铁路机车概论(专业相关)

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1、绪论绪论v一、交通运输方式对比一、交通运输方式对比v铁路线的运输;运量大,速度快,长距离,运费低,受自然影响小,连续性好v公路面的运输,点到点的运输;机动灵活,周转速度快,装卸方便,对各种自然条v件适应性强,短途运输方便。运量小,耗能多,成本高,运费较贵v水运受自然条件(江、海、湖、河)影响较大;v航空成本高,运力不足;v管道专业性强,只适用于气体、液体,以及粉状物体加水稀释后才能“运输”。中国铁路总运营里程到2012年,将达到11万公里截至2011年底,中国公路通车总里程达到400万公里;高速公路已经超过了8万公里。美国是全世界高速公路里程最长的国家,具体的统计数据约10万多公里(以公路为主

2、、“汽车轮上的国家”,大约有不到1/8的公路收费)。1知识分析中国铁路现状v1、组成v国铁(国家铁路):国家投资、运营、管理v城铁:地方城市市政府投资、运营、管理v地方铁路:地方政府投资、运营、管理v2、功能划分v建设:v运营:2知识分析城铁发展的历史机遇(国家放权、自主发展)v1、北京市、北京市:目前运营422多公里,预计2015年前达到561公里,总投资将达5000亿元(平均1公里5-10个亿元),到20202020年预计年预计北京轨道交通线路将达到10001000公里公里.v2、天津、天津截止到2012年10月1日地铁总里程达到131公里。按规划,天津市轨道交通分为4条市域线和19条城区

3、线两级线网系统,建设总规模超10001000公里公里,预计到20202020年天津年天津轨道交通网络将覆盖中心城区和滨海新区核心区,将承担全市公共交通客流60%以上。v3、上海、上海早已经实现了“地铁梦”,截止2012年09月01日,上海轨道交通全路网已开通运营11条线、287座车站,运营里程达420公里(不含磁浮线)。未来地铁梦未来地铁梦21条线路条线路1000公里公里3知识分析4、国家发展改革委国家发展改革委有关负责人黄民日前透露,今后三年,我国我国城市地铁城市地铁运营里程将新增新增10001000公里公里,9个城市个城市告别“无地铁”历史。这九个城市分别是:青岛、无锡、常州、福州、东莞、

4、郑州、长沙、南昌、哈尔滨,预计到预计到20152015年年,我国城市地铁新增运营里程达1000公里,相当于过去40年我国地铁运营里程总数的一半,带动投资60007000亿元。为激发市场主体活力,今年5月份国务院明确将城市轨道交通项目审批权下放地方,减少了审批流程,提高了工作效率。黄民说,未来会逐步建立全国轨道交通投资项目数据库,动态监测掌握项目审批和建设情况。据了解,目前有36个城市的轨道交通建设规划获得批准,2015年后,乌鲁木齐、兰州、贵阳、南宁等西部地区城市都将开建他们的首条地铁线路。4知识分析石家庄轨道交通建设v5、石家庄轨道交通建设石家庄轨道交通建设拿到拿到“准生证准生证”,到到20

5、20年将建成年将建成3条线路条线路。分两期。分两期建设建设v一期建设年限一期建设年限2012至至2017年年,二期建设年限二期建设年限2014至至2020年。到年。到2020年将建年将建成成3条线路:条线路:1、2、3号线总长号线总长59.6公里,车站公里,车站52座。三条线路构成了石家庄座。三条线路构成了石家庄市轨道交通骨干线网,市轨道交通骨干线网,1号线串联了老城区、高新区号线串联了老城区、高新区(东部产业区东部产业区),2、3号线号线以新火车站为中心向四周辐射。以新火车站为中心向四周辐射。v3条线路工程分布:条线路工程分布:v1号东西向骨干线,号东西向骨干线,线路西起西王,沿中山路向东敷

6、设,穿过京珠高速后转线路西起西王,沿中山路向东敷设,穿过京珠高速后转向南至长江大道,之后沿长江大道向东至秦岭大街向北,到达终点东兆通站,向南至长江大道,之后沿长江大道向东至秦岭大街向北,到达终点东兆通站,全长约全长约23.9公里,均为地下线,公里,均为地下线,共设站共设站20座座,其中基本可以确定中山路沿线,其中基本可以确定中山路沿线的的西王、和平医院、新百广场、北国商城、建华路口等站西王、和平医院、新百广场、北国商城、建华路口等站。v1号线一期工程总投资为号线一期工程总投资为173.2亿元亿元v2号南北向骨干线号南北向骨干线,线路北起西古城,沿胜利大街、建设大街向南延伸,经,线路北起西古城,

7、沿胜利大街、建设大街向南延伸,经汇通路转至新火车站,在新火车站东广场站房前通过,然后沿胜利南街、汇通路转至新火车站,在新火车站东广场站房前通过,然后沿胜利南街、107国道至终点嘉华站,全长约国道至终点嘉华站,全长约16.2公里,均为地下线,公里,均为地下线,共设站共设站15座座。v3号西北东南向骨干线,号西北东南向骨干线,线路西起西三庄,沿联盟路向东,至中华大街转线路西起西三庄,沿联盟路向东,至中华大街转向南,沿中华大街南行至新火车站西广场,下穿新火车站后沿规划塔北路向向南,沿中华大街南行至新火车站西广场,下穿新火车站后沿规划塔北路向东至位同站,全长约东至位同站,全长约19.5公里,均为地下线

8、,共设站公里,均为地下线,共设站17座。座。v工程分两期建设工程分两期建设,以明挖法为主,辅以暗挖等法,区间以常用的盾构法,以明挖法为主,辅以暗挖等法,区间以常用的盾构法,v石家庄市规划远景城市轨道交通线网由石家庄市规划远景城市轨道交通线网由6条线组成,总长条线组成,总长242公里。公里。v5知识分析国铁与城铁的概念与区别1、地铁是、地铁是1500伏直流供电伏直流供电,而国铁是而国铁是25000伏交流电伏交流电v地铁和国铁电力机车不一样,地铁的取电来自于地铁和国铁电力机车不一样,地铁的取电来自于第三轨第三轨,这条轨道通有电,这条轨道通有电流流,所以地铁轨道不允许随便下去以防触电;所以地铁轨道不

9、允许随便下去以防触电;第三轨第三轨供电一般是低压直流电供电一般是低压直流电(DC1500V),现在,也有用),现在,也有用车顶接触网供电车顶接触网供电的地铁线(的地铁线(广州地铁广州地铁二号线),二号线),还有一种直线电机线(还有一种直线电机线(广州地铁广州地铁四号线,北京首都机场线)四号线,北京首都机场线)2、划分两者区别的依据是所选用列车的规格。按照国际标准,、划分两者区别的依据是所选用列车的规格。按照国际标准,城市轨道交通城市轨道交通列列车可分为车可分为A、B、C三种型号,分别对应三种型号,分别对应3米、米、2.8米、米、2.6米的列车宽度米的列车宽度。凡是。凡是选用选用A型或型或B型列

10、车的轨道交通线路称为地铁,采用型列车的轨道交通线路称为地铁,采用58节编组列车;选用节编组列车;选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨,采用型列车的轨道交通线路称为轻轨,采用24节编组列车。列车的车型和编组节编组列车。列车的车型和编组决定了决定了车车轴重轴重量和站台长度量和站台长度。上海轨道交通上海轨道交通3号线号线采用采用6节编组节编组A型列车,有型列车,有90%的线路都是在高架上,但是按照车型分类标准仍然属于地铁线路;的线路都是在高架上,但是按照车型分类标准仍然属于地铁线路;上海上海轨道交通轨道交通6号线号线采用采用4节编组节编组C型列车,有型列车,有70%的线路都是在隧道内,但是按照的线路都

11、是在隧道内,但是按照车型分类标准仍然属于轻轨线路。车型分类标准仍然属于轻轨线路。A型车是目前最高端的城市轨道交通列车。型车是目前最高端的城市轨道交通列车。其特点是车体宽和编组大,其特点是车体宽和编组大,A型车宽度为型车宽度为3米,米,上海轨道交通上海轨道交通10号线号线采用的阿采用的阿尔斯通尔斯通Metroplis地铁列车宽度达到地铁列车宽度达到3.2米;米;6节编组节编组A型地铁列车型地铁列车最大载客量最大载客量为为2460人,人,上海轨道交通上海轨道交通1、2号线的阿尔斯通和西门子号线的阿尔斯通和西门子8节编组节编组A型地铁列车型地铁列车最大载客量达到最大载客量达到3280人。人。B型车和

12、型车和C型车的造价和技术含量要小于型车的造价和技术含量要小于A型车。型车。在在我国的规范中是指,轴重相对较轻,单方向输送能力在我国的规范中是指,轴重相对较轻,单方向输送能力在每小时客运量每小时客运量1万万3万人次的轨道交通系统,称为轻轨;每小时客运量万人次的轨道交通系统,称为轻轨;每小时客运量3万万8万人次的轨道交通万人次的轨道交通系统,称为地铁。系统,称为地铁。6知识分析我国国铁车宽一般是我国国铁车宽一般是3米,铁路界限最多可以兼容米,铁路界限最多可以兼容3米米4也就是可以也就是可以兼容到新干线的水平(兼容到新干线的水平(3380毫米)。如果超过界限,就可能刮曾行毫米)。如果超过界限,就可能

13、刮曾行车设备造成事故。我国车设备造成事故。我国国铁国铁因为和地铁概念被严格区分,所以他们因为和地铁概念被严格区分,所以他们主要面向长途主要面向长途,所以,所以虽然容积大但定员远远小于地铁虽然容积大但定员远远小于地铁。(硬座约130人)3、地铁轨距和国铁火车轨距是相同的,都是地铁轨距和国铁火车轨距是相同的,都是国际标准双轨轨距国际标准双轨轨距1435mm。地铁普遍采用的是整体无砟道床,铁轨被直接焊在道床上,连接处用鱼尾板地铁普遍采用的是整体无砟道床,铁轨被直接焊在道床上,连接处用鱼尾板扣好,轨重一般不超过扣好,轨重一般不超过30KG/M。(封闭空间、环保)。(封闭空间、环保)而目前中国的国铁采用

14、的多为路砟道床加混凝土路枕或木质路枕,轨重可高而目前中国的国铁采用的多为路砟道床加混凝土路枕或木质路枕,轨重可高达达60KG/M(轨距相同,但截面积与材质不同)。(轨距相同,但截面积与材质不同)。v无枕木铁道是城市轨道交通的主流趋势,但是它只适合较轻的车厢。对于无枕木铁道是城市轨道交通的主流趋势,但是它只适合较轻的车厢。对于我国客货混跑的国铁干线并不试用,因为它承受不住货车的重量。我国客货混跑的国铁干线并不试用,因为它承受不住货车的重量。4、动力上:地铁因为通风问题(封闭空间)都是电力动车组,而火车则是电力、动力上:地铁因为通风问题(封闭空间)都是电力动车组,而火车则是电力内燃并用。控制方式基

15、本相同。内燃并用。控制方式基本相同。5、中国高铁上运行的列车就是动车组。高铁主干线的设计运行速度是、中国高铁上运行的列车就是动车组。高铁主干线的设计运行速度是400km/h,目前以,目前以300km/h运行,高铁的典型站点间距是运行,高铁的典型站点间距是100km。地铁是:用于城市地底的轨道运输系统,用普通的电动列车在城市地底运地铁是:用于城市地底的轨道运输系统,用普通的电动列车在城市地底运行,最高运行时速一般不超过行,最高运行时速一般不超过80km/h,强调超大的客流量、经济性、公交化,强调超大的客流量、经济性、公交化,典型站点间距是典型站点间距是1km。7知识分析6、无论是轻轨还是地铁,都

16、可以建在地下、地面或高架桥上、无论是轻轨还是地铁,都可以建在地下、地面或高架桥上;虽然地铁的轨重一般要大虽然地铁的轨重一般要大于轻轨,但为了增强轨道的稳定性,减少养护和维修的工作量,增大回流断面和减于轻轨,但为了增强轨道的稳定性,减少养护和维修的工作量,增大回流断面和减少杂散电流,地铁和轻轨都趋向选用重型钢轨。划分两者的依据应是单向最大高峰少杂散电流,地铁和轻轨都趋向选用重型钢轨。划分两者的依据应是单向最大高峰小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为3-6万人次,轻轨能适万人次,轻轨能适应的单向最大高峰小时客流量为应的单向最大

17、高峰小时客流量为1-3万人次。由此设计的地铁和轻轨,它们的区别首万人次。由此设计的地铁和轻轨,它们的区别首先表现在地铁的轴重普遍大于先表现在地铁的轴重普遍大于13吨,而轻轨要小于吨,而轻轨要小于13吨,其次,一般情况下,地铁吨,其次,一般情况下,地铁的平面曲线半径不小于的平面曲线半径不小于300米,而轻轨一般在米,而轻轨一般在100米到米到200米之间,另外,地铁每列米之间,另外,地铁每列车的编组数也要多于轻轨,车辆定员亦多。车的编组数也要多于轻轨,车辆定员亦多。从运输能力、车辆设计以及建设投资等从运输能力、车辆设计以及建设投资等方面来看,轻轨与地铁均有所差别。其实归根结底的区别,或者说本质的

18、区别还是方面来看,轻轨与地铁均有所差别。其实归根结底的区别,或者说本质的区别还是运量,地铁线在高峰小时内,其单向运输能力分别达到运量,地铁线在高峰小时内,其单向运输能力分别达到3万至万至7万人次,而轻轨的运万人次,而轻轨的运力为力为06万至万至2万人次。万人次。运量的大小决定了编组数(地铁列车编组可达运量的大小决定了编组数(地铁列车编组可达410节,轻节,轻轨列车编组为轨列车编组为24节),决定了车辆,决定了轴重,决定了站台长度节),决定了车辆,决定了轴重,决定了站台长度(很重要,牵(很重要,牵涉到预留用地,而土地对城市而言就是钱,地下车站的直接牵涉到造价,因此客流涉到预留用地,而土地对城市而

19、言就是钱,地下车站的直接牵涉到造价,因此客流预测很重要)。预测很重要)。7、动车组和高铁的区别:、动车组和高铁的区别:动车组的定义:动车组的定义:带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车组。是一种动力分散技术。带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车组。是一种动力分散技术。普通列车是依靠机车牵引的,车厢本身并不具有动力,是一种动力集中技术。普通列车是依靠机车牵引的,车厢本身并不具有动力,是一种动力集中技术。而采用了而采用了“动车组动车组”的列车,车厢本身也具有动力,运行的时候,不光是机车带动,的列车,车厢本身也具有动力,运行的时候,不光是机车带动,车厢也会车厢也会“自己跑自己跑”,这样把动力分

20、散,更能达到高速的效果。,这样把动力分散,更能达到高速的效果。区别:区别:动车组是对动车组是对铁路运行的铁路运行的车辆而言车辆而言的。而的。而高铁高铁,即高速铁路,即高速铁路,是对铁道线路而言是对铁道线路而言的。的。用公路的说法,高速动车组就相当于你的奔驰牌汽车,你的汽车可以省道、可能时用公路的说法,高速动车组就相当于你的奔驰牌汽车,你的汽车可以省道、可能时速不会超过速不会超过80公里,可以走国道,可能时速不能超过公里,可以走国道,可能时速不能超过110公里,可能走高速公里,时公里,可能走高速公里,时速可能要速可能要150250公里。高速公路对你的汽车来说就是公里。高速公路对你的汽车来说就是“

21、高铁高铁”了。了。8知识分析地方铁路(和铁路专线)地方铁路(和铁路专线)v一、河北建投铁路有限公司一、河北建投铁路有限公司v河北省重点地方铁路企业,注册资本7597.9万元,现有员工446人。主要经营范围:铁路货物运输,铁路机车洗修、架修,公路、铁路工程施工,机车、铁路配件及原材料销售。v所辖大宋铁路始建于1958年,与国铁石太线的石家庄西站接轨,向北经鹿泉至平山县,线路总长36.4公里;v所代管的西柏坡电厂电厂三期铁路专用线西与朔黄铁路接轨铁路专用线西与朔黄铁路接轨,向东延伸至西柏坡电厂二公司,全长12.76公里。v铁路沿线设有五个车站,七个工区,年输送能力1500万吨。v所用机车为内燃内燃

22、,年输送能力1500万吨。v沿线规模以上企业百余家,主要运输物资为煤炭、铁矿粉、油料、矿物建筑材料、非金属矿石、化肥、水泥等。知名企业有西柏坡发电有限公司、敬业集团、正元柏坡化肥有限公司、鹿泉东方鼎鑫有限公司、石家庄中油石油销售有限公司、中石油石家庄分公司高庄油库等。v几十年来,大宋铁路为繁荣地方经济,v促进革命老区经济发展,发挥了重要作用9知识分析10知识分析铁路专线铁路专线v1、港口(烟台港)v2、莱芜钢厂v3、鞍钢集团11知识分析v二、中国铁路网的五纵三横二、中国铁路网的五纵三横国铁国铁v五纵五纵:v1:京沪线京沪线:v跨:京、津、冀、鲁(山东)、苏、皖(安徽)、沪等省市区;v经过:北京

23、、天津、德州、济南、徐州、蚌埠、南京、镇江、常v州、无锡、苏州、上海等城市;v经过区域:华北平原,江淮平原,长江三角洲v重要意义:沟通华北与华东,是东部沿海地区东部沿海地区的交通大动脉v2:京九线:京九线:v跨:京、津、冀、鲁、豫、皖(安徽)、鄂(湖北)、赣(江v西)、粤(广东)、港等省市区v经:北京,霸州,衡水,商丘,阜阳,麻城,九江,南昌,赣v州,龙川,深圳,香港等城市v经过区域:华北平原,江淮平原,鄱阳湖平原,江南丘陵,珠江v三角洲v重要意义:缓解京广线,京沪线缓解京广线,京沪线的运输压力,加速老区脱贫致富,v维持港澳地区的稳定和发展v3:京广线:京广线:v跨:京,冀,豫,鄂(湖北),湘

24、(湖南),粤(广东),v经:京,石家庄,邯郸,新乡,郑州,武汉,长沙,株洲,衡阳,v韶关,广州v经过区域:华北平原、洞庭湖平原、江南丘陵、南岭、珠江三角洲v重要意义:沟通华北、华中、华南,是我国铁路网的中轴线,运量v最大的南北大动脉v4:焦柳线:焦柳线:v跨:豫、鄂、湘、桂(广西)等省市区v经:焦作,洛阳,襄樊,枝城,怀化,柳州v经过的区域:豫西山地,江汉平原,湘西山地,两广丘陵v重要意义:改善铁路布局,提高晋煤南运的能力,分流京广线的运量v5:宝成:宝成成昆线成昆线:v跨:陕(陕西),甘,川,滇(云南)等省v经:宝鸡,成都,攀枝花,昆明v经过区域:秦巴山地,成都平原,云贵高原、v重要意义:促

25、进西南地区经济建设,加强民族团结12知识分析v二、中国铁路网的五纵三横二、中国铁路网的五纵三横v三横三横v1:京包京包包兰线包兰线:v跨省市区:京,冀,晋,内蒙古,宁夏,甘v经过的城市:北京,大同,集宁,呼和浩特市,包头,银川,中v卫,兰州v经过区域:晋北山地,内蒙古高原,宁夏平原v重要意义:促进华北与西北的联系,分担陇海线的运量,建设民族v地区,巩固边防v2:陇海:陇海兰新线兰新线:陇海线:江苏连云港(海州)通往甘肃(陇)兰州的铁路干线v跨省市区:苏,皖,豫,陕,甘,新v经过的城市:连云港,徐州,商丘,开封,郑州,洛阳,西安,宝鸡,兰州,乌鲁木齐,阿拉山口(v经过区域:黄淮平原,黄土高原,河

26、西走廊,吐鲁番盆地,准噶尔盆地v重要意义:沟通东部和西北部,促进西北地区的发展,巩固边防,横贯亚欧的v大陆桥(古丝绸之路),加速沿线工业的发展v3:沪杭:沪杭浙赣浙赣(江西)(江西)湘黔(贵州)湘黔(贵州)贵昆线贵昆线:v跨省市区:沪,浙,赣赣(江西)(江西),湘,黔,滇v经过的城市:上海,杭州,鹰潭,萍乡,株洲(湖南),怀化,贵阳,六盘v水,昆明v经过区域:长江三角洲,江南丘陵,云贵高原v重要意义:横贯江南的东西干线,加强华中,中南,西南之间的联系,与长江v航线相辅相成.绪论绪论13知识分析v三、铁路提速的必要性三、铁路提速的必要性v1:运力与运量的尖锐矛盾:v2:实施提速的有效方案:v(1

27、):客货运分开,客运专线建设v(2):全面提速:减轻货运的影响v3:提速的技术方法:v(1):提高桥隧占比、裁弯取直v(2):对既有线路的改造v(3):提高机车机车与车辆车辆的高速运行的安全可靠性,解决相关的技术问题,提高技术水平v4:既有6千多公里,在建1万多公里v5:投资构成绪论绪论14知识分析v首先呢,在细数我国CRH列车型号之前呢,有必要搞清什么是CRH以及高铁和动车的区别。vCRH,全称ChinaRailwaysHigh-speed,也就是“中国高速铁路”(PS:不过也有人管这叫“耻辱号”。),这是铁道部对中国高速铁路系统建立的品牌名称。通常用来指2007年4月18日起在中国铁路第六

28、次铁路大提速后开行的高速列车。这些CRH系列高速列车是采用动力分布式的高速电力动车组,列车主要是由铁道部通过向庞巴迪、川崎重工业、阿尔斯通、西门子公司等外国企业购买相关高速铁路车辆的技术,并对技术加以引进吸收之后,由中国北车集团和中国南车集团旗下的车辆制造企业生产。所有CRH列车均被铁道部命名为“和谐号”。v下一个,高铁和动车有神马区别?怎么说呢,他俩都是长相灰常拉轰的高速电动列车,只不过高铁(G)是行驶在无砟轨道高速动车,而动车(D)是行驶在有砟轨道上的普通动车。在中国,高铁是走专线的,速度一般在300km/h以上;而动车是和那些K、T、Z字头快车以及普快、货运一起走普通线路的,速度一般在2

29、00-250km/h左右。v15知识分析绪论绪论v四、中国铁路六次提速四、中国铁路六次提速1997年4月1日第一次第一次提速:提速主要在京广、京沪、京哈京广、京沪、京哈三大纵纵干线进行。允许时速超过120公里的线路延长为1398公里,时速超过140公里的线路延长为588公里,时速超过160公里的线路延长为752公里。约计约计3000公里公里,纵纵v1998年10月1日第二次第二次提速:提速范围重点还是上述三大干线提速范围重点还是上述三大干线。允许时速超过120公里的线路延长为6449公里,时速超过140公里的线路延长为3522公里,时速超过160公里的线路延长为1104公里。约计约计1.1万公

30、里万公里,纵纵v2000年10月21日第三次第三次提速:提速范围主要是陇海(陇,甘肃省的简称;,江苏连云港通往v甘肃兰州的铁路干线)、兰新、京九、和浙赣(江西)线。允许时速超过120公里的线路延长为9581公里,时速超过140公里的线路延长为6458公里,时速超过160公里的线路为1104公里。约计约计1.1万公里万公里,横与纵横与纵v2001年10月21日第四次提速:提速范围主要是京九线、武昌成都(汉丹、襄渝、达成)、京广线南段、浙赣线和哈大线。允许时速超过120公里的线路延长为13166公里,时速超过140公里的线路延长为9779公里,时速超过160公里的线路为1104公里。v约计约计2.

31、4万公里万公里,横与纵横与纵2004年年4月月18日,中国铁路第五次大提速。日,中国铁路第五次大提速。v在客运客运产品方面:v一、是要推出416列城际快速快速客车(直达、站少),主要集中在环渤海、长三角、珠三角三大城市群,以及以郑州、武汉为中心的中原城市群,以沈阳、长春、哈尔滨为中心的东北城市群,以西安为中心的西北城市群,适应大城市群内高密度客流的需求。v二、是开行86列列主要中心城市间的动车组快速客车动车组快速客车,适应中长距离旅客数量持续增长的需求,减少旅行时间。提速提速后,京哈线:全程运行7小时58分,比现最快客车压缩2小时32分钟;京沪线:9小时59分,压缩1小时59分钟。v约计约计2

32、.4万公里万公里v有线列车时速提高到200公里及以上,在安全上是完全受控的。中国人已掌握时速200公里以上动车组核心9大技术v16知识分析中国铁路第六次大提速中国铁路第六次大提速v第6次提速投入经费260亿v第六次大面积提速,是在京哈、京沪、京广、陇海、浙赣、胶济、武九、广深线等既有既有干线实施的公里速度级的提速,有条件的线路列车运行时速可达公里。v2007年年4月月18日日,中国铁路第六次大面积提速调图正式付诸实施,在京哈、京沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线大面积大面积展开,列车运行时速达200公里,其中京哈、京广、京沪、胶济线部分区段时速将达到250公里。v约计约计2.4

33、万公里万公里v我们国家铁路已经有多年开行时速160公里快速列车的经验,并经过对既有线的既有线的改造改造,有了进一步提速的线路基础保障。这次大提速一共投入经费260亿,这260亿投入的最核心问题,一个是速度的技术问题。另一个就是安全可靠性问题。比如我们对提速线路可以说进行了一次彻底的改造和加强,钢轨全部使用60公斤的钢轨,轨枕全部更换为最新的三型轨枕,道轧全部更换为一级道轧。绪论绪论17知识分析18知识分析“四纵”客运专线:北京上海(京沪高速铁路)、北京武汉广州深圳香港(京港高速铁路)、北京沈阳哈尔滨(大连)、杭州宁波福州深圳(沿海高速铁路)、北京蚌埠合肥福州台北(京台高速铁路,大陆段叫“京福高

34、速铁路”)。“四横”客运专线:徐州郑州兰州、杭州南昌长沙贵阳昆明(沪昆高速铁路)、青岛济南石家庄太原、上海南京武汉重庆成都(沪汉蓉高速铁路)。v国务院新近印发的“十二五”综合交通运输体系规划提出,中国将在2015年贯通“四纵四横四纵四横”的高铁网络的高铁网络,并建设相关辅助线、延伸线和联络线。铁道部表示,届时中国高铁总里程将达到18万公里。比“十一五”(20062010)v高速铁路是指时速在200公里以上的铁路,目前中国高铁运营里程为6894公里。v规划还提到,届时基本建成国家快速铁路网。时速在160公里以上的快速铁路线路将达到4万公里以上,比“十一五”(20062010)末期翻番,基本覆盖5

35、0万以上人口城市。19知识分析20知识分析绪论绪论v五、本课程的安排v0、绪论中国铁路4v1、蒸汽机车发展史4v2、内燃机车发展史4v3、电力机车发展史2v4、动车组4v5、转向架4v6、制动221知识分析绪论绪论v六、机车的一般常识六、机车的一般常识v蒸汽机车的构造:v蒸汽机车主要组成锅炉、汽机(机械汽缸)、走行部、车架、车钩缓冲装置、制动装置及煤水车等。.v内燃机车的构造:v一般内燃机车由柴油机、传动装置、车体转向架及辅助装置等部分组成v电力机车的构造:v受电弓-主断路器-主变压器-硅整流器-平波电抗器-逆变器(交流电力机车)-电动机|_电动机(直流电力机车)。22知识分析23知识分析24

36、知识分析绪论绪论v七、技术分类与技术发展现状七、技术分类与技术发展现状25知识分析绪论绪论v八、机车生产厂家与生产产品简介八、机车生产厂家与生产产品简介v1、内燃机车与电力机车的比例、内燃机车与电力机车的比例v同世界上大部分发达国家的铁路发展趋势一样,我国机车的发展方向也是电气化和大功率化电气化和大功率化。随着我国电力机车制造能力的不断提高,以及电气化线路的修建、旧线电气化的改造,我国电力机车的保电力机车的保有量有量也在逐年上升逐年上升。在华北、中、东之外的大部分区域,运行的都是内燃机车。如举世著名的青藏铁路。在华北、中、东之外的大部分区域,运行的都是内燃机车。如举世著名的青藏铁路。我国200

37、7至至2010年年间机车总量及内燃机车、电力机车比例变化情况如下表所示。铁路运营里程10万公里,电气化50%.2007200820092010年机车总量(台)183061843718922内燃机车比例(%)67.065.262.356.6%电力机车比例(%)32.434.237.043.1%例例:如青藏铁路:如青藏铁路电气化成本和维护都很难。青藏铁路格尔木至拉萨区段客、货运列车牵引任务由内燃机车担当。客运客运:美国通用GE公司进口的NJ2型内燃机车(内燃交流内燃交流2型),交流传动,2000多万多万RMB/台,在GE王牌的9系机车基础上改进,4000马力。GE交通运输集团于2004年10月宣布

38、赢得中国铁道部78台机车订单。这批量身定做的柴油机车是2005年底在宾夕法尼亚州的伊利开始制造。该机车由16气缸、4000马力的柴油机驱动,并且安装了GE行业领先的交流电传动系统。欧II排放标准。货运:货运:东风8B型内燃机车。青藏线目前正在使用的内燃机车DF8B9001和DF8B9002又名“雪域神舟”号,是以目前国内干线装车功率最大的重载牵引货运内燃机车东风8B型机车为基础,进行高原适应性设计改进,以满足青藏铁路机车运用的需要而制造的。两台“雪域神舟号”东风8B型内燃机车正式落户青藏高原格尔木机务段。东风8B型内燃机车有效解决了内燃机车在高海拔地区运用中存在的问题。由中国南车集团通力合作制

39、造(含西南交大),由戚墅堰机车厂试制总成,最后由南车集团各个干线厂生产。东风8B系列已经安全可靠运行近10年,和东风4一样是中国铁路机车少数开发得非常成熟的系列干线机车,并且得到了庞大的铁路系统长期的验证。东风东风8B型系列机车标准价格不超过型系列机车标准价格不超过600万万RMB,估计,估计DF8B9001改造后不超过改造后不超过700万人民币。万人民币。26知识分析vND5型内燃机车是美国在上世纪80年代进口到我国的机车。ND5机车有两种型号,但只是在车体外部略有改动而已。ND(内燃机车、电传动)。遥想当年,首批200百台ND5意味着什么?里根总统亲自访华拜见邓,还专门说:感谢你给美国带来

40、了这么多的就业机会vNJ1运行在澳大利亚。v内燃机车主要有东风4B客运型、东风4D客运型、东风4D准高速型、东风9型、东风11型;电力机车主要有韶山7D、韶山7E、韶山8、韶山9型。还有很多机车是客货两用的,那样的话就很多了绪论绪论青藏铁路青藏铁路西宁至拉萨全长1956公里,其中西宁至格尔木西宁至格尔木814公里已于1979年铺通,1984年投入运营。新开工修建的青藏铁路格尔木至拉萨段,格尔木至拉萨段,北起青海省格尔木市,经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪、翻越唐古拉山,再经西藏自治区安多、纳曲、当雄、羊八井、纳之、西藏自治区首府拉萨市,全长1142公里,其中新建铁路(南山口至拉萨)1110公里

41、,格尔木至南山口32公里为既有线。2006年年7月月1日日举世瞩目的青藏铁路开通。1142+814=195627知识分析vT27车次:(提速)v(下行:北京西拉萨),T28(上行:拉萨北京西)v运行区段:北京西拉萨v列车类型:空调特快v开行时间:2006.07.01v沿途省市:北京,河北,山西,陕西,宁夏,甘肃,青海,西藏v跨越铁路局:北京铁路局,太原铁路局,西安铁路局,兰州铁路局,v青藏铁路公司v机务交路:兰局兰段SS7E(北京西北京西西宁西宁),电力电力机车v青藏宁段DF4DK双机双机(西宁西宁格尔木格尔木),内燃机内燃机车v青藏宁段(格)NJ2双机双机/三机三机(格尔木-拉萨),进口内燃

42、机车进口内燃机车v车底类型:高原型25Tv沿途经车站:、v1北京西、2石家庄北、3太原、4中卫(宁夏)5、兰州、6、西宁(青海省会)、7、格尔木、8、那曲、9拉萨。列车全程运行时间:43:51v运行里程:3753kmv票价:硬座:363元硬卧上:723元;硬卧中:745元;硬卧下:766元软卧上:1147v元;软卧下:1189元v列车交路详细说明:1,北京西兰州区间:兰局兰段ss7e一机直达,v2,兰州-西宁-格尔木,北京西宁为机(车)供(电),西宁格尔木改挂双机DF4DK外加KD25T(DF4DK没有机供),格尔木到拉萨用NJ2双机或三机。v线路:京广、石太线、陇海、青藏线绪论绪论28知识分

43、析视频v青藏铁路机车v中国铁路机车v中国电力机车v和谐号动车29知识分析30知识分析中国铁路的现状与发展(美国27万公里)v一、中国铁路的管理体制一、中国铁路的管理体制:v国铁:建造;中铁、中铁建;南车与北车集团v运营;各大路局,v城铁:投资、建设与运营v地方铁路:v二、就业方向二、就业方向31知识分析绪论绪论2、内燃机车产品与厂家、内燃机车产品与厂家中国中国设计制造的内燃机车内燃机车目前已形成“北京北京”、“东方红东方红”、“东风东风”三个系列,质量达世界先进水平。东风系列东风系列是电传动电传动内燃机车内燃机车,中国内燃机车的主力内燃机车的主力,保有量保有量占国产内燃机车总数的一半以上。“东

44、风东风”大家族:大家族:东风1:东风型内燃机车是大连机车车辆厂大连机车车辆厂1964年开始成批生产的干线货运机车干线货运机车,共生产706台。当两台机车重联使用时,可由任一机车的司机操纵机车。机车标称功率是1500kW,最大速度100km/h,车长16685mm。曾经是中国铁路运输的主力,为中国铁路服务了逾40年。传动方式为直直-直流电传动直流电传动。东风2:东风2型内燃机车是戚墅堰戚墅堰机车机车车辆厂车辆厂19641974年间制造的调车调车内燃机车,共生产148台。曾用代号ND2,机车标称功率是650kW,最大速度95km/h,车长15140mm,轴式C0-C0,传动方式为直直-直流电传动直

45、流电传动。东风3:东风3型内燃机车与东风型构造基本相同,仅牵引齿轮传动比由4.41改为3.38,机车标称功率也降为1050kW。是大连机车车辆工厂1969年开始成批生产的干线客货运干线客货运机车,共生产226台,车长16685mm。与DF1型机车一样其也成为了中国铁路运输的一个黄金经典,火车迷也尊称其为“老东风”。东风东风4(干线客、货运(干线客、货运):):东风4型内燃机车是大连机车车辆厂大连机车车辆厂1969年开始试制的大功率干线客货运内燃机车,1974年转入批量生产。在实际运行中不断改进设计,制造了东风4B型、东风4C型、东风4D型系列产品。东风4型的传动方式与第一代东风型内燃机车的最大

46、不同最大不同是开始采用交交-直流电传动直流电传动(AC-DC)。32知识分析33知识分析东风东风4B型内燃机车型内燃机车1984年由大连、大连、资阳资阳、大同机车厂、大同机车厂生产的干线客货运内燃机车。机车标称功率增加到1985kW。最大速度,货运100km/h,客运120km/h,车长20500mm,轴式C0-C0,传动方式为直-直流电传动从东风4C型开始,正式启用新的代号DF。东风4C型内燃机车代号DF4C。具有80年代世界先进水平。机车标称功率增加到2165kW。最大速度,货运100km/h,客运120km/h,车长20500mm,轴式C0-C0,传动方式为交-直流电传动。东风4D型内燃

47、机车代号DF4D,机车标称功率2425kW,干线客货运内燃机车最新产品。东风5(调车调车):代号DF5,1974年设计试制,1985年由四方机车车辆工厂批量生产,适用于编组站和区段站进行调车作业,机车标称功率1210kW,最大速度80km/h,车长18000mm,轴式C0-C0,传动方式为交-直流电传动。东风6(干线客、货运(干线客、货运):):大连机车车辆工厂新一代(大连机车车辆工厂新一代(90年初)大功率、高性能的干线客货运内燃机车年初)大功率、高性能的干线客货运内燃机车新产品。机车动力装置新产品。机车动力装置16V240ZJD型柴油机型柴油机是与英国里卡多咨询工程公司合作改进的是与英国里

48、卡多咨询工程公司合作改进的,而它的传动装置是与美而它的传动装置是与美国国G.E.公司合作改进的。机车上采用了微机控制、公司合作改进的。机车上采用了微机控制、电电阻制动系统阻制动系统等多项世界先进技术。机车的牵引性能、经等多项世界先进技术。机车的牵引性能、经济性和耐久可靠性均进入世界先进行列济性和耐久可靠性均进入世界先进行列,机车标称功率机车标称功率2425kW,最大速度最大速度118km/h,车长,车长21100mm,轴式轴式C0-C0,传动方式为交,传动方式为交-直流电传动直流电传动东风7(调车调车):东风7型内燃机车代号DF7,北京二七机车厂1982年设计,1985年正式生产。适用于大型枢

49、纽编组站场调车及工矿小运转作业。机车起动加速快,油耗低、噪音小、作业效率高,运行安全可靠,操纵和维修方便。机车标称功率1470kW,最大速度100km/h,车长17800mm,轴式C0-C0,传动方式为交-直流、v东风东风8(交流传动交流传动干线客、货运,计算机控制、柴油机采用电子喷射技术,干线客、货运,计算机控制、柴油机采用电子喷射技术,20世纪世纪90年代末世年代末世界先界先v进水平),进水平),原名NJ2型;干线客货两用内燃机车代号DF8,戚墅堰机车车辆厂于1984年11月20日试制成功。v标定功率3676kW,是目前国内外机车用缸径最大、功率最大的柴油机。34知识分析35知识分析东风9

50、(准高速客运、柴油机装车功率达到准高速客运、柴油机装车功率达到4500kW没有正式投产):v生产厂商:戚墅堰机车车辆厂,首台制成年份:1990。东风9型柴油机车是准高速客运用内燃机车。这款机车是v中国“第七个五年计划”的重点科技项目。由戚墅堰机车厂自1987年研制,要求机车能满足旅客列车扩编为20节,v最高运行速度140km/h。在铁道部进行的招标中,由戚墅堰机车厂中标、东风10(重型调车重型调车):2001年大连机车车辆工厂生产的重型调车、东风风11(准高速客运,(准高速客运,07年通过鉴定,最高运行速度年通过鉴定,最高运行速度170km/h):):1992年由戚墅堰机车车辆厂试制年由戚墅堰

51、机车车辆厂试制成功,成功,1994年年12月月22日广深线正式开通,由东风日广深线正式开通,由东风11型内燃机车担当准高速旅客列车的牵引任务。自型内燃机车担当准高速旅客列车的牵引任务。自1995年年10月起,先后在沪宁、京秦、沈山、京沪等线牵引客运月起,先后在沪宁、京秦、沈山、京沪等线牵引客运列车列车,进行提速试验。牵引,进行提速试验。牵引450t,最高,最高运行速度为运行速度为173.5km/h,达到预期效果。为,达到预期效果。为1997年年4月月1日和日和1998年年10月月1日两次全路大提速奠定了基础,日两次全路大提速奠定了基础,做出了贡献。东风做出了贡献。东风11型内燃机车的研制成功和

52、大范围投人运用,是中国客运内燃机车技术发展新阶段的型内燃机车的研制成功和大范围投人运用,是中国客运内燃机车技术发展新阶段的一个重要标志,开创了中国铁路客运向高速发展的新时期。一个重要标志,开创了中国铁路客运向高速发展的新时期。厂家厂家:大连机车车辆厂大连机车车辆厂、戚墅堰机车车辆厂戚墅堰机车车辆厂、资阳厂、大同机车厂、北京二七机车厂36知识分析v由南车戚墅堰机车有限公司及美国通用电气公司(GE)共同研制,v6000马力交流交流传动货运传动货运柴油机车,v发动机功率发动机功率4,660千瓦千瓦(6,250马力)v机车轴式Co-Co,轴重25吨,v可在平直线路上单机牵引5,000吨吨货运列车,最高

53、运用速度为最高运用速度为120公里。公里。vHXN5戚墅堰公司vHXN3大连现在新造的内燃机车主要有戚墅堰公司的HXN5和大连的HXN3,37知识分析3、电力机车产品与厂家、电力机车产品与厂家韶山系列,韶山系列,SS1、SS1、SS2-SS6、SS7、SS8、SS9(交交-直型直型);SS1(3780kW):):韶山电力机车由韶山电力机车由株洲电力机车厂株洲电力机车厂制造,制造,1958年试制成功,代号年试制成功,代号SS,其相关车型如下:,其相关车型如下:我国第一代(有级调压有级调压、交直传动)电力机车、4200kwSS2:1969年,无级调速年,无级调速、4600SS3:4800kW、平滑

54、调压、机车轮周电制动功率达4000kW,比SS1型机车电阻制动功率提高25%1978年底试制出厂。SS3B,重联重联12轴重载货运,重载货运,株洲电力机车厂2002年在SS系列机车的设计平台上开发的一种12轴重载货运电力机车。机车功率持续,24350kW、最大速度100km/h。SS4(干线货运干线货运8轴、重联)轴、重联)每节车有两个每节车有两个B0、两轴转向架(、两轴转向架(22 22 2),6400,100km/h、)SS5(准高速准高速)SS5型电力机车是用于牵引准高速列车的试验车款、140km/h、3200,1990年年9月和10月落成,当时每台造价达7000万人民币SS6(干线客货

55、运、持续干线客货运、持续4800kW)、株洲电力机车工厂制造的国际招标中标机车、无级调压、三轴转向架、4800SS7(山区小曲线区段线路客、货运电力机车,转向问题),SS7型电力机车及其派生系列均由大同厂大同厂、成都厂和株洲所共同研制。首台SS7型电力机车于1992年年12月30日试制出厂。韶山7E机车为六轴干线客运电力机车,最大速度为170km/h。SS8(快速客运,最高达快速客运,最高达240kmh),SS8型电力机车是用于准高速干线客运的交直传动相控电力机车。它是“八五”期间国家重点科技攻关项目,由株机厂和株洲所共同研制。原设计用于广深线准高速铁路,现已用于我国主要干线电气化铁路快速客运

56、。SS8型电力机车0001号,1998年年6月24日在京广线的许昌至小商桥区间创造了240km/h的中国铁路高速纪录。SS8型电力机车对推动我国客运准高速及高速机车的发展具有重要意义。持续车速170、SS9(干线客运功率最大干线客运功率最大的机车。机车功率持续。机车功率持续4800kW,最大速度170km/h);厂家厂家:株洲电力机车厂株洲电力机车厂、大同机车厂、成都机车车辆厂大同机车厂、成都机车车辆厂绪论绪论38知识分析1996年年6月中国自行研制的第一台交流传动(第一台交流传动(DJ)电力机车)电力机车诞生,标我国电力机车有望从直流传动向交流传动跃进,为赶上世界先进水平打下了基础。DJ型交

57、流传动高速客运交流传动高速客运电力机车,2000年制造。最高速度每小时220公里。DJ1型机车为株洲电力机车厂与西门子公司的合资公司,株洲电力机车厂与西门子公司的合资公司,采用欧洲标准为中国制造的新型货运交流传动货运交流传动电力机车,已生产出的20台(40节)机车最大速度120km/h。DJ1型机车是中国机械进出口公司和铁道部于1997年三月底委托奥地利西门子公司开发,制造和供应20台双机双机重联机重联机车,头三台车有奥地利的西门子格拉兹工厂制造,其余17台由西门子与株洲电力机车厂株洲电力机车厂,株洲电力机车研究所的合资公司合资公司株洲西门子牵引设备公司制造株洲西门子牵引设备公司制造。20台车

58、都将交付郑州铁路局宝鸡机务段,在宝成线北段运用。轴式2(B0-B0),装机功率(单节)3200kW最高速度120km/h,该机车在设计时已考虑了进一步提高机车功率的可能性,即在用户需要的情况下,机车额定功率可扩容至8000kWDJ2型交流传动客运客运电力机车,通用型客运电力机车通用型客运电力机车。最大速度最大速度200km/h。干线客运牵引干线客运牵引和高速专线牵高速专线牵引:引:vDJ2型电力机车,是型电力机车,是中国中国国营铁路的干线客运国营铁路的干线客运电力机车电力机车车款之一。由于在机车出厂时适逢中国成功申办车款之一。由于在机车出厂时适逢中国成功申办2008年夏季年夏季奥运,因此被命名

59、为奥运,因此被命名为“奥星奥星”。DJ2型电力机车是客运用交流电传动电力机车,主要用于既有干线客运牵引和高速专线型电力机车是客运用交流电传动电力机车,主要用于既有干线客运牵引和高速专线牵引,由牵引,由株洲电力机车株洲电力机车研制,采用研制,采用交交直直交流电传动、四台交流电传动、四台JD121型交流牵引电动机及中国制型交流牵引电动机及中国制TEP28WG01型型GTO水水冷冷VVVF逆变器逆变器,最高试验速度达到了,最高试验速度达到了240km/h。是继。是继AC4000及及DJ型后,中国第三款自制交传电力机车。首辆机车于型后,中国第三款自制交传电力机车。首辆机车于2001年年9月月21日日出

60、厂,全中国为数出厂,全中国为数3台。台。vDJ2型机车在经试验后,曾被分配予型机车在经试验后,曾被分配予郑州铁路局郑州铁路局牵引载客列车。由于当时中国的交传电传动车辆技术尚未成熟,车牵引载客列车。由于当时中国的交传电传动车辆技术尚未成熟,车辆故障率高,因此现时这三辆机车均已停驶。辆故障率高,因此现时这三辆机车均已停驶。39知识分析更名HXD3XvHXD3D型机车是交流电传动六轴干线客运电力机车,正在由中国北车集团大连机车车辆大连机车车辆有限公司研发及生产,预计在2011年底前研究出样车,2012年批量生产。车型代号HXD3X(X代表字母待定)v(数字是生产厂商代号:3代表大连机车),一般称为“

61、和谐”3型电力机车(车辆编号HXD3Xxxxx)。其采用了全新的流线型外形设计,并采用了暖色系涂装。最大功率7200kw,最大运营速度约160km/h。HXD3型机车可缓解全路准高速机车运用的紧张状况,使得既有提速铁路线大量增开特快列车,填补中国内地交流传动大功率机车在准高速范围内实际运用的空白。v设计:中国北车集团大连机车厂v生产:中国北车集团大连机车厂v型号:HXD3X(X代表字母待定)v技术数据技术数据v轨距1435mmv受流电压交流25kV/50Hzv传动方式交交-直直-交交v额定功率7200kwv最高速度170km/hv恒功速度160km/hv轴式CO-COv预计运用局段预计运用局段

62、v西安铁路局:西安通过石太客运专线进京列车(因为西局SS7E牵引力不够,导致SS7E牵引的特快/直达在石太客运专线上面平均时速不到100KM/h),代替SS7D跑宝成(宝鸡到秦岭段依然补机HXD3)v广州铁路集团:弥补SS8起车时间长(SS8功率小,所以起车用的时间长)v兰州铁路局:兰新铁路电气化改造以后使用(也是因为SS7E不适合在兰新使用,而且容易机破)v沈阳铁路局:替换下仍在电力区段服役的DF11v上海铁路局:太原到上海的直达特快的长交路,合宁线、合武线v成都铁路局:襄渝线,宜万线v武汉铁路局:宜万线,襄渝线v南昌铁路局:代替DF4D,DF4DKv北京铁路局:替换京沪线上仍然用京局DF1

63、1的特快。40知识分析v随着近年中国经济持续增长,铁路货运需求也随之增加,但在随着近年中国经济持续增长,铁路货运需求也随之增加,但在2006年年“和谐型和谐型”交流电力机车系列投产以前,中国铁路交流电力机车系列投产以前,中国铁路普遍缺乏大功率电力机车,当时只有普遍缺乏大功率电力机车,当时只有韶山韶山4G型双机重联直流电力机车型双机重联直流电力机车能达到总功率能达到总功率6400千瓦千瓦(2*3200千瓦)。千瓦)。v2002年年,铁道部铁道部对重载货运机车技术进行整体引进;并向货运重载化发展,提高列车牵引重量(牵引定额对重载货运机车技术进行整体引进;并向货运重载化发展,提高列车牵引重量(牵引定

64、额5000吨以上),吨以上),以求保持铁路在货物运输市场的优势。铁道部的以求保持铁路在货物运输市场的优势。铁道部的“十五十五”计划纲要明确指出,第十个五年计划期间,要研制最高速度计划纲要明确指出,第十个五年计划期间,要研制最高速度120km/h的货运电力机车,并采用国外流行的交流传动技术,提升国产机车的设计制造水平。于是铁道部决定订购能单机的货运电力机车,并采用国外流行的交流传动技术,提升国产机车的设计制造水平。于是铁道部决定订购能单机牵引牵引5,000吨货物的大功率吨货物的大功率交流交流电力机车,以应付货运需求。电力机车,以应付货运需求。大连机车大连机车于于2001年年起就开发大功率交流传动

65、货运电力机车进行研究,起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究,2001年年6月正式申报开发项目并获铁道部批准,月正式申报开发项目并获铁道部批准,初定型为初定型为SSJ3,但由于当时中国缺乏制造,但由于当时中国缺乏制造IGBTVVVF牵引牵引逆变器逆变器等技术,因此等技术,因此大连机车选择大连机车选择与与日本日本东芝东芝合作研制新型机合作研制新型机车,并于车,并于2002年年9月成立合资公司,东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。月成立合资公司,东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计,集成化、模块化的设计

66、,轴式轴式为为Co-Co六轴,即两个三轴六轴,即两个三轴转向架转向架、每轴装有一台、每轴装有一台1,200kW交流交流牵引电动机牵引电动机,整车输出功,整车输出功率为率为7,200kW,使用东芝的大功率逆变器。车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室,车体外观是在,使用东芝的大功率逆变器。车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室,车体外观是在韶山韶山7E型电力型电力机车机车略作调整。技术上略作调整。技术上SSJ3型是中国铁路机车首次采用轴控技术,而非架控技术。架控方式即是当转向架中有一台牵引型是中国铁路机车首次采用轴控技术,而非架控技术。架控方式即是当转向架中有一台牵引电机出现故障时,机车就只

67、能关闭整个转向架上的所有牵引电机,并损失一半牵引力。但采用轴控技术的机车在同样情况电机出现故障时,机车就只能关闭整个转向架上的所有牵引电机,并损失一半牵引力。但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电机,其它两台电机继续运作,牵引力仅损失六分之一。另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲下就可以单单关闭故障电机,其它两台电机继续运作,牵引力仅损失六分之一。另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。制动系统使用再生制动和盘式制动。首台原型车编号线半径线路时也能发挥较好的性能。制动系统使用再生制动和盘式制动。首台原型车编号SSJ3-0001,于,于2003年年年底完

68、年底完成,成,2004年年4月月26日日由大连厂房驶出,并先后前往由大连厂房驶出,并先后前往同蒲铁路同蒲铁路和和北京北京铁道科学研究院铁道科学研究院环形线环形线进行一系列试验,至进行一系列试验,至2005年年5月月至至6月间,月间,SSJ3-0001前往遂渝铁路参与前往遂渝铁路参与“遂渝线遂渝线200km/h提速综合试验提速综合试验”,负责货物列车试验、双层集装箱列车试验和,负责货物列车试验、双层集装箱列车试验和5000吨货物列车制动试验,其中牵引吨货物列车制动试验,其中牵引3100吨货车试验时最高速度达到吨货车试验时最高速度达到136km/h。及后这辆机车一直待在。及后这辆机车一直待在北京环

69、铁北京环铁,至,至2008年年送回大连厂。送回大连厂。SSJ3-00012004年年6月,铁道部与月,铁道部与大连机车大连机车签订合同,订购签订合同,订购60辆该型机车,新车以试验车辆该型机车,新车以试验车SSJ3-0001及及日本货物铁道日本货物铁道使用的使用的EH500型型作为技术平台,其中首作为技术平台,其中首4辆(辆(30001-30004)整车进口,)整车进口,12辆(辆(30005-30016)散件进口组装,东芝提供原装部)散件进口组装,东芝提供原装部件,包括牵引电机等,由大连组装;其后件,包括牵引电机等,由大连组装;其后44辆透过日本技术转移,由辆透过日本技术转移,由大连机车厂大

70、连机车厂制造达至制造达至“国产化国产化”,新车使用东芝提,新车使用东芝提供的供的TT-78型型转向架转向架及及4,500V900AIGBT牵引逆变器,首辆机车于牵引逆变器,首辆机车于2006年年出厂,编号出厂,编号DJ3-0001。DJ3-0001v20066年年12月月8日日,大连机车开始交付首批,大连机车开始交付首批44台、编号由台、编号由30017开始的机车开始的机车,为为“国产化国产化”车辆,使用国产牵引电机等部车辆,使用国产牵引电机等部件,指其国产化比率达件,指其国产化比率达80%以上。不久之后铁道部将通过技术引进、消化吸收后的国产化大功率机车改称为以上。不久之后铁道部将通过技术引进

71、、消化吸收后的国产化大功率机车改称为“和谐型和谐型”,编号改为编号改为HXD30xxx。首辆国产化机车于。首辆国产化机车于2006年年12月月8日日出厂及交付使用,出厂及交付使用,2006年,铁道部加订了年,铁道部加订了180台台HXD3型机车,型机车,使其总数量增至使其总数量增至240台,当中有部份机车由台,当中有部份机车由北京二七机车厂北京二七机车厂协助制造,编号协助制造,编号HXD30061的机车为二七厂制造的首辆机车,的机车为二七厂制造的首辆机车,已于已于2006年年12月月28日日出厂,这批出厂,这批180辆机车已于辆机车已于2008年年4月完成生产。月完成生产。2008年年2月月1

72、8日日,铁道部再向,铁道部再向大连机车大连机车增购增购400台台HXD3(HXD30241-HXD30640),总值近),总值近60亿元人民币。新车已于同年亿元人民币。新车已于同年8月起陆续交付使用。第月起陆续交付使用。第500辆辆HXD3已于已于2009年年4月完成,由于大连机车目前生产能力紧张,需同时应付月完成,由于大连机车目前生产能力紧张,需同时应付HXN3型大功率内燃机车型大功率内燃机车和和HXD3B型电力机车型电力机车的研制和生产,的研制和生产,而而大同电力机车厂大同电力机车厂的的HXD2型电力机车型电力机车的生产任务已经在的生产任务已经在2008年年12月月15日完成,因此部分日完

73、成,因此部分HXD3型机车的生产将交由大同型机车的生产将交由大同厂负责。,厂负责。,2007年年4月起投入货运服务,主要行走月起投入货运服务,主要行走京沪线京沪线、京广线京广线等。另外为了缓解目前我国铁路电力客车运力不足的状等。另外为了缓解目前我国铁路电力客车运力不足的状况,部分况,部分HXD3开始于开始于2009年担当客运牵引任务,并且部署到某些客运机务段,如沈局沈段等。年担当客运牵引任务,并且部署到某些客运机务段,如沈局沈段等。首首240辆辆HXD3型机车分别配属型机车分别配属上海铁路局上海铁路局南京东机务段(南京东机务段(125台)及台)及武汉铁路局武汉铁路局江岸机务段(江岸机务段(11

74、5台),台),2007年年4月起月起投入服务,成为投入服务,成为中国铁路第六次大提速中国铁路第六次大提速中干线货运重载、快捷运输的主型电力机车,主要担当牵引中干线货运重载、快捷运输的主型电力机车,主要担当牵引京沪线京沪线、京广线京广线上的上的5000吨重载货物列车,并接替了一些由美国制吨重载货物列车,并接替了一些由美国制ND5型柴油机车型柴油机车牵引的货运车次。牵引的货运车次。HXD30xxx41知识分析v4、动车与动车组的产品与厂家、动车与动车组的产品与厂家动车:动车:把动力装置分散动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆客车车辆便叫做动车。动车组:动车组

75、:就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆(拖车)编成一组,就是动车组。 首列DM(Multi)U型型双层内燃动车组,唐山机车车辆厂唐山机车车辆厂于1998年自行开发研制成功,南昌至九江间南昌至九江间投入运行。设计速度120km/h,总定员540人;首列液力传动内燃动车组液力传动内燃动车组,1998年底由四方机车车辆厂研制四方机车车辆厂研制,并于1999年年2月在南昌至九江和南昌至月在南昌至九江和南昌至赣州间投入运行。赣州间投入运行。设计速度140kmh,总定员450人。液力传动液力传动内燃动车组内燃动车组目前正在运行的有目前正在运行的有9组,其中组,其中2组在南昌铁路局,组在南昌铁路局,7

76、组在哈尔滨铁路局。组在哈尔滨铁路局。“新曙光新曙光”号准高速双层内燃动车组于号准高速双层内燃动车组于1999年年8月由戚墅堰机车车辆厂和南京浦镇车辆厂联合研制完成,月由戚墅堰机车车辆厂和南京浦镇车辆厂联合研制完成,并于当年10月在沪宁线沪宁线上投入商业运行。运行。最大运营速度180kmh,总定员1140人。“春城春城”号号电动车组电动车组,长春客车厂开发制造的首列电动首列电动车组。该电动车组无污染、环保型无污染、环保型绿色交通工具。灵活编组、机动开行;动车组总功率为动车组总功率为2160kW,设计速度,设计速度120km/h。v“先锋先锋”号号交流传动交流传动电动车组,电动车组,是南京浦镇车辆

77、厂负责总体研制的第一列交流传动动力分散电动车组,第一列交流传动动力分散电动车组,首列电动车组命名为首列电动车组命名为“先锋先锋”号号。列车运营速度200km/h,最高试验速度250km/h,总定员424人。“中原之星中原之星”交流传动交流传动电动车组,适用于中、短途快速旅客运输。电动车组,适用于中、短途快速旅客运输。由株洲电力机车厂、四方机车车辆股份有限公司、株洲电力机车研究所三家单位联合研制生产。首列动车组于2001年10月生产下线,配属郑州铁路局,郑武线上运营。最高运营速度160km/h,总定员1178人。v“大白鲨大白鲨”高速电动车组,株洲电力机车厂研制的中国第一台正式进入高速领域的动力

78、集中式高速动车组,是我国强大机车家族的又一精心完美之作。最大速度200km/h。v“蓝箭蓝箭”交流传动交流传动高速电动车组高速电动车组是为满足广深线广深线“小编组、高密度、高速度”的公交化客运要求公交化客运要求,由株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所、长春客车厂和广铁集团于2000年共同研制的新一代交流传动高速新一代交流传动高速电动旅客列车组电动旅客列车组。基本编组定员为421人,连挂编组定员约800人。最大速度最大速度220km/h。v“中华之星中华之星”高速电动车组交流传动电动车组交流传动,该电动车组电动车组将成为我国京沈快速客运通道的主型列车及未来高速铁路的中短途中短途高速列车和跨线快速列

79、车。列车最高运营速度可达270km/h,是目前我国商业运行时速最快的电动车组。2002年11月27日,“中华之星”在秦沈客运专线综合试验中,成功创造了中国铁路的最高速度321.5km/h。该动车组广泛地采用了国内、外的先进技术,列车的整体技术性能达到国外同类产品的先进水平。v目前,铁道部把提速的动车组统一命名为目前,铁道部把提速的动车组统一命名为“和和谐号谐号”,中国时速,中国时速200公公里及以上动车组统一采用里及以上动车组统一采用“CRH”(ChinaRailwayHigh-speed)简称)简称。CRH动车组已知有CRH1,CRH2,CRH3,CRH5等型,“和谐号”动车组普遍采用交流传

80、动传动方式方式,如CRH3是8辆编组,4动4拖,动力分散(日本新干线、德国西动力分散(日本新干线、德国西门子)门子)。v厂家厂家:唐客最大、青岛四方、中国南车股份公司、长客股份、成都机车车辆厂唐客最大、青岛四方、中国南车股份公司、长客股份、成都机车车辆厂绪论绪论42知识分析厂家厂家v中国北车集团v中国北方机车车辆工业集团公司(简称中国北方机车车辆工业集团公司(简称中国北车集团公司中国北车集团公司)是经国务院批准在原)是经国务院批准在原中国铁路机车车辆工业总公司所属部分企事业单位的基础上组建的国有大型骨干中国铁路机车车辆工业总公司所属部分企事业单位的基础上组建的国有大型骨干企业,由企业,由国务院

81、国有资产监督管理委员会国务院国有资产监督管理委员会领导和监管。领导和监管。v目前公司与中国南车是行业内的双寡头,两公司总体实力相当目前公司与中国南车是行业内的双寡头,两公司总体实力相当,国内市场占有率国内市场占有率总和超过总和超过95%。v主要从事铁路机车车辆、主要从事铁路机车车辆、城市轨道城市轨道车辆等产品的制造、修理等业务,主要产品包车辆等产品的制造、修理等业务,主要产品包括铁路机车、客车、动车组、货车、地铁等。括铁路机车、客车、动车组、货车、地铁等。v齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、哈尔滨轨道交通装备有限责任公司哈尔滨轨道交通装备有限责任公司、长长春轨道

82、客车装备有限责任公司春轨道客车装备有限责任公司、长春轨道客车股份有限公司长春轨道客车股份有限公司、中国北车集团大、中国北车集团大连机车车辆有限公司连机车车辆有限公司、唐山轨道交通装备有限责任公司唐山轨道交通装备有限责任公司、天津机辆轨道交通装天津机辆轨道交通装备有限责任公司备有限责任公司、北京二七轨道交通装备有限责任公司北京二七轨道交通装备有限责任公司、北京南口轨道交通机北京南口轨道交通机械有限责任公司械有限责任公司、中国北车集团大同电力机车有限责任公司中国北车集团大同电力机车有限责任公司、太原轨道交通装太原轨道交通装备有限责任公司备有限责任公司、永济新时速电机电器有限责任公司永济新时速电机电

83、器有限责任公司、济南轨道交通装备有限、济南轨道交通装备有限责任公司责任公司、西安轨道交通装备有限责任公司西安轨道交通装备有限责任公司、兰州金牛轨道交通装备有限责任、兰州金牛轨道交通装备有限责任公司公司、中国北车集团大连机车研究所有限公司中国北车集团大连机车研究所有限公司、青岛四方车辆研究所有限公司、青岛四方车辆研究所有限公司、北京北车物流发展有限责任公司、北京北车物流发展有限责任公司、中车进出口有限责任公司。、中车进出口有限责任公司。43知识分析v中国南车集团v戚墅堰(江苏常州市)v骨干院校厂家厂家44知识分析v一、一、交流传动技术交流传动技术(国铁、地铁国铁、地铁)1.高速列车牵引传动装置的

84、特殊要求高速列车牵引传动装置的特殊要求高速列车在高速下运行,其基本阻力大大增加,尤其是空气阻力与速度成二次函数关系,其功率与速度成三次函数关系,因此,必须具备大功率的牵引动力。高速列车牵引传动装置的特殊要求是:大的额定输出功率。牵引电机重量轻,易维修,耐恶劣环境条件。速度控制方便(同等阻力矩下,调速)。电机的转矩速度特性较陡,可抑制空转,提高高速下粘着利用。电机无换向,不会引起电气、机械损耗,无环火故障。v2.交交直直交变换系统交变换系统交直交变换系统是将单相交流电通过整流转变为直流电,又通过逆变器将直流电转变为可改变频率与电压的三相交流电,供交流牵引电机牵引所用,高速列车的交流传动系统与一般

85、工业领域的变流装置相比,有其技术上的特点:调速范围宽,可从0速度一直到最高速度300km/h以上,而且调频连续无冲击。控制特性全面。从恒功控制到恒转矩控制,再到自然特性区控制,均可实现。有良好的快速动态响应特性。能适应空转,打滑、跳弓、离线等各种网压波动。输出电压波形质量良好,能尽量减少谐波分量,功率因数可接近为1.0。牵引与再生制动可频繁转换。效率高、可靠性好。重量轻、体积小、耐振、可接近性好。在交流传动系统中,采用异步牵引电机越来越成为发展主流。自换向同步交流电机最大的优点是变流器控制装置比较简单,控制同步电机的GTO晶闸管逆变器可靠、成本低,但同步交流电机仍存在换向机构但同步交流电机仍存

86、在换向机构(滑环及电枢绕组)、其体积其体积和重量相对异步电机要大和重量相对异步电机要大,而且维修仍有困难。而且维修仍有困难。而异步牵引电机没有换向器,结构简单,体积小,重量轻,功率/重量比高,可实现电机无维修,因此更受欢迎。尤其是逆变器技术的进步,新型电力电子功率元件的发展,为异步电机广泛采尤其是逆变器技术的进步,新型电力电子功率元件的发展,为异步电机广泛采用提供了优越条件。用提供了优越条件。v3.牵引电机悬挂及机械传动方式牵引电机悬挂及机械传动方式传统的牵引电机采用轴悬式轴悬式架承在轮对车轴上(也叫抱轴式),这种方式缺点是电机全部重量支承在车轴上,增大簧下质量,引起轮轨冲击振动,恶化电机工作

87、条件引起轮轨冲击振动,恶化电机工作条件。高速列车的牵引电机可采用三种悬挂方式:架悬式:架悬式:一般动力分散式均采用架悬式。优点是:结构简单,电机悬挂在转向架构架横梁侧面,用齿形联轴器与车轴齿轮箱联接。但这种方式仅适用于单轴功率较小的牵引电机,径向、轴向位移较小(12mm以内)。万向轴体悬式万向轴体悬式:牵引电机悬挂在车体下,通过三滚子万向轴与齿轮箱相连,这种方式优点是传递功率较大,万向轴可传递8000Nm的扭矩,缺点是万向轴要求很高制造精度。轮对空心轴半体悬式轮对空心轴半体悬式:该系统将牵引电机、齿轮传动系统和传递转矩的内外双空心轴及制动盘、轮对组装成一体,构成驱动制动单元。其优点是空心轴与车

88、轴间径向间隙可补偿电机相对位移,但这种装置要求很高精度,必须先套内外空心轴于车轴上,再压装车轮。三种悬挂方式都已成功地采用在各型高速列车上。三种悬挂方式都已成功地采用在各型高速列车上。九、我国铁路机车车辆现代化的关键技术九、我国铁路机车车辆现代化的关键技术45知识分析我国铁路机车车辆现代化的关键技术我国铁路机车车辆现代化的关键技术v二、二、复合制动技术:复合制动技术:1、空气制动;2、电制动(能耗制动、再生制动)v1、电源反接制动:为电动机电动机状态(磁通未变、电枢电流反向);所以T与n反向。n为0时将反转。v2、能耗制动:切断切断外部电源电源,保持原磁通方向供给,因有感生电势,则为发电机状态

89、;因T与n反向,制动至n为0止。v转子外接电阻消耗发电状态发电状态产生的电能。v3、再生制动:仍由三相电源提供旋转磁场n。,但通过变频器调节使n-n。0,则为发电状态。此时为并网发电的异步v发电机发电机。只要有感生电势大于供电电压即可。v 此系统需要准确的检测转子转速此系统需要准确的检测转子转速n,以控制转速差,以控制转速差n-n。;v三、三、高性能转向架技术高性能转向架技术v1.高速转向架必须具备的动力学特性高速运行稳定性:通常被称为蛇行稳定性蛇行稳定性。它不但影响列车的平稳性,而且也会导致脱轨脱轨,危及运行安全。舒适性:即走行部振动振动平稳性对车辆内旅客的反映。走行安全性:因轮/轨作用力不

90、当而产生脱轨的可能性。曲线通过性能:是指不应在通过曲线时对轨道和转向架产生不利的静态和动态作用力。高速转向架的关键技术是一系悬挂系统及二系悬挂系统的优化设计及制造。2.一系悬挂系统一系悬挂系统的轴箱定位刚度和簧下质量对直线运动稳定性有较大影响。另外,车轮踏面等效锥度,轴距等对车辆临界速度也有一定影响,为了实现轴箱在纵向和横向的合理定位刚度,同时减轻簧下质量,日本、法国、德国都在高速转向架设计中采用各种型式结构的轴箱定位装置,各家均有不同的观点。但最终还应通过线路试验来证明设计的合理性。不同的设计是针对性地解决不同的动力学特性问题,力求在整体性能上达到好的效果。3.二系悬挂系统空气弹簧作为二系悬

91、挂系统的关键部件,成功地解决了车体振动问题,特别是垂向振动及乘坐舒适性问题。空气弹簧的设计经历了从约束膜式发展到自由膜式过程。空气弹簧内部节流孔也从初期固定式发展为可变式。在发展无摇枕转向架后,空气弹簧的横向刚度降低,水平变位可大于100mm,各种形式的空簧设计都有不同的技巧,46知识分析我国铁路机车车辆现代化的关键技术我国铁路机车车辆现代化的关键技术四、四、轻量化技术轻量化技术五、五、外型的空气动力学设计技术外型的空气动力学设计技术六、列车的控制、监测和诊断技术六、列车的控制、监测和诊断技术七、七、车间密接式连接技术车间密接式连接技术八、八、车厢密封减噪及集便排污技术车厢密封减噪及集便排污技

92、术九、九、倾摆式车体技术倾摆式车体技术十、十、受电弓技术受电弓技术47知识分析第一章第一章电力机车电传动电力机车电传动v一、电气化铁道供电简介一、电气化铁道供电简介48知识分析二、电传动基础简介二、电传动基础简介v、直流与交流之分、直流与交流之分v直流直流:特征:(定子与转子的分工)磁场是否旋转旋转;磁场定子v定子磁场是天然磁场,还是电磁场?(电磁场电磁场的目的:控制用)v电机有两个电路:定子和转子电路,两个电流之比较v 由此产生的缺陷;电流烧换向器、磨孙、电压使换向片绝缘击穿v 直流发电机与直流电动机的电路区别与互换v 直流发电机与直流电动机的公式区别v(单相与三相单相与三相、直流电动机原理

93、视频;动、静电路的接触;换向问题直流电动机原理视频;动、静电路的接触;换向问题)v交流交流:旋转旋转;磁场v定子和转子电路,两个电流之比较v单相与三相单相与三相vvE=CNv、同步与异步之分、同步与异步之分v以电机为例:力矩v左右两部分存在比例关系,同步;否则为异步v 虚拟的(静止的),控制输出的设备v 虚拟的转速与输出的转速的关系v、电动机与发电机之分、电动机与发电机之分v电机内部结构无变化,区别在外电路;能量转换方式不同 目的不同;功能还可互换;公式的组成因子的功能:v、机车电传动概念、机车电传动概念:内燃机车(三相同步交流发电机、直流牵引电动机、交流牵引电动机)v 电力机车:交直、交直交

94、49知识分析视频v1、(6。2)直流电机原理v2、(7)受电弓v3、(8、9)旋转磁场50知识分析51知识分析52知识分析三、动力性能比较简介三、动力性能比较简介v内燃机、交流异步电动机、直流电动机性能比较53知识分析四、运行中的牵引控制四、运行中的牵引控制v变矩、调速(爬坡、转弯)v、直流牵引电机:调压调速、自动调矩v供电源分析:电压一定电压一定v 工作变换要求:启动时恒流恒流供电;启动后恒压恒压供电。v工作特性工作特性分析:v 自适应自适应特性(输入一定):恒压工作(平衡态)恒压工作(平衡态);速度变化(非恒功率,转速越低 v 吸收功率越大)Me-n曲线(或曲线)v牵引牵引特性:一族对应不

95、同电压值的曲线 v 调速调速特性:韶山电力机车(手柄手柄动作对应电压值变化对应电压值变化),改变电压(33级);磁场削弱磁场削弱!(3!(3级级) )。v 调矩调矩特性:调电压v 启动启动特性:连续连续电压v实现方法:大功率可控硅整流可控硅整流(主电路少动)变压,连续平滑无级调压平滑无级调压,v 单相波动大;v 额定电压以上削磁调速(额定电压以下变压调速),n,I都增加,电机电机v转速转速是通过电磁功率电磁功率或损耗功率损耗功率控制得到改变的(能量)控制得到改变的(能量),v内燃机传动用削磁调速结果?54知识分析运行中的牵引控制运行中的牵引控制v、交流牵引电机v变压调矩;v变频调速。55知识分

96、析我国铁路机车车辆现代化的关键技术我国铁路机车车辆现代化的关键技术v一、一、交流传动技术交流传动技术(国铁、地铁国铁、地铁)v二、二、复合制动技术:复合制动技术:1、空气制动;2、电制动(能耗制动、再生制动)v三、三、高性能转向架技术高性能转向架技术v四、四、轻量化技术轻量化技术v五、五、外型的空气动力学设计技术外型的空气动力学设计技术v六、列车的控制、监测和诊断技术(温州动车事故;技术问题、管理问题)六、列车的控制、监测和诊断技术(温州动车事故;技术问题、管理问题)v七、七、车间密接式连接技术车间密接式连接技术v八、八、车厢密封减噪及集便排污技术车厢密封减噪及集便排污技术九、九、倾摆式车体技

97、术倾摆式车体技术v十、十、受电弓技术受电弓技术56知识分析第一章第一章蒸汽机车蒸汽机车第一章第一章蒸汽机车蒸汽机车第一章第一章蒸汽机车蒸汽机车57知识分析概念v蒸汽机车是利用蒸汽机把煤的热能变成机械能而运行的一种机车。蒸汽机车产生动力的主要方式是通过机械或人力把煤放入机车锅炉火箱内的炉床上燃烧,产生的热能经过火箱板、拱砖管壁和锅胴部的大小烟管使锅炉内的水蒸发成为水蒸汽,然后将蒸汽由导汽管经调整阀导入汽缸,利用它的热能和膨胀力,推动活塞(鞲鞴)移动,蒸汽由汽缸活塞的前后两侧交替进入,并将废汽按一定规律排出,使活塞往复运动,再经过活塞杆、十字头、摇杆和曲柺销等传动装置推动动轮作回转运动,从而使机车

98、运行。蒸汽机车上需要携带一定数量的煤和水,因此运行一段距离后要加水加煤。58知识分析概念59知识分析1763年,法国陆军的技术军官古诺希望将蒸汽动力用于拉动兵年,法国陆军的技术军官古诺希望将蒸汽动力用于拉动兵工厂生产一种炮身由生铁铸成的沉重的大炮,工厂生产一种炮身由生铁铸成的沉重的大炮,1769年,古诺制成了年,古诺制成了他设想中的蒸汽动力车。不过它的速度才有每小时四千米,并且由他设想中的蒸汽动力车。不过它的速度才有每小时四千米,并且由于锅炉里的蒸汽用完了,蒸汽动力车走了大约于锅炉里的蒸汽用完了,蒸汽动力车走了大约15分钟就停了下来,分钟就停了下来,但是这个伟大的尝试揭开了人类探索蒸汽机车的序

99、幕。但是这个伟大的尝试揭开了人类探索蒸汽机车的序幕。1804年英国的特里维西克制造出了第一台在轨道上行驶的蒸汽年英国的特里维西克制造出了第一台在轨道上行驶的蒸汽机车。机车。1814年斯蒂芬森制作的第一台名为年斯蒂芬森制作的第一台名为“布鲁克布鲁克”号的机车开始号的机车开始运行,这台机车有两个汽缸、一只运行,这台机车有两个汽缸、一只2.5米长的锅炉,有凸缘车轮防止米长的锅炉,有凸缘车轮防止打滑,它可以拉着打滑,它可以拉着8节矿车,载重节矿车,载重30吨,以每小时吨,以每小时6.4千米的速度前千米的速度前进,这是被认为第一台成功的机车。第一次运行时,煤矿上居民看进,这是被认为第一台成功的机车。第一

100、次运行时,煤矿上居民看到蒸汽机车的烟囱直往外喷火,就给它取了一个名字叫到蒸汽机车的烟囱直往外喷火,就给它取了一个名字叫“火车火车”。1829年斯蒂芬森父子设计建造的,并在英国的蒸汽机车比赛中获奖年斯蒂芬森父子设计建造的,并在英国的蒸汽机车比赛中获奖的的“火箭火箭”号蒸汽机车,已经具有了现代蒸汽机车的基本构造特征。号蒸汽机车,已经具有了现代蒸汽机车的基本构造特征。第一节第一节概概述述60知识分析61知识分析1830年以后年以后,美国以及其他一些国家先后开始制造和使美国以及其他一些国家先后开始制造和使用蒸汽机车。用蒸汽机车。1831年,美国土木工程师杰维斯首次在机车前年,美国土木工程师杰维斯首次在

101、机车前部试装一台引导转向架,使机车能够在弯道上安全行驶;部试装一台引导转向架,使机车能够在弯道上安全行驶;1836年美国坎贝尔设计了一台两轴引导转向架两轴联动的机年美国坎贝尔设计了一台两轴引导转向架两轴联动的机车,但这一设计并不成功,直到同时代的机械工程师哈里森车,但这一设计并不成功,直到同时代的机械工程师哈里森进行了改进后才成为完善的蒸汽机车。不久这台机车便成为进行了改进后才成为完善的蒸汽机车。不久这台机车便成为美国的标准型机车,并命名为美国的标准型机车,并命名为“美国人美国人”,被广泛应用到,被广泛应用到19世纪世纪90年代。年代。1884年瑞士人年瑞士人A马利特发明关节复胀式机车,马利特

102、发明关节复胀式机车,这种机车牵引力大,曲线通过能力强,这种机车牵引力大,曲线通过能力强,1904年美国引进并在年美国引进并在山区使用了马勒型机车,后改为单胀式。山区使用了马勒型机车,后改为单胀式。第一节第一节概概述述62知识分析中国在中国在1881年唐胥铁路通车时成功试制了一台轴式为年唐胥铁路通车时成功试制了一台轴式为0-3-0的蒸汽机车,机车全长的蒸汽机车,机车全长18英尺英尺8英寸英寸,命名为命名为“中国火箭号中国火箭号”,可是中国工人却在机车两侧各刻一条龙,因而把它叫做可是中国工人却在机车两侧各刻一条龙,因而把它叫做“龙号龙号”机车。新中国于机车。新中国于1952年制成第一台货运蒸汽机车

103、,定年制成第一台货运蒸汽机车,定名解放型,轴式为名解放型,轴式为1-4-1,不久又制造成功胜利型客运蒸汽机,不久又制造成功胜利型客运蒸汽机车,轴式为车,轴式为2-3-1。后来解放型改进设计成建设型蒸汽机车,。后来解放型改进设计成建设型蒸汽机车,胜利型经改进设计成人民型蒸汽机车。中国还自行设计制造胜利型经改进设计成人民型蒸汽机车。中国还自行设计制造了大功率干线蒸汽机车了大功率干线蒸汽机车前进型蒸汽机车,轴式为前进型蒸汽机车,轴式为1-5-1,成为二十世纪六七十年代中国铁路的主型货运蒸汽机车。成为二十世纪六七十年代中国铁路的主型货运蒸汽机车。第一节第一节概概述述63知识分析蒸汽机车虽然经过了蒸汽机

104、车虽然经过了100多年的发展,但是其多年的发展,但是其运用热效率只运用热效率只有有6左右,左右,加上保养维修量大、污染严重、日运行里程短,牵加上保养维修量大、污染严重、日运行里程短,牵引力和功率不及内燃机车和电力机车。美国于引力和功率不及内燃机车和电力机车。美国于1960年、英国于年、英国于1968年、法国于年、法国于1972年、日本于年、日本于1975年、德国和前苏联均于年、德国和前苏联均于1977年相继停止使用蒸汽机车。二十世纪六十年代末,世界上年相继停止使用蒸汽机车。二十世纪六十年代末,世界上仍然使用蒸汽机车作商业运作的国家已寥寥无几。到了二十世仍然使用蒸汽机车作商业运作的国家已寥寥无几

105、。到了二十世纪末,蒸汽机车在北美洲及欧洲基本上已被完全淘汰,只在特纪末,蒸汽机车在北美洲及欧洲基本上已被完全淘汰,只在特别为铁道迷及游客安排的路线上行走。别为铁道迷及游客安排的路线上行走。在中国,某些地区煤炭的价格比石油低很多,使蒸汽机车仍在中国,某些地区煤炭的价格比石油低很多,使蒸汽机车仍然有使用价值。中国曾经是全球最后一个制造大型蒸汽机车的然有使用价值。中国曾经是全球最后一个制造大型蒸汽机车的国家,国家,1988年大同机车厂才停止生产蒸汽机车,中国于年大同机车厂才停止生产蒸汽机车,中国于1992年年停止使用蒸汽机车。蒸汽机车逐渐完成了它的历史使命,以它停止使用蒸汽机车。蒸汽机车逐渐完成了它

106、的历史使命,以它慢慢的速度向博物馆开去,铁路运输开始了电力机车和内燃机慢慢的速度向博物馆开去,铁路运输开始了电力机车和内燃机车的新时代。车的新时代。第一节第一节概概述述64知识分析一、蒸汽机车的分类和表示法一、蒸汽机车的分类和表示法(一)按用途分类(一)按用途分类1、客运客运机车:要求能高速平稳地运行,其机车:要求能高速平稳地运行,其动轮直径动轮直径较大,较大,并在前方装设二轴导轮转向架,如并在前方装设二轴导轮转向架,如人民型人民型和和胜利型胜利型机车。机车。2、货运机车货运机车:要有较大的牵引力和粘着重量,:要有较大的牵引力和粘着重量,动轮较多动轮较多,动轮直径较小,汽缸直径较大。在动轮的前

107、方装有单轴导轮动轮直径较小,汽缸直径较大。在动轮的前方装有单轴导轮转向架,如转向架,如前进型前进型和和建设型建设型等机车。等机车。3、调车机车调车机车:我国铁路没有专门用于调车的蒸汽机车。为:我国铁路没有专门用于调车的蒸汽机车。为便于通过道岔及小半径曲线,要求调车机车的固定轴距较短;便于通过道岔及小半径曲线,要求调车机车的固定轴距较短;为了前后了望方便和有足够的牵引力,调车机车应有较短的为了前后了望方便和有足够的牵引力,调车机车应有较短的车身和直径较小的车轮。车身和直径较小的车轮。65知识分析一、蒸汽机车的分类和表示法一、蒸汽机车的分类和表示法(二)接车轴配列分类(二)接车轴配列分类按照车轴配

108、列分类是将机车的导轴、动轴和从轴的数按照车轴配列分类是将机车的导轴、动轴和从轴的数量用阿拉伯数字依次来表示。例如:量用阿拉伯数字依次来表示。例如:前进型前进型机车,其轴列式为机车,其轴列式为151,具有一根,具有一根导导轴、五轴、五根根动轴动轴和一根和一根从从轴;轴;胜利型胜利型机车,其轴列式为机车,其轴列式为231,具有两根导轴、三,具有两根导轴、三根动轴和一根从轴;根动轴和一根从轴;工建型工建型机车,其轴列式为机车,其轴列式为030,只有三根动轴,没,只有三根动轴,没有导轴和从轴。有导轴和从轴。66知识分析一、蒸汽机车的分类和表示法一、蒸汽机车的分类和表示法(三)机车标记(三)机车标记机车

109、标记用来标明机车型别、主要特征和机车号码,机车标记用来标明机车型别、主要特征和机车号码,每每一台机车都有一个唯一的标记。一台机车都有一个唯一的标记。蒸汽机车标记由三部分组成:机车型别由汉语拼音字母蒸汽机车标记由三部分组成:机车型别由汉语拼音字母表示、主要特征的辅助记号由数字下标表示,机车号码由数表示、主要特征的辅助记号由数字下标表示,机车号码由数字表示。例如字表示。例如JF62105,SL596,QJ10167知识分析二、蒸汽机车的基本结构二、蒸汽机车的基本结构蒸汽机车由锅炉、机械、走行、煤水车四个主要部分组蒸汽机车由锅炉、机械、走行、煤水车四个主要部分组成,成,如图如图1-1-1。1、锅炉部

110、:燃料在炉床上燃烧,使锅水吸收燃料放出的热、锅炉部:燃料在炉床上燃烧,使锅水吸收燃料放出的热能变为具有一定压强的蒸汽,并将蒸汽贮存在锅炉中以备使用。能变为具有一定压强的蒸汽,并将蒸汽贮存在锅炉中以备使用。2、机械部:通过蒸汽在汽机内的工作,将热能变为机械能,、机械部:通过蒸汽在汽机内的工作,将热能变为机械能,以带动机车动轮转动。以带动机车动轮转动。3、走行部:承担机车上部重量,将机械部所作的功变为牵、走行部:承担机车上部重量,将机械部所作的功变为牵引力使列车运行,并保证机车顺利通过曲线。引力使列车运行,并保证机车顺利通过曲线。4、煤水车:装载煤、水、油和存放机车工具及备品的处所。、煤水车:装载

111、煤、水、油和存放机车工具及备品的处所。68知识分析三、蒸汽机车的简单工作过程三、蒸汽机车的简单工作过程蒸汽机车的蒸汽机车的简单工作过程如下(简单工作过程如下(如图如图):):燃料在机车锅炉火箱内的炉床上燃烧,产生的热能经锅燃料在机车锅炉火箱内的炉床上燃烧,产生的热能经锅板及大小烟管传给锅水成为蒸汽,并贮存在锅炉内部。使用板及大小烟管传给锅水成为蒸汽,并贮存在锅炉内部。使用时由导汽管导入汽缸内,推动鞲鞴时由导汽管导入汽缸内,推动鞲鞴鞲鞴鞲鞴(gubi)移动。推动动移动。推动动轮作回转运动使机车运行。轮作回转运动使机车运行。在汽缸内工作完了的废汽,由安装在烟箱内的废汽喷管在汽缸内工作完了的废汽,由

112、安装在烟箱内的废汽喷管排出。通过废汽的引射作用,把烟箱内的燃烧气体一并由烟排出。通过废汽的引射作用,把烟箱内的燃烧气体一并由烟筒排入大气,同时烟箱内造成部分真空,空气就由炉床的下筒排入大气,同时烟箱内造成部分真空,空气就由炉床的下部继续不断地补充进来,以保证火层的良好燃烧。这样,就部继续不断地补充进来,以保证火层的良好燃烧。这样,就使汽机的工作和锅炉的工作相结合,形成自动通风调节作用。使汽机的工作和锅炉的工作相结合,形成自动通风调节作用。69知识分析四、蒸汽机车的主要技术参数四、蒸汽机车的主要技术参数(一)主要技术参数,见(一)主要技术参数,见表表1-1-1(二)轮周牵引力和粘着牵引力(二)轮

113、周牵引力和粘着牵引力机车轮周牵引力是由机车动力装置传给机车动轮以旋机车轮周牵引力是由机车动力装置传给机车动轮以旋转力矩,通过动轮与钢轨的相互作用在轮周上产生的切向转力矩,通过动轮与钢轨的相互作用在轮周上产生的切向反力。反力。轮轨之间的相互作用称为粘着作用。机车牵引力受动轮轨之间的相互作用称为粘着作用。机车牵引力受动轮粘着条件的限制。受粘着条件限制而得到的牵引力,称轮粘着条件的限制。受粘着条件限制而得到的牵引力,称为粘着牵引力为粘着牵引力Fu,其值等于机车粘着重量,其值等于机车粘着重量Pu与粘着系数与粘着系数uj的乘积,即:的乘积,即:70知识分析四、蒸汽机车的主要技术参数四、蒸汽机车的主要技术

114、参数(三)计算速度及计算牵引力(三)计算速度及计算牵引力蒸汽机车的最低计算速度及最大计算牵引力,如蒸汽机车的最低计算速度及最大计算牵引力,如表表1-1-2所列。所谓最低计算速度,是指计算牵引重量所列。所谓最低计算速度,是指计算牵引重量时,列车在限制坡道上运行的最低允许速度(包括动时,列车在限制坡道上运行的最低允许速度(包括动能闯坡的坡顶速度)。能闯坡的坡顶速度)。(四)起动牵引力(四)起动牵引力机车牵引列车起动时,所能发挥的最大轮周牵引机车牵引列车起动时,所能发挥的最大轮周牵引力称为机车起动牵引力。前进型机车计算起动牵引力力称为机车起动牵引力。前进型机车计算起动牵引力为为284000N,建设型

115、为,建设型为223000N。71知识分析五、世界蒸汽机车发展简介五、世界蒸汽机车发展简介1804年英国人理查德年英国人理查德特里维西克制造出世界上第一特里维西克制造出世界上第一台在轨道上行驶的蒸汽机车;台在轨道上行驶的蒸汽机车;1814年,英国的斯蒂芬森制造出一台年,英国的斯蒂芬森制造出一台5吨重的吨重的“皮靴皮靴”号蒸汽机车,这通常被认为第一台成功的蒸汽机车。号蒸汽机车,这通常被认为第一台成功的蒸汽机车。1825年年9月月27日当第一列由斯蒂芬森设计的日当第一列由斯蒂芬森设计的“运动号运动号”机车牵引的列车运载机车牵引的列车运载450名旅客,以名旅客,以24千米小时的速千米小时的速度从达灵顿

116、驶到斯托克时,铁路运输事业就从此诞生了。度从达灵顿驶到斯托克时,铁路运输事业就从此诞生了。1829年曾举行一次比赛,参加比赛的有三台机车,年曾举行一次比赛,参加比赛的有三台机车,斯蒂芬森驾驶着他的斯蒂芬森驾驶着他的“火箭号火箭号”机车以每小时机车以每小时58公里的速公里的速度行驶了度行驶了100公里,战胜了对手公里,战胜了对手“桑士巴里号桑士巴里号”和和“新奇新奇号号”,取得了优胜。取得了优胜。72知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1、中国第一台蒸汽机车、中国第一台蒸汽机车1881年当时的开平矿务局几经波折终于得到清政府的恩年当时的开平矿务局几经波折终于得到清政府的恩准,

117、修筑一条由开平至胥各庄,长约准,修筑一条由开平至胥各庄,长约11公里的运煤铁路公里的运煤铁路唐胥铁路。唐胥铁路。在修路的同时,矿务局的英籍工程师金达在修路的同时,矿务局的英籍工程师金达(C.W.Kinder)指导工人利用废旧锅炉、卷扬机铁轮和井架钢梁制造了一台指导工人利用废旧锅炉、卷扬机铁轮和井架钢梁制造了一台简陋的蒸汽机车(简陋的蒸汽机车(如图如图)。)。由于朝廷明令禁止使用机车,这台机车暂时没有运行。由于朝廷明令禁止使用机车,这台机车暂时没有运行。所以唐胥铁路所以唐胥铁路1881年底竣工后一度只能以驴马牵引运煤车,年底竣工后一度只能以驴马牵引运煤车,史称史称“马车铁路马车铁路”。73知识分

118、析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介2、“龙龙”号机车号机车1882年由于开平煤矿的产量由年由于开平煤矿的产量由1881年的年的3600吨增加到吨增加到38000吨,马拉驴拖实在力不胜任,金达重新设计和指导吨,马拉驴拖实在力不胜任,金达重新设计和指导制造了又一台机车,这台车设计规范、制作精良,远胜于制造了又一台机车,这台车设计规范、制作精良,远胜于第一台,甚至可以与同时代的外国机车相媲美。第一台,甚至可以与同时代的外国机车相媲美。当时的开平矿务局英籍总工程师薄内当时的开平矿务局英籍总工程师薄内(R.R.Burnett)之之妻仿照斯蒂芬森妻仿照斯蒂芬森1829年设计的著名机车年设计

119、的著名机车“Rocket”号为之号为之命名为命名为“RocketofChina”,意即,意即“中国火箭中国火箭”号。参与号。参与制造的中国工匠又在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙,制造的中国工匠又在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙,因此又称因此又称“龙龙”号机车号机车。“龙龙”号机车长号机车长18英尺英尺8英寸英寸(约约合合5.7米米),轴式为,轴式为0-3-0(1-2-0)。)。74知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介“龙龙”号机车行驶了不久便被命令停驶,因为消息传到号机车行驶了不久便被命令停驶,因为消息传到了北京,了北京,“都中言官复连奏弹劾,谓机车直驶,震动东陵,都中

120、言官复连奏弹劾,谓机车直驶,震动东陵,且喷出黑烟,有伤禾稼。奉旨查办,被勒令禁驶且喷出黑烟,有伤禾稼。奉旨查办,被勒令禁驶”。由于清政府刚刚建立的北洋海军舰艇急需燃料煤,经过由于清政府刚刚建立的北洋海军舰艇急需燃料煤,经过开平矿务局和李鸿章的疏通斡旋,开平矿务局和李鸿章的疏通斡旋,“龙龙”号机车恢复开行,号机车恢复开行,以后便一直在使用,直到从英国运来了两个车头。以后便一直在使用,直到从英国运来了两个车头。“龙龙”号机车退役后曾存放在北京府右街交通陈列馆,号机车退役后曾存放在北京府右街交通陈列馆,当时还可以生火行驶,以供观览。当时还可以生火行驶,以供观览。1937年日本侵略者占领北年日本侵略者

121、占领北京后,将该馆迁移到和平门内的一条胡同里,以后这台中国京后,将该馆迁移到和平门内的一条胡同里,以后这台中国制造的著名机车便离奇地失踪了。制造的著名机车便离奇地失踪了。75知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介3、“0”号机车号机车1882年年10月,中国第一次从英国纽卡斯尔的史蒂芬森月,中国第一次从英国纽卡斯尔的史蒂芬森机车厂购进了两台机车,由于它机身上有一个大大的机车厂购进了两台机车,由于它机身上有一个大大的“0”字,人们便把它称为字,人们便把它称为“0”号机车号机车。“0”号机车没有导轮和从轮,只有两对动轮,车轴排列号机车没有导轮和从轮,只有两对动轮,车轴排列为为0-

122、2-0式,动轮直径为式,动轮直径为812.8毫米。毫米。它们比较幸运,有识之士将其中一辆保存下来了,成它们比较幸运,有识之士将其中一辆保存下来了,成为中国乃至世界现存古老的机车之一。为中国乃至世界现存古老的机车之一。“0”号机车是我国珍贵的文物,号机车是我国珍贵的文物,1985年曾飘洋过海,被年曾飘洋过海,被送往日本在万国博览会上展出。送往日本在万国博览会上展出。76知识分析“0”号机车号机车77知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1949年,中国可统计的机车有年,中国可统计的机车有4069台,分别出自台,分别出自9个国个国家的家的30多家工厂,机车型号多达多家工厂,机车型

123、号多达198种,难怪人称中国是种,难怪人称中国是“万国机车博物馆万国机车博物馆”。1949年中华人民共和国成立后,随着铁路运输事业的迅年中华人民共和国成立后,随着铁路运输事业的迅速发展,对机车的需要日益增加。速发展,对机车的需要日益增加。1950年朝鲜战争的战火又年朝鲜战争的战火又逐渐燃烧到我国鸭绿江边,刚刚获得新生的新中国铁路机车逐渐燃烧到我国鸭绿江边,刚刚获得新生的新中国铁路机车制造工业面临巨大的挑战,国内经济建设和抗美援朝的国际制造工业面临巨大的挑战,国内经济建设和抗美援朝的国际主义义务都需要铁路尽快加大运能,提供更多的火车头多拉主义义务都需要铁路尽快加大运能,提供更多的火车头多拉快跑。

124、在这种情况下,中央人民政府铁道部决定依据现有条快跑。在这种情况下,中央人民政府铁道部决定依据现有条件,尽快修复组装一批战争时期报废机车投入使用,弥补紧件,尽快修复组装一批战争时期报废机车投入使用,弥补紧缺,同时立即开展研究仿造外国机车,力争在较短时间内形缺,同时立即开展研究仿造外国机车,力争在较短时间内形成生产能力,使我国铁路牵引动力有较大提高。成生产能力,使我国铁路牵引动力有较大提高。78知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介4、“解放解放”型机车型机车从从1950年到年到1952年末,青岛四方机车工厂抓紧修复组年末,青岛四方机车工厂抓紧修复组装了首批装了首批20台蒸汽机车

125、。台蒸汽机车。铁道部将这批铁道部将这批1-4-1轴式机车定为轴式机车定为“1型(音:摩科,注音符号),编号型(音:摩科,注音符号),编号2101-2120号,号,1959年变更机车型号后改称为年变更机车型号后改称为“解放解放”型,代号型,代号JF。“2101号号”是这批机车的首台,是这批机车的首台,它于它于1950年年9月修复完月修复完毕,正逢新中国成立一周年前夕,滕代远部长亲自批准命名毕,正逢新中国成立一周年前夕,滕代远部长亲自批准命名为为“国庆周年号国庆周年号”(简称(简称国庆号国庆号),镌刻铜匾镶在车身上,),镌刻铜匾镶在车身上,向祖国献上了一份厚礼。尽管不是真正意义上我国自己制造向祖国

126、献上了一份厚礼。尽管不是真正意义上我国自己制造的第一台火车头,但在很长时间内还是被人们亲切地称为的第一台火车头,但在很长时间内还是被人们亲切地称为“国产第一台国产第一台”79知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1952年年7月,四方机车车辆工厂制造出新中国第一台蒸月,四方机车车辆工厂制造出新中国第一台蒸汽机车,汽机车,“解放解放”型型2121号号,构造速度,构造速度80km/h,全长(机车,全长(机车加煤水车)加煤水车)22634mm。这种机车随后成批生产,到。这种机车随后成批生产,到1960年年“解放解放”型停止生产时,共制造了型停止生产时,共制造了455台。台。5、建设

127、型机车、建设型机车1956年,大连机车车辆工厂在解放型机车的基础上,又年,大连机车车辆工厂在解放型机车的基础上,又进行现代化改造,设计了进行现代化改造,设计了建设型建设型干线货运蒸汽机车,代号干线货运蒸汽机车,代号JS,并于,并于1957年试制出第一台。该机车性能有了较大地提高,年试制出第一台。该机车性能有了较大地提高,达到较先进的水平。构造速度达到较先进的水平。构造速度85km/h,全长(机车加煤水车),全长(机车加煤水车)23337mm。模数牵引力。模数牵引力250千牛,轴式千牛,轴式1-4-1。建设型到。建设型到1988年止,共生产年止,共生产1916台。台。80知识分析六、我国蒸汽机车

128、发展简介六、我国蒸汽机车发展简介6、胜利型机车、胜利型机车1956年四方机车车辆工厂试制出第一台年四方机车车辆工厂试制出第一台胜利型胜利型客运客运蒸汽机车,代号蒸汽机车,代号SL。构造速度。构造速度110km/h,全长(机车加,全长(机车加煤水车)煤水车)22618mm,轴式为,轴式为2-3-1。这种机车到这种机车到1959年停止生产时,共制造了年停止生产时,共制造了151台。台。胜利型干线客运蒸汽机车投入运用后,使长途直达胜利型干线客运蒸汽机车投入运用后,使长途直达旅客列车扩大了编组,客车数量由旅客列车扩大了编组,客车数量由9辆增至辆增至13辆,取得辆,取得了很好的社会经济效益。了很好的社会

129、经济效益。81知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介7、人民型机车、人民型机车1957年,大连工厂对胜利型进行了现代化改造,年,大连工厂对胜利型进行了现代化改造,命名为人民型,代号命名为人民型,代号RM。机车全长。机车全长23252毫米,构造毫米,构造速度每小时速度每小时110公里。模数牵引力公里。模数牵引力177千牛,轴式千牛,轴式2-3-1。1958年起由四方工厂试制生产,年起由四方工厂试制生产,1966年停止生产,年停止生产,共制造共制造258台。台。1001号号为四方机车车辆厂于为四方机车车辆厂于1958年年4月生产的第一月生产的第一台人民型机车台人民型机车,人民型机

130、车的动轮直径,人民型机车的动轮直径1750毫米,是毫米,是国产机车中最大的。国产机车中最大的。82知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介8、前进型机车、前进型机车1956年年9月,中国自己设计的第一台干线货运蒸汽月,中国自己设计的第一台干线货运蒸汽机车在大连机车车辆厂终于试制成功。当时定名为机车在大连机车车辆厂终于试制成功。当时定名为和平和平型型(代号(代号HP),),“文化大革命文化大革命”期间又改为期间又改为反帝型反帝型(代(代号号FD),1971年再改为年再改为前进型前进型,代号,代号QJ。前进(前进(QJ)型)型0001号号蒸汽机车是大连机车车辆厂蒸汽机车是大连机车车

131、辆厂1956年制造的中国第一台年制造的中国第一台4轴煤水车的干线货运机车,轴煤水车的干线货运机车,轴列式轴列式1-5-1,全长全长26.10米米,构造速度构造速度80公里公里/小时小时,模数牵模数牵引力引力33290公斤。公斤。83知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1958年到年到1961年,大同、沈阳、长春、唐山、牡年,大同、沈阳、长春、唐山、牡丹江等厂曾制造了丹江等厂曾制造了42台机车台机车(其中(其中9台为老六轴煤水车,台为老六轴煤水车,其他为四轴煤水车)。其他为四轴煤水车)。前进(前进(QJ)型)型0004号号蒸汽机车是大连机车车辆厂蒸汽机车是大连机车车辆厂195

132、8年制造的中国第一台年制造的中国第一台6轴煤水车的干线货运机车,轴煤水车的干线货运机车,轴列式轴列式1-5-1,全长全长29.29米米,构造速度构造速度80公里公里/小时小时,模数牵模数牵引力引力33290公斤。公斤。84知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介和平型(前进型)机车自和平型(前进型)机车自1956年年9月问世后,由于存月问世后,由于存在一些缺陷,没能批量生产。在一些缺陷,没能批量生产。1962年开始,大同机车厂年开始,大同机车厂开始对该机车的设计及工艺进行改进,历时开始对该机车的设计及工艺进行改进,历时2年,年,1964年年9月,经过重大改进的第一台和平型月,经

133、过重大改进的第一台和平型101号试制完成(后号试制完成(后更名为更名为前进前进101号号),这种俗称),这种俗称“新和平新和平”的车,克服了的车,克服了原有的缺陷和不足,各种技术经济指标达到了更高的标原有的缺陷和不足,各种技术经济指标达到了更高的标准,和平型机车就此定型,准,和平型机车就此定型,1965年年4月由大同机车厂开始月由大同机车厂开始批量生产。批量生产。85知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1964年大同厂成为专业制造蒸汽机车的工厂年大同厂成为专业制造蒸汽机车的工厂,对前进型,对前进型机车进行了一系列的技术改造,如锅炉改进,采用了加煤机、机车进行了一系列的技术改

134、造,如锅炉改进,采用了加煤机、推煤机推煤机,改进撒砂风管布置,改进撒砂风管布置,加装自动停车装置等。,加装自动停车装置等。前进型机车设计有四轴滑动轴承和六轴滚动轴承的两种前进型机车设计有四轴滑动轴承和六轴滚动轴承的两种煤水车,轮周功率煤水车,轮周功率2190kW,模数牵引力,模数牵引力33290kg,其中:,其中:四轴煤水车机车:机车及煤水车总长四轴煤水车机车:机车及煤水车总长26023mm,煤水车,煤水车装煤量装煤量14.5t,煤水车装水量,煤水车装水量39.5m3;六轴煤水车机车:机车及煤水车总长六轴煤水车机车:机车及煤水车总长29181mm,煤水车,煤水车装煤量装煤量21.5t,煤水车装

135、水量,煤水车装水量50m3;86知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介1988年年12月月21日,中国蒸汽机车史上一个值得载入史日,中国蒸汽机车史上一个值得载入史册的日子。这一天,中国惟一生产大功率货运蒸汽机车的册的日子。这一天,中国惟一生产大功率货运蒸汽机车的大同机车厂,在大同机车厂,在前进型前进型7207号机车号机车出厂以后,停止生产蒸出厂以后,停止生产蒸汽机车,转产内燃机车和电力机车,标志着中国机车制造汽机车,转产内燃机车和电力机车,标志着中国机车制造进入了一个新时期。进入了一个新时期。前进型到前进型到1988年停止生产,共制造年停止生产,共制造4708台,是中国货台,

136、是中国货运主型蒸汽机车。运主型蒸汽机车。87知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介9、上游型机车、上游型机车上游型上游型工矿用蒸汽机车(代号工矿用蒸汽机车(代号SY)是大连厂与唐山厂)是大连厂与唐山厂1959年联合设计的,曾命名为工农型。年联合设计的,曾命名为工农型。1960年在唐山厂制造年在唐山厂制造出第一台并作了部分修改,改名为上游型。机车全长出第一台并作了部分修改,改名为上游型。机车全长21643mm,构造速度,构造速度80km/h,轴式,轴式1-4-1。1964年转入批量生产后,唐山厂与四方厂合作,对上游年转入批量生产后,唐山厂与四方厂合作,对上游型蒸汽机车进行了改进

137、设计。改进后的机车具有性能良好、型蒸汽机车进行了改进设计。改进后的机车具有性能良好、经济实用、结构可靠的优点。唐山厂为满足厂矿企业的需要,经济实用、结构可靠的优点。唐山厂为满足厂矿企业的需要,在在1988年我国干线蒸汽机车停产后,仍继续生产至年我国干线蒸汽机车停产后,仍继续生产至1996年,年,共制造了共制造了1769台,其中一台于台,其中一台于1993年出口到美国作为蒸汽旅年出口到美国作为蒸汽旅游机车用途。此外,生产上游型蒸汽机车的工厂还有四方厂、游机车用途。此外,生产上游型蒸汽机车的工厂还有四方厂、太原厂、铜陵厂。太原厂、铜陵厂。88知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介

138、10、其他型号的蒸汽机车、其他型号的蒸汽机车(1)跃进型跃进型调车用蒸汽机车,代号调车用蒸汽机车,代号YJ。1958年济南机车年济南机车厂设计制造,厂设计制造,1961年停产,唐山、牡丹江、武昌、济南等年停产,唐山、牡丹江、武昌、济南等工厂共制造工厂共制造202台。机车全长台。机车全长18326毫米,构造速度每小时毫米,构造速度每小时60公里,模数牵引力公里,模数牵引力137千牛,轴式千牛,轴式1-3-1。(2)星火型星火型蒸汽机车是地方铁路使用的小型蒸汽机车,蒸汽机车是地方铁路使用的小型蒸汽机车,由大同工厂由大同工厂1960年设计,长春工厂试制成功,代号年设计,长春工厂试制成功,代号XH。1

139、961年停产,长春、牡丹江工厂共制造年停产,长春、牡丹江工厂共制造48台。机车全长台。机车全长13480毫米,构造速度每小时毫米,构造速度每小时25公里,模数牵引力公里,模数牵引力75千牛,千牛,轴式轴式0-4-0。89知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介(3)工建型工建型工矿及调车用蒸汽机车(代号工矿及调车用蒸汽机车(代号GJ),大连厂设计,),大连厂设计,1958年年9月太原机车厂生产出第一台。太原、成都厂生产至月太原机车厂生产出第一台。太原、成都厂生产至1961年,共制造年,共制造122台。机车全长台。机车全长9735毫米,构造速度毫米,构造速度35km/h,模数牵引

140、力,模数牵引力144千牛,轴式千牛,轴式0-3-0。(4)红旗型红旗型蒸汽机车(代号蒸汽机车(代号HQ)是大连机车厂于)是大连机车厂于1958年设年设计试制成功的干线蒸汽机车,车轴式为计试制成功的干线蒸汽机车,车轴式为1-5-0。由于固定轴距。由于固定轴距较大,经常挤坏道岔;又因无从轮转向架,高速时摆动较大等较大,经常挤坏道岔;又因无从轮转向架,高速时摆动较大等原因,由大连机车厂和唐山工厂生产三台后,没有继续生产。原因,由大连机车厂和唐山工厂生产三台后,没有继续生产。红旗型是红旗型是1958年年“大跃进大跃进”的产物,由大连机车车辆厂设的产物,由大连机车车辆厂设计人员用计人员用20天时间完成设

141、计,用一个多月时间完成样车试制。天时间完成设计,用一个多月时间完成样车试制。90知识分析六、我国蒸汽机车发展简介六、我国蒸汽机车发展简介(5)蓉建型蓉建型机车是成都机车工厂为地方铁路设计制造的机车是成都机车工厂为地方铁路设计制造的窄轨蒸汽机车。窄轨蒸汽机车。1959年制造出首台,至年制造出首台,至1965年停止生产,年停止生产,共制造共制造70台。轴式台。轴式0-4-0,轨距,轨距762mm。(6)援朝型援朝型蒸汽机车、蒸汽机车、1965年为越南研制的货运米轨蒸年为越南研制的货运米轨蒸汽机车,汽机车,1970年停产,共生产年停产,共生产67台,构造速度台,构造速度70km/h,轴式轴式1-4-

142、1,由大连机车车辆厂制造。,由大连机车车辆厂制造。91知识分析92知识分析图1-1-193知识分析人民型蒸汽机车人民型蒸汽机车94知识分析胜利型蒸汽机车胜利型蒸汽机车95知识分析建设型蒸汽机车建设型蒸汽机车96知识分析前进型蒸汽机车前进型蒸汽机车97知识分析工工建建型型机机车车98知识分析前进型蒸汽机车前进型蒸汽机车99知识分析胜利型蒸汽机车胜利型蒸汽机车100知识分析表1-1-1101知识分析表1-1-2102知识分析斯蒂芬森的火箭号103知识分析中国第一台蒸汽机车中国第一台蒸汽机车104知识分析龙号蒸汽机车-1105知识分析“龙”号蒸汽机车106知识分析0号机车107知识分析国庆号108知识分析解放型蒸汽机车109知识分析建设型蒸汽机车110知识分析胜利型蒸汽机车111知识分析人民型蒸汽机车112知识分析前进0001号113知识分析前进0004号114知识分析前进101号115知识分析前进7207号最后一台116知识分析上游型机车117知识分析跃跃进进型型机机车车118知识分析星星火火型型机机车车119知识分析工建型机车工建型机车120知识分析红旗型机车121知识分析蓉建型机车122知识分析援朝型机车123知识分析

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