一种机车用液力传动箱控制系统的改进设计.pdf

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1、第230013舞2霸期内燃机与动力装置1．C．E＆Powerplant年月内燃机与动力装置I．．＆V01．30No．1Feb．2013【设计开发】一种机车用液力传动箱控制系统的改进设计孙瑞(南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111)摘要：通过对液力传动箱控制系统去除换向阀、换档阀以及相关风油控制管路，增加电空阀，简化了液力换向调车机车的控制系统，提高了机车控制系统的稳定性。关键词：控制系统；液力传动箱；换向阀；换挡阀；改进设计中图分类号：TK402文献标志码：A文章编号：1673—6397(2013)0l一0015—04The

2、AmeliorateDesignforHydraulicTransmissionGearBoxControlSystemoftheLocomotiveSUNRui(CSRSifangLocomotiveandRollingStockCo．，Ltd．，Qingdao，266111，China)Abstract：Throughdeletedshuttlevalve，shiftvalveandtheirairoilcontrolsystem，addedelec—tricalairvalveofhydraaulictransmissiongearb

3、oxcontrolsystem，simplifiedthecontrolsystemofhydraulicchangeshuntinglocomotive，improvedthestabilityofthecontrolsystem．KeyWords：ControlSystem；HydraulicTransmissionGearBox；ShuttleValve；ShiftValve；A—meliorateDesign引言液力传动内燃调车机车在铁路内外市场广泛运用，并被指定为冶金企业的定型机车。液力传动内燃调车机车用液力传动箱具有液力换向及性

4、能稳定、维护成本低等优点。但是在长期的运用过程中，由于液力传动箱自动和手动两套独立的控制装置同时运行，出现该液力传动箱控制装置故障率较高的问题，主要表现在自动换挡换向装置不起作用，即机车换挡手柄在自动位时机车不动作，只能通过手动控制装置进行控制，既操作不便又影响液力传动箱的使用寿命。1液力传动箱控制系统原方案液力传动箱控制系统的作用是对整个液力传动系统起着指挥和监视的作用。可以根据机车运行工况需要以自动(必要时手动)的方式，使变扭器充油工作或排油空转。机车正向或反向起动低速运行时，变扭器由I挡充油工作；机车高速运行时，变扭器I挡排油，II挡

5、充油工作；机车运行中进行换向或液力制动时，工作的变扭器排油，反向变扭器I挡充油工作。原液力传动箱具有两套相对独立的控制系统，其工作流程如图1、图2。如图1所示，自动控制装置运行时将机车换挡开关置于自动位，控制器手柄控制运行方向。车载Pc获得信号(包括工作油温、水温及机车速度等)后发出指令操作相应电动空气控制阀(以下简称“电空阀”)动作，以使控制风控制换挡阀、换向阀以及偶合器作用阀动作；在换挡阀和换向阀共同作用下，控制泵油路操控控制阀和溢流阀动作，供油泵油路控制变扭器I、II挡实现充、排油，在偶合器作用阀控制下风扇偶合器实现充、排油，机车实现

6、正常运行工况。作者简介：孙瑞(1980一)，男，山东青岛人，工程师，主要从事铁道机车内燃机车传动系统的设计开发工作。收稿日期：2013—01—22·16·内燃机与动力装置2013年2月自动PC换挡：图1自动PC换挡控制原理图手动换挡：2／lPc处理1．．I总风缸f竺垫竺j3供油泵{!：望型比珂酋空气1l2总凤缸_}网三型阿I堡里塑丽堡全墨l图2手动换挡控制原理图如图2所示，当自动换挡控制装置出现故障时，可由司机手动换挡控制机车。首先将机车换挡开关置于手动I挡，然后控制器手柄控制运行方向。车载Pc获得信号后发出指令操作相关电空阀动作，以使控制

7、风控制控制阀、溢流阀以及偶合器作用阀动作；控制阀和溢流阀动作使供油泵来油进入或排出变扭器实现充、排油，在偶合器作用阀控制下风扇偶合器I挡实现充、排油。机车实现I挡运行工况。此时机车不具备自动换挡的功能，只能由司机手动换II挡。从上述原理可以看出，原液力传动箱手动控制装置主要是作为自动控制装置的备用机构而设立的。手动控制装置不具备自动换挡功能。之前生产的全部液力传动内燃机车中使用的控制系统均为以上所述自动和手动两套控制系统。在运用过程中，自动换挡控制系统故障率较高，且维修困难。当机车自动控制系统出现故障后，只好长期使用手动控制系统进行操纵。由

8、于手动控制不能自动换挡，为达到较高的速度司机经常需要提高柴油机转速而不是换II挡来实现。因此变扭器有时长时间工作在低效区(见图3)，导致油温过高、轴承发热等一系列问题，不但操作不