交通运输设备机车课件.pptx

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1、第三节第三节第三节第三节 铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力一、铁路车辆一、铁路车辆二、二、牵引供电设备牵引供电设备三、三、铁路牵引动力铁路牵引动力上次课程内容回顾上次课程内容回顾第三节第三节第三节第三节 铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力本本节节要要求求：了了解解车车辆辆作作用用和和分分类类；车车辆辆技技术术经经济济参参数数的的含含义义；识识别别车车辆辆的的基基本本标标记记；机机车车的的作作用用及及分分类类；机机车车牵牵引引性性能能概概念念；内内燃燃机机车车柴柴油油机机的的工工作作原原理理；机机车车检检修修和运用。和

2、运用。掌掌握握车车辆辆的的基基本本组组成成及及各各组组成成部部分分的的作作用用；电电传传动动内内燃燃机机车车能能量量转转换换过过程程；电电气气化化铁铁道道供供电电系系统统；电电力力机机车车三三条电路的作用。条电路的作用。重点：重点：走行部（转向架）的组成；空气制动机原理及特走行部（转向架）的组成；空气制动机原理及特点点；电力传动内燃机车的传动原理；主电路的组成。；电力传动内燃机车的传动原理；主电路的组成。二、牵引供电设备二、牵引供电设备（一）电气化铁道的供电系统（一）电气化铁道的供电系统（二）牵引变电所（二）牵引变电所（三）接触网三）接触网（一）电气化铁道的供电系统（一）电气化铁道的供电系统电

3、气化铁道供电系统示意图电气化铁道供电系统示意图（二）牵引变电所（二）牵引变电所（三）接触网（三）接触网接触网及接触网及AT供电方式供电方式*AT供供电电方方式式是是在在牵牵引引网网中中增增设设正正馈馈线线和和并并联联自自藕藕变变压压器器，将将牵牵引引供供电电电电压压提提高高一一倍倍，从从而而使使得得牵牵引引网网的的载载流流能能力力大大大大增增加加，同同时时减减少少对对通通信信线线路路干干扰扰的的一一种种供供电电方方式式。AT供供电电方方式式不不仅仅是是电电气气化化铁铁路路减减轻轻对对通通信信线线路路的的干干扰扰影影响响的的有有效效措措施施之之一一，而而且且对对牵牵引引供供电电系系统统有有较较好

4、好的的技技术术经经济济指指标标措措施施，己己被被许许多多发发展展电电气气化化铁铁路路的的国国家家研研究究和采用。和采用。（三）接触网（三）接触网接触网接触网在不同的国家和地区有不同的叫法：在不同的国家和地区有不同的叫法：-Overhead contact system(OCS)Europe,except UK and Spain-Overhead line equipment(OLE or OHLE)UK-Overhead equipment(OHE)UK,India,Pakistan and Malaysia-Overhead wiring(OHW)Australia-CatenaryUni

5、ted States,India,UK,Singapore(North East MRT Line),Canada,France(french:Catnaire)and Spain.一、电气化铁道供电系统一、电气化铁道供电系统架空式接触网的结构示意图架空式接触网的结构示意图架空式接触网组成架空式接触网组成三、铁路牵引动力三、铁路牵引动力三、铁路牵引动力三、铁路牵引动力概述概述（一）（一）电力机车电力机车（二）（二）内燃机车内燃机车（三）机车牵引性能概念（三）机车牵引性能概念（四）机车牵引重量标准（四）机车牵引重量标准概述概述l1、机车类型、机车类型l2、机车运用、机车运用l3、蒸汽机车概要、蒸

6、汽机车概要*1、机车类型、机车类型l从运用上分：从运用上分：客运机车、货运机车、调车机车客运机车、货运机车、调车机车l从原动力分：从原动力分：蒸汽机车、内燃机车、电力机车蒸汽机车、内燃机车、电力机车2、机车运用、机车运用（1）机车交路）机车交路(locomotive routing)l定义定义 机机车车交交路路又又称称机机车车牵牵引引区区段段，是是指指机机车车担担当当运运输输任任务务的的固固定定周周转转区区段段，即即机机车车从从机机务务段段所所在在站站到到折折返返段段所所在在站之间往返运行的线路区段。站之间往返运行的线路区段。l机车运用方式：机车运用方式：（1）肩回运转制）肩回运转制 （2）循

7、环运转制）循环运转制机车运用方式示意图机车运用方式示意图2、机车运用、机车运用（2）乘务制度和乘务方式）乘务制度和乘务方式l包乘制、轮乘制包乘制、轮乘制l乘乘务务员员换换班班有有：立立即即折折返返、外外段段驻驻班班、随随乘乘三种乘务制度。三种乘务制度。前进型蒸汽机车前进型蒸汽机车3、蒸汽机车概要、蒸汽机车概要*3、蒸汽机车概要、蒸汽机车概要*蒸汽机车蒸汽机车(steam locomotive)主要组成：主要组成：l锅锅炉炉、汽汽机机、走走行行部部、车车架架、煤煤水水车车、车车钩钩缓缓冲装置以及制动装置等。冲装置以及制动装置等。l解放型和建设型机车 货运l胜利型和人民型机车 客运lFD型机车和前

8、进型机车 大型货车中国蒸汽机车发展史中国蒸汽机车发展史传说中的中国第一辆蒸汽机车：传说中的中国第一辆蒸汽机车：Rocket of China（中国火箭）（中国火箭）蒸汽机车、内燃机车、电力机车热效率图蒸汽机车、内燃机车、电力机车热效率图（一）电力机车（一）电力机车 电力机车的优点：电力机车的优点：l1、可制成大功率机车，运输能力大；、可制成大功率机车，运输能力大；l2、启动快、速度高、爬坡性能好；、启动快、速度高、爬坡性能好；l3、不污染空气，劳动条件好；、不污染空气，劳动条件好；l4、运营费用低；、运营费用低；l5、可利用多种能源。、可利用多种能源。（一）电力机车（一）电力机车v我国从年开始

9、修建宝鸡我国从年开始修建宝鸡凤凤州电气化铁路至州电气化铁路至2005年底，我国电气化年底，我国电气化铁路突破铁路突破两万公里两万公里，总长跃世界第三。总长跃世界第三。v排名前两位的国家？排名前两位的国家？v现在：现在：v2012年年12月月1日哈大高铁正式开通，中日哈大高铁正式开通，中国电气化铁路总里程在国电气化铁路总里程在54年突破年突破4.8万公万公里，超越了原电气化铁路世界第一的俄里，超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯，跃升为世界第一位。罗斯，跃升为世界第一位。电气化铁路里程图电气化铁路里程图9110331000015000（一）（一）电力机车电力机车1、电力机车的基本组成、电力机车的基

10、本组成l电电力力机机车车主主要要由由车车体体、车车底底架架、走走行行部部、车车钩钩缓缓冲冲装装置置、制制动动装装置置和和一一整整套套电电气气设设备备组组成。成。l轴列式轴列式3030电力机车电力机车韶山韶山4型电力机车型电力机车（一）（一）电力机车电力机车2、电力机车的电气设备及其电路、电力机车的电气设备及其电路l（1）主电路）主电路l（2）辅助电路）辅助电路l（3）控制电路）控制电路电力机车电气回路示意图电力机车电气回路示意图（一）（一）电力机车电力机车l（1）主电路）主电路（一）（一）电力机车电力机车l（2）辅助电路）辅助电路 辅辅助助电电路路电电源源来来自自牵牵引引变变电电器器的的辅辅助

11、助绕绕组组，通通过过劈劈相相机机将将单单相相交交流流电电转转变变成成三三相相交交流流电电后后，供供给给牵牵引引通通风风机机、油油泵泵机机组组和和空空气气压压缩缩机机等等辅辅助电机使用。助电机使用。（一）（一）电力机车电力机车l（3）控制电路）控制电路 控控制制电电路路将将主主电电路路和和辅辅助助电电路路中中各各电电气气设设备备的的控控制制电电器器（包包括括各各种种控控制制开开关关、接接触触器器、电电空空阀阀等等）同同电电源源、照照明明、信信号号等等的的控控制制装装置置连连成成一个电系统。一个电系统。（二）内燃机车（二）内燃机车内内燃燃机机车车(diesel locomotive)的的动动力力源

12、源是是内内燃机（柴油机）。燃机（柴油机）。内燃机采用传动装置的必要性：内燃机采用传动装置的必要性：柴油机的特性不能满足机车牵引性能的要求。柴油机的特性不能满足机车牵引性能的要求。（二）内燃机车（二）内燃机车v内燃机车分类：内燃机车分类：1、电力传动内燃机车电力传动内燃机车 2、液力传动内燃机车液力传动内燃机车1、电力传动内燃机车、电力传动内燃机车（1）传动类型：）传动类型：l直直直流电力传动直流电力传动l交交直流电力传动直流电力传动l交交直直交电力传动交电力传动l交交交流电力传动交流电力传动1、电力传动内燃机车、电力传动内燃机车（2）机车总体布置：）机车总体布置：l以东风以东风4型内燃机车为例

13、型内燃机车为例东风东风4型内燃机车型内燃机车东风东风4型内燃机车总体布置图型内燃机车总体布置图1、电力传动内燃机车、电力传动内燃机车（3）内燃机车组成）内燃机车组成l柴柴油油机机、传传动动装装置置、走走行行部部、车车体体、车车底底架架、车钩缓冲装置、制动装置、车钩缓冲装置、制动装置、辅助装置辅助装置等。等。1、电力传动内燃机车、电力传动内燃机车1）柴油机）柴油机2）传动装置）传动装置3）走行部）走行部柴油机柴油机1）柴油机）柴油机四冲程柴油机工作情况：四冲程柴油机工作情况：l进气冲程进气冲程l压缩冲程压缩冲程l燃烧膨胀冲程燃烧膨胀冲程l排气冲程排气冲程四冲程柴油机工作情况示意图四冲程柴油机工作

14、情况示意图2）传动装置）传动装置l电传动装置的主要部件有：电传动装置的主要部件有：主发电机、整流装置、牵引电动机等。主发电机、整流装置、牵引电动机等。2）传动装置）传动装置主发电机主发电机(main generator)l转转子子由由柴柴油油机机曲曲轴轴带带动动，形形成成旋旋转转磁磁场场，定定子子线线圈圈在在旋旋转转磁磁场场的的作作用用下下，产产生生感感应电势，发出三相交流电。应电势，发出三相交流电。2）传动装置）传动装置牵引电动机牵引电动机(traction motor)l在在定定子子形形成成的的磁磁场场作作用用下下，使使通通有有直直流流电电的的转转子子（电电枢枢）转转动动，将将电电能能转转

15、变变成成机械能，向外输出，使机车运行。机械能，向外输出，使机车运行。交交直流电力传动原理直流电力传动原理交交直流电传动原理图直流电传动原理图l总结总结 能量转换过程：能量转换过程：热能热能 机械能机械能 电能电能 机械能机械能 交交直流电力传动原理直流电力传动原理2）传动装置）传动装置l机机车车运运行行方方向向的的确确定定：改改变变牵牵引引电电动动机机励励磁磁绕绕组组（定定子子）的的电电流流方方向向，就就可可控控制制机机车的前进或后退。车的前进或后退。3）走行部）走行部l机车走行部的作用机车走行部的作用l东风东风4型内燃机车转向架型内燃机车转向架l轴列式轴列式 30303）走行部）走行部l转转

16、向向架架(bogie)组组成成：构构架架、旁旁承承、轮轮对对、轴轴箱箱、弹弹簧簧减减震震装装置置、电电机机悬悬挂挂装装置置、牵牵引引装装置置、基础制动装置、基础制动装置、撒沙装置撒沙装置等。等。东风东风4型内燃机车转向架型内燃机车转向架2、液力传动内燃机车、液力传动内燃机车北京型液力传动内燃机车总体布置示意图北京型液力传动内燃机车总体布置示意图液力传动工作原理液力传动工作原理2、液力传动内燃机车、液力传动内燃机车（1）液力变扭器）液力变扭器(hydraulic)1）基本组成：泵轮、涡轮、导向轮）基本组成：泵轮、涡轮、导向轮液力变扭器液力变扭器2、液力传动内燃机车、液力传动内燃机车2）变扭器的作

17、用原理）变扭器的作用原理l变变扭扭器器里里充充满满工工作作油油时时，油油从从泵泵轮轮涡涡轮轮导导向向轮轮泵轮循环往复，把柴油机的功率传给动轮。泵轮循环往复，把柴油机的功率传给动轮。l变扭器工作油排出时，泵轮和涡轮之间失去联系，变扭器工作油排出时，泵轮和涡轮之间失去联系，柴油机的功率不能传给机车动轮。柴油机的功率不能传给机车动轮。l柴油机传出的大小基本不变的扭矩，经过变扭器柴油机传出的大小基本不变的扭矩，经过变扭器后变成的机车牵引力，能够满足机车牵引性能的后变成的机车牵引力，能够满足机车牵引性能的要求。要求。2、液力传动内燃机车、液力传动内燃机车3、液力传动过程、液力传动过程液力传动过程示意图液

18、力传动过程示意图（三）机车牵引性能概念（三）机车牵引性能概念NFV（常数）常数）FvO机车理想牵引特性曲线机车理想牵引特性曲线（四）机车牵引重量标准（四）机车牵引重量标准1、机车牵引力、机车牵引力 F2、列车运行阻力、列车运行阻力 W3、制动力、制动力 B4、牵引质量标准的确定、牵引质量标准的确定 Q（四）机车牵引重量标准（四）机车牵引重量标准F货物列车牵引定数货物列车牵引定数FjyP（w0ix）Q（w0”ix）g10-3Q（yFjP（w0ix）g10-3）（）（w0”ix）g10-3其中：其中：Fj机车的计算牵引力（机车的计算牵引力（N）P每台机车的计算质量（每台机车的计算质量（t）ix限制

19、坡度的千分数限制坡度的千分数w0、w0”机车、车辆单位基本阻力（机车、车辆单位基本阻力（NkN）y牵引力使用系数，取牵引力使用系数，取0.9 Q机车牵引重量（机车牵引重量（t）牵引动力的发展牵引动力的发展l牵引动力的现代化，是铁路运输科技进步的先牵引动力的现代化，是铁路运输科技进步的先导。导。1 1、动车组、动车组v动车动车 世界各国铁路在旅客运输，特别是在城际间的世界各国铁路在旅客运输，特别是在城际间的旅客运输中，还大力发展动车组的运输方式。旅客运输中，还大力发展动车组的运输方式。在客车上安装动力装置，使其既具有牵引动力，在客车上安装动力装置，使其既具有牵引动力，又可以载客的客车叫动车。又可

20、以载客的客车叫动车。1 1、动车组、动车组l动车组动车组 动车和附挂车编组而成的列车，叫动车组。动动车和附挂车编组而成的列车，叫动车组。动车有司机室和客室，挂在动车组的两端；附挂车有司机室和客室，挂在动车组的两端；附挂车与一般客车一样，只载旅客，没有动力装置。车与一般客车一样，只载旅客，没有动力装置。高速动车组高速动车组双层内燃动车组双层内燃动车组1 1、动车组、动车组l动车组的优点：动车组的优点：由于动力装置分散在多辆动车上，动轴数多，由于动力装置分散在多辆动车上，动轴数多，加速力大，速度高，对轨道的动力作用小，很加速力大，速度高，对轨道的动力作用小，很适宜在站间距离短，行车密度大和客运量很

21、大适宜在站间距离短，行车密度大和客运量很大的城际间运输中运用。的城际间运输中运用。2 2、磁悬浮铁路、磁悬浮铁路v磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力导向，直线电机将悬浮在线路上，利用电磁力导向，直线电机将电能直接转换成推进力，而推动列车前进的。电能直接转换成推进力，而推动列车前进的。2 2、磁悬浮铁路、磁悬浮铁路v磁悬浮铁路的基本制式：磁悬浮铁路的基本制式：尽管磁悬浮车的悬浮、推动和导向都是用电磁尽管磁悬浮车的悬浮、推动和导向都是用电磁力，但根据

22、磁悬浮列车上电磁铁的使用方式，力，但根据磁悬浮列车上电磁铁的使用方式，基本制式可分两种：基本制式可分两种：1、超导磁斥式、超导磁斥式 2、常导磁吸式、常导磁吸式磁悬浮原理比较图磁悬浮原理比较图2 2、磁悬浮铁路、磁悬浮铁路l磁悬浮铁路的发展优势：磁悬浮铁路的发展优势：l1）速度高，旅行时间短；）速度高，旅行时间短；l2）安全、可靠；）安全、可靠；l3）能源消耗低；）能源消耗低；l4）无公害、无污染；）无公害、无污染；l5）故障少、维修费用低。）故障少、维修费用低。铁路机车复习思考题铁路机车复习思考题l1、交直流电力传动内燃机车传动装置的主、交直流电力传动内燃机车传动装置的主要组成？要组成？l2

23、、电力传动内燃机车通过哪些部件实现能量、电力传动内燃机车通过哪些部件实现能量转换的？转换的？l3、电气化铁道供电系统的组成？、电气化铁道供电系统的组成？l4、电力机车由哪三条电路组成的？其中主电、电力机车由哪三条电路组成的？其中主电路由哪些部件组成的？路由哪些部件组成的？l5、机车牵引特性的基本概念。、机车牵引特性的基本概念。l9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。2月月-232月月-23Tuesday,February 21,2023l10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。00:07:37 00:07:

24、37 00:072/21/2023 12:07:37 AMl11、越是没有本领的就越加自命不凡。、越是没有本领的就越加自命不凡。2月月-2300:07:37 00:07Feb-2321-Feb-23l12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。00:07:37 00:07:37 00:07Tuesday,February 21,2023l13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2月月-232月月-2300:07:37 00:07:37 February 21,2023l14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥

25、块一样任意揉捏。、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。21 二月二月 202312:07:37 上午上午00:07:37 2月月-23l15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。二月二月 2312:07 上午上午2月月-2300:07February 21,2023l16、业余生活要有意义，不要越轨。、业余生活要有意义，不要越轨。2023/2/21 0:07:3700:07:37 21 February 2023l17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。12:07:37 上午上午12:07 上午上午00:07:37 2月月-23 谢谢观赏谢谢观赏 You made my day!You made my day!我 们，还 在我 们，还 在 路路 上上