04 動力傳動及走行系統(tǒng)

PGM-48型鋼軌打磨列車的

動力傳動及走行系統(tǒng)鐵路大機教研室2大型養(yǎng)路機械一般采用內(nèi)燃發(fā)動機作為走行驅(qū)動和作業(yè)的動力源。PGM-48型線路打磨列車對鋼軌線路進行打磨，其打磨單元多，作業(yè)功率大，速度高，就要求采用的發(fā)動機的功率滿足足夠的動力輸出。PGM-48型線路打磨列車采用了三臺發(fā)動機為走行和作業(yè)提供動力。打磨列車的走行系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動，而打磨列車的打磨作業(yè)，部分工作裝置采用液壓傳動，部分工作裝置采用電力驅(qū)動的方式。3發(fā)動機及動力傳動系統(tǒng)

1.兩臺主發(fā)動機——康明斯KTA38型柴油發(fā)動機

發(fā)動機功率：1007KW,對應(yīng)轉(zhuǎn)速1800RPM工作運轉(zhuǎn)方式：怠速900RPM、高速1800RPM工作缸數(shù)：12缸，渦輪增壓發(fā)動機冷卻方式：水冷功用：兩臺主發(fā)動機主要是驅(qū)動主發(fā)電機和走行液壓泵，以提供作業(yè)裝置所需的電能和走行所需液壓能，為整車的作業(yè)和運行提供動力，是線路打磨列車的主要動力來源。413681112245791013主發(fā)動機控制面板5121-日燃油箱；2-燃油關(guān)閉閥62.一臺輔助發(fā)電機組——康明斯NTA855型發(fā)動機發(fā)動機功率：85KW工作運轉(zhuǎn)方式：高速1500RPM工作缸數(shù)：6缸，渦輪增壓發(fā)動機冷卻方式：水冷功用：輔助發(fā)電機組由發(fā)動機和發(fā)電機及電氣控制系統(tǒng)組成，發(fā)電機組最大功率85KW，為全車提供380V和220V交流電，以滿足走行和作業(yè)所需，同時，提供生活用電，滿足車內(nèi)生活設(shè)施的用電需求。712376548910輔助發(fā)電機組的控制面板81外接接頭外接電源控制1-外接電源控制盒；2-開關(guān)桿91234燃油輸送泵控制盒1-主開關(guān)2-手動/關(guān)/自動3-高速顯示燈4-電路開桿重設(shè)按鈕103.主發(fā)動機的電氣系統(tǒng)

主發(fā)動機的控制過程11

電源系統(tǒng)12起動系統(tǒng)13傳感及顯示系統(tǒng)工作過程144.發(fā)動機動力輸出方式Vulcan柔性連軸器分動齒輪箱液壓驅(qū)動泵和輔助液壓泵CumminsKTA-38KATO8P-1500（1）主發(fā)動機的動力輸出方式15主發(fā)電機發(fā)動機液壓泵發(fā)電機聯(lián)軸器分動齒輪箱輔助液壓泵16發(fā)動機走行液壓泵發(fā)電機泵站電機打磨電機集塵設(shè)備工作電機走行液壓馬達液壓泵站工作油缸輔助液壓泵風扇液壓馬達24VDC發(fā)電機蓄電池走行電氣元件計算機系統(tǒng)主發(fā)動機的控制過程17（2）輔助發(fā)電機組動力輸出方式輔助發(fā)電機組（APU）整車生活用電提供AC220/380V電源打磨作業(yè)控制系統(tǒng)電源和偏轉(zhuǎn)電機電源18PGM-48型鋼軌打磨列車走行系統(tǒng)

打磨列車必須具備高速行使功能，同時，打磨作業(yè)速度低，要求打磨過程中以穩(wěn)定速度運行，并能實現(xiàn)速度可調(diào)，起動和停止平穩(wěn)，無沖擊。因此，打磨列車的走行驅(qū)動系統(tǒng)不僅需要傳輸更大的功率，要求器件具有更高的效率和更長的壽命，還需要在變速調(diào)速、差速、改變輸出軸旋轉(zhuǎn)方向及反向傳輸動力等方面具有良好的性能。

為了滿足打磨列車走行的特點，PGM-48型線路打磨列車采用了液壓走行傳動系統(tǒng)。19復(fù)習：液壓系統(tǒng)20液壓系統(tǒng)組成元件：1.動力元件：液壓泵、將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為壓力能，向系統(tǒng)提供壓力介質(zhì)。2.執(zhí)行元件：液壓缸——直線運動，輸出力、位移；液壓馬達——回轉(zhuǎn)運動，輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速；是將介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置。3.控制元件：壓力、方向、流量控制的元件；4.輔助元件：油箱、管路、壓力表等；5.工作介質(zhì)：液壓油。21PGM-48鋼軌打磨列車一根驅(qū)動軸液壓系統(tǒng)構(gòu)成框圖:

1-液壓泵2-補油泵3-A、B液壓馬達4、5、6、12-限壓閥7、8-單向閥9、10-濾芯11-梭閥22（1）走行液壓泵每根驅(qū)動軸都有一臺單獨的液壓泵，液壓泵上都設(shè)計有單獨的補油泵，來滿足閉式液壓系統(tǒng)工作需要。（2）液壓馬達兩臺液壓馬達，并聯(lián)于走行系統(tǒng)回路中，由一臺液壓泵驅(qū)動。同時通過走行齒輪箱中的第一軸共同驅(qū)動齒輪箱齒輪，實現(xiàn)動力的輸出。（3）控制元件包括壓力閥、單向閥、梭閥、溢流閥等。它們的作用是根據(jù)需要對液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量和流向進行調(diào)節(jié)控制。（4）輔助元件除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、冷卻器、管件及油箱等。（5）工作介質(zhì)工作介質(zhì)采用的是T46液壓油，具有抗磨特點。23液壓泵1通過分動齒輪箱獲得發(fā)動機的動力，產(chǎn)生高壓油液（紅色），并通過液壓管路輸送到兩個液壓馬達A、B，帶動液壓馬達工作。補償泵主要用于向整個閉式液壓系統(tǒng)中供給液壓油，保證系統(tǒng)壓力。液壓馬達A、B采用并聯(lián)的方式，帶動車軸齒輪箱運轉(zhuǎn)，驅(qū)動車軸轉(zhuǎn)動。液壓馬達與車軸齒輪箱連接方式如圖:24液壓泵1產(chǎn)生高壓油液（三箭頭指示）通過液壓管路輸送到液壓馬達，液壓馬達A、B工作運轉(zhuǎn)，單向閥7、8關(guān)閉，限壓閥4、5關(guān)閉，液壓馬達出油口的油液通過液壓油管輸送到液壓泵的入口（雙箭頭指示），補償泵輸出的液壓油通過限壓閥6流回液壓油箱；當高壓油液壓達到31MPa時，此時限壓閥5打開，部分高壓油液直接進入低壓端，以調(diào)節(jié)高壓油液壓力，維持系統(tǒng)平衡；當限壓閥故障或不能及時調(diào)整壓力，壓力達到41MPa時，高壓管路高壓油就通過梭閥11和限壓閥12，將高壓油液直接流入液壓油箱，調(diào)節(jié)壓力，維持系統(tǒng)平衡；液壓泵和馬達內(nèi)部均有冷卻、潤滑油路（單箭頭指示），或因系統(tǒng)泄漏造成系統(tǒng)低壓端壓力低于2Mpa時，此時補償泵輸出的油液通過單向閥8向低壓油路補償油液，以維持系統(tǒng)液壓油量和壓力，防止閉式系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。冷卻、潤滑作用的液壓油（綠色）通過散熱器流回液壓油箱，這樣就達到了對閉式液壓系統(tǒng)冷卻的目的。反方向工作時，只是高壓端轉(zhuǎn)換為低壓端，低壓端轉(zhuǎn)換為高壓端，工作原理相同。采用Jupiter計算機控制的特點:采用Jupiter計算機控制，將電子技術(shù)和液壓技術(shù)相結(jié)合，更方便的實現(xiàn)了對走行系統(tǒng)的控制，更極大地擴展了液壓技術(shù)的安全和可靠性。通過傳感器監(jiān)測打磨列車走行的各種狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)過Jupiter計算機運算輸出控制目標指令，使打磨列車在運行中實現(xiàn)自動化調(diào)整控制。因此，采用閉式液壓傳動，結(jié)合Jupiter計算機控制系統(tǒng)，使打磨列車的走行系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)能化、智能化。(走行控制系統(tǒng)計算機控制

見本書電氣系統(tǒng)）26分動齒輪箱及車軸齒輪箱

鋼軌打磨列車走行傳動系統(tǒng)中，發(fā)動機輸出的動力經(jīng)分動齒輪箱（分動箱）傳遞到走行液壓泵，走行液壓泵將動力傳遞到液壓馬達，液壓馬達將動力傳遞到車軸齒輪箱，驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。分動齒輪箱和車軸齒輪箱是鋼軌打磨列車走行系統(tǒng)中的重要傳動部分。27分動齒輪箱1號車和3號車的主發(fā)動機要實現(xiàn)一路輸入，四路輸出，以同時驅(qū)動四臺走行液壓泵。外形結(jié)構(gòu)如圖：分動齒輪箱由箱體、輸入軸齒輪、中間軸齒輪、輸出軸齒輪、潤滑系統(tǒng)等部分組成。28內(nèi)部齒輪機構(gòu)如下圖所示：B-B剖視圖A-A剖視圖C-C剖視圖輸入軸齒輪中間軸齒輪輸出軸齒輪29剖視圖C-C：輸入軸齒輪與兩個中間軸齒輪嚙合，驅(qū)動兩個中間軸齒輪；剖視圖A-A：每個中間軸齒輪分別與兩個輸出軸齒輪嚙合，驅(qū)動輸出軸齒輪。剖視圖B-B：為了保證齒輪潤滑，分動齒輪箱帶有自潤滑系統(tǒng)，采用了油泵泵油潤滑的方式，輸入軸靠近齒輪箱一端帶動一臺小型齒輪油泵，將分動齒輪箱底部的齒輪油輸送到齒輪箱頂部潤滑嚙合齒輪，同時輸送到各軸軸承部位，為軸承提供潤滑。30車軸齒輪箱車軸齒輪箱外部結(jié)構(gòu)圖123456781-輸入軸2-中間軸3-車軸4-換擋氣缸5-呼吸器6-加油口7-放油口8-油位視窗31低速齒輪高速齒輪低速齒輪高速齒輪車軸嚙合齒輪輸入軸中間軸32換擋機構(gòu)

車軸齒輪箱為雙速齒輪箱，能夠?qū)崿F(xiàn)低速和高速之間的轉(zhuǎn)換，同時還要求具有空檔，所以車軸齒輪箱共有三個檔位：高速檔、空檔、低速擋。檔位轉(zhuǎn)換裝置如圖所示：換擋氣缸拉桿換擋撥叉213465910871-換擋氣缸2-拉桿3-換擋撥叉4-檔位指示5-中間軸6-低速走行齒輪7-換擋齒輪8-高速走行齒輪9-車軸嚙合齒輪10-車軸主齒輪車軸齒輪箱采用飛濺式潤滑，以保證各齒輪、軸承的良好潤滑，因此，要經(jīng)常檢查車軸齒輪箱的潤滑油位，尤其是打磨列車無動力回送時，車軸齒輪箱為空檔位，高、低速齒輪均不旋轉(zhuǎn)，只有車軸主齒輪旋轉(zhuǎn)，極易出現(xiàn)潤滑不良，要求停車時檢查車軸齒輪箱的溫度，出現(xiàn)異常及時處理。34轉(zhuǎn)向架及基礎(chǔ)制動裝置轉(zhuǎn)向架是一個能相對車體回轉(zhuǎn)，具有獨立結(jié)構(gòu)的走行裝置，通常安置在車體底架靠近兩端的下方，是鐵道車輛的重要組成部分。35轉(zhuǎn)向架的作用(1).承載車體上部所有重量；(2).保證必要的運行粘著力，并把輪軌接觸產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞給車體車鉤；(3).減少和緩和線路不平順對車體的沖擊，保證打磨列車具有良好的運行平穩(wěn)性；(4).保證打磨列車能夠順利通過曲線，提供足夠的導向力；(5).產(chǎn)生必要的制動力，以便使打磨列車在規(guī)定的制動距離內(nèi)停車。36主動轉(zhuǎn)向架:提供驅(qū)動力，即車軸上安裝有車軸齒輪箱。從動轉(zhuǎn)向架：車軸上沒有安裝車軸齒輪箱，只提供對車體的支撐和導向作用。轉(zhuǎn)向架的組成主動轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、與軸箱連接的減振裝置、帶有車軸齒輪箱的輪對、旁承、心盤、基礎(chǔ)制動等組成；從動轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、與軸箱連接的減振裝置、光軸輪對、旁承、心盤、基礎(chǔ)制動等組成。37

鋼軌打磨列車的走行部采用了兩軸轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架在結(jié)構(gòu)上成為一個獨立的部件，安裝在車體下部，車體與轉(zhuǎn)向架之間通過中心銷連接，轉(zhuǎn)向架可以通過上下心盤繞中心銷相對轉(zhuǎn)動。打磨列車進行系統(tǒng)修理時，可以根據(jù)需要將轉(zhuǎn)向架與車體分離，從車體下部推出，單獨進行修理。38轉(zhuǎn)向架主要參數(shù)39PGM-48型線路打磨列車轉(zhuǎn)向架分為主動轉(zhuǎn)向架和從動轉(zhuǎn)向架兩種類型，在三節(jié)車中，1號車和3號車分別安裝兩套主動轉(zhuǎn)向架，2號車安裝兩套從動轉(zhuǎn)向架。61257341-構(gòu)架；2-心盤；3-輪對、軸箱裝置；4-車軸齒輪箱;5-基礎(chǔ)制動裝置；6-旁承；7-油壓減震器40轉(zhuǎn)向架的組成元件及元件功用構(gòu)架

123121-側(cè)梁2-輔助橫梁3-主橫梁41減振裝置1231231-構(gòu)架2-橡膠減振器3-軸箱橡膠減振器油壓減振器1-構(gòu)架2-油壓減振器3-軸箱端蓋42心盤和旁承

1234561-構(gòu)架；2-上心盤；3-中心銷；4-下心盤；5-車體；6-旁承43輪對和軸箱12341-軸頭2-外擋圈3-軸承4-內(nèi)擋圈44車軸齒輪箱1231-車輪2-車軸齒輪箱3-車軸45基礎(chǔ)制動裝置PGM-48型線路打磨列車的制動裝置包括空氣制動和基礎(chǔ)制動,從制動缸至閘瓦所包含的各種零件屬于基礎(chǔ)制動部分?；A(chǔ)制動裝置安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)。46基礎(chǔ)制動采用了獨立的單元式基礎(chǔ)制動裝置，在每個車輪兩側(cè)都各安裝有一套獨立的基礎(chǔ)制動裝置。每套轉(zhuǎn)向架上共有8套基礎(chǔ)制動裝置，每套基礎(chǔ)制動裝置的工作都是獨立的，沒有機械連接，這樣保證了當某個車輪的一套基礎(chǔ)制動裝置失效時，另一套基礎(chǔ)制動裝置依然可以實施制動，確保運行安全。47以一套單元式基礎(chǔ)制動裝置為例介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理。48制動缸

1234561-空氣制動腔2-空氣制動管3-活塞4-彈簧制動腔5-彈簧6-彈簧制動管49搖臂

分為外搖臂和內(nèi)搖臂連接銷連接內(nèi)側(cè)和外側(cè)的搖臂制動蹄（閘瓦托）

安裝閘瓦和連接內(nèi)搖臂閘瓦

與車輪踏面直接接觸，是實施制動的直接裝置50工作原理空氣制動彈簧制動/駐車制動1234561-空氣制動腔2-空氣制動管3-活塞4-彈簧制動腔5-彈簧6-彈簧制動管51鋼軌打磨