第4讲铁路机车

这里写章节名称联锁及闭塞设备项目四铁路机车第一节、机车概述铁路机车1概述

2内燃机车

3电力机车

4机车的检修与运用

一、概述1、机车是铁路运输的牵引动力。2、铁路采用的机车类型：（1）按运用分:客运机车、货运机车和调车机车；（2）按牵引动力：蒸汽机车、内燃机车和电力机车。（3）接列车动力轮对分布与驱动设备的设置来分：动力集中型与动力分散型（4）按列车转向架布置与车辆联结方式来分：独立式转向架和铰接式转向架。一、概述3、机车牵引性能的基本概念作用于列车上的力包括：1）牵引力；2）阻力；3）制动力。牵引运行时受到的是牵引力和阻力，惰性运行时受到的是阻力，制动时收到制动力和阻力。机车的最大功率是一定的，叫做额定功率，例如，东风4B型机车的额定功率是1985kW。机车牵引列车运行时具有相当大的牵引力，用以克服列车启动时和运行中所受到的阻力。机车牵引力（F）和运行速度（v）的乘积，就是机车功率（N）。常用“kW”作单位。一、概述3、机车牵引性能的基本概念机车在牵引列车时，所受到的阻力是经常变化的。当阻力增大时，机车就要发挥出更大的牵引力才克服它，反之，当阻力减少时，牵引力就可以小一点。为了充分利用机车的功率，要求机车在各种不同运行阻力的情况下，都能具有恒功率输出性能，即F.v=N。一、概述3、机车牵引性能的基本概念可见，牵引力和速度之间应当称反比关系，把F和v的这种要求表示在坐标上，是一条曲线，如图所示。该曲线就是机车理想牵引性能曲线。

机车理想牵引性能曲线思考与练习1.作用于列车上的力，包括

、

、

。2.机车牵引力和

的乘积，就是

。第二节、蒸汽机车二、蒸汽机车蒸汽机车主要组成部分包括锅炉、汽机、走行部、车架、煤水车、车钩缓冲装置以及制动装置等。锅炉是供给机车动力的能源，燃烧煤炭，产生蒸汽。汽机把蒸气的热能转换成机械能。蒸汽机车优点：结构简单制造成本低适用年限长驾驶和维修技术较易掌握对燃料要求不高缺点：热效率低煤、水消耗量大环境污染严重乘务员劳动条件差蒸汽机车靠蒸汽的膨胀作用来作功。把燃料的化学能变成热能，再变成机械能，而使机车运行的一种火车机车1814年，英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车第三节、内燃机车三、内燃机车优点：内燃机车的热效率可达30%左右，是各类机车中效率较高的一种。机车整备时间段，持续工作的时间长，适用于长交路；用水量少，适用于缺水地区。初期投资比电力机车少，而且机车乘务员劳动条件好，便于多机牵引。缺点对大气和环境有污染。蒸汽机车、内燃机车、电力机车热效率图三、内燃机车1、内燃机车是以内燃机作为原动力的一种机车。2、内燃机车的动力源是内燃机（柴油机）。3、内燃机车传动装置的必要性柴油机的特性不能满足机车牵引性能的要求。因此，柴油机和机动车轮之间都需要安装传动装置，柴油机的功率通过传动装置传递到动轮。三、内燃机车5、内燃机车按传动方式的不同可分为：电力传动内燃机车液力传动内燃机车三、内燃机车

1959年试制成功中国第一台液力传动内燃机车，当时命名为“卫星”号，代号NY1。后经过长期试验和多次改进，定型为东方红型，于1966年成批生产。

中国设计制造的内燃机车目前已形成“北京”、“东方红”和“东风”三个系列，质量达到世界先进水平。东风系列是电传动内燃机车，也是中国内燃机车的主力，保有量占国产内燃机车总数的一半以上。东风内燃机车第四节、电力机车1、电力传动内燃机车电力传动内燃机车的能量传输过程是由柴油机驱动主发电机发电，然后向牵引电动机供电使其旋转，并通过牵引齿轮传动驱动机车轮对旋转。（1）电力传动内燃机车组成内燃机车是由柴油机、传动装置、走行部、车体、车底架、车钩缓冲装置、制动装置、辅助装置等组成。内燃机车总体布置图（1）电力传动内燃机车组成柴油机柴油机是利用柴油燃烧后所产生的热能作动力的一种机械。柴油机工作的四个冲程包括进气冲程、压缩冲程、燃烧膨胀冲程、排气冲程。四冲程柴油机就是这样不断的工作，把柴油机产生的热能转变为机械能。柴油机柴油机由固定机件、运动机件、配气机构，以及进排气、燃油系统、冷却系统和润滑系统。（1）电力传动内燃机车组成柴油机柴油机工作的四个冲程包括进气冲程、压缩冲程、燃烧膨胀冲程、排气冲程。活塞通过连杆与曲轴相连，在气缸盖上设有进、排气门和喷油器。进、排气门由配气机构驱动，喷油器由供油装置控制。燃油通过喷油嘴进入气缸并与高温高压空气相遇，燃烧膨胀做工。活塞需要经过往复四个冲程，柴油机才能完成进气、压缩、燃烧膨胀和排气一个循环。四冲程柴油机就是这样不断的工作，把柴油机产生的热能转变为机械能。（1）电力传动内燃机车组成传动装置的主要部件有主发电机、整流装置、牵引电动机等。传动装置的主要部件主发电机：主发电机由转子和定子两部分组成。定子槽中饶有定子线圈，又叫做电枢绕组。转子上安装有磁极线圈，做成磁极，只要通入直流电就能产生磁场。当转子被柴油机（曲轴）带动而旋转时，形成旋转磁场。电枢绕组切割磁力线而产生感应电势，发出三相交流电。把机械能转换为交流电能。传动装置的主要部件整流装置利用硅二极管的单向导电特性，将交流电变成直流电，以满足直流牵引电动机的需要。传动装置的主要部件牵引电动机在电力传动内燃机车上，一般都采用直流串励电动机。这是因为这种电动机的转矩和转速能按照列车运行阻力和线路条件的变化自动进行调节。当机车上坡运行或者负载加大时，电机的转速能随着转矩的增大而自动降低，两者的关系非常接近理想牵引性能曲线，可以满足列车牵引的要求。牵引电动机安装在机车转向架上，每根轴一台，他的一侧悬挂在转向架的端梁或者横梁上，另一侧抱在车轴上。牵引电动机：电能变成了机械能，通过传动齿轮驱动动轮旋转，使机车运行。（2）电力传动内燃机车传动类型传动类型（根据电机型式的不同）直－直流电力传动交－直流电力传动交－直－交流电力传动交－交电力传动（3）电力传动内燃机车机车的换向机车的换向：机车运行方向是由牵引电动机的旋转方向决定的，只要改变牵引电动机中励磁绕组的电流方向就能改变牵引电动机的旋转方向，从而改变机车的运行方向。（4）电力传动内燃机车能量转换过程能量转换过程：热能机械能电能机械能思考与练习1．内燃机车按照传动方式可以分为

和

。2、根据电机型式不同，电力传动内燃机车可以分为

、

、

和

。

3、在电传动内燃机车中，应有的部件是

。

A.变扭器B.牵引变电所C.牵引电机4、柴油机的四个冲程包括

、

、

和

。2、液力传动内燃机车在柴油机和机车动轮之间，装有一套液力传动装置，利用工作油改变柴油机的外特性，以适合列车运行的要求。液力传动内燃机车与电力传动内燃机车相比，除传动装置不同外，其余部分都是相似的。原理：变扭器里充满工作油时，油从泵轮—涡轮—导向轮—泵轮循环往复，把柴油机的功率传给动轮。变扭器工作油排出时，泵轮和涡轮之间失去联系，柴油机的功率不能传给机车动轮。柴油机传出的大小基本不变的扭矩，经过变扭器后变成的机车牵引力，能够满足机车牵引性能的要求。

思考与练习液力传动内燃机车的原动力

。柴油机三、电力机车电力机车的牵引动力是电能，但机车本身没有原动力，而是依靠外部供电系统供应电力，并通过机车上的牵引电动机驱动列车前进。

三、电力机车

电力机车的优点：1、可制成大功率机车，运输能力大；2、启动快、速度高、爬坡性能好；3、易实现多机牵引4、不污染空气，劳动条件好；5、运营费用低；6、可利用多种能源。电力机车韶山4型电力机车三、电力机车采用电力机车牵引的铁道称为电气化铁道。电气化铁道由牵引供电系统和电力机车两部分组成。1、牵引供电系统将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为电气化铁道的牵引供电系统，牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。（1）牵引变电所将电力系统高压输电线传来的110kV的三相交流电，转换为单向交流电，并传送到邻近区间的接触网上。（2）接触网架在电气化铁道上空，向电力机车供电的输电线路。架空式接触网组成2、电力机车电力机车由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备等组成。机车的走行部为两台三轴转向架。

电力机车是靠顶部升起的受电弓从接触网上取得电能后并转换成机械能牵引列车运行的。我国目前使用的干线电力机车主要是国产韶山型系列交－直流电力机车。2、电力机车电力机车的电气设备及其电路（1）主电路：受电弓主断路器主变压器调压装置电抗器（2）辅助电路（3）控制电路电力机车的电气设备及其电路思考与练习1.电力机车主要由

、

、

车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。2.电力机车的电气设备主要由三条电路:

、

和

。3.电力机车上的主电路的电气设备依次是：受电弓、主断电路、

调压装置、

、

、制动电阻。第五节、电气化铁道供电系统三、电力机车采用电力机车牵引的铁道称为电气化铁道。电气化铁道由牵引供电系统和电力机车两部分组成。1、牵引供电系统将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为电气化铁道的牵引供电系统，牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。（1）牵引变电所将电力系统高压输电线传来的110kV的三相交流电，转换为单向交流电，并传送到邻近区间的接触网上。（2）接触网架在电气化铁道上空，向电力机车供电的输电线路。架空式接触网组成2、电力机车电力机车由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备等组成。机车的走行部为两台三轴转向架。

电力机车是靠顶部升起的受电弓从接触网上取得电能后并转换成机械能牵引列车运行的。我国目前使用的干线电力机车主要是国产韶山型系列交－直流电力机车。2、电力机车电力机车的电气设备及其电路（1）主电路：受电弓主断路器主变压器调压装置电抗器（2）辅助电路（3）控制电路电力机车的电气设备及其电路思考与练习1.电力机车主要由

、

、

车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。2.电力机车的电气设备主要由三条电路:

、

和

。3.电力机车上的主电路的电气设备依次是：受电弓、主断电路、

调压装置、

、

、制动电阻。第六节、机车检修与运用四、机车的检修与运用机车检修机务段是设在铁路沿线负责机车检修和运用工作的基层生产单位，一般设在编组站或区段站上。在机车交路的折返点，还应设有机务折返段。机务段的工作和设备机车运用(locomotiverouting)机车交路机车固定担当运输任务的周转区段，叫做机车交路（也叫牵引区段）。我国铁路的机车运转主要有肩回运转制和循环运转制。乘务制度和乘务方式机车乘务制是机车乘