机车由低速转成高速运行,机车到一定速度就以II档工作,这时II档电磁气阀通电,I档电磁气阀断电,操纵风缸的压力空气由II当电磁气阀导入主控制操纵风缸II档操纵活塞上方,活塞滑行56mm,推动主控制阀的滑阀4也滑行56mm,形成如图II-9-3位置,换向控制阀油从“D”腔至“F”腔进入B85充油,而II档图II-9-2换档主控制阀(I档位)排油孔”f”被滑阀封闭,I档排油口“e”通“K”腔,B45变扭器排油,这时B45排油,B85充油工作,机车进入II档运行。图II-9-3换档主控制阀(II档位)机车的换档除了司机操纵外还可以自动换档,自动换档系统执行机构仍是由操纵风缸和主控制阀组成,换档的信号是由柴油机转速和机车运行速度转速传感器对比后产生。换档开关上共有四个位置:0档位、I档位、II档位、自动换档位,把手柄置自动换档位,换向开关无论在前进位或后退位,机车就以I档速度起动运行,在达到某一定速度时就自动转换到II档运行。机车前进I、II档时液力传动油的油路:液力变速箱三箱内的油→供油泵→供油管道→二轴组装(I)中B45进油体→三箱上出油口→油散热器→三箱进口→换向控制阀→二轴组装(I)上B45进油体→二轴组装(I)的中间体→前进主控制阀,主控制阀在I档位就给二轴组装(I)上的B45变扭器充油,如果主控制阀在II档位就给二轴组装(I)上的B85变扭器充油。机车后退位I、II档时液力传动油的油路:液力变速箱第三箱内的油→供油泵→供油管道→二轴组装(II)B45进油体→三箱出油口→油散热器→三箱进口→换向控制阀→二轴组装(II)上B45进油体→二轴组装(II)的中间体→后退主控制阀,主控制阀在I档位就给二轴组装(II)上的B45变扭器充油,如果主控制阀在II档位上就给二轴组装(II)上的B85变扭器充油。2.4车轴齿轮箱2.4.1概述车轴齿轮箱是传动系统中将动力传到轮轴上的最后一个部件,根据机车总体布置的要求,车轴齿轮箱有两种类型,一种为双级车轴齿轮箱,另一种为单级车轴齿轮箱,双级车轴齿轮箱如图II-10,共有三根传动轴,即输入轴3、小螺伞齿轮轴11和轮对轴组装8。输入轴上压装一个圆柱斜齿轮轴1,它和小螺旋伞齿轮轴上大圆柱斜齿轮11相啮合,而与小螺旋伞齿轮相啮合的大螺旋伞齿轮热套在车轴上,带动车轴旋转。小螺旋伞齿轮轴上还压装了输出法兰,它是经第三万向轴驱动单级车轴齿轮箱工作的。单级车轴齿轮箱(图II-11),只有两根轴,一对螺旋伞齿轮。螺旋伞齿轮的参数与双级车轴齿轮箱是相同的。车轴齿轮箱内的齿轮、轴和法兰都是采用锥度静压配合,其锥度为1:50。不仅能充分地保证承载能力,同时也方便装拆维修。车轴与大螺旋伞齿轮是感应加热后热套过盈配合,其加热温度不超过180℃。螺旋伞齿轮应配对组装,组装时须用调整垫来调整齿轮侧隙(最小侧隙为0.2~0.4mm)。轴承和齿轮的润滑,在双级车轴齿轮箱中是飞溅和注油两方法,单级车轴齿轮箱仅用飞溅润滑。润滑油系采用15W/30柴油机油,双级箱内约装20L,单级箱约装15L。可用油尺检查齿轮箱内油位的高低,加油时,打开透气塞盖,从中加油,排油则打开螺塞即可。车轴齿轮箱跨装在车轴上。为了防止齿轮箱绕车轴旋转,故用拉臂连接到转向架上。拉臂(图II-12)的一端通过关节轴承2与车轴齿轮箱的拉耳相连,使车轴齿轮箱在车轴上可以作微量的摆动。另一端通过胶垫6与转向架相连,以吸收和缓解运行中的冲击负荷。关节轴承的润滑油是以加油嘴1定期压注3#工业锂基润滑脂。图II-10双级车轴齿轮箱1.输入齿轮2.箱体3.输入轴4.透气塞5.拉臂6.油尺7.油堵8.车轴9.润滑油泵II-11单级车轴齿轮箱1.透气塞2.拉臂3.车轴4.箱体5.输入法兰6.油堵7.油尺

图II-12拉臂1.加油嘴2.关节轴承3.胶垫4.拉臂5.盖板6.胶垫7.螺母2.5风扇齿轮箱风扇齿轮箱在机车上起三个作用,一是通过一对锥齿轮带动液力偶合器,由液力偶合器驱动冷却风扇,另由一对圆柱齿轮增速后驱动通DC110V辅助发电机。风扇齿轮箱由上、下箱体、输入轴组装、输出轴组装、液力偶合器和齿轮泵等部件组成。其结构详见图II-13。齿轮箱内轴与齿轮、法兰之间的连接均采用过盈配合。齿轮与轴是通过热套在轴上的,拆卸时可在油压机上退压。法兰与轴为锥度静压配合,用专用的压装工具即可拆卸。图II-13风扇齿轮箱1.上箱体2.透气盖3.下箱体4.液力偶合器5.精滤器6.溢流阀7.输入轴8.输出轴9.粗滤器10.齿轮泵打开透气盖即可对风扇齿轮箱加油。风扇齿轮箱加注6号液力传动油,油位应在油尺刻线的中间。排油则打开连接在箱体底部的放油箱旋塞即可。2.6液力偶合器液力偶合器结构参见图II-14,它泵轮、涡轮、下体、上体、螺旋伞齿轮、驱动块、轴等组成。泵轮通过驱动块和螺旋伞齿轮相连,用螺钉紧固在一起。伞齿轮与风扇齿轮箱的螺旋伞齿轮相啮合。涡轮通过螺钉与轴连接在一起,并以锥度静压配合与法兰连接,上、下体用螺栓连接成一体,形成了偶合器的壳体。泵轮和涡轮之间没有机械连接,是靠工作油传递扭矩的。偶合器充油时,风扇工作,风扇偶合器不充油时,冷却风扇停止运转。偶合器的充排油是由操纵阀来完成的。操纵阀的动作由冷却水温度或柴油机是否有负荷控制。当柴油机有负荷或冷却水温到85℃时,PLC给出信号,相应的电磁气阀通电,压缩空气到达操纵阀,使滑阀下移,接通偶合器油路,偶合器充油,风扇工作。当柴油机卸载或冷却水温低于82℃时,PLC给出信号,相应的电磁气阀失电,操纵阀上无压缩空气,在弹簧的作用下,滑阀上移,油路不通,偶合器内不充油,风扇不工作。图II-14液力偶合器偶合器在日常使用中不需进行任何维护。其内部的轴承润滑是从工作油供油注油润滑。2.7万向轴液力传动内燃机车普遍采用万向轴来传递柴油机、液力变扭箱、车轴齿轮箱之间的功率,当机车运行时,由于振动和通过曲线,安装在车架上的变扭箱,会相对于转向架上的齿轮箱发生移动,采用万向轴传动可以补偿这一变化。运用经验证明,采用万向轴传递动力十分可靠,具有工作稳定,维护简单优点。3转向架3.1概述JMY450FX10(B)型内燃机车的转向架的轴式为B-B,转向架由构架、轴箱、轮对、旁承、牵引销、砂箱、单元制动器等组成,如图III-1所示。构架为全焊接式结构,构架的主体采用钢板焊接成箱形结构,它是由左侧梁、右侧梁、前端梁、后端梁和横梁组成。轴箱采用无导框的轴箱拉杆定位结构。一系悬挂系统由弹簧、减振器等组成。轮对采用整体辗钢轮,LM踏面。旁承采用橡胶旁承。牵引杆装置采用牵引销。每个转向架装有4个独立作用的单元制动器,每个车轮一个。其中2个单元制动器带弹簧停车制动装置。在构架的端部分别装有4个砂箱。机车的第4轴左侧轴端装有机车速度传感器。转向架的主要参数如下:a)轴式:B—B;b)轴距:2000mm;c)两转向架中心距:6700mm;d)轴重:13t;e)自重:7.6t;(含车轴齿轮箱)f)每轴簧下质量:2.89t;g)最大速度:60km/h;h)轮径(新):840mm;i)弹簧悬挂系统总静挠度:67.6mm;j)构架相对轴箱横动量:±5mm;k)轮对相对轴箱自由横动量:±1.5mm;l)通过最小曲线半径:60m。图III-1转向架1.砂箱2.液压减振器3.橡胶旁承4.制动单元(带停车制动)5.牵引销6.构架7.轴箱8.轮缘润滑装置9.轮对3.2.构架组成构架由两根左右对称布置的侧梁、一根横梁、前端梁、后端梁及各支座组成。各梁均采用钢板组成的箱形截面焊接结构。侧梁顶面焊有旁承垫板,侧面焊有一系垂向减振器座,底面焊有轴箱上、下拉杆座,和单元制动器安装板,两端焊有砂箱座。横梁的中间还焊有中心销座。由于构架是一个非常复杂的受力结构,维护的重点应注意检查各钢板和焊缝应无裂纹。如发现裂纹,应进行焊修。特别是下拉杆安装座与侧梁的交接处,横梁与侧梁的交接处受力较大,要加强检查。3.3.轴箱装置轴箱采用无导框弹性拉杆定位,双螺旋弹簧,并联单向油压减振器。这些结构既没有磨耗件,也不需要润滑,维护保养比较方便。见图III-2。图III-2轴箱装置1.轴箱上拉杆2.轴箱体3.轴箱下拉杆4.弹簧5.橡胶垫6.密封圈7.轴承552732QT8.销轴9.轴承752732QT10.轴箱盖3.4.轮对轮对由车轴、车轮、大螺旋伞齿轮等组成。车轮是压装在车轴上的,当更换车轮,需从车轴上拆下时,可用专用高压油泵经车轮上的油孔(平时用螺堵堵上),打注高压油,以免将车轴擦伤。螺旋伞齿轮也能用上述方法拆卸。图Ⅲ-3轮对1.车轮2.轨距套3.凸轮4.大伞齿轮3.5旁承装置为使机车能够顺利通过最小曲线半径,同时,具有良好的平稳性和稳定性,JMY450FX10(B)型内燃机车转向架的旁承采用了橡胶堆旁承。每个转向架上布置有四个橡胶堆旁承,分布在转向架构架两侧梁上。3.6牵引装置机车采用牵引销牵引装置,牵引销上部与安装在车架上的牵引板焊接在一起。中部装有铜套(序2),在径向与橡胶套组成(序4)接触。能满足转向架相对车体的各个方向的运动,并能传递纵向力和横向力。并且,由于有橡胶套,故其纵向和横向都是弹性的。图Ⅲ-4牵引装置1.牵引销2.铜套3.压套4.橡胶套5.防尘罩

3.7踏面制动单元机车采用单侧制动,每个转向架上装有4个踏面制动单元,并均带停车制动装置。闸瓦采用粉未冶金闸瓦。每个制动单元上设上、下瓦。踏面制动单元是制动缸与间隙调整器紧紧地组合为一体的制动单元,它体积小、重量轻,安装方便。机车所选用的JDYZ型踏面制动单元维护保养了机械力放大机构和自动间隙调整器。3.7.1.制动单元的结构主要部分包括制动缸、力的放大机构及单向间隙调整器,它可以自动补偿闸瓦和车轮磨损产生的间隙。如图Ⅲ-5-1所示。此形式的制动单元型号为JDYZ5H。如此基础上,在制动缸体的上部增加弹簧停车制动器,如图Ⅲ-5-2,则该型号称为JDYZ-5G。图Ⅲ-5-1踏面制动单元1.调整螺母2.制动缸3.鞲鞴弹簧4.鞲鞴5.轴承托架6.推筒7.推筒复原弹簧8.前螺母9.闸瓦托10.闸瓦图Ⅲ-5-2停车制动单元1.弹簧2.主螺杆3.螺母4.鞲鞴3.7.2JDYZ型踏面制动单元主要技术参数a.制动单元的制动缸直径φ177.8mmb.最大闸瓦间隙调整能力125mmc.闸瓦一次调整量10mmd.鞲鞴最大行程72mme.闸瓦与车轮踏面正常间隙4--8mmf.制动倍率g.制动单元最大输出力25.67kN(当制动缸空气压力450kPa)h.弹簧停车制动器输出力14.09kN3.7.3JDYZ-5H型踏面制动单元作用原理3.7.3.1制动单元基本作用原理(如图Ⅲ-5-3和Ⅲ-5-1)图Ⅲ-5-3制动单元基本作用原理当空气压力输入到制动缸体内,制动鞲鞴向下移动,鞲鞴的楔形块便推动推筒6沿受力方向移动。作用力通过轴承托架5、推筒6向前移动,推动闸瓦托9使闸瓦10与车轮踏面接触,从而产生制动效果。制动鞲鞴是以重心方式自由悬挂的。它是通过前后滚动轴承之间的楔形块并借助于制动缸的圆柱部分来实现平衡的。3.7.3.2间隙调整器作用原理a.缓解位置图Ⅲ-5-4制动单元缓解位缓解时,压缩空气由制动缸排出,在鞲鞴复原弹簧3的作用下,推动制动鞲鞴4向上移动,在推筒复原弹簧7弹簧力作用下,推动推筒6向后移动,并带动轴承托架5向后移动,在推筒6后移过程中,间隙调整器动作,同时使闸瓦托9和闸瓦10离开车轮踏面,使踏面制动单元处于缓解位如图II-21-4。b.轻制动作用图Ⅲ-5-5轻制动位间隙调整器移动距离“A”,这个距离“A”相当于在缓解位置时,闸瓦与踏面之间的距离。此时闸瓦只是轻轻贴在车轮踏面上,而没有产生制动力。c.全制动作用由于间隙调整装置的弹性变形,又移动了一个附加距离“e”。在这部分作用的一瞬间,制动力产生作用。弹簧E被压缩,制动盘B被夹紧,后螺母不可移动,此时不发生间隙调整。图Ⅲ-5-6全制动位d.过剩间隙调整间隙调整器移动距离“A”后,如闸瓦因磨损没有贴紧车轮,调整螺杆将继续向前移动至贴紧闸瓦,后螺母也将在主轴上被迫旋转一个相当于过剩间隙的距离。图Ⅲ-5-7过剩间隙调整位e.调整恢复过程当制动缓解时,C部件紧靠D部件上,主轴迫使后螺母和前螺母分别在主轴上旋转一段相当过剩间隙的距离,这样间隙调整器长度加长了,从而又恢复了制动闸瓦与车轮踏面之间的正常间隙。图Ⅲ-5-8调整恢复间隙位3.7.3.3弹簧停车制动器的作用原理a.缓解位置控制风压力作用于停车制动鞲鞴4上,弹簧2被子压缩,弹簧停车制动装置呈缓解位置b.主制动作用空气压力作用到制动缸鞲鞴上实现制动作用状态。鞲鞴上的力通过楔形块推动轴承和间隙调整器。机械式地传递到制动闸瓦上。停车制动器的鞲鞴4由于有控制风压力的作用总保持在缓解位置。c.停车制动的制动和缓解当弹簧制动缸的压力空气排向大气时,产生停车制动作用。弹簧2伸长,弹簧力传递到轴承3、棘轮螺母5和主轴6上,主轴向睛移动进入到制动缸去推动制动缸鞲鞴向下作用,以带动间隙调整器实现制动作用。当压缩空气重新进入弹簧制动缸时,鞲鞴4向上移动,使得弹簧2再被压缩回初始位置,停车制动缓解。d.机械快速缓解当停车制动作用时,用缓解钥匙拉致力停车制动器的缓解拉手7,使棘爪与棘轮之间的锁闭脱开,以获得机械缓解。由于弹簧2的作用力,棘轮可以自由地旋转,鞲鞴4向下铥,同时主轴6被推回全缓解位置。当压缩空气重新进入弹簧制动缸时,弹簧2被压缩,棘轮单元啮合,停车制动装置再次进入作用前的准备状态。踏面制动单元在日常维护保养和维护中,应经常进行功能检查,如有必要,更换制动缸皮碗和橡胶密封圈。并定期加注3号工业锂基油脂。闸瓦维护保养的最小厚度为22.5mm,更换闸瓦时,将制动单元尾部的后六角螺母顺时针旋转,加大瓦托与车轮跳面间的距离,待闸瓦方便地更换后,自动间隙调整器将在下一次制动作用时使闸瓦间隙恢复。3.8.撒砂装置在每个转向架的端部二侧装有一套撒砂装置。撒砂时,司机操纵撒砂按钮,总风缸的风便进入撒砂喷嘴,使来自砂箱的砂被吹搅松散后撒在轨面上。维护保养中砂箱盖要扣紧,防止水进入砂箱中,影响砂的流动性。砂质要采用石英砂,须经烘烤或晒干,粘土成分不超过3%,粒度0.2—3mm。4柴油机辅助系统柴油机作为机车的动力,安装在机车上。为了保证柴油机正常可靠地运转,机车上设置了必要的一些辅助装置,如:燃油系统、空气滤清装置、排气及废气净化装置和冷却装置等。4.1燃油系统机车燃油系统的作用是储存燃油并在柴油机工作时向其提供清洁的燃油。它与柴油机内部的燃油系统形成一个完整的循环系统,共同保证柴油机的正常工作。机车的燃油系统由燃油箱、滤网、吸油管、进油管、回油管、连接软管、管卡等组成,柴油机燃油系统请参见柴油机的有关部分。4.2惯性式空气滤清器图Ⅳ-1惯性式空气滤清器1---集尘器2---旋风滤清器3---壳体惯性式空气滤清器是柴油机的重要保护装备之一,其作用是给柴油机提供经初步滤清的、不含雨水的空气,防止中冷器污染、堵塞,及柴油机有关部件的异常磨损,从而保证柴油机的正常工作。机车上设两组惯性式空气滤清器,与柴油机空气滤清系统的进气口相连。惯性式空气滤清器由集尘器、旋风滤清器和壳体等组成。详见图Ⅳ-1。当外界空气进入惯性式空气滤清器进气箱的旋风筒以后,由于叶片的作用,气流便产生旋转,干净空气由中间进入空气滤清系统主腔道,而尘埃等质量大的颗粒性杂质,在离心力的作用下碰撞旋风筒壁而进入除尘腔内,由排尘口进入车体侧壁的积尘器1中,从而达到清洁空气的目的粗滤器。滤清器侧面有三个集尘器,在日常维护中,每周应清除集尘器中的杂质和灰尘。4.3冷却系统机车的冷却系统是使机车柴油机及液力传动装置在规定的温度范围内正常运转的保证。它由水散热器、油散热器、空-空中冷器、冷却风扇、膨胀水箱及各种阀类和管道所组成。机车的冷却水系统采用压力强制常温冷却水循环系统,分为机车主冷却系统和辅助冷却系统。冷却系统示意图请见图Ⅳ-24.3.1柴油机冷却水系统柴油机的冷却水系统分为大小循环系统:小循环是冷却水仅在柴油机内部循环;大循环时冷却水经冷却装置散热后再回到柴油机。在循环时,柴油机的水泵泵出的水进入柴油机各部冷却,然后热水从柴油机上方高温水出口流出,流入冷却室上6个散热器,当热水流经散热器时,把热量传给散热器扁管及扁管外的散热助片,冷却风扇从车外边抽入的冷空气,以很高速度通过散热器,把扁管及助片表面的热量带走,排向大气,从而使流过散热器的热水温度下降,冷却后的水再由柴油机上冷却水泵抽向柴油机循环维护保养。冷却系统最高水温不超过99℃,水系统的水蒸气压力达0.25~0.35bar时膨胀水箱上的压力阀就开启起调节作用,蒸气经压力阀由溢水管排向大气。系统中水消耗后膨胀水箱就向主冷却系统或辅助冷却系统补水,膨胀水箱内由于补水而形成一定真空,真空度达0.01~0.12bar时,膨胀水箱上的真空阀即开启,大气经溢流管进入膨胀水箱,保证补水。膨胀水箱中安装了水位传感器。当水位低于二分之一时,由液位传感器连接到司机室的电信号发出报警信号应尽快补水、加水。平常也可以从膨胀水箱的液位表看到存水量。4.3.2液力传动装置传动油的冷却系统液力传动装置是通过液体传递功率的。功率传递过程中,由于传动油的摩擦、轴承、齿轮时散去,传动装置不能连续正常地工作。当工作油在循环圆中不断循环流动和冲击时,其油温会升高,同时工作轮本身也会有泄漏,因而有一定的工作油进入循环圆进行补偿。部分循环工作油,经溢流阀至散热器进行冷却。冷却后的工作油回到变速箱体。用于工作油散热的是5个铝制板翅式散热器。4.3.3涡轮增压后空气的冷却经过涡轮增压后的柴油机进气,将经过空--空中冷器冷却后进入气缸.空—空中冷器是一只铝制板翅式空气对空气热交换器,进出口分别与柴油机增压器出口和进气歧管相连。4.4排气系统柴油机的废气经消音器后向上排入大气,消音器在一个大修期内无需进行维护和更换。5空气制动系统5.1风源系统风源系统的主要部件包括空压机、调压器、油水分离器、空气干燥器、总风缸、安全阀等。主要是为制动系统和控制系统的电磁阀提供风源。风源系统管路详见图V-1。图V-1风源系统管路示路示意图5.1.1空压机采用一台W-1.6/9型空气压缩机,排气量1.6m3/min,排气压力1000kPa。由DC110V电机通过弹性联轴节驱动。5.1.2机车采用的压力开关型号为ISG130-030,是带模拟输出的压力开关。在空气制动系统共安装了三个型号相同的压力开关,二个安装在总风管路上,一个压力调整在750kPa~900kPa之间,它的作用是将总风缸内的空气压力信号转换成为电气信号,以控制空气压缩机卸载电磁阀的得电或失电,最终使空气压缩机有负荷运转或无负荷运行,以便使总风缸内的空气压力保持在规定的范围内。即:当总风缸内的空气压力稍低于(750±20)kPa时,空气压缩机恢复有负荷运转,当总风缸内的空气压力上升到(900±20)kPa时,空气压缩机无负荷运转。总风管路上另一个压力开关压力调整在500kPa~550kPa,用于控制机车的挂档运行,当总风

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