Kiểm nghiệm bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5,7 APEEW trên đầu máy D11H

36a 36b 36c 36d

Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên bao gồm tất cả các file CAD, Thuyết minh
Giá: 450.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_TKM000036
Tải đồ án

LỜI NÓI ĐẦU
Nền công nghiệp trên thế giới hiện nay đã và đang phát triển mạnhmẽ,
trong khi đó, nước ta mới chỉ ở trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Để tồn tại và kịp theo sự phát triển của thế giới, chúng ta cần phải đổi mới và tận dụng tất cả những gì hiện có. Giao thông nói chung và ngành đường sắt nói riêng cũng là một trong những ngành nằm trong mục tiêu này, nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hoá cũng như là phương tiện đi lại của con người.
Trong điều kiện nền kinh tế nước ta hiện nay còn nhiều khó khăn, việc cải tiến tận dụng, phục hồi đầu máy D11H đưa vào sử dụng là tương đối hợp lý. Vì vậy được sự đồng ý của các thầy cô trong ngành động lực, tôi được phép nhận đề tài tôt nghiệp Kiểm nghiệm bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5,7 APEEW trên đầu máy D11H”.Trong quá trình thực hiện đề tài này tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn Phạm Thị Kim Loan, cùng các thầy cô trong bộ môn Động Lực cũng như toàn thể cán bộ phòng kỹ thuật Xí Nghiệp Đầu Máy Đà Nẵng.
Dù sao đi nữa , đồ án cũng không tránh được những thiếu sót,  những ý kiến bổ khuyết của Quý thầy cô là cần thiết, có ý nghĩa quan trọng nhằm bổ sung vào những kiến thức còn hạn hẹp của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo hướng dẫn Phạm Thị Kim Loan, các thầy cô giáo bộ môn Động lực, cùng các cán bộ kỹ thuật Xí Nghiệp Đầu Máy Đà Nẵng đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày        tháng       năm 2003
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tấn Hoà

1. MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Mục đích đề tài là khảo sát bộ truyền động thủy lực GSR-30/5,7 APEEW trên đầu máy D11H và tính toán kiểm nghiệm sự làm việc của bộ truyền động  thủy lực .Đây là bộ truyền được lắp trên đầu máy xe lửa D11H được sản xuất từ Rumani .
Việc sử dụng bộ truyền động thủy lực trên đầu máy D11H có ý nghĩa quan trọng trong quá trình biến đổi mômen quay từ trục động cơ thông qua trục cac đăng, hộp giảm tốc đến trục dẫn động bánh xe đầu máy. Đồng thời bộ truyền động thủy lực còn có thể đảo chiều để đầu máy tiến hay lùi một cách dễ dàng. Do đầu máy làm việc với công suất và momen quay rất lớn để kéo các toa tàu nên không thể dùng hộp số bình thường như ở ôtô máy kéo được vì như thế sẽ gây chấn động lớn do truyền mômen lớn đột ngột làm gãy răng, gãy trục cac đăng, vở hộp giảm tốc. Do đó chỉ có phương án dùng bộ truyền thủy lực mới có thể tạo ra sự làm việc êm dịu, nâng cao hiệu quả kinh tế cho bộ truyền.
Trong quá trình làm việc động cơ luôn cung cấp cho bộ truyền động thủy lực một công suất và số vòng quay gần như cố định, bộ truyền động thủy lực GSR-30/5,7 APEEW với ba biến tốc thủy lực thay phiên nhau làm việc và tự động chuyển đổi cấp tốc độ sẽ tạo điều kiện tốt nhất khi đầu máy hoạt động.
Trong khuôn khổ một đề tài tốt nghiệp em tiến hành các công việc sau:
-Nghiên cứu kết cấu, nguyên lý làm việc của bộ truyền động thủy lực.
-Khảo sát kết cấu và nguyên lý là việc của hộp giảm tốc.
-Xây dựng đường đặc tính ngoài của bộ truyền động thuỷ lực.
-Xây dựng đường đặt tính kéo và đường đặt tính cản của đoàn tàu.
-Kiểm nghiệm sự làm việc của bộ truyền động thuỷ lực đầu máy D11H khi số vòng quay của dộng cơ tăng lên.
-Tính bền trục.

2. GIỚI THIỆU BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC GSR 30/5,7-APEEW ĐƯỢC LẮP TRÊN ĐẦU MÁY D11H
2.1.  SƠ LƯỢC VỀ ĐẦU MÁY D11H :

Ta có sơ đồ tổng thể của hệ thống truyền động từ động cơ đến bánh xe như sau:

Hình 2.1. Sơ đồ tổng thể hệ thống truyền động từ động cơ đến bánh xe
Trong đó:
1- động cơ; 2- bánh xe; 3- hộp giảm tốc 1A-250; 4- trục các đăng; 5- hộp giảm tốc 2A-250; 6- trục các đăng; 7- bộ truyền động thuỷ lực GSR 30/5,7-APEEW; 8- khớp nối.
Giải thích ký hiệu D11H như sau:
D- Động cơ diezel 4 kỳ, có tăng áp.
11-Công suất của đầu máy là 1100 (mã lực).
H-Truyền động đầu máy bằng phương pháp thuỷ lực.
– Loại động cơ lắp trên đầu  máy D11H là động cơ MTU, động cơ ssản xuất ngày 22/11/1994 tại nước Đức.Xí nghiệp đầu máy Đà nẵng  nhập về năm 1996 và lắp đặt trên đầu máy của RUMANI.
Ký hiệu của động cơ12 V 396 TC14:
12- Số xi lanh .
V-Động cơ hình chữ V.
396- Số sê ri đông cơ.
T-Tăng áp khí nạp bằng tua bin khí xả.
C- Bộ làm mát khí nạp bên trong bằng nước làm mát đông cơ.
1-Động cơ dùng cho đường sắt.
4-Số ký hiệu thiết kế.
Công suất lâu dài của đông cơ:1180kw khi vòng quay là 1500 vòng/phút,ở điều kiện:Nhiệt độ khí nạp là 25C.
Nguyên lý làm việc:                     4 kỳ.
Nguyên lý cháy:                           phun trực tiếp.
Khí nạp :                                      tăng áp.
Đường kính kilanh:                      165mm.
Hành trình piston:                        185mm.
Thể tích buồng cháy một xilanh: 3,96 lít.
Tỷ số nén:                                     13,5.
2.2. PHÂN LOẠI TRUYỀN ĐỘNG Ở ĐẦU MÁY DIESEL :
Theo quá trình phát triển nguồn động lực trên đường sắt (từ sức kéo hơi nước, diesel và điện), truyền động thuỷ lực được sử dụng và tiếp tục phát triển theo xu hướng hoàn thiện về kết cấu và tính năng kỹ thuật, thực hiện tự động hoá trong quá trình điều chỉnh và điều khiển các thông số làm việc của động cơ diesel, đảm bảo chế độ làm việc kinh tế của nó để kéo đoàn tàu trên tuyến đường sắt và thực hiện nhiệm vụ vận tải. Ta có thể tổng hợp loại truyền động như sau:

Hình 2.2. Sơ đồ phân loại kiểu truyền động ở đầu máy diesel.
Các bộ phận truyền động được sử dụng phổ biến nhất hiện nay thường kết hợp :
-Thuỷ lực – cơ khí.
– Điện – cơ khí.
– Điện – thuỷ lực.
Ở bộ truyền động cơ khí, năng lượng tồn tại dưới dạng cơ học, tức là công cơ học trên trục động cơ diesel được truyền đến nhóm bánh xe dẫn động của đầu máy bằng con đường cơ học nhờ trục dẫn động liên kết với các cặp bánh răng ăn khớp với ly hợp, thực hiện việc thay đổi  tỷ số truyền động nhờ các cặp bánh răng có các số răng khác nhau, ăn khớp theo từng cặp tương ứng, quyết định vận tốc của đầu máy.
Ở bộ truyền động thuỷ lực cơ khí ngoài các trục và cặp bánh răng ăn khớp còn bố trí các biến tốc  thuỷ lực thực hiện chức năng biến đổi năng lượng và chuyển đổi các tỷ số truyền , tức là thực hiện chức năng chuyển đổi sức kéo và tốc độ cho phù hợp với chế độ làm việc của đầu máy.
Ở bộ truyền thuỷ lực-cơ khí : Nguyên lý làm việc có thể tóm tắt như sau
– Phần công suất dành cho mục đích kéo nhận được từ động cơ diezel truyền đến nhóm bánh xe dẫn động nhờ hệ thống thuỷ lực (biến tốc thuỷ lực hoặc côn thuỷ lực). Còn việc thay đổi tốc độ chạy của đầu máy được thực hiện bằng cách phối hợp làm việc giữa hệ thống thuỷ lực và bộ truyền động cơ  khí.
Ở bộ truyền động điện, năng lượng cơ của động cơ diezel biến thành năng lượng điện ở máy chính cấp cho các động cơ điện kéo và thông qua hộp giảm tốc, trục làm quay các bánh xe dẫn động. Việc thay đổi mômen quay và tốc độ chạy của đầu máy được thực hiện nhờ bộ điều chỉnh đa chế độ phối hợp giữa điều chỉnh lượng cấp nhiên liệu cho động cơ diesel và thay đổi dòng điện cấp cho động cơ điện kéo.
Ở bộ truyền động khí nén, trong thực tế hầu như không sử dụng song nguyên lý làm việc như sau: Động cơ diezel dẫn động máy nén khí,tạo ra khí nén có áp suất rất cao cấp cho các động cơ chấp hành,thực hiện chuyển động quay ở các bánh xe dẫn động. Việc thay đổi mômen quay và thay đổi tốc độ chạy của đầu máy được thực hiện trực tiếp từ máy nén khí.
2.3.  YÊU CẦU CHO BỘ TRUYỀN ĐỘNG TRÊN ĐẦU MÁY :
Có khả năng ngắt khỏi sự liên kết của động cơ diesel với nhóm bánh xe dẫn động khi khởi động động cơ diesel, khi chạy đà, trước khi dừng tàu và khi xuống dốc…
Có khả năng đóng khớp truyền lực êm dịu khi khởi động đầu máy,khi thay đổi các thông số chuyển động hoặc gia tốc khi lấy đà vượt dốc…
Có khả năng thay đổi hướng chạy (thay đổi chiều quay của bánh xe chủ động mà không cần thay đổi chiều quay của trục động cơ diesel).
Đảm bảo nhận được sức kéo trong giới hạn từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất. đồng thời trong phạm vi từ tốc độ nhỏ nhất Vmin đến giá trị lớn nhất Vmax thì đường đặc tính công suất của đầu máy gần với đường đặc tính lý tưởng.
Có khả năng lợi dụng hoàn toàn công suất của đông cơ diesel ở các chế độ làm việc của đầu máy, đặc biệt là trên các đoạn đường dốc phải chạy với tốc độ thấp.
Đảm bảo khả năng làm việc của động cơ diesel ở các chế độ phụ tải phù hợp với đặc tính chi phí nhiên liệu là nhỏ nhất.
Ngoài ra xuất phát từ tính tất yếu phải tự động hoá điều khiển đoàn tàu phối hợp với khả năng tiết kiệm năng lượng của đầu máy, có các yêu cầu sau:
– Phải thay đổi tự động sức kéo khi sức cản chuyển động của đoàn tàu thay đổi, chẳng hạn phải gia tăng sức kéo khi đoàn tàu chuyển sang đoạn đường lên dốc.
– Thay đổi đều đặn sức kéo khi thay đổi tốc độ chạy ứng với công suất xác định của động cơ diesel.
– Duy trì một cách tự động công suất, phụ tải của động cơ diesel, không phụ thuộc vào các điều kiện môi trường và sự lựa chọn công suất từ các thiết bị phụ.
– Duy trì một cách tự động giá trị sức kéo ổn định khi khởi động đầu máy và trong thời gian lấy đà của đoàn tàu.
– Điều khiển tự động và điều chỉnh chế độ làm việc tối ưu của bộ truyền động.
Bảo vệ bộ truyền động khi làm việc quá tải ngoài ra còn phải có:
-Độ bền và độ tin cậy làm việc cao
-Kích thước gọn, khối lượng nhỏ, giá thành thấp.
-Hiệu suất cao ở mọi chế độ tải.
-Sử dụng đơn giản thuận tiện.
2.4.BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC GSR-30/5,7 APEEW:
2.4.1.  Các thông số kỹ thuật:
– Loại truyền động: Truyền động thuỷ lực với sự tuần hoàn tự cấp và xả dầu máy biến tốc thuỷ lực:
– Loại máy biến tốc thuỷ lực:
Máy biến tốc khởi động:                Da =570 mm
Máy biến tốc thuỷ lực vận hành I: Da =480 mm.
Máy biến tốc thuỷ lực vận hành I: Da =480 mm
– Chuyển đổi cấp tốc độ: Tự động
– Hệ thống chuyển đổi cấp tốc độ: Hệ thống điện- thuỷ lực
– Tỷ lệ giảm mômen trên trục ra sau khi chuyển đổi thuận và nghịch so với trị số tính toán không quá 30 .
– Thời gian ổn định mômen quay trên trục ra khi chuyể đổi thuận và nghịch không quá 5 giây.
– Chênh lệch điểm chuyển đổi cấp tốc độ khi động cơ làm việc ở chế độ toàn tải và từng phần tải.
– Hệ thống đảo chiều: Điện -khí nén.
–  Cơ cấu bảo vệ hệ thống điều khiển tự động bộ truyền động thuỷ lực: Định vị khớp đảo chiều, loại trừ khả năng tự đảo chiều khi đầu máy đang chạy, bảo vệ chống vượt tốc đầu máy.
– Thời gian chuyển khớp đảo chiều từ lúc ấn nút nâng chốt định vị trên bàn điều khiển đến khi đảo chiều hoàn thành, khi đã hãm đầu máy và tắt máy biến tốc, không vượt quá 3 giây.
– Chiều quay trục vào: Theo chiều kim đông hồ.
–  Số vòng quay định mức ở trục vào: nv =1500 v/ph.
–  Công suất tối đa cho các nhu cầu phụ.
Dẫn động máy nén khí: 6.5 KW/1máy.
Dẫn động máy phát điện: 10 KW
–  Hệ thống cấp dầu máy biến tốc và làm mát dầu: cấp dầu tuần tự  và bố trí két làm mát sau máy biến tốc.
– Nhiệt độ dầu khi ra khỏi máy biến tốc thuỷ lực không vượt quá 1150C mà nên đạt 900C.
– Nhiệt độ dầu cho phép khi khởi động máy biến tốc thuỷ lực, không dưới 150C.
– Ap suất khí nén điều khiển đảo chiều:    3,5-8 KG/cm2.
– Khối lượng bộ truyền động thuỷ lực:      4160 Kg.
– Chiều dài bộ truyền động thuỷ lực:        1934 mm.
– Chiều cao bộ truyền động thuỷ lực:        1500 mm.
–  Chiều rộng bộ truyền động thuỷ lực:     1734mm.
-Khối lượng dầu công tác                          250 Kg
– Thời gian hoạt động đến kỳ đại tu :        36000 giờ.
2.4.2. Công dụng, đặc điểm của bộ truyền động thuỷ lực:
Bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5,7 APEEW được lắp trên đầu máy D11H, làm nhiệm vụ dùng để truyền mômen xoắn từ động cơ diesel, thông qua trục các đăng, hộp giảm tốc để truyền và phân phối mômen đến bánh xe đầu máy.
Bộ truyền động thuỷ lực có ưu điểm hơn so với các loại truyền động khác.
Với truyền động cơ khí thì tỷ số truyền là có hạn, chưa đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu cải thiện đường đặc tính kéo của động cơ. Với bộ truyền động thuỷ lực sẽ khắc phục những nhược điểm đó. Truyền động thuỷ lực cho phép thay đổi liên tục giá trị của mômen và tốc độ góc của bánh xe chủ động trong một  giá trị nào đó  cho phù hợp với đường đặc tính kéo, nếu người lái giữ nguyên vị trí tay ga, công suất động cơ được cố định tại một giá trị, khi đó đặc tính kéo của đầu máy biến thiên gần đúng đường hypebol. Điều kiện chuyển động đều phải hợp với sự biến thiên của mômen và tốc độ góc của bánh xe chủ động.Bên cạnh ưu điểm nổi bật này,bộ truyền động thuỷ lực có các ưu điểm khác.
– Điều khiển nhẹ nhàng:
– Có thể tăng tốc đầu máy nhanh chóng và êm dịu.
– Nâng cao được tính năng cơ động của đầu máy.
-Giảm được tải trọng động  và va đập tác dụng lên hệ thống truyền lực.
– Dễ dàng tự động hoá.
–  Quá trình chuyển đổi tốc độgần như tức thời.
Bên cạnh các ưu điểm,bộ truyền động thuỷ lực cũng có những nhược điểm sau:
+ Chế tạo phức tạp, đòi hỏi có tính công nghệ cao, do đó giá thành cao.
+ Yêu cầu chất lỏng làm việc phức tạp, độ nhớt phải thích hợp, ít thay đổi khi thay đổi  nhiệt độ và áp suất.
+ Đòi hỏi người vận hành, sửa chữa phải có tay nghề nhất định.

3.KẾT CẤU -NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC GSR-30/5.7-APEEW
Bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5.7 APEEW do Cộng Hoà Dân Chủ Đức sản xuất được lắp đặc trên đầu máy Rumani D11H.Bộ truyền động thuỷ lực có nhiệm vụ biến đổi mô men của động cơ Diesel và truyền mo men đó đến bánh xe của đầu máy qua hệ thống các đăng và hộp giảm tốc.
3.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC GSR-30/5.7-APEEW.
-Công suất đầu vào:                                        P =900KW.
-Công suất định mức:                                     P=625KW.
-Vận tốc trục vào:                                           n=1500KW.
-Công suất định mức của bộ truyền:              P=625KW.
-Vận tốc lớn nhất ở trục ra của Bộ truyền:     n=2200 v/ph.
-Vận tốc liên tục nhỏ ở trục ra của Bộ truyền. n=377 v/ph.
-Hiệu suất của Bộ truyền:=81.5%.
-Trọng lượng dầu công tác:250Kg.
-Trọng lượng hộp thuỷ lực không tính dầu:4160 Kg.
-Điện áp điều khiển :U(AC)=110 Volt.
-Áp suất khí nén để điều khiển: 3.58 KG/cm.
-Hướng quay thuận chiều kim đồng hồ nhìn phía mặt bích bộ truyền động thuỷ lực.
3.2.CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC:
-Bộ phận chấp hành.
-Bộ phận cung cấp.
-Bộ phận điều khiển.
3.2.1.Bộ phận chấp hành:
-Gồm 3 bộ biến tốc thuỷ lực đặt trên cùng một trục dẫn:Bộ biến tốc thuỷ lực dùng trong khởi động CD, bộ biến tốc thuỷ lực dùng trong chế độ vận hành thứ nhất CMI và bộ biến tốc thuỷ lực dùng trong chế độ vận hành thứ hai CMII.Các bánh bơm của các bộ biến tốc thuỷ lực đều được lắp trên cùng một trục (trục bơm của bộ truyền động). Các bánh turbine của bộ biến tốc thuỷ lực khởi động(CD) và bộ biến tốc vận hành một (CMI) đưa công suất ra bằng bánh răng 3 còn bánh turbine của bộ biến tốc thuỷ lực vận hành hai(CMII) đưa công suất bằng bánh răng sồ 5.
Trục I được lắp bánh răng 1 để truyền mo men từ động cơ Dieselqua bánh răng 2 làm cho trục bơm 2 quay do đó các bánh bơm đều quay theo.
-Trục bơm II còn được lắp bánh răng 14 để ăn khớp với bánh răng15,16 kéo các thiết bị phụ. Bánh răng 24 ăn khớp với bánh răng 25 để kéo bơm (103)cung cấp dầu cho hệ thống điều khiển, bánh răng 17 ăn khớp ăn khớp với bánh răng 18,19,20,21để dẫn động bơm (101) cung cấp dầu cho cơ cấu chấp hành(các bộ biến tốc thuỷ lực).
-Trục III lắp bánh răng 4 và 6 để nhận công suất từ các bánh turbine qua các bánh răng 3 và 5 đồng thời còn lắp côn đảo chiều 26 dịch chuyển trên trục để ăn khớp với bánh răng7 hoặc 9.
-Trục III còn lắp bánh răng 22 ăn khớp với bánh răng để dẫn động bộ điều khiển ly tâm (bộ điều tốc).
-Trục III lắp bánh răng 11 để ăn khớp với bánh răng 9,10 truyền công suất đến trục IV trong trường hợp đảo chiều .
-Trục IV lắp hai bánh răng 8,10 để nhận công suất trực tiếp từ trục III hay thông qua trục đảo chiều IIIa .
-Trục V được lắp bánh răng 12 để nhận công suất từ bộ truyền động thuỷ lực và cơ cấu đảo chiều và truyền công suất đến hộp giảm tốc thông qua hệ thống các đăng .
3.2.2.Bộ phận cung cấp:
Bao gồm các thiết bị sau:
-Bơm cung cấp (101).
-Bộ trao đổi nhiệt(110).
-Van chuyển mạch(102).
-Bộ lọc tinh (164).
3.2.3.Bộ phận điều khiển:
Bao gồm các thiết bị sau:
-Bơm điều khiển (103).
-Van an toàn(104).
-Van điện dầu(B1).
-Tia roa(Cơ cấu phân phối) , (111), (112).
-Bộ chuyển cấp tốc độ bao gồm:2 piston (117), (118) và bộ điều chỉnh li tâm (107).
-Hệ thống tiết lưu và bộ lọc (108).
-Sơ đồ bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5.7-APEEW được thể hiện qua hình 3.1
Trong đó.
Trục I                :Trục nhập (Trục vào).
Trục II                : Trục thuỷ lực (Trục lắp bánh bơm).
Trục III,IV                       :Trục trung gian (Trục truyền công suất).
Trục V                 :Trục ra.
Bánh răng 24, 25             :Dẫn động bơm điều khiển (103).
Bánh răng 14, 15 ,16         :Dẫn động các thiết bị phụ.
Bánh răng 17 ,18, 19 ,20 ,21     :Dẫn động bơm cung cấp (101).
Bánh răng 22 ,23            : Dẫn động bộ điều khiển li tâm.
Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ truyền động thuỷ lực GSR 30/5,7 APEEW

Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ truyền động thuỷ lực
3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC GSR-30/5.7-APEEW Ở CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
3.3.1.bộ truyền dộng thuỷ lực làm việc ở chế độ không tải:
-Khi động cơ Diesel làm việc, trục khuỷu của động cơ truyền moment đến trục I thông qua cặp bánh răng 1, 2 làm cho trục bơm II qua, khi đó các bánh bơm của bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ không tải , đồng thời trục II thông qua các bánh răng 17, 18, 19, 20, 21 dẫn động bơm cung cấp (101) làm việc.
-Lúc này công tắc thuỷ lực chưa bậc nên van điện dầu (B1) chưa có điện. Bơm dầu (101) sẽ hút dầu tư cácte đi bôi trơn các bộ phận công tác của bộ truyền động thuỷ lực, đồng thời dầu từ bơm (101) đến (105) đến bộ trao đổi nhiệt (110) . Sau khi qua bộ trao đổi nhiệt , dầu theo đường ống (153) trở về tia roa (111) để xả xuống cácte.Một phần dầu từ (110) qua đường ống trung gian (152) đến van chuyển mạch (102) , đi qua bộ lọc tinh (164) rồi đến bơm điều khiển (103).Để đảm bảo áp suất dầu đúng theo quy định người ta lắp thêm van an toàn (104) và đường quá áp (186) Dầu ra khỏi bơm điều khiển theo đường ống (158) đến chờ sẵn ở van điện dầu (B1) Mặt khác dầu theo đường ống (129) đến chờ sẵn ở phần trên cùng của tia roa (111)

sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ truyền động thuỷ lực ở chế độ không tải được mô tả trên hình 4.1 và 4.2 như sau:

Hình 3.3. Sơ đồ bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ không tải
3.3.2. bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ khởi động:
Khi bật công tắc thuỷ lực, đóng điện cung cấp cho van điện dầu (B1) , van điện dầu sẽ làm piston (105) dịch chuyển xuống tận cùng để mở đường dầu từ (158) đến (159) , từ đây dầu đi theo hai nhánh :
-Một nhánh theo đường ống (160) đến phía trên của tia roa (111) (bên trái tia roa), dưới áp lực dầu , tia roa sẽ dịch chuyển đến vị trí thứ nhất .
-Một nhánh từ (159) qua bộ điều tốc (107) đến (162) phía trên của tia roa ( 112) làm tia roa này dịch chuyển đến vị trí tận cùng .Dầu từ bơm cung cấp qua (151) đến bộ trao đổi nhiệt (110) qua (153) đến khoang giữa của tia roa (111) . Nhờ tia roa này ở vị trí thứ 1sẽ mở đường dầu đến (114) cấp cho bộ biến tốc thuỷ lực dùng trong chế độ khởi động CD qua đường ống (154) để bộ biến tốc thuỷ lực này làm việc . Lúc này đường ống nạp dầu cho bộ biến tốc thuỷ lực dùng trong chế độ vận hành I và II đều thông với bên ngoài qua tia roa (112) .
sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ truyền động thuỷ lực ở chế độ khởi động thể hiện trên hình 4.3 và 4.4 như sau:

Hình 3.4 Cụm tia roa của bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ khởi động

Hình3.5. Sơ đồ bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ khởi động
3.3.3. bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ vận hành I :
Khi vận tốc đầu máy đạt tới (3944) km/h ứng với tốc độ trục ra V của bộ động truyền thuỷ lực là n= (8801000) v/ph (quá trình chuyển đổi sang bộ biến tốc thuỷ lực vận hành I được thực hiện một cách tự động ) .
Dầu từ bơm cung cấp luôn luôn qua bộ trao đổi nhiệt (110) đồng thời theo đường ống (142) ,qua hệ thống tiết lưu (108) nhằm giữ cho dầu có áp suất nhất định, sau đó dầu sẽ đến tác dụng lên hai piston (117) và (118) dịch chuyển về vị trí tận cùng . Bộ điều tốc ly tâm hoạt động theo nguyên lý lực ly tâm làm các quả văng văng xa trục , tác dụng lên đĩa côn làm cho piston con trượt chuyển động , qua hệ thống đòn bây tấc dụng lên piston (118) . Khi vận tốc đầu máy đạt đến (3944) km/h thì lực ly tâm truyền qua hệ thống đòn bẩy theo phương nằm ngang sẽ thắng áp lực dầu tác dụng lên cần piston (118) , lúc đó piston con trượt của bộ điều khiển ly tâm mở đường dầu điều khiển như sau:
Dầu từ (159) đến bộ điều khiẻn li tâm, đến (161), đến phần giữa của tia roa (111) đẩy piston của tia roa dịch chuyển xuống dưới thêm một nấc, nén lò xo về phía tận cùng. Đồng thời các đường dầu từ bơm cung cấp đến (101), đến (159), đến (160) và đường dầu đến (162) vẫn được giữ nguyên. Như vậy dầu từ bơm cung cấp qua (101) đến (159) đến (111), (112) rồi đến (156) nạp dầu cho bộ biến tốc thuỷ lực vận hành I, nhờ đó mà bộ biến tốc thuỷ lực này làm việc.
Lúc đó đường dầu xả dầu từ bộ biến tốc thuỷ lực khởi động CD xẽ theo đường dầu (155) đến tia roa (111) để xả xuống cacte (vì tia roa (111) ở vị trí tận cùng ), lúc này piston (114) trong tia roa (111) mở lỗ thông với đường ống (155) đến cacte.

Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ vận hành I được thể hiện trên hình 4.5 và 4.6 như sau:

Hình 3.6. Cụm tia roa của bộ truyền động thuỷ lực làm việc ở chế độ vận hành I

4.4.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUY DẪN:
Dựa trên đường đặc tính làm việc (đặc tính ngoài) của bộ truyền động thuỷ lực đã cho ta tính các thông sô sau.
4.4.1.Tỉ số truyền:
Tỉ số truyền của bộ truyền động thuỷ lực:
Gọi i là tỉ số truyền của biến tốc, hay là tỉ số truyền giữa trục bơm và bánh turbine.
i=
Do   n=    i =
Tỉ số truyền của cả bộ truyền động:

= =
Bảng 4.3. Bảng tính giá trị của tỉ số truyền cả bộ truyền:
Stt điểm    1    2    3    4    5    6    7    8    9
[v/ph]    0    600    880    1000    1300    1540    1800    2000    2200
0    0.4    0.59    0.67    0.87    1.03    1.20    1.33    1.45
[v/ph]    2875    2875    2875    2875    2875    2875    2875    2875    2875
i    0.519    0.519    0.519    0.519    0.52    0.52    0.812    0.812    0.812
0    0.401    0.59    0.67    0.87    1.03    0.77    0.86    0.943
4.4.2.Hệ số moment của bánh bơm :
Ta có công thức tính:
M=..D.n    Nm
=
M:Moment bánh bơm được xác định theo đường đặc tính ngoài.
D : Đường kính tính toán của bánh bơm.
Biến tốc thuỷ lực khởi động:    D = 570 mm
Biến tốc thuỷ lực vận hành I:    D = 480 mm
Biến tốc thuỷ lực vận hành II:              D = 480 mm
:Trọng lượng riêng của dầu công tác.
=8734,7 N/m
n: Số vòng quay của bánh bơm.
Bảng 4.4. Bảng tính giá tri của hệ số moment bánh bơm:
Stt điểm    1    2    3    4    5    6    7
[v/ph]    0    600    1000    1300    1800    2000    2200
[Nm]    1926,6    2175,7    2059,4    2076,0    2059,5    2115,6    2027,5
D[mm]    570    570    480    480    480    480    480
[v/ph]    2875    2875    2875    2875    2875    2875    2875
=    4,5.     5,1.    4,6.    4,9.    5,3.    4,9.    5,0.
4.4.3.Vẽ đường đặc tính quy dẫn:
Từ đường đặc tính ngoài của bộ truyền động thuỷ lực đã cho ta tìm những điểm làm việc đặc trưng như trong bảng 2.1. Để tính các thông số cơ bản , i,  và K.
Với các công thức tính:
=    =
K =    với K =
=
Trong đó:
i :Tỉ số truyền từ turbine đến trục ra của bộ truyền động.
:Hiệu suất bộ biến tốc thuỷ lực.
:Moment bơm.
Sau khi tính toán ta tìm được các giá trị của thông số ,, K và của bộ truyền động thuỷ lực.
Bảng 4.5. Bảng giá trị các thông số ,, K và của bộ truyền động thuỷ lực ở chế độ khởi động.

Stt điểm    1    2    3    4    5
[v/ph]    0    300    600    880    1000
[KW]    580    625    655    610    580
i    0,519    0,519    0,519    0,519    0,519
[Nm]    18800    13400    8800    4900    3800
=[Nm]
1926,6    2076,1    2175,7    2026,3    2059,5
=.i [Nm]    9755,32    6953,26    4566,32    2542,61    1971,82
K=    5,06    3,34    2,09    1,25    1,02
=    0    0,20    0,40    0,59    0,67
=     0,54.    0,49.    0,51.    0,48.    0,46.
=K. [%]    0    67,3    84,4    74,0    68,6

Bảng 4.6. Bảng giá trị các thông số ,, K và của bộ truyền động thuỷ lực ở chế độ vận hành I.

Stt điểm    1    2    3    4    5
[v/ph]    880    1000    1300    1550    1800
[KW]    615    620    625    640    680
i    0,519    0,519    0,519    0,519    0,519
[Nm]    5100    4800    3800    3100    2600
=[Nm]    2042,9
2059,5    2076,1    2025,9    2258,8
=.i [Nm]    2646,4    2490,7    1971,8    1608,6    1349,1
K=    1,3    1,2    9,5    7,6    6,0
=    0,59    0,67    0,87    1,04    1,21
=     0,48.    0,49.    0,49.    0,5.    0,53.
=K. [%]    76,4    81,1    82,1    78,6    70,1

Bảng 4.7. Bảng giá trị các thông số ,, K và của bộ truyền động thuỷ lực ở chế độ vận hành II.

Stt điểm    1    2    3    4
[n/ph]    1550    1800    2000    2200
[KW]    625    620    630    640
i    0,882    0,882    0,882    0,882
[Nm]    3100    2600    2400    2300
=[Nm]    2076,1
2059,5    2115,6    2027,5
=.i [Nm]    2732,7    2291,9    2115,66    2027,5
K=    1,32    1,11    1,01    0,95
=    0,612    0,710    0,789    0,868
=     0,489.    0,485.    0,493.    0,5.
=K. [%]    80,5    79,0    79,8    82,8

Từ các thông số đã tính ở trên ta vẽ được đường đặc tính qui dẫn ba biến tốc thuỷ lực của bộ truyền động thuỷ lực.

Hình 4.2. Đường đặc tính qui dẫn của bộ truyền động thuỷ lực
Giải thích: Đồ thị đặc tính quy dẫn ở trên là thể hiện mối tương quan của hiệu suất (), hệ số biến đổi moment (K), hệ số moment của bánh bơm () , và moment (M) theo tỉ số truyền biến tốc (). Nhưng do kết cấu của bộ truyền động thuỷ lực dẫn tới tỉ số truyền () của biến tốc ở chế độ vận hành I và chế độ vận hành II có một khoảng trùng với nhau (=0,60,7) nên trong đồ thị các đường của hiệu suất (), hệ số biến đổi moment (K), hệ số moment của bánh bơm () , và moment M ở chế độ vận hành I và chế độ vận hành II cuả biến tốc có một đoạn trùng với nhau.

4.5.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH KÉO VÀ ĐẶC TÍNH CẢN CỦA ĐOÀN TÀU
4.5.1.xác định vận tốc đầu máy d11h khi sử dụng bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5,7-APEEW:
Vận tốc đấu máy D11H khi sử dụng bộ truyền động thuỷ lực GSR-30/5,7-APEEW được xác định như sau.
Theo [1] ta có      V =
Trong đó :
:Số vòng quay ở trục ra của bộ truyền độnh thuỷ lực. [v/ph]
:Bán kính làm việc của bánh xe đầu máy [m].
= 0,5 [m].[tham khảo số liệu thực tế].
: Tỉ số truyền cơ khí giữa bánh xe chủ động và bộ truyền động thuỷ lực.
= 0,232
Bảng 4.8. Bảng giá trị vận tốc của đoàn tàu v (m/s)
[v/ph]    0    300    600    880    1000    1300    1500    1800    2000    3000
V [m/s]    0    3,64    7,29    10,68    12,14    15,78    18,21    21,85    24,28    26,71
4.5.1.1.Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ:
Đặc tính ngoài của động cơ là đường biểu diễn quan hệ giữa công suất và moment động theo số vòng quay của động cơ.
Theo [1] ta có thể xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ dựa trên công thức kinh nghiệm của SR Lây-Decman như sau:
= .[ a.() + b.- c.]
Trong đó:
Công suất có ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kỳ của đồ thị dặc tính ngoài.
Công suất có ích cực đại và số vòng quay ứng với công suất.
900 [KW].
= 1500 [v/ph.
a, b, c :Theo [1] các hệ số thực nghiệm được chọn như sau:
a= 0,7.
b= 1,3.