04 動(dòng)力傳動(dòng)及走行系統(tǒng)

PGM-48型鋼軌打磨列車的

動(dòng)力傳動(dòng)及走行系統(tǒng)鐵路大機(jī)教研室2大型養(yǎng)路機(jī)械一般采用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作為走行驅(qū)動(dòng)和作業(yè)的動(dòng)力源。PGM-48型線路打磨列車對(duì)鋼軌線路進(jìn)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(dòng)機(jī)的功率滿足足夠的動(dòng)力輸出。PGM-48型線路打磨列車采用了三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)為走行和作業(yè)提供動(dòng)力。打磨列車的走行系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，而打磨列車的打磨作業(yè)，部分工作裝置采用液壓傳動(dòng)，部分工作裝置采用電力驅(qū)動(dòng)的方式。3發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

1.兩臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)——康明斯KTA38型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)功率：1007KW,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速1800RPM工作運(yùn)轉(zhuǎn)方式：怠速900RPM、高速1800RPM工作缸數(shù)：12缸，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式：水冷功用：兩臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)主要是驅(qū)動(dòng)主發(fā)電機(jī)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(yùn)行提供動(dòng)力，是線路打磨列車的主要?jiǎng)恿?lái)源。413681112245791013主發(fā)動(dòng)機(jī)控制面板5121-日燃油箱；2-燃油關(guān)閉閥62.一臺(tái)輔助發(fā)電機(jī)組——康明斯NTA855型發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率：85KW工作運(yùn)轉(zhuǎn)方式：高速1500RPM工作缸數(shù)：6缸，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式：水冷功用：輔助發(fā)電機(jī)組由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)及電氣控制系統(tǒng)組成，發(fā)電機(jī)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(shí)，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(jī)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(dòng)/關(guān)/自動(dòng)3-高速顯示燈4-電路開桿重設(shè)按鈕103.主發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣系統(tǒng)

主發(fā)動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程11

電源系統(tǒng)12起動(dòng)系統(tǒng)13傳感及顯示系統(tǒng)工作過(guò)程144.發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出方式Vulcan柔性連軸器分動(dòng)齒輪箱液壓驅(qū)動(dòng)泵和輔助液壓泵CumminsKTA-38KATO8P-1500（1）主發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出方式15主發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)液壓泵發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器分動(dòng)齒輪箱輔助液壓泵16發(fā)動(dòng)機(jī)走行液壓泵發(fā)電機(jī)泵站電機(jī)打磨電機(jī)集塵設(shè)備工作電機(jī)走行液壓馬達(dá)液壓泵站工作油缸輔助液壓泵風(fēng)扇液壓馬達(dá)24VDC發(fā)電機(jī)蓄電池走行電氣元件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主發(fā)動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程17（2）輔助發(fā)電機(jī)組動(dòng)力輸出方式輔助發(fā)電機(jī)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(jī)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(shí)，打磨作業(yè)速度低，要求打磨過(guò)程中以穩(wěn)定速度運(yùn)行，并能實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)，起動(dòng)和停止平穩(wěn)，無(wú)沖擊。因此，打磨列車的走行驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)力等方面具有良好的性能。

為了滿足打磨列車走行的特點(diǎn)，PGM-48型線路打磨列車采用了液壓走行傳動(dòng)系統(tǒng)。19復(fù)習(xí)：液壓系統(tǒng)20液壓系統(tǒng)組成元件：1.動(dòng)力元件：液壓泵、將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)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(yùn)動(dòng)，輸出力、位移；液壓馬達(dá)——回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速；是將介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)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(dòng)軸液壓系統(tǒng)構(gòu)成框圖:

1-液壓泵2-補(bǔ)油泵3-A、B液壓馬達(dá)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(dòng)軸都有一臺(tái)單獨(dú)的液壓泵，液壓泵上都設(shè)計(jì)有單獨(dú)的補(bǔ)油泵，來(lái)滿足閉式液壓系統(tǒng)工作需要。（2）液壓馬達(dá)兩臺(tái)液壓馬達(dá)，并聯(lián)于走行系統(tǒng)回路中，由一臺(tái)液壓泵驅(qū)動(dòng)。同時(shí)通過(guò)走行齒輪箱中的第一軸共同驅(qū)動(dòng)齒輪箱齒輪，實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(duì)液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量和流向進(jìn)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(diǎn)。23液壓泵1通過(guò)分動(dòng)齒輪箱獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，產(chǎn)生高壓油液（紅色），并通過(guò)液壓管路輸送到兩個(gè)液壓馬達(dá)A、B，帶動(dòng)液壓馬達(dá)工作。補(bǔ)償泵主要用于向整個(gè)閉式液壓系統(tǒng)中供給液壓油，保證系統(tǒng)壓力。液壓馬達(dá)A、B采用并聯(lián)的方式，帶動(dòng)車軸齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)車軸轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓馬達(dá)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(guò)液壓管路輸送到液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)A、B工作運(yùn)轉(zhuǎn)，單向閥7、8關(guān)閉，限壓閥4、5關(guān)閉，液壓馬達(dá)出油口的油液通過(guò)液壓油管輸送到液壓泵的入口（雙箭頭指示），補(bǔ)償泵輸出的液壓油通過(guò)限壓閥6流回液壓油箱；當(dāng)高壓油液壓達(dá)到31MPa時(shí)，此時(shí)限壓閥5打開，部分高壓油液直接進(jìn)入低壓端，以調(diào)節(jié)高壓油液壓力，維持系統(tǒng)平衡；當(dāng)限壓閥故障或不能及時(shí)調(diào)整壓力，壓力達(dá)到41MPa時(shí)，高壓管路高壓油就通過(guò)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(dá)內(nèi)部均有冷卻、潤(rùn)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(shí)，此時(shí)補(bǔ)償泵輸出的油液通過(guò)單向閥8向低壓油路補(bǔ)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(rùn)滑作用的液壓油（綠色）通過(guò)散熱器流回液壓油箱，這樣就達(dá)到了對(duì)閉式液壓系統(tǒng)冷卻的目的。反方向工作時(shí)，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(jì)算機(jī)控制的特點(diǎn):采用Jupiter計(jì)算機(jī)控制，將電子技術(shù)和液壓技術(shù)相結(jié)合，更方便的實(shí)現(xiàn)了對(duì)走行系統(tǒng)的控制，更極大地?cái)U(kuò)展了液壓技術(shù)的安全和可靠性。通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)打磨列車走行的各種狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)過(guò)Jupiter計(jì)算機(jī)運(yùn)算輸出控制目標(biāo)指令，使打磨列車在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)整控制。因此，采用閉式液壓傳動(dòng)，結(jié)合Jupiter計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使打磨列車的走行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能化、智能化。(走行控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制

見本書電氣系統(tǒng)）26分動(dòng)齒輪箱及車軸齒輪箱

鋼軌打磨列車走行傳動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)齒輪箱（分動(dòng)箱）傳遞到走行液壓泵，走行液壓泵將動(dòng)力傳遞到液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)將動(dòng)力傳遞到車軸齒輪箱，驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。分動(dòng)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(dòng)部分。27分動(dòng)齒輪箱1號(hào)車和3號(hào)車的主發(fā)動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)一路輸入，四路輸出，以同時(shí)驅(qū)動(dòng)四臺(tái)走行液壓泵。外形結(jié)構(gòu)如圖：分動(dòng)齒輪箱由箱體、輸入軸齒輪、中間軸齒輪、輸出軸齒輪、潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成。28內(nèi)部齒輪機(jī)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(gè)中間軸齒輪嚙合，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)中間軸齒輪；剖視圖A-A：每個(gè)中間軸齒輪分別與兩個(gè)輸出軸齒輪嚙合，驅(qū)動(dòng)輸出軸齒輪。剖視圖B-B：為了保證齒輪潤(rùn)滑，分動(dòng)齒輪箱帶有自潤(rùn)滑系統(tǒng)，采用了油泵泵油潤(rùn)滑的方式，輸入軸靠近齒輪箱一端帶動(dòng)一臺(tái)小型齒輪油泵，將分動(dòng)齒輪箱底部的齒輪油輸送到齒輪箱頂部潤(rùn)滑嚙合齒輪，同時(shí)輸送到各軸軸承部位，為軸承提供潤(rùn)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(jī)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(shí)還要求具有空檔，所以車軸齒輪箱共有三個(gè)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(rùn)滑，以保證各齒輪、軸承的良好潤(rùn)滑，因此，要經(jīng)常檢查車軸齒輪箱的潤(rùn)滑油位，尤其是打磨列車無(wú)動(dòng)力回送時(shí)，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(rùn)滑不良，要求停車時(shí)檢查車軸齒輪箱的溫度，出現(xiàn)異常及時(shí)處理。34轉(zhuǎn)向架及基礎(chǔ)制動(dòng)裝置轉(zhuǎn)向架是一個(gè)能相對(duì)車體回轉(zhuǎn)，具有獨(dú)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(yùn)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(duì)車體的沖擊，保證打磨列車具有良好的運(yùn)行平穩(wěn)性；(4).保證打磨列車能夠順利通過(guò)曲線，提供足夠的導(dǎo)向力；(5).產(chǎn)生必要的制動(dòng)力，以便使打磨列車在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車。36主動(dòng)轉(zhuǎn)向架:提供驅(qū)動(dòng)力，即車軸上安裝有車軸齒輪箱。從動(dòng)轉(zhuǎn)向架：車軸上沒有安裝車軸齒輪箱，只提供對(duì)車體的支撐和導(dǎo)向作用。轉(zhuǎn)向架的組成主動(dòng)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(duì)、旁承、心盤、基礎(chǔ)制動(dòng)等組成；從動(dòng)轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、與軸箱連接的減振裝置、光軸輪對(duì)、旁承、心盤、基礎(chǔ)制動(dòng)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(gè)獨(dú)立的部件，安裝在車體下部，車體與轉(zhuǎn)向架之間通過(guò)中心銷連接，轉(zhuǎn)向架可以通過(guò)上下心盤繞中心銷相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。打磨列車進(jìn)行系統(tǒng)修理時(shí)，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(dú)進(jìn)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(dòng)轉(zhuǎn)向架和從動(dòng)轉(zhuǎn)向架兩種類型，在三節(jié)車中，1號(hào)車和3號(hào)車分別安裝兩套主動(dòng)轉(zhuǎn)向架，2號(hào)車安裝兩套從動(dòng)轉(zhuǎn)向架。61257341-構(gòu)架；2-心盤；3-輪對(duì)、軸箱裝置；4-車軸齒輪箱;5-基礎(chǔ)制動(dòng)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(duì)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(dòng)裝置PGM-48型線路打磨列車的制動(dòng)裝置包括空氣制動(dòng)和基礎(chǔ)制動(dòng),從制動(dòng)缸至閘瓦所包含的各種零件屬于基礎(chǔ)制動(dòng)部分?；A(chǔ)制動(dòng)裝置安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，是制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。46基礎(chǔ)制動(dòng)采用了獨(dú)立的單元式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，在每個(gè)車輪兩側(cè)都各安裝有一套獨(dú)立的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。每套轉(zhuǎn)向架上共有8套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，每套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的工作都是獨(dú)立的，沒有機(jī)械連接，這樣保證了當(dāng)某個(gè)車輪的一套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置失效時(shí)，另一套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置依然可以實(shí)施制動(dòng)，確保運(yùn)行安全。47以一套單元式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置為例介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理。48制動(dòng)缸

1234561-空氣制動(dòng)腔2-空氣制動(dòng)管3-活塞4-彈簧制動(dòng)腔5-彈簧6-彈簧制動(dòng)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(dòng)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(shí)施制動(dòng)的直接裝置50工作原理空氣制動(dòng)彈簧制動(dòng)/駐車制動(dòng)1234561-空氣制動(dòng)腔2-空氣制動(dòng)管3-活塞4-彈簧制動(dòng)腔5-彈簧6-彈簧制動(dòng)管51鋼軌打磨