交通运输设备-机车

第三节铁路车辆与牵引动力一、铁路车辆二、牵引供电设备三、铁路牵引动力上次课程内容回顾第三节铁路车辆与牵引动力本节要求：了解车辆作用和分类；车辆技术经济参数的含义；识别车辆的基本标记；机车的作用及分类；机车牵引性能概念；内燃机车柴油机的工作原理；机车检修和运用。掌握车辆的基本组成及各组成部分的作用；电传动内燃机车能量转换过程；电气化铁道供电系统；电力机车三条电路的作用。重点：走行部（转向架）的组成；空气制动机原理及特点；电力传动内燃机车的传动原理；主电路的组成。二、牵引供电设备（一）电气化铁道的供电系统（二）牵引变电所（三）接触网（一）电气化铁道的供电系统电气化铁道供电系统示意图（二）牵引变电所（三）接触网接触网及AT供电方式*AT供电方式是在牵引网中增设正馈线和并联自藕变压器，将牵引供电电压提高一倍，从而使得牵引网的载流能力大大增加，同时减少对通信线路干扰的一种供电方式。AT供电方式不仅是电气化铁路减轻对通信线路的干扰影响的有效措施之一，而且对牵引供电系统有较好的技术经济指标措施，己被许多发展电气化铁路的国家研究和采用。（三）接触网接触网在不同的国家和地区有不同的叫法：-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、电气化铁道供电系统架空式接触网的结构示意图架空式接触网组成三、铁路牵引动力概述（一）电力机车（二）内燃机车（三）机车牵引性能概念（四）机车牵引重量标准概述述1、、机机车车类类型型2、、机机车车运运用用3、、蒸蒸汽汽机机车车概概要要*1、、机机车车类类型型从运运用用上上分分：：客运运机机车车、、货货运运机机车车、、调调车车机机车车从原原动动力力分分：：蒸汽汽机机车车、、内内燃燃机机车车、、电电力力机机车车2、机车运运用（1）机车车交路(locomotiverouting)定义机车交路又又称机车牵牵引区段，，是指机车车担当运输输任务的固固定周转区区段，即机机车从机务务段所在站站到折返段段所在站之之间往返运运行的线路路区段。机车运用方方式：（1）肩回回运转制（（2）循循环运转制制机车运用方方式示意图图2、机车运运用（2）乘务务制度和乘乘务方式包乘制、轮轮乘制乘务员换班班有：立即即折返、外外段驻班、、随乘三种种乘务制度度。前进型蒸汽汽机车3、蒸汽机机车概要*3、蒸汽机机车概要*蒸汽机车(steamlocomotive)主要组成：：锅炉、汽机机、走行部、车车架、煤水车、车钩缓冲装装置以及制制动装置等等。解放型和建建设型机车车货货运胜利型和人人民型机车车客客运FD型机车和前前进型机车车大大型货车中国蒸汽机机车发展史史传说中的中中国第一辆辆蒸汽机车车：RocketofChina（中国火箭箭）蒸汽机车、、内燃机车车、电力机机车热效率率图（一）电力力机车电力机车的的优点：1、可制成成大功率机机车，运输输能力大；；2、启动快快、速度高高、爬坡性性能好；3、不污染染空气，劳劳动条件好好；4、运营费费用低；5、可利用用多种能源源。（一）电力力机车我国从１９９５８年开开始修建宝宝鸡——凤州电气化化铁路至2005年底，我国国电气化铁铁路突破两万公里，，总长跃世界界第三。排名前两位位的国家？？现在：2012年12月1日哈大高铁铁正式开通通，中国电电气化铁路路总里程在在54年突破4.8万公里，超超越了原电电气化铁路路世界第一一的俄罗斯斯，跃升为为世界第一一位。电气化铁路路里程图9110331000015000（一）电力机车1、电力机机车的基本本组成电力机车主主要由车体体、车底架架、走行部部、车钩缓缓冲装置、、制动装置置和一整套电气气设备组成。轴列式30—30电力机车韶山4型电电力机车（一）电力机车2、电力机机车的电气气设备及其其电路（1）主电电路（2）辅助助电路（3）控制制电路电力机车电电气回路示示意图（一）电力机车（1）主电电路（一）电力机车（2）辅助助电路辅助电路电电源来自牵牵引变电器器的辅助绕绕组，通过过劈相机将将单相交流流电转变成成三相交流流电后，供供给牵引通通风机、油油泵机组和和空气压缩缩机等辅助助电机使用用。（一）电力机车（3）控制制电路控制电路将将主电路和和辅助电路路中各电气气设备的控控制电器（（包括各种种控制开关关、接触器器、电空阀阀等）同电电源、照明明、信号等等的控制装装置连成一一个电系统统。（二）内燃燃机车内燃机车(diesellocomotive)的动力源是是内燃机（（柴油机））。内燃机采用用传动装置置的必要性性：柴油机的特特性不能满满足机车牵牵引性能的的要求。（二）内燃燃机车内燃机车分分类：1、电力传动内内燃机车2、液力传动内内燃机车1、电力传传动内燃机机车（1）传动动类型：直—直流电电力传动交—直流电电力传动交—直—交交电力传动动交—交流电电力传动1、电力传传动内燃机机车（2）机车车总体布置置：以东风4型内燃机车车为例东风4型内燃机车车东风4型内燃机车车总体布置置图1、电力传传动内燃机机车（3）内燃燃机车组成成柴油机、传传动装置、走行部、、车体、车车底架、车车钩缓冲装装置、制动动装置、辅助装置等。1、电力传传动内燃机机车1）柴油机机2）传动装装置3）走行部部柴油机1）柴油机机四冲程柴油油机工作情情况：进气冲程压缩冲程燃烧膨胀冲冲程排气冲程四冲程柴油油机工作情情况示意图图2）传动装装置电传动装置置的主要部部件有：主发电机、、整流装置置、牵引电电动机等。。2）传动装装置①主发电机机(maingenerator)转子由柴油油机曲轴带带动，形成成旋转磁场场，定子线线圈在旋转转磁场的作作用下，产产生感应电电势，发出出三相交流流电。2）传动装装置②牵引电动动机(tractionmotor)在定子形成成的磁场作作用下，使使通有直流流电的转子子（电枢））转动，将将电能转变变成机械能能，向外输输出，使机机车运行。。③交—直流电力传传动原理交—直流电电传动原理理图总结能量转换过过程：热能机机械能能电电能机机械械能③交—直流电力传传动原理2）传动装装置机车运行方方向的确定定：改变牵牵引电动机机励磁绕组组（定子））的电流方方向，就可可控制机车车的前进或或后退。3）走行部部机车走行部部的作用东风4型内燃机车车转向架轴列式30－303）走行部部转向架(bogie)组成：构架架、旁承、、轮对、轴轴箱、弹簧簧减震装置置、电机悬挂装装置、牵引装置、基础制动动装置、撒沙装置等。东风4型内燃机车车转向架2、液力传传动内燃机机车北京型液力力传动内燃燃机车总体体布置示意意图液力传动工工作原理2、液力传传动内燃机机车（1）液力力变扭器(hydraulic)1）基本组组成：泵轮轮、涡轮、、导向轮液力变扭器器2、液力传传动内燃机机车2）变扭器器的作用原原理变扭器里充充满工作油油时，油从从泵轮—涡涡轮—导向向轮—泵轮轮循环往复复，把柴油油机的功率率传给动轮轮。变扭器工作作油排出时时，泵轮和和涡轮之间间失去联系系，柴油机机的功率不不能传给机机车动轮。。柴油机传出出的大小基基本不变的的扭矩，经经过变扭器器后变成的的机车牵引引力，能够够满足机车车牵引性能能的要求。。2、液力传传动内燃机机车3、液力传传动过程液力传动过过程示意图图（三）机车车牵引性能能概念N＝F×V（常数）FvO机车理想牵牵引特性曲曲线（四）机车车牵引重量量标准1、机车牵引引力F2、列车运行行阻力W3、制动力B4、牵引质量量标准的确定定Q（四）机车牵牵引重量标准准货物列车牵引引定数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——机车的计算牵牵引力（N）P——每台机车的计计算质量（t）ix——限制坡度的千千分数w0’、w0”——机车、车辆单单位基本阻力力（N／kN）λy——牵引力使用系系数，取0.9Q——机车牵引重量量（t）牵引动力的发发展牵引动力的现现代化，是铁铁路运输科技技进步的先导导。1、动车组动车世界各国铁路路在旅客运输输，特别是在在城际间的旅旅客运输中，，还大力发展展动车组的运运输方式。在在客车上安装装动力装置，，使其既具有有牵引动力，，又可以载客客的客车叫动动车。1、动车组动车组动车和附挂车车编组而成的的列车，叫动动车组。动车车有司机室和和客室，挂在在动车组的两两端；附挂车车与一般客车车一样，只载载旅客，没有有动力装置。。高速动车组双层内燃动车车组1、动车组动车组的优点点：由于动力装置置分散在多辆辆动车上，动动轴数多，加加速力大，速速度高，对轨轨道的动力作作用小，很适适宜在站间距距离短，行车车密度大和客客运量很大的的城际间运输输中运用。2、磁悬浮铁铁路磁悬浮铁路上上运行的列车车，是利用电电磁系统产生生的吸引力或或排斥力将车车辆托起，使使整个列车悬悬浮在线路上上，利用电磁磁力导向，直直线电机将电电能直接转换换成推进力，，而推动列车车前进的。2、磁悬浮铁铁路磁悬浮铁路的的基本制式：：尽管磁悬浮车车的悬浮、推推动和导向都都是用电磁力力，但根据磁磁悬浮列车上上电磁铁的使使用方式，基基本制式可分分两种：1、超导磁斥斥式2、常导磁吸吸式磁悬浮原理比比较图2、磁悬浮铁铁路磁悬浮铁路的的发展优势：：1）速度高，，旅行时间短短；2）安全、可可靠；3）能源消耗耗低；4）无公害、、无污染；5）故障少、、维修费用低低。铁路机车复习习思考题1、交－直流流电力传动内内燃机车传