交通運(yùn)輸設(shè)備-機(jī)車課件

第三節(jié)鐵路車輛與牽引動力一、鐵路車輛二、牽引供電設(shè)備三、鐵路牽引動力上次課程內(nèi)容回顧第三節(jié)鐵路車輛與牽引動力一、鐵路車輛上次課程內(nèi)容回顧第三節(jié)鐵路車輛與牽引動力本節(jié)要求：了解車輛作用和分類；車輛技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的含義；識別車輛的基本標(biāo)記；機(jī)車的作用及分類；機(jī)車牽引性能概念；內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的工作原理；機(jī)車檢修和運(yùn)用。掌握車輛的基本組成及各組成部分的作用；電傳動內(nèi)燃機(jī)車能量轉(zhuǎn)換過程；電氣化鐵道供電系統(tǒng)；電力機(jī)車三條電路的作用。重點(diǎn)：走行部（轉(zhuǎn)向架）的組成；空氣制動機(jī)原理及特點(diǎn)；電力傳動內(nèi)燃機(jī)車的傳動原理；主電路的組成。第三節(jié)鐵路車輛與牽引動力本節(jié)要求：了解車輛作用和分類；車二、牽引供電設(shè)備（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)（二）牽引變電所（三）接觸網(wǎng)二、牽引供電設(shè)備（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng)示意圖（一）電氣化鐵道的供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng)示意圖（二）牽引變電所（二）牽引變電所（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)及AT供電方式*AT供電方式是在牽引網(wǎng)中增設(shè)正饋線和并聯(lián)自藕變壓器，將牽引供電電壓提高一倍，從而使得牽引網(wǎng)的載流能力大大增加，同時減少對通信線路干擾的一種供電方式。AT供電方式不僅是電氣化鐵路減輕對通信線路的干擾影響的有效措施之一，而且對牽引供電系統(tǒng)有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)措施，己被許多發(fā)展電氣化鐵路的國家研究和采用。（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)及AT供電方式*（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)在不同的國家和地區(qū)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.（三）接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)一、電氣化鐵道供電系統(tǒng)架空式接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖一、電氣化鐵道供電系統(tǒng)架空式接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖架空式接觸網(wǎng)組成架空式接觸網(wǎng)組成三、鐵路牽引動力概述（一）電力機(jī)車（二）內(nèi)燃機(jī)車（三）機(jī)車牽引性能概念（四）機(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)三、鐵路牽引動力概述概述1、機(jī)車類型2、機(jī)車運(yùn)用3、蒸汽機(jī)車概要*概述1、機(jī)車類型1、機(jī)車類型從運(yùn)用上分：客運(yùn)機(jī)車、貨運(yùn)機(jī)車、調(diào)車機(jī)車從原動力分：蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車1、機(jī)車類型從運(yùn)用上分：2、機(jī)車運(yùn)用（1）機(jī)車交路(locomotiverouting)定義機(jī)車交路又稱機(jī)車牽引區(qū)段，是指機(jī)車擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸任務(wù)的固定周轉(zhuǎn)區(qū)段，即機(jī)車從機(jī)務(wù)段所在站到折返段所在站之間往返運(yùn)行的線路區(qū)段。機(jī)車運(yùn)用方式：

（1）肩回運(yùn)轉(zhuǎn)制（2）循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制2、機(jī)車運(yùn)用（1）機(jī)車交路(locomotiverouti機(jī)車運(yùn)用方式示意圖機(jī)車運(yùn)用方式示意圖2、機(jī)車運(yùn)用（2）乘務(wù)制度和乘務(wù)方式包乘制、輪乘制乘務(wù)員換班有：立即折返、外段駐班、隨乘三種乘務(wù)制度。2、機(jī)車運(yùn)用（2）乘務(wù)制度和乘務(wù)方式前進(jìn)型蒸汽機(jī)車3、蒸汽機(jī)車概要*前進(jìn)型蒸汽機(jī)車3、蒸汽機(jī)車概要*3、蒸汽機(jī)車概要*蒸汽機(jī)車(steamlocomotive)主要組成：鍋爐、汽機(jī)、走行部、車架、煤水車、車鉤緩沖裝置以及制動裝置等。解放型和建設(shè)型機(jī)車貨運(yùn)勝利型和人民型機(jī)車客運(yùn)FD型機(jī)車和前進(jìn)型機(jī)車大型貨車3、蒸汽機(jī)車概要*蒸汽機(jī)車(steamlocomotive中國蒸汽機(jī)車發(fā)展史傳說中的中國第一輛蒸汽機(jī)車：RocketofChina（中國火箭）中國蒸汽機(jī)車發(fā)展史傳說中的中國第一輛蒸汽機(jī)車：蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車熱效率圖蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車熱效率圖（一）電力機(jī)車電力機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)：1、可制成大功率機(jī)車，運(yùn)輸能力大；2、啟動快、速度高、爬坡性能好；3、不污染空氣，勞動條件好；4、運(yùn)營費(fèi)用低；5、可利用多種能源。（一）電力機(jī)車電力機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)：（一）電力機(jī)車我國從１９５８年開始修建寶雞——鳳州電氣化鐵路至2005年底，我國電氣化鐵路突破兩萬公里，總長躍世界第三。排名前兩位的國家？現(xiàn)在：2012年12月1日哈大高鐵正式開通，中國電氣化鐵路總里程在54年突破4.8萬公里，超越了原電氣化鐵路世界第一的俄羅斯，躍升為世界第一位。（一）電力機(jī)車我國從１９５８年開始修建寶雞——鳳州電氣化鐵路電氣化鐵路里程圖9110331000015000電氣化鐵路里程圖9110331000015000（一）電力機(jī)車1、電力機(jī)車的基本組成電力機(jī)車主要由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動裝置和一整套電氣設(shè)備組成。軸列式30—30（一）電力機(jī)車1、電力機(jī)車的基本組成電力機(jī)車電力機(jī)車交通運(yùn)輸設(shè)備——機(jī)車課件韶山4型電力機(jī)車韶山4型電力機(jī)車（一）電力機(jī)車2、電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路（1）主電路（2）輔助電路（3）控制電路（一）電力機(jī)車2、電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路電力機(jī)車電氣回路示意圖電力機(jī)車電氣回路示意圖（一）電力機(jī)車（1）主電路（一）電力機(jī)車（1）主電路（一）電力機(jī)車（2）輔助電路輔助電路電源來自牽引變電器的輔助繞組，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。（一）電力機(jī)車（2）輔助電路（一）電力機(jī)車（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電系統(tǒng)。（一）電力機(jī)車（3）控制電路（二）內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(diesellocomotive)的動力源是內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)）。內(nèi)燃機(jī)采用傳動裝置的必要性：柴油機(jī)的特性不能滿足機(jī)車牽引性能的要求。（二）內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(diesellocomotive)（二）內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車分類：1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車（二）內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車分類：1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（1）傳動類型：直—直流電力傳動交—直流電力傳動交—直—交電力傳動交—交流電力傳動1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（1）傳動類型：1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（2）機(jī)車總體布置：以東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車為例1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（2）機(jī)車總體布置：東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車總體布置圖東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車總體布置圖1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（3）內(nèi)燃機(jī)車組成柴油機(jī)、傳動裝置、走行部、車體、車底架、車鉤緩沖裝置、制動裝置、輔助裝置等。1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車（3）內(nèi)燃機(jī)車組成1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車1）柴油機(jī)2）傳動裝置3）走行部1、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車1）柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)交通運(yùn)輸設(shè)備——機(jī)車課件1）柴油機(jī)四沖程柴油機(jī)工作情況：進(jìn)氣沖程壓縮沖程燃燒膨脹沖程排氣沖程1）柴油機(jī)四沖程柴油機(jī)工作情況：四沖程柴油機(jī)工作情況示意圖四沖程柴油機(jī)工作情況示意圖2）傳動裝置電傳動裝置的主要部件有：主發(fā)電機(jī)、整流裝置、牽引電動機(jī)等。2）傳動裝置電傳動裝置的主要部件有：2）傳動裝置①主發(fā)電機(jī)(maingenerator)轉(zhuǎn)子由柴油機(jī)曲軸帶動，形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子線圈在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，發(fā)出三相交流電。2）傳動裝置①主發(fā)電機(jī)(maingenerator)2）傳動裝置②牽引電動機(jī)(tractionmotor)在定子形成的磁場作用下，使通有直流電的轉(zhuǎn)子（電樞）轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，向外輸出，使機(jī)車運(yùn)行。2）傳動裝置②牽引電動機(jī)(tractionmotor)③交—直流電力傳動原理交—直流電傳動原理圖③交—直流電力傳動原理交—直流電傳動原理圖總結(jié)能量轉(zhuǎn)換過程：熱能機(jī)械能電能機(jī)械能③交—直流電力傳動原理總結(jié)③交—直流電力傳動原理2）傳動裝置機(jī)車運(yùn)行方向的確定：改變牽引電動機(jī)勵磁繞組（定子）的電流方向，就可控制機(jī)車的前進(jìn)或后退。2）傳動裝置機(jī)車運(yùn)行方向的確定：改變牽引電動機(jī)勵磁繞組（定子3）走行部機(jī)車走行部的作用東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架軸列式30－303）走行部機(jī)車走行部的作用3）走行部轉(zhuǎn)向架(bogie)組成：構(gòu)架、旁承、輪對、軸箱、彈簧減震裝置、電機(jī)懸掛裝置、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、撒沙裝置等。3）走行部轉(zhuǎn)向架(bogie)組成：構(gòu)架、旁承、輪對、軸箱、東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車北京型液力傳動內(nèi)燃機(jī)車總體布置示意圖2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車北京型液力傳動內(nèi)燃機(jī)車總體布置示意圖液力傳動工作原理液力傳動工作原理2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車（1）液力變扭器(hydraulic)1）基本組成：泵輪、渦輪、導(dǎo)向輪2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車（1）液力變扭器(hydraulic)液力變扭器液力變扭器2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車2）變扭器的作用原理變扭器里充滿工作油時，油從泵輪—渦輪—導(dǎo)向輪—泵輪循環(huán)往復(fù)，把柴油機(jī)的功率傳給動輪。變扭器工作油排出時，泵輪和渦輪之間失去聯(lián)系，柴油機(jī)的功率不能傳給機(jī)車動輪。柴油機(jī)傳出的大小基本不變的扭矩，經(jīng)過變扭器后變成的機(jī)車牽引力，能夠滿足機(jī)車牽引性能的要求。2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車2）變扭器的作用原理2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車3、液力傳動過程液力傳動過程示意圖2、液力傳動內(nèi)燃機(jī)車3、液力傳動過程液力傳動過程示意圖（三）機(jī)車牽引性能概念N＝F×V（常數(shù)）FvO機(jī)車?yán)硐霠恳匦郧€（三）機(jī)車牽引性能概念N＝F×V（常數(shù)）FvO機(jī)車?yán)硐霠恳兀ㄋ模C(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)1、機(jī)車牽引力F2、列車運(yùn)行阻力W3、制動力B4、牽引質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確定Q（四）機(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)1、機(jī)車牽引力F（四）機(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)貨物列車牽引定數(shù)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——機(jī)車的計算牽引力（N）

P——每臺機(jī)車的計算質(zhì)量（t）

ix——限制坡度的千分?jǐn)?shù)w0’、w0”——機(jī)車、車輛單位基本阻力（N／kN）

λy——牽引力使用系數(shù)，取0.9

Q——機(jī)車牽引重量（t）（四）機(jī)車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)貨物列車牽引定數(shù)牽引動力的發(fā)展?fàn)恳齽恿Φ默F(xiàn)代化，是鐵路運(yùn)輸科技進(jìn)步的先導(dǎo)。牽引動力的發(fā)展?fàn)恳齽恿Φ默F(xiàn)代化，是鐵路運(yùn)輸科技進(jìn)步的先導(dǎo)。1、動車組動車世界各國鐵路在旅客運(yùn)輸，特別是在城際間的旅客運(yùn)輸中，還大力發(fā)展動車組的運(yùn)輸方式。在客車上安裝動力裝置，使其既具有牽引動力，又可以載客的客車叫動車。1、動車組動車1、動車組動車組動車和附掛車編組而成的列車，叫動車組。動車有司機(jī)室和客室，掛在動車組的兩端；附掛車與一般客車一樣，只載旅客，沒有動力裝置。1、動車組動車組高速動車組高速動車組雙層內(nèi)燃動車組雙層內(nèi)燃動車組1、動車組動車組的優(yōu)點(diǎn)：由于動力裝置分散在多輛動車上，動軸數(shù)多，加速力大，速度高，對軌道的動力作用小，很適宜在站間距離短，行車密度大和客運(yùn)量很大的城際間運(yùn)輸中運(yùn)用。1、動車組動車組的優(yōu)點(diǎn)：2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車，是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車輛托起，使整個列車懸浮在線路上，利用電磁力導(dǎo)向，直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力，而推動列車前進(jìn)的。2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車，是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路的基本制式：盡管磁懸浮車的懸浮、推動和導(dǎo)向都是用電磁力，但根據(jù)磁懸浮列車上電磁鐵的使用方式，基本制式可分兩種：1、超導(dǎo)磁斥式2、常導(dǎo)磁吸式2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路的基本制式：磁懸浮原理比較圖磁懸浮原理比較圖2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路的發(fā)展優(yōu)勢：1）速度高，旅行時間短；2）安全、可靠；3）能源消耗低；4）無公害、無污染；5）故障少、維修費(fèi)用低。2、磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路的發(fā)展優(yōu)勢：鐵路機(jī)車復(fù)習(xí)思考題1、交－直流電力傳動內(nèi)燃機(jī)車傳動裝置的主要組成？2、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車通過哪些部件實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的？3、電氣化鐵道供電系統(tǒng)的組成？4、電力機(jī)車由哪三條電路組成的？其中主電路由哪些部件組成的？5、機(jī)車牽引特性的基本概念。鐵路機(jī)車復(fù)習(xí)思考題1、交－直流電力傳動內(nèi)燃機(jī)車傳動裝置的主要9、有時候讀書是一種巧妙地