子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造

1、子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 項目四：機車運用項目四：機車運用 子項目一：內(nèi)燃機車的基本構(gòu)造 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 上次課主要內(nèi)容 一、如何識別不同車輛？ 二、如何標識車輛參數(shù)？ 三、車輛維護及檢修管理？ 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 本次課主要內(nèi)容 了解機車的作用、發(fā)展及分類 掌握內(nèi)燃機車柴油機的工作原理 掌握電力傳動內(nèi)燃機車結(jié)構(gòu)、傳動過程和電 力傳動內(nèi)燃機車能量轉(zhuǎn)換的原理 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 機車的作用 作用：機車是鐵路運輸?shù)幕緞恿Α?由于鐵路車輛都不具備動力裝置，需要把 客車或貨車連掛成列，由機車牽引沿著鋼 軌運行。在車站上，車輛的轉(zhuǎn)線以及貨場 取送車輛等各項調(diào)車作業(yè)，也要由

2、機車完 成。因此，必須保證提供足夠數(shù)量的牽引 性能良好的機車；還必須加強對機車的保 養(yǎng)與檢修工作，以及對機車的運用進行合 理的組織。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 機車的分類 分類：蒸汽機車、內(nèi)燃機車、電力機車 從1825年世界上第一條鐵路誕生起，鐵路客貨運 輸任務(wù)都由蒸汽機車來承擔(dān)，蒸汽機曾在鐵路發(fā) 展史上起過重要作用。在將近兩個世紀的時間內(nèi)， 雖然蒸汽機車不斷得以改進和提高，但不易再提 高機車的功率與速度，影響發(fā)展。因此，美國于 1960年，英國于1968年，法國于1962年，日本于 1975年，德國和前蘇聯(lián)于1977年相繼停用，我國 也于1988年停止生產(chǎn)，逐漸被內(nèi)燃機車和電力機 車所取代

3、。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 蒸汽機車 1804年，英國工程師特里維雪克研制出一臺單缸 蒸汽機車。 因為當(dāng)時使用木材燒火作燃料，所以叫“火車” 。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 1825年9月27日，英國人斯 蒂芬森制造的“運動號” 蒸汽機車在世界上第一條 鐵路英國的斯托克 頓達林頓的線路上行駛。 斯蒂芬森親自操縱機車在 歡呼聲中出發(fā)。這就是人 類歷史上第一列用蒸汽機 車牽引在鐵路上行駛的旅 客列車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 我國使用過的蒸汽機車 解放型1952年7月26日，四方鐵路工廠 制造出我國的第一臺蒸汽機車，命名 為解放型。從此結(jié)束了中國不能制造 機車的歷史。 和平型1956年9月

4、18日，大連機車工廠 試制成功和平型貨運蒸汽機車，于同 年11月6日首先在濟南機務(wù)段投入運行。 勝利型1956年，四方機車車輛工廠生 產(chǎn)了第一臺勝利型客運蒸汽機車，年 內(nèi)交天津機務(wù)段運營。 建設(shè)型1957年，大連機車車輛工廠研 制成功干線貨運建設(shè)型蒸汽機車，第 一臺機車的編號為5001號。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 人民型1958年，四方機車車輛工廠制成人民型干 線客運蒸汽機車，第一臺被編為1001號。 躍進型1958年，濟南機車廠制造出躍進型調(diào)車用 蒸汽機車，該機型在唐山、牡丹江、武昌等鐵路 工廠均有生產(chǎn)。 上游型1960年，唐山機車車輛工廠研制出上游型 工礦用小型蒸汽機車。它是我國目前仍

5、在生產(chǎn)的 少量小型蒸汽機車之一。 前進型1964年，大同機車工廠對和平型機車進行 了重新設(shè)計和改進，新產(chǎn)機車定名前進型?！拔?革”初期曾更名“反帝型”，1971年恢復(fù)原名。 此外，我國在50年代末，60年代初還生產(chǎn)過少量 的星火型、工建型、蓉建型、紅旗型等適合工礦 調(diào)車使用的蒸汽機車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 幾種主要蒸汽 機車介紹 1952年7月，四方廠試制成功1臺解放型蒸汽機車。它的誕 生，揭開了我國蒸汽機車制造史上的新篇章。1956年10月， 鐵道部組織有關(guān)單位對3臺解放型蒸汽機車進行技術(shù)改造， 解放型干線貨運蒸汽機車，曾由四方廠、大連廠和齊齊哈 爾廠進行批量生產(chǎn)。直至1960年，該

6、型機車停止生產(chǎn)，共 計生產(chǎn)了455臺。 “解放”(代號JF)這一名稱是1959年變更機車型名后，對 軸式為1-4-1的型(天皇，MA，米卡度)機車的統(tǒng) 一規(guī)范名稱。無論是國內(nèi)新仿制的，還是從日偽和民國說 什么接收來的外國進口的老型，都改稱JF型，區(qū)分的 標志是：車號在2101 2500號及4001號以上的是國產(chǎn)仿制 車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 勝利型蒸汽機車是四方廠于1956年制成的客運機車。編號 從601號開始，到1959年停產(chǎn)為止，共計生產(chǎn)了151臺。勝 利型干線客運蒸汽機車投人運用后，使長途直達旅客列車 擴大了編組，客車數(shù)量由9輛增至13輛，取得了很好的社 會經(jīng)濟效益。 “勝利”(

7、代號SL)這一名稱是1959年變更機車型名后，對 軸式為2-3-1的型(太平洋，PF,RM)機車的統(tǒng)一規(guī) 范名稱。區(qū)分的標志是:ST型600號以上的機車是四方機車 車輛工廠的仿制車，600號以下的主要是日偽時期的型機 車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 建設(shè)型蒸汽機車為干線貨運、調(diào)車及小轉(zhuǎn)用機車，是大連 廠在己經(jīng)初步改造的解型 (代號門31)蒸汽機車的基礎(chǔ)上進 行代化改造設(shè)計開發(fā)成功的。1957年7月制成功第一臺機 車，并于同年9月投人批生產(chǎn)。其后戚墅堰廠也開始批量 生產(chǎn)這種車。至1965年大連和戚墅堰兩廠共生產(chǎn)型機車 1071臺。大同廠和二七機車車輛也生產(chǎn)了一部分。該型機 車總共生產(chǎn)了16臺。

8、 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 代號HP的和平型，是我國自行設(shè)計制造的大功率蒸汽機 車。軸式為1-5-1，機車與煤水車全長26023毫米(聯(lián)掛4軸 煤水車)、29180毫米(聯(lián)掛6軸煤水車)，機車空重 119.29噸， 輪周功率2191.8千瓦，構(gòu)造時速80公里廠小時。大連機車 車輛工廠于1956年制造出第一臺，以后有多家工廠生產(chǎn)此 型機車，1964年后由大同機車工廠獨家生產(chǎn)。 1966年車名 改為反帝型，1971年定名為前進型，代號QJ，取自“革 命是人類歷史前進的火車頭”這句名言。至1988年12月停 產(chǎn)止，全國共生產(chǎn)包括和平、反帝、前進3種名稱的此種 機車4714臺(其中9臺為寬軌)，接近

9、全國制造的各種蒸汽機 車總數(shù)的一半。此種機車配屬全國當(dāng)時的8個鐵路局，共 100多個機務(wù)段及路外40余個單位。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 上游（SY）型1147號蒸汽機車，唐山機車車輛工 廠，1960年 。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 躍進（YJ）型124號蒸汽機車，濟南機車工 廠，1960年 。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 人民（RM）型1086號蒸汽機車，四方機車車輛廠， 1958年 。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 前進（QJ）型蒸汽機車，大同機車廠，1988年 。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 內(nèi)燃機車發(fā)展史及機車的結(jié)構(gòu)原理 內(nèi)燃機車（diesel locomotive）以內(nèi)燃機作為 原

10、動力，通過傳動裝置驅(qū)動車輪的機車。 根據(jù)機車上內(nèi)燃機的種類，可分為柴油機 車和燃氣輪機車。由于燃氣輪機車的效率 低于柴油機車以及耐高溫材料成本高、噪 聲大等原因，所以其發(fā)展落后于柴油機車。 在中國，內(nèi)燃機車的概念習(xí)慣上指的是柴 油機。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 20世紀初，國外開始探索試制內(nèi)燃機車。1924年， 蘇聯(lián)制成一臺電力傳動內(nèi)燃機車，并交付鐵路使 用。同年，德國用柴油機和空氣壓縮機配接，利 用柴油機排氣余熱加熱壓縮空氣代替蒸汽，將蒸 汽機車改裝成為空氣傳動內(nèi)燃機車。1925年，美 國將一臺220 kW電傳動內(nèi)燃機車投入運用，從事 調(diào)車作業(yè)。30年代，內(nèi)燃機車進入試用階段。直 流電力傳

11、動、液力變扭器等廣泛采用，并開始在 內(nèi)燃機車上采用液力耦合器和液力變扭器等液力 傳動裝置的元件，但內(nèi)燃機車仍以調(diào)車機車為主。 30年代后期，出現(xiàn)了一些由功率為9001 000 kW 單節(jié)機車多節(jié)連掛的干線客運內(nèi)燃機車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 第二次世界大戰(zhàn)以后，因柴油機的性能和制造技 術(shù)迅速提高，內(nèi)燃機車多數(shù)配裝了廢氣渦輪增壓 系統(tǒng)，功率比戰(zhàn)前提高約50%，配置直流電力傳 動裝置和液力傳動裝置的內(nèi)燃機車的發(fā)展加快了。 到了20世紀50年代，內(nèi)燃機車數(shù)量急驟增長。60 年代期，大功率硅整流器研制成功，并應(yīng)用于機 車制造，出現(xiàn)了交直流電力傳動的2 940 kw內(nèi) 燃機車。在70年代，單柴油機

12、內(nèi)燃機車功率已達 到4 410kW。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)邦德國在 1971年試制出1 840 kW的交一直一交電力傳動內(nèi) 燃機車，從而為內(nèi)燃機車和電力機車的技術(shù)發(fā)展 提供了新的途徑。內(nèi)燃機車隨后的發(fā)展，表現(xiàn)為 在提高機車的可靠性、耐久性和經(jīng)濟性，以及防 止污染、降低噪聲等方面不斷取得新的進展。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 中國從1958年開始制造內(nèi)燃機車，先后有東風(fēng)型 等3種型號機車最早投入批量生產(chǎn)。1969年后相繼 批量生產(chǎn)了東風(fēng)4等15種新機型，同第一代內(nèi)燃機 車相比較，在功率、結(jié)構(gòu)、柴油機熱效率和傳動 裝置效率上，都有顯著提高；而且還分別增設(shè)了 電阻制動或液力制動和液力換向、機車各系統(tǒng)

13、保 護和故障診斷顯示、微機控制的功能；采用了承 載式車體、靜液壓驅(qū)動等一系列新技術(shù)；機車可 靠性和使用壽命方面，性能有很大提高。東風(fēng)11 客運機車的速度達到了160km/h。在生產(chǎn)內(nèi)燃機 車的同時，中國還先后從羅馬尼亞、法國、美國、 德國等國家進口了不同數(shù)量的內(nèi)燃機車，隨著鐵 路高速化和重載化進程的加快，正在進一步研究 設(shè)計、開發(fā)與之相適應(yīng)的內(nèi)燃機車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 我國最新一代內(nèi)燃機車和諧5型（HXN5型） 內(nèi)燃機車11月25日正式在中國南車下線。中國南 車戚墅堰機車有限公司與美國通用電氣（GE）公 司合作研發(fā)生產(chǎn)了目前我國功率最大的交流傳動 內(nèi)燃機車，是目前我國功率最大的交流

14、傳動內(nèi)燃 機車。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 內(nèi)燃機車分類、結(jié)構(gòu) 分類：分類：按用途可分客運、貨運、調(diào)車內(nèi)燃機車。 接走行部形式分為車架式和轉(zhuǎn)向架式。 按傳動方式分為機械傳動、液力傳動、電力傳動 內(nèi)燃機車。 現(xiàn)代機車多采用電力和液力傳動。電力傳動內(nèi)燃 機車又可分為直流電力傳動和交直流電力傳動 和交直交電力傳動。 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：內(nèi)燃機車由柴油機、傳動裝置、輔助 裝置、車體走行部（包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架 等）、制動裝置和控制設(shè)備等組成。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 機車柴油機 機車柴油機：機車柴油機：是內(nèi)燃機車的動力裝置，柴油機是一 種壓燃式內(nèi)燃機。主要結(jié)構(gòu)特點包括汽缸數(shù)、汽缸 排列形式、汽

15、缸直徑、活塞沖程、增壓與否等?，F(xiàn) 代機車用的柴油機都配裝廢氣渦輪增壓器，以利用 柴油機廢氣推動渦輪壓氣機，把提高了壓力的空氣 經(jīng)中間冷卻器冷卻后送入柴油機進氣管，從而大幅 度提高了柴油機功率和熱效率。柴油機工作有四沖 程和二沖程兩種方式，同等轉(zhuǎn)速的四沖程機的熱效 率一般高于二沖程，所以大部分采用四沖程。從轉(zhuǎn) 速來看，分為高速機（1500 r/min左右）、中速機 （1000 r/min）和低速機（中速機轉(zhuǎn)速以下）。為滿 足各種功率的需要，生產(chǎn)有相同汽缸直徑和活塞的 各種缸數(shù)的產(chǎn)品。功率較小用6缸、8缸直列或8缸V 型，功率較大用12、16、18和20缸V型，其中以12、 16缸的最為常用。 子

16、項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 電力傳動內(nèi)燃機車的傳動過程 及能量轉(zhuǎn)換的原理 傳動裝置傳動裝置 為使柴油機的功率傳到動軸上能符合機車牽引要 求而在兩者之間設(shè)置的媒介裝置。柴油機扭矩 轉(zhuǎn)速特性和機車牽引力速度特性完全不同，不 能用柴油機來直接驅(qū)動機車動輪：（1）柴油機 有一個最低轉(zhuǎn)速，低于這個轉(zhuǎn)速就不能工作，柴 油機因此無法啟動機車；（2）柴油機功率基本 上與轉(zhuǎn)速成正比，只有在最高轉(zhuǎn)速下才能達到最 大功率值，而機車運行的速度經(jīng)常變化，使柴油 機功率得不到充分利用；（3）柴油機不能逆轉(zhuǎn)， 機車也就無法換向。所以，內(nèi)燃機車必須加裝傳 動裝置來滿足機車牽引要求。常用的傳動方式有 機械傳動、液力傳動和電力傳動

17、。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 機械傳動裝置是由離合器、齒輪變速箱、軸減 速箱等組成的。因其功率受到限制，在鐵路內(nèi)燃 機車中不再采用。 液力傳動裝置主要由液力傳動箱、車軸齒輪箱、 萬向軸等組成。液力變扭器（又稱變矩器）是液 力傳動機車最重要的傳動元件，由泵輪、渦輪、 導(dǎo)向輪組成。泵輪和柴油機曲軸相連，泵輪葉片 帶動工作液體使其獲得能量，并在渦輪葉片流道 內(nèi)流動中將能量傳給渦輪葉片，由渦輪軸輸出機 械能做功，通過萬向軸、車軸齒輪箱將柴油機功 率傳給機車動輪；工作液體從渦輪葉片流出后， 經(jīng)導(dǎo)向輪葉片的引導(dǎo)，又重新返回泵輪。液力傳 動機車（圖2）操縱簡單、可靠，特別適用于多 風(fēng)沙和多雨的地帶。 子項

18、目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 電力傳動分為三種：（a）直流電力傳動裝置。 牽引發(fā)電機和電動機均為直流電機，發(fā)動機帶動 直流牽引發(fā)電機，將直流電直接供各牽引直流電 動機驅(qū)動機車動輪。（b）交直流電力傳動裝 置。發(fā)動機帶動三相交流同步發(fā)電機，發(fā)出的三 相交流電經(jīng)過大功率半導(dǎo)體整流裝置變?yōu)橹绷麟姡?供給直流牽引電動機驅(qū)動機車動輪。（c）交 直交流電力傳動裝置。發(fā)動機帶動三相同步交 流牽引發(fā)電機，發(fā)出的交流通過整流器到達直流 中間回路，中間回路中恒定的直流電壓通過逆變 器調(diào)節(jié)其振幅和頻率，再將直流電逆變成三相變 頻調(diào)壓交流電壓，并供給三相異步牽引電動機驅(qū) 動機車動輪。電力傳動機車的應(yīng)用最為廣泛。 子項目一：內(nèi)燃機車基本構(gòu)造 車體、走行部 包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架等基礎(chǔ)部件。 車架是機車的骨干，安裝動力機、車體、彈簧裝置的基 礎(chǔ)。車架為一矩形鋼結(jié)構(gòu)，由中梁、側(cè)梁、枕梁、橫梁等 主要部分組成，上面安裝有柴油機、傳動裝置、輔助裝置 和車體（包括司機室），下面由兩個轉(zhuǎn)向架支撐并與車架 相連，車架中梁前后兩端的中下部裝設(shè)車鉤、緩沖裝置。 車架承受荷載最大，并傳遞牽引力使列車運行，因此，車 架必須有足夠的強度和剛度。 車體是車架上部的外殼，起保護機車上的人員和機器設(shè) 備不受風(fēng)、沙、雨雪的侵襲和防寒作用。按其承受載荷情 況，分為整體承載式和非整體承車體；按其外形分為罩式 和棚式車體。 轉(zhuǎn)向架是機車的走行裝