Узнай больше

Выберите список(-ки):

Выполним контрольные, курсовые, дипломные работы жд техникумов
 banerputeetz2

Гидродинамический привод путевых машин (устройство, принцип действия)

Гидродинамический привод

   В силовых передачах транспортного передвижения современных путевых машин все большее применение получают гидродинамические передачи. Они позволяют значительно уменьшить число ступеней переключения передач, по сравнению с чисто механическими трансмиссиями, обеспечивая плавное изменение крутящего момента и скорости вращения выходного вала.

    В гидродинамической передаче кинетическая энергия потока рабочей жидкости передается в замкнутом объеме от насосного колеса к турбинному колесу. Бывают гидромуфты, гидротрансформаторы и комплексные гидротрансформаторы.

     Гидромуфта (рис. 1, а) – передача, состоящая из центробежного насоса 3 и турбины 2. Насосное колесо установлено на входном валу 1, соединенном с двигателем, а турбинное – на выходном валу 5, соединенном с остальной частью общей силовой передачи. Во время работы масло постоянно циркулирует через гидромуфту от дополнительной гидравлической системы. Масло поступает в замкнутый объем, образуемый корпусом 4, разгоняется лопастями насосного колеса и передает кинетическую энергию на лопасти турбинного колеса.

Гидродинамические передачи гидромотор, гидротрансформатор

Гидродинамические передачи: а – гидромуфта; б –гидротрансформатор; в – комплексный гидротрансформатор; г) механические характеристики комплексного гидротрансформатора

   При передаче вращающего момента угловая скорость вращения турбинного колеса всегда меньше скорости вращения насосного колеса. Это явление, по аналогии с асинхронными электродвигателями, называется скольжением. Если скорость вращения турбинного колеса превышает скорость вращения насосного колеса, то в приводе появляется тормозной момент, стабилизирующий скорость вращения выходного вала. Это свойство используется, например, при движении путевой машины под уклон с работающим дизелем и включенной передачей.

     Гидромуфта (рис. 1, б), у которой между насосным 3 и турбинным 2 колесами расположен неподвижный направляющий аппарат 6, называется гидротрансформатором. Направляющий аппарат позволяет изменить направление потока масла, поэтому возможно получить увеличение крутящего момента на турбинном колесе в 3 – 5 раз. При этом он воспринимает реактивный момент, появляющийся вследствие разности вращающих моментов на входном и выходном валах.

Гидротрансформатор выполняет функции своеобразного редуктора. Однако, при изменении направления потока масла происходит его нагревание и потеря энергии через рассеяние тепла системой циркуляции. КПД  гидротрансформатора существенно ниже КПД гидромуфты.

    Комплексный гидротрансформатор (рис. 1, в) позволяет сочетать в себе достоинства обоих упомянутых устройств, поэтому широко применяется в силовых передачах транспортного хода путевых машин. Он содержит реактивные направляющие колеса 6, 7, каждое из которых установлено на неподвижных частях корпуса 4 через муфты свободного хода 8, 9, соответственно.

При разгоне машины требуется развивать повышенный вращающий момент на ведущих колесных парах. Благодаря муфтам 8, 9, реактивные колеса воспринимают крутящие моменты и направляют поток масла. Устройство работает как трансформатор крутящего момента. По мере разгона уменьшается скольжение. При определенном соотношении скоростей насосного и турбинного колес во вращение вовлекается сначала одно, а затем другое реактивное колесо. Гидротрансформатор начинает работать в экономичном режиме гидромуфты.

  Работа гидротрансформатора характеризуется коэффициентом трансформации вращающего момента K= MТ/MН (MТ, MН – вращающие моменты на турбинном и насосном колесах) и кинематическим передаточным отношением i= wТ/wН (wТ, wН – угловые скорости вращения турбинного и насосного колеса).

    На рис. 1, г показаны механические характеристики комплексного гидротрансформатора. Они отражают зависимости коэффициента трансформации вращающего момента K и коэффициента полезного действия (КПД) h от величины передаточного отношения i. В пределах диапазона ТР устройство работает в режиме гидротрансформатора, позволяя получать в период разгона максимальную трансформацию вращающего момента с ростом КПД от нулевого значения (когда турбинное колесо стоит на месте) до максимального значения hmax, после чего КПД уменьшается.

Преимущества гидротрансформатора начинают нивелироваться. При достижении значения передаточного отношения iМ начинают вовлекаться во вращение реактивные колеса.   Гидротрансформатор переключается на режим гидромуфты МФ. Это позволяет при увеличении передаточного отношения до значения iMh (дальнейшем росте скорости вращения вала привода) достичь еще одного максимума КПД hMmax, который соответствует выходу приводного механизма на номинальный режим работы. Используются преимущества гидромуфты.

  Комплексные гидротрансформаторы обычно работают в режиме трансформатора при передаточном отношении i = 0,4,…, 0,8, а в режиме гидромуфты при i = 0,80,…, 0,85. В силовых передачах ряда выправочно-подбивочных машин (Plasser Duomatic 09-32 GSM и др.) дополнительно ставится муфта сцепления, которая при выходе гидротрансформатора в нормальный режим работы напрямую соединяет вал двигателя и привода. Гидротрансформатор в этом случае используется только в режимах разгона, позволяя повысить общий КПД силовой передачи.

  В соответствии с особенностями механических характеристик, гидротрансформаторы бывают с прозрачной и с непрозрачной механической характеристикой. Непрозрачный гидротрансформатор позволяет защитить первичный двигатель от перегрузок, обеспечивая ему режим с постоянной нагрузкой на валу, независимо от нагрузки на выходном валу гидротрансформатора. Прозрачный гидротрансформатор позволяет максимально использовать силовые и энергетические возможности первичного двигателя для преодоления пиковых нагрузок, но это снижает его ресурс.

Используются гидротрансформаторы с прямой прозрачностью, когда увеличение нагрузки на исполнительный механизм приводит к увеличению нагрузки на двигатель, и с обратной прозрачностью, когда указанное увеличение нагрузки приводит к уменьшению нагрузки на двигатель.

    На путевых машинах используются выпускаемые промышленностью гидромеханические реверсивные многоступенчатые передачи, позволяющие в транспортном режиме передвигаться с передачей вращающего момента через комплексный гидротрансформатор, а в рабочем режиме – через объемную гидропередачу, называемую ходоуменьшителем. Одновременно передачи обеспечивают отбор мощности на насосы объемного гидропривода технологического оборудования машины, компрессоры и генераторы.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal

Также на эту тему Вы можете почитать

Оставить комментарий

Место вашей рекламы