機車總體及走行部

高等職業(yè)教育鐵道機車專業(yè)系列規(guī)劃教材

機車總體及走行部

王磊主編

華亮主審

中國鐵道出版社有限公司

年北京

2020·

內(nèi)容簡介

本書是鐵道機車專業(yè)的核心課程教材之一以當前應用較為廣泛的和

,HXD3、HXD1

動力集中動車組系列電力機車和系列內(nèi)燃機車為主型機車詳盡介紹

FXD1(160km/h)DF4,

了機車車體設備布置轉(zhuǎn)向架牽引緩沖裝置車體與轉(zhuǎn)向架連接裝置通風系統(tǒng)及空氣管路

、、、、、

系統(tǒng)等相關(guān)知識并附加了機車檢查內(nèi)容以提升機車乘務員和檢車檢修作業(yè)人員的操作技

,,

能擴展學生知識面

,。

本書為高等職業(yè)院校鐵道機車和鐵道車輛等專業(yè)教材也可作為成人教育機務段機車運

,、

用與檢修人員和有關(guān)工程技術(shù)人員的崗位培訓參考用書

。

圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

機車總體及走行部王磊主編北京中國鐵道出版社

/.—:

有限公司

,2020.7

高等職業(yè)教育鐵道機車專業(yè)系列規(guī)劃教材

ISBN978-7-113-26630-1

機王內(nèi)燃機車行駛系高等職業(yè)

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①--

教育教材

-Ⅳ.①U262

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2020)021454

書名:機車總體及走行部

作者:王磊

策劃:闞濟存

責任編輯:闞濟存編輯部電話:電子信箱:

(010)51873133td51873133@163.com

封面設計:尚明龍

責任校對:孫玫

責任印制:樊啟鵬

出版發(fā)行:中國鐵道出版社有限公司北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

印刷:北京銘成印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

202071202071

開本:印張字數(shù)千

787mm×1092mm1/16:13.5:350

書號:

ISBN978-7-113-26630-1

定價:元

38.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版圖書如有印制質(zhì)量問題請與本社讀者服務部聯(lián)系調(diào)換電話

,,。:(010)51873174

打擊盜版舉報電話市電路電傳真

:(010)51873659,(021)73659,(010)63549480

前言

本書依據(jù)高等職業(yè)學校鐵道機車專業(yè)“機車總體及走行部”課程教學大綱的

具體要求而編寫?！皺C車總體及走行部”課程是鐵道機車專業(yè)的一門專業(yè)核心課。

隨著中國鐵路向高速、重載的深入發(fā)展,新技術(shù)、新工藝、新方法在鐵路上得

到了廣泛的應用。為了適應鐵路發(fā)展的變化,本教材在現(xiàn)場調(diào)研的基礎上,從中

國國家鐵路集團有限公司、各機務段的實際運用機型出發(fā),并結(jié)合我國鐵路運輸

的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,精選出、、及系列主型機車,盡可能反

HXD3HXD1FXD1DF4

映機車總體和走行部的新技術(shù)、新特點和新工藝,做到深入淺出,同時,突出教學

內(nèi)容的實用性,使之更貼近現(xiàn)場實際,以適應崗位需求。

本書的編寫,注重理論與實踐的融合,以就業(yè)崗位為核心,從鐵路運用現(xiàn)場主

型機車出發(fā),精選相關(guān)知識模塊,與鐵道機車專業(yè)其他課程相輔相成,全面構(gòu)建適

應崗位要求的知識體系,力求通過具體內(nèi)容提煉出鐵道機車機械部分的普適規(guī)

律,幫助學生提高自主學習、綜合分析、實踐操作的綜合能力。學生可結(jié)合每個模

塊的實訓內(nèi)容進行相關(guān)知識的學習,達到“學做一體、強化實踐”的效果。

通過學習,使學生具備從事機車運用和檢修崗位所必須的基本知識和專業(yè)技

能,具有解決生產(chǎn)實際問題的能力,培養(yǎng)學生愛崗敬業(yè)、忠于職守、團結(jié)合作的精

神,為提高綜合素質(zhì)和職業(yè)能力打下基礎。

本書插圖中尺寸未做說明的,其單位均為“”。

mm

本書由南京鐵道職業(yè)技術(shù)學院王磊任主編,陳輝任副主編,華亮任主審。中

國鐵路上海局集團有限公司南京東機務段王銳、王志強和陳恩智為本書編寫提供

了寶貴資料和建議。本書在編寫過程中也得到了中國鐵路上海局集團有限公司

下屬各機務段、中國鐵路南昌局集團有限公司福州機務段、中車株洲電力機車有

限公司的大力支持和幫助,在此向有關(guān)單位及所有參考資料的作者們和對本書有

幫助的專家、學者表示衷心的感謝。

由于編者水平有限,本書不足和疏漏之處再所難免,敬請讀者批評指正。我

們將虛心吸取大家的意見和建議,不斷完善和深化本書中的相關(guān)內(nèi)容。

編者

年月

20206

目錄

項目一基本知識…………………

1

模塊鐵路在國民經(jīng)濟中的作用和地位……………………

11

模塊鐵道機車的發(fā)展概況…………………

25

模塊鐵道機車構(gòu)成及主要參數(shù)…………

315

復習思考題……………………

19

實訓:鐵道機車認知的實訓…………………

121

項目二機車車體和設備布置…………………

22

模塊車體結(jié)構(gòu)概述………………………

122

模塊司機室設備布置……………………

240

模塊機械室設備布置……………………

348

模塊車頂設備布置………………………

455

復習思考題……………………

61

實訓:鐵道機車車體和設備認知的實訓……………………

262

項目三轉(zhuǎn)向架………………

63

模塊轉(zhuǎn)向架的作用和結(jié)構(gòu)………………

163

模塊轉(zhuǎn)向架構(gòu)架…………

268

模塊輪對齒輪傳動及電機懸掛裝置……………………

3、75

模塊軸箱……………

490

模塊一系二系懸掛裝置…………………

5、98

模塊基礎制動裝置………………………

6112

模塊動車組轉(zhuǎn)向架簡介…………………

7118

復習思考題……………………

121

實訓:輪對檢修實訓………………………

3123

項目四車鉤緩沖裝置…………

124

模塊車鉤作用和結(jié)構(gòu)……………………

1124

模塊緩沖裝置……………

2132

復習思考題……………………

137

實訓:車鉤拆裝與檢修實訓………………

4138

項目五車體與轉(zhuǎn)向架連接裝置………………

139

模塊車體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置分類……………………

1139

Ⅱ機車總體及走行部

··

???????????????????????????????????????????

模塊車體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置結(jié)構(gòu)……………………

2140

復習思考題……………………

145

實訓:鐵道機車車體與轉(zhuǎn)向架連接裝置的認知實訓……

5146

項目六通風冷卻系統(tǒng)…………

147

模塊通風冷卻系統(tǒng)概述…………………

1147

模塊通風冷卻系統(tǒng)工作原理……………

2149

復習思考題……………………

162

實訓:鐵道機車通風冷卻系統(tǒng)認知實訓…………………

6163

項目七空氣管路系統(tǒng)…………

164

模塊型電力機車空氣管路系統(tǒng)…………………

1HXD3164

模塊型電力機車空氣管路系統(tǒng)…………………

2HXD1171

模塊型電力機車空氣管路系統(tǒng)…………………

3FXD1177

模塊型內(nèi)燃機車風源管路系統(tǒng)…………………

4DF4B184

復習思考題……………………

187

實訓:鐵道機車空氣管路系統(tǒng)認知實訓…………………

7188

項目八機車檢查………………

189

模塊檢查前的準備工作…………………

1189

模塊機車檢查……………

2192

復習思考題……………………

205

實訓:機車走行部檢查實訓………………

8206

參考文獻…………………………

208

項目一基本知識

鐵路是國家重要的交通設施,鐵路運輸企業(yè)是交通運輸系統(tǒng)的骨干企業(yè),是關(guān)系到國民經(jīng)

濟發(fā)展的重要因素。鐵路交通運輸方式具有速度快、運量大、全天候、成本低、運距遠、安全可

靠、節(jié)能環(huán)保、適應性強等優(yōu)點,在國民經(jīng)濟中擁有舉足輕重的作用和地位。鐵路機車作為鐵

路運輸?shù)幕疖囶^,一直牽引著國民經(jīng)濟不斷向更好更快的方向發(fā)展。

模塊1鐵路在國民經(jīng)濟中的作用和地位

學習目標

了解鐵路運輸在運輸生產(chǎn)、鐵路建設、節(jié)能減排和沿線綠化等方面的趨勢發(fā)展。

1.

熟悉鐵道機車在鐵路運輸中的地位。

2.

了解電力機車和內(nèi)燃機車的優(yōu)劣勢。

3.

知識點

鐵路運輸在國民經(jīng)濟中的作用。

1.

鐵道機車在現(xiàn)代軌道交通運輸中的地位。

2.

一、鐵路運輸在國民經(jīng)濟中的作用

中國重要的基礎工業(yè)之一就是鐵路工業(yè)鐵路運輸是綜合運輸體系的主要部分鐵路是

,。

國家重要的交通設施是交通運輸系統(tǒng)的骨干企業(yè)是關(guān)系到國民經(jīng)濟發(fā)展的重要因素其對

,,。

國家的政治領(lǐng)域經(jīng)濟領(lǐng)域文化領(lǐng)域及國防建設與發(fā)展都起著重要的作用與水路交通運輸

、、。

方式公路交通運輸方式航空交通運輸方式及管道交通運輸方式相比較鐵路交通運輸方式

、、,

具有速度快運量大全天候成本低運距遠安全可靠節(jié)能環(huán)保適應性強等優(yōu)點

、、、、、、、。

現(xiàn)階段我國國民經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵物資的運輸主要靠鐵路運輸來承擔在國民經(jīng)濟中鐵

,,,,

路交通運輸行業(yè)有力的發(fā)揮著其特有的作用

。

(一)運輸生產(chǎn)

旅客運輸

1.

年國家鐵路旅客發(fā)送量完成億人次比上年增加億人次增長

201833.17·,2.79·,

國家鐵路旅客周轉(zhuǎn)量完成億人比上年增加億人增長

9.2%;14063.99·km,667.03·km,

如圖所示

5.0%,1-1。

貨物運輸

2.

年國家鐵路貨運總發(fā)送量完成億比上年增加億增長其中

201831.91t,2.72t,9.3%。,

集裝箱商品汽車散貨快運發(fā)送量比上年分別增長和國家鐵路貨運

、、44.6%、25.1%2.3%。

總周轉(zhuǎn)量完成億比上年增加億增長如圖

25800.96t·km,1709.26t·km,7.1%,1-2

所示

。

2機車總體及走行部

··

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圖國家鐵路旅客發(fā)送量和周轉(zhuǎn)量

1-1

圖國家鐵路貨運總量和貨運總周轉(zhuǎn)量

1-2

總換算周轉(zhuǎn)量

3.

年國家鐵路總換算周轉(zhuǎn)量完成億比上年增加億

201839864.95t·km,2376.29t·

增長如圖所示

km,6.3%,1-3。

圖國家鐵路總換算周轉(zhuǎn)量

1-3

運輸安全

4.

年全年未發(fā)生特別重大重大鐵路交通事故鐵路交通事故死亡人數(shù)比上年下

2018、,

降

4.4%。

(二)鐵路建設

年全國鐵路固定資產(chǎn)投資完成億元投產(chǎn)新線其中高速鐵路

20188028,4683km,

4100km。

路網(wǎng)規(guī)模

1.

年年底全國鐵路營業(yè)里程達萬以上全國鐵路路網(wǎng)密度萬2其

201813.1km;136.9km/km。

中復線里程萬復線率電氣化里程萬電化率西部地區(qū)鐵

,7.6km,58.0%;9.2km,70.0%。

項目一基本知識3

··

???????????????????????????????????????????

路營業(yè)里程萬

5.3km。

年國家鐵路營業(yè)里程萬其中復線里程萬復線率電氣

201812.1km。,7.3km,60.6%;

化里程萬電化率年間國家鐵路營業(yè)里程如圖所示

8.7km,72.3%。2013~20181-4。

圖國家鐵路營業(yè)里程萬

1-4(km)

移動裝備

2.

年全國鐵路機車擁有量為萬臺其中內(nèi)燃機車萬臺占電力機

20182.1。,0.81,38.6%;

車萬臺占全國鐵路客車擁有量為萬輛其中動車組標準組

1.29,61.3%。7.2。,3256、

輛全國鐵路貨車擁有量為萬輛

26048。83.0。

(三)節(jié)能減排

綜合能耗

1.

年國家鐵路能源消耗折算標準煤萬比上年減少萬下降

20181624.21t,2.57t,0.2%;

單位運輸工作量綜合能耗噸標準煤百萬換算噸公里比上年減少噸標準煤百萬

4.11/,0.23/

換算噸公里下降單位運輸工作量主營綜合能耗噸標準煤百萬換算噸公里比

,5.3%;3.90/,

上年減少噸標準煤百萬換算噸公里下降年綜合能耗如圖

0.08/,2.0%。2013~20181-5

所示

。

圖國家鐵路運輸工作量綜合單耗主營單耗

1-5、

主要污染物排放量

2.

年國家鐵路化學需氧量排放量比上年減排降低二氧化硫排放

20181878t,14t,0.7%;

量萬比上年減排萬降低

0.98t,0.65t,39.7%。

4機車總體及走行部

··

???????????????????????????????????????????

圖國家鐵路化學需氧量二氧化硫排放量

1-6、

(四)沿線綠化

年國家鐵路綠化里程萬比上年增加萬增長

20184.83km,0.13km,2.8%。

二、鐵道機車在現(xiàn)代軌道交通運輸中的地位

鐵道機車包括電力機車和內(nèi)燃機車是通過外部接觸網(wǎng)或軌道或燃料燃燒供給機車動

,()

能的現(xiàn)代化牽引動力它無論在當前鐵路運輸中還是在城市軌道交通運輸中都具有不可替

。,

代的重要地位

。

(一)電力機車

從對國家鐵路機車的統(tǒng)計結(jié)果可知電力機車擁有量占機車總量的比例已經(jīng)超過

:60%,

這主要得益于電力機車所具有的不可比擬的優(yōu)勢

。

功率大速度快

1.、

機車的功率大小決定了它的牽引力和運行速度內(nèi)燃機車由于受結(jié)構(gòu)的限制功率受到

。,

影響而電力機車的功率相對較大加之現(xiàn)代電網(wǎng)容量超過機車功率好多倍使現(xiàn)代電力機車

,,,

向重載高速方向發(fā)展成為現(xiàn)實

、。

熱效率高成本低

2.、

電力機車的平均熱效率為高于內(nèi)燃機車同時無非生產(chǎn)性消耗運輸成本低經(jīng)濟

26%,,。,

效益好

。

綜合利用資源降低能源消耗

3.、

我國有豐富的水利資源可供發(fā)電另外火力發(fā)電廠也可利用一些劣質(zhì)燃料發(fā)電做到資

。,

源綜合利用節(jié)約大量的優(yōu)質(zhì)燃料

,。

清潔無污染

4.

電力機車的動力來自電能無任何有害排放物和污染作為鐵路運輸和城市軌道交通的主

,,

要牽引動力是十分理想的綠色交通工具

。

維修便利成本低

5.、

電力機車上主要是一些電器設備因此具有保養(yǎng)容易維修量小定修周期短等特點

,、、。

工作條件舒適

6.

電力機車乘務員的工作條件在勞動強度工作環(huán)境噪聲采光震動等方面都有很大的改

、、、、

善且優(yōu)于內(nèi)燃機車

。

項目一基本知識5

··

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(二)內(nèi)燃機車

內(nèi)燃機車與電力機車相比也有其優(yōu)點

。

熱效率高能耗低

1.、

內(nèi)燃機車的熱效率可達型機車的熱效率為而向電力機車

30%~35.5%。DF4B33.9%。

供電的火力發(fā)電站的熱效率在我國則只有機車柴油機的耗油占全國內(nèi)燃

18.4%~19.3%。

機耗油總量的左右汽車的單位能耗比內(nèi)燃機車高出倍內(nèi)燃機車經(jīng)濟地利用了石油

4%。20,

資源

。

投資少

2.

電力牽引必須修建牽引供電系統(tǒng)使電力牽引總的投資比內(nèi)燃牽引高倍而

,1.45~2.55,

且內(nèi)燃牽引上馬快適應能力強機動靈活性好

,,。

具有可靠的電阻制動或液力制動

3.

內(nèi)燃機車可以采用電阻制動電傳動內(nèi)燃機車或液力制動液力傳動內(nèi)燃機車不僅有

()(),

利提高列車的下坡速度而且還由于使用電阻制動或液力制動車輛輪對踏面及閘瓦減少了磨

,,

耗延長了輪對踏面的運行公里減少閘瓦更換的工作量和消耗量

,,。

牽引性能好

4.

內(nèi)燃機車的牽引特性曲線較接近于等功率曲線低速時的牽引力較大例如型機

,。DF4B

車在的坡道上能牽引

6‰4100t。

起動加速快降低運輸成本

5.,

起動加速快整備時間短便于多機牽引運行里程長為延長機車交路減少運用機車臺

,,,,,

數(shù)降低運輸成本提高線路通過能力創(chuàng)造了條件

,,。

內(nèi)燃機車新技術(shù)運用前景廣闊

6.

內(nèi)燃機車在新技術(shù)運用方面有著廣闊的前景如機車交流傳動徑向轉(zhuǎn)向架柴油機節(jié)能

,、、

與強化代用燃料微機控制運行安全保障系統(tǒng)檢測與維修技術(shù)等

、、、、。

內(nèi)燃機車的缺點是結(jié)構(gòu)復雜制造修理工藝水平高和運用保養(yǎng)要求較高對高溫高海拔

,,、

和長大隧道的適應能力較差排出的廢氣對環(huán)境造成污染等

,。

因此盡管我國電氣化鐵路電力機車由于其自身的優(yōu)勢電力機車正在逐步取代內(nèi)燃機

,,

車占據(jù)越來越大的市場份額但考慮到內(nèi)燃機車具有使用范圍廣鐵路線路一次性投資少無

,,,,

需電氣化鐵路性能相對穩(wěn)定故障率較少受外部環(huán)境影響較小維修相對簡單使用成本低

;,;;,

等優(yōu)點在一些經(jīng)濟不發(fā)達氣候條件惡劣或礦產(chǎn)自然資源集中區(qū)如蒙內(nèi)鐵路一帶一路沿

,、,、

線青藏鐵路或煤礦等礦產(chǎn)資源豐富地區(qū)一般使用內(nèi)燃牽引因此內(nèi)燃機車仍有其特定的應用

、,

環(huán)境

。

模塊2鐵道機車的發(fā)展概況

學習目標

了解鐵路牽引力概述。

1.

了解鐵道機車的發(fā)展歷史和不同階段鐵道機車技術(shù)特性。

2.

掌握電力機車牽引制式。

3.

6機車總體及走行部

··

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知識點

鐵路運輸和牽引力概述。

1.

蒸汽機車發(fā)展概況。

2.

內(nèi)燃機車發(fā)展概況。

3.

電力機車發(fā)展概況。

4.

一、鐵路運輸和牽引力概述

(一)鐵路運輸概述

年月日英國人斯蒂芬森親自駕駛旅行者號蒸汽機車在新鋪設的世界上第

1825927,“”

一條鐵路英國的斯托克頓達林頓鐵路上試車并獲得成功蒸汽機在交通運輸業(yè)中的

————,。

首次應用使人類邁入了火車時代為人類交通運輸業(yè)揭開了新篇章鐵路運輸迄今雖已有

,“”,。

多年的歷史但經(jīng)過不斷更新改造現(xiàn)代化鐵路仍是世界各國重要的運輸工具鐵路運輸

180,,。

具有運量大運程長成本低受氣候條件影響較小等優(yōu)點鐵路運輸并不創(chuàng)造新的物質(zhì)產(chǎn)品

、、、。,

而只改變旅客或貨物的位置

。

鐵路運輸?shù)纳a(chǎn)過程是分布在全國漫長的鐵路線上進行的具有點多線長連續(xù)性強等

,、、

特點且鐵路又是運輸機務車輛工務電務材料供應基本建設等許多業(yè)務部門配合在一

,、、、、、、

起的綜合性企業(yè)因此鐵路運輸必須實行高度集中統(tǒng)一指揮從鐵路運輸組織工作的角度

,,,。

看鐵路運輸形式的特點是鐵道及列車鐵路主要運輸設備也是根據(jù)運輸要求設置的鐵路主

,,。

要技術(shù)設備有

:

鐵路線路及各種類型的車站

1.

鐵路線路是鐵路列車運行的基礎由軌道路基橋涵隧道等組成車站則是辦理旅客和

,、、、;

貨物運輸編組和解體列車以及有關(guān)技術(shù)作業(yè)的基地車站又有旅客站貨物站編組站區(qū)段

、。、、、

站和中間站之分

。

機車車輛及其修理與整備設備

2.

機車是牽引列車運行的基本動力各類型的車輛是載運旅客和貨物的工具而修理與整備

,,

設備則是確保機車車輛經(jīng)常處于完好狀態(tài)和正常運行的基本保證

。

通信信號設備

3.

它們是保證行車安全和提高行車效率的重要設備有如鐵路運輸?shù)亩?/p>

,。

鐵路運輸?shù)纳a(chǎn)過程就是利用鐵路線路車站機車車輛及通信信號等技術(shù)設備將旅客

、、,

與貨物從起點運送到終點的過程

。

隨著社會生產(chǎn)和現(xiàn)代科學技術(shù)的進步世界各國的鐵路運輸都在廣泛采用計算技術(shù)和自

,

動控制技術(shù)以促使鐵路運輸逐步向自動化信息化和數(shù)字化方向發(fā)展鐵路運輸自動化不但

,、。

是現(xiàn)代交通運輸向著高速安全方向發(fā)展的需要而且能使復雜的運輸管理更加科學與合理

、,,

從而極大地提高運輸效率和勞動生產(chǎn)率更好地完成日益繁重的運輸任務

,。

(二)鐵路牽引動力的基本形式

機車是鐵路運輸?shù)幕緞恿τ捎阼F路車輛大都不具備動力裝置列車的運行和車輛在

。,

車站內(nèi)有目的移動均需機車牽引或推送因此機車的保有數(shù)量牽引性能保養(yǎng)和檢驗質(zhì)量

。,、、

以及正確的組織對機車的運用對于鐵路能否完成和超額完成國家運輸任務有很大的影響

,