1问题的提出大连机车车辆厂生产的内燃机车冷却风扇的驱动基本上都是靠静液压传动来实现的。在早先生产的东风4B、东风4C等型机车上，冷却风扇的额定转速为1150r/min，静液压泵、马达缸体的倾角均为25在随后生产的GKD卜东风mu等型机车上，由于结构尺寸和冷却能力需求的不同，冷却风扇的额定转速改为1350r/min.为避免重新设计传动变速箱，将马达缸体的倾角由25改为21来实现冷却风扇转速变化的需求。本文通过对25和21静液压马达试验数据的对比研究，分析得出马达缸体倾角变小对其效率影响的程度和趋势，为以后机车设计提供依据。

　　2马达缸体倾角变小使马达额定转速上升的原因静液压泵将柴油机的机械能转换成压力能来驱动静液压马达，由于均为定量泵、马达，所以在柴油机额定转速、变速箱齿轮传动比及泵体倾角均保持不变时，泵、马达的额定流量Q也将保持不变。

　　也就是说，25马达和21马达的额定流量Q相同，亦即马达的额定流量Q为马达的每转排量q与马达的额定转速n的乘积，即n马达的额定转速；q马达的每转排量。

　　d柱塞直径；D连杆大球头在主轴盘上的分布圆直径；P马达缸体的倾角。

　　由于式（3）中的参数d、Z、D均不变，因此，式（3）可变为下式：将式（2）代入式（1）中得将式（4）代入式（5）得由式（6）可看出，缸体倾角不同的马达的额定转速值与其缸体倾角P的正弦成反比，所以在其它条件不变时，缸体倾角愈小马达的额定转速愈高。

　　当然，由于马达的额定流量并没有改变，其额定转速升高意味着在相同时间内各运动副之间机械摩擦损耗、柱塞和油缸体等之间容积泄漏损失都要加，因此马达的机械效率和容积效率都要下降。其下降的程度将直接影响到能否使冷却风扇达到其额定转速。

　　3试验结果分析由于21马达的批量很小，因此只记录了泵95547号（25）和马达95546号（21）、泵95548号（25）和马达95547号（21）两组联合试验记录（表！

　　和表2）。

　　>联合试验记录静液压栗静液压马达容积效率总效率转速油压功率转速功率市表3栗95145号（W）和马达95139号（25）联合试验记录转速（t/静液压泵油压（MPa）功率静液压马达转速功率（r/mi）（kW）容积效率%总效率表4泵95143号（2<>和马达95137号（25）联合试验记录转速（/静液压泵油压（MPa）功率静液压马达转速功率（r/min）（kW）容积效率（%）总效率表2泵95548号（试>和马达95547号（21>联合试验记录静液压泵静液压马达容积效率总效率转速油压功率转速功率表6 21°马达的平均容积效率和平均总效率（普倍、栗转速（r/min）平均容积效率v（%）平均总效率为了便于进行对比，任选两组缸体倾角均为25的泵95145号和马达95139号、泵95143号和马达95137号的联合试验记录（表3和表4）。

　　泵与马达需联合进行试验，所以上述各表所列的容积效率和总效率分别为泵的容积效率和总效率与马达的容积效率和总效率的乘积，为得出不同缸体倾角马达的效率曲线，我们设定25泵和25马达的容积效率和总效率均相同，算出25马达和21马达在不同工况下的平均容积效率和平均总效率（表5、表6十算过程略）。

　　由于25马达和21马达的转速变化范围不同，而泵的转速变化范围是相同的，为便于比较，我们选定泵的转速为基准绘制了它们的平均容积效率和平均总效率曲线图。由可清晰地看到21马达的平均容积效率和平均总效率都要比25马达的平均容积效率和平均总效率低，由表5和表6可算出平均容积效率低1. 4马达缸体倾角变小对机车设计的影响通过上述分析可知，马达缸体倾角变小使马达转速升高，从而增加机械损耗和容积泄漏，使马达的容积效率和总效率下降，由于马达的容积效率Xv n马达/n泵，因此容积效率的下降将决定冷却风扇在额定工况下能否达到额定转速，若冷却风扇在额定工况达不到额定转速则不能满足柴油机对冷却能力的需求，冷却水温超过规定值，温度继电器动作导致停机，影响机车的正常运用。因此，设计时应充分考虑以上因素。

　　就21马达而言，虽然其总效率和容积效率同25马达相比均有不同程度的下降，但其总效率在额定工况下仅下降2%左右，同重新设计传动变速箱相比，还是划算的。而其容积效率虽下降2%左右，但额定转速也达到了满足了冷却风扇提速的要求。

　　如果马达缸体倾角进一步变小，马达转速可进一步提高，实际运用证明受转速提高影响*大的是轴承的使用寿命，同时，各摩檫副之间的摩檫损耗继续增加，使马达的工作可靠性和使用寿命降低。而且，从的效率曲线变化可以看出，如果马达缸体倾角进一步变小，将使效率降得更低，马达的平均总效率曲线和平均容积效率曲线将分别位于曲线4和曲线2的下方，使机车辅助功率的消耗增加得更多，容积效率XV不易确定使冷却风扇的额定转速更加难以保证。因此，建议在实际运用中静液压马达缸体倾角不要小于21上接第10页会，进一步延长了钢轨的使用寿命，工务部门的线路维修费用将明显减少。

　　4.3.2机务部门由于采用现代强化柴油机，标定功率下的燃油消耗率将由现行的238gkWh）降至210gkWh）以下，由此每年机务部门将直接获益近300万元。

　　在原东方红21型机车的双机重联区段上，由于双机牵引时两台机车的柴油机均要同时消耗辅助功率，且单位功率的东方红21型机车重量较新型机车重约16%，因此牵引机车自身重量所消耗的无功功率也较新型机车大。通过牵引计算分析可知，由于机车功率的提高，一台柴油机装车功率1300kW，重80t的新型机车的牵引定数，相当于两台原东方红21型机车（重2X60t，柴油机装车功率2X809kW）的牵引定数。亦即在原东方红21型机车的双机重联区段上牵引同样的列车，新型机车所需的牵引功率较原东方红21型机车减少了约20 %，或者说相同机车功率下新型机车的牵引定数提高了20%，由此将使原东方红21型机车双机重联区段上的燃油消耗下降17%以上。

　　此外，由于新型米轨机车功率的增加，牵引定数提高，将使各区段上开行的列车对数减少，米轨运用机车的配属台数和机车乘务员的编制也将相应压缩。按*保守的估算，假设运用机车配属台数压缩了20%，则每年仅机车购置费一项就将节省222万元（每台机车价值以300万元计，按每年5%的折旧率考虑），并可减少乘务人员工资支出100余万元。

　　可见，新型米轨机车未来在米轨铁路上的使用将有助于提高米轨铁路的竞争力，改善机车乘务员的工作环境，极大地降低米轨铁路的运营成本，提高米轨铁路的经济效益，具有广阔的应用前景。