鐵路運輸設(shè)備論文

1、摘要鐵路是我國國民經(jīng)濟的大動脈，對于實現(xiàn)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的宏偉目標， 起著極為重要的作用。雖然中國鐵路旅客列車的運行速度和試驗速度一直在不斷 提高，機車車輛裝備不斷進步，但與國外先進技術(shù)相比，仍然有很大的差距。本文從技術(shù)的角度分析了鐵路機車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、介紹了鐵路設(shè)備的現(xiàn) 狀，并對其進行了展望，最后對鐵路運輸組織進行了分析和展望。關(guān) 鍵詞：鐵路、機車、設(shè)備、運輸組織、展望 TOC o 1-5 h z 引言3第1章 鐵路機車現(xiàn)狀和展望.4 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.1內(nèi)燃機車4 HYPERLINK l bookmark7 o Cu

2、rrent Document 1.2電力機車4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.3客車4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.4動車組51.5高鐵5第2章 鐵路機車設(shè)備現(xiàn)狀與展望6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.1機車制動系統(tǒng)6 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2.2機車安全監(jiān)測系統(tǒng)6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.3密接

3、式車鉤6 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.4鋁合金車體6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第3章 鐵路運輸組織的現(xiàn)狀與展望8 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 3.1我國鐵路運輸組織現(xiàn)狀8 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.2我國鐵路運輸組織的展望8總結(jié)9致謝10 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 參考文獻11鐵路是我國國民經(jīng)濟的大動脈

4、，對于實現(xiàn)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的 宏偉目標，起著極為重要的作用。雖然中國鐵路旅客列車的運行速度 和試驗速度一直在不斷提高，機車車輛裝備不斷進步，但與國外先進 技術(shù)相比，仍然有很大的差距。面對中國鐵路要實現(xiàn)跨越式發(fā)展的要 求，鐵路機車車輛裝備也需要有所作為、有所突破，以擔負起歷史所 賦予的重任。本文從技術(shù)的角度分析鐵路設(shè)備現(xiàn)狀，針對今后鐵路運輸設(shè)備、 技術(shù)發(fā)展方向和組織管理等方面，探討鐵路運輸?shù)陌l(fā)展方向。1.1內(nèi)燃機車世界上生產(chǎn)和使用內(nèi)燃機車最多的地區(qū)當推北美、俄羅斯和中國。20世紀 90年代隨著三相交流傳動技術(shù)在內(nèi)燃機車上使用的成功，美國內(nèi)燃機車技術(shù)發(fā) 展主要體現(xiàn)在機車功率大幅度提高。新一代大功

5、率內(nèi)燃機車主要體現(xiàn)在大功率機 車柴油機、三相交流傳動技術(shù)、微機控制及診斷技術(shù)、徑向轉(zhuǎn)向架等方面的技術(shù) 發(fā)展。我國內(nèi)燃機車從1958年開始生產(chǎn)至今已經(jīng)歷54年的發(fā)展歷程。在最近20 年內(nèi)，我國內(nèi)燃機車取得了豐碩成果。批量生產(chǎn)的貨運內(nèi)燃機車有df4B、df4C、 df8等型號；客運內(nèi)燃機車有DF4D、df9、df11等。目前內(nèi)燃機車的發(fā)展趨勢為：采用微機自動檢測、控制與故障診斷技術(shù)；采 用交流傳動技術(shù)；貨運機車采用徑向轉(zhuǎn)向架；客運機車采用高速、準高速或徑向 轉(zhuǎn)向架；采用新型電子噴射高強化大功率、低污染柴油機。1.2電力機車幾十年來，我國電力機車的發(fā)展基本上適應(yīng)了我國電氣化鐵路發(fā)展的需求。 交流傳動

6、的發(fā)展已經(jīng)進人了成熟期，交流傳動已經(jīng)占據(jù)電力機車主導地位，尤其 是在鐵路高速和重載牽引方面顯示了很大的優(yōu)越性。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展， 出現(xiàn)了采用調(diào)節(jié)頻率和電壓的交流電機調(diào)速方式，從而進入了現(xiàn)代交直交傳動的 時代。交流傳動技術(shù)是當代鐵路機車高技術(shù)的標志。目前電力機車的的發(fā)展方向為：與交流傳動技術(shù)同步開發(fā)微機自動檢測、控 制與故障診斷系統(tǒng)。1.3客車鐵路客車是指載運旅客的車輛、為旅客提供服務(wù)的車輛?？蛙嚪譃槁每瓦\送、 旅客服務(wù)和特殊用途等3種車輛。目前，我國客車根據(jù)用途的不同，主要有如下 幾種：硬座車、軟座車、硬臥車、軟臥車、行李車、餐車、郵政車、試驗車。鐵 路客車上為旅客提供方便、舒適和安全的

7、旅行生活條件而設(shè)置的各種設(shè)備。包括 照明、采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)、供電、衛(wèi)生等設(shè)備。我國的客車技術(shù)發(fā)展應(yīng)從兩方面著手，一方面是緊跟世界先進客車技術(shù)水 平，研究開發(fā)節(jié)能減耗的新型客車，另一方面要不斷提高既有客車速度和性能。1.4動車組快速動車組成為連接各大城市，尤其是連接人口密集地區(qū)的有利交通手段。 動車組是一種不需要更換機車列車不必調(diào)頭就可以在鐵道線上穿梭運行的列車， 其折返時所需時間很少，效率大大提高，特別有利于實行公交化的鐵路旅客運輸 方式，在當代社會中可以發(fā)揮極大的作用，我國的動車已經(jīng)得到了廣泛的采用。中國鐵路在高速動車組基礎(chǔ)設(shè)施建造技術(shù)和既有線提速技術(shù)等方面都達到 了世界先進水平。在動車

8、組技術(shù)方面成功搭建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的時速350公 里動車組技術(shù)平臺，實現(xiàn)了國產(chǎn)時速350公里動車組批量化生產(chǎn)，在高速鐵路的 固定設(shè)施、系統(tǒng)集成、運營管理、環(huán)境保護等方面實現(xiàn)了一系列重大技術(shù)創(chuàng)新， 形成了具有我國特色的高速鐵路技術(shù)標準體系。但是我國的相關(guān)技術(shù)與世界先進 國家的技術(shù)相比還存在一定差距，許多零部件需要從國外進口，因此仍需要努力。 1.5高鐵高速鐵路一般是指運行速度達200公里/小時以上的鐵路，是由適合于高速 運行的基礎(chǔ)設(shè)施、固定設(shè)備、移動設(shè)備、完善且科學的安全保障系統(tǒng)和運輸組織 方法有機結(jié)合起來的龐大的系統(tǒng)工程，是當代高新技術(shù)的綜合集成。2008年， 中國擁有了第一條時速超過300

9、公里的高速鐵路一一京津城際鐵路，拉開了中國 高速鐵路建設(shè)和運營的序幕，2009年中國開通武廣客運專線。2012年，京廣高 鐵開通。目前中國所掌握的高鐵技術(shù)有車體設(shè)計和空氣動力學；高速道岔（250公里， 部分進口）；板式軌道；列控系統(tǒng)（部分芯片進口）；逆變器，變流器，電動機（部 分零件進口）。沒有掌握的主要是軸承和車輪。相比于我國已擁有自主知識產(chǎn)權(quán) 高速動車組技術(shù)的現(xiàn)實，配套軸承的國產(chǎn)化應(yīng)用仍是空白，這于正力求高端的裝 備制造業(yè)是一處短板。作為高鐵基礎(chǔ)零部件的高速列車軸承領(lǐng)域，瑞典SKF、德 國FAG、日本NTN等國際巨頭正牢牢占據(jù)著中國市場。因此，我國在這方便仍 需不斷鉆研，提高自主研發(fā)水平。

10、2.1機車制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)包括制動控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動系統(tǒng)和供風系統(tǒng)3個部分。傳統(tǒng)的制 動系統(tǒng)是空氣制動系統(tǒng)，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，壓縮空氣作為指令傳遞介質(zhì)的功 能逐漸被電信號所取代，但其作為產(chǎn)生制動力的介質(zhì)，仍被保留在現(xiàn)代的制動系 統(tǒng)中，并且壓縮空氣產(chǎn)生的制動力成為現(xiàn)代制動系統(tǒng)最后的安全手段。目前鐵路機車的制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為：采用微機控制的直通式制動機。微 機控制的制動系統(tǒng)在國外已經(jīng)相當成熟，也是我國制動機發(fā)展的一個方向。微機 控制的直通式制動機是智能化設(shè)備，特別是數(shù)字式，是制動機發(fā)展中的一個跨越 產(chǎn)品。2.2機車安全監(jiān)測系統(tǒng)為使鐵路機車的運營具有較高的效率，國外機車配置了車載安全監(jiān)測系統(tǒng)。

11、所謂車載安全監(jiān)測系統(tǒng)，是對機車的各個重要的子系統(tǒng)進行實時監(jiān)測、實時記錄、 實時報告、實時管理的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)立是充分依靠現(xiàn)代高科技手段通過設(shè)備 來確保機車行車安全并提示維修的，可以及早發(fā)現(xiàn)問題、及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運用過 程中的退化狀況。以車載微機控制系統(tǒng)為主，實施對列車及其各種設(shè)備的控制、 操縱和指揮。控制車輛設(shè)備信息，包括空調(diào)、照明、車門等等信息的監(jiān)測、診斷 和維護，實時監(jiān)測牽引電機的電壓、電流、車軸轉(zhuǎn)速等，在線記錄的儀器、設(shè)備 異常狀態(tài)，以及設(shè)備故障及維修信息等。2.3密接式車鉤我國鐵路提速以后，客車沖動問題一直困擾著客車界，主要原因是提速客車 采用的自動車鉤，即使是小間隙車鉤，其間隙也是必

12、然存在的。加上調(diào)速控制、 緩沖器等問題使車輛間的沖動加劇。因此客車采用密接車鉤是提速后的必然趨 勢。2.4鋁合金車體車體承載結(jié)構(gòu)的主要問題是減重和防腐。國外車體承載結(jié)構(gòu)從原來的碳鋼結(jié) 構(gòu)經(jīng)不銹鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展到現(xiàn)在，進入了鋁合金結(jié)構(gòu)的時代。鋁合金結(jié)構(gòu)也經(jīng)過了幾代的發(fā)展，首先是按鋼結(jié)構(gòu)的特點直接以鋁材代之，接著采用鋁型材結(jié)構(gòu)，而后 是鋁蜂窩結(jié)構(gòu)、大型擠壓型材，現(xiàn)在已經(jīng)進入了中空雙表面大型鋁合金擠壓型材。 按中國客車的長度鋁合金車體可以做到8.59 t，而鋼結(jié)構(gòu)車體則需要11.513 t，減重約25%，因此我國的車體承載結(jié)構(gòu)也需要進行這方面的改進。第3章 鐵路運輸組織的現(xiàn)狀與展望3.1我國鐵路運輸組織現(xiàn)

13、狀與世界其他國家高速鐵路相比中國高速鐵路有顯著不同，運輸組織更為復 雜。一是數(shù)量多、規(guī)模大。二是不同速度等級并存。三是骨干網(wǎng)與城際網(wǎng)相互融 合。四是列車運行組織方式多樣。目前，中國鐵路仍然是交通運輸?shù)囊粋€重要方式，因此我國應(yīng)該針對中國鐵 路的特點，積極探索實踐，建立符合中國鐵路特點的安全高效的運輸組織模式， 保證鐵路運營安全有序。3.2我國鐵路運輸組織的展望1列車開行方式主要的思路應(yīng)體現(xiàn)高密度、公交化；同一條鐵路盡量采用同一速度等級、同 一型號的動車組；鐵路跨線旅客以換乘為主，實現(xiàn)零距離換乘和無縫銜接；日常 運輸保證高正點率。2調(diào)度指揮系統(tǒng)調(diào)度指揮綜合化，建立全線行車、車組、客服、供電、施工、

14、應(yīng)急指揮體系， 通過信息采集、遠程監(jiān)視、信息共享和遠程控制等信息化手段，實行行車指令統(tǒng) 一下達和全線信息的集中匯集與傳遞。3乘車方便、買票靈活未來的發(fā)展方向為：換乘方便快捷，打造現(xiàn)代化客運樞紐和旅客中轉(zhuǎn)換乘中 心，鐵路客站與城市公交系統(tǒng)融為一體，旅客可以在站內(nèi)換乘鐵路、地鐵、公共 汽車。購票方便靈活，推行“鐵路交通卡”，旅客提前購卡儲值，乘車時直接刷 卡進出站。4應(yīng)急處置管理建立安全監(jiān)測系統(tǒng)。在鐵路沿線安設(shè)風、雨、雪等監(jiān)測系統(tǒng)，在易發(fā)生塌方 落石的地段加裝視頻監(jiān)控設(shè)施，動態(tài)收集沿線運行環(huán)境數(shù)據(jù)，并自動發(fā)送預警信 息，按相應(yīng)級別控制列車運行。制定設(shè)備故障、災(zāi)害天氣、線路障礙、運行晚點等幾十種非正

15、常情況的應(yīng)急 預案，編制應(yīng)急流程手冊，提高應(yīng)急處置能力。本文的研究內(nèi)容包括：對鐵路機車、設(shè)備、組織的現(xiàn)狀進行了簡要介紹，并 對其將來的發(fā)展進行了展望。通過本次的論文寫作，我對鐵路領(lǐng)域的知識得到了進一步擴展，專業(yè)技能得 到進一步提高，同時增強了綜合分析的能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴肅認真的科 學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。由于時間有限加上個人學識的欠缺，本文也存在 很多的不足之處，希望在今后不斷改進。在這幾年的學習時光中，我取得的所有收獲都離不開曾經(jīng)給予我指導和幫助 的老師，這里我向所有老師表示最衷心的感謝。感謝本專業(yè)所有的同學們，他們在生活和學習上給了我很大的幫助。祝他們 學業(yè)有成，工作宏圖大展！在未來的工作中，我一定不辜負這些曾經(jīng)給予我關(guān)心和幫助的師長、同學和 家人的殷切期望，努力工作、服務(wù)社會！參考文獻1繆根欣.鐵路運輸設(shè)備現(xiàn)狀分析J.交通運輸，2005, (11)余興源.鐵路設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)J.綜合運輸，2007, (12)陶丹.我國鐵路運輸與航空運輸?shù)谋容^研究J.交通企業(yè)管