車輛工程緒論

車輛工程緒論

主要內(nèi)容:

1.課程的主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)的目的

2.基本概念

3.我國(guó)鐵道車輛發(fā)展概況

4.高速鐵路概況

5.我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向1.教學(xué)目的與課程主要內(nèi)容

教學(xué)目的了解國(guó)內(nèi)外鐵道車輛的現(xiàn)狀及發(fā)展概況；掌握鐵道車輛總體結(jié)構(gòu)；初步掌握對(duì)鐵道車輛運(yùn)行性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的基本方法。教材：

嚴(yán)雋耄

主編，車輛工程（第三版），

西南交通大學(xué)出版社，

2008年參考書：

城市軌道交通車輛；動(dòng)車組總體及轉(zhuǎn)向架，動(dòng)車組構(gòu)造與原理；70噸級(jí)貨車新技術(shù)課程主要內(nèi)容:

鐵道車輛基本知識(shí)

轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件（貨車轉(zhuǎn)向架、客車轉(zhuǎn)向架、擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架）鐵道車輛的運(yùn)行性能車端連接裝置

貨車車體、客車車體車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度車輛總體設(shè)計(jì)

2.基本概念

鐵道車輛是鐵道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)載旅客或貨物的工具。

鐵路干線的鐵道車輛

地鐵車輛、輕軌車輛、有軌電車、懸掛式和跨座式單軌車磁懸浮車廠礦、林區(qū)運(yùn)行的鐵道車輛、建筑工地及礦井中運(yùn)送土石等的翻斗小車、工廠車間內(nèi)運(yùn)送物料的有軌車輛、旅游設(shè)施中的纜車

鐵道運(yùn)輸是指列車在鋼軌上行駛的運(yùn)輸方式?？蛙?5G型：最高運(yùn)營(yíng)速度，120km/h25K型：最高運(yùn)營(yíng)速度，140km/h25T型：最高運(yùn)營(yíng)速度，160km/hCRH2：最高運(yùn)營(yíng)速度，200km/h貨車敞車棚車平車罐車武漢輕軌車天津地鐵車重慶單軌車懸垂式單軌車有軌電車列車（車輛）＝動(dòng)車組（動(dòng)車＋拖車）機(jī)車與車輛列車（機(jī)車＋車輛）動(dòng)車組：由若干動(dòng)車和拖車組成，在正常使用壽命周期內(nèi)始終以固定編組運(yùn)行的一組列車。機(jī)車：僅提供牽引動(dòng)力車輛：裝載旅客或貨物，動(dòng)車可提供牽引動(dòng)力CRH6型動(dòng)車組

時(shí)速200公里級(jí)的CRH6A型動(dòng)車組最高運(yùn)營(yíng)速度220公里/小時(shí)、試驗(yàn)速度250公里/小時(shí)，以“大站停”的模式運(yùn)營(yíng)；而時(shí)速160公里的CRH6F型動(dòng)車組最高運(yùn)營(yíng)速度160公里/小時(shí)、試驗(yàn)速度180公里/小時(shí)，以“站站?！蹦Ｊ竭\(yùn)營(yíng)。具有快速停車和啟動(dòng)、大載客容量的特點(diǎn)。時(shí)速200公里級(jí)別的CRH6A車型定員載客量586人（座席），超員載客量1506人。座位采用2+2布置。時(shí)速160公里級(jí)別的CRH6F車型定員載客量達(dá)1545人（包括座席及站席，按每平方米站立4人計(jì)算），超員載客量達(dá)2110人（包括座席及站席，按每平方米站立6人計(jì)算）。列車采用縱向座椅布置，格局與地鐵車廂類似；5號(hào)車廂設(shè)殘疾人乘坐空間，列車不設(shè)衛(wèi)生間。

2015年3月1日起實(shí)施的《城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：城際鐵路是指專門服務(wù)于相鄰城市間或城市群，旅客列車設(shè)計(jì)速度200公里/小時(shí)及以下的快速、便捷、的交通設(shè)施。

城際鐵路線路長(zhǎng)度一般介于50公里-200公里之間；城際鐵路車站間距一般為10公里-50公里。京津城鐵等城際高速鐵路從城鐵領(lǐng)域劃歸到區(qū)域鐵路領(lǐng)域。城際鐵路

2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理?xiàng)l例》（附則）規(guī)定：高速鐵路是指設(shè)計(jì)開行時(shí)速250公里以上（含預(yù)留），并且初期運(yùn)營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運(yùn)列車專線鐵路（簡(jiǎn)稱客運(yùn)專線或客專）。

當(dāng)前各國(guó)新建的高速鐵路,大多把最高速度定位在250～350km/h。高速鐵路

3.我國(guó)鐵道車輛發(fā)展概況鐵路是我國(guó)的主要運(yùn)輸方式鐵道車輛是旅客和貨物的直接載運(yùn)工具1949-1957年仿制階段1958-1977年獨(dú)立設(shè)計(jì)制造階段1978-1996年較快發(fā)展時(shí)期1997以后迅速發(fā)展時(shí)期我國(guó)鐵路六次大提速

1997年4月1日零時(shí)，中國(guó)鐵路第一次提速。提速列車最高運(yùn)行時(shí)速達(dá)到了140公里；全國(guó)鐵路旅客列車旅行速度由1993年的時(shí)速48.1公里，提高到時(shí)速54.9公里；首次開行了快速列車和夕發(fā)朝至列車。

1998年10月1日零時(shí)，第二次提速。快速列車最高運(yùn)行速度達(dá)到了時(shí)速160公里；全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到時(shí)速55.2公里，直通快速、特快客車平均時(shí)速達(dá)到71.6公里。2000年10月21日零時(shí)，第三次大面積提速在隴海、蘭新、京九、浙贛線順利實(shí)施，初步形成了覆蓋全國(guó)主要地區(qū)的“四縱兩橫”提速網(wǎng)絡(luò)。全國(guó)鐵路旅客列車平均時(shí)速達(dá)到60.3公里。特快旅客列車、快速旅客列車、普通旅客列車。

2001年10月21日零時(shí)，第四次大面積提速調(diào)圖開始實(shí)施，鐵路提速延展里程達(dá)到13000公里，使提速網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)大部分省區(qū)市。這次提速調(diào)圖，全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到時(shí)速61.6公里；進(jìn)一步增開了特快列車，樹立了夕發(fā)朝至列車等客貨運(yùn)輸品牌的形象。

2004年4月18日零時(shí)，第五次大提速開始實(shí)施。這次提速調(diào)圖，幾大干線的部分地段線路基本達(dá)到時(shí)速200公里的要求；提速網(wǎng)絡(luò)總里程16500多公里；全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到時(shí)速65.7公里。此外，在此次大提速中，全國(guó)共開行了19對(duì)直達(dá)特快列車，最高時(shí)速160km/h，進(jìn)一步縮短了列車運(yùn)行時(shí)間，從而提高運(yùn)輸效率。2007年4月18日零時(shí)，全國(guó)鐵路第六次大提速正式開始。這次，除原有的列車大部分提高速度外，將新增“D”字頭的動(dòng)車組。北京、上海、廣州等城市將開行“D”字頭的動(dòng)車組城際快車。乘坐“D”字頭列車，將比原有班次更為快速的到達(dá)目的地。

2007年4月18日，中國(guó)高速鐵路實(shí)施了第6次大提速，最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速首次達(dá)到250公里；2008年8月1日，京津城際高速鐵路開通運(yùn)營(yíng)，最高運(yùn)行時(shí)速350公里；2009年2月26日，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到1068公里的武廣高鐵投入運(yùn)營(yíng)，最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速350公里，平均旅速達(dá)到340公里；2010年9月28日，滬杭高鐵試運(yùn)行最高時(shí)速達(dá)到416.6公里，更是創(chuàng)下世界鐵路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)最高速。

主型客車21型22型25型21型客車是中國(guó)鐵路自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)第一代主型鐵路客車，1953年開始生產(chǎn)，1961年停止生產(chǎn)。共生產(chǎn)3110輛。21型客車車長(zhǎng)21.9745m，車寬3.0045m，構(gòu)造速度80～100km/h。22型客車

22型客車是中國(guó)鐵路第二代主型鐵路客車。1956年開始設(shè)計(jì)、試制，1959年生產(chǎn)，1994年停止生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)至1992年底共生產(chǎn)了約26,000余輛。22型客車車體長(zhǎng)23.6m，車寬3.105m，構(gòu)造速度120km/h。YZ22型硬座車25型客車

25型客車是中國(guó)鐵路第三代主型客車。25型客車是用于中國(guó)鐵路車長(zhǎng)25.5米的鐵路客車。25型客車有為多個(gè)系列。20世紀(jì)90年代開始逐漸替代22型客車系列，用于干線長(zhǎng)途列車和各大城市之間特快列車，成為中國(guó)鐵路客車的主型產(chǎn)品。25B型客車25G硬臥車：最高運(yùn)營(yíng)速度，120km/h

最高試驗(yàn)速度，140km/h25Z軟座二等車：構(gòu)造速度，160km/h25K硬座車：構(gòu)造速度

，160km/h25T軟座車：構(gòu)造速度，180km/h

由加拿大龐巴迪公司提供技術(shù)及授權(quán)BSP制造，2002年起生產(chǎn)。25T硬臥車

由長(zhǎng)春軌道客車、唐山軌道客車及南京浦鎮(zhèn)車輛廠按照BSP提供的圖紙制造，2004年起生產(chǎn)。

25T硬臥車4.高速鐵路概況5.1世界常用鐵路速度等級(jí)劃分：

100～120km/h為常速；120～160km/h為中速；160～200km/h為準(zhǔn)高速(或稱快速)；200～400km/h為高速；400km/h以上為超高速。

5.2高速鐵路客運(yùn)特點(diǎn)(1)節(jié)約旅行時(shí)間武廣客運(yùn)專線2009年12月26日正式運(yùn)營(yíng)，全長(zhǎng)約1068.8公里，3小時(shí)16分。

滬杭城際高速鐵路，2010年10月26日開始運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)速350公里/小時(shí)，38分鐘。

(2)安全和舒適

1985年聯(lián)邦德國(guó)鐵路、公路和民航運(yùn)輸?shù)氖鹿事剩堪偃f(wàn)人公里的傷亡人數(shù)）之比大致為1:24:0.8。公路大轎車的事故率為鐵路的2.5倍。日本對(duì)20世紀(jì)70年代以來(lái)所發(fā)生的旅客生命財(cái)產(chǎn)事故分析表明，汽車事故是鐵路事故的1570倍，飛機(jī)事故是鐵路事故的63倍。(3)準(zhǔn)時(shí)性

1000km內(nèi)乘坐高速列車比乘坐飛機(jī)化時(shí)間少，高速列車正點(diǎn)率高，日本平均誤點(diǎn)0.8分。(4)能源消耗低(每人公里消耗能源比)

高速鐵路小汽車飛機(jī)

1

5.79

5.25(5)占用土地少一條雙向四車道高速公路占地面積是雙線高速鐵路的1.3倍～1.6倍。一個(gè)大型飛機(jī)場(chǎng)占地面積相當(dāng)于1000km雙線高速鐵路。(6)運(yùn)輸能力日本東海道新干線年運(yùn)量1.7億人次，是航空10倍，高速公路5倍，但運(yùn)輸成本只是其1/5及2/5。(7)環(huán)境污染輕污染物排放量（g/人公里)

小汽車高速列車

CO 9.300.06 NOX 1.700.43 CH1.100.03

(8)效率和效益

日本和法國(guó)的實(shí)踐證明，其直接投資收益都在12％以上，一般在10年之內(nèi)即可還請(qǐng)全部貸款，其社會(huì)收益率也在20％以上。據(jù)日本資料，旅客由于從既有線改乘新干線高速列車，每年可節(jié)約旅行時(shí)間3億小時(shí)，即每年節(jié)省的時(shí)間效益相當(dāng)于當(dāng)時(shí)修建東海道新干線所需的全部費(fèi)用。法國(guó)一條高速鐵路的效益是一條6車道高速公路的3倍多。5.3高速列車我國(guó)高速列車藍(lán)箭”

數(shù)量：8列八列“藍(lán)箭”高速動(dòng)車組經(jīng)廣深線運(yùn)營(yíng)數(shù)年技術(shù)已經(jīng)成熟。沈大線(沈陽(yáng)至大連)新訂了四列，經(jīng)前任鐵道部領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可、并支付了預(yù)付款后，2003年被封停，價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元的配套進(jìn)口部件廢棄在庫(kù)房，訂單被取消。1999年研制，200km／h動(dòng)力集中型高速列車，與瑞典X2000車輛相近，最高試驗(yàn)速度達(dá)到249km／h。“先鋒號(hào)”

數(shù)量：1列“先鋒號(hào)”高速動(dòng)車組作為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，不但完成了研制和運(yùn)行考核，還按程序通過了國(guó)家驗(yàn)收。在有望小批量投產(chǎn)，供進(jìn)一步提速運(yùn)營(yíng)時(shí)，被無(wú)限期封存。2001年研制，200km／h動(dòng)力分散型高速列車，與日本新干線車輛相近，最高試驗(yàn)速度達(dá)到292km／h?！伴L(zhǎng)白山”

數(shù)量：2列“長(zhǎng)白山”高速動(dòng)車組2003年研制完成即被就地封存。2005年用來(lái)進(jìn)行了2次“提速200公里/小時(shí)綜合試驗(yàn)”(目的是考核新線路并非考核車輛)，在成渝線試驗(yàn)后即被封存。2003年研制，200km／h動(dòng)力分散型高速列車，與德國(guó)ICE3車輛相近，最高試驗(yàn)速度達(dá)到224km／h。中華之星“中華之星”電動(dòng)車組是中國(guó)自行設(shè)計(jì)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速電力動(dòng)車組，是采用交流傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力集中型電動(dòng)車組。設(shè)計(jì)時(shí)速為每小時(shí)270公里，滿座載726名旅客。2002年11月27日，“中華之星”電動(dòng)車組沖刺試驗(yàn)創(chuàng)造了最高速度每小時(shí)321.5公里的當(dāng)時(shí)“中國(guó)鐵路第一速”（該紀(jì)錄直到CRH2在2008年4月24日于京津客運(yùn)專線上進(jìn)行高速測(cè)試時(shí)才被打破）。“中華之星”于2005年8月1日正式投入服務(wù)，來(lái)往沈陽(yáng)至山海關(guān)之間，運(yùn)營(yíng)臨時(shí)準(zhǔn)高速班次，配屬沈陽(yáng)鐵路局。列車營(yíng)運(yùn)最高速度限制在160km/h。全程400公里用時(shí)3小時(shí)。2006年8月2日，“中華之星”完成了最后一次營(yíng)運(yùn)任務(wù)，車輛已停駛。

“奧星”

數(shù)量：3臺(tái)“奧星”高速電力機(jī)車，2005年在完成100萬(wàn)公里運(yùn)行考核后，既不允許繼續(xù)使用，也不允許回廠拆解研究。2001年研制，200km／h客運(yùn)電力機(jī)車，功率4800kW，最高試驗(yàn)速度達(dá)到240km／h?！疤焖蟆?/p>

數(shù)量：1臺(tái)“天梭”高速電力機(jī)車，運(yùn)行了10萬(wàn)公里。2002年研制，200km／h客運(yùn)電力機(jī)車，功率4800kW。我國(guó)和諧號(hào)動(dòng)車組CRH----中國(guó)高速鐵路，英文全稱（CHINARAILWAYHIGH-SPEED）目前已知有CRH1，CRH2，CRH3，CRH5。CRH1龐巴迪-四方生產(chǎn)，原型是加拿大龐巴迪為瑞典AB提供的Regina。200公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度200KM/h，最高速度250KM/h）。

CRH2南車四方（聯(lián)合日本川崎）生產(chǎn)。200公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度200km/h，最高速度250km/h），CRH2已生產(chǎn)提速至300km/h以上的車型。

CRH3型動(dòng)車組是中國(guó)北車唐山軌道客車有限責(zé)任公司聯(lián)合德國(guó)西門子生產(chǎn)，原型ICE3,300公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度330KM/h，最高速度380KM/h）。

CRH5北車長(zhǎng)春客車廠（聯(lián)合法國(guó)的阿爾斯通）生產(chǎn)，原型阿爾斯通為芬蘭國(guó)鐵提供的SM3型。200公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度200km/h，最高速度250km/h）。國(guó)外高速列車年份/年國(guó)家車種速度/(km/h)備注1963日本新干線256第一個(gè)發(fā)展高速鐵路技術(shù)的國(guó)家，輪軌1965西德Class103機(jī)車200第二個(gè)發(fā)展高速鐵路技術(shù)的國(guó)家，輪軌1972法國(guó)TGV001318第三個(gè)發(fā)展高速鐵路技術(shù)的國(guó)家，輪軌各國(guó)典型試驗(yàn)速度

世界各國(guó)及地區(qū)高速鐵路網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)高速路網(wǎng)總長(zhǎng)/km定期營(yíng)運(yùn)最高試驗(yàn)速度日本2459300、275、260km/h（輪軌）581km/h（磁懸?。?/p>

443km/h（輪軌）法國(guó)1700320、300、280、21