鐵道概論課件

鐵道概論第三章機(jī)車

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。 一、機(jī)車分類 鐵路機(jī)車的類型很多1、從運(yùn)用分：客運(yùn)機(jī)車、貨運(yùn)機(jī)車和調(diào)車機(jī)車；2、從牽引動(dòng)力分：蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車。第一節(jié)概述

一、蒸汽機(jī)車

蒸汽機(jī)車的應(yīng)用，迄今已有180多年的歷史，它是通過蒸汽機(jī)把燃料的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，用來牽引列車的一種機(jī)車。由于蒸汽機(jī)車的構(gòu)造比較簡單，制造和維修比較容易，成本比較低，因此最早被世界各國所采用。但是，蒸汽機(jī)車的熱效率太低，其總效率一般只有5%～10%；煤水消耗量很大，需要大量的上煤、給水設(shè)備；且對環(huán)境有較大的污染，因此，在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中，蒸汽機(jī)車已逐漸被其他新型機(jī)車所取代。解放前，我國使用的蒸汽機(jī)大多從國外引進(jìn)，稱為萬國博覽會(huì)。解放后，我國自行生產(chǎn)的蒸汽機(jī)車有前進(jìn)型和建設(shè)型蒸汽機(jī)車。

如圖：前進(jìn)貨運(yùn)蒸汽機(jī)車前進(jìn)客運(yùn)蒸汽機(jī)車

內(nèi)燃機(jī)車第一代：東風(fēng)、東風(fēng)2、東風(fēng)3等。第二代：液力傳動(dòng)有東方紅2-5、北京型第二代電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車：DF4B、DF4C、DF4E、DF5、DF7、DF7B、DF7C、DF7D、DF8、DF12如圖DF8C型內(nèi)燃機(jī)車緒論第三代電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車：DF4D、DF6、DF9、DF10D、DF11如圖：DF9DF11

一、內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)裝置的必要性

1、實(shí)現(xiàn)機(jī)車的理想牽引特性（1）輪周牽引力：機(jī)車從牽引電動(dòng)機(jī)（或萬向軸）獲得扭矩，通過輪軌相互作用在輪周上產(chǎn)生的切向反力。輪軌間的相互作用稱為粘著作用。（2）機(jī)車構(gòu)造速度：機(jī)車結(jié)構(gòu)（如零部件強(qiáng)度、走行部動(dòng)力性能及機(jī)車效率等）所允許的機(jī)車最高安全運(yùn)行速度，又稱機(jī)車最高速度。（3）持續(xù)速度：機(jī)車在全功率下能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的最低速度。2、滿足列車運(yùn)行速度變化要求3、柴油機(jī)工作局限性4、滿足列車運(yùn)行狀態(tài)要求二、電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車

內(nèi)燃機(jī)車設(shè)有兩個(gè)司機(jī)室、一個(gè)電氣室、一個(gè)動(dòng)力室、一個(gè)冷卻室和一個(gè)輔助室。內(nèi)燃機(jī)車主要由柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置、走行部、車體、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和輔助裝置等部分組成

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)。根據(jù)主發(fā)電機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)電流制的不同，可分為直一直流電力傳動(dòng)、交一直流電力傳動(dòng)、交一交流電力傳動(dòng)等類型內(nèi)燃機(jī)車，其中交一交流電力傳動(dòng)又分交一直一交電力傳動(dòng)和交一交流電力傳動(dòng)兩種類型

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。圖

東風(fēng)11型內(nèi)燃機(jī)車總體布置圖1—預(yù)熱鍋爐；2—冷卻風(fēng)扇；3—后變速箱；4—散熱器；5—膨脹水箱；6—柴油機(jī)；7—同步發(fā)電機(jī)；8—電阻制動(dòng)裝置；9—空氣干燥裝置；10—通風(fēng)機(jī)；11—轉(zhuǎn)向架；12—空調(diào)器；13—高壓柜；14—速度裝置控制箱；15—低壓柜；16—主硅整流柜；17—微機(jī)控制柜；18—主硅整流柜、通風(fēng)機(jī)；19—前變速箱；20—測速發(fā)電機(jī)；21—?jiǎng)?lì)磁機(jī)；22—起動(dòng)發(fā)電機(jī)；23—總風(fēng)缸；24—燃油箱；25—空氣濾清裝置；26—靜液壓系統(tǒng)油箱；27—起動(dòng)機(jī)油泵；28—機(jī)油熱交換器；29—通風(fēng)機(jī)；30—機(jī)油濾清器；31—空氣壓縮機(jī)；32—更衣箱；33—制動(dòng)閥類安裝架。

（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(hào)表示。如東風(fēng)l；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，℃”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，如圖5－12所示?；钊ㄟ^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)。

1．進(jìn)氣行程活塞由曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的容積不斷增大，氣缸內(nèi)的氣壓不斷降低，產(chǎn)生真空吸力。此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，經(jīng)空氣濾清器過濾后的純凈空氣進(jìn)入氣缸，當(dāng)活塞移動(dòng)到下止點(diǎn)位置時(shí)，進(jìn)氣行程結(jié)束。

2．壓縮行程隨著曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)。與此同時(shí)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，活塞壓縮純空氣，使其溫度和壓力同時(shí)升高。當(dāng)活塞移動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。

3、作功行程壓縮行程末，噴油泵將油箱輸送來的低壓柴油經(jīng)柴油濾清器濾清變?yōu)楦邏翰裼停▏娪蛪毫σ_(dá)到10MPa以上），經(jīng)噴油器呈霧狀噴人氣缸內(nèi)，與氣缸內(nèi)的高溫空氣迅速混合形成可燃混合氣，由于此時(shí)氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度，柴油便自行著火燃燒，且在以后的一段時(shí)間內(nèi)邊噴油邊燃燒，氣缸內(nèi)的溫度和壓力急劇升高，推動(dòng)活塞下行作功。4、排氣行程

當(dāng)作功行程結(jié)束后，在曲軸飛輪組慣性力的作用下，活塞又從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門開啟，燃燒產(chǎn)生的廢氣在活塞的推動(dòng)下從排氣門排出，當(dāng)活塞再次到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，排氣行程結(jié)束。四沖程柴油機(jī)就是這樣不斷地工作，把柴油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。柴油機(jī)由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)以及進(jìn)、排氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等部分組成。（二）傳動(dòng)裝置

交一直流電傳動(dòng)裝置主要由主發(fā)電機(jī)、整流裝置和牽引電動(dòng)機(jī)等組成。

1．主發(fā)電機(jī)

主發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分構(gòu)成，外形如圖所示。

轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁繞組，做成磁極，只要通人直流電就能產(chǎn)生磁場。直流電由勵(lì)磁機(jī)供給，直流電輸人磁極線圈后，使磁極鐵心勵(lì)磁。在定子槽中繞有定子線圈，又叫電樞繞組。當(dāng)轉(zhuǎn)子（磁極）被柴油機(jī)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成旋轉(zhuǎn)磁場。電樞繞組便切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，發(fā)出三相交流電。

由于在交一直流電力傳動(dòng)裝置中采用的是直流電動(dòng)機(jī)，因此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電還必須經(jīng)過整流后才能向直流電動(dòng)機(jī)供電。利用硅二極管的單向?qū)щ娞匦?，即可完成整流任?wù)。

2．機(jī)車整流柜

主硅整流柜將三相同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電整流成直流電后供牽引電動(dòng)機(jī)，它主要由柜體、交流母排、直流母排、直流母排、硅整流元件、連接導(dǎo)線、電阻電容器等組成。3．牽引電動(dòng)機(jī)

牽引電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造主要包定子和轉(zhuǎn)子兩部分。

定子由機(jī)座、勵(lì)磁繞組和電刷等組成，用來形成磁場。轉(zhuǎn)子又叫電樞，由電樞軸、電樞繞組和整流子等組成。定子上的電刷緊貼整流子，直流電由電刷經(jīng)整流子而進(jìn)入電樞繞組后，在定子形成的磁場作用下，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，并通過電樞軸上的主動(dòng)齒輪傳給機(jī)車動(dòng)輪上的從動(dòng)齒輪，使機(jī)車運(yùn)行。

由于這種電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組是串聯(lián)的，使用的又是直流電，所以叫直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。（三）走行部內(nèi)燃機(jī)車走行部采用轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)形式，如圖所示。機(jī)車轉(zhuǎn)向架的作用是承受機(jī)車上部重量，傳遞牽引力和制動(dòng)力，緩和并吸收來自線路的各種沖擊和振動(dòng)，保證機(jī)車順利通過曲線，并產(chǎn)生必要的制動(dòng)力，以便使機(jī)車在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車或使機(jī)車減速。東風(fēng)11型內(nèi)燃機(jī)車采用兩臺(tái)三軸轉(zhuǎn)向架，因此這種機(jī)車可用軸列式C0一C0來表示，注腳“0”的意思是每根軸上都單獨(dú)裝有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。三、液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車

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。（一）、

液力變扭器的基本組成和工作原理1、液力變扭器的基本組成

液力變扭器是液力傳動(dòng)裝置中最重要的傳動(dòng)元件。變扭器主要有3個(gè)工作輪（即泵齒輪、渦輪和導(dǎo)向輪）和外面包的殼體組成，如圖5-7所示。泵輪通過泵輪軸、齒輪等與柴油機(jī)的曲軸相連；渦輪通過渦輪軸、齒輪等與機(jī)車的動(dòng)輪相連；導(dǎo)向輪固定在變扭器的殼體上，它不能轉(zhuǎn)動(dòng)。液力變扭器1—泵輪；2—渦輪；3—導(dǎo)向輪；4—泵輪軸；5—渦輪軸。當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)后，泵輪被帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，向變扭器里面充進(jìn)工作油，就會(huì)被高速旋轉(zhuǎn)的泵輪葉片帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)。由于離心力的作用，使工作油從泵輪葉片出口處流出時(shí)具有很高的壓力和流速。這樣的工作油沖擊渦輪葉片，使渦輪與泵輪以相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪把柴油機(jī)的輸出功率最后傳到機(jī)車動(dòng)輪上，使機(jī)車運(yùn)行。

工作油作為傳遞能量的介質(zhì)，從泵輪上得到高壓、高速的能量，傳到渦輪，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。就這樣，工作油從泵輪渦輪導(dǎo)向輪泵輪，如此往復(fù)循環(huán)，不斷地把柴油機(jī)的功率傳輸給機(jī)車動(dòng)輪。2、液力變扭器的工作原理當(dāng)機(jī)車啟動(dòng)或低速運(yùn)行時(shí)，液力變扭器中地渦輪轉(zhuǎn)速很低，工作油對渦輪葉片地壓力就很大，從而滿足了機(jī)車牽引力大的要求；當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速隨著機(jī)車的運(yùn)行速度的提高而加快時(shí)，工作油對渦輪葉片的壓力也逐漸減小，正好滿足高速行車時(shí)對牽引力要求小的條件。由此可見，柴油機(jī)發(fā)出的、大小基本不變的扭矩，經(jīng)過變扭器后就能變成滿足列車牽引要求的機(jī)車牽引力，而且它的大小能按機(jī)車?yán)硐霠恳€變化。當(dāng)機(jī)車需要惰力運(yùn)行或進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，司機(jī)只要操縱手柄，將變扭器中的工作油排出，讓它流回油箱，使泵輪和渦輪之間失去聯(lián)系，柴油機(jī)的功率就不會(huì)傳給機(jī)車的動(dòng)輪了。（二）、

液力傳動(dòng)裝置的組成

液力傳動(dòng)裝置主要由液力傳動(dòng)箱、車軸齒輪箱、換向機(jī)構(gòu)和相互聯(lián)結(jié)的萬向軸等組成，如圖所示。在液力傳動(dòng)系統(tǒng)中，為了提高變扭器在機(jī)車不同運(yùn)行速度時(shí)的傳動(dòng)效率，安裝了兩個(gè)變扭器：機(jī)車起動(dòng)和低速運(yùn)行時(shí)使用起動(dòng)變扭器；機(jī)車在中、高速范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，使用運(yùn)轉(zhuǎn)變扭器。兩個(gè)變扭器的渦輪安裝在實(shí)心軸的渦輪軸上。功率從渦輪軸（或換向軸）通過中間的齒輪傳輸，經(jīng)萬向軸分別傳給兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架上的車軸齒輪箱，再通過錐形齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)車的動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)。 在液力傳動(dòng)箱中還設(shè)有換向機(jī)構(gòu)，用來安全可靠地操縱換向離合器的開與關(guān)，以控制機(jī)車的運(yùn)行方向。管道運(yùn)輸具有輸送能力大（管徑為1200mm的原油管道年輸送量可達(dá)1億噸）、效率高、成本低及能耗小等優(yōu)點(diǎn)。十一五”期間，中國將加快油氣干線管網(wǎng)和配套設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，逐步完善全國油氣管線網(wǎng)絡(luò)，建成西油東送、北油南運(yùn)成品油管道，同時(shí)適時(shí)建設(shè)第二條西氣東輸管道及陸路進(jìn)口油氣管道。

未來10年是中國管道工業(yè)的黃金期，除得益于中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的改變，建設(shè)的中俄輸氣管線、內(nèi)蒙古蘇格里氣田開發(fā)后將興建的蘇格里氣田外輸管線、吐庫曼和西西伯利亞至中國的輸氣管線等，不僅為中國，也為世界管道業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)然，管道運(yùn)輸也存在一些缺點(diǎn)，它適于期定向、定點(diǎn)、定品種輸送，合理輸量范圍較窄，若輸量變化幅度過大，則管道的優(yōu)越性就難以發(fā)揮，更不能輸送不同品種的貨物?？傊F路、公路、航空、水運(yùn)和管道等五種現(xiàn)代化運(yùn)輸方式，各有其不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征和使用范圍。鐵路的發(fā)展概況鐵路的發(fā)展史

世界鐵路世界上大多數(shù)國家的鐵路仍然是客運(yùn)和貨運(yùn)兼顧的常規(guī)鐵路，高速鐵路、重載鐵路和常規(guī)鐵路雖然基本形式相同，但在技術(shù)方面，包括機(jī)車和車輛、線路和軌道以及列車的編組和運(yùn)行都各不相同。因此，各國鐵路根據(jù)各自的具體情況，采取不同的技術(shù)修建或改造本國的鐵路。鐵路運(yùn)輸?shù)倪@些發(fā)展，成為鐵路新發(fā)展時(shí)期的突出特點(diǎn)。中國鐵路中國鐵路迄今已有100多年的歷史：從其第一條營

業(yè)鐵路——上海吳淞鐵路——1876年通車之時(shí)算起，是123年

；從其自辦的第一條鐵路——唐胥鐵路——1881年通車之時(shí)算

起，也有118年了。1909年10月,第一條完全由中國工程技術(shù)人員主持、設(shè)計(jì)、施工的鐵路干線—京張鐵路正式建成.鐵路建設(shè):青藏鐵路南昆鐵路京九鐵路粵海鐵路京秦鐵路鐵路的展望

發(fā)展鐵路的規(guī)劃方案:

1.客運(yùn)專線建設(shè)

2.完善路網(wǎng)布局和西部開發(fā)性新線3.路網(wǎng)既有線改造第二章線路(一)基本概念

鐵路線路是機(jī)車車輛和列車運(yùn)行的基礎(chǔ)。它直接承受機(jī)車車輛輪對傳來的壓力，為了保證列車能按規(guī)定的最高速度

安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行，使鐵路運(yùn)輸部門能夠質(zhì)量良好地完成客貨運(yùn)輸任務(wù)，鐵路線路必須經(jīng)常保持完好狀態(tài)。

鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個(gè)整體工程結(jié)構(gòu)。

(二)勘測設(shè)計(jì)的概念

在建筑一條鐵路之前，必須進(jìn)行調(diào)查研究和勘探工作，并從若干個(gè)可供比較的方案中選出一個(gè)最優(yōu)方案來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

鐵路建設(shè)的三個(gè)階段

1、前期工作階段

主要進(jìn)行方案研究、初測和初步設(shè)計(jì)工作。

2、基本建設(shè)階段

主要進(jìn)行定測、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行工程施工、驗(yàn)交投產(chǎn)。

3、投資效果反饋階段

鐵路運(yùn)營若干年后，有建設(shè)單位會(huì)同有關(guān)部門，對工程質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益等考察驗(yàn)證，以評價(jià)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量

(三)鐵路等級

鐵路等級是鐵路的基本標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)鐵路時(shí)，首先要確定鐵路等級。鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和裝備類型都要根據(jù)鐵路等級去選定。

我國《鐵路線路技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定鐵路等級應(yīng)根據(jù)在鐵路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)和遠(yuǎn)期的客貨運(yùn)量確定。

我國鐵路共分為三個(gè)等級如下表

注：1、遠(yuǎn)期——指交付運(yùn)營后第十年；

2、年貨運(yùn)量為重車方向，每對旅客列車上下行各按0.7Mt(Mt:百萬噸)年貨運(yùn)量折算。等

級鐵路在路網(wǎng)中的意義遠(yuǎn)期年客貨運(yùn)量Ⅰ級鐵路在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路

≥15MtⅡ級鐵路1.在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路

≤15Mt2.在路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路

≥7.5MtⅢ級鐵路為某一區(qū)域服務(wù)，具有區(qū)域運(yùn)輸性質(zhì)的鐵路

≤7.5Mt

(四)鐵路主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

選定鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)鐵路的基本決策，應(yīng)根據(jù)國家要求的年輸送能力和確定的鐵路等級，考慮沿線資源分布和國家

科技發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合設(shè)計(jì)線的地形、地質(zhì)、氣象等自然條件，經(jīng)過論證比選確定。

鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、牽引種類、機(jī)車類型、機(jī)車交路、車站分布、閉塞類型、到發(fā)線

有效長度。這些標(biāo)準(zhǔn)是確定鐵路能力大小的決定因素。選用不同的標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計(jì)線的工程造價(jià)和運(yùn)營質(zhì)量有重大影響。

(一)鐵路線路縱斷面組成要素

線路縱斷面定義：

線路中心線(曲線部分展直后)在垂直面上的投影，叫做線路縱斷面（如下圖所示）。

線路縱斷面組成要素：

為了適應(yīng)地面的起伏，線路上除了平道外，還修成不同的坡道。因此平道與坡道就成了線路縱斷面的組成要素。

(二)坡道阻力

坡道的陡與緩用坡度來表示。坡度的大小用千分率來表示。i‰=h/L=tana坡道阻力：列車在坡道上運(yùn)行時(shí)，會(huì)受到一種由坡道引起的阻力，這一阻力叫坡道阻力。

機(jī)車車輛所受的重力Qg可分為兩個(gè)分力F1和F2，F(xiàn)1由軌道的反作用力所抵消，則F2就是坡度附加阻力。單位坡道阻力：列車平均每一千牛質(zhì)量所受到的坡道阻力。

——單位坡道阻力【結(jié)論】

1、機(jī)車車輛每一噸質(zhì)量，上坡時(shí)所受的坡度阻力，近似等于用千分率表示的這一坡道坡度的十倍。

2、列車上坡時(shí)，坡道阻力為“+”，列車下坡時(shí)，坡道阻力為“-”。

3、坡度越大，上坡阻力越大，同一臺(tái)機(jī)車

(在列車運(yùn)行速度相同條件下)所能牽引的列車重量則減小。(一)線路標(biāo)志的作用

1、為了線路的維修和養(yǎng)護(hù)；

2、為了司機(jī)和車長等工作上的需要。

(二)線路標(biāo)志的類型及設(shè)置地點(diǎn)

1、公里標(biāo)、半公里標(biāo)

公里標(biāo)、半公里標(biāo)（如兩圖所示）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、曲線標(biāo)

曲線標(biāo)（如下圖）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、曲線半徑、超高、加寬)。

該標(biāo)設(shè)置于圓曲線的中部，示意圖如下：

(三)坡度標(biāo)

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（如下面各圖所示）。

坡度標(biāo)設(shè)在變坡點(diǎn)處，如下圖所示：

此外，還有橋涵標(biāo)、隧道標(biāo)、鳴笛標(biāo)、作業(yè)標(biāo)等等。

線路標(biāo)志應(yīng)埋設(shè)在計(jì)算里程方向的線路左側(cè)。鐵路線路是由路基、橋隧建筑物、軌道組成的一個(gè)整體工程結(jié)構(gòu)。

(一)路基

路基的基本形式

路基的基本形式：主要有路堤和路塹。

路堤：鋪設(shè)軌道的路基面高于天然地面時(shí)，路基以填筑的方式構(gòu)成，這種路基稱為路堤。

路塹：當(dāng)鋪設(shè)軌道的路基面低于天然地面時(shí)，路基以開挖方式構(gòu)成，這種路基稱為路塹。

路基的排水設(shè)備

為保持路基經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)，路基上設(shè)有一套完整的排水設(shè)備。

1、排除地面水設(shè)施：縱向排水溝、側(cè)溝和截水溝等設(shè)施。

2、排除地下水的設(shè)施：為了攔截地下水，降低地下水位，采用滲溝和滲管排水設(shè)施。鋼軌

一、作用:直接承受車輪的巨大壓力并引導(dǎo)車輪運(yùn)行方向。

二、類型:以每米長度的重量表示，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼軌類型有：70kg/m；60kg/m；50kg/m等

三、長度:鋼軌的標(biāo)準(zhǔn)長度為25m、12.5m兩種。軌枕

一、作用:支承鋼軌，將鋼軌傳來的壓力傳遞給道床，并且還可以保持鋼軌位置和軌距。

二、類型:木枕和鋼筋混凝土枕。

木枕：彈性好，重量輕，鋪設(shè)更換方便；但消耗木材，使用壽命短。

鋼筋混凝土枕：使用壽命長，穩(wěn)定性能高，養(yǎng)護(hù)工作量小等。

三、長度:一般為2.5m。聯(lián)結(jié)零件聯(lián)結(jié)零件可分為接頭聯(lián)結(jié)零件和中間連接零件。

1、接頭聯(lián)結(jié)零件

作用:聯(lián)結(jié)鋼軌與鋼軌間的接頭；

組成:魚尾板、螺栓、螺帽、彈性墊圈等。中間聯(lián)結(jié)零件

作用：將鋼軌緊扣在軌枕上；

分類：木枕用和鋼筋混凝土用。ω型彈條扣件

木枕用中間聯(lián)結(jié)零件

道床

一、作用：

1.支承軌枕，把從軌枕上傳來的壓力均勻地傳給路基；

2.固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向和橫向移動(dòng)；

3.緩和車輪對鋼軌的沖擊。

二、使用材料：

碎石、卵石、粗砂等，其中以碎石為最優(yōu)。

我國鐵路一般都采用碎石道床。

客運(yùn)專線：整體道床防爬設(shè)備

一、線路爬行——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)象叫線路爬行。

二、危

害——軌縫不均，軌枕歪斜，對軌道造成極大破壞，危及行車安全。

三、防爬措施——安裝防爬器和防爬撐。

防爬撐可采用廢舊枕木；在山區(qū)可采用石條代替。

道岔

作用:使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備。

在車站上大量鋪設(shè)，用的最多的是單開道岔。

一、普通單開道岔

(一)組成：轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、連接部分。

1.轉(zhuǎn)轍器

組成：兩根基本軌、兩根尖軌、轉(zhuǎn)轍機(jī)械；

作用：操作轉(zhuǎn)折機(jī)械可以改變尖軌的位置，確定道岔的開通方向。

2.轍叉及護(hù)軌

組成：轍叉心、翼軌、護(hù)軌；

作用：保證車輪安全通過兩股軌線的相互交叉處。

有害空間：從兩翼軌最窄處到轍叉心實(shí)際尖端之間，存在一個(gè)軌線中斷的空隙。

(1)由于有害空間的存在，當(dāng)機(jī)車車輛通過轍叉有害空間時(shí)，輪緣有可能走錯(cuò)轍叉槽而引起脫軌；

(2)設(shè)置護(hù)輪軌的運(yùn)行方向?qū)嵭袕?qiáng)制性的引導(dǎo)。

道岔有害空間是限制列車過岔速度的一個(gè)重要因活動(dòng)心軌道岔：消滅有害空間，適應(yīng)列車高速運(yùn)行要求

(1)活動(dòng)心軌和心軌是同時(shí)被扳動(dòng)的；

(2)當(dāng)尖軌開通某一方向時(shí)，活動(dòng)心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼，而與另一翼軌分開，從而消滅了有害空間，使列車安全通過道岔。3.連接部分

組成：兩根直軌，兩根導(dǎo)曲軌；

作用：連接轉(zhuǎn)轍器和轍叉器及護(hù)軌部分，使之成為一組完整道岔。(二)用中心線表示道岔一般在圖紙上，都采用中心線形式表示道岔。

(三)道岔號(hào)數(shù)

道岔因其轍叉角的大小不同，有不同的道岔（Ｎ)

【結(jié)論】a越小，則N越大，導(dǎo)曲線半徑越大，道岔全長越長，列車過道岔平穩(wěn)且過岔速度越高； a越小，則相反。常用道岔有關(guān)指標(biāo)。道岔號(hào)數(shù)（N）轍叉角（α）導(dǎo)曲半徑（m）

道岔全長

（m）側(cè)向允許通過速度（km/h）96°20′25″18028.84830124°45′49″33036.81545183°10′12.5″80054.00801998年10月我國在京滬鐵路線上鋪設(shè)了60

kg/m鋼軌30號(hào)可動(dòng)心軌道岔。

道岔全長：102.4m

側(cè)向過岔速度：140km/h

直向過岔速度：200km/h

前后共有9臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)械(夾軌6臺(tái)，心軌3臺(tái))二、其他類型道岔與交叉設(shè)備

。1.雙開道岔

道岔銜接的兩條線路各自向兩側(cè)分岔

2.三開道岔

可以同時(shí)銜接三條線路。

3.交分道岔

四組單開道岔和一副菱形交叉設(shè)備的結(jié)合體。4.交叉設(shè)備

只有轍叉而無轉(zhuǎn)轍器部分，機(jī)車車輛通過交叉設(shè)備時(shí)，只能沿著原來的線路繼續(xù)運(yùn)行而不能轉(zhuǎn)線。5.交叉渡線

由四副單開道岔和一組菱形交叉設(shè)備組合而成。由于固定軌距的影響，在