第9章--总复习

第一章铁道车辆基本知识,第一节铁道车辆的特点及组成第二节铁道车辆的用途和分类第三节车辆主要技术参数第四节铁路限界,第一节铁道车辆的特点及组成,1、铁道车辆的基本特点2、铁道车辆的组成,1、铁道车辆的基本特点,自导向低阻力编成列限尺寸,2、铁道车辆的组成,4.牵引缓冲连接装置车体之间的连接装置。,7.受流装置将电流引入动车内部的装置。,5.车辆内部设备服务于乘客和车辆运行的车内固定附属装置。,6.车辆电气系统车内电气设备及其控制电路。,1.车体容纳运输对象之所，安装设备之基。,2.走行部（转向架）车体与轨道之间驱动走行装置。,3.制动装置车辆的减速停车装置。,第二节铁道车辆的用途和分类,一是按用途分，有客车和货车两大类。二是按车辆的轴数分，有四轴车、六轴车、八轴车等。轴数越多，车轮也越多，载重量就越大。三是按车辆的载重分，例如货车有50吨、60吨、75吨、90吨等不同的载重量。,第三节车辆主要技术参数,1.自重：2.载重/容积：3.定员：4.轴重：5.每延米轨道载重：6.构造速度：7.旅行速度：8.通过最小区线半径：自重系数、比容系数、容重系数。,2、尺寸参数,1.车辆全长、最大高度、最大宽度2.车辆换长3.车辆定距4.转向架固定轴距5.车钩高和地板面高6.车体长宽高,1、性能参数,为防止车辆运行时与建筑物及设备发生接触而设置的横断面最大允许尺寸轮廓。包括：机车车辆限界（车限）和建筑限界（建限）。建筑限界和机车车辆限界均指在平直线路上两者中心线重合时的一组尺寸约束所构成的级限轮廓。,第四节铁路限界,第二章转向架结构原理及基本部件,第一节转向架的作用与组成第二节转向架的分类第三节轮对第四节轴箱装置第五节弹性悬挂装置第六节减振元件,第一节转向架的作用与组成,1.轮对轴箱装置（化滚动为平动）,5.车体支撑装置（支撑车体、传递载荷、提供回转）,4.基础制动装置（传递、放大制动力，产生制动效果）,3.构架或侧架（承载、传力、骨架）,2.弹性悬挂装置（缓冲、减振、定位）,承载、传力、缓冲、导向。,第二节转向架的分类,1.按轴数和轴型分2.按有无牵引传动装置分3.按中央悬挂装置分4.按弹簧悬挂装置形式分,2轮+1轴，过盈连接，轮轴同转。,一、轮对二、车轴三、车轮四、轮对形状尺寸与线路的相互关系,第三节轮对,第四节轴箱装置,一、轴箱装置的作用二、轴箱装置类型三、轴箱装置四、高速车辆对滚动轴承的要求五、轴箱定位方式,第五节弹性悬挂装置,一、弹性悬挂装置类型二、弹性元件的作用及主要特性三、螺旋弹簧四、空气弹簧五、扭杆弹簧六、橡胶弹簧七、环弹簧,1、类型（1）按作用分缓冲装置（中央弹簧、轴箱弹簧）；减振装置（垂向、横向、纵向和抗蛇行减振器）定位装置（轴箱定位、中央定位、抗侧滚扭杆）。（2）按结构形式分螺旋弹簧空气弹簧橡胶弹簧扭杆弹簧环弹簧,第六节减振元件,一、作用及分类二、摩擦式减振器1、变摩擦楔快式减振器2、常摩擦楔块式减振器3、利诺尔减振器三、油压减振器1、油压减振器特点及组成2、油压减振器工作原理3、油压减振器安装位置,（1）按安装方向分：垂向、横向、纵向。（2）按安装位置分：轴向减振器、中央减振器。（3）按作用原理分：摩擦减振器、液压减振器。（4）按阻力特性分：常阻力减振器、变阻力减振器。,（3）A.拉伸状态：活塞杆向上运动，B腔油液的压力增大，压差使其经过心阀的节流孔流入A腔。油液通过节流孔时产生大小与的流速、节流孔的形状和大小有关的阻力。B.压缩状态：活塞杆向下运动，受到活塞压力的A腔油液通过心阀的节流孔流入B腔而产生阻力。C.油量调节：活塞杆有一定体积，当活塞上下运动时，A腔和B腔体积变化不相等。为保证减振器正常工作，在油缸外增加一贮油筒（C腔）实现油量调节。,第七节制动系统,（1）制动控制系统（制动机）：产生源制动力，其控制作用。（2）制动执行系统（基础制动装置）：传递和放大制动力产生制动效果。,第三章货车转向架,第一节货车转向架概述第二节转8A型转向架第三节我国货车转向架新技术第四节我国货车转向架零部件新技术,第一节概述,一、发展概况二、拱板型转向架三、曲梁型转向架四、铸钢侧架式转向架,转8A型转向架是传统的铸钢三大件式货车转向架，具有结构简单、检修方便、均载性好等优点，多年来为铁路货运作出了很大贡献，目前已全部实现了滚动轴承化，其主要结构特点如下：,第二节转8A型转向架,采用RD2型滚动轴承轮对。采用铸钢承载鞍。摇枕、侧架的材质由原来的ZG230-450改为B级钢。中央悬挂系统采用一级刚度，枕簧与减振簧参数相同，已成为货通件，方便运用与检修。减振装置中采用了奥贝球铁耐磨斜楔、45号钢整体淬火侧架立柱磨耗板，摇枕八字面加焊磨耗板，其耐磨性比原先提高2.5倍以上，保证了转向架的良好动力学性能。基础制动装置中的零部件全部实现了简统化，极大地方便了运用和检修。,第三节我国货车转向架新技术,1.交叉杆式三大件转向架-转K22.构架一体式转向架-转K33.摆动式转向架-转K4,采用了侧架下弹性交叉支撑装置，使两个侧架在水平面内实现弹性交叉联结，达到控制两侧架之间的剪切变形和菱形变形的目的，提高了转向架的抗菱刚度。中央悬挂系统采用两级刚度悬挂设计，提高了空车弹簧静挠度，改善了空车运行品质。,转K2等转向架,主要采用以下新技术、新结构：,采用了双作用常接触滚子旁承结构设计，保证为空、重车提供足够的回转阻力距，提高了空、重车高速时的运行平稳性。同时减少了轮缘磨耗量。精心设计了减振装置几何参数，并采用了针状铸铁斜楔等耐磨材料，提高减振装置的使用寿命。加设了心盘磨耗盘，避免了上、下心盘之间的磨耗。主要摩擦副均采用耐磨件，延长了使用寿命，减少了维修工作量。,第四节我国货车转向架零部件新技术,一、交叉支撑组成二、制动零部件,第四章客车转向架,第一节概述第二节我国客车转向架的结构特点第三节城轨车转向架结构第四节摆式列车,第一节概述,根据客车转向架结构型式的不同，可分为以下三大类：1、带均衡梁的导框式客车转向架2、H形或封闭形构架客车转向架3、U形构架客车转向架,按中央支撑装置分：有摇动台转向架无摇动台转向架无摇枕转向架,一、客车转向架的技术要求二、主要技术参数三、客车转向架的类型四、客车转向架发展的关键技术五、我国客车转向架的几个发展有阶段,第二节我国客车转向架的结构特点,一、导框式转向架二、202转向架三、206、209转向架及其改进四、准高速转向架五、高速转向架,1、209T与209P型转向架,209转向架是浦镇厂在205转向架的基础上研制的，于1975年开始批量生产。它采用H型构架，导柱式轴箱定位装置，摇动台式摇枕弹簧悬挂装置，长吊杆，构架外侧悬挂，两高圆弹簧，摇枕弹簧带油压减振器，吊挂式闸瓦基础制动装置等。1980年后，又生产了具有弹性定位套的轴箱定位结构和牵引拉杆装置的209T转向架。在此基础上，还生产了采用盘型制动的209P转向架。,2、准高速转向架,在209T转向架的基础上，浦镇厂开发了供双层客车使用的209PK转向架，其构造速度为160km/h。主要有以下方面的改进：,209PK转向架（P代表盘型制动，K代表空气弹簧）,（1）采用了盘形制动和单元制动缸,取消了踏面制动，并装有电子防滑器。（2）中央弹簧由螺旋圆簧改为空气弹簧。（3）心盘支重，其焊接摇枕内腔作为空气弹簧附加空气室。（4）采用外侧悬挂摇动台结构，吊杆有效长590mm。（5）在摇枕与托梁间安装了抗侧滚扭杆，在摇枕与构架间安装了横向减振器及弹性横向挡。（6）设有空重车调整阀。,1994年，四方厂、长客厂、浦镇厂相继研制出了206WP、206KP、CW-2、209HS转向架，在广深线动力学试验中最高时速达到了174km/h，这些转向架的研制成功，标志着我国客车转向架技术上了一个新台阶。目前我国常见的准高速转向架有：209PK、209HS、206KP、206WP、CW-2、SW-160、SW-200、CW-200、CW-200G、PW-200。,3、高速转向架,长客厂生产了我国第一台CW-200型无摇枕转向架。其构架采用块钢板拼焊，横梁采用无缝钢管，与侧梁连通作为附加空气室，中央悬挂采用无摇枕的空气弹簧悬挂，采用抗蛇行油压减振器，单拉杆牵引，设两个横向油压减振器和抗侧滚装置，其轴箱为转臂式无磨耗定位，并使用油压减振器，基础制动为每轴3个盘的轴盘式盘型制动装置。此后，长客厂又开发了CW-200KD、CW-300等型号的无摇枕转向架。,CW-200KD,第三节城轨车转向架结构,一、DK型地铁客车转向架二、上海地铁车辆转向架三、我国其他城轨车辆转向架四、其他类型的转向架,第四节摆式列车,一、摆式列车概述二、摆式列车类型三、摆式列车发展概况四、西班牙的Talgo摆式列车,五、瑞典X2000摆式列车六、其它摆式列车七、我国摆式列车的运行与研制情况,第五章车钩缓冲装置,第一节概述第二节我国铁路主型车钩第三节我国常用缓冲器第四节城市轨道车辆车钩缓冲装置,第一节概述,一、车钩钩缓冲装置的作用二、车钩钩缓冲装置的组成三、钩缓装置在车辆上的安装及尺寸要求四、钩缓装置作用力的传递过程五、车钩六、缓冲器,1、车钩钩缓冲装置的组成,当列车牵引时：车钩-钩尾销-钩尾框-后从板-缓冲器-前从板-从板座-牵引梁。当列车压缩时：车钩-前从板-缓冲器-后从板-后从板座-牵引梁。,2、钩缓装置作用力的传递过程,安装位置及受力状态（a）安装位置；（b）牵拉状态；（c）压缩状态。,车钩缓冲装置在车上的安装位置1车钩缓冲装置；2冲击座及车钩托梁；3牵引梁；4前从板座；5钩尾框托板；6后从板座。,3、牵引连挂装置（车钩）的类型,（1）非自动车钩：由人工完成车辆的连接。（2）非刚性自动车钩：允许相连的车钩钩体之间有一定的垂向相对位移，即两车钩总轴线有高差时，车钩处于水平位置。非刚性车钩结构较简单，强度高，重量轻，与车体的连接较为简单，用于货车和普通客车。（3）刚性自动车钩（密接式车钩）：不允许相连的车钩钩体之间有垂向相对位移，即两车钩总轴线有高差时，两车钩处于同一条斜直线上。其特点是：连接紧密，冲击小，噪声低，可实现机械、电器、空气的自动连接。用于提速客车、高速客车和城轨车。,4、车钩的开启方式,上作用式,下作用式,5、三态作用,（1）锁闭位置（连挂状态）车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置，称之为锁闭位置。两个车辆连接在一起时车钩就处在这种位置。（2）开锁位置（解钩状态）即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力可以向外转开的位置。（3）全开位置（待挂状态）即钩舌已经完全向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆车分开。挂钩时，只要是其中一个车钩处于全开位置，就可以把两个车辆连挂在一起。,6、缓冲器的作用及其工作原理,缓冲器用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。,缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。,第二节我国铁路主型车钩,一、车钩的强度及材质二、货车车钩（2号、13号、16号、17号、23号）三、客车车钩（1号、15号、密接式车钩）,第三节我国常用缓冲器,缓冲器的作用是缓和并衰减列车在起动、制动及调车作业时产生的冲击力，提高车辆运行的平稳性，延长了车辆的使用寿命，减少货物的损坏及增加旅客旅行的舒适感。目前，我国铁路年常用的缓冲器有：客车：1号环簧缓冲器，G1型缓冲器、弹性胶泥缓冲器。货车：2号环簧缓冲器，G2型缓冲器，MX-1、MX-2型橡胶式缓冲器，MT-2、MT-3型摩擦式缓冲器（仿制美国Mark-50型缓冲器），ST型摩擦式缓冲器（仿制前苏联-1-TM缓冲器)。,第四节城市轨道车辆车钩缓冲装置,一、北京地铁密接式车钩缓冲装置二、上海地铁密接式车钩缓冲装置三、国外密接式车钩缓冲装置,第六章客车车体,一、客车类型二、车体用途三、车体结构,一、客车类型,一、21型客车二、22型客车三、25型客车四、动车组,（1）安装各种电气设备和机械设备；（2）提供旅客乘坐场所和乘务人员操作、维修、保养机车的场所；（3）承受垂向力；（4）传递纵向力；（5）传递横向力。,二、客车车体用途,三、客车车体结构,客车车体钢结构为全钢焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端墙等四部分焊接而成。在侧墙、端墙、车顶钢骨架外面，在底架钢骨架的上面分别焊有侧墙板、端墙板、车顶板和纵向波纹地板及平地板，形成一个上部带圆弧，下部为矩形的封闭壳体，俗称薄壁筒形车体结构。壳体内面或外面用纵向梁和横向梁、柱加强，形成整体承载的合理结构。,第七章轨道交通车辆牵引理论,1、机车牵引力的产生2、列车制动力的产生3、列车运动阻力4、列车运行方程5、列车运行状态6、合力曲线图,一、机车牵引力的产生原理,设牵引电动机产生的扭矩通过齿轮传动，最后使轮对获得扭矩M。如果机车被悬空，轮对离开钢轨，则该扭矩M作为内力矩，只能使轮对进行旋转运动，而不能使机车进行前进或后退的平移运动。当机车置于钢轨上，轮对与钢轨成为有压力的接触时，就产生轮对作用于钢轨的力F，力F与转矩M成正比。由力F所引起的钢轨作用于轮对的反作用力Fk。，就是使机车发生平移运动的外力。将所有各动轮受到的钢轨反作用力加到一起，就得到的这种由钢轨沿机车运行方向加于动轮轮周上的总切向外力称为轮周牵引力。,2、列车制动力的产生,一、列车制动力的形成二、制动力的限制三、抱死滑行,3、列车运动阻力,（1）定义与类型（2）基本阻力（3）附加阻力,4、列车运行方程式,所谓列车运行方程式，就是表示作用在列车上的外力与列车速度变化关系的方程式。,5、列车运行状态,列车有三种运行状态:牵引状态，牵引电动机通电转动，将电能变为机械能，驱动机车使列车运行;惰行状态，牵引电动机不通电，列车靠惯性运行;制动状态，在列车车上加制动力，使列车减速运行。,6、合力图,合力图是表示机车各种工况下作用在列车上的单位合力与速度关系的坐标图。合力图的应用1确定合力值2确定均衡速度3判断列车运动趋势,四条曲线是：运行速度线-红色（牵引工况）、浅兰色（惰行工况）、黄色（动力制动工况）、白色（空气制动工况）、黑色（空电联合制动工况）、紫色（负载制动工况）；运行时间线-深兰色（按照操纵示意图的格式绘制）；手柄级位线-浅兰色（转速或级位，呈台阶状。动力制动工况变为黄色）；列车管压力-白色（仅供示意用，没有对应的刻度）；,第八章车辆动力学,第1节概述第2节车辆垂直振动分析第3节轮轨接触及滚动理论,第4节车辆蛇行运动稳定性第5节车辆运行平稳性及运行安全性评价,第1节概述,一、车辆动力学简介二、激振原因三、车辆振动形式,1、车辆动力学的研究内容,为保证车辆运行平稳舒适、减轻对车辆本身和线路的破坏作用、确保行车安全，需用理论分桥与实验相结合的方法研究以下问题：研究车辆在运行中产生的力学过程；掌握车体、转向架的振动规律；以便合理设计车辆有关结构，正确选定弹簧装置、轴箱定位装置、横动装置、减振器等的参数；并为有关零部件的强度计算提供必要数据。,2、车辆动力性能,（1）平稳性：舒适性。（2）安全性：脱轨、倾覆稳定性。（3）曲线通过性能：导向机理。,3、激振原因,1、线路的构造和状态2、轮对的构造和状态,3.1、线路原因,轨道的不平顺包括：中心线的方向不平顺（10m长不超过4mm)；两股钢