Гидромеханические передачи мощности.
Классификация гидромеханических передач (МГМП).
В гидромеханических передачах мощности объединяются основные положительные качества гидралической передачи (бесступенчатость) и механической передачи (высокий к.п.д.).
По сравнению с гидравлическими передачами мощности гидромеханические передачи имеют следующие положительные качества:
На рисунке приведена примерная классификация гидромеханических передач.
![]() |
К однопоточным МГМП относятся такие передачи, у которых вся мощность от дизеля к колесам тепловоза подводится единым потоком, при этом в зависимости от стпени скорости движения либо последовательно через гидротрансформатор и коробку скоростей, либо только через гидротрансформатор, а чаще всего только механичеким путем.
К двухпоточным МГМП относятся такие передачи, в которых мощность от дизеля к колесным парам тепловоза подводится двумя путями: механическим и через гидротрансформатор. В зависимости того, гда происходит разделение потока мощности - до или после гидротрансформатора, двухпоточные передачи делятся на передачи с суммированием и с разделением мощности.
Двухпоточные гидромеханические передачи с одним гидротрансформатором.
Суммирование и разделение мощности выполняют дифференциальные зубчатые механизмы планетарного типа, поставленные до гидротрансформатора - разделение мощности или после гидротрансформатора - суммирование мощности.
Схемы двухпоточных гидромеханических передач с одним гидротрансформатором представлены на рисунке.
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
![]() |
![]() |
|
![]() |
![]() |
Представлеными схемами не исчерпываются все возможности получения двухпоточным передач. Однако как показали проведенные исследования, что только данные схемы обеспечивают определнные преимущества двухпоточных схем перед однопоточными. Это преимущество заключается в увеличении к.п.д., хотя коэффициент трансформации вращающего момента при использовании двухпоточной гидромеханической передачи будет несколько ниже, чем при использовании однопоточной.
Гидромеханические передачи с несколькими гидромашинами.
Описанные ранее двухпоточные гидромеханические передачи предусматривают включение в схему тягового привода одного гидротрансформатора. Но возможно также составить схему МГМП и с несколькими гидротрансформаторами, последовательно включенными в работу, и с присоединением к ускоренной механической передачи.
Передачи такого типа имеют большие размеры, чем ранее рассмотренные, в связи с установкой нескольких гидротрансформаторов. Их преимущество перед МГМП с одним гидротрансформатором заключается в том, что на них применен гидравлический способ переключения ступеней скорости (по типу многоциркуляционных передач), который обладает большей эксплуатационной надежностью чем механический.
Схема такой передачи представлена на рисунке.
![]() |
Мощность дизеля в данной передаче передается двумя путями: 1 - через вал 1, дифференциал разделения мощности 2, водило 3 на насоные колеса гидротрансформаторов I и II; 2 - механическим путем от вала 1, через дифференциал 2, и далее на шестерни 8 и 9.
При трогании тепловоза с места заполняется маслом первый гидротрансформатор и мощность передается двумя потоками: через ГТРI и механическим путем.
На средних скоростях масло сливается из первого гидротрансформатора и заливается во второй и мощность передается также двумя потоками: через второй гидротрансформатор и механическим путем.
Третья ступень скорости (прямая механическая передача) осуществляется путем слива масла из второго гидротрансформатора и торможения водила. Мощность при этом будет передаваться только механическим путем.
Однопоточные гидромеханические передачи.
В качестве примера однопоточной гидромеханической передачи рассмотрим устройство и принцип действия гидропередачи модели S Шведской фирмы SRM (Svenska Rotor Maskiner),представленную на рисунке.
![]() |
Она состоит из двухступенчатого гидротрансформатора, планетарного редуктора, двух ленточных тормозов и механизма автоматического регулирования.
Лопатки реактора укреплены в диске, соединенном с полым валом, вращающимся совместно с солнечной шестерней планетарного редуктора. С этим же валом соединен тормозной барабан.
Второй тормозной барабан связан с осью сателлитов (с водилом) планетарного редуктора. На 1-й ступени скорости включен тормоз Т2, в результате чего планетарный редуктор превращается в простую зубчатую передачу. Реактор при этом вращается в направлении, противоположном вращению турбинного колеса. Таким образом, к моменту турбинного колеса прибавляется момент реактора, увеличенный зубчатой передачей 1, 2 и 3 и измененный по направлению так, что он совпадает с моментом от турбинного колеса. Суммарный момент от турбинного колеса и реактора на 1-й ступени скорости в 8—10 раз превышает номинальное значение момента на насосном колесе.
После разгона до заданной скорости происходит автоматическое переключение на 2-ю скорость. Синхронность переключения тормозов T1 и Т2 обеспечивает автоматический регулятор: поршни сервомоторов обеих лент одновременно действуют в противоположных направлениях. В результате торможения реактора коэффициент трансформации момента снижается, а скорость увеличивается. Мощность передается только гидравлическим путем; снижения силы тяги при переключении не бывает.
В модели DS имеется еще третья, чисто механическая ступень, на которой дизель через фрикционную муфту соединяется с выходным валом передачи, минуя гидротрансформатор. В момент включения прямой передачи специальное устройство кратковременно, примерно на 1 сек, уменьшает подачу топлива в цилиндры дизеля. При движении по инерции передача автоматически выключается и дизель работает на холостом ходу.
Описанная передача обладает хорошими тяговыми качествами; износ и нагрев тормозных лент ничтожно малы.