鐵路機(jī)車簡介

1、第五章 鐵路機(jī)車第一節(jié)概述 機(jī)車是鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳齽恿?，為滿足牽引要求應(yīng)具有的特征：可靠性高牽引性能良好數(shù)量足夠定期的維護(hù)與維修機(jī)車組織運(yùn)用合理機(jī)車的分類1、按所用動力分內(nèi)燃機(jī)車：由柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)通過傳動裝置驅(qū)動的機(jī)車，自帶能源式機(jī)車。電力機(jī)車：非自給式機(jī)車，受電弓獲得電能，由牽引電動機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動。2、按機(jī)車用途分貨運(yùn)機(jī)車：DF4、SS4客運(yùn)機(jī)車：DF11、SS8調(diào)車機(jī)車：DF7、BJ3、按動力配置分動力集中型：東風(fēng)系列、韶山系列動力分散型：將部分動力設(shè)備安裝在帶動力的車輛上，帶動力的叫動車，不帶動力的叫拖車。主要指動車組。第二節(jié)內(nèi)燃機(jī)車 內(nèi)燃機(jī)車習(xí)慣上指柴油機(jī)車，蒸汽機(jī)車已淘汰。 內(nèi)燃

2、機(jī)車有三種傳動方式： 機(jī)械傳動、液力傳動、電力傳動。 優(yōu)點(diǎn)：功率大、維修保養(yǎng)量較少。 缺點(diǎn)：環(huán)境污染大、效率較低。一、內(nèi)燃機(jī)車的結(jié)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)車由柴油機(jī)、傳動裝置、輔助裝置、車體走行部（包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架等）、制動裝置和控制設(shè)備等組成。1、柴油機(jī)、柴油機(jī)內(nèi)燃機(jī)車的動力裝置，又稱壓燃式內(nèi)燃機(jī)。現(xiàn)代機(jī)車用的柴油機(jī)都配裝廢氣渦輪增壓器，以利用柴油機(jī)廢氣推動渦輪壓氣機(jī)，把提高了壓力的空氣經(jīng)中間冷卻器冷卻后送入柴油機(jī)進(jìn)氣管，從而大幅度提高了柴油機(jī)功率和熱效率。柴油機(jī)工作有四沖程和二沖程兩種方式，大部分采用四沖程。從轉(zhuǎn)速來看，分為高速機(jī)（1500 r/min左右）、中速機(jī)（1000r/min）和低速機(jī)（中

3、速機(jī)轉(zhuǎn)速以下）。為滿足各種功率的需要，生產(chǎn)有相同汽缸直徑和活塞的各種缸數(shù)的產(chǎn)品。功率較小用6缸、8缸直列或8缸V型，功率較大用12、16、18和20缸V型，其中以12、16缸的最為常用。柴油機(jī)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)柴油機(jī)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)柴油機(jī)的冷卻系柴油機(jī)的冷卻系2、傳動裝置 為使柴油機(jī)的功率傳到動軸上能符合機(jī)車牽引要求而在兩者之間設(shè)置的媒介裝置。加裝傳動裝置原因1、柴油機(jī)扭矩轉(zhuǎn)速特性和機(jī)車牽引力速度特性完全不同，不能用柴油機(jī)來直接驅(qū)動機(jī)車動輪：柴油機(jī)有一個(gè)最低轉(zhuǎn)速，低于這個(gè)轉(zhuǎn)速就不能工作，柴油機(jī)因此無法啟動機(jī)車；2、柴油機(jī)功率基本上與轉(zhuǎn)速成正比，只有在最高轉(zhuǎn)速下才能達(dá)到最大功率值，而機(jī)車運(yùn)行的速度經(jīng)常變化，使

4、柴油機(jī)功率得不到充分利用；3、柴油機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，機(jī)車也就無法換向。 w常用的傳動方式有機(jī)械傳動、液力傳動和電力傳動。w1、機(jī)械傳動裝置是由離合器、齒輪變速箱、軸減速箱等組成的。因其功率受到限制，在鐵路內(nèi)燃機(jī)車中不再采用。 w2、液力傳動裝置主要由液力傳動箱、車軸齒輪箱、萬向軸等組成。 液力變扭器的能量傳輸過程 (1)柴油機(jī)帶動泵輪高速旋轉(zhuǎn)。變扭器內(nèi)充進(jìn)的工作油，就會被高速旋轉(zhuǎn)的泵輪葉片帶動一起旋轉(zhuǎn)。由于離心力的作用，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。 (2)工作油沖擊渦輪葉片，使渦輪與泵輪以相同方向轉(zhuǎn)動，通過齒輪把柴油機(jī)的輸出功率最后傳到機(jī)車動輪上，使機(jī)車運(yùn)行。 總的來說，工作油

5、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，即：泵輪-渦輪-導(dǎo)向輪-泵輪，往復(fù)循環(huán)，不斷地把柴油機(jī)的功率傳輸給機(jī)車動輪。液力變扭器的輸出控制原理 (1)當(dāng)需要較大機(jī)車牽引力時(shí)候，例如當(dāng)機(jī)車起動時(shí)，液力變扭器中的渦輪轉(zhuǎn)速很低，工作油對渦輪葉片的壓力就很大，從而滿足了機(jī)車牽引力大的要求； (2)當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速隨著機(jī)車運(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?/p>

6、性能曲線變化。 當(dāng)機(jī)車需要惰行或制動時(shí)，司機(jī)只要操縱手柄，將變扭器中的工作油排出，使泵輪和渦輪之間失去聯(lián)系，即中斷變扭器輸出，柴油機(jī)的功率就不傳給機(jī)車的動輪。w3、電力傳動分為三種：w（a）直流電力傳動裝置。w（b）交直流電力傳動裝置。發(fā)動機(jī)帶動三相交流同步發(fā)電機(jī)，發(fā)出的三相交流電經(jīng)過大功率半導(dǎo)體整流裝置變?yōu)橹绷麟?，供給直流牽引電動機(jī)驅(qū)動機(jī)車動輪。w（c）變直交流電力傳動裝置。w電力傳動機(jī)車的應(yīng)用最為廣泛。電力傳動工作原理1柴油機(jī)；2牽引發(fā)電機(jī)；3電路；4牽引電動機(jī)；5主動齒輪；6從動齒輪；7動輪。3、車體走行部w包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架等基礎(chǔ)部件。w車架是機(jī)車的骨干，安裝動力機(jī)、車體、彈簧裝置

7、的基礎(chǔ)。w車體是車架上部的外殼，起保護(hù)機(jī)車上的人員和機(jī)器設(shè)備不受風(fēng)、沙、雨雪的侵襲和防寒作用。w轉(zhuǎn)向架是機(jī)車的走行裝置，又稱臺車。其作用是承載車架及其上面裝置的重量，傳遞牽引力，幫助機(jī)車平衡運(yùn)行和順利通過曲線。4、輔助裝置w用來保證柴油機(jī)、傳動裝置、走行部、制動裝置和控制調(diào)節(jié)設(shè)備等正常工作的裝置。主要設(shè)備包括：w燃油系統(tǒng)保證給柴油機(jī)供應(yīng)燃油的設(shè)備及管路系統(tǒng)；w冷卻系統(tǒng) 保證柴油機(jī)和液力傳動裝置能夠正常工作的冷卻設(shè)備和管路系統(tǒng)；w機(jī)油管路系統(tǒng)給柴油機(jī)正常潤滑的設(shè)備及管路系統(tǒng)；w空氣濾清器過濾空氣中灰塵等臟物的裝置；w壓縮空氣系統(tǒng)供給列車的空氣制動裝置、砂箱、空氣笛及其他設(shè)備壓縮空氣的系統(tǒng)；w輔助

8、電氣設(shè)備蓄電池組、直流輔助發(fā)電機(jī)、柴油機(jī)起動電機(jī)等。5、制動裝置w6、控制設(shè)備、控制設(shè)備w控制機(jī)車速度、行駛方向和停車的的設(shè)備。w主要有機(jī)車速度控制器、換向控制器、自動控制閥和輔助制動閥。w操縱臺上的監(jiān)視表和警告信號裝置有：空氣、水、油等壓力表，主要部位溫度表，電流表、電壓表，主要部位超溫、超壓或壓力不足等音響和顯示警告信號。w為了保證安全，便于操作，內(nèi)燃機(jī)車上還裝設(shè)有機(jī)車信號和自動停車裝置。w二、內(nèi)燃機(jī)車工作原理二、內(nèi)燃機(jī)車工作原理w 燃料在汽缸內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的高溫高壓氣體在汽缸內(nèi)膨脹，推動活塞往復(fù)運(yùn)動，連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功，燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。w 柴油機(jī)發(fā)出的動力傳輸給傳動裝置，通

9、過對柴油機(jī)、傳動裝置的控制和調(diào)節(jié)，將適應(yīng)機(jī)車運(yùn)行工況的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩送到每個(gè)車軸齒輪箱驅(qū)動動輪，動輪產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞到車架，由車架端部的車鉤變?yōu)橥煦^牽引力來拖動或推送車輛。w三、內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展三、內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展w 第三節(jié)電氣化鐵道供電簡介w電氣化鐵道是指設(shè)有牽引供電系統(tǒng)，以電力機(jī)車作為列車牽引動力的鐵路。一、牽引變電所w將110kV或220kV的三相交流電變換成不低于25kV的單個(gè)交流電后，經(jīng)饋電纜向鄰近區(qū)域的接觸網(wǎng)送電，并要保證可靠而不間斷地供電。1、牽引變電所的設(shè)備主變壓器、備用變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、避雷器。2、牽引變電所的供電方式單邊供電方式雙邊供電方式二、接觸網(wǎng)1、2基礎(chǔ)、支柱3腕臂支持裝置4絕緣子5承力索6吊弦7彈性吊弦8接觸導(dǎo)線9定位