蘭交大軌道車輛構造與設計習題及答案

第一章緒論

1、軌道交通車輛的基本特點？

自導向、低阻力、編成列、限尺寸

2簡述軌道交通車輛的組成及作用？

（1）車體容納運輸對象之所，安裝設備之基。

（2）走行部（轉向架）車體與軌道之間驅動走行和導向裝置。

（3）車端聯(lián)接裝置（牽引緩沖連接裝置）車體之間的連接裝置。

（4）制動系統(tǒng)車輛的減速停車裝置。

（5）車輛電氣系統(tǒng)車輛電氣系統(tǒng)包括車輛上的各種電氣設備及其控制電路。按其作用和功能可分為主電路

系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)和控制電路系統(tǒng)3個部分。（牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)）

（6）車輛內部設備（輔助系統(tǒng)）服務于乘客的車內固定附屬裝置，如車內電氣、供水、通風、取暖、空調、

座席、車窗、車門、行李架、旅客信息服務系統(tǒng)等。

4解釋機車的主要技術參數(shù)？

1）軸重：機車在靜止狀態(tài)時每個車輪加于鋼軌上的重量。

2）粘著軸重：機車所有動輪作用于鋼軌上的垂直重量。

3）每延米軌道載重：車輛總質量/車輛全長（站線有效利用指標）

4）通過最小區(qū)線半徑：調車工況能安全通過的最小曲線半徑。

5）構造速度：機車結構（如零部件的強度、走行部的動力性能以及機車效率等）所允許的機車最高安全運

行速度稱為機車的構造速度，又稱機車最高速度。機車構造速度必須與列車的最高允許速度及制動能

力相適應。目前我國機車的構造速度:客運為12dl60km/h,貨運為80-lOOkm/h,通用機車為1帆120km/h,

調車機車為50-90km/h

6）持續(xù)速度：機車在全功率下能長時間連續(xù)運行的最低速度稱為持續(xù)速度。機車以持續(xù)速度運行時，牽

引電動機的電樞電流稱為持續(xù)電流，當機車運行速度低子持續(xù)速度時，電機的電流超過了持續(xù)電流，

電機繞組嚴重發(fā)熱，電機絕緣的溫升過高，這會影響使用期限，嚴重時會燒毀電機。

7）輪周牽引力：機車動輪從牽引電動機（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，稱為輪周牽引力。

8）粘著牽引力：機車受粘著條件限制而得到的牽引力，稱為粘著牽引力

9）持續(xù)牽引力：在全功率下，對應于持續(xù)電流的機車牽引力稱為持續(xù)牽引力。

10）起動牽引力：機車牽引列車起動時，所能發(fā)揮的最大輪周牽引力稱為機車起動牽引力。起動牽引力

低于起動時的粘著牽引力，才能防止動輪發(fā)生空轉。

11）車鉤牽引力：機車輪周牽引力克服機車本身的運行阻力以后，傳到車鉤處用于牽引列車運行的那部

分牽引力稱為車鉤牽引力。

12）機車的標稱功率：機車各牽引電動機輸出軸處可獲得的最大輸出功率之和。

13）車輛全長、最大高度、最大寬度：車輛兩端車鉤鉤舌內側距離（19.8m/29.7m）；車頂最高點至軌頂面

距離（3.25m）;車體最寬處尺寸（2.6m）。

14）車輛換長：是車輛換算長度標記。當車鉤處于鎖閉位置時，車輛兩端車鉤鉤舌內側面間距離（以m為

單位）除以l】m所得之值，為該車輛換算長度數(shù)值。

15）車輛定距：相鄰轉向架中心距（除長大貨車外，車輛定距一般在18m之內。）；

16）轉向架固定軸距：轉向架前后車軸中心距（我國新造貨車二軸轉向架固定軸距多為1750mm,新造客

車二軸轉向架固定軸距多為2400~2700mm?）。

17）車鉤高和地板面高：鉤舌外側面中心線和地板面至軌頂?shù)木嚯x（?般須與站臺高度相適應，如貨物站

臺高度為1.1m,客車通過臺處渡板距軌面高度均為1333mm。）。

18）車體長寬高：有內外之分，內高約2.15m。

19）機車軸列式：是用數(shù)字或字母表示機車走行部分結構特點的?種簡單方法。規(guī)則：以英文字母表示動

軸數(shù)，如A、B、C對應1、2、3.注腳0表示每一動軸為單獨驅動。無注腳表示每臺轉向架的動軸為

成組驅動。數(shù)字之間的”表示轉向架之間無直接的機械聯(lián)結。

5、何謂限界？包括哪幾種類型？

為防止車輛運行時與建筑物及設備發(fā)生接觸而設置的橫斷面最大允許尺寸輪廓。包括：機車車輛限界（車

限）和建筑限界（建限）。

6、線路由哪幾部分組成？有祚軌道由那幾部分組成？

線路的縱斷面根據(jù)地形變化：上下坡段和豎曲線及平道。

線路平面構造包括：直線、曲線、緩和曲線和道岔

有昨軌道機構

楸

「1435E」/平向W5件

第二章轉向架結構原理及基本部件

1簡述轉向架的組成及各部分的作用

1)輪對:是機車在線路上的行駛部件，由車軸，車輪及傳動大齒輪組成。

2)軸箱懸掛裝置:也稱一系彈簧懸掛裝置，用以固定軸距，保持輪對正確位置，安裝軸承等。緩沖軸箱以

上部分的振動，以減輕運行中的動作用力。

3)構架:是轉向架的基礎受力體，也是各種部件的安裝基礎件。

4)車體支承裝置:車體與轉向架的連接裝置也稱二系彈簧懸掛.它是轉向架與車體之間的連接裝置，又是

活動關節(jié)，同時承擔各個方向力的傳遞以及減振作用。

5)基礎制動裝置:是機車制動機制動力的部分，主要由制動缸、傳動裝置，閘瓦裝置等組成。

6)電機驅動裝置:將電能變成機械能轉矩，通過降低轉速，增大轉矩，將牽引電動機的功率傳給輪對。

2、簡述轉向架力的基本傳遞過程

轉向架要傳遞重力、牽引力和制動力、通過曲線時還要傳遞橫向力。

(1)重力的傳遞車體上部重量一二系彈簧懸掛裝置一轉向架構架一軸箱彈簧懸掛裝置一輪對一鋼軌

(2)牽引力、制動力的傳遞：輪軌相互作用點產(chǎn)生的牽引力、制動力一輪對一軸箱定位裝置一轉向架構架

一牽引裝置一車體一車鉤緩沖裝置。

(3)橫向力的傳遞：橫向力包括通過曲線時產(chǎn)生的離心力、外軌超高引起的重量在水平方向的分力以及橫

向振動引起的附加載荷。橫向力的傳遞順序為；鋼軌一輪對一軸箱定位裝置一轉向架構架一二系彈簧懸掛

裝置f車體底架f車體。

3、簡述油壓減振器的組成及工作原理？

組成：油壓減振器組成：油液、油缸、活塞、缸端密封、貯油筒、進油閥、防塵罩

A.拉伸狀態(tài)：活塞桿向上運動，B腔油液的壓力增大，壓差使其經(jīng)過心閥的節(jié)流孔流入A腔。油液通過節(jié)

流孔時產(chǎn)生大小與的流速、節(jié)流孔的形狀和大小有關的阻力。

B.壓縮狀態(tài)：活塞桿向下運動，受到活塞壓力的A腔油液通過心閥的節(jié)流孔流入B腔而產(chǎn)生阻力。

C.油量調節(jié)：活塞桿有一定體積，當活塞上下運動時，A腔和B腔體積變化不相等。為保證減振器正常工

作，在油缸外增加一貯油筒(C腔)實現(xiàn)油量調節(jié)。

4、簡述扭桿彈簧的特點和工作原理

(1)工作原理：兩端裝于構架上的軸套內，中間與簧上部分/錢接。車體側滾時：扭桿的轉臂反向運動產(chǎn)生

復原力距，從而阻止車體側滾：正常時：扭桿轉臂同向運動，扭桿自由轉動。

(2)特點：彈性桿，只阻止車體側滾，不妨礙其垂向振動.

5、簡述高速機車采用整體碾鋼車輪的原因

(1)隨著機車速度的大幅提高，車輪產(chǎn)生很大的離心力，對輪箍產(chǎn)生的應力往往有可能破壞輪箍的結合強

度。因此，不能采用冷縮輪箍，有必要改用整體車輪.

(2)隨著塑料閘瓦的推廣使用，閘瓦傳熱散熱不良將引起制動時輪箍溫升過高。為了防止發(fā)生弛緩事故，

有必要改用整體車輪。

⑶對某些采用空心軸傳動的電機全懸掛機車，輪心輻板要開設穿入連桿銷或空心軸拐臂的孔，輻極強度

被削弱，難以保證輪箍與輪心的配合強度。

6、簡述驅動裝置的類型及典型驅動裝置的特點

半懸式(軸懸式)全懸掛式(架懸式或體懸式)

電機空心軸驅動機構工作原理：該裝置的特點是牽引電動機懸掛在轉向架構架上，而牽引齒輪箱支承在車

軸上。彈性聯(lián)軸器布置在空心的電樞軸與小齒輪之間。電樞軸做成空心，目的是增加扭軸的長度，以適應

電動機與輪對間各個方向的位移，由扭軸與電樞空心軸間的間隙來補償。電動機的扭矩經(jīng)空心電樞軸上的

齒形聯(lián)結器、扭軸、彈性聯(lián)釉器到小齒輪、大齒輪帶動輪對轉動。

優(yōu)點：布置緊湊，尺寸小，重量輕，工作可靠等。

缺點：簧下重量較大，特別由于齒輪箱也是承載部件，比較重，而且要設計新的具有空心電樞軸的牽引電

動機。

輪對空心軸驅動機構的工作原理：

該裝置的特點是大齒輪由滾動軸承支承在空心軸套上，而空心軸套緊固在電動機機體上。在空心軸套內又

貫穿?根空心軸，而車軸置于空心軸中?？招妮S的一端通過連接盤、彈性元件與大齒輪相連，另一端也通

過連接盤、彈性元件與輪對相連。電動機的扭矩由大齒輪經(jīng)彈性元件、空心軸，再經(jīng)另一端的彈性元件傳

遞給輪對。這種驅動機構的型式，稱為兩級彈性和雙空心軸的架懸式驅動裝置。

空心軸兩端的彈性元件設計成彈性六連桿機構，分別與大齒輪和車輪相連，借此來傳遞扭矩和保證具有良

好的運動學性能。輪對空心軸兩級彈性驅動機構的優(yōu)點是簧下重量輕，輪對與電動機得到兩級彈性隔離，

因此有較好的動力學性能；兩級彈性六連桿機構具有徑向剛度大的特點，因此能保證空心軸相對輪對同心

旋轉，避免彈性元件（即空心軸）與車軸產(chǎn)生偏心而造成的離心力形成輪對的輪重變化和彈性元件中的附加

應力。缺點是結構復雜。

圖105輪對空心輸邨動機構示意圖

1一共性元件;2-空心*;3一輪時：

4一軸承;;5—奉引齒輪;6T引電動機：

7、簡述基礎制動裝置的類型、組成及其特點。

踏面制動、盤形制動（軸盤、輪盤）

組成：基礎制動裝置由制動缸、制動傳動裝置.、閘瓦裝置及閘瓦間隙調整裝置組成。

第三章典型轉向架

1、簡述HXD3型轉向架的結構特性及橫向、縱向及垂向力的傳遞路線。

1）牽引電機采用內順置布置，可以在牽引工況減小軸重轉移。

2）低位推挽式單牽引桿結構，提高了機車的黏著利用率，黏著利用率達到93.64%.

3）驅動裝置采用整體承載式齒輪箱，小齒輪采用兩端軸承支承，小齒輪與電機軸之間采用薄板聯(lián)軸器

連接，改善了齒輪和電機軸的受力狀況。齒輪箱軸承采用油潤滑，改善了軸承的潤滑條件。

4）機車具有優(yōu)良的動力學性能，計算非線性臨界速度達到240km/h。

5）轉向架構架結構設計合理，受力均勻，變形協(xié)調，無明顯的高應力點。

6）機車動力制動（再生制動）時，制動力最大值可達480kN.

7）電機吊座設計合理，改善了吊桿緊固螺栓的受力狀況。

8）基礎制動采用輪盤制動，有利于減少輪對踏面磨耗，提高散熱效率。

第四章車體結構與設備布置

1、簡述車體的類型及組成

車體組成：

車體是指轉向架之上的車廂部分（也稱上部結構）。它由司機室、車頂、側壁、間壁、車架和排障器等部

分組成。

（1）按用途可分工業(yè)電力機車和干線運輸大功率電力機車

（2）按承載方式分：（a）底架承載式車體（平車）（b）側壁和底架共同承載式車體（敞車）（c）整體承載

車體。（客車，罐車，棚車）

2、簡述車體輕量化、防火、密封和隔聲降噪的措施。

實現(xiàn)結構輕量化的主要途徑有兩個：

（1）采用新材料，

（2）合理優(yōu)化結構設計。

軌道車輛防火措施

（1）結構抗火：除按常溫條件核算車體的強度和剛度外，還要按350c的條件核算強度和剛度，這樣才能

夠保證在失火初期各結構不變形，為旅客的疏散提供保證。

⑵隔斷火源：車上使用的電氣拒要用金屬制作，遠離熱源和油箱；電纜中間要沒有分線接頭.并保留10%

的備用線，經(jīng)過熱源處要加防護套。

（3）防止火災蔓延：車輛間壁板中間要加0.5mm金屬板：動車機房和客室間要設防火門：電纜穿過隔墻

處要加設熱漲管；通風管道和暖氣管罩內壁.要用金屬制作。

（4）車門設計應有利于乘客的疏散：外端門應設計成手動、風動的橫向拉門，側門為自動外塞門。車上其

它各種門在發(fā)生火災時都能手動打開，車門和車窗上的玻璃要設計成活動的。

（5）車輛難燃化：車輛難燃化是列車防火、滅火及旅客能否來得及琉散的關鍵，在設計車輛時.不同部位

應采用不同等級的防火材料來提高列車的防火性能。

（6）車內應設有滅火相輔助照明設備：輔助照明燈由蓄電池供電，在列車停運時能供給輔助照燈工作I-

2小時。機器間要裝有溫度傳感器式的火情遙控探測裝置，能隨時反映工作間的溫度情況。每節(jié)車廂要沒有

有線電話或無線電話，當發(fā)生情況時能及時與司機通話。

（7）加強車內的巡回檢查，引導旅客安全疏散：做到火災早期發(fā)現(xiàn)，早期撲救.引導旅客安全疏散。當列

車在隧道內發(fā)生火災時，首先將著火車廂的旅客疏散到相鄰車廂避難，再關閉車門、車窗等，列車可以連

掛著著火車廂繼續(xù)運行，拖出隧道滅火。當隧道內和列車有關設備損壞，列車難以繼續(xù)運行停在隧道內時，

應根據(jù)隧道中設備和地形情況，將旅客疏散到較安全的地方。

車體的密封技術

1.車體結構采用連續(xù)焊縫以消除焊接氣隙；對不能施焊的部位，必須用密封膠密封。

2.采用固定式車窗，車窗的組裝工藝要保證密封的可靠性和耐久性，同時保證在壓力波造成的氣動載荷下

（我國“高速列車密封技術暫行規(guī)定”確定組成后的車窗應能承受±6000Pa的氣動載荷，）不會造成變形和破

壞。

3.側門采用密封性能良好的塞拉門；頭、尾的端門要采用可充壓縮空氣的橡膠條：通過臺風擋采用橡膠大風

擋，并注意處理好渡板處的密封問題。

4.空調環(huán)控設備設立壓力控制：如在客室進排氣風口安裝壓力保護閥，在排氣風道中裝設帶節(jié)氣閥的排風

機，安裝壓力保護通風機等，主要目的是既保證正常的通風換氣又保證車內壓力變化在限值之內。

5.廁所、洗臉室的水不能采用直排式，而要通過密封裝置排到車外；對直通車下的管路和電纜孔應采取必要

的密封措施。

6.車輛出廠前都要通過整車氣密性、水密性試驗。

隔聲降噪技術

B、削弱噪聲源發(fā)出噪聲強度的措施

①在車輪上安裝消音器和開發(fā)彈性車輪，可有效地降低輪軌噪聲；

②車體外形設計成流線形，車體表面平整、光滑都有利于減小空氣與車體的摩擦聲；

③采用橡膠風擋，可減小撞擊聲；

④在空調系統(tǒng)上安裝消音器，降低牽引電機風扇的噪聲、驅動裝置等設備的振動噪聲。

C、提高車體隔聲性能的措施

①采用雙層墻結構，可增加隔聲量4-5dB（A）o所謂雙層墻，就是指地板、側墻、車頂?shù)榷鄬咏Y構，在層

間采用橡膠墊隔開，一方面起隔振作用，同時使聲波不能通過金屬螺釘（聲橋）傳遞，有效地提高了車體

的隔聲性能；

②在車體金屬（如地板）表面涂刷防振阻尼層，使鋼結構的聲頻振動轉化為熱能消散，減少了聲波的輻射

和聲波振動的傳遞，從而減少車內噪聲；

③采用雙層車窗，減少從側面?zhèn)魅胲噧鹊脑肼暎?/p>

④車內選用吸聲效果好的高分子聚合材料；

⑤提高車體氣密性的措施，同樣可以起隔聲作用。

3、簡述HXD1電力機車車體結構特點

主要特點：

①.底架采用了貫通式中央縱梁的框架結構，主要由前端牽引梁、后端牽引梁、邊梁、中心縱梁、枕梁、

變壓器梁等組成

②.HXD1型機車車體側構采用了上傾斜網(wǎng)架式結構，側構上弦梁部位設置了多個通風口，用于安裝

單獨通風冷卻電氣設備的通風過濾裝置。側構頂部焊接了Halfen安裝軌，用于安裝車體頂蓋。

③.HXD1型機車車體隔墻因不承受較大的載荷，其骨架厚度設計較薄。隔墻的司機室側設置了隔音

性能優(yōu)良的減振復合隔音鋼板，有效地隔離了機械間噪聲對司機室的污染。

后端墻不僅構成車體箱體結構的一個端面，還要考慮與另一節(jié)車相連，因此設計了后端墻門和通

道。后端墻上還設置了尾照燈、聯(lián)掛風擋等。

⑤.車體頂蓋設計成4個可拆卸的框架式活動小頂蓋，通過Halfen螺栓與側墻和頂蓋聯(lián)結橫梁上的

Halfen安裝軌相連，其聯(lián)結充分考慮了結構的防水性，設置了密封結構。

@.機械間采用中央直通式走廊。

4簡述機車上的主要設備組成及其作用

主要電氣設備及其作用

①.受電弓：從接觸網(wǎng)上接受電流。

②.主斷路器：車上高壓電路的總開關。

③.變壓器：將網(wǎng)壓25kV轉換成整流器側1500V電壓。

④.牽引整流器：將單相交流電換成脈動直流電，并進行相控調壓。

⑤.牽引變流器：將單相交流電換成脈動直流電，經(jīng)濾波后再逆變成交流電，并進行調壓調頻控制（VWF）。

⑥.平波電抗器：使脈動直流電相對平滑。

⑦.牽引電機：牽引工況時，把電能變?yōu)闄C械能；制動工況時，把列車動能變?yōu)殡娔堋?/p>

⑧.接觸器：控制大電流、高電壓回路的通斷開關。

⑨.回流接地裝置：網(wǎng)側電路的節(jié)點，與鋼軌形成電路連接

輔助裝置的作用與組成

I.作用：輔助裝置是保證動力設備（柴油機-發(fā)電機組/變壓器）、傳動裝置、走行部、制動裝置與電氣控

制設備等正常運轉，以及乘務人員正常工作條件的各項裝置。

II.輔助裝置組成：

①通風冷卻系統(tǒng)：通過強迫風冷方式及時冷卻動力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)中的關鍵設備，保證機車正常運行。

②空氣管路系統(tǒng)：由壓縮機生產(chǎn)的壓縮空氣，通往各用風處所，保證列車制動系統(tǒng)和各種風動裝置的正

常工作。

③輔助供電系統(tǒng)：為牽引電機以外的用電設備供電的系統(tǒng)。

④司機服務設施：空調、座椅、餐飲、衛(wèi)生等設施。

5、簡述設備布置原則

a)必須保證重量分配均勻。以利于牽引力的充分發(fā)揮。

在設備布置時要進行重量分配計算:根據(jù)各種設備的位置、輕重、機車車體、轉向架的支撐情況，按力距平

衡原理進行計算，計算結果要保證各轉向架載荷前后左右相等，各軸重在規(guī)定的偏差之內。

b)要充分滿足設備的安裝、拆卸、檢查和檢修的方便。

司機室設備布置要求作業(yè)范圍合適、操縱方便、視線合理，易于觀察各種儀器、儀表和信號燈指示。

c)應注意節(jié)約導線、電纜和壓縮空氣、冷卻空氣管路。

合理地布置電器線路的導線、電纜和空氣管路，不僅可以節(jié)約大量材料、降低成本，還可使布置簡捷、集

中，便于查找故障，減少空間占用和減少風阻。

d)安全和舒適

要有必要的隔熱、隔音設施。各機器間的設備要便于檢查、維修和保養(yǎng)，要注意設備布置的規(guī)律化，便于

乘務員熟記各設備的位置，對危及人身安全的電器設備，要有嚴格的安全聯(lián)鎖防護裝置等。要留有必要的

乘務員的工作和生活空間。

6、對比分析SS4G型機車與HXD1型機車設備布置的特點。

SS4G

(1)除牽引電機外，所有的電氣設備都布置在車體上，其中絕大部分在車體內，安全可靠，便于檢查。

⑵機車為單節(jié)單端司機室，兩節(jié)完全相同，單節(jié)機車分為5個室：司機室、I端電器室、變壓器室、11

端電器室、輔助室。

(3)雙邊走廊，設備屏柜化、成套化。

(4)除軸流式通風機組外，其他設備為平面單層布置，設備拆裝，互不影響。

(5)將噪聲較大的劈相機、主壓縮機安裝在H端輔助室，噪聲大大低于SS1和SS3。

I端電器室設備布置

6?一號端子柜、7-一號硅機組、PFC電容柜、8-一號高壓柜、9-復軌器、10-牽引通風機組、II-一號低

壓電器柜、12■?制動電阻柜。

變壓器室設備布置

機車主變壓器、平波電抗器與油散熱器、潛油泵和軸流式通風機；安裝在副油箱上的阻容柜、安裝在潛油

泵上方的空氣干燥器、安裝在主變壓器蓋上的蓄電池組、PFC開關柜和機車保護、測量和控制用的3種交

流電流互感器。

n端電器室設備布置

上車頂梯、二號硅機組、PFC電容柜、二號高壓電器柜、制動電阻柜、二號低壓電器柜、牽引通風機組。

輔助室設備布置

電子電源柜、空氣制動柜、劈相機、壓縮機組、空氣干燥器、啟動電容柜等

車頂、車底布置

(1)車頂設備布置

包括：受電弓、主斷路器、避雷器、高壓電流互感器、高壓連接器、通風系統(tǒng)車頂出風百葉窗。

(2)車底設備布置

主要包括：主電路庫用插座、輔助電路庫用插座、控制電路庫用插座、行燈插座、重聯(lián)插座、蓄電池柜、

總風缸、接地棒、照明燈和標志燈等。

HXD1

1、設備布置特點

①.牽引通風機采用斜對稱布置，便于均衡機車軸重。

②.機車的電氣柜采取了適當集中、合理化布置的方式，例如：對于微機控制系統(tǒng)的核心CCU模塊和司機

需要經(jīng)常操作的一些開關、按鈕等分別設置在司機室內的兩個后墻柜內。低壓柜采取了功能化模塊設

計，左邊是與低壓區(qū)相關的自動開關，均安裝在柜門上，便于司機操作；右邊為高壓區(qū)，集中了輔助

系統(tǒng)大部分高壓設備，并根據(jù)防寒的要求設置了加熱電阻。

③.機車的主變壓器、濾波電抗器置于同一油箱內，位于機車中部，下懸于底架下，以降低機車重心。

④.蓄電池安裝在主變壓器的兩側，便于檢修和維護

⑤.機車采用先進的油水冷卻設備來冷卻變壓器油和主變流，散熱器采用共體分層模式，充分利用空間并

提高了冷卻效率。

⑥.機車機械間內布管和布線采用先進的預布式中央管排和中央線槽方式，中央管排和線槽安裝在中央走

道下，美觀且便于安裝和維護。驅動系統(tǒng)的動力線則安裝在走道兩邊的設備安裝架內，使動力電纜與

控制及信號線有效地分離，以保證控制系統(tǒng)的可靠性。

⑦.機車通風系統(tǒng)為獨立式通風系統(tǒng)，機車運行時機械問保持微正壓工況，整車的通風可分為4個部分：

牽引電機通風系統(tǒng)；變壓器、變流器冷卻用油水冷卻塔通風系統(tǒng)：輔助變壓器柜及車內通風系統(tǒng)：司

機室空調通風系統(tǒng)。4個通風系統(tǒng)相互獨立，互不影響。

⑧.機車上裝備有衛(wèi)生間、冰箱、微波爐、床等必要的生活設施。

第五章車鉤緩沖裝置

1、鉤緩作用及傳力過程

鉤緩作用：連掛、牽引和緩沖三種功能。

連接定距(連接列車中的各車輛，并使之保持一定距離)，

傳力緩沖(傳遞牽引力，傳遞和緩和縱向沖擊力)。

鉤緩作用及傳力過程

當列車牽引時：車鉤f鉤尾銷f鉤尾框f后從板f緩沖器f前從板f前從板座f牽引梁。

當列車壓縮時：車鉤~鉤尾銷一鉤尾框~前從板f緩沖器f后從板f后從板座~牽引梁。

由此可見，鉤緩裝置無論是承受牽引力還是沖擊力，都要經(jīng)過緩沖器將力傳遞給牽引梁，這樣就有可能使

車輛間的縱向沖擊振動得到緩和和消減，從而改善了運行條件，保護車輛及貨物不受損壞。

2.車鉤三態(tài)功能是什么？

(1)閉鎖位：鎖閉狀態(tài)，為牽引時所用。

(2)開鎖位：一種閉而不鎖的狀態(tài)，為摘車時所用。

(3)全開位：為掛鉤作準備。相互連接兩車鉤，必須有一個處于全開位，另一個處于什么位置都可以。

3.簡述13號車鉤各部件的作用

①.鉤體：車鉤的主體部件，前端鉤頭前內安裝其他車鉤零件；中間鉤身起連接作用；后端鉤位設鉤尾銷

孔由于連接鉤尾框。

②.鉤舌：裝在上下鉤耳之間。以鉤舌銷為軸【可轉進行車輛摘掛。

③.鉤舌銷：裝在鉤耳孔及鉤舌銷孔中，作為鉤舌的回轉軸。

?.鉤鎖鐵：安裝在鉤鎖腔內，主要作用是：在閉鎖位置時，擋住鉤舌尾部，使鉤舌不能轉動：在全開位

置推動鉤舌推鐵，使鉤舌張開。

⑤.鉤舌推鐵：橫放在鉤鎖腔內的軸孔中。在其下部有鉤舌推鐵軸和鉤鎖腔底面的軸孔配合，其作用是推

動鉤舌張開達到全開位。

⑥.下/上鎖銷、鎖銷桿：為下/上作用式車鉤頂起鉤鎖鐵用。

4.緩沖器的作用及其工作原理

作用：緩沖器用來緩和列車在運行中由于機車牽引力的變化或在起動、制動及調車作業(yè)時車輛相互碰撞而

引起的縱向沖擊和振動。緩沖器有耗散車輛之間沖擊和振動的功能，從而減輕對車體結構和裝載貨物的破

壞作用。

工作原理：緩沖器的工作原理是借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用力,同時在彈性元件變形過程中利用

摩擦和阻尼吸收沖擊能量。其中橡膠緩沖器借助于橡膠分子內摩擦和彈性變形起到緩和沖擊和消耗能量的

作用。

5.緩沖器的主要性能參數(shù)

①行程：緩沖器受力后產(chǎn)生的最大變形量。此時彈性元件處于全壓縮狀態(tài)，如再加大壓力，變形量也不

再增加。

②最大作用力：緩沖器產(chǎn)生最大變形量時所對應的作用外力。

③容量：緩沖器在全壓縮過程中，作用力在其行程上所作的功的總和稱為容量。它是衡量緩沖器能量大

小的主要指標，如果容量太小，則當沖擊力較大時就會使緩沖器全壓縮而導致車輛剛性沖擊。

④能量吸收率：緩沖器在全壓縮過程中，被阻尼所消耗的能量與緩沖器容量之比。一般要求不低于70%。

⑤初壓力：緩沖器的靜預壓力。初壓力的大小將影響列車起動加速度。

第六章車端連接裝置

一.填空題

1.牽引緩沖裝置包括（車鉤）、（緩沖器）、及（車鉤復原裝置）三部分。

2.牽引緩沖器裝置的構造、（性能）及（狀態(tài)）在很大程度上影響列車運行的（縱向）

平穩(wěn)性。

3.車鉤由（鉤頭）、（鉤身）、（鉤尾）等3部分組成。

4.按連結緊密程度分：非剛性自動車鉤（普通自動車鉤）和剛性自動車鉤（密接

式車鉤）。

5.密接式車鉤類型包括：前端（自動車鉤）、半永久車鉤和過渡車鉤。

6.緩沖器就其結構來說，可分為（彈簧摩擦式）、（橡膠摩擦式）和（液-氣式緩沖

器）三類。

7.風擋裝置有三種型式：鐵風擋裝置、橡膠風擋裝置和（折疊風擋裝置）。

二.簡答題

1.鉤緩作用及傳力過程

鉤緩作用：連掛、牽引和緩沖三種功能。

連接定距（連接列車中的各車輛，并使之保持一定距離），傳力緩沖（傳遞牽引

力，傳遞和緩和縱向沖擊力）。

鉤緩作用及傳力過程

當列車牽引時：車鉤一鉤尾銷一鉤尾框一后從板一緩沖器一前從板一前從板座一

牽引梁。

當列車壓縮時：車鉤一鉤尾銷一鉤尾框一前從板一緩沖器一后從板一后從板座一

牽引梁。

由此可見，鉤緩裝置無論是承受牽引力還是沖擊力，都要經(jīng)過緩沖器將力傳遞給

牽引梁，這樣就有可能使車輛間的縱向沖擊振動得到緩和和消減，從而改善了運

行條件，保護車輛及貨物不受損壞。

2.車鉤三態(tài)功能是什么？

（1）閉鎖位置（連掛狀態(tài)）：鎖閉狀態(tài)，為牽引時所用。

（2）開鎖位置（解鉤狀態(tài)）：一種閉而不鎖的狀態(tài)，為摘車時所用。

（3）全開位置（待掛狀態(tài)）：為掛鉤作準備。相互連接兩車鉤，必須有一個處于全

開位，另一個處于什么位置都可以。

3.密接式車鉤特點

a）可實現(xiàn)真正的“密接”；

b）可實現(xiàn)機械、電路和氣路三路連接；可以實現(xiàn)自動解鉤；

4.柴田式密接車鉤的工作原理

（1）閉鎖過程

連掛時，鉤頭凸錐插入相鄰車鉤的凹錐孔內，鉤頭內側面壓迫相鄰車鉤鉤舌逆時

針轉動40o,解鉤風缸彈

簧受壓變形；當量鉤舌連接面完全接觸后，形成一個球體，在解鉤風缸彈簧復原

力的作用下，在凹錐孔內順時針轉動40o后恢復原狀，完成車輛連掛，車鉤處于

連掛狀態(tài)（閉鎖位置）。

（2）解鉤過程

自動解鉤時，司機操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風缸進入解鉤風缸，使活塞向前推

動解鉤桿并帶動鉤舌逆時針轉動40。而使車鉤處于待解狀態(tài)（開鎖位置）。手動

解鉤時，依靠人力推動解鉤桿使使車鉤處于待解狀態(tài)（開鎖位置）。

5.緩沖器的作用及其工作原理

作用：緩沖器用來緩和列車在運行中由于機車牽引力的變化或在起動、制動及調

車作業(yè)時車輛相互碰撞而引起的縱向沖擊和振動。緩沖器有耗散車輛之間沖擊和

振動的功能，從而減輕對車體結構和裝載貨物的破壞作用。

工作原理：緩沖器的工作原理是借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用力，同時在

彈性元件變形過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量。其中橡膠緩沖器借助于橡膠

分子內摩擦和彈性變形起到緩和沖擊和消耗能量的作用。

6.緩沖器的主要性能參數(shù)

0亍程：緩沖器受力后產(chǎn)生的最大變形量。此時彈性元件處于全壓縮狀態(tài)，如再

加大壓力，變形量也不再增加。

②最大作用力：緩沖器產(chǎn)生最大變形量時所對應的作用外力。

③容量：緩沖器在全壓縮過程中，作用力在其行程上所作的功的總和稱為容量。

它是衡量緩沖器能量大小的主要指標，如果容量太小，則當沖擊力較大時就會使

緩沖器全壓縮而導致車輛剛性沖擊。

④能量吸收率：緩沖器在全壓縮過程中，被阻尼所消耗的能量與緩沖器容量之比。

一般要求不低于70%o

⑤初壓力：緩沖器的靜預壓力。初壓力的大小將影響列車起動加速度。

第七章城市軌道交通動車組

1.簡述磁懸浮列車的類型、特點及其工作原理。

類型：常導磁吸型、超導磁斥型

特點：常導磁吸型：利用常規(guī)的電磁鐵與一般鐵性物質相吸引的基本原理，把列

車吸引上來，懸空運行，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁

懸浮列車的速度可達每小時400-500公里，適合于城市間的長距離快速運輸。

超導磁斥型：使用超導的磁懸浮原理，使車輪和鋼軌之間產(chǎn)生排斥力，使列車懸

空運行，這種磁懸浮列車的懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小

時500公里以上。工作原理：磁力懸浮、導向，線電機驅動

2.簡述導軌交通的類型與工作原理。

類型：1中央導向方式

2側面導向

工作原理：

1、中央導向方式：

線路中央設導向軌，車輛底架下部對應部位設導向輪。走行橡膠輪在兩根主梁上

行駛，導向輪貼靠線路中央凸出的導向軌導向。

2、側面導向方式：

線路兩側矮墻上設導向輪滾道，車輛走行裝置外側水平配置導向輪。走行輪在線

路上行駛，導向輪沿線路兩側的導向軌滾動導向。

3.簡述單軌車輛的類型與工作原理。

類型：

(1)跨坐式獨軌鐵路：車體重心在軌道梁上方，運行時車體跨坐在軌道梁上。

(2)懸掛式獨軌鐵路：車體重心在軌道梁下方，轉向架懸吊著車體沿軌道梁運

行。

工作原理：

(-)跨坐式：車輛騎行于軌道梁上方，車輛底部有走行輪，在車體的兩側下垂

部分還有導向輪和穩(wěn)定輪，夾行于軌道梁兩側，保證車輛沿軌道安全平穩(wěn)行駛

(-)懸掛式：車輛懸掛于軌道梁下方，軌道梁為下部開口的箱型鋼架梁，車輛

走行輪與導向輪均置于箱型梁內，沿梁內設置的軌道行駛。車輛改變行車方向時。

通過梁內可動軌的水平移動實現(xiàn)

第八章軌道車輛牽引理論

1、作用于列車的力及其產(chǎn)生原因

①牽引力：動輪受牽引電機驅動轉矩作用后，在輪軌粘著作用下，在輪軌作用點

處產(chǎn)生的指向列車運行方向的切向力稱為輪周牽引力。

②制動力：制動裝置對輪對形成一個力矩，從而在輪軌接觸處產(chǎn)生一個車輪對鋼

軌的縱向作用水平力。

③列車阻力：列車運行時，受到的與列車運行方向相反，而且是司機不能控制的

阻止列車運行的外力，稱為列車阻力，簡稱阻力。阻力分為基本阻力和附加阻力

兩大類。

2、車輪空轉的原因、危害及防治

A、空轉的原因：當輪軌間出現(xiàn)最大粘著力后，若繼續(xù)加大驅動轉矩，輪軌間的

粘著關系被破壞，使輪軌間出現(xiàn)相對滑動的現(xiàn)象，稱為“空轉”。

B、空轉的危害：動轉出現(xiàn)空轉時，輪軌將依靠滑動摩擦力傳遞切向力，這就大

大削弱了傳遞切向力的能力，同時造成動輪踏面的擦傷。因此，機車在牽引運行

中，應盡量防止出現(xiàn)動輪的空轉。

C、防治措施

(1)在設計時，盡量選擇合理的結構參數(shù)，使軸載荷轉移降至最小.以提高粘

著重量的利用率。

(2)合理而有控制地撤砂。特別在直線軌道上，軌面條件惡劣時，撤砂可大大

提高粘著系數(shù)。

(3)采用增粘閘瓦，可提高制動時的粘著系數(shù)，防止車輪滑行。

(4)采用性能良好的防空轉裝置。

3、軸重轉移的原因、危害及防治

(1)定義：

機車在牽引工況時機車產(chǎn)生牽引力時，各軸的軸重會發(fā)生變化，有的增載，有的

減載，這種現(xiàn)象稱為牽引力作用下的軸重轉移,軸重轉移又稱軸重再分配。

(2)原因:

牽引力是發(fā)生軸重轉移的根本原因。在機車運用中產(chǎn)生牽引力時，由于車鉤距軌

面有一定的高度，與輪周牽引力不在同一高度，后部列車作用于車鉤的拉力與輪

周牽引力形成一個力偶，使前轉向架減載，后轉向架增載。

（3）危害：

1對個別驅動的機車軸重減少最大的輪對，將首先發(fā)生空轉。這樣，機車粘著牽

引力的最大值，必然受到達個輪對空轉的限制。

2空轉發(fā)生后，牽引力立即下降，機車走行部、傳動機構的正常工作受到影響；

牽引電機也可能損壞；輪對和鋼軌增加了額外的非正常磨耗。

3個別輪對的軸重增加，使機車遠行中的動作用力增加，并將對鋼軌造成破壞。

（4）防治：

1牽引電動機的順置：

2貨運機車大剛度彈性旁承。

3低位牽引：降低轉向架牽引力向車體傳遞點距軌面的高度。

4在制造和維修方面，要注意保持動輪等直徑、各牽引電動機相同的特性。

5合理撒砂，設防空轉裝置（在電力機車采用前、后轉向架電動機分別供電，使

軸重減載的前轉向架電動機減小電流，而增載的后轉向架電動機增大電流。這有

可能獲得較大的粘著重量利用率）

4、車輪抱死滑行的原因、危害及防治

原因：制動力大于粘著條件所允許的最大值，產(chǎn)生相對滑動，車輪的制動力變?yōu)?/p>

滑動摩擦力，數(shù)值立即減小，車輪被閘瓦.‘抱死”，輪子在鋼軌上繼續(xù)滑行，這種

現(xiàn)象稱為‘滑行'

危害：’抱死滑行’時制動力大為降低，車輪與鋼軌的接觸面會被擦傷，因此，應

盡最避免。

防治：①在大型貨車制動機上設置有空、重車調整裝置。

②在盤形制動車輛上設踏面清掃器

③采用增粘閘瓦，可提高制動時的粘著系數(shù)，防止車輪滑行。

④設電子防滑器。

5、列車運行方程式與列車運行狀態(tài)

方程式：

運行狀態(tài)：①牽引狀態(tài)，牽引電動機通電轉動，將電能變?yōu)闄C械能，驅動機車使

列車運行；

②惰行狀態(tài)，牽引電動機不通電，列車靠慣性運行

③制動狀態(tài)，在列車車上加制動力，使列車減速運行。

第九章軌道車輛動力性能分析與評價

1、機車車輛動力學的研究內容與目的

研究內容：

①研究機車車輛在運行中產(chǎn)生的力學過程；

②掌握車體、轉向架的振動規(guī)律；

③以便合理設計機車車輛有關結構，正確選定彈簧裝置、軸箱定位裝置、橫動裝

置、減振器等的參數(shù)；

④并為有關零部件的強度計算提供必要數(shù)據(jù)。

研究目的：①研究自由振動求知固振頻率，以便知道發(fā)生共振時的機車機車車輛

速度。

②研究受迫振動是為求知需要的阻尼和迫振振幅、迫振加速度，以便知道機車機

車車輛運行的平穩(wěn)程度及其對線路的動作用力。

③研究蛇行穩(wěn)定性問題，以便采取有效措施來提高高速機車機車車輛的蛇行臨界

速度。

2、坐標系與振動形式

(1)側滾：繞x軸的回轉振動;

(2)伸縮：沿x軸的往復振動

(3)點頭：繞y軸的回轉振動;

(4)橫擺：沿y軸的往復振動

(5)搖頭：繞z鈾的回轉振動;

(6)浮沉：沿z鈾的往復振動

滾擺：由于彈簧對稱支撐于車體下部，車體橫擺時，其重力與彈簧支持力形成的

力矩使車體車滾，即產(chǎn)生橫擺時肯定發(fā)生側滾，橫擺與側滾的耦合振動稱為滾擺。

滾心在車體重心之上的滾擺稱為上心滾擺。滾心在車體重心之下的滾擺稱為下心

滾擺。

蛇行運動：指的是具有一定踏面斜度的輪對，沿直線運行時，受到微小的激擾后，

產(chǎn)生一種一面橫向往復擺動，一面繞鉛垂中心轉動，中心軌跡城波浪形的特有運

動。

3、一系懸掛機車車輛特點

4、蛇行運動臨界速度

,八Pr⑶㈠…"

可見，減小踏面等效斜率je及減輕輪對質量m,能提高輪對蛇行運動穩(wěn)定性，

當je=O時，即用圓柱形踏面時，Vc-8時不會產(chǎn)生蛇行運動。

「0rs〔尸（C九十2一+2心肝+2K工忙］

說明因為Ky和Kx的存在，彈性定位輪對的臨界速度要比自由輪對的高得多。

減小踏面等效斜率je及輪對質量m,增大輪對定位剛度Kx、Ky及重力剛度

對穩(wěn)定有利。

5、曲線通過研究的內容

1、分析類型

曲線通過有兩個相互聯(lián)系的研究內容：幾何曲線通過和動力曲線通過。

2、幾何曲線通過

研究機車與線路的幾何關系和機車自身有關部分在曲線上的相互幾何關系。研究

機車的幾何曲線通過；也為研究動力曲線通過提供有關數(shù)據(jù)。幾何曲線通過主要

解決的問題（1）確定機車所能通過的曲線的最小半徑和為此目的所需的輪對橫

動量；（2）給出機車轉向架通過曲線時的轉心位置；