学生03运输技术与装备.

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1、第三章 运输技术与设施装备 核心要点 各种运输方式的基本知识 各种运输方式的技术特征及比较 现代化运输方式：多式联运，集装 箱运输的知识点 运输合理化的内容 物流技术与装备 第一节 运输概述 一、运输的概念及特点 运输，即用设备和工具将物品从一地点向另一地点 运送的活动。其中包括集货、分配、搬运、中转 、装入、卸下、分散等一系列操作。 特点： 具有生产的本质属性；在流通过程中完成的； 运输产品是无形的；边生产边消费；运输 产品的非储存性；运输产品的同一性物品的 空间位移。 二、运输的基本原理 规模经济随着运输工具装运规模的增长， 每单位重量的运输成本下降。 固定费用包括接收运输订单的行政管理费

2、 用、结账开票、相关设备费用等。 距离经济每单位距离的运输成本随着运输 距离的增加而减少，亦称为递远递减原理 。 三、概念的对比 运输较大范围内对物品进行较长距离的空间移动 ，可以使用车、船、飞机等多种运输方式； 配送运输中的末端运输，主要指在一个较小的范 围内对物品进行较短距离的空间移动，一般使用 汽车做运输工具； 搬运在同一场所内，对物品进行水平移动为主的 物流作业，一般使用叉车、牵引车等搬运工具。 四、交通运输业的发展阶段 （1）水运阶段：铁路以前的几千年 特点：在运输能力、成本、方便程度等优于陆上运输；国 家工业布局沿海而设；可实现远洋运输 （2） 铁路运输阶段：1825年至十九世纪末

3、 世界第一条铁路1825，英国，170多年历史 中国第一条铁路1876.7，上海吴淞 特点： 高速度，大运量，垄断了陆上运输； 改变了工业 布局对水运的依赖； 迅速遍及全世界，显示了技术经济的 优势 （3）各种运输方式激烈竞争阶段：二十世纪初至五十 年代 （4）综合发展与科学管理阶段（现代化运输）：二十 世纪五十年代至今 第二节 铁路运输 铁路运输在铁路上由机车牵引，以车辆编组成列车 载运货物的一种运输方式。 磁悬浮式铁路运输-用电磁力将列车浮起而取消轮 轨,采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈,驱 动列车高速行使的一种运输方式。 普通铁路运输借助于车轮和钢轨之间的摩擦力驱动， 一般认为速度

4、极限为330-350公里/小时，而磁悬浮 可以实现超过500公里/小时。 高铁？动车？ 动车是指列车的类型，是中国独有的叫法，区别于 以前的普通列车，即车厢本身不具备动力，而动车 车厢本身就具有动力，运行时不光是机车带动，车 厢也会“自己跑”，这样运行速度就更快。 高铁是铁路线路的类型，从设计施工到涵道建设都 不同于普通铁路。根据国际铁路联盟以前的定义， 只要是时速200公里以上就可以称为高速铁路，于是 2007年4月国产动车组亮相时的宣传是“中国，从此 有了属于自己的高速列车”。 但根据2008年世界高速铁路大会的定义，“高速铁路 ”必须同时具备三个条件：新建的专用线路，时速 250公里动车

5、组列车、专用的列车控制系统。 所以在铁道部目前的定义里，“D”打头的动车不算“高 速铁路”，“C”打头的城际高铁和“G”打头的高速动车 才算。 一、铁路运输的特点和功能 优点： 运输能力大、价格低，适合中、长距离运输； 受气候和自然条件影响较小，能保证运行的经常 性、持续性和准时性； 可以方便的实现背驮运输、集装箱运输和多式联 运； 缺点： 原始投资大，建设周期长，占用固定资产多； 受轨道限制，灵活性差，不能实现“门到门”运输 ； 需要按列车组织运行，需要有列车的编组、中转 、解体等作业，始发和终到占用时间长，不利于 短距离的运输业务； 货损率比较高，装卸次数多，货物损毁或丢失比 较多。 功能

6、： 大宗低值货物的中、长距离运输，以及散装货 物和罐装货物的运输； 大批量旅客的中、长途运输； 货物的集装箱运输 二、铁路运输的发展趋势 1、合理提高列车速度 2、发展重载运输 3、增加行车密度 其中，1、2是矛盾的，各国均着重开发新型机车， 提高轮周牵引力；车辆提高轴重，减少自重， 采用刚性结构增加载重；装设性能可靠的制动 装置、高强度车钩和大容量缓冲器等；采用现 代化控制技术、调度技术；以及改造现有线路 ，加大保养力度等。 三、我国铁路交通网的现状 “八纵八横” 八纵-京哈、京沪、京广、京九、沿海、大湛、包 柳、兰昆； 八横-京兰（拉）、煤运北、煤运南、路桥、宁西 、沪昆（成）、沿江、西南

7、出海。 “高速、重载、信息化、安全控制技术” 四、铁路基础设施设备 铁路运输系统基础设施设备主要由线路、车 站、机车车辆、信号设备等组成。 一）铁路线路 铁路线路由路基、桥隧建筑物（桥梁、涵洞 、隧道等）和轨道（钢轨、轨枕、联结零 件、道床、防爬设备和道岔等）组成的一 个整体工程结构。 1、铁路等级 等级铁路在路网中的意义远期年客 货运量 I级铁路在路网中起骨干作用的铁路 20Mt 级1.在路网中起骨干作用的铁路20Mt 2在路网中起联络、辅助作用的 铁路 10Mt 级为某一区域服务，具有地区运输 性质的铁路 10Mt 2、正线数目 双线铁路的建设投资小于建两条单线，相反通过能力、 运行速度比

8、单线高。 3、铁路线路的平面、纵断面 线路中心线是用路基横断面 上O 点如图所示纵向的连线 表示的。O 点为距外轨半个 轨距的铅垂线AB与路肩水平 线CD的交点。左图为横断面 。 线路的空间位置是由它的平 面和纵断面决定的。线路平 面是线路中心线在水平面上 的投影，表示线路平面状况 ，表明线路的直、曲变化状 态 。线路纵断面是沿线路中 心线所作的铅垂剖面展直后 、线路中心线的立面图，表 示线路起伏情况，表明线路 的坡度变化。 平面 纵断面 线路的平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲 线的缓和曲线组成。 a) 圆曲线-铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线 ，其基本组成要素有：曲线半径 R ，曲线转

9、角 ，曲线长 L ，切线长度 T ，如下图所示： 在线路设计时，一般是先设计出 和 R，在按下式计算出T及L： 曲线半径愈大，行车速度愈高， 但工程量愈大，工程费用愈高。 b) 曲线阻力 线路平面上有了曲线(弯道)后，给列车运行造成 阻力增大和限制行车速度等不良影响。列车通过曲 线时，由于离心力的作用，使得外侧车轮轮缘挤压 外轨，摩擦增大；同时还由于外轨长于内轨，内侧 车轮在轨面上滚动时产生相对滑动，从而给运行中 的列车带来一种附加阻力，称为曲线附加阻力。 c) 缓和曲线 在铁路线路上，直线和圆曲线不是直接相连的， 它们之间需要插入一段缓和曲线，以保证行车平顺 ，如图所示。缓和曲线的作用是在缓

10、和曲线范围内 ，其半径由无限大逐渐变化到等于它所衔接的圆曲 线半径(或相反)，从而使车辆产生的离心力逐渐增 加(或减小)，以利于行车平稳；在缓和曲线范围内 ，外轨超高由零递增到需要的超高量(或相反)，使 向心力与离心力相干衡。 缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的 直线一端起，它的曲率半径 由无穷大逐 渐减小到它所衔接的圆曲线半径 R 。它可 以使离心力逐渐增加或减小，不致造成列 车强烈的横向摇摆，如图所示。 线路纵断面由平道、坡道及设于变坡点处的竖 曲线组成。 a)坡度：是一段坡道两端点的高差 h 与水平距离 L 之比，用 i 表示，如下图所示。 b) 变坡点：线路纵断面上坡度的变化点。相邻

11、变坡 点间的距离，叫坡段长度。从运营角度来看，纵 断面坡段应尽量长些，以利行车平顺和减少变坡 点。但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般 情况下，纵断面坡段长度不短于远期列车长度的 一半，使一个列车长度范围内不超过两个变坡点 ，以减少变坡点附加力的叠加影响所引起列车运 行的不平稳。 铁路线路设计规范规定：线路相邻坡段坡度代 数差的绝对值 I 、级铁路大于 3 ，级铁路 大于 4 时，应以竖曲线连接。其竖曲线半径 I 、级铁路 R 10000m ，级铁路 R 5000m 。 c) 竖曲线：纵断面上变坡点处所设的曲线以使列车 顺利地由一个坡段过渡到另一个坡段。车辆经过 变坡点时，将产生振动和竖向加

12、速度，引起旅客 不舒适，同时由于坡度变化，车钩会产生一种附 加应力，车辆经过凸凹地点时，相邻车辆处在不 同坡道上，易产生车钩上下错移。当相邻坡段坡 度代数差过大，附加应力过大，两车钩上下错移 量过大，可能发生断钩、脱钩等事故，因此当相 邻坡段的坡度代数差超过一定数值，为保证列车 运行平稳，防止脱钩、断钩，应在相邻坡段间用 一圆顺曲线连接。 d) 限制坡度：是指在一个区段上，用一台机车牵 引规定重量的货物列车，以规定的计算速度作 等速运行时所能爬上的最大坡度。 它是铁路主 要技术标准之一。 在个别越岭地段，采用限制坡度会引起巨大工 程时，经过比选，也可以采用比限制坡度更陡 的坡度，在牵引重量不变

13、的条件下，采用两台 或多台机车牵引，这种坡度称为加力牵引坡度 。加力牵引坡度值应根据限制坡度、采用的机 车类型和加力牵引方式计算确定。 根据我国铁路运营经验：加力牵引坡度最大 值，内燃机车牵引不超过 25 ，电力机车牵引 不超过 30 。 4、路基与桥梁、涵洞、隧道构造物 路基是用以铺设铁轨设施的路面，比原有的路面 低者称为路堑，比原有地面高者称为路堤。 道床由铺设于路基上的碎石（道碴）形成，其主 要作用一是分散轨枕所传来的列车压力，使其均 匀地分布于路基上；二是排水，避免轨枕积水妨 碍行车安全。 桥梁bridge-为跨越河流、山谷、道路等天然或人工障 碍而建造的架空建筑物。 桥梁主要由桥面、

14、桥跨结构和墩台组成。桥面是桥梁上的 轨道部分；墩台包括位于两端和路基邻接的桥台和位于 中间的桥墩；横跨在两墩台之上的部分是桥跨；两墩台 之间的空间叫桥孔；每个桥孔在设计水位处的距离叫孔 径；每一桥跨两端支座之间的距离叫跨度；整个桥梁包 括墩台在内的总长度，称为桥梁的总长。 涵洞 culvert-横贯并埋设在路基或河堤中用以输水、 排水或作为通道的构筑物。 隧道tunnel-在道路、铁路及输水、泄水线路上，遇天 然障碍时，穿越地层内部的地下或水底通道。 5、钢轨与轨枕 钢轨是铁路系统中列车行驶的支撑设施。钢轨的分 类用单位长度的重量（每米长的公斤数）来表示。 为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的

15、断面形状 采用“工”字形，由轨头、轨腰和轨底组成。 轨枕是铺设于钢轨下面的坚固耐用物体，使两轨之 间保持一定的轨距，并承受列车行驶所产生的压力 。依材质不同轨枕分为木枕、钢枕及混凝土枕三种 ，目前混凝土枕用得较多。根据线路所铺钢轨型号 的不同，每公里线路铺设的轨枕数量不同。我国普 通轨枕的长度为 2.5 米，道岔用的岔枕和钢桥上用 的桥枕，其长度有 2.6 4.85 米多种。每公里线 路上铺设轨枕的数量，应根据运量及行车速度等运 营条件确定，一般在 1520 1840 之间。 轨距是指直线段两条平行钢轨的内侧距离。可分为 宽轨、标准轨和窄轨三类。我国主要是标准轨。 1钢轨； 2普通道钉； 3垫

16、板； 4,9木枕； 5防爬撑； 6防爬器； 7道床； 8鱼尾板； 10螺栓； 11钢筋混凝 土轨枕； 12扣板式中间联结零件； 13弹片式中间联结零件 6、道岔 作用是使行驶中的列车由一股路线转入另一股线 路。 7、限界 机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不 允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。 铁路基本限界可分为机车车辆限界和建筑接近限 界两种。 机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限。 建筑接近限界是一个和线路中心线垂直的横断面 ，它规定了保证机车车辆安全通行所必需的横断 面的最小尺寸。凡靠近铁路线路的建筑物及设备 ，其任何部分（和机车车辆有相互作用的设备除 外）都不得侵入限界之内。 机车车辆限界和建筑接近限界重叠出现的空间， 称为裕留空间或安全空间。 二）铁路车站