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鐵道概論全套PPT課件單元一緒論單元二鐵路運(yùn)輸基本設(shè)備單元三鐵路運(yùn)輸組織單元四高速鐵路和重載運(yùn)輸單元一緒論任務(wù)1現(xiàn)代交通運(yùn)輸任務(wù)2鐵路的建設(shè)與發(fā)展任務(wù)一現(xiàn)代交通運(yùn)輸什么是交通運(yùn)輸?作用和意義?交通運(yùn)輸是指使人或物發(fā)生所在位置的變化的過程。是生產(chǎn)生活順利進(jìn)行的必要條件,是生產(chǎn)過程在流通領(lǐng)域的繼續(xù),并參與社會物質(zhì)財(cái)富的創(chuàng)造。賣不出賣出去現(xiàn)代交通運(yùn)輸作用:日常生活中,交通運(yùn)輸還是人員和貨物流通必不可少的手段,進(jìn)出口貨物,回家探親,商業(yè)活動(dòng),學(xué)術(shù)討論,國際會議,就少不了要乘坐交通工具。交通運(yùn)輸主要的方式:交通運(yùn)輸?shù)男再|(zhì):交通運(yùn)輸業(yè)是兼有商業(yè)服務(wù)性質(zhì)的物質(zhì)生產(chǎn)部門。與工業(yè)、農(nóng)業(yè)等基本物質(zhì)生產(chǎn)部門相比,運(yùn)輸生產(chǎn)不改變勞動(dòng)對象的性質(zhì)和形態(tài),只是改變旅客和貨物在空間的位置,以保證社會經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行?,F(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)奶卣?.鐵路運(yùn)輸:運(yùn)輸能力大速度快可全天候運(yùn)營,受氣候條件限制較小環(huán)境污染小,單位能源消耗較少2.公路運(yùn)輸:機(jī)動(dòng)靈活投資少,資金周轉(zhuǎn)快投資回收周期短技術(shù)改造較容易現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)奶卣?.水路運(yùn)輸水上運(yùn)輸具有占地少運(yùn)量大投資省運(yùn)輸成本低4.航空運(yùn)輸:速度快有一定的機(jī)動(dòng)性不受山川地貌、河流湖泊等限制現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)奶卣?.管道運(yùn)輸:運(yùn)送能力大效率高成本低能耗小占地少、不受地形坡度限制、不受氣候影響、能長期穩(wěn)定運(yùn)行、沿線不產(chǎn)生噪聲且漏失污染少任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展一、世界鐵路的發(fā)展1、萌芽期(1825—1900)1825年英國修建了斯托克頓至達(dá)林頓的鐵路,這是世界上第一條蒸汽機(jī)車牽引的鐵路。它的出現(xiàn),標(biāo)志著近代鐵路運(yùn)輸業(yè)的開端,使陸上交通運(yùn)輸邁入了以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的新紀(jì)元。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展一、世界鐵路的發(fā)展2、蓬勃發(fā)展期(1900—1945)
這一時(shí)期,鐵路迅速地發(fā)展成為陸上運(yùn)輸?shù)墓歉?,加上其?dú)占性,使得鐵路業(yè)者成為運(yùn)輸業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者,坐享超額利潤的甜美果實(shí),大批的投資人紛紛開始在各地修建鐵路。
以美國為例,1916年全美國鐵路營業(yè)里程達(dá)到歷史上的最高峰,共408745km,鐵路業(yè)者也有1085家之多。到了1941年,全世界的鐵路總長度已達(dá)約126萬km,其中美洲占了47%,歐洲占了33%。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展一、世界鐵路的發(fā)展3、衰退期(1946—1964)二戰(zhàn)以后,汽車被廣泛地使用。在鐵路方面服務(wù)水準(zhǔn)每況愈下,再加上鐵路的可及性不及公路高,因而逐漸遭到各國政府的漠視,甚至制定許多法案限制鐵路業(yè)者的營運(yùn),以避免鐵路業(yè)者獲取不當(dāng)?shù)莫?dú)占利潤。在這些不利因素影響下,鐵路運(yùn)輸營運(yùn)量開始大幅度衰退。
以美國為例,到了1955年鐵路長度約剩下35萬km,1965年時(shí),鐵路又減少了4萬km,鐵路公司減少為552家,鐵路客運(yùn)量僅占1940年的20%。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展一、世界鐵路的發(fā)展4、復(fù)蘇期(1964——)
1964年,日本建成了世界上第一條速度為200km/h的高速鐵路——東海道新干線。高速列車的行駛克服了傳統(tǒng)鐵路在行車速度上的限制,行駛于東京及大阪之間,每天平均載客達(dá)45萬人,高峰日則超過百萬人,營運(yùn)7年就將10億美元的建設(shè)成本連本帶利還清,從而重新找回鐵路業(yè)者的希望。近幾年來,日本、法國、德國等國家陸續(xù)完成了更新更快的高速鐵路系統(tǒng),從而徹底改變了鐵路的不良形象。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展三、新中國鐵路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展新中國鐵路建設(shè)中的第一:
我國第一條高速鐵路客運(yùn)專線——秦沈鐵路。全線按時(shí)速200公里設(shè)計(jì),其中有66.8公里的試驗(yàn)段,設(shè)計(jì)時(shí)速要達(dá)到300公里。2003年10月12日,秦沈鐵路作為中國第一條客運(yùn)專線鐵路正式投入運(yùn)行,全長405公里。我國第一條磁懸浮鐵路——上海磁懸浮鐵路。2001年3月1日,中國第一條磁浮列車示范運(yùn)營線工程在上海浦東新區(qū)動(dòng)工興建。全長29.863公里,上下行折返運(yùn)行,全線設(shè)兩個(gè)車站。設(shè)計(jì)最大時(shí)速達(dá)430公里,單向行駛時(shí)間為8分鐘。9節(jié)車廂可坐乘客959人,這是世界上首條投入商業(yè)化運(yùn)營的磁懸浮列車示范線。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展三、新中國鐵路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展新中國鐵路建設(shè)中的第一
我國第一條高等級城際快速鐵路——京津城際高速鐵路。2008年6月24日,國產(chǎn)“和諧號”CRH3型動(dòng)車組列車,在剛剛建成的京津城際鐵路上創(chuàng)造了時(shí)速394.3Km,我國鐵路列車運(yùn)行速度紀(jì)錄。世界上最長的高速鐵路——京滬高速鐵路。2008年4月18日上午,世界一次建成線路最長、標(biāo)準(zhǔn)最高的京滬高速鐵路全線開工。是新中國成立以來一次投資規(guī)模最大的建設(shè)項(xiàng)目,工程總投資2209.4億元。全長1318公里的京滬高速鐵路,設(shè)計(jì)時(shí)速380公里,運(yùn)行時(shí)速350公里,設(shè)計(jì)壽命100年。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展三、新中國鐵路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展新中國鐵路建設(shè)中的第一:
世界海拔最高的鐵路——青藏鐵路。青藏鐵路由青海省省會西寧至西藏自治區(qū)首府拉薩,全長1956公里。海拔4000m以上地段960Km最高處唐古拉山啞口海拔5072m。經(jīng)過連續(xù)多年凍土地段550km。高寒缺氧、多年凍土和環(huán)境保護(hù)是修建青藏鐵路的三大難題。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展三、新中國鐵路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展鐵路網(wǎng)是由相互聯(lián)結(jié)的鐵路干線、支線、聯(lián)絡(luò)線和鐵路樞紐構(gòu)成的鐵路網(wǎng)系統(tǒng)。目前我國已形成了全國以北京為中心,各省以省會為中心伸展線路的鐵路網(wǎng)骨架,連接著許多不同規(guī)模的鐵路樞紐,“十五”期間,重點(diǎn)強(qiáng)化“八縱八橫”路網(wǎng)主骨架的建設(shè)。
截至2017年年底,中國高鐵運(yùn)營里程突破2.5萬公里,占全球高鐵運(yùn)營里程的70%以上。預(yù)計(jì)至2025年,中國高速鐵路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到3.8萬公里,形成“八縱八橫”的高鐵網(wǎng)。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展四、鐵路運(yùn)輸?shù)姆诸惏磋F路線所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)分
1、國家鐵路
國家鐵路是指由中國國務(wù)院鐵路主管部門管理的鐵路,所有友權(quán)和經(jīng)營權(quán)屬于國家,簡稱國鐵。國務(wù)院鐵路主管部門,2013年3月前是指中華人民共和國鐵道部,2013年3月后是指交通部;管理是指對國家鐵路的行政管理。
2、地方鐵路
地方鐵路是指由地方人民政府管理并經(jīng)營的鐵路。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展四、鐵路運(yùn)輸?shù)姆诸惏磋F路線所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)分
3、合資建設(shè)鐵路合資鐵路是由國家、地方政府、其他部委、企業(yè)或其他投資者合資建設(shè)和經(jīng)營的鐵路。4、專用鐵路
專用鐵路是指由企業(yè)或者其他單位管理,專為本企業(yè)或者本單位內(nèi)部提供運(yùn)輸服務(wù)的鐵路。
目前我國共有專用鐵路25000多公里,其中工礦鐵路13000多公里,森林鐵路有9000多公里,其他專用鐵路3000公里。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展四、鐵路運(yùn)輸?shù)姆诸惏磋F路線所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)分
5、鐵路專用線
鐵路專用線是指由企業(yè)或者其他單位管理的與國家鐵路或者其他鐵路線路接軌的岔線。
鐵路專用線也是鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的組成部分。目前鐵路運(yùn)輸?shù)拇笞谖镔Y大多數(shù)是在鐵路專用線裝車。按運(yùn)輸方式分
以運(yùn)輸方式多少為分類標(biāo)準(zhǔn),鐵路運(yùn)輸可分為單一方式運(yùn)輸和鐵路多式聯(lián)運(yùn)。任務(wù)二鐵路的建設(shè)與發(fā)展四、鐵路運(yùn)輸?shù)姆诸惏词欠駹I利為目的為依據(jù):
1、營利性運(yùn)輸
營利性運(yùn)輸是指為社會服務(wù)、發(fā)生各種方式運(yùn)輸費(fèi)用結(jié)算的運(yùn)輸。目前我國的鐵路的客、貨運(yùn)輸都是營利性運(yùn)輸。
2、非營利性運(yùn)輸
非營利性運(yùn)輸是指為本單位服務(wù),不發(fā)生各種方式的運(yùn)輸費(fèi)用結(jié)算的運(yùn)輸。鐵道概論單元一緒論任務(wù)1現(xiàn)代交通運(yùn)輸任務(wù)2鐵路的建設(shè)與發(fā)展任務(wù)一鐵路線路一、鐵路建設(shè)程序
1、立項(xiàng)決策階段
立項(xiàng)決策階段是指鐵路基本建設(shè)項(xiàng)目可行性研究及以前的相關(guān)工作;2、設(shè)計(jì)階段根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告,在定測基礎(chǔ)上開展初步設(shè)計(jì),初步設(shè)計(jì)經(jīng)審查批準(zhǔn)后,開展施工圖設(shè)計(jì)。3、工程實(shí)施階段4、竣工驗(yàn)收階段二、鐵路等級及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1、鐵路等級
注:Mt:百萬噸2、鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括:正線數(shù)目、最小曲線半徑、限制坡度、到發(fā)線有效長度、車站分布、牽引種類、機(jī)車類型、機(jī)車交路和閉塞類型等。三、鐵路的種類
國家鐵路地方鐵路合資建設(shè)鐵路專用鐵路鐵路專用線四、鐵路線路的平面和縱斷面
鐵路線路在空間的位置是用它的中心線來表示的。線路中心線是指距外軌半個(gè)軌距的鉛垂線AB與兩路肩邊緣水平連線CD交點(diǎn)O的縱向連線。鐵路線路示意圖四、鐵路線路的平面和縱斷面
1.鐵路線路的平面
線路空間位置的設(shè)計(jì)是線路平面與縱斷面設(shè)計(jì)。目的在于保證行車安全和平順前提下,適當(dāng)?shù)乜紤]工程投資和運(yùn)營費(fèi)用關(guān)系的平衡。
(1)鐵路線路定線
鐵路的定線受到自然條件的限制鐵路線路定線示意圖
(2)線路的平面線路的平面是指鐵路中心線在水平面上的投影,表明線路的直、曲變化狀態(tài)。在折線轉(zhuǎn)角處,需要用曲線連接。因此,線路的平面由直線和曲線(圓曲線及緩和曲線)組成。(3)曲線要素鐵路線路在轉(zhuǎn)向處所設(shè)的曲線為圓曲線,其基本組成要素有:曲線半徑R,曲線轉(zhuǎn)角α,曲線長L,切線長度T,緩和曲線長度L0。曲線要素圖外軌超高示意圖(4)曲線段的特點(diǎn)外軌超高
為了平衡離心力,使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻,垂直磨耗均等,旅客不因離心加速度而感到不適,將外軌抬高一定程度。外軌超高度是指曲線外軌頂面與內(nèi)軌頂面水平高度之差。(4)曲線段的特點(diǎn)②軌距加寬為防止輪對被軌道楔住或擠翻鋼軌,對于小半徑曲線的軌距要適當(dāng)加寬(R≤350m時(shí),≤15mm),以使機(jī)車車輛能順利通過曲線,并使鋼軌與車輪間的橫向力最小,減少輪軌間的磨耗。曲線加寬示意圖緩和曲線示意圖(5)緩和曲線設(shè)置緩和曲線的原因?yàn)楸WC列車安全運(yùn)行,使線路平順地由直線過渡到圓曲線或由圓曲線過渡到直線,以避免離心力的突然產(chǎn)生和消除,常需要在直線與圓曲線間設(shè)置一個(gè)曲率半徑變化的曲線,這個(gè)曲線稱為緩和曲線。(5)緩和曲線②緩和曲線特點(diǎn)緩和曲線半徑從∞→R(或R→∞),運(yùn)行中列車的離心力逐漸增大(或減?。?。(6)曲線路段對運(yùn)營的影響不同曲線半徑下允許通過的最大速度為:
由上式可知,曲線半徑越小,列車允許通過曲線的速度也越小。(6)曲線路段對運(yùn)營的影響曲線半徑對運(yùn)營的影響如下:①限制列車運(yùn)行速度;②增加輪軌磨耗;③增加軌道設(shè)備;④增加軌道養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。(7)列車運(yùn)行阻力列車在線路上運(yùn)行,總會受到各種阻力,主要有兩大類:⑴基本阻力:這種阻力是指列車在空曠地段沿平、直軌道運(yùn)行時(shí)所受到的阻力。包括車軸與軸承之間、輪軌之間以及鋼軌接頭對車輪的撞擊阻力等?;咀枇υ诹熊囘\(yùn)行時(shí)總是存在的。⑵附加阻力:列車在線路上運(yùn)行時(shí),受到的額外阻力,如坡道阻力、曲線阻力、起動(dòng)阻力等。附加阻力隨列車運(yùn)行條件或線路平、縱斷面情況而定,阻力方向與列車運(yùn)行方向相反。(7)列車運(yùn)行阻力附加曲線阻力的大小,我國通常用下列經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算,即:(N/KN)
式中Wr:——單位曲線阻力(N/KN),即列車每一噸重量所攤到的曲線附加阻力值;
R——曲線半徑(m),
600——根據(jù)試驗(yàn)得出的常數(shù)。(8)曲線半徑選用曲線半徑越小,曲線阻力越大,運(yùn)營條件就越差,說明采用大半徑曲線對列車運(yùn)行的影響較小。而小半徑曲線亦具有容易適應(yīng)地形困難的優(yōu)點(diǎn),對工程條件有利。因此,在設(shè)計(jì)鐵路線時(shí)應(yīng)結(jié)合工程條件、路段設(shè)計(jì)速度以及減少維修等因素,因地制宜,合理選用曲線半徑。我國《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,曲線半徑宜用以下序列值:12000、10000、8000、7000、6000、5000、4500、4000、3500、3000、2800、2500、2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、700、600、550m和500m。四、鐵路線路的平面和縱斷面
2.鐵路線路的平面圖用一定比例尺,把線路中心線及其兩側(cè)的地形情況投影到水平面上,就是鐵路線路平面圖。鐵路線路示意圖
四、鐵路線路的平面和縱斷面1.線路的縱斷面
(1)坡道的坡度
坡道的陡與緩常用坡度來表示。坡度是指坡道線路中心線與水平夾角的正切值。鐵路坡道坡度的大小通常是用千分率來表示。式中i——坡度值;α——坡道段線路中心線與水平線夾角坡道與坡道阻力示意圖
(2)附加坡道阻力坡道與坡道阻力示意圖
(3)限制坡度在某一區(qū)段上,確定貨物列車重量(用一臺某種類型的機(jī)車牽引時(shí))的坡度,即對于列車重量限制最大的坡度,叫做限制坡度()。限制坡度最大值鐵路等級ⅠⅡ地形地別平原丘陵山區(qū)平原丘陵山區(qū)牽引種類電力6.012.015.06.015.020.0內(nèi)燃6.09.012.06.09.015.0
(4)加力牽引坡度我國客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫規(guī)定正線的最大坡度,一般條件下不應(yīng)大于20‰,困難條件下,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,不應(yīng)大于30‰。(5)變坡點(diǎn)平道與坡道、坡道與坡道的交點(diǎn),叫做變坡點(diǎn)。為了保證列車的運(yùn)行平穩(wěn)和安全,我國鐵路規(guī)定,相鄰坡段的連接宜設(shè)計(jì)為較小的坡度差,并以豎曲線連接。豎曲線示意圖鐵路線路縱斷面示意圖四、鐵路線路的平面和縱斷面
3.線路標(biāo)志為滿足行車和線路養(yǎng)護(hù)維修的需要,在鐵路沿線設(shè)有許多用來表明鐵路建筑物及設(shè)備位置和技術(shù)狀態(tài)的標(biāo)志。線路標(biāo)志應(yīng)設(shè)在線路里程增加方向的左側(cè)機(jī)車車輛限界以外,距鋼軌頭部外側(cè)不小于2m處。曲線標(biāo)等不超過鋼軌頂面的標(biāo)志,為不妨礙某些特種車輛在工作狀態(tài)時(shí)順利通過,可設(shè)在距鋼軌頭部外側(cè)不小于1.35m處。
(1)線路標(biāo)志作用線路的標(biāo)志是為線路的維修和養(yǎng)護(hù)和司機(jī)和車長等工作上的需要而設(shè)置的。
(2)線路標(biāo)志的種類及設(shè)置地點(diǎn)
公里標(biāo)、半公里標(biāo)是線路的里程標(biāo)。公里標(biāo)從鐵路線路起點(diǎn)開始,每走一公里設(shè)置一個(gè);半公里標(biāo)設(shè)于線路的半公里處。
(2)線路標(biāo)志的種類及設(shè)置地點(diǎn)曲線標(biāo)為曲線的技術(shù)參數(shù),在上面標(biāo)明曲線的有關(guān)要素(曲線長度、緩和曲線長度、曲半徑、超高、加寬)。該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部,示意圖如下:該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部,示意圖如下:
(2)線路標(biāo)志的種類及設(shè)置地點(diǎn)坡度標(biāo)表示該坡道的坡度大小及坡段長度,并用箭頭表示上坡和下坡。水平線表示坡度為0,坡度標(biāo)設(shè)在變坡點(diǎn)處。箭頭后面的數(shù)字表示坡度值,以千分率表示,下面的數(shù)值表示這個(gè)坡度的長度,以米為單位。坡度標(biāo)設(shè)在變坡點(diǎn)處。
(2)線路標(biāo)志的種類及設(shè)置地點(diǎn)橋梁標(biāo)表示橋梁的位置(中心里程)和橋梁編號的標(biāo)志。設(shè)在橋梁中心里程(或橋頭)處,橋梁標(biāo)的標(biāo)面上注有按線路計(jì)算里程方向統(tǒng)一編排的橋梁序號和所在線路的中心里程。
(2)線路標(biāo)志的種類及設(shè)置地點(diǎn)
管界標(biāo)設(shè)在鐵路局、工務(wù)段、領(lǐng)工區(qū)、養(yǎng)路工區(qū)、供電段、電力段的管轄地段的分界點(diǎn)處,正面和背面分別標(biāo)明所向的單位名稱,側(cè)面注有管界的字樣。
四、路基和橋隧建筑物路基和橋隧建筑物都是軌道的基礎(chǔ),它們直接承受軌道的重量,以及機(jī)車車輛及其荷載的壓力。
(一)路基
1.路基的斷面形式通常,把垂直于線路中心線的路基橫截面稱為路基橫斷面,簡稱路基斷面。按照路基所處的地勢情況與橫斷面的形狀,路基斷面可以分為6類:(1)路堤
路基設(shè)計(jì)標(biāo)高高于地面標(biāo)高,用土、石填筑而成的路基。路堤斷面簡圖
(2)路塹路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于地面標(biāo)高,通過挖掘而形成的路基。路塹斷面簡圖路塹實(shí)物圖
(3)不填不挖路基路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高相同,軌道直接鋪設(shè)在經(jīng)過處理的天然地面上。不填不挖路基斷面簡圖(4)半路堤在山岳地區(qū),通過部分填筑而形成的路基。半路堤斷面簡圖(5)半路塹在山岳地區(qū),通過部分挖掘而形成的路基。半路塹斷面簡圖半路塹實(shí)物圖(5)半路堤半路塹經(jīng)過填、挖兩部分構(gòu)成的路基。半路堤半路塹斷面簡圖
2.路基的組成鐵路路基本體組成路基邊坡
路基路基本體路基頂面路肩路基附屬設(shè)施
(1)路基本體由路基基面、路肩、路基邊坡和天然地面線構(gòu)成。
路基頂面:即路基的頂部,是鋪設(shè)軌道的工作面。路基頂面的寬度是指從路基一側(cè)的路肩邊緣到另一側(cè)路肩邊緣之間的距離。無路拱路基斷面有路拱路基斷面路基頂面寬度示意圖路肩:路基頂面兩側(cè)無道床覆蓋的部分。
路基邊坡:路肩邊緣以外的斜坡。路基路肩與邊坡示意圖
(2)路基附屬設(shè)施路基附屬設(shè)施的作用:保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定。
①排水設(shè)施地面排水設(shè)施→匯集地表雨水,引到路基以外。
例如:排水溝(見圖)、截水溝等。地下排水設(shè)施→截?cái)唷⑹鑼?dǎo)地下水,排出路基。
②防護(hù)設(shè)施路基邊坡坡面防護(hù)→增強(qiáng)路基邊坡的抗風(fēng)化能力。
例如:植被防護(hù)、砌石防護(hù)等。路基邊坡沖刷防護(hù)→用于濱河、河灘、水庫地段防護(hù)。例如:植被防護(hù)、拋石防護(hù)等。加固工程通過修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施,使路基獲得穩(wěn)定。例如:擋土墻、扶壁、擋棚等。山體擋棚擋土墻
(二)橋隧建筑物
在修建一條鐵路時(shí),常常會碰到江河、山谷、山嶺、公路或者與另外一條鐵路交叉,為了讓鐵路跨越這些地形上的障礙,就需要修建各種各樣的鐵路橋隧建筑物,以使鐵路線路得以繼續(xù)向前延伸。橋遂建筑物主要包括橋梁、隧道、涵洞、明渠等。
1.橋梁
橋梁:在鐵路架空的部位承托軌道。內(nèi)昆線金沙江大橋
橋梁由上部結(jié)構(gòu)(橋跨)和下部結(jié)構(gòu)(橋墩、橋臺、墩臺基礎(chǔ))組成。軌道傳來的力,通過橋墩、橋臺、基礎(chǔ),傳遞至基底面上??绾訕蚪M成部分簡單圖
2.涵洞
涵洞,設(shè)置在路基下的過水建筑物。
設(shè)在路堤下面的填土中,是用以通過水流的一種建筑物。
承受通過路基傳來的動(dòng)力載荷,以及路基土體的土壓力。涵洞
3.隧道
隧道,鐵路穿越山嶺所開鑿的地下通道。
其底部承托著軌道,四周承受著圍巖的壓力。內(nèi)昆線安邊2號隧道
隧道的組成:隧道是修筑在地層內(nèi)的建筑物,鐵路隧道結(jié)構(gòu)由主體建筑物和附屬建筑物組成。主體建筑物——洞門、洞身襯砌。作用是保持隧道的穩(wěn)定,保證列車的安全運(yùn)行。附屬建筑物——避車洞、防排水設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施。為隧道安全、養(yǎng)護(hù)與維修隧道的需要而設(shè)置。
六、軌道軌道是鐵路線路的組成部分,用來引導(dǎo)列車行駛方向,直接承受由車輪傳來的巨大壓力,并將之傳遞、擴(kuò)散到路基或橋隧建筑物上的整體工程結(jié)構(gòu),包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、防爬設(shè)備和道岔等,稱作鐵路線路的上部建筑。
在列車運(yùn)行的動(dòng)力作用下,它的各個(gè)組成部分必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,保證列車按照規(guī)定的最高速度,安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。
(二)有砸軌道
1.鋼軌支承和引導(dǎo)車輪;為車輪滾動(dòng)提供阻力較小的表面;承受車輪的作用力并傳布于軌枕;在電氣化鐵路和自動(dòng)閉塞區(qū)段,作為軌道電路使用。
2.軌枕承受鋼軌的垂直力、水平力。傳遞這二力給道床和路基。保持鋼軌方向、位置、軌距。
3.道床承受來自軌枕的壓力,均勻的傳遞到路基;固定軌枕的位置,阻止軌枕縱向或橫向移動(dòng),保持軌道的穩(wěn)定;提供軌道彈性,緩和機(jī)車車輛輪對對鋼軌的沖擊;提供良好的排水性能,減少路基病害;便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)。以碎石、礦渣、沙子等為材質(zhì)構(gòu)成的碎石道床,滿足以上5點(diǎn)要求,價(jià)廉物美,是我國目前使用最廣泛的道床類型。
4.鋼軌聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件分為接頭聯(lián)結(jié)零件和中間聯(lián)結(jié)扣件。(1)接頭聯(lián)結(jié)零件兩節(jié)鋼軌的末端,用接頭聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)(2)中間聯(lián)結(jié)扣件把鋼軌與軌枕牢固地聯(lián)結(jié)起來,以確保鋼軌位置穩(wěn)定。
5.防爬設(shè)備軌道爬行——因列車運(yùn)行時(shí)縱向的作用,使鋼軌甚至帶動(dòng)軌枕產(chǎn)生縱向移動(dòng),這種現(xiàn)象叫軌道爬行。軌道爬行經(jīng)常出現(xiàn)在單線鐵路的重車方向(運(yùn)量大的方向)、復(fù)線鐵路的行車方向以及長大下坡道上和進(jìn)站前的制動(dòng)距離內(nèi)。軌道爬行的危害:軌道爬行往往引起軌縫不勻、軌枕歪斜等線路病言,對軌道的破壞性極大.嚴(yán)重時(shí)還會危及行車安全
(五)道岔機(jī)車車輛在運(yùn)行過程中,常常需要由一條線路轉(zhuǎn)入另一條線路,或跨越其它線路。在就需要設(shè)置線路的連接與交叉設(shè)備,即道岔。道岔是鐵路軌道的重要組成部分。由于道岔數(shù)量多、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低,與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。
道岔的分類
1.單開道岔,是最簡單、最常用的一種道岔。
2.道岔號數(shù)道岔的轍叉號碼可用道岔轍叉角的余切(即轍叉的跟端長和跟端支距的比值)來確定。
18號、24號轍叉轉(zhuǎn)角分別為9號、12號轍叉的一半。轍叉號碼N越大,轍叉角越小,側(cè)向過岔允許速度越高。但N越大,則道岔全長越長,占地長度也越長,工程費(fèi)用相應(yīng)增加。
3.其他類型道岔與交叉設(shè)備既然有單開道岔,就有雙開道岔、三開道岔以及多開道岔等。三開道岔雙開道岔
七、界限為保證行車安全,凡接近線路的各種建筑物及設(shè)備,必須與線路保持一定的距離。對在線路上運(yùn)行的機(jī)車車輛的橫斷面尺寸,也應(yīng)有一定的規(guī)定。(一)限界的種類1.機(jī)車車輛限界:規(guī)定機(jī)車車輛的高度、寬度;2.建筑限界:對建筑物(含技術(shù)設(shè)備)作出規(guī)定;3.超限貨物最大裝載限界:把超限貨物的長、高、寬限定在一定范圍內(nèi)。
限界圖信號機(jī)及水鶴機(jī)車車輛限界建筑限界超限貨物限界
(二)超限貨物
當(dāng)貨物裝車后,貨物任何部分的高度和寬度超過機(jī)車車輛限界,稱為超限貨物。按貨物超限的程度,分為一級超限、二級超限、超級超限三個(gè)級別。
八、工務(wù)工作在四通八達(dá)的鐵路線上,列車南來北往、東發(fā)西開晝夜不停。在列車不間斷地運(yùn)行和自然條件的作用下,鐵路線路的鋼軌、軌枕、道砟和路基必然會發(fā)生各種各樣的變形或損壞,使線路軌道產(chǎn)生不平順,導(dǎo)致承載力下降。因此,養(yǎng)路工作的任務(wù)就是隨時(shí)改正變形的軌道狀態(tài),使它恢復(fù)到原來的設(shè)計(jì)位置;更換磨損的鋼軌、枕木和零部件,保證列車暢通無阻。線路設(shè)備修理分為線路設(shè)備大修和線路設(shè)備維修。(一)線路設(shè)備大修1.基本任務(wù)根據(jù)運(yùn)輸需要及線路設(shè)備損耗規(guī)律,有計(jì)劃、按周期地對線路設(shè)備進(jìn)行更新和修理,恢復(fù)和提高線路設(shè)備強(qiáng)度,增強(qiáng)軌道承載能力。
2.原則應(yīng)貫徹“運(yùn)營條件匹配,軌道結(jié)構(gòu)等強(qiáng),修理周期合理,線路質(zhì)量均衡”的原則,堅(jiān)持全面規(guī)劃、適度超前、區(qū)段配套的方針,并應(yīng)采用無縫線路。3.線路設(shè)備大修的分類線路大修成段更換再用軌(整修軌)。成組更換(新)道岔和(新)岔枕。成段更換混凝土枕。道口大修。隔離柵欄大修。其他大修(以上未涵蓋的線路設(shè)備大修項(xiàng)目列其他大修)。線路中修。
(二)線路設(shè)備維修1.基本任務(wù)保持線路設(shè)備完整和質(zhì)量均衡,使列車能以規(guī)定速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行,并盡量延長線路設(shè)備使用壽命。包括綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時(shí)補(bǔ)修。2.原則貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合,修養(yǎng)并重”的原則,按線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的變化規(guī)律和程度,相應(yīng)地進(jìn)行綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時(shí)補(bǔ)修,有效地預(yù)防和整治線路病害,有計(jì)劃地補(bǔ)償線路設(shè)備損耗,以取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
3.線路設(shè)備維修的分類綜合維修經(jīng)常保養(yǎng)臨時(shí)補(bǔ)修4.組織管理線路設(shè)備維修主要工務(wù)段負(fù)責(zé)組織管理,工務(wù)段是工務(wù)部門的基層單位,其管轄區(qū)段長度,主要以線路的具體技術(shù)條件為依據(jù),以便于管理為準(zhǔn)則來確定。雙線鐵路的管理比較方便,工務(wù)段管轄的正線長度可適當(dāng)長一些。由于大型養(yǎng)路機(jī)械具有作業(yè)效率高,質(zhì)量好,作業(yè)后的維修作業(yè)周期可以延長,而且在全路得到普及,因此,工務(wù)段管轄的正線與過去相比已有大幅度延長。
5.養(yǎng)路機(jī)械化養(yǎng)路工作的繁重,只要看看那些重笨粗大的工作對象就可見一斑。例如,更換1km鋼軌,重量就有100多噸;更換1km鋼筋混凝土軌枕,需要10輛50t的車皮來運(yùn)輸;清篩1km道床需要800~1000個(gè)工。人工養(yǎng)護(hù)線路勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、作業(yè)質(zhì)量差,所以“甩掉洋鎬把,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化”是線路養(yǎng)護(hù)的根本出路。、700、600、550m和500m。大型養(yǎng)路機(jī)械主要是指養(yǎng)護(hù)、維修、整修鐵路線路的機(jī)械設(shè)備,包括線路石砟清篩、線路石砟搗固密實(shí)、線路道床震動(dòng)穩(wěn)定、線路道床整形等設(shè)備。鐵道概論軌道交通類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材任務(wù)二鐵路車輛
概述:鐵道車輛是各種類型機(jī)車和車輛的總稱,包括電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、動(dòng)車組、貨車、客車等。本章主要介紹鐵道機(jī)車車輛的基本結(jié)構(gòu)、分類及檢修制度,同時(shí)對高速動(dòng)車組與重載列車的技術(shù)特點(diǎn)作了專門的介紹。一、鐵道機(jī)車車輛的特點(diǎn)
鐵道機(jī)車車輛與其他車輛的最大不同點(diǎn),在于這種車輛的輪子必須在專門為它輔設(shè)的鋼軌上運(yùn)行。1、自行導(dǎo)向除鐵道機(jī)車車輛之外的各種運(yùn)輸工具幾乎全有操縱運(yùn)行方向的機(jī)構(gòu),唯鐵道機(jī)車車輛通過其特殊的輪軌結(jié)構(gòu),車輪即能沿軌道運(yùn)行而無需專人掌握運(yùn)行的方向。
2、低運(yùn)行阻力
除坡道、彎道及空氣對車輛的阻力之外,運(yùn)行阻力主要來自走行機(jī)構(gòu)中的軸與軸承以及車輪與軌面的摩擦阻力,具有較低的運(yùn)行阻力。
3、成列運(yùn)行以上兩個(gè)特點(diǎn)決定它可以編組、連掛組成列車。為了適應(yīng)成列運(yùn)行的特點(diǎn),車與車之間需設(shè)連結(jié)、緩沖裝置;且由于列車的慣性很大,每輛車均需設(shè)制動(dòng)裝置。
4、嚴(yán)格的外形尺寸限制
鐵道車輛只能在規(guī)定的線路上行駛,無法像其他車輛那樣主動(dòng)避讓靠近它的物體,為此要制定限界,嚴(yán)格限制車輛的外形尺寸以確保運(yùn)行安全。二、鐵道機(jī)車車輛的基本結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)組成來看,一般均由走行裝置、制動(dòng)裝置、車鉤緩沖裝置、車體、車輛內(nèi)部設(shè)備5大部分組成,對于鐵道機(jī)車與高速動(dòng)車組,還設(shè)有牽引動(dòng)力設(shè)備。第一節(jié)鐵道機(jī)車車輛的特點(diǎn)與基本組成(一)走行裝置
走行裝置是支撐車體,承擔(dān)鐵道機(jī)車車輛自重和載重并在鋼軌上行駛的部分。由兩條或兩條以上的輪對、軸承裝置、構(gòu)架、搖枕彈簧減振裝置和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等配件組成一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)稱為轉(zhuǎn)向架。
1、轉(zhuǎn)向架的基本作用及要求:(1)鐵道機(jī)車車輛上采用轉(zhuǎn)向架是為增加車輛的載重、長度與容積,提高列車運(yùn)行速度,以滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要。(2)保證在正常運(yùn)行條件下,車體都能可靠地坐落在轉(zhuǎn)向架上,通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車體沿線路運(yùn)行的平動(dòng)。
1、轉(zhuǎn)向架的基本作用及要求:(3)支承車體,承受并傳遞從車體至輪對之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力,并使軸重均勻分配。(4)保證車輛安全運(yùn)行,能靈活地沿直線線路運(yùn)行及順利地通過曲線。
1、轉(zhuǎn)向架的基本作用及要求:(5)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝,使之具有良好的減振特性,以緩和車輛和線路之間的相互作用,減小振動(dòng)和沖擊,減小動(dòng)應(yīng)力,提高車輛運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性。
1、轉(zhuǎn)向架的基本作用及要求:(7)轉(zhuǎn)向架是鐵道機(jī)車車輛的一個(gè)獨(dú)立部件。在轉(zhuǎn)向架與車體之間盡可能減少聯(lián)結(jié)件,并要求結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便,以便于轉(zhuǎn)向架可單獨(dú)制造和檢修。2、轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu)由于鐵道機(jī)車車輛的類型、用途、運(yùn)行條件、制造和檢修能力及歷史傳統(tǒng)等因素的不同,使得轉(zhuǎn)向架的類型非常多,結(jié)構(gòu)各異。隨著列車運(yùn)行速度加快,鐵路動(dòng)力由蒸汽機(jī)向內(nèi)燃機(jī)直至電動(dòng)機(jī)的升級,鐵道機(jī)車車輛最為關(guān)鍵的部件-轉(zhuǎn)向架亦從復(fù)雜、笨重、龐大的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠?、精簡且輕巧的結(jié)構(gòu)。2、轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu)隨著轉(zhuǎn)向架技術(shù)的發(fā)展,功能集成的模塊化思想也越來越多的應(yīng)用到轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)中。下面我們以CRH2型高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架為例,對轉(zhuǎn)向架功能模塊進(jìn)行介紹。
(1)轉(zhuǎn)向架承載模塊轉(zhuǎn)向架的第一作用即支撐車體,其中構(gòu)架與輪對是主要的承載部件。同時(shí)車體與轉(zhuǎn)向架的銜接空氣彈簧和中心牽引座也是承載模塊中的重要部件。(2)轉(zhuǎn)向架動(dòng)力模塊轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動(dòng)裝置(電機(jī)與齒輪箱)和輪軸結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過輸出軸給出扭轉(zhuǎn)力矩,齒輪箱將再將這種驅(qū)動(dòng)力有效傳遞于車軸,帶動(dòng)車輪高速旋轉(zhuǎn)。輪對兩側(cè)的軸箱,則將輪對沿鋼軌的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為構(gòu)架沿線路的平動(dòng),構(gòu)架的平動(dòng)再通過牽引拉桿的傳遞和中心牽引座的作用,帶動(dòng)整個(gè)車體前行。
(3)轉(zhuǎn)向架運(yùn)動(dòng)控制模塊鐵道機(jī)車車輛與其它交通工具一個(gè)很顯著的區(qū)別就是其本身無需有控制方向的裝置,列車車輪沿著鋼軌自行行走,而這一切運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵在于輪軌巧妙的外形設(shè)計(jì)。帶有斜度的車輪與車軸固接,實(shí)現(xiàn)了輪對的自動(dòng)對中。內(nèi)側(cè)面的突出部分—輪緣,成為了防止車輪脫軌的重要部分。車輪與鋼軌的匹配,則保證了車輛的高速運(yùn)行。
輪對在鋼軌上滾動(dòng)前行時(shí),輪對中心的運(yùn)動(dòng)軌跡是呈現(xiàn)一條彎彎曲曲的曲線。因?yàn)檫@條曲線的形狀類似于蛇,故而這種現(xiàn)象得名為蛇行運(yùn)動(dòng)。輪對的蛇行運(yùn)動(dòng)將傳遞至構(gòu)架,使之在水平面亦有橫擺運(yùn)動(dòng),再由構(gòu)架傳遞到車體上,將引起車體的擺動(dòng)。為減小輪對走行對車體產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)影響,轉(zhuǎn)向架在軸箱與構(gòu)架之間、構(gòu)架與車體之間都設(shè)有彈性懸掛裝置。前者稱為一系懸掛,后者稱為二系懸掛。第一節(jié)鐵道機(jī)車車輛的特點(diǎn)與基本組成一系懸掛(軸箱與構(gòu)架之間):包括鋼彈簧(兩螺旋彈簧組成)、垂向減振器和橡膠定位裝置,主要是抑制車輪的蛇行運(yùn)動(dòng),并對來自軌面的振動(dòng)進(jìn)行一級隔振。二系懸掛(構(gòu)架與車體):主要包括空氣彈簧、橫向減振器、橡膠止擋、抗蛇行減振器,主要是抑制構(gòu)架的蛇行運(yùn)動(dòng),進(jìn)一步吸收振動(dòng)能量,保證車體的平穩(wěn),并在車輛過曲線時(shí)提供車體與轉(zhuǎn)向架之間較大的相對旋轉(zhuǎn)和橫移量。第一節(jié)鐵道機(jī)車車輛的特點(diǎn)與基本組成
(4)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)模塊列車既要保證高速安全運(yùn)行,亦須保證能快速并安全的停車。這即是制動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。列車的動(dòng)能一是轉(zhuǎn)化為電能回收利用,二是轉(zhuǎn)化為熱能耗散,這即是電力動(dòng)車組常用的電制動(dòng)與基礎(chǔ)制動(dòng),而通常二者都是共同作用的。(4)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)模塊
電制動(dòng)是通過把電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)成發(fā)電機(jī),將動(dòng)車組的動(dòng)能轉(zhuǎn)成電能并回輸電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化;基礎(chǔ)制動(dòng)裝置則是主要由制動(dòng)盤和制動(dòng)卡鉗組成,通過高速摩擦,實(shí)現(xiàn)動(dòng)能到熱能的轉(zhuǎn)化。(二)車體由鐵道機(jī)車車輛走行裝置支承,供乘坐旅客或裝載貨物及車內(nèi)設(shè)備的部分稱為車體。一般車體由底架、側(cè)墻(包括門窗)、端墻、車頂組成。底架:是車體的基礎(chǔ)部件,主要用于承受縱向載荷與垂直載荷,由縱向的中梁、側(cè)梁和橫向的枕梁、端梁及橫梁、地板等組成。側(cè)墻、端墻由立柱、上邊梁和墻板等組成。車頂由車頂縱梁、車頂彎梁和頂板等組成。(三)車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置是車輛最基本的也是最重要的部件之一,它是用來連接列車中各車輛使之彼此保持一定距離,并且傳遞和緩和列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力和沖擊力。
(三)車鉤緩沖裝置
按照牽引連掛裝置的連接方式,可分為自動(dòng)車鉤和非自動(dòng)車鉤。自動(dòng)車鉤不需要人工參與就能實(shí)現(xiàn)連接,非自動(dòng)車鉤則要由人工完成車輛之間的連接。我國鐵路車輛均采用自動(dòng)車鉤。(三)車鉤緩沖裝置
在鉤尾框內(nèi)依次裝有前從板、緩沖器和后從板(有時(shí)不需后從板),借助鉤尾銷把車鉤和鉤尾框連成一個(gè)整體,從而使車輛具有連掛、牽引和緩沖三種功能。125鉤尾
鉤身
鉤頭
1-盒蓋;2-簧盒;3-開口內(nèi)環(huán)彈簧;4-小外環(huán)彈簧;5-大外環(huán)彈簧;6-內(nèi)環(huán)彈簧;7-半環(huán)彈簧;8-底板(二)緩沖器為了緩和并減小車輛在連掛、起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性,延長車輛使用壽命,在車鉤的后面裝有緩沖器。目前,我國常用的環(huán)簧緩沖器如圖所示,可以起到緩沖的作用,還可以吸收一部分沖擊時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能。132(四)制動(dòng)裝置列車制動(dòng)即人為地制止列車的運(yùn)動(dòng),包括使它減速、不加速或停止運(yùn)行,對已制動(dòng)的列車或機(jī)車解除或減弱其制動(dòng)作用,則稱為“緩解”。為施行制動(dòng)和緩解而安裝在列車上的一整套設(shè)備,總稱為列車“制動(dòng)裝置”。(四)制動(dòng)裝置“列車制動(dòng)裝置”包括機(jī)車(或動(dòng)車)制動(dòng)裝置和車輛(或拖車)制動(dòng)裝置。即,在鐵路列車中,不管是具有牽引動(dòng)力裝置的機(jī)車(或動(dòng)車),還是被牽引的客貨車輛(或拖車),都各自具有自己的制動(dòng)裝置。不同的是,機(jī)車(或動(dòng)車中的頭車)除了具有像車輛(或拖車)一樣使它制動(dòng)和緩解設(shè)備外,還具有操縱全列車(包括機(jī)車或頭車自身及其他各車)制動(dòng)作用的設(shè)備。1、列車制動(dòng)方式
從能量的觀點(diǎn)看,“制動(dòng)”的實(shí)質(zhì)就是將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯e的能量或轉(zhuǎn)移走。從作用力的觀點(diǎn)看,“制動(dòng)”就是讓制動(dòng)裝置產(chǎn)生與列車運(yùn)行方向相反的外力,使列車速度控制在允許范圍內(nèi)。
為達(dá)到上述目的,鐵路機(jī)車車輛上采用了不同的制動(dòng)方式,主要有閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)、磁軌制動(dòng)、軌道渦流制動(dòng)、旋轉(zhuǎn)渦流制功、電阻制動(dòng)、再生制動(dòng)等。(1)閘瓦制動(dòng)又稱踏面制動(dòng)。它是自有鐵路以來使用最廣泛的制動(dòng)方式,用鑄鐵或其他摩擦材料制成的瓦狀制動(dòng)塊(閘瓦)緊壓滾動(dòng)著的車輪踏面,通過閘瓦與車輪踏面的機(jī)械摩擦,將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消散于大氣并產(chǎn)生制動(dòng)力。
(2)盤形制動(dòng)
又稱摩擦式圓盤制動(dòng)它是在車軸上或在車輪輻板側(cè)面安裝制動(dòng)盤(一般為鑄鐵圓盤),用制動(dòng)夾鉗使以合成材料制成的兩個(gè)閘片緊壓制動(dòng)盤側(cè)面,通過摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力,把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,消散于大氣。
(3)磁軌制動(dòng)又稱摩擦式軌道電磁制動(dòng)。在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下面同側(cè)的兩個(gè)車輪之間,各安置一個(gè)制動(dòng)用的電磁鐵(又稱電磁靴),制動(dòng)時(shí)將它放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌,通過電磁鐵上磨耗板與鋼軌間的滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力,把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,消散于大氣。
由于滑動(dòng)摩擦力小,磁軌制動(dòng)只能作為緊急制動(dòng)時(shí)的一種輔助的制動(dòng)方式。2、列車制動(dòng)機(jī)列車制動(dòng)裝置一般由制動(dòng)機(jī)和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置兩部分組成。制動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生制動(dòng)原動(dòng)力并進(jìn)行操縱控制的部分?;A(chǔ)制動(dòng)裝置是傳遞制動(dòng)原動(dòng)力并產(chǎn)生制動(dòng)力的部分。按制動(dòng)原動(dòng)力和操縱控制方式的不同,鐵路機(jī)車車輛制動(dòng)機(jī)可分為:手制動(dòng)機(jī)、空氣制動(dòng)機(jī)、電空制動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)機(jī)和真空制動(dòng)機(jī)。第一節(jié)鐵道機(jī)車車輛的特點(diǎn)與基本組成(1)空氣制動(dòng)機(jī)空氣制動(dòng)機(jī)是壓力空氣作為制動(dòng)原動(dòng)力,以改變壓力空氣的壓強(qiáng)來操縱控制??諝庵苿?dòng)機(jī)制動(dòng)力大,操縱控制就靈敏便利。中國鐵路習(xí)慣把壓力空氣簡稱為“風(fēng)”,把空氣制動(dòng)簡稱為“風(fēng)閘”??諝庵苿?dòng)機(jī)又分直通式和自動(dòng)式兩大類,目前廣泛采用自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)。自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)在每輛車上均設(shè)有一個(gè)三通閥,一個(gè)副風(fēng)缸?!叭ā闭?,一通列車管,二通副風(fēng)缸,三通制動(dòng)缸。(2)電空制動(dòng)機(jī)
電空制動(dòng)機(jī)是電控空氣制動(dòng)的簡稱,是在空氣制動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點(diǎn)是制動(dòng)作用的操縱控制用“電控”,但制動(dòng)作用原動(dòng)力還是壓力空氣。而且,在制動(dòng)機(jī)的電控因故失靈時(shí),它仍可實(shí)行“氣控”(空氣壓強(qiáng)控制),臨時(shí)變成空氣制動(dòng)機(jī)。二、車輛標(biāo)記及主要技術(shù)參數(shù)為了運(yùn)用管理和檢修的方便,按鐵道部的規(guī)定,在車輛明顯部位,用油漆涂打各種不同的標(biāo)記。車輛標(biāo)記用于標(biāo)明車輛的配屬、用途、編號、主要參數(shù)、方向、位置等(文)數(shù)字和代號。
車輛標(biāo)記分為車號、產(chǎn)權(quán)標(biāo)記、制造標(biāo)記、檢修標(biāo)記、性能和運(yùn)用標(biāo)記以及各種試驗(yàn)標(biāo)記。(一)車型車號標(biāo)記車型車號標(biāo)記簡稱車號???、貨車的車號標(biāo)記均由基本型號、輔助型號及車輛制造順序號碼三部分組成。三部分完整的車號是指某輛具體的車。1、基本型號:將車輛的車種稱號簡化,用一個(gè)或兩個(gè)大寫漢語拼音字母來表示,將這些拼音字母稱為車輛的基本型號??蛙囏涇図樚栜嚪N代號順號車種代號l軟座車RZl敞車C2硬座車YZ2棚車P3軟臥車RW3平車N4硬臥車YW4罐車G5行李車XL5保溫車B6郵政車UZ6集裝箱車X7餐車CA7礦石車K8公務(wù)車GW8長大貨物車D9衛(wèi)生車WS9毒品車W10空調(diào)發(fā)電車KD10家畜車J11醫(yī)療車YI11水泥車U12試驗(yàn)車SY12糧食車L13簡易座車DP13特種車T14維修車EX14自翻車KF15文教車WJ15活魚車H16特種車TZ16通風(fēng)車F17代用座車ZP17守車S18代用行李車XP
2、輔助型號表示同一車種的客、貨車的不同結(jié)構(gòu)系列及內(nèi)部有特殊設(shè)施或車體材質(zhì)改變時(shí),用一位或兩位小阿拉伯?dāng)?shù)字及小號漢語拼音字母表示,附在基本型號的右下角。將這些小阿拉伯?dāng)?shù)字和小漢語拼音字母稱為車輛的輔助型號。例如YZ25、YZ25K、C62A、C62B、等中的“25G”、“25K”、“62A”、“62B”均為輔助型號。3、車輛制造順序號碼:表示按預(yù)先規(guī)定的規(guī)則而編排的某一車種的順序號碼。用以區(qū)分同一類型的不同車輛,用大阿拉伯?dāng)?shù)字表示,記在基本型號和輔助型號的右側(cè)。第二節(jié)鐵道車輛(二)產(chǎn)權(quán)標(biāo)記
(1)路徽:凡屬于我國鐵道部的車輛,均應(yīng)在側(cè)墻或端墻適當(dāng)部位涂打路徽標(biāo)記。
(2)國徽:凡參加國際聯(lián)運(yùn)的客車,須在車體側(cè)墻中部懸掛特制的國徽,表示是中華人民共和國的車輛。
(3)配屬標(biāo)記:所有客車應(yīng)涂打負(fù)責(zé)管理和保養(yǎng)的所屬鐵路局和車輛段的簡稱,如“沈局沈段”代表沈陽鐵路局沈陽車輛段的配屬車。(三)制造標(biāo)記新造客車、貨車應(yīng)安裝金屬的制造廠銘牌,其為了標(biāo)明車輛制造單位和年月。此外,車輛的主要零、部件,如車輪、車軸、轉(zhuǎn)向架、車鉤及制動(dòng)分配閥等,在其上一般均有該零、部件生產(chǎn)廠家的某種代號,鍛件常打出數(shù)碼代號,鑄件常鑄出鑄造代號。這些標(biāo)記基本無廣告作用,僅在發(fā)生事故后可據(jù)此追查責(zé)任。(四)車輛性能和運(yùn)用標(biāo)記
1、載重:車輛標(biāo)記中所注明的貨物或旅客和行李包裹的質(zhì)量(包括整備品重量和乘務(wù)人員的重量)稱為車輛的載重。以t為計(jì)量單位,客車保留一位小數(shù)。
2、自重:空車時(shí)車輛本身具備的質(zhì)量。檢修改造后,發(fā)生100kg質(zhì)量差異時(shí),經(jīng)檢衡后,須修改自重標(biāo)記
(四)車輛性能和運(yùn)用標(biāo)記
3、自重系數(shù):指車輛自重與設(shè)計(jì)標(biāo)記載重的比值。在保證強(qiáng)度、鋼度和使用壽命的條件下,自重系數(shù)超越小就越經(jīng)濟(jì),它是衡量車輛設(shè)計(jì)合理性的一個(gè)重要指標(biāo)??蛙囉妹慷▎T所占車輛自重來表示此參數(shù)。
4、軸重:車輛總重(自重+載重)與車輛軸數(shù)之比稱為軸重。
5、構(gòu)造速度:設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)各種條件所規(guī)定的允許速度。它主要取決于車輛的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、制動(dòng)裝置的能力等。
(四)車輛性能和運(yùn)用標(biāo)記
6、車輛長度:是在無縱向外力作用的情況下,車輛兩端車鉤在閉鎖位置時(shí)測量的兩鉤舌連接線間的水平距離,以m為單位。
7、換長:車輛長度除以標(biāo)準(zhǔn)長度所得之值,為車輛長度的換算標(biāo)記。標(biāo)準(zhǔn)長度規(guī)定為11m,當(dāng)初是以30t棚車的平均長度為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)定的。標(biāo)明換算標(biāo)記是為了便于計(jì)算列車的上述性能標(biāo)記,客車性能標(biāo)記要涂在兩外端墻板左下部。
(四)車輛性能和運(yùn)用標(biāo)記
8、車輛檢修標(biāo)記車輛檢修標(biāo)記分為定期檢修標(biāo)記、摘車修標(biāo)記以及與檢修有關(guān)標(biāo)記,標(biāo)明檢修時(shí)間及單位,以便明確其檢修責(zé)任。三、鐵道車輛的檢修為了完成運(yùn)輸任務(wù),鐵路必須擁有相應(yīng)數(shù)量的、性能良好的車輛。因此。一方面鐵路工業(yè)部門要不斷地新造足夠數(shù)量的車輛;另一方面車輛部門還要做好車輛在日常運(yùn)用中的維修保養(yǎng)工作,使已有車輛經(jīng)常處于質(zhì)量良好的狀態(tài),才能確保安全、高速、平穩(wěn)地運(yùn)送旅客和貨物,并延長車輛的使用壽命。(一)定期檢修車輛定期檢修就是按照規(guī)定的期限,對整個(gè)車輛或某些部分進(jìn)行全部或部分的檢修。它是根據(jù)車輛各部分在正常使用條件下的磨耗規(guī)律,對不同部件制定不同的檢修周期和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),到期進(jìn)行檢查、修理或更換。車輛經(jīng)過定期檢修后應(yīng)使它的運(yùn)用性能在整個(gè)檢修周期內(nèi)保持良好狀態(tài)。(二)日常維修為使車輛經(jīng)常保持良好的技術(shù)狀態(tài),在定期檢修之間的運(yùn)用期內(nèi).還必須對車輛進(jìn)行日常檢查和維修工作。只有日常檢查和定期檢修配合起來,才能保證車輛的完好和正常運(yùn)用。
日常維修工作由列車檢修所和站修所等單位承擔(dān)。列車檢修所對經(jīng)本站中轉(zhuǎn)或到達(dá)本站的列車中所有車輛進(jìn)行技術(shù)檢查和修理,同時(shí)還負(fù)責(zé)扣修定檢到期的車輛。站修所的任務(wù)是進(jìn)行貨車的摘車修理和輔修工作。為了車輛的良好運(yùn)用和加速車輛周轉(zhuǎn),在日常維修中應(yīng)盡量采取不摘車修理方式。
鐵道概論軌道交通類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
任務(wù)三鐵道機(jī)車一、概述由于鐵路車輛大都不具備動(dòng)力裝置,需要把客車或貨車連掛成車列,由機(jī)車牽引沿著鋼軌運(yùn)行。在車站上,車輛的轉(zhuǎn)線以及貨場取送車輛等各項(xiàng)調(diào)車作業(yè),也都要由機(jī)車完成。機(jī)車分類鐵路機(jī)車的分類大致以運(yùn)用和牽引動(dòng)力來劃分。從運(yùn)用上分:有客運(yùn)機(jī)車、貨運(yùn)機(jī)車和調(diào)車機(jī)車。
機(jī)車分類
按牽引動(dòng)力分:可分為蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車。蒸汽機(jī)車模型“人民號”“解放號”“建設(shè)號”“毛澤東號”和“朱德號”蒸汽機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車東風(fēng)4東風(fēng)4D東風(fēng)8東風(fēng)11-G二、內(nèi)燃機(jī)車的結(jié)構(gòu)組成內(nèi)燃機(jī)車是以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力,通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪的機(jī)車。內(nèi)燃機(jī)車一般是由柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置、走形部、車體車架、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和輔助裝置組成。
內(nèi)燃機(jī)車的燃油在氣缸內(nèi)燃燒,燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,然后由氣缸、活塞、連桿、曲軸轉(zhuǎn)變?yōu)榍S輸出的機(jī)械能,再經(jīng)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)換為適合牽引特性要求的機(jī)械能,最后驅(qū)動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪在鋼軌上轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生牽引力。內(nèi)燃機(jī)車的整備時(shí)間短,持續(xù)工作時(shí)間長,適用于長交路;用水量少,適用于缺水地區(qū);初期投資比電力機(jī)車少,而且內(nèi)燃機(jī)車乘務(wù)員勞動(dòng)條件好,便于多機(jī)牽引。(一)柴油機(jī)柴油機(jī)是利用柴油燃燒后所產(chǎn)生的熱能作動(dòng)力的一種機(jī)械,多為四沖程、多缸、廢氣渦輪增壓柴油機(jī)。柴油機(jī)用一定的型號表示。如東風(fēng)11內(nèi)燃機(jī)車上采用的“16V280ZJA”型柴油機(jī),“16”表示它有16個(gè)氣缸,“V”表示分成兩排呈V形排列,“280”表示氣缸內(nèi)徑為280mm,“Z”表示裝有廢氣渦輪增壓器和增壓空氣中間冷卻器,“J”表示鐵路機(jī)車牽引用。四沖程柴油機(jī)的工作原理活塞通過連桿與曲軸相連;在氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)、排氣門和噴油器。進(jìn)、排氣門由配氣機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),噴油器由供油裝置控制。燃油通過噴油器噴入氣缸并與高溫高壓空氣相遇,燃燒膨脹作功?;钊枰?jīng)過往復(fù)四個(gè)行程,柴油機(jī)才能完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣一個(gè)工作循環(huán)。(二)內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)裝置鐵路上采用的內(nèi)燃機(jī)絕大多數(shù)是柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)車與其他機(jī)車最大的不同在于作為動(dòng)力源的柴油機(jī)與動(dòng)輪之間具有特殊的傳動(dòng)裝置,柴油機(jī)的功率是通過傳動(dòng)裝置傳遞到動(dòng)輪上去,而不是由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪的。這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的工作特性不能直接滿足機(jī)車牽引特性的要求。內(nèi)燃機(jī)車按傳動(dòng)方式的不同可分為電力傳動(dòng)和液力傳動(dòng)兩種類型。
1、電力傳動(dòng)
內(nèi)燃機(jī)車的能量傳輸過程是由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主發(fā)電機(jī)發(fā)電,然后向牽引電動(dòng)機(jī)供電使其旋轉(zhuǎn),并通過牽引齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)車輪對旋轉(zhuǎn)。
1、電力傳動(dòng)
根據(jù)主發(fā)電機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)電流制的不同,可分為直-直流電力傳動(dòng)、交-直流電力傳動(dòng)、交-交流電力傳動(dòng)等類型內(nèi)燃機(jī)車,其中交-交流電力傳動(dòng)又分交-直-交電力傳動(dòng)和交-交流電力傳動(dòng)兩種類型。由于交-交流電力傳動(dòng)特有的優(yōu)越性能,將是今后內(nèi)燃機(jī)車電力傳動(dòng)的發(fā)展方向。交-直流電力傳動(dòng)的工作原理2、液力傳動(dòng)在液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上,原動(dòng)力仍是柴油機(jī),在柴油機(jī)和機(jī)車動(dòng)輪之間,裝有一套液力傳動(dòng)裝置,利用工作油改變柴油機(jī)的外特性,以適合列車運(yùn)行的要求。三、電力機(jī)車電力機(jī)車,是利用電能,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的機(jī)車。(一)電力機(jī)車組成電力機(jī)車的車體是一個(gè)廂形的殼體,由上部的車體和下部的走行部組成。它的大部分機(jī)械、電機(jī)設(shè)備、電器和電力電子裝置都是安裝在車體內(nèi)的。走行部位于車體之下,主要是引導(dǎo)機(jī)車沿軌道運(yùn)行,并把車體和載荷的重量傳給鋼軌。
1、車體車體由底架、側(cè)墻、端墻和車頂組成。車體下部裝有制動(dòng)裝置,頂部裝有受電弓和其他電器。在底架的兩端還分別裝有車鉤及其緩沖裝置,用以實(shí)現(xiàn)相互連接。司機(jī)室一般設(shè)在車體的兩端,有走廊相連。司機(jī)室內(nèi)安裝有控制設(shè)備,如司機(jī)控制器、制動(dòng)閥、按鈕開關(guān)、監(jiān)測儀器和各種信號指示燈等。
2、轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架起支承車體、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的作用。目前我國電力機(jī)車采用的轉(zhuǎn)向架有兩種:一種是二軸轉(zhuǎn)向架,另一種是三軸轉(zhuǎn)向架。每臺機(jī)車可以有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架,也可采用三個(gè)轉(zhuǎn)向架。3、電機(jī)部分牽引電機(jī)采用抱軸式半懸掛或空心軸傳動(dòng)全懸掛結(jié)構(gòu),安裝在轉(zhuǎn)向架上,當(dāng)牽引電機(jī)受電旋轉(zhuǎn)時(shí),通過電樞軸軸端的齒輪帶動(dòng)輪軸上的大齒輪使輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速不同,機(jī)車運(yùn)行速度就不同;電樞的轉(zhuǎn)向改變,機(jī)車運(yùn)行的方向也改變。4、電器部分電器部分包括硅整流機(jī)組、制動(dòng)電阻、司機(jī)控制器、接觸器、繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、電空閥等。通過這些電器的開閉和轉(zhuǎn)換,完成機(jī)車的起動(dòng)、調(diào)速、反向等的轉(zhuǎn)換工作,這些控制電器,均由穩(wěn)壓電源和蓄電池組成的110V直流電源供電,完成電控動(dòng)作。
5、空氣管路系統(tǒng)空氣管路系統(tǒng)直接影響機(jī)車的工作可靠性和運(yùn)行的安全性,是機(jī)車的重要系統(tǒng)之一。與其他類型機(jī)車相比,電力機(jī)車空氣管路系統(tǒng)更有其重要性,這是因?yàn)殡娏C(jī)車除了起動(dòng)和制動(dòng)都離不開空氣管路系統(tǒng)外,受電弓的升降、主斷路器的分閘和合閘等都要用壓縮空氣。(二)電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路電力機(jī)車上設(shè)有各種復(fù)雜的電氣設(shè)備,而所有電氣設(shè)備分別裝設(shè)在主電路、輔助電路和控制電路這三大電路中。1、主電路主電路是將牽引電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)的各種電氣設(shè)備連接而成的一個(gè)系統(tǒng),具有電壓高、電流大的特點(diǎn)。主電路中包括的電氣設(shè)備主要有受電弓、主斷路器、主變壓器(即牽引變壓器)、整流調(diào)壓裝置、電抗器、牽引電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電阻等。(1)受電弓機(jī)車頂部一般裝有兩套單臂受電弓,受電弓緊壓接觸網(wǎng)導(dǎo)線滑行,從電網(wǎng)上取得電流。機(jī)車運(yùn)行時(shí)只需升起一套受電弓,另一受電弓作為備用。接觸網(wǎng)上送來的25kV工頻單機(jī)交流電就由此引入機(jī)車。
(2)主斷路器主斷路器是機(jī)車的總電源開關(guān)和保護(hù)開關(guān),用來接通或斷開電力機(jī)車高壓電路。當(dāng)主電路發(fā)生短路,接地或整流調(diào)壓電路,牽引電動(dòng)機(jī)等設(shè)備發(fā)生故障時(shí),它能自動(dòng)切斷機(jī)車電源,實(shí)現(xiàn)對機(jī)車上設(shè)備的保護(hù)。(3)主變壓器主變壓器又稱牽引變壓器,它把從接觸網(wǎng)上取得的25kV高壓電降低為牽引電動(dòng)機(jī)所適用的電壓。變壓器一般有4個(gè)繞組:1個(gè)一次側(cè)繞組接25kV高壓電;3個(gè)二次側(cè)繞組,其中牽引繞組用來向牽引電動(dòng)機(jī)供電,勵(lì)磁繞組用在電阻制動(dòng)時(shí)給電動(dòng)機(jī)提供勵(lì)磁電流;輔助繞組用來給機(jī)車的輔助電機(jī)供電。(4)硅整流裝置硅整流裝置用來把牽引變壓器二次側(cè)牽引繞組的交流電整流成可調(diào)節(jié)的直流輸出電壓,從而可以改變牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓,達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)車速度的目的。
2、輔助電路輔助電路是將輔助電機(jī)(如劈相機(jī)、壓縮機(jī)電機(jī)、通風(fēng)機(jī)、油泵等)、輔助設(shè)備(如取暖設(shè)備、電熱玻璃等)及其相關(guān)的電氣設(shè)備連接而成的一個(gè)系統(tǒng)。它的電源來自主變壓器的輔助繞組,通過劈相機(jī)將單相交流電轉(zhuǎn)變成三相交流電后,供給牽引通風(fēng)機(jī)、油泵機(jī)組和空氣壓縮機(jī)等輔助電機(jī)使用。其工作電壓一般為交流380V、220V或直流幾百伏。3、控制電路控制電路將主電路和輔助電路中各電氣設(shè)備的控制電器(包括各種控制開關(guān)、接觸器、電空閥等)同電源、照明、信號等的控制裝置連成一個(gè)電路系統(tǒng)。一般采用低壓直流電源,電壓值為50~110V,所以又叫低壓線路。(三)電力機(jī)車的基本工作原理交-直型電力機(jī)車通過受電弓將接觸網(wǎng)供給的單相工頻交流電引入機(jī)車內(nèi)部,經(jīng)牽引變壓器降壓,再經(jīng)整流裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,然后向直流牽引電動(dòng)機(jī)供電從而產(chǎn)生牽引力牽引列車運(yùn)行。電力機(jī)車的速度控制,主要是由司機(jī)通過控制牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。四、機(jī)車檢修和運(yùn)用機(jī)車的檢修和運(yùn)用是鐵路運(yùn)輸工作的重要組成部分,也是機(jī)務(wù)部門的基本任務(wù)。質(zhì)量良好地檢修機(jī)車,確保機(jī)車的完好狀態(tài);經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)用機(jī)車,對完成鐵路運(yùn)輸任務(wù)具有十分重要的意義。(一)機(jī)車檢修機(jī)務(wù)段是設(shè)在鐵路沿線負(fù)責(zé)機(jī)車檢修和運(yùn)用工作的基層生產(chǎn)單位,一般設(shè)在編組站或區(qū)段站上。在機(jī)車交路的折返點(diǎn),還應(yīng)設(shè)有機(jī)務(wù)折返段。機(jī)務(wù)段和機(jī)務(wù)折返段設(shè)置的基本原則是滿足牽引列車的最大需要,并能充分發(fā)揮各項(xiàng)設(shè)備的能力和機(jī)車運(yùn)用效率;段間距離的長短,應(yīng)考慮乘務(wù)員的連續(xù)工作時(shí)間,并結(jié)合編組站、區(qū)段站的位置盡可能長距離地設(shè)置。1、機(jī)務(wù)段的任務(wù)和設(shè)備根據(jù)各機(jī)務(wù)段所承擔(dān)任務(wù)量的大小,為其配屬一定數(shù)量的機(jī)車。機(jī)務(wù)段的任務(wù):機(jī)車運(yùn)用方面,負(fù)責(zé)計(jì)劃和組織本段機(jī)車和乘務(wù)組完成鄰接區(qū)段的列車牽引或固定在某個(gè)車站上擔(dān)任調(diào)車工作,并對日常運(yùn)用機(jī)車進(jìn)行整備和日常保養(yǎng);機(jī)車檢修方面,進(jìn)行段修范圍內(nèi)的機(jī)車定期檢修和日常維修工作,保證運(yùn)用機(jī)車的良好狀態(tài)。機(jī)務(wù)段設(shè)有管理部門和生產(chǎn)車間。生產(chǎn)車間包括運(yùn)用車間、檢修車間、整備車間和設(shè)備車間。
運(yùn)用車間主要負(fù)責(zé)機(jī)車的運(yùn)用與保養(yǎng);檢修車間主要負(fù)責(zé)機(jī)車段修范圍內(nèi)的定期修理及機(jī)車的日常維修;整備車間主要負(fù)責(zé)機(jī)車用的燃料、潤滑油、水、砂等物資供應(yīng)和機(jī)車的各種整備作業(yè);設(shè)備車間主要負(fù)責(zé)機(jī)務(wù)段內(nèi)的各種機(jī)械設(shè)備、水電動(dòng)力設(shè)施的管理與維修。機(jī)車在出段牽引列車或擔(dān)任調(diào)車工作以前,需要供應(yīng)機(jī)車必須的物資和做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,這種物資供應(yīng)和準(zhǔn)備工作總稱為機(jī)車整備作業(yè)。機(jī)車類型不同,整備作業(yè)的內(nèi)容也不一樣。內(nèi)燃、電力機(jī)車整備作業(yè)的項(xiàng)目如表所列。需要供應(yīng)的物資需要做的準(zhǔn)備工作項(xiàng)目內(nèi)燃機(jī)車電力機(jī)車項(xiàng)目內(nèi)燃機(jī)車電力機(jī)車燃料√—機(jī)車轉(zhuǎn)向一般單向√—水√—機(jī)車擦拭√√砂√√檢查√√潤滑油√√給油√√擦拭材料√√機(jī)車乘務(wù)組交接班√√
2、機(jī)車的檢修機(jī)車經(jīng)過一定時(shí)期的運(yùn)用后,各部件都會發(fā)生磨耗、變形或損壞。為了保證機(jī)車的正常運(yùn)用,延長使用期限,除了機(jī)車乘務(wù)員的日常檢查和保養(yǎng)外,還必須進(jìn)行各種定期檢修。機(jī)車的定期檢修除大修在機(jī)車工廠進(jìn)行以外,其余的檢修一般都在機(jī)務(wù)段內(nèi)進(jìn)行。因此,機(jī)務(wù)段除了機(jī)車整備設(shè)備以外,還必須具有機(jī)車的檢修設(shè)備,如各種檢修庫及輔助車間等。(二)機(jī)車運(yùn)用
1、機(jī)車交路機(jī)車運(yùn)用上的一個(gè)特點(diǎn)是機(jī)車只要離開機(jī)務(wù)段、就要受車站有關(guān)人員的調(diào)度和指揮。所以機(jī)務(wù)部門和行車部門的關(guān)系特別密切必須協(xié)調(diào)配合才能安全、優(yōu)質(zhì)地完成運(yùn)輸任務(wù)。
機(jī)車固定擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸任務(wù)的周轉(zhuǎn)區(qū)段,叫做機(jī)車交路(也叫牽引區(qū)段)。目前,我國鐵路機(jī)車的運(yùn)用主要有肩回運(yùn)轉(zhuǎn)制和循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制兩種。(1)肩回運(yùn)轉(zhuǎn)制機(jī)車由機(jī)務(wù)段出發(fā),從機(jī)務(wù)段所在站牽引列車到折返段所在站,進(jìn)入折返段進(jìn)行整備及檢查,然后牽引列車返回機(jī)務(wù)段所在站,再進(jìn)入機(jī)務(wù)段進(jìn)行整備及檢查。這種每往返一次,就要進(jìn)入機(jī)務(wù)段一次的運(yùn)用方式叫肩回還轉(zhuǎn)制。(2)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制機(jī)車從機(jī)務(wù)段出發(fā),在一個(gè)牽引區(qū)段往返牽引列車后回到機(jī)務(wù)段所在站、機(jī)車不入段,只在到發(fā)線上進(jìn)行整備作業(yè),然后仍繼續(xù)牽引同一車列或換掛另一個(gè)已經(jīng)準(zhǔn)備好了的車列,運(yùn)行到另一個(gè)牽引區(qū)段的折返段所在站,再從丙站牽引列車返回甲站。這樣,機(jī)車在兩個(gè)區(qū)段上牽引列車循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn),平時(shí)不進(jìn)機(jī)務(wù)段,直到定期檢修到期時(shí)才入段檢修,這種運(yùn)用方式叫做循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制。2、乘務(wù)制度和乘務(wù)方式機(jī)務(wù)段在為鄰接區(qū)段提供機(jī)車的同時(shí),還要負(fù)責(zé)計(jì)劃和組織機(jī)車乘務(wù)員的工作。加強(qiáng)對乘務(wù)員的政治思想教育和業(yè)務(wù)培訓(xùn),不斷提高全體乘務(wù)員的思想和業(yè)務(wù)水平,是保證完成和超額完成國家運(yùn)輸任務(wù)的關(guān)鍵?,F(xiàn)行的機(jī)車乘務(wù)制度基本上可以歸納為兩類:
(1)包乘制:每臺機(jī)車配備2~3個(gè)固定的乘務(wù)組值乘;
(2)輪乘制:機(jī)車由各個(gè)乘務(wù)組輪流值乘。鐵道概論任務(wù)四動(dòng)車組學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)掌握動(dòng)車組的定義和種類(2)掌握動(dòng)車組的基本構(gòu)造及技術(shù)特點(diǎn)(3)了解國外動(dòng)車組發(fā)展歷程(4)了解我國動(dòng)車組發(fā)展歷程,知道和諧號動(dòng)車組、復(fù)興號動(dòng)車組基本概況動(dòng)車組概念動(dòng)車組是由動(dòng)力車和拖車或全部由動(dòng)力車長期固定地連掛在一起組成的車組。動(dòng)車組中帶有動(dòng)力的車輛稱為動(dòng)車(用M表示,以下同),不帶動(dòng)力的車輛稱為拖車(用T表示,以下同),列車兩端都帶有司機(jī)室(帶有司機(jī)室動(dòng)車用MC表示,不帶司機(jī)室拖車用TC表示,以下同),可在線路上往復(fù)運(yùn)行。除高速鐵路、城際客運(yùn)、市郊客運(yùn)運(yùn)用的動(dòng)車組外,城市中的地鐵列車和輕軌電車也屬于動(dòng)車組的范疇。動(dòng)車組的分類
按牽引動(dòng)力裝置內(nèi)燃動(dòng)車組電力動(dòng)車組按動(dòng)力配置動(dòng)力分散型完全分散模式相對分散模式動(dòng)力集中型按車輛之間的連接方式獨(dú)立式鉸接式動(dòng)車組類型優(yōu)缺點(diǎn)動(dòng)力分散型
軸重輕,對軌道沖擊小,車外噪聲較小,牽引力大,黏著性能好,起動(dòng)、加速、制動(dòng)性能好,容易達(dá)到高速,相同編組長度下載員多,部分動(dòng)力單元故障時(shí)仍可運(yùn)行,但制造成本高,車廂內(nèi)噪聲較高(動(dòng)力裝置布置在車廂地板下),維護(hù)較為困難,碰撞時(shí)安全性較差(沒有緩沖)。動(dòng)力集中型的動(dòng)車組則與之相反。動(dòng)力分散型
是當(dāng)今世界高速動(dòng)車組技術(shù)發(fā)展的方向、法國和德國新一代高鐵AGV和ICE3都不約而同采用了動(dòng)力分散形式。TGV創(chuàng)紀(jì)錄的574公里時(shí)速也是在動(dòng)力分散形式的情況下取得的。我國引進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)化的動(dòng)車組也均是動(dòng)力分散型的。項(xiàng)目動(dòng)力集中動(dòng)力分散備注電氣、機(jī)械設(shè)備少多動(dòng)力分散式需要增加多臺牽引電機(jī)乘坐舒適度優(yōu)相對較差動(dòng)力集中式車廂內(nèi)振動(dòng)、噪聲較小軸重大小動(dòng)力集中式對軌道要求較高,維護(hù)費(fèi)較高轉(zhuǎn)向架軸距大小動(dòng)力分散式通過曲線性能好,維護(hù)費(fèi)較低動(dòng)、拖車比例調(diào)整困難容易—對黏著的要求高低—機(jī)械制動(dòng)裝置的負(fù)擔(dān)大小動(dòng)力分散式可充分利用再生制動(dòng)力動(dòng)力分散型與動(dòng)力集中型的比較動(dòng)車組的優(yōu)越性固定編組節(jié)約停站時(shí)間,提高列車使用效率減少車站咽喉作業(yè)能力的壓力輕量化設(shè)計(jì)顯著提高列車的運(yùn)行速度、提高運(yùn)輸效率不過分增加工務(wù)部門對線路維修養(yǎng)護(hù)工作的負(fù)擔(dān)密接式、半永久式車鉤減少了動(dòng)車運(yùn)行的縱向沖動(dòng),降低了噪聲和振動(dòng)的影響提高了旅行舒適度電空聯(lián)合制動(dòng)制動(dòng)空走時(shí)間短,制動(dòng)減速度大,制動(dòng)距離短,制動(dòng)方式靈活明顯提高行車密度,提高整個(gè)鐵路網(wǎng)的運(yùn)輸能力動(dòng)車組機(jī)械部分車體與車輛內(nèi)部設(shè)備、轉(zhuǎn)向架、車輛連接裝置、制動(dòng)裝置等電氣部分受流系統(tǒng)、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)、列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等動(dòng)車組的基本構(gòu)造及技術(shù)特點(diǎn)動(dòng)車組車體
車體結(jié)構(gòu)輕量化高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減振降噪密封隔聲良好的氣動(dòng)外形實(shí)現(xiàn)車體結(jié)構(gòu)輕量化的主要途徑1、車體使用輕量化的材料如采用不銹鋼、鋁合金以及碳素纖維等新材料2、在保證車體強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上,對車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以減輕車輛自重。車體結(jié)構(gòu)輕量化的優(yōu)點(diǎn)節(jié)約能量減小對軌道的損壞減輕因振動(dòng)而引起的噪聲,可改善對環(huán)境的污染。動(dòng)車組車體
車體結(jié)構(gòu)輕量化高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減振降噪密封隔聲良好的氣動(dòng)外形從振動(dòng)和噪聲源入手車體結(jié)構(gòu)采用連續(xù)焊縫以消除焊接氣隙采用固定式車窗,側(cè)門采用密封性能良好的塞拉門,頭、尾的端門要采用可充壓縮空氣的橡膠條,通過臺風(fēng)擋采用橡膠大風(fēng)擋空調(diào)設(shè)備設(shè)立壓力控制,廁所、洗臉室的水不能采用直排式而要采用密封裝置等從噪聲的傳播途徑考慮在車輪上安裝消音器和開發(fā)彈性車輪車體外形設(shè)計(jì)成流線型采用橡膠風(fēng)擋等以削弱噪聲源發(fā)出噪聲的強(qiáng)度采用雙層墻、雙層車窗,在車體金屬表面涂刷防振阻尼層等措施以提高車體的隔聲性能動(dòng)車組車體
車體結(jié)構(gòu)輕量化高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減振降噪密封隔聲良好的氣動(dòng)外形良好的氣動(dòng)外形
車頭設(shè)計(jì)成流線型,整個(gè)車身斷面呈鼓形·即車頂為圓弧形,側(cè)墻下部向內(nèi)傾斜(5°左右)并以圓弧過渡到底架,側(cè)墻上部向內(nèi)傾斜(3°左右)并以圓弧過渡到車頂。這不僅能減小空氣阻力,而且有利于緩解列車交會壓力波及橫向阻力、側(cè)滾力矩的作用車輛底部形狀對空氣阻力的影響很大,為了避免地板下部設(shè)備的外露,采用與車身橫斷面形狀相吻合的裙板遮住車下設(shè)備,以減少空氣阻力,也可防止高速運(yùn)行帶來的沙石擊打車下設(shè)備車體表面光滑平整,盡量減少突出物。如側(cè)門采用塞拉門,扶手為內(nèi)置式,腳蹬做成翻板式,使側(cè)門關(guān)閉時(shí)可以包住它兩車輛連接處采用橡膠大風(fēng)擋,與車身保持平齊,避免形成空氣渦流我國幾種車型車體的基本參數(shù)車型CRH1CRH2CRH3CRH5頭尾車長度/中間車長度(車鉤面之間)(毫米)26950/2660025700/2500025860/2482527600/25000寬度(毫米)3331338032653200車頂距軌面高度(毫米)4040370038904270材料不銹鋼鋁合金結(jié)構(gòu)形式單層外殼內(nèi)部構(gòu)架中空鋁型材料筒形承載結(jié)構(gòu)車體重量≤(噸)12.58.411.098.5動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架
動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的類型非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架(拖車轉(zhuǎn)向架)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的類型動(dòng)力轉(zhuǎn)向架(動(dòng)車轉(zhuǎn)向架)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)動(dòng)車組牽引傳動(dòng)裝置
動(dòng)車組牽引傳動(dòng)裝置
接觸網(wǎng)高壓電器牽引變壓器中間直流環(huán)牽引逆變器牽引電機(jī)齒輪傳動(dòng)輪對脈沖整流器傳動(dòng)裝置主要設(shè)備
高壓電器設(shè)備
高壓電器設(shè)備用來完成從接觸網(wǎng)到牽引變壓器的接通與斷開。主要包括受電弓、主斷路器、避雷器、電流互感器、接地保護(hù)開關(guān)等。
牽引變壓器也叫變壓器,位于拖車的底架上。主要作用:
(1)是把接觸網(wǎng)上取得的25千伏高壓電變換為供給牽引變流器及電機(jī)、電器工作所適合的電壓;
(2)提供濾波、保護(hù)等手段,為高速列車提供安全、可靠、高質(zhì)量的電力。牽引變壓器
牽引變流器的主要功能是將牽引變壓器牽引繞組的輸出單相交流電,通過脈沖整流器變換為直流電,經(jīng)中間直流回路輸出給牽引逆變器,然后牽引逆變器輸出電壓、頻率可調(diào)的三相交流電,驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)。
牽引變流器牽引電機(jī)為列車前進(jìn)提供最直接的動(dòng)力,安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上,通過一個(gè)齒輪聯(lián)軸器和一個(gè)單減速齒輪箱把電機(jī)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向架輪軸相連接。牽引電機(jī)是實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的最核心的部件,列車牽引時(shí)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,制動(dòng)時(shí)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。牽引電機(jī)列車制動(dòng)及控制系統(tǒng)
高速列車制動(dòng)系統(tǒng)的基本要求制動(dòng)能力的要求采用電氣與空氣聯(lián)合制動(dòng)模式,電氣制動(dòng)優(yōu)先操縱控制采用電控、直通或微機(jī)控制電氣指令式等靈敏而迅速的系統(tǒng)安全可靠性的要求3級制動(dòng)控制方式制動(dòng)能力互補(bǔ)舒適性的要求
動(dòng)車組普遍采用密接式車鉤緩沖裝置,該裝置的兩車鉤連接面縱向間隙一般小于2毫米,上下左右偏移也很小,這為高速列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和電氣線
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