第三節(jié)鐵路車輛與牽引動(dòng)力一、鐵路車輛二、牽引供電設(shè)備三、鐵路牽引動(dòng)力上次課程內(nèi)容回顧第三節(jié)鐵路車輛與牽引動(dòng)力本節(jié)要求：了解車輛作用和分類；車輛技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的含義；識(shí)別車輛的基本標(biāo)記；機(jī)車的作用及分類；機(jī)車牽引性能概念；內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的工作原理；機(jī)車檢修和運(yùn)用。掌握車輛的基本組成及各組成部分的作用；電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車能量轉(zhuǎn)換過程；電氣化鐵道供電系統(tǒng)；電力機(jī)車三條電路的作用。重點(diǎn)：走行部（轉(zhuǎn)向架）的組成；空氣制動(dòng)機(jī)原理及特點(diǎn)；電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的傳動(dòng)原理；主電路的組成。二、牽引供電設(shè)備（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)（二）牽引變電所（三）接觸網(wǎng)（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng)示意圖（二）牽引變電所（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)及AT供電方式*AT供電方式是在牽引網(wǎng)中增設(shè)正饋線和并聯(lián)自藕變壓器，將牽引供電電壓提高一倍，從而使得牽引網(wǎng)的載流能力大大增加，同時(shí)減少對(duì)通信線路干擾的一種供電方式。AT供電方式不僅是電氣化鐵路減輕對(duì)通信線路的干擾影響的有效措施之一，而且對(duì)牽引供電系統(tǒng)有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)措施，己被許多發(fā)展電氣化鐵路的國家研究和采用。（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)在不同的國家和地區(qū)有不同的叫法：-Overheadcontactsystem(OCS)—Europe,exceptUKandSpain-Overheadlineequipment(OLEorOHLE)—UK-Overheadequipment(OHE)—UK,India,PakistanandMalaysia-Overheadwiring(OHW)—Australia-Catenary—UnitedStates,India,UK,Singapore(NorthEastMRTLine),Canada,France(french:Caténaire)andSpain.一、電氣化鐵道供電系統(tǒng)架空式接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖架空式接觸網(wǎng)組成三、鐵路牽引動(dòng)力概述（一）電力機(jī)車（二）內(nèi)燃機(jī)車（三）機(jī)車牽引性能概念（四）機(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)概述述1、、機(jī)機(jī)車車類類型型2、、機(jī)機(jī)車車運(yùn)運(yùn)用用3、、蒸蒸汽汽機(jī)機(jī)車車概概要要*1、、機(jī)機(jī)車車類類型型從運(yùn)運(yùn)用用上上分分：：客運(yùn)運(yùn)機(jī)機(jī)車車、、貨貨運(yùn)運(yùn)機(jī)機(jī)車車、、調(diào)調(diào)車車機(jī)機(jī)車車從原原動(dòng)動(dòng)力力分分：：蒸汽汽機(jī)機(jī)車車、、內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)車車、、電電力力機(jī)機(jī)車車2、機(jī)車運(yùn)運(yùn)用（1）機(jī)車車交路(locomotiverouting)定義機(jī)車交路又又稱機(jī)車牽牽引區(qū)段，，是指機(jī)車車擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸輸任務(wù)的固固定周轉(zhuǎn)區(qū)區(qū)段，即機(jī)機(jī)車從機(jī)務(wù)務(wù)段所在站站到折返段段所在站之之間往返運(yùn)運(yùn)行的線路路區(qū)段。機(jī)車運(yùn)用方方式：（1）肩回回運(yùn)轉(zhuǎn)制（（2）循循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制制機(jī)車運(yùn)用方方式示意圖圖2、機(jī)車運(yùn)運(yùn)用（2）乘務(wù)務(wù)制度和乘乘務(wù)方式包乘制、輪輪乘制乘務(wù)員換班班有：立即即折返、外外段駐班、、隨乘三種種乘務(wù)制度度。前進(jìn)型蒸汽汽機(jī)車3、蒸汽機(jī)機(jī)車概要*3、蒸汽機(jī)機(jī)車概要*蒸汽機(jī)車(steamlocomotive)主要組成：：鍋爐、汽機(jī)機(jī)、走行部、車車架、煤水車、車鉤緩沖裝裝置以及制制動(dòng)裝置等等。解放型和建建設(shè)型機(jī)車車貨貨運(yùn)勝利型和人人民型機(jī)車車客客運(yùn)FD型機(jī)車和前前進(jìn)型機(jī)車車大大型貨車中國蒸汽機(jī)機(jī)車發(fā)展史史傳說中的中中國第一輛輛蒸汽機(jī)車車：RocketofChina（中國火箭箭）蒸汽機(jī)車、、內(nèi)燃機(jī)車車、電力機(jī)機(jī)車熱效率率圖（一）電力力機(jī)車電力機(jī)車的的優(yōu)點(diǎn)：1、可制成成大功率機(jī)機(jī)車，運(yùn)輸輸能力大；；2、啟動(dòng)快快、速度高高、爬坡性性能好；3、不污染染空氣，勞勞動(dòng)條件好好；4、運(yùn)營費(fèi)費(fèi)用低；5、可利用用多種能源源。（一）電力力機(jī)車我國從１９９５８年開開始修建寶寶雞——鳳州電氣化化鐵路至2005年底，我國國電氣化鐵鐵路突破兩萬公里，，總長躍世界界第三。排名前兩位位的國家？？現(xiàn)在：2012年12月1日哈大高鐵鐵正式開通通，中國電電氣化鐵路路總里程在在54年突破4.8萬公里，超超越了原電電氣化鐵路路世界第一一的俄羅斯斯，躍升為為世界第一一位。電氣化鐵路路里程圖9110331000015000（一）電力機(jī)車1、電力機(jī)機(jī)車的基本本組成電力機(jī)車主主要由車體體、車底架架、走行部部、車鉤緩緩沖裝置、、制動(dòng)裝置置和一整套電氣氣設(shè)備組成。軸列式30—30電力機(jī)車韶山4型電電力機(jī)車（一）電力機(jī)車2、電力機(jī)機(jī)車的電氣氣設(shè)備及其其電路（1）主電電路（2）輔助助電路（3）控制制電路電力機(jī)車電電氣回路示示意圖（一）電力機(jī)車（1）主電電路（一）電力機(jī)車（2）輔助助電路輔助電路電電源來自牽牽引變電器器的輔助繞繞組，通過過劈相機(jī)將將單相交流流電轉(zhuǎn)變成成三相交流流電后，供供給牽引通通風(fēng)機(jī)、油油泵機(jī)組和和空氣壓縮縮機(jī)等輔助助電機(jī)使用用。（一）電力機(jī)車（3）控制制電路控制電路將將主電路和和輔助電路路中各電氣氣設(shè)備的控控制電器（（包括各種種控制開關(guān)關(guān)、接觸器器、電空閥閥等）同電電源、照明明、信號(hào)等等的控制裝裝置連成一一個(gè)電系統(tǒng)統(tǒng)。（二）內(nèi)燃燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(diesellocomotive)的動(dòng)力源是是內(nèi)燃機(jī)（（柴油機(jī)））。內(nèi)燃機(jī)采用用傳動(dòng)裝置置的必要性性：柴油機(jī)的特特性不能滿滿足機(jī)車牽牽引性能的的要求。（二）內(nèi)燃燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車分分類：1、電力傳動(dòng)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車2、液力傳動(dòng)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車1、電力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車（1）傳動(dòng)動(dòng)類型：直—直流電電力傳動(dòng)交—直流電電力傳動(dòng)交—直—交交電力傳動(dòng)動(dòng)交—交流電電力傳動(dòng)1、電力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車（2）機(jī)車車總體布置置：以東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車車為例東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車車東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車車總體布置置圖1、電力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車（3）內(nèi)燃燃機(jī)車組成成柴油機(jī)、傳傳動(dòng)裝置、走行部、、車體、車車底架、車車鉤緩沖裝裝置、制動(dòng)動(dòng)裝置、輔助裝置等。1、電力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車1）柴油機(jī)機(jī)2）傳動(dòng)裝裝置3）走行部部柴油機(jī)1）柴油機(jī)機(jī)四沖程柴油油機(jī)工作情情況：進(jìn)氣沖程壓縮沖程燃燒膨脹沖沖程排氣沖程四沖程柴油油機(jī)工作情情況示意圖圖2）傳動(dòng)裝裝置電傳動(dòng)裝置置的主要部部件有：主發(fā)電機(jī)、、整流裝置置、牽引電電動(dòng)機(jī)等。。2）傳動(dòng)裝裝置①主發(fā)電機(jī)機(jī)(maingenerator)轉(zhuǎn)子由柴油油機(jī)曲軸帶帶動(dòng)，形成成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)場(chǎng)，定子線線圈在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作作用下，產(chǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電電勢(shì)，發(fā)出出三相交流流電。2）傳動(dòng)裝裝置②牽引電動(dòng)動(dòng)機(jī)(tractionmotor)在定子形成成的磁場(chǎng)作作用下，使使通有直流流電的轉(zhuǎn)子子（電樞））轉(zhuǎn)動(dòng)，將將電能轉(zhuǎn)變變成機(jī)械能能，向外輸輸出，使機(jī)機(jī)車運(yùn)行。。③交—直流電力傳傳動(dòng)原理交—直流電電傳動(dòng)原理理圖總結(jié)能量轉(zhuǎn)換過過程：熱能機(jī)機(jī)械能能電電能機(jī)機(jī)械械能③交—直流電力傳傳動(dòng)原理2）傳動(dòng)裝裝置機(jī)車運(yùn)行方方向的確定定：改變牽牽引電動(dòng)機(jī)機(jī)勵(lì)磁繞組組（定子））的電流方方向，就可可控制機(jī)車車的前進(jìn)或或后退。3）走行部部機(jī)車走行部部的作用東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車車轉(zhuǎn)向架軸列式30－303）走行部部轉(zhuǎn)向架(bogie)組成：構(gòu)架架、旁承、、輪對(duì)、軸軸箱、彈簧簧減震裝置置、電機(jī)懸掛裝裝置、牽引裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)動(dòng)裝置、撒沙裝置等。東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車車轉(zhuǎn)向架2、液力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車北京型液力力傳動(dòng)內(nèi)燃燃機(jī)車總體體布置示意意圖液力傳動(dòng)工工作原理2、液力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車（1）液力力變扭器(hydraulic)1）基本組組成：泵輪輪、渦輪、、導(dǎo)向輪液力變扭器器2、液力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車2）變扭器器的作用原原理變扭器里充充滿工作油油時(shí)，油從從泵輪—渦渦輪—導(dǎo)向向輪—泵輪輪循環(huán)往復(fù)復(fù)，把柴油油機(jī)的功率率傳給動(dòng)輪輪。變扭器工作作油排出時(shí)時(shí)，泵輪和和渦輪之間間失去聯(lián)系系，柴油機(jī)機(jī)的功率不不能傳給機(jī)機(jī)車動(dòng)輪。。柴油機(jī)傳出出的大小基基本不變的的扭矩，經(jīng)經(jīng)過變扭器器后變成的的機(jī)車牽引引力，能夠夠滿足機(jī)車車牽引性能能的要求。。2、液力傳傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)機(jī)車3、液力傳傳動(dòng)過程液力傳動(dòng)過過程示意圖圖（三）機(jī)車車牽引性能能概念N＝F×V（常數(shù)）FvO機(jī)車?yán)硐霠繝恳匦郧€（四）機(jī)車車牽引重量量標(biāo)準(zhǔn)1、機(jī)車牽引引力F2、列車運(yùn)行行阻力W3、制動(dòng)力B4、牽引質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)的確定定Q（四）機(jī)車牽牽引重量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)貨物列車牽引引定數(shù)Fj·λy＝[P（w0’＋ix）＋Q（w0”＋ix）]g·10-3Q＝（λyFj－P（w0’＋ix）g·10-3）／（w0”＋ix）g·10-3其中：Fj——機(jī)車的計(jì)算牽牽引力（N）P——每臺(tái)機(jī)車的計(jì)計(jì)算質(zhì)量（t）ix——限制坡度的千千分?jǐn)?shù)w0’、w0”——機(jī)車、車輛單單位基本阻力力（N／kN）λy——牽引力使用系系數(shù)，取0.9Q——機(jī)車牽引重量量（t）牽引動(dòng)力的發(fā)發(fā)展?fàn)恳齽?dòng)力的現(xiàn)現(xiàn)代化，是鐵鐵路運(yùn)輸科技技進(jìn)步的先導(dǎo)導(dǎo)。1、動(dòng)車組動(dòng)車世界各國鐵路路在旅客運(yùn)輸輸，特別是在在城際間的旅旅客運(yùn)輸中，，還大力發(fā)展展動(dòng)車組的運(yùn)運(yùn)輸方式。在在客車上安裝裝動(dòng)力裝置，，使其既具有有牽引動(dòng)力，，又可以載客客的客車叫動(dòng)動(dòng)車。1、動(dòng)車組動(dòng)車組動(dòng)車和附掛車車編組而成的的列車，叫動(dòng)動(dòng)車組。動(dòng)車車有司機(jī)室和和客室，掛在在動(dòng)車組的兩兩端；附掛車車與一般客車車一樣，只載載旅客，沒有有動(dòng)力裝置。。高速動(dòng)車組雙層內(nèi)燃動(dòng)車車組1、動(dòng)車組動(dòng)車組的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：由于動(dòng)力裝置置分散在多輛輛動(dòng)車上，動(dòng)動(dòng)軸數(shù)多，加加速力大，速速度高，對(duì)軌軌道的動(dòng)力作作用小，很適適宜在站間距距離短，行車車密度大和客客運(yùn)量很大的的城際間運(yùn)輸輸中運(yùn)用。2、磁懸浮鐵鐵路磁懸浮鐵路上上運(yùn)行的列車車，是利用電電磁系統(tǒng)產(chǎn)生生的吸引力或或排斥力將車車輛托起，使使整個(gè)列車懸懸浮在線路上上，利用電磁磁力導(dǎo)向，直直線電機(jī)將電電能直接轉(zhuǎn)換換成推進(jìn)力，，而推動(dòng)列車車前進(jìn)的。2、磁懸浮鐵鐵路磁懸浮鐵路的的基本制式：：盡管磁懸浮車車的懸浮、推推動(dòng)和導(dǎo)向都都是用電磁力力，但根據(jù)磁磁懸浮列車上上電磁鐵的使使用方式，基基本制式可分分兩種：1、超導(dǎo)磁斥斥式2、常導(dǎo)磁吸吸式磁懸浮原理比比較圖2、磁懸浮鐵鐵路磁懸浮鐵路的的發(fā)展優(yōu)勢(shì)：：1）速度高，，旅行時(shí)間短短；2）安全、可可靠；3）能源消耗耗低；4）無公害、、無污染；5）故障少、、維修費(fèi)用低低。鐵路機(jī)車復(fù)習(xí)習(xí)思考題1、交－直流流電力傳動(dòng)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車傳