理论-机械车动力、传动系统及走行系统

授课人：培训班名称：铁路大型养路机械司机转岗培训我国早期引进的08-32型捣固车采用的是德国道依茨公司生产的FL413F系列中的F12413F柴油机。

目前08-32型捣固车，采用的是德国道依茨公司生产的B/FL513系列F12L513型柴油机.09-32型捣固车和08-475型道岔捣固车采用的是F12L513C型^油机。

B/FL513系列柴油机是在B/FL413F系列柴油机基础上的进一步践和改进。

B/FL513系列柴油机采用新型的燃烧过程，自然吸气式非增压柴油机缸径增大3mm,由此保证迄今为止，在低活塞平均速度和低转速情况下可提供输出较高的有效功率,以及«的高可^性和较低的燃油消耗。

1.道依茨风冷柴油机机型代号：B —增压、F—车用髙速四冲程、6-12—汽缸数（6~12缸）、 L—风冷4—第4结构系列、5—第5结构系列、13—活塞行程（130mm）、F—加大汽缸直径、C—增压中冷、W—低污染、R—直列式、L—加长冲程道依茨风冷柴油机汽缸的排列方式分直列式和V形两种，机型代号中的R代表直列式排列，不标注表示V形排列。

风冷柴油机的燃烧形式也有直喷式和两级燃烧式两种,直喷式柴油机用于功率要求较高的设备，两级燃烧式柴油机用于对排放要求较严格的设备。

在机型代号中，两级燃烧式用w表示，直喷式则不表示。

机型代号中的B代表采用增压器的柴油机，C代表增压柴油机的进气管道上安装有中冷器。

汽缸数前面的F代表适于车辆使用的四冲程高速柴油机，汽缸数后面的F代表汽缸直径加大，而L则代表风冷却方式。

2.道依茨风冷柴油机的特点：道依茨风冷柴油机具有外形尺寸小、重量轻、经济性能好、使用可靠、适应性强、安装简单、维护保养方便、容易实现机种变形等优点。

尤其是在高温、严寒、干旱等气候条件恶劣的地区使用，都有很好的适应性，实践证明是先进优良的动力装置。

道依茨风冷柴油机主要有以下优点：(1)标准化、系列化、通用化程度高；(2)结构简单，维修方便；(3)使用寿命长，可靠性好，故障少；(4)噪声小；(5)冷启动性能好；(6)经济性能好；(7)适应性好。

道依茨F12L513型柴油机由曲轴连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、燃油供给系统、电气系统等组成。

道依茨F12L513型柴油机具有以下特点：(1)高速四冲程、V形结构、汽缸排列夹角是90°。

（2）直接喷射式斜筒型或o)形燃烧室。

（3）采用龙门式曲轴箱及每缸一盖结构，曲轴连杆机构为多支承三层合金滑动轴承。

(4)并列连杆和带有三道密封环的油冷活塞。

(5)自动调节风量的前置静叶轮压风式水平轴流风扇。

(6)带旋转装置的顶置气门及适应高速运转的配气机构。

(7)有喷油自动提前器的供油系统。

(8)装有火焰加热器并带辅助加温装置的冷启动系统。

(9)后置式斜齿轮驱动机构。

(10)由压油泵、回油泵两组机油泵组成的可以在倾斜路面上工作的湿式油底壳多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。

喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有０．００１～０．００５秒，称为发火延迟期。

因此，要在曲柄转至上止点前１０～３５°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸，并使曲柄在上止点后５～１０°时，在燃烧室达到最高燃烧压力，迫使活塞向下运动三. 燃烧膨胀冲程第三冲程——燃烧膨胀。

在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室的燃料都燃烧了。

燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。

所以这一冲程又叫作功或工作冲程。

随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。

在动画中，工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸燃烧时压力的急剧升高，最高点表示最高燃烧压力Pz，此点的压力和温度为：Pz＝6～15MPa，Tz＝1800～2200K 最高燃烧压力与压缩终点压力之比（Pz／Pc），称为燃烧时的压力升高比，用λ表示。

根据柴油机类型的不同，在最大功牢时λ值的围如下：λ＝Pz／Pc＝1.2～2.5。

大型捣固车是占用封闭区间进行线路维修作业，为了减少线路封闭后的辅助作业时间，要求捣固车能迅速到达或离开作业地段，所以捣固车必须具有高速行驶的功能。

08-32型捣固车08-32型捣固车的捣固作业为步进式，作业过程中要频繁启动和停车。

这就要求作业走行速度低，改变走行方向容易，操纵简单。

某一种传动系统很难满足高、低速走行两种工况的要求，因此，捣固车具有高、低速走行两套传动系统。

08-32型捣固车高速走行采用液力机械传动，即在机械传动系统中加入液力机械变矩器，使发动机输出的功率通过液力变矩器再传入机械传动系统，可显著改善机械传动的性能。

低速走行采用静液压传动。

08-32型捣固车的高速走行是液力机械传动，由液力机械变速箱、分动齿轮箱、传动轴、车轴减速箱、轮对等组成。

当传动系统转换为高速自行工况时，通过操纵杆使液压油泵离合器和油马达离合器松开，操纵汽缸使作业走行油马达的小齿轮与车轴齿轮分离，通过操纵杆使动力输出离合器接合。

此时，柴油机的动力经传动轴到液力机械变速箱，再经分动齿轮箱分两路，通过传动轴分别传到前转向架的1轴和2轴车轴减速箱，驱动车轮前进。

为了增加捣固车的黏着牵引力，高速走行为两轴驱动，两轴驱动容易产生寄生功率，为此大多数08-32型捣固车采用差速分动箱，来消除寄生功率。

有些捣固车为了简化结构装有无差速机构的分动箱，如引进技术生产的捣固车，就无差速机构。

捣固车的高速走行有两种工况，即自行高速走行工况和拖挂高速运行工况。

自行高速走行时首先把后司机室的走行工况气动转换手柄置于高速走行位，则汽缸动作，脱开辅助作业走行油马达的离合器；操纵手柄，使作业走行油马达与变速箱脱开，操纵手柄，使作业油泵与变速箱连接的离合器脱开（机械式离合器）；选择前进方向的司机室进行驾驶。

驾驶时把开关钥匙插人控制总开关，接通变速操纵盒的控制电路，当变速手柄放在前进一挡位时，动力换挡变速箱的前进离合器和一挡离合器接合，柴油机的动力传动路线为传动轴——液力变矩器——变速箱——输出传动轴——分动差动箱——传动轴——车轴齿轮箱，驱动轮对前进。

长距离转移工地时，拇固车挂在列车尾部，在机车牵引下，捣固车拖挂高速运行。

这时捣固车必须可靠地处在拖挂运行工况。

操纵手柄，使输出传动轴与变速箱的连接离合器脱开(机械式离合器），必要时离合器手柄加锁固定，从车轮反传来的扭矩被截止。

捣固车挂在列车后部拖挂运行时，最大允许运行速度为100km/h。

自行高速走行速度为: 80km/h。

前后司机室均有制动操纵机构和换挡操纵盒，在改变行驶方向时不用调头转向，只要改变司机室即可。

液力机械传动特点与机械传动相比，液力机械传动具有以下特点:1、能在一定围根据行驶阻力的变化，自动进行无级变速，低速时大扭矩，高速时小扭矩，因此，能使发动机经常在选定的工况下工作，能防止发动机过载熄火。

这不仅可提高发动机的功率利用率，而且可减少换档数。

2、变矩器利用液体作为传递动力的介质，输出轴和输入轴之间没有刚性的机械联系，可显著降低动力传动系统的冲击载荷，提高机件的使用寿命。

根据载重汽车的统计，液力机械传动和机械传动相比，发动机寿命增长47％，变速箱寿命增长400％。

3、由于变矩器具有一定的变速能力，故同样的速度围，可减少变速箱的档位数。

4、起步平稳，并可得到任意小的行驶速度，加速迅速、均匀。

5、在任何挡位都可以进行制动，操纵简单，可以实现远程操纵，减轻了司机的疲劳，有利于行车安全。

和机械传动相比，液力机械传动的缺点是结构复杂，传动效率低。

动。

所以捣固车在作业中要频繁起步、制动或换向，这就要求走行操作要简单灵活。

液压传动能够满足这些要求，所以现在的大型捣固车作业走行都采用液压传动。

(一）液压传动的特点液压传动与液力机械传动相比有以下特点：1.能实现无级变速，转速调节围大，并能实现微动，而且在相当大的转速围保持较高的效率。

2.利用液压传动系统本身，可以实现制动。

3.体积小、重量轻、惯性小、动作灵敏，可以高速启动和快速换向。

4.能在低速下稳定运转，能实现过载保护，操作和换向非常方便。

(二）08-32型捣固车作业走行动力传动路线作业走行时，首先把运行作业工况的转换开关置于作业位（图2—21)，经汽缸使油离合器接合，操纵手柄21使油马达7与变速箱的离合器接合，操纵手柄使作业油泵离合。

此时必须摘掉控制总开关的钥匙，切断动力换挡变速箱的换挡控制阀电信号，则变速箱的液压离合器均脱开，亦使齿轮与轴脱开，切断柴油机的功率传递。

当踏下作业走行控制踏板时，电磁换向阅动作，两台油马达同时接通压力油。

油马达7的动力传动路线是减速箱6（i=3.94)—传动轴—动力换挡变速箱的输出轴—传动轴—分动差速箱—传动轴—车轴齿轮箱驱动前转向架。

同时油马达23驱动后转向架的一根轴，增加轮周牵引力。

作业走行的两台油马达各为独立的开式油路，节流调速。

在作业中如果一台马达出问题另一台油马达仍然可以工作。

作业走行速度为3~8km/h，根据线路坡度可以调节走行速度。

调节时以车轮转动不打滑时的速度为好。

油马达采用丹弗斯公司（DANFOSS)生产的OMV型摆线齿轮油马达(国产型号为BM-E)，这是一种低速大扭矩油马达，具有启动特性良好，低速转速稳定，调速平稳等优点。

减速箱6为一级直齿轮减速，减速比为3.94，油马达装在减速箱体上，直接与主动齿轮连接。

此时，液力机械变速箱的三、四挡输出离合器和制动器都离开，而手动离合器21和20接合，从减速箱6输出的扭矩，经过传动轴29驱动液力机械变速箱的输出轴，直接输出，经过传动轴28，输人分动箱3。

油马达23安装在车轴齿轮箱体上，该车轴齿轮箱为一级直齿轮减速。

捣固车处在作业工况时，用汽缸24推动车轴齿轮箱的主动齿轮与车轴齿轮啮合。

早期引进的08-32型捣固车的车轴齿轮箱都采用相同的螺旋锥齿轮减速，而油马达经过橡胶联轴器与气动齿轮离合器连接，见图2 — 21。

汽缸动作时，通过拨叉3使滑动齿轮5与外齿轮6结合或是离开。

外齿轮6通过轴承7和轴承圈8装在花键轴4的端头轴颈上，以保证外齿轮的同心度，使离合器工作可靠。

拨叉3装在拨叉轴10上。

当气缸活塞杆动作时，推动摇臂2转动拨叉轴，使滑动齿轮5移动，当外齿轮全结合或离开时，摇臂同时触动限位开关，发出离合器工作状态的信号。

捣固车油马达7为OMV-630型，额定扭矩为1260N.m图2—21气动齿轮离合器大型养路机械传动系统检修规则1.1 大型养路机械传动系统用以传递柴油发动机的动力，实现机械高速走行与作业走行的功能。

为了规其检修工作，保证检修质量，特制定本规则。

1.2 本规则适用于D08-32型自动抄平起拨道捣固车、SRM80型全断面道碴清筛机、WD-320型动力稳定车和SPZ-200型双向道床配碴整形车传动系统（不包括液力机械变速箱和车轴齿轮箱）的检修，其它大型养路机械传动系统的检修可参照本规则。