35内燃机车解析.pptx
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1、1第五节 内燃机车2学习要求:学习要求:了解我国内燃机车的发展历程、地位。了解我国内燃机车的发展历程、地位。理解电力传动内燃机车的组成;机车车体;理解电力传动内燃机车的组成;机车车体;机车走行部;柴油机;机车传动装置。机车走行部;柴油机;机车传动装置。理解液力传动内燃机车的液力变扭器;液力理解液力传动内燃机车的液力变扭器;液力传动装置。传动装置。3理解电力传动内燃机车传动装置组成、理解电力传动内燃机车传动装置组成、工作原理。工作原理。理解机车转向架与车辆转向架的异同。理解机车转向架与车辆转向架的异同。了解机车牵引性能。了解机车牵引性能。4一、内燃机车概述一、内燃机车概述 1、内燃机车定义、内燃
2、机车定义内燃机车是以内燃机作为原动力的机车。铁内燃机车是以内燃机作为原动力的机车。铁路上采用的内燃机绝大多数是柴油机。路上采用的内燃机绝大多数是柴油机。内燃机车内燃机车52、内燃机车特点、内燃机车特点1)热效率可达)热效率可达30%左右,是各类机车中左右,是各类机车中热效率最高的一类;热效率最高的一类;2)整备时间短,持续工作时间长,适用)整备时间短,持续工作时间长,适用于长交路;于长交路;3)与蒸汽机车相比,用水量小、污染小;)与蒸汽机车相比,用水量小、污染小;4)与电力机车相比,建设初期投资少。)与电力机车相比,建设初期投资少。63、内燃机车传动装置、内燃机车传动装置 作为内燃机车原动力的
3、柴油机,其外部特作为内燃机车原动力的柴油机,其外部特性不适合牵引列车的要求,不能用它直接性不适合牵引列车的要求,不能用它直接驱动机车。还需要在柴油机与机车动轴之驱动机车。还需要在柴油机与机车动轴之间加装一套传动装置,以实现机车的理想间加装一套传动装置,以实现机车的理想牵引性能。内燃机车按照传动方式的不同,牵引性能。内燃机车按照传动方式的不同,可以分电力传动和液力传动两种。可以分电力传动和液力传动两种。7二、内燃机车发展简史二、内燃机车发展简史二、内燃机车发展简史二、内燃机车发展简史1、世界内燃机车的发展、世界内燃机车的发展1894年,德国人普里斯曼设计出世界上第年,德国人普里斯曼设计出世界上第
4、一台燃油机车(非内燃机车)。一台燃油机车(非内燃机车)。1924年美年美国、苏联正式开始生产内燃机车。全世界国、苏联正式开始生产内燃机车。全世界大规模生产内燃机车是在二站结束之后。大规模生产内燃机车是在二站结束之后。82、我国内燃机车的发展、我国内燃机车的发展1957年年我国开始研制内燃机车。我国开始研制内燃机车。我国研制的第一台内燃机车我国研制的第一台内燃机车9次年,我国开始制造内燃机车。次年,我国开始制造内燃机车。我国制造的第一辆内燃机车我国制造的第一辆内燃机车101998年底,我国已生产内燃机车年底,我国已生产内燃机车11192台,遍台,遍布全国布全国14个铁路局、个铁路局、162个机务
5、段。内燃机车个机务段。内燃机车总数占机车总保有量的总数占机车总保有量的65.9%。据据1997年底统计,内燃机车总功率占机车总年底统计,内燃机车总功率占机车总功率的功率的46.7%;内燃牵引里程占铁路营业里程;内燃牵引里程占铁路营业里程的的53.7%;内燃机车完成的总重吨公里占全部;内燃机车完成的总重吨公里占全部机车完成总重吨公里的机车完成总重吨公里的67.5%。内燃牵引在我国铁路运输中起重要作用。内燃牵引在我国铁路运输中起重要作用。113、国产内燃机车系列、国产内燃机车系列到目前为止,我国生产的内燃机车主要有四到目前为止,我国生产的内燃机车主要有四个系列:东风系列、东方红系列、北京系列个系列
6、:东风系列、东方红系列、北京系列和和GK系列。系列。以上四个系列中,占主导地位的当属东风系以上四个系列中,占主导地位的当属东风系列。列。12东风4b型东风2型东风3型东风1型13东风4c型东风4d型东风5型东风4e型14东风5型东风6型东风7型东风8型15东风9型东风11型东风10型16东方红5型东方红5型东方红3型东方红2型17北京型内燃机车GK型内燃机车18三、电力传动内燃机车三、电力传动内燃机车三、电力传动内燃机车三、电力传动内燃机车电力传动内燃机车概述电力传动内燃机车概述 1、电力传动机车分类、电力传动机车分类电力传动内燃机车的能量传递过程是:用柴电力传动内燃机车的能量传递过程是:用柴
7、油机驱动主发电机发电,电力供牵引电动机油机驱动主发电机发电,电力供牵引电动机使其工作,再通过齿轮传动来驱动机车轮对使其工作,再通过齿轮传动来驱动机车轮对旋转,使机车运行。旋转,使机车运行。19根据电机型式不同,如果采用直流发电机和根据电机型式不同,如果采用直流发电机和直流电动机配合,就该类机车为直流电动机配合,就该类机车为“直直直直流电传动流电传动”内燃机车;如果采用交流发电机内燃机车;如果采用交流发电机和直流电动机配合,则称为和直流电动机配合,则称为“交交直流电直流电传动传动”内燃机车。现在,还有交内燃机车。现在,还有交直直交电力传动和交交电力传动和交交电力传动等类型内燃交电力传动等类型内燃
8、机车。机车。202、东风、东风4b型内燃机车的总体布置与组成型内燃机车的总体布置与组成我国东风我国东风4b型内燃机车采用交型内燃机车采用交直流电直流电传动,为干线客、货运两用内燃机车,目传动,为干线客、货运两用内燃机车,目前我国各主要机车工厂均生产该型号机车。前我国各主要机车工厂均生产该型号机车。东风东风4b具有一定的代表性与广泛性,我们具有一定的代表性与广泛性,我们就其选取为我们的学习电力传动内燃机车就其选取为我们的学习电力传动内燃机车对象。对象。21该机车设有两个司机室、一个动力室、一该机车设有两个司机室、一个动力室、一个冷却室和一个电气室。下图所示为东风个冷却室和一个电气室。下图所示为东
9、风4b型内燃机车的总体布置。型内燃机车的总体布置。221-撒沙装置;撒沙装置;2-电阻制动装置;电阻制动装置;3-电器柜;电器柜;4-硅整流柜;硅整流柜;5-牵引装置;牵引装置;6-走行部;走行部;7-启动辅助电机;启动辅助电机;8-启动变速箱;启动变速箱;9-测速发电机;测速发电机;10-励磁机;励磁机;11-制动缸;制动缸;12-主发电机;主发电机;13-总风缸;总风缸;14-柴油机;柴油机;15-燃油箱;燃油箱;16-预热锅炉;预热锅炉;17-静液压变速箱;静液压变速箱;18-通风机;通风机;19-电机悬挂装置;电机悬挂装置;20-机油机油交换器;交换器;21-冷却风扇;冷却风扇;22-
10、冷却器;冷却器;23-牵引电动机;牵引电动机;24-空气压缩机;空气压缩机;25-基础制动装置;基础制动装置;26-车钩缓冲装置。车钩缓冲装置。23由图可知,内燃机车主要由柴油机柴油机、传动装传动装置置、走行部走行部、车体、车底架、车钩缓冲装置、车体、车底架、车钩缓冲装置、制动装置、辅助装置制动装置、辅助装置等部分所组成。24柴油机柴油机 1、柴油机的组成、标号、柴油机的组成、标号柴油机是利用柴油燃烧后所产生的热能作动柴油机是利用柴油燃烧后所产生的热能作动力的一种机械,多为四冲程、多缸、废气涡力的一种机械,多为四冲程、多缸、废气涡轮增压柴油机。轮增压柴油机。柴油机由固定部件、运动部件、配气机构
11、,柴油机由固定部件、运动部件、配气机构,以及进排气、燃油、冷却、润滑等系统所以及进排气、燃油、冷却、润滑等系统所组成。组成。25柴油机用一定的型号表示。东风柴油机用一定的型号表示。东风4b型内燃机车上型内燃机车上采用是一种四冲程机车用柴油机,其型号为采用是一种四冲程机车用柴油机,其型号为“16 V 240 ZJB”,它表示该柴油机有它表示该柴油机有16个气缸;分成个气缸;分成两排形成两排形成V型排列;气缸内径为型排列;气缸内径为240毫米;毫米;Z表示表示装有废气涡轮增压器和增压空气中间冷却器;装有废气涡轮增压器和增压空气中间冷却器;J表示铁路牵引用;表示铁路牵引用;B表示产品改进型符号。表示
12、产品改进型符号。262、柴油机工作原理、柴油机工作原理活塞通过连杆与曲轴相连;在气缸盖上设进、排活塞通过连杆与曲轴相连;在气缸盖上设进、排气门和喷油器。进、排气门由配气机构驱动,喷气门和喷油器。进、排气门由配气机构驱动,喷油器由供油装置控制。燃油通过喷油咀喷入气缸,油器由供油装置控制。燃油通过喷油咀喷入气缸,与高温高压空气相遇,燃烧膨胀作功。活塞需要与高温高压空气相遇,燃烧膨胀作功。活塞需要经过往复四个行程,柴油机才能完成进气、压缩、经过往复四个行程,柴油机才能完成进气、压缩、燃烧膨胀、排气一个工作循环。四冲程柴油机就燃烧膨胀、排气一个工作循环。四冲程柴油机就是通过不断地循环工作,把柴油燃烧产
13、生的热能是通过不断地循环工作,把柴油燃烧产生的热能转变成机械能。转变成机械能。27传动装置传动装置 在交在交直流电传动装置中,主发电机、直流电传动装置中,主发电机、整流装置和牵引电动机是主要组成部分。整流装置和牵引电动机是主要组成部分。该系统工作流程为:主发电机将柴油机的该系统工作流程为:主发电机将柴油机的机械能转变为电能,发出交流电;整流装机械能转变为电能,发出交流电;整流装置将交流电整流为直流电,供牵引电动机置将交流电整流为直流电,供牵引电动机工作;牵引电动机向机车动轮施加力矩。工作;牵引电动机向机车动轮施加力矩。281、主发电机、主发电机主发电机主要由转子和定子两部分构成的。主发电机主要
14、由转子和定子两部分构成的。转子上绕有励磁绕组,做成磁极,通入直流电转子上绕有励磁绕组,做成磁极,通入直流电就能产生磁场。直流电是由励磁机供给,直流就能产生磁场。直流电是由励磁机供给,直流电输入磁极线圈后,使磁极铁芯励磁。电输入磁极线圈后,使磁极铁芯励磁。在定子槽中绕有定子线圈,又叫电枢绕组。当在定子槽中绕有定子线圈,又叫电枢绕组。当转子(磁极)被柴油机带动而旋转时,形成旋转子(磁极)被柴油机带动而旋转时,形成旋转磁场。电枢绕组便切割磁力线而产生感应电转磁场。电枢绕组便切割磁力线而产生感应电势,发出三相交流电。势,发出三相交流电。292、整流装置、整流装置交交直流电力传动装置中采用的是直流电动直
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