GK1E型工况机车传动系统.ppt

传动系统 nGK1E型内燃机车传动系统的作用是将柴油机的扭矩转换 为机车牵引力。 n传动系统主要包括液力换向传动箱、车轴齿轮箱、万 向轴和弹性联轴节等。 传动系统示意图 机车从柴油机输出到轮对的功 率传递路线 n柴油机输出M35H1590万向轴传动箱，以 下分为两路： nM35H1840万向轴（前）车齿箱第二轮对 M35H1670万向轴车齿箱第一轮对 nM35H1840万向轴（后）车齿箱第三轮对 M35H1670万向轴车齿箱第四轮对 EQ4012B型 液力换向传动箱 n型号说明 nEQ-二七厂拼音的第一个字母； n4-变矩器数量；0-偶合器数量； n12-功率的1/100，单位马力； nB-产品变形号。 EQ4012B型传动箱外形图 工作原理 n传动箱内装有两根结构基本相同的变矩器轴A和变矩器 轴B，通过两个变矩器轴的交替工作，来实现机车的换向 功能。变矩器轴A用于机车前进方向A的牵引，变矩器轴B 用于机车后退方向B的牵引。A向运转时，输入轴和输出 轴旋向相同；B向运转时，输入轴和输出轴旋向相反。在 每个变矩器轴上都装有两个性能不同的变矩器，一个在 起动和低速区工作，叫做起动变矩器；另一个在较高速 度范围内工作，叫做运转变矩器。该两个变矩器交替工 作，从而使传动箱在机车运行速度范围内始终能以较高 的效率工作，也就是用两个变矩器的特性相互配合，使 机车具有接近双曲线的牵引特性。 n每个变矩器由一个泵轮、一个涡轮和一个固 定的导轮组成。泵轮吸收柴油机的机械能，并 将其转换成工作油的液体能，再传给涡轮。在 涡轮中，通过液流的变化和减速，又转换成机 械能，用以驱动机车的轮对。导轮固定在箱体 上，并承受泵轮和涡轮扭矩的差值。变矩器的 充油和排油，根据柴油机的转速和机车速度， 使用电换档装置自动进行，必要时也可用手动 控制。由于功率的传递完全以液力方式进行， 因此牵引力的变化很平稳、没有冲击。变矩器 的充油和排油过程有短时间的重叠，换档时没 有明显的牵引力中断现象。 n牵引功率的调节是由司机操纵控制器手轮实现的。当 司机把机车换向手柄置于前进或后退位，换档选择开关 置于自动或手动位时，控制器手轮移到“1”位，变矩器 就开始充油。 总体布置 n传动箱位于机车中部，通过四个弹性安装座固定在机 车的车架上。传动箱的功率由一端输入、两端输出。输 入法兰经万向轴与柴油机的弹性联轴器相联。面向输入 端看，输入轴为顺时针旋转（以下所述传动箱各部件的 安装位置，均以面向输入端看的方向为准）。 n传动箱由五个箱体组成。输入轴位于一、二箱之间。 变矩器轴A和变矩器轴B位于二、三箱之间，变矩器轴A在 左边，变矩器轴B在右边。中间轴和工况轴位于三、四箱 之间，中间轴在左边，工况轴在右边。输出轴位于四、 五箱之间。输入轴和输出轴自上而下布置在同一垂直面 内。 n输入轴的右上方装有电机传动轴。电机传动轴的法兰 经弹性联轴器与起动发电机相联。 n输入轴的正上方装有风扇偶合器传动轴，其法兰经垂 直万向轴与风扇偶合器相连。 n供油泵安装在变矩器轴A的中间体上，并插入四箱内吸 油。当柴油机运转时供油泵即随之工作。控制泵安装在 一箱的上面，由传动箱的主动部份驱动。当柴油机运转 时控制泵即工作。惰行泵安装在三箱右侧的上面，由传 动箱的从动部份驱动。当传动箱输出轴转动时，惰行泵 即运转工作。 n在二箱的外侧有用来测量传动工作油油位的油尺、传 动箱的通气器及主控制阀的上盖。在三箱的右侧顶面布 置着工作油滤清器。这些部件安装在箱体外边，便于检 查、调整和维护保养。 EQ4012B型传动箱示意图 功率传递传递 系统 n柴油机产生的扭矩，经由高弹性联轴器和万向轴，被 传送到传动箱的输入轴上。输入轴上压装着增速齿轮 Z129，该齿轮经由两个变矩器轴增速小齿轮Z44，驱动两 个变矩器轴的泵轮轴，以及每个变矩器轴两个液力变矩 器上的泵轮P 。 n泵轮P通过工作液体的惯性力，将动力传送到涡轮叶轮 T上。尽管机械速比相同，变矩器的设计方法却使得它们 在两档变速范围内均能进行工作，并且具有高效率。两 个液力循环圆的涡轮均安装在同一从动轴上。 nA向运转时，变矩器轴A充油并运转，扭矩作用在涡轮 上，经涡轮轴和齿轮Z32/Z56传给中间轴，再经齿轮 Z56/Z67驱动工况轴。在调车工况时，变矩器轴A再经齿 轮Z35/Z61驱动输出轴；在小运转工况时，变矩器轴A再 经齿轮Z67/Z60驱动输出轴。 nB向运转时，变矩器轴B充油并运转，扭矩作用在涡轮 上，经涡轮轴和齿轮Z32/Z67直接传给工况轴。在调车工 况时，变矩器轴B再经齿轮Z35/Z61驱动输出轴；在小运 转工况时，变矩器轴B再经齿轮Z67/Z60驱动输出轴。 n工况轴上的两个齿轮Z67和Z35分别与输出轴上的两个 齿轮Z60和Z61始终啮合，输出轴是一根花键轴，轴上可 以滑动的外齿离合器由工况操纵机构的拨叉操纵。拨叉 的操纵手把装在三箱左侧顶面上。当需要调车工况时， 拨叉向前拨，外齿离合器与齿轮Z61的内齿啮合，功率经 齿轮Z35/Z61由输出轴两端法兰输出；当需要小运转工况 时，拨叉向后拨，外齿离合器与齿轮Z60的内齿啮合，功 率经齿轮Z67/Z60由输出轴两端法兰输出。 传动箱齿轮啮合情况 传动箱的使用 n液力传动工作油（简称传动油） 传动箱所需的传动油，包括贮存在传动箱内、热交换 器和管路中的传动油，共约700L。 加油 第一次加油时应按照以下步骤进行。 na.取下通气帽，经通气帽滤网把油注入传动箱内。加 油时油面需逐渐升高，使油面升至比油尺的上刻线位置 稍高（10mm20mm）。 nb. 起动柴油机，空转1min2min，然后停机。此时 由于传动箱内的部分油进入热交换器和管路中，需要再 次加油使油面处于油尺的上、下刻线之间，且靠近上刻 线的位置。 nc. 把通气帽和油尺装好。 n在运用中要经常检查传动箱的油位，发现油位低于油 尺下刻线应及时加油。 油质 n传动油不仅在液力元件中用于传递功率，还用于润滑传动箱内齿轮、轴 承等零件，因此对其综合性能要求较高。传动油应有一定的重度，使液力元 件能传递规定的功率。传动油应有一定的粘度，从提高液力元件效率，减小 管路阻力来看，油的粘度较小为好，但由于传动油同时起润滑作用，故在工 作温度范围内粘度不应下降太多，否则润滑作用不良。因为水会锈蚀机件， 且对润滑不利，传动油应严格控制含水量。传动油中不能含有皂脂，否则会 产生持续泡沫；也不能含有溶于水的酸碱类，否则将引起零件腐蚀；也不能 含沥青，因为沥青在高温时会分离沉积在管壁、孔道及阀的内部，以致引起 阻塞。 n传动油应能在120条件下长期工作，在凝固点至150的温度范围内， 添加剂不会被析出或失效。此外，需特别注意，传动油中的泡沫越少越好， 泡沫多了会降低传递的功率。在运用中若发现油中泡沫太多，必要时可添加 硅油消泡剂。 n一般单纯的矿物油很难同时满足上述要求，必须在基础的矿物油内加入 抗氧剂、抗氧抗磨浮游剂、增粘降凝剂、防锈剂及消泡剂等添加剂。传动油 不可弄脏，也不可混入其他油种，因混合油有起泡沫的倾向。即使某种油的 粘度与规定的传动油的粘度相同，也不可代用。 传动油的一般理化指标 n20时的密度 870 kg/m3 n闪点 180 n50时的运动粘度 2025 cSt n100时的运动粘度 5.57 cSt n粘度指数 110 n机械杂质 0.01 油的使用期限和换油 n符合要求的传动油应有2000h以上的使用寿命 。新造传动箱使用的传动油容易脏，开始运用 50h100h和300h500h，需作第一、第二次换 油。换下的脏油一般滤清后仍可使用。此时滤清 器及滤清器体都应彻底清洗。建议每隔三个月对 油的品质进行一次化验检查。当传动油有一项指 标达到换油指标时，应更换新油。需要换油时， 可通过四箱底部供油泵检查孔盖上的放油阀放油 。 内燃机车液力传动油换油指标 （TB/T2213-1991） 机车运行前传动箱的准备工作 n机车运行前，必须检查传动箱的油位。油位应位于上 、下两刻线之间，低于下刻线时，应及时加油。 n工况的转换 传动箱上设有工况操纵机构，工况操纵机构有调车位 和运转位，没有中间位。机车每次运用前，应确认工况 操纵机构位置是否与所需工况相符，若需转换工况，应 在机车静止时进行，先拧下扳把上的紧固螺栓，然后扳 动扳把，待离合器进入正确位置后，再拧紧扳把上的螺 栓。如果发生离合器齿顶齿的情况，可设法让机车动一 动，停稳后再扳动扳把。 n注意：严禁在机车运行中变换工况，否则会损坏离合 器。 机车起动 n柴油机起动后惰转，机车各辅助系统正常，空气制动 装置工作正常，此时机车才可起动。 (1) 将司机换向手柄置于所需位置，即机车前进方向A或 后退方向B。 (2) 将换档选择开关置于“自动”位（当电换档装置发生故 障时，可置于手动位，机车速度达到换档点后，再置 于手动位）。 (3) 将司机控制器手轮放到“1”位，此时起动变矩器开始 充油，逐渐提高手把位，当机车牵引力超过列车起动阻 力时，列车便开始起动。 n注意：司机控制器手轮不要提得过快，一般每提高一 位应间隔2s3s(运行中遇特殊情况例外)，使柴油机转速 平稳上升，机车牵引力逐步增大，以防止车轮空转。 机车运行 n若机车牵引力大于阻力，列车速度逐渐上升，到达一 定值时，电换档装置发出指令，通过传动箱的控制系统 起作用，使传动箱由起动变矩器转换为运转变矩器工作 。反之，若列车在上坡道、弯道处运行，由于阻力增大 ，速度将逐渐降低，到达一定值时，电换档装置又使传 动箱由运转变矩器转换为起动变矩器工作。 n机车严禁超速运行，以防止各传动件因转速过高造成 损坏。 n当机车长时间高速运行时，由于空转变矩器产生较大 的鼓风损失而导致发热，此时应注意监视起动变矩器壳 温表，壳温最高不允许超过120。 机车液力制动 n若机车正在前进方向A牵引运行，应急时可使用液力制 动，此时将司机换向手柄扳至“前制”位，此时传动箱B向 起动变矩器充油，产生制动扭矩使机车减速，这时若将 司机控制器手轮回“0”位，换向手柄板至“前”位，则液力 制动解除。使用液力制动时，当机车减速将至零时，必 须解除液力制动，即将司机控制器手轮回“0”位，换向手 柄板至“前”或“0”位。 n同理，机车正在后退方向B牵引运行时，也可直接将换 向手柄扳至“后制”位，在机车处于液力制动工况时，应注 意监视起动变矩器壳温表变化，不允许超过120。 n注意：换档选择开关置于手动位时，严禁进行液力 制动及换向操作，因为运转变矩器不设置泄流阀，不允 许进入制动工况，否则会损坏传动箱。 机车液力换向 n机车停车后才允许换向，此时只需将司机控制器换向 手柄板至另一方向，再将控制手轮置“0”位以上，机车 即可反向运行。 无火回送 n机车无火回送时，一定拆除传动箱与两个转向架车轴 齿轮箱相联接的万向轴。此外，应注意勿使传动箱油位 高于油尺的上刻线。 维护与保养 日常保养 n以下将按照中修前的各运用阶段说明对传动箱 的日常保养。 n(1) 每天检查油位，油位应在开机5min后再检 查。 n(2) 每运用约1个月，清洗滤清器滤芯和外壳， 清洗各泵进油口滤网，注意有无金属磨屑。在投 入运用初期，铜屑可能较多，这是滚动轴承上保 持架磨合所致，以后应逐渐减少，如不减少，甚 至伴有较多的金属屑，则可能是轴承或油封损坏 的征兆，应特别注意。 n(3) 每运用约4个月，需取油样检查化验，确定是否需 要更换传动油。油样应在柴油机刚停机时采取，因为此 时油的状态较为均匀，油样具有代表性。在不具备化验 条件的地方，也要按时取油样检查，看有无乳化现象， 若有臭味，需作腐蚀试验，具体操作如下：在油样中放 入铝片、铁片及铜片，在100下煮3h，若发现其中一种 金属片腐蚀，则该传动油就需更换。换油时，也应在柴 油机刚停机时放油，并同时清洗各泵进油口的滤网，注 意磨屑的多少和有无金属碎块，必要时作进一步的检查 。检查各O形橡胶密封圈和橡胶件的密封状态，有无漏风 、漏油现象，发现损坏应及时更换。 n(4) 每运用约8个月，清洗各泵进油口滤网。 初次投入运用期间的保养 n在初次投入运用期间，应特别注意清洁，如传动油中 杂质（包括铜屑、型砂等）过多，应及时清除。 n在初次投入运用约1个月期间内，前期23天需每天清 洗一次滤清器滤芯，后期每周清洗一次滤清器滤芯，每 两周清洗一次各泵进油口滤网。 故障处理 以下主要说明传动箱在运用中可能发生的 一般故障及处理方法。对于因误操作和没有作 好必要的准备工作而导致的严重事故等原因所 引起的故障，则不在此列。 (1) 司机控制器手轮档位已提 得很高，但机车仍不能起动。 (2) 传动油油温115，柴油机 过载而自动卸负荷。 (3) 柴油机在满负荷转速下工 作，但牵引力过低。 (4) 机车达不到较高速度，传 动油温过高。 (5) 司机控制器手轮在“0”位 ，仍有牵引力。 (6) 液力制动时，制动力过大 、过小或没有。 车轴齿轮箱 n车轴齿轮箱是传动系统的最后一个部件。全车装有四 组车轴齿轮箱,位于机车两端的两组,输入轴为一端输入, 位于机车中间的两组,输入轴一端输入,一端输出,除此之 外,两组车轴齿轮箱其它结构完全相同。 n车轴齿轮箱为双级减速齿轮箱,第一级是圆柱齿轮副, 第二级是圆锥齿轮副。 车轴齿轮箱主要技术参数 n型式 双级减速齿轮传动 n 齿轮减速比 n 圆柱齿轮副 58/23=2.522 n 圆锥齿轮副 47/29=1.621 n 总减速比 4.087 n 齿轮油泵 n 转速 1500r/min n 压力 500kPa n 流量 20L/min n 润滑油牌号 内燃机车液力传动油 n 6号液力传动油 n 20号专用液压油 n 润滑油容量 约22L n 车轴齿轮箱净重 1545kg n 最大外形尺寸(长宽高)构造和作用 n车轴齿轮箱内装有三根轴,即输入轴、中间轴和输出轴( 车轴),两对传动齿轮,一对圆柱斜齿轮和一对螺旋锥齿轮, 另外还有一对油泵传动圆柱直齿轮。 n在中间轴的外端和输出轴的两端,分别设有调整垫,用于 调整螺旋锥齿轮的啮合侧隙和接触面积。在输出轴的两 端设有压套,用于承受螺旋锥齿轮工作时产生的轴向分力, 压套与轴采用圆柱面过盈配合。 n车轴齿轮箱内装有双向齿轮油泵,在机车正、反向运行 时,都能供给润滑油。箱内各齿轮采用飞溅润滑,各滚动轴 承采用压力润滑和飞溅润滑两种方式。 n车轴齿轮箱箱体分为上、中、下三箱。中箱上部设有 检查孔盖,下箱底部为油地壳,侧面装有滤清器,滤清器上 面设有检查孔盖,右面装有油尺,油尺口同时作加油口用, 右下角设有放油堵。油尺和放油堵均装有磁钢,用以吸附 油中的铁屑。 n车轴齿轮箱输入轴和输出轴的两端均采用迷宫式油封, 油封槽内填充7903润滑脂,以防轴端漏油及沙尘等污物侵 入。 n为了承受车轴齿轮箱的反作用力矩,在车轴齿轮箱上装 有拉臂,拉臂的一端通过关节轴承与车轴齿轮箱的拉臂座 相连,另一端通过橡胶垫弹性元件与转向架构架上的拉臂 座相连,它可以适应转向架与轮对之间横向和纵向位移,减 缓由于工况突然变化而产生的冲击力。 使用 n车轴齿轮箱工作可靠与否,同机车能否安全运行关系极 大。 n在运用中要经常注意检查油位是否合适,拉臂和拉臂销 有无损坏,紧固件有无松动,转动件有无异常现象。 n在运用中要经常注意箱体温度,一般情况下,轴承座处箱 壁温度不应超过环境温度50以上。如果某一处轴承座 温度过高,可能是该处轴承损坏或润滑油路不畅通;如果多 处轴承座温度过高,则应检查齿轮油泵是否损坏,铝网是否 被堵塞。此外,箱内油位过高或过低,也会造成箱内的温度 过高,因此应经常检查油位。 n在运用中要经常注意润滑油的状态。对于新车投入运 用的最初阶段,要特别注意润滑油是否清洁,滤网是否被堵 塞,油脏时可取出滤网和磁钢进行清洗,必要时可连同油底 壳一起取下清洗。对润滑油应定期化验和换油。 n在运用中要经常注意油底壳内是否有铁屑和铜屑。如 果发现铝网上有过多的铁屑或铜屑时,可能是传动件损坏 的征兆,如果发现铜屑过多时,应同时注意轴承的温度是否 过高,这样可以判断轴承是否损坏。 n在运用中要经常注意轴端油封的状态。如果发现轴承 压盖处温度高或冒烟、变色以及压套松动等现象,可能是 该处的油封烧损。 维护保养 n日常检查 n检查油位，当油尺体上的螺纹部分全部拧入油尺孔内 ，油位高度应位于油尺的上、下刻线之间，低于下刻线 时应补油； n检查拉臂销轴的螺母是否松动； n检查各紧固件是否松动。 n小修（机车工作约4个月） n清洗油底壳和滤网； n检查拉臂销轴和关节轴承的状态。 n中修（机车工作约2年） n检查各轴齿轮、轴承、油封、法兰、轴的工作状态； n更换磨耗过限或损坏的零部件及橡胶件，弧齿锥齿轮 应成组更换； n检修齿轮油泵； n更换润滑油。 万向轴 n万向轴是传动系统中的重要部件之一，用于柴油机与 传动箱之间、传动箱与车轴齿轮箱之间，以及车轴齿轮 箱之间的联接，它将各传动部件联结成一个完整的系统 ，并将柴油机功率传至各部位，使机车能正常运行。 nGK1E型内燃机车包括主传动万向轴和风扇万向轴两种。 主传动万向轴归属于传动系统,风扇万向轴归属于辅助传 动装置,其结构形式基本相同。主传动万向轴选用TB1593 -85的M35万向轴,用于传递牵引功率,承受较大的力矩。 风扇万向轴由解放牌汽车万向轴改制而成，用于传动箱 和偶合器之间的动力传递。 n万向轴主要由两端叉头法兰、花键轴叉头、花键套叉 头、十字销和万向节轴承等零件组成。 n万向