子項目一：內(nèi)燃機車的基本構(gòu)造課件

項目四：機車運用子項目一：內(nèi)燃機車的基本構(gòu)造項目四：機車運用子項目一：內(nèi)燃機車的基本構(gòu)造1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？上次課主要內(nèi)容一、如何識別不同車輛？2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)換的原理本次課主要內(nèi)容了解機車的作用、發(fā)展及分類3機車的作用作用：機車是鐵路運輸?shù)幕緞恿?。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。機車的作用作用：機車是鐵路運輸?shù)幕緞恿Α?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，鐵路客貨運輸任務都由蒸汽機車來承擔，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。機車的分類分類：蒸汽機車、內(nèi)燃機車、電力機車5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。因為當時使用木材燒火作燃料，所以叫“火車”。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61825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。1825年9月27日，英國人斯蒂芬森制造的“運動號”蒸汽機車7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。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8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?！拔母铩背跗谠胺吹坌汀保?971年恢復原名。

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。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9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"ㄇㄎ"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ㄇㄎ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。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10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”(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"ㄆㄒ"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。勝利型蒸汽機車是四方廠于1956年制成的客運機車。編號從6011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。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12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時的8個鐵路局，共100多個機務段及路外40余個單位。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13上游（SY）型1147號蒸汽機車，唐山機車車輛工廠，1960年。上游（SY）型1147號蒸汽機車，唐山機車車輛工廠，196014躍進（YJ）型124號蒸汽機車，濟南機車工廠，1960年。躍進（YJ）型124號蒸汽機車，濟南機車工廠，1960年。15人民（RM）型1086號蒸汽機車，四方機車車輛廠，1958年。人民（RM）型1086號蒸汽機車，四方機車車輛廠，1958年16前進（QJ）型蒸汽機車，大同機車廠，1988年。前進（QJ）型蒸汽機車，大同機車廠，1988年。17內(nèi)燃機車發(fā)展史及機車的結(jié)構(gòu)原理內(nèi)燃機車（diesellocomotive）以內(nèi)燃機作為原動力，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)燃機車的概念習慣上指的是柴油機。內(nèi)燃機車發(fā)展史及機車的結(jié)構(gòu)原理內(nèi)燃機車（dieselloc1820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220kW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900～1000kW單節(jié)機車多節(jié)連掛的干線客運內(nèi)燃機車。20世紀初，國外開始探索試制內(nèi)燃機車。1924年，蘇聯(lián)制成一19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，并應用于機車制造，出現(xiàn)了交—直流電力傳動的2940kw內(nèi)燃機車。在70年代，單柴油機內(nèi)燃機車功率已達到4410kW。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)邦德國在1971年試制出1840kW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。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20中國從1958年開始制造內(nèi)燃機車，先后有東風型等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)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)與之相適應的內(nèi)燃機車。中國從1958年開始制造內(nèi)燃機車，先后有東風型等3種型號機車21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傳動內(nèi)燃機車。我國最新一代內(nèi)燃機車——和諧5型（HXN5型）內(nèi)燃機車11月22內(nèi)燃機車分類、結(jié)構(gòu)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?，F(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?；窘Y(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。內(nèi)燃機車分類、結(jié)構(gòu)分類：按用途可分客運、貨運、調(diào)車內(nèi)燃機車。23內(nèi)燃機車工作原理工作原理：燃料在汽缸內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的高溫高壓氣體在汽缸內(nèi)膨脹，推動活塞往復運動，連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功，燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機械功。柴油機發(fā)出的動力傳輸給傳動裝置，通過對柴油機、傳動裝置的控制和調(diào)節(jié)，將適應機車運行工況的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩送到每個車軸齒輪箱驅(qū)動動輪，動輪產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞到車架，由車架端部的車鉤變?yōu)橥煦^牽引力來拖動或推送車輛。內(nèi)燃機車工作原理工作原理：24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（1500r/min左右）、中速機（1000r/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。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25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。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26①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。②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)導向輪葉片的引導，又重新返回泵輪。液力傳動機車（圖2）操縱簡單、可靠，特別適用于多風沙和多雨的地帶。①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27③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)過大功率半導體整流裝置變?yōu)橹绷麟?，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。電力傳動機車的應用最為廣泛。③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28車體、走行部包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架等基礎(chǔ)部件。①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。②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、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。③轉(zhuǎn)向架是機車的走行裝置，又稱臺車。由構(gòu)架、旁承、軸箱、輪對、車軸齒輪箱（電力傳動時包括牽引電機）、彈簧、減振器、均衡梁，以及同車架的連結(jié)裝置、基礎(chǔ)制動裝置等主要部件組