第4講鐵路機(jī)車

這里寫章節(jié)名稱聯(lián)鎖及閉塞設(shè)備項(xiàng)目四鐵路機(jī)車第一節(jié)、機(jī)車概述鐵路機(jī)車1概述

2內(nèi)燃機(jī)車

3電力機(jī)車

4機(jī)車的檢修與運(yùn)用

一、概述1、機(jī)車是鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳齽?dòng)力。2、鐵路采用的機(jī)車類型：（1）按運(yùn)用分:客運(yùn)機(jī)車、貨運(yùn)機(jī)車和調(diào)車機(jī)車；（2）按牽引動(dòng)力：蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車。（3）接列車動(dòng)力輪對分布與驅(qū)動(dòng)設(shè)備的設(shè)置來分：動(dòng)力集中型與動(dòng)力分散型（4）按列車轉(zhuǎn)向架布置與車輛聯(lián)結(jié)方式來分：獨(dú)立式轉(zhuǎn)向架和鉸接式轉(zhuǎn)向架。一、概述3、機(jī)車牽引性能的基本概念作用于列車上的力包括：1）牽引力；2）阻力；3）制動(dòng)力。牽引運(yùn)行時(shí)受到的是牽引力和阻力，惰性運(yùn)行時(shí)受到的是阻力，制動(dòng)時(shí)收到制動(dòng)力和阻力。機(jī)車的最大功率是一定的，叫做額定功率，例如，東風(fēng)4B型機(jī)車的額定功率是1985kW。機(jī)車牽引列車運(yùn)行時(shí)具有相當(dāng)大的牽引力，用以克服列車啟動(dòng)時(shí)和運(yùn)行中所受到的阻力。機(jī)車牽引力（F）和運(yùn)行速度（v）的乘積，就是機(jī)車功率（N）。常用“kW”作單位。一、概述3、機(jī)車牽引性能的基本概念機(jī)車在牽引列車時(shí)，所受到的阻力是經(jīng)常變化的。當(dāng)阻力增大時(shí)，機(jī)車就要發(fā)揮出更大的牽引力才克服它，反之，當(dāng)阻力減少時(shí)，牽引力就可以小一點(diǎn)。為了充分利用機(jī)車的功率，要求機(jī)車在各種不同運(yùn)行阻力的情況下，都能具有恒功率輸出性能，即F.v=N。一、概述3、機(jī)車牽引性能的基本概念可見，牽引力和速度之間應(yīng)當(dāng)稱反比關(guān)系，把F和v的這種要求表示在坐標(biāo)上，是一條曲線，如圖所示。該曲線就是機(jī)車?yán)硐霠恳阅芮€。

機(jī)車?yán)硐霠恳阅芮€思考與練習(xí)1.作用于列車上的力，包括

、

、

。2.機(jī)車牽引力和

的乘積，就是

。第二節(jié)、蒸汽機(jī)車二、蒸汽機(jī)車蒸汽機(jī)車主要組成部分包括鍋爐、汽機(jī)、走行部、車架、煤水車、車鉤緩沖裝置以及制動(dòng)裝置等。鍋爐是供給機(jī)車動(dòng)力的能源，燃燒煤炭，產(chǎn)生蒸汽。汽機(jī)把蒸氣的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。蒸汽機(jī)車優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單制造成本低適用年限長駕駛和維修技術(shù)較易掌握對燃料要求不高缺點(diǎn)：熱效率低煤、水消耗量大環(huán)境污染嚴(yán)重乘務(wù)員勞動(dòng)條件差蒸汽機(jī)車靠蒸汽的膨脹作用來作功。把燃料的化學(xué)能變成熱能，再變成機(jī)械能，而使機(jī)車運(yùn)行的一種火車機(jī)車1814年，英國人史蒂芬孫發(fā)明了第一臺(tái)蒸汽機(jī)車第三節(jié)、內(nèi)燃機(jī)車三、內(nèi)燃機(jī)車優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)車的熱效率可達(dá)30%左右，是各類機(jī)車中效率較高的一種。機(jī)車整備時(shí)間段，持續(xù)工作的時(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，而且機(jī)車乘務(wù)員勞動(dòng)條件好，便于多機(jī)牽引。缺點(diǎn)對大氣和環(huán)境有污染。蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車熱效率圖三、內(nèi)燃機(jī)車1、內(nèi)燃機(jī)車是以內(nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)力的一種機(jī)車。2、內(nèi)燃機(jī)車的動(dòng)力源是內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)）。3、內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)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。因此，柴油機(jī)和機(jī)動(dòng)車輪之間都需要安裝傳動(dòng)裝置，柴油機(jī)的功率通過傳動(dòng)裝置傳遞到動(dòng)輪。三、內(nèi)燃機(jī)車5、內(nèi)燃機(jī)車按傳動(dòng)方式的不同可分為：電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車三、內(nèi)燃機(jī)車

1959年試制成功中國第一臺(tái)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，當(dāng)時(shí)命名為“衛(wèi)星”號(hào)，代號(hào)NY1。后經(jīng)過長期試驗(yàn)和多次改進(jìn)，定型為東方紅型，于1966年成批生產(chǎn)。

中國設(shè)計(jì)制造的內(nèi)燃機(jī)車目前已形成“北京”、“東方紅”和“東風(fēng)”三個(gè)系列，質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)水平。東風(fēng)系列是電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，也是中國內(nèi)燃機(jī)車的主力，保有量占國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車總數(shù)的一半以上。東風(fēng)內(nèi)燃機(jī)車第四節(jié)、電力機(jī)車1、電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車電力傳動(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)內(nèi)燃機(jī)車組成內(nèi)燃機(jī)車是由柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置、走行部、車體、車底架、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置、輔助裝置等組成。內(nèi)燃機(jī)車總體布置圖（1）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車組成柴油機(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。柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒膨脹沖程、排氣沖程。四沖程柴油機(jī)就是這樣不斷的工作，把柴油機(jī)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。柴油機(jī)柴油機(jī)由固定機(jī)件、運(yùn)動(dòng)機(jī)件、配氣機(jī)構(gòu)，以及進(jìn)排氣、燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。（1）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車組成柴油機(jī)柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒膨脹沖程、排氣沖程?；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。燃油通過噴油嘴進(jìn)入氣缸并與高溫高壓空氣相遇，燃燒膨脹做工。活塞需要經(jīng)過往復(fù)四個(gè)沖程，柴油機(jī)才能完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣一個(gè)循環(huán)。四沖程柴油機(jī)就是這樣不斷的工作，把柴油機(jī)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。（1）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車組成傳動(dòng)裝置的主要部件有主發(fā)電機(jī)、整流裝置、牽引電動(dòng)機(jī)等。傳動(dòng)裝置的主要部件主發(fā)電機(jī)：主發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。定子槽中饒有定子線圈，又叫做電樞繞組。轉(zhuǎn)子上安裝有磁極線圈，做成磁極，只要通入直流電就能產(chǎn)生磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子被柴油機(jī)（曲軸）帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成旋轉(zhuǎn)磁場。電樞繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，發(fā)出三相交流電。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為交流電能。傳動(dòng)裝置的主要部件整流裝置利用硅二極管的單向?qū)щ娞匦?，將交流電變成直流電，以滿足直流牽引電動(dòng)機(jī)的需要。傳動(dòng)裝置的主要部件牽引電動(dòng)機(jī)在電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上，一般都采用直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速能按照列車運(yùn)行阻力和線路條件的變化自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)車上坡運(yùn)行或者負(fù)載加大時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能隨著轉(zhuǎn)矩的增大而自動(dòng)降低，兩者的關(guān)系非常接近理想牽引性能曲線，可以滿足列車牽引的要求。牽引電動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)車轉(zhuǎn)向架上，每根軸一臺(tái)，他的一側(cè)懸掛在轉(zhuǎn)向架的端梁或者橫梁上，另一側(cè)抱在車軸上。牽引電動(dòng)機(jī)：電能變成了機(jī)械能，通過傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，使機(jī)車運(yùn)行。（2）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)類型傳動(dòng)類型（根據(jù)電機(jī)型式的不同）直－直流電力傳動(dòng)交－直流電力傳動(dòng)交－直－交流電力傳動(dòng)交－交電力傳動(dòng)（3）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車機(jī)車的換向機(jī)車的換向：機(jī)車運(yùn)行方向是由牽引電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向決定的，只要改變牽引電動(dòng)機(jī)中勵(lì)磁繞組的電流方向就能改變牽引電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，從而改變機(jī)車的運(yùn)行方向。（4）電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車能量轉(zhuǎn)換過程能量轉(zhuǎn)換過程：熱能機(jī)械能電能機(jī)械能思考與練習(xí)1．內(nèi)燃機(jī)車按照傳動(dòng)方式可以分為

和

。2、根據(jù)電機(jī)型式不同，電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車可以分為

、

、

和

。

3、在電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車中，應(yīng)有的部件是

。

A.變扭器B.牽引變電所C.牽引電機(jī)4、柴油機(jī)的四個(gè)沖程包括

、

、

和

。2、液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車在柴油機(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。液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車與電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車相比，除傳動(dòng)裝置不同外，其余部分都是相似的。原理：變扭器里充滿工作油時(shí)，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(dòng)輪。變扭器工作油排出時(shí)，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(dòng)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。

思考與練習(xí)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的原動(dòng)力

。柴油機(jī)三、電力機(jī)車電力機(jī)車的牽引動(dòng)力是電能，但機(jī)車本身沒有原動(dòng)力，而是依靠外部供電系統(tǒng)供應(yīng)電力，并通過機(jī)車上的牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)列車前進(jìn)。

三、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(dòng)快、速度高、爬坡性能好；3、易實(shí)現(xiàn)多機(jī)牽引4、不污染空氣，勞動(dòng)條件好；5、運(yùn)營費(fèi)用低；6、可利用多種能源。電力機(jī)車韶山4型電力機(jī)車三、電力機(jī)車采用電力機(jī)車牽引的鐵道稱為電氣化鐵道。電氣化鐵道由牽引供電系統(tǒng)和電力機(jī)車兩部分組成。1、牽引供電系統(tǒng)將電能從電力系統(tǒng)傳送到電力機(jī)車的電力設(shè)備總稱為電氣化鐵道的牽引供電系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分。（1）牽引變電所將電力系統(tǒng)高壓輸電線傳來的110kV的三相交流電，轉(zhuǎn)換為單向交流電，并傳送到鄰近區(qū)間的接觸網(wǎng)上。（2）接觸網(wǎng)架在電氣化鐵道上空，向電力機(jī)車供電的輸電線路。架空式接觸網(wǎng)組成2、電力機(jī)車電力機(jī)車由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和一整套電氣設(shè)備等組成。機(jī)車的走行部為兩臺(tái)三軸轉(zhuǎn)向架。

電力機(jī)車是靠頂部升起的受電弓從接觸網(wǎng)上取得電能后并轉(zhuǎn)換成機(jī)械能牽引列車運(yùn)行的。我國目前使用的干線電力機(jī)車主要是國產(chǎn)韶山型系列交－直流電力機(jī)車。2、電力機(jī)車電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路（1）主電路：受電弓主斷路器主變壓器調(diào)壓裝置電抗器（2）輔助電路（3）控制電路電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路思考與練習(xí)1.電力機(jī)車主要由

、

、

車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和一整套電氣設(shè)備組成。2.電力機(jī)車的電氣設(shè)備主要由三條電路:

、

和

。3.電力機(jī)車上的主電路的電氣設(shè)備依次是：受電弓、主斷電路、

調(diào)壓裝置、

、

、制動(dòng)電阻。第五節(jié)、電氣化鐵道供電系統(tǒng)三、電力機(jī)車采用電力機(jī)車牽引的鐵道稱為電氣化鐵道。電氣化鐵道由牽引供電系統(tǒng)和電力機(jī)車兩部分組成。1、牽引供電系統(tǒng)將電能從電力系統(tǒng)傳送到電力機(jī)車的電力設(shè)備總稱為電氣化鐵道的牽引供電系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分。（1）牽引變電所將電力系統(tǒng)高壓輸電線傳來的110kV的三相交流電，轉(zhuǎn)換為單向交流電，并傳送到鄰近區(qū)間的接觸網(wǎng)上。（2）接觸網(wǎng)架在電氣化鐵道上空，向電力機(jī)車供電的輸電線路。架空式接觸網(wǎng)組成2、電力機(jī)車電力機(jī)車由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和一整套電氣設(shè)備等組成。機(jī)車的走行部為兩臺(tái)三軸轉(zhuǎn)向架。

電力機(jī)車是靠頂部升起的受電弓從接觸網(wǎng)上取得電能后并轉(zhuǎn)換成機(jī)械能牽引列車運(yùn)行的。我國目前使用的干線電力機(jī)車主要是國產(chǎn)韶山型系列交－直流電力機(jī)車。2、電力機(jī)車電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路（1）主電路：受電弓主斷路器主變壓器調(diào)壓裝置電抗器（2）輔助電路（3）控制電路電力機(jī)車的電氣設(shè)備及其電路思考與練習(xí)1.電力機(jī)車主要由

、

、

車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和一整套電氣設(shè)備組成。2.電力機(jī)車的電氣設(shè)備主要由三條電路:

、

和

。3.電力機(jī)車上的主電路的電氣設(shè)備依次是：受電弓、主斷電路、

調(diào)壓裝置、

、

、制動(dòng)電阻。第六節(jié)、機(jī)車檢修與運(yùn)用四、機(jī)車的檢修與運(yùn)用機(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)段的工作和設(shè)備機(jī)車運(yùn)用(locomotiverouting)機(jī)車交路機(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）。我國鐵路的機(jī)車運(yùn)轉(zhuǎn)主要有肩回運(yùn)轉(zhuǎn)制和循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制。乘務(wù)制度和乘務(wù)方式機(jī)車乘務(wù)制是機(jī)車乘