第一章鐵路運輸設備鐵路機車教學目的：掌握機車的作用及分類理解內燃機車柴油機的工作原理了解電力傳動內燃機車的傳動原理掌握電氣化鐵道供電系統了解電力機車電器設備中主電路的組成鐵路機車一、鐵路機車分類-----按牽引動力分蒸汽機車內燃機車電力機車

機車分類1、定義：內燃機車是以內燃機為動力，通過一定方式動力轉換后驅動輪對，以帶動機車前行的裝置。2、組成：動力裝置、傳動裝置、車體與車架、走行部、制動裝置、車鉤緩沖裝置和輔助設備組成。內燃機車

內燃機車3、分類→按用途分：

干線內燃機車、調車內燃機車、內燃動車組。→按傳動方式分：電力傳動內燃機車液力傳動內燃機車由柴油機驅動主發電機發電后向牽引電動機供電使其旋轉，再通過牽引齒輪傳動，驅動機車輪對旋轉。

變扭器的泵輪，將機械功轉變成為液體的動能，再經變扭器的渦輪轉換成為機械功，經齒輪箱后對輪對驅動。這種驅動效率低，不適合大功率。

內燃機車4、內燃機車種類東方紅型內燃機車、東風、東風2、東風3型內燃機車、東風4型內燃機車、東風5、東風6、東風7型內燃機車、東風8型內燃機車、東風9型、東風10型內燃機車、東風11型、東風12型內燃機車

內燃機車

內燃機車組成柴油機柴油機知識1、定義：柴油機是利用柴油燃燒后所產生的熱能做動力的一種熱能機械。2、基本結構：主要由圖中所示結構組成。其中活塞運行的最高（低）點叫上（下）止點。上下止點的距離叫沖程。3、工作原理：柴油機工作過程分為：進氣過程、壓縮過程、燃燒膨脹作功過程、排氣過程。

柴油機基本結構示意圖１．汽缸２．活塞３．連桿４．曲軸５．汽缸蓋６．進氣門７．噴油器8．排氣門

內燃機車組成柴油機工作過程(二)壓縮沖程在進氣沖程終了后，進排氣門都關閉，曲軸繼續旋轉，活塞自下止點向上止點移動，將汽缸中的混合氣壓縮。隨著氣體容積的縮小，它的壓力和溫度就升高，當活塞到達上止點時，噴油器將燃油壓力提高后，噴入汽缸內，在很短時間內與高溫空氣混合，形成混合氣并迅速燃燒。(一)進氣沖程在進氣過程中，活塞從上止點向下止點運動，進氣門開啟、排氣門關閉。此時活塞上方汽缸容積增大，氣體從進氣門進入汽缸。

內燃機車組成柴油機工作過程(三)燃燒、膨脹作功沖程燃油噴入后，在上止點稍后開始燃燒，此時氣門均關閉，柴油機燃燒產生的高溫高壓氣體，膨脹推動活塞下行，通過連桿驅動曲軸輸出扭矩。(四)排氣沖程排氣過程是為了排除燃燒后的廢氣，活塞由下止點向上止點移動，排氣門開啟，進氣門保持關閉，廢氣排出缸外。

內燃機車組成走行部機車一般為六軸車，前后各一轉向架。也有四軸、8軸、12軸。其組成有：構架、輪對、軸箱、磨擦旁承、牽引桿裝置、電動機懸掛裝置、基礎制動裝置、撒砂裝置。

內燃機車組成（1）—前端梁；（2）—砂箱座；（3）—制動缸座（4）—側架；（5）—旁承座；（6）—牽引桿；（7）—后端梁；（8）—橫梁走行部---構架

內燃機車組成機車上有三類制動：1、空氣制動裝置機車中空氣制動裝置可分為本車制動裝置和全車制動裝置。本車制動用小閘（單獨制動閥），全車制動用大閘（自動制動閥）。2、電阻制動裝置利用電機的可逆原理。作電動機時，利用“通電線圈會在磁場中轉動”這一原理。發電時，利用發法拉弟電磁感應定律：“線圈在磁場內轉動會產生感應電動勢”。機車在制動時，利用原牽引電機轉換為發電機，并將發電后的電能通過一電阻放電，從而達到將動能→電能→熱能，達到制動目的。特點是速度超高，制動力越大。3、手動制動裝置：機車兩端裝有手動制動裝置，能實現手動制動。制動裝置

內燃機車組成

機車的輪對不是直接由柴油機驅動的，是通過一套中間可變速的調節裝置傳動的，這就是傳動裝置。按傳動裝置的原理不一樣，可分為：電力傳動液力傳動傳動裝置

內燃機車組成電力傳動（簡稱電傳動）中使用最多的是交→直流電傳動。如DF4、DF4D、DF8、DF11等中，均為交→直電傳動。交-直流電傳動裝置主要部件是：主發電機、整流裝置和牽引發電機。傳動裝置---電力傳動電傳動的基本原理

內燃機車組成牽引發電機和硅整流裝置牽引發電機結構如右圖所示，外定子中為發電主繞組（電樞），轉子中為勵磁繞組，通過電刷和電環導入直流電產生磁場。

整流裝置如左圖中所示，為6個二極管組成的全波整流。

內燃機車組成牽引電機

牽引電機主要采用直流串勵電機，它的特點是電機輸出的扭矩和轉速成正比，接近于牽引要求。牽引電動機安裝在機車轉向架上，每根軸一臺。它的一側懸掛在轉向架的端梁或橫梁上，另一側抱在車軸上。1—電刷；2—機體；3—磁極；4—電磁線圈；5—轉子；6—齒輪；7—抱軸承；8—換向器；9—滾柱軸承；10—轉子軸

內燃機車組成

內燃機車組成液力傳動內燃機車目前使用較少，只有北京型機車上有所使用。其核心部件為液力變扭器。主要由內渦輪、外泵輪組成。傳動裝置----液力傳動液力變扭器

1—泵輪；2—渦輪；3—導向輪；4—泵輪軸；5—渦輪軸。

內燃機車組成傳動裝置----液力傳動工作原理柴油機啟動后，泵輪被帶動高速旋轉。泵輪葉片帶動變扭器中的工作油一起旋轉。離心力作用下，工作油從泵輪葉片出口處高速流出，沖擊渦輪葉片，使渦輪轉動，通過齒輪把柴油機的輸出功率最后傳到機車動輪上，使機車運行。

內燃機車組成部份機車參數表東風4B東風6東風7D東風8東風9東風10東風11制造廠大連大連二七戚墅堰戚墅堰大連戚墅堰用途干線客貨運干線貨運貨運干線貨運干線客運干線貨運干線客運傳動形式交—直交—直交—直交—直交—直交—直交—直軸列式C0—C0C0—C0C0—C0C0—C0C0—C02（B0—B0）C0—C0軸重/t23232323232323機車質量/t1381381381381382×92138額定功率/kw198524251600272030402×16003040最大速度/km/h120（客）

100（貨）118100100140100160

內燃機車組成

采用電力機車牽引的鐵道稱為電氣化鐵道。電氣化鐵道由牽引供電系統和電力機車兩部分組成。

特點：

1、可制成大功率機車，運輸能力大；

2、啟動快，速度高，爬坡性能好；

3、不污染空氣,勞動條件好；

4、運營費用低；

5、可利用多種能源。

電力機車電氣化鐵道供電系統1、定義：

將電能從電力系統傳送到電力機車的電力設備總稱。2、組成：主要由：牽引變電所、饋電線、接觸網、電力機車、鋼軌、回流線、接地線組成。

電力機車電氣化鐵道供電系統3、牽引變電所：任務：將電力系統高壓輸電網輸送來的110kV（或220kV）的三相交流電，改變成不低于25kV的單相交流電后，流向鄰近區間和所在站場線路的接觸網，保證可靠而又不間斷的向接觸網供電。

電力機車4、接觸網：接觸網常使用鏈形懸掛方式，它有：接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱和基礎組成。電氣化鐵道供電系統

電力機車電力機車我國主要有韶山型電力機車，投入運營的有SS1、SS3、SS4（主要的為SS4G

），目前已到SS9。制造電力機車的廠家主要有：

南車集團株州電力機車廠

北車集團大同電力機車廠

電力機車電力機車欣賞SS1SS8SS3SS6SS7SS4

電力機車1、電力機車的基本組成電力機車主要由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動裝置和一整套電氣設備等組成。除電氣設備外，其余部分都同交—直流電力傳動內燃機車相似。

機車的車軸排列形式主要有：

C0-C0(30—30)B0－B0(20-20)2（B0－B0）上式中的B、C分別表示二軸或三軸轉向架，0表示每一軸均為獨立傳動。

電力機車2、電力機車的電氣設備及其電路電力機車上設有各種復雜的電氣設備，而所有電氣設備，則分別裝設在主電路、輔助電路和控制電路這三條電氣回路中。主要組成部分是：受電弓、主斷路器、主變壓器、整流硅調壓電路、平波電抗器柜、牽引電機、劈相機、通風機、牽引通風機、油泵、空氣壓縮機、制動電阻柜等。

電力機車

（1）、主電路：主電路主要產生機車牽引力和制動力。主要由：受電弓、主斷路器、主變壓器、整流硅調壓電路、平波電抗器柜、牽引電機組成。受電弓：機車頂部裝有兩套單臂受電弓，一套備用。接觸網上送來的25千伏工頻單相交流電就由此引入機車。主斷路器：主斷路器是用來接通或斷開電力機車高壓電路的。對機車上設備的保護。主變電器：變壓器共有四個繞組：原邊繞組接25千伏的高壓電；三個副邊繞組，其中牽引繞組用來向牽引電動機供電；勵磁繞組用在電阻制動時給電動機提供勵磁電流；輔助繞組用來給機車的輔助電機供電。

電力機車整流調壓電路：將主變壓器輸來的低壓交流電通過全波整流，并采用晶閘管無級高調，實現機車無級調速。電抗器：由于牽引電動機本身的電感極小，不足以將整流后的電流濾平到所需要的范圍。因此，在牽引電動機電路中串接一個增大電感的平波電抗器，以減小整流電流的脈動。

牽引電動機：和內燃機車相似，采用直流串勵電動機。

（1）、主電路：

電力機車

(2)輔助電路：輔助電路電源來自牽引變壓器的輔助繞組，通過劈相機將單相交流電轉變成三相交流電后，供給牽引通風機、油泵機組和空氣壓縮機等輔助電機使用。

(3)控制電路：控制電路將主電路和輔助電路中各電器設備供電。

以上三個電路系統在電氣方面一般是相互隔離的，但三者通過電磁、電控或機械傳動等方式相互聯系、配合動作，用低壓電控制高壓電，以保證操作的安全和實現機車的運行。

電力機車3、電力機車制動與內燃機車相似，可分為三類制動：空氣制動、手動制動、電阻制動（再生制動很少使用）

電力機車完一.填空：

1.機車按用途不同，可分為＿＿＿機車、＿＿＿機車、＿＿＿＿機車。

2.電力機車上的主電路的電器設備依次是：＿＿＿→受電弓→主斷電路→＿＿＿→整流調壓電路→＿＿＿＿→＿＿＿＿→機動車輪。二.判斷題：(正確填“T”,錯誤填“F”)

1.車鉤緩沖裝置的作用是：連接機車車輛；傳遞牽引力和壓縮力；承受并緩和沖擊力。（）

2.制動機制動時是由總風缸逐一向每節車輛的制動缸送風制動。（）

3.電傳動內燃機車運行方向是通過改變牽引電動機的電流方向而改變的。（）

4.機車檢修的各種修程是根據機車走行公里的多少而決定的。（）三、選擇題

1.電氣化供電系統中必須設有（）

A.供電所；B.牽引變電所；C.列檢