交通运输设备ppt课件.ppt

1、1第二章第二章 铁路运输设备铁路运输设备第一节第一节 铁路运输概述铁路运输概述第二节第二节 铁路线路与车站铁路线路与车站第三节第三节 铁路车辆与牵引动力铁路车辆与牵引动力第四节第四节 铁路信号与通信设备铁路信号与通信设备第五节第五节 高速铁路高速铁路2第一节第一节 铁路运输概述铁路运输概述 本节要求：了解铁路运输发展历史及趋势。本节要求：了解铁路运输发展历史及趋势。3第一节第一节 铁路运输概述铁路运输概述一、铁路运输简介一、铁路运输简介二、铁路运输的发展历史二、铁路运输的发展历史三、铁路运输的发展趋势三、铁路运输的发展趋势4一、铁路运输简介一、铁路运输简介一种现代化陆地运输方式。一种现代化陆地

2、运输方式。优点优点 适用范围适用范围 基本设备：铁路线路、车站、基本设备：铁路线路、车站、机车、车辆、机车、车辆、信号及通信设备以及必要的修理所、段等。信号及通信设备以及必要的修理所、段等。5二、铁路运输的发展历史二、铁路运输的发展历史世界第一条铁路：世界第一条铁路：18251825年年英国斯托克顿英国斯托克顿达达林顿，林顿，至今约有至今约有170170多年历史。多年历史。中国第一条铁路：中国第一条铁路：1876.7，英国擅自修建吴，英国擅自修建吴淞铁路（上海淞铁路（上海吴淞），吴淞），15km，0.762m窄窄轨。轨。到到2001年底，年底，营业里程突破营业里程突破7万万km。6三、铁路运输

3、的发展趋势三、铁路运输的发展趋势 铁路运输将向客运高速、货运重载、载运铁路运输将向客运高速、货运重载、载运工具大型化、运营管理自动化、智能化的工具大型化、运营管理自动化、智能化的方向发展。方向发展。7第二节第二节 铁路线路与车站铁路线路与车站本节重点：铁路线路平纵断面的概念与线路本节重点：铁路线路平纵断面的概念与线路附加阻力的计算；限制坡度的概念及限制坡附加阻力的计算；限制坡度的概念及限制坡度值的确定；轨道的构造。站界、股道和道度值的确定；轨道的构造。站界、股道和道岔的编号及股道有效长。岔的编号及股道有效长。难点：限制坡度的概念。站界、股道和道岔难点：限制坡度的概念。站界、股道和道岔的编号及股

4、道有效长。的编号及股道有效长。8第二节第二节 铁路线路与车站铁路线路与车站一、铁路线路一、铁路线路二、车站及枢纽二、车站及枢纽9一、铁路线路一、铁路线路铁路线路是由路基、桥隧建筑物（包括桥梁、铁路线路是由路基、桥隧建筑物（包括桥梁、涵洞、隧道等）和轨道（包括钢轨、轨枕、涵洞、隧道等）和轨道（包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等）组联结零件、道床、防爬设备和道岔等）组成的一个整体工程。成的一个整体工程。10铁路等级铁路等级 等等 级级铁路在路网中的意义铁路在路网中的意义远期年客货运量远期年客货运量级级铁路铁路在路网中起骨干作用的铁路在路网中起骨干作用的铁路 20Mt级铁路级铁路1.在

5、路网中起骨干作用的铁路在路网中起骨干作用的铁路20Mt2.在路网中起联络、辅助作用的铁路在路网中起联络、辅助作用的铁路 10Mt级铁路级铁路为为某一区域服务、具有地区运输性质的铁路某一区域服务、具有地区运输性质的铁路10Mt11（二）铁路线路的平面和纵断面（二）铁路线路的平面和纵断面 线路中心线在水平面上的投影，叫做线路中心线在水平面上的投影，叫做线路线路平面平面(plan of the line)。线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影，线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影，叫做叫做线路的纵断面线路的纵断面(profile of line)。12铁路线路中心线位置铁路线路中心线位置（二）铁路线

6、路的平面和纵断面（二）铁路线路的平面和纵断面131、线路的平面及平面图、线路的平面及平面图1）线路平面组成要素：）线路平面组成要素：直线直线(straight line)、曲线曲线(curve)（圆曲线和圆曲线和 缓和曲线）缓和曲线）2）阻力：）阻力：基本阻力基本阻力、附加阻力附加阻力 141、线路的平面及平面图、线路的平面及平面图3）曲线阻力曲线阻力(curve resistance)产生的原因产生的原因 离心力的作用，外侧车轮轮缘挤压外轨；离心力的作用，外侧车轮轮缘挤压外轨；内侧车轮在轨面上滚动产生相对滑动；内侧车轮在轨面上滚动产生相对滑动；4）曲线阻力的计算）曲线阻力的计算 试验公式试验

7、公式 wr=600R (N/kN)15区间线路最小曲线半径区间线路最小曲线半径 最小曲线半径（m）铁路等级 铁路设计行车速度（km/h）一 般 困 难 160 2000 1600 120 1200 800 80 500 450 120 1000 800 80 450 400 100 600 550 80 400 1、线路的平面及平面图、线路的平面及平面图165）缓和曲线缓和曲线(transition curve)（特点及作用）特点及作用）缓和曲线示意图缓和曲线示意图1、线路的平面及平面图、线路的平面及平面图17l6）铁路线路平面图）铁路线路平面图1、线路的平面及平面图、线路的平面及平面图182

8、、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图1）线路纵断面组成要素：）线路纵断面组成要素：平道平道(level line)、坡道坡道(slope)。坡道用坡道用坡度坡度表示表示 坡度坡度(gradient)的大小用千分率表示（的大小用千分率表示（i）i h/Ltan 192）坡道阻力坡道阻力(gradient resistance)的产生的产生坡道与坡道阻力示意图坡道与坡道阻力示意图2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图2 线路的纵断面及纵断面图线路的纵断面及纵断面图3)坡道阻力坡道阻力的计算的计算坡道阻力的计算公式：坡道阻力的计算公式：WiQ g sinaQ g tga=Q

9、g i(kN)=Q g i(N)总坡道阻力：总坡道阻力：WiQ g i (N)单位坡道阻力：单位坡道阻力：wi=(Q g i)/(Q g)=i(N/kN)Q列车重量（列车重量（t）i 坡度值坡度值注意：注意：1.列车上坡时坡道阻力规定为列车上坡时坡道阻力规定为“+”，下坡时规定为，下坡时规定为“-”2.注意单位注意单位214）限制坡度限制坡度(ruling gradient)在一个区段上，决定一台某一类型机车所能在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫限限制坡度（制坡度（ix）。）。2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断

10、面及纵断面图224）限制坡度）限制坡度 当坡道上还有曲线时，那么这一坡道的坡道当坡道上还有曲线时，那么这一坡道的坡道阻力值和曲线阻力值之和，不能大于该区段规定阻力值和曲线阻力值之和，不能大于该区段规定的限制坡度的阻力值，即：的限制坡度的阻力值，即：wr i ix2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图注意：要看清区段的方向要看清区段的方向23例题：例题：（1）AB段的单位坡道附加阻力是段的单位坡道附加阻力是 ，单位曲线附，单位曲线附加阻力是加阻力是 ；BC段的单位坡道附加阻力是段的单位坡道附加阻力是 ，单位曲线附加阻力，单位曲线附加阻力是是 ；CD段的单位坡道附加阻力是段的单位坡道附

11、加阻力是 ，单位曲线附加阻力，单位曲线附加阻力是是 ；（2）假定这段线路为区段的限制坡度所在地段，则）假定这段线路为区段的限制坡度所在地段，则 段是限制坡度所在的区段，限制坡度值是段是限制坡度所在的区段，限制坡度值是 。24例题例题AB段单位坡道附加阻力为：段单位坡道附加阻力为：wi=i=3.8 N/kNAB段单位曲线附加阻力为段单位曲线附加阻力为：0 N/kNBC段单位坡道附加阻力为：段单位坡道附加阻力为：wi=i=3.5 N/kNBC段单位曲线附加阻力为段单位曲线附加阻力为：wr=600/R=0.92 N/kNCD段单位坡道附加阻力为：段单位坡道附加阻力为：wi=i=-4.5 N/kNCD

12、段单位曲线附加阻力为段单位曲线附加阻力为：wr=600/R=1.09 N/kNi+wrAB:3.8+0=3.8 BC:3.5+0.92=4.42 CD:-4.5+1.09=-3.41所以限制坡度所在区段为所以限制坡度所在区段为 BC段，限制坡度值为段，限制坡度值为 4.42（没有单位没有单位）注意几点：注意几点：1.看清区段方向；看清区段方向；2.注意正负号；注意正负号；3.注意单位和下标注意单位和下标25区间线路最大限制坡度（区间线路最大限制坡度（）牵牵 引引 种种 类类 铁铁 路路 等等 级级 电电 力力 内内 燃燃 一一 般般 6.0 6.0 困困 难难 15.0 12.0 一一 般般

13、6.0 6.0 困困 难难 20.0 15.0 一一 般般 9.0 8.0 困困 难难 25.0 18.0 2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图265）竖曲线竖曲线(vertical curve)竖曲线示意图竖曲线示意图2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图276）铁路线路纵断面图）铁路线路纵断面图2、线路的纵断面及纵断面图、线路的纵断面及纵断面图283、线路标志、线路标志(track signs)*l公里标公里标(kilometer sign)l半公里标半公里标(half-kilometer sign)l曲线标曲线标(curve sign)l桥梁标桥梁标(bridg

14、e sign)l坡度标坡度标(gradient sign)l圆曲线与缓和曲线始终点标圆曲线与缓和曲线始终点标293、线路标志、线路标志(track signs)*一303、线路标志、线路标志(track signs)*313、线路标志、线路标志(track signs)*323、线路标志、线路标志(track signs)*331、路基、路基（1）路基的基本形式：）路基的基本形式：l路堤路堤(embankment)l路堑路堑(cut)34路基的形式路基的形式351）路堤：）路堤：l路基面路基面(formation level)l边坡边坡(side slope)l护道护道(berm)l取土坑取土

15、坑(borrow pit)（或或纵向排水沟纵向排水沟）362）路堑：）路堑：l路基面路基面l侧沟侧沟(side ditch)l边坡边坡l截水沟截水沟(catch drain)37（2）路基的排水设备）路基的排水设备路基必须坚实而稳固。路基必须坚实而稳固。排除地面水的设备排除地面水的设备l纵向排水沟纵向排水沟l侧沟侧沟l截水沟等截水沟等3839（2）路基的排水设备）路基的排水设备排除地下水的设备排除地下水的设备l渗沟渗沟(leak ditch)l渗管渗管(leak pipe)40渗沟和渗管示意图渗沟和渗管示意图41路基防护措施路基防护措施42护坡护坡43挡土墙挡土墙44（1 1）桥梁）桥梁1）桥

16、梁的组成：）桥梁的组成：l桥面桥面(bridge floor)l桥跨结构桥跨结构(bridge span structure)l墩台墩台(abutment and pier)（桥台、桥墩）桥台、桥墩）2、桥隧建筑物、桥隧建筑物*452）有关桥梁的专用名词：）有关桥梁的专用名词：l孔径孔径(clear opening)l净空净空(clearance)l跨度跨度(span)l桥梁全长桥梁全长(total length of bridge)（1）桥梁）桥梁46桥梁的组成桥梁的组成 （1）桥梁）桥梁473）桥梁的分类）桥梁的分类 （1）桥梁）桥梁48 （2）涵洞）涵洞涵洞示意图涵洞示意图49 （3）隧

17、道）隧道l用以避免开挖深路堑或修建很长的迂回线。用以避免开挖深路堑或修建很长的迂回线。隧道大多数修建在山岭之中。此外还有各种隧道大多数修建在山岭之中。此外还有各种水下隧道和大城市的地下铁道。水下隧道和大城市的地下铁道。50l轨道轨道(permanent)铺设在路基之上，是直接承铺设在路基之上，是直接承受机车车辆巨大压力的部分，它由受机车车辆巨大压力的部分，它由钢轨钢轨、轨轨枕枕、联结零件联结零件、道床道床、防爬设备防爬设备和和道岔道岔等组等组成。成。（四）轨道（四）轨道51轨道的基本组成轨道的基本组成521）钢轨钢轨(rail)的作用的作用2）钢轨类型（或强度）：）钢轨类型（或强度）：以每米长

18、度的重量来表示。以每米长度的重量来表示。531）轨枕轨枕(sleeper)的作用的作用2）轨枕类型：）轨枕类型：l 钢筋混凝土枕钢筋混凝土枕l 木枕木枕54l宽钢筋混凝土轨枕宽钢筋混凝土轨枕55l 接头联结零件接头联结零件(rail-joint fastenings)l 中间联结零件中间联结零件(intermediate fastenings)（扣件）扣件）l 轨缝轨缝56型弹条扣件型弹条扣件571）道床作用）道床作用2）道床材料）道床材料l 碎石道渣是最好的材料碎石道渣是最好的材料3）整体道床）整体道床581）轨道爬行轨道爬行(rail creeping)2）防爬设备：）防爬设备：l防爬器防

19、爬器l防爬撑防爬撑59穿销式防爬器穿销式防爬器601）道岔道岔(turnout)的作用的作用2）道岔的分类）道岔的分类a.普通单开道岔普通单开道岔道岔组成：道岔组成：l转辙器转辙器(points or switch)l连接部分连接部分l辙叉及护轨辙叉及护轨(frog and guard rail)61普通单式道岔普通单式道岔6263有害空间、活动心轨辙叉有害空间、活动心轨辙叉活动心轨辙叉活动心轨辙叉64b.道岔号数道岔号数(turnout No.)Nctg 65c.其他类型道岔与交叉设备（用中心线表示）其他类型道岔与交叉设备（用中心线表示）*双开道岔双开道岔66三开道岔三开道岔67复式交分道岔

20、复式交分道岔6869我国首组最大道岔我国首组最大道岔l350km/h，160km/h,60kg/m,42号，号，157.2ml2009年年5月，达成线扩能月，达成线扩能703、无缝线路、无缝线路1）无缝线路无缝线路(continuous)是把若干根标准长是把若干根标准长度的钢轨，焊接成每段度的钢轨，焊接成每段1000-2000米的长钢米的长钢轨线路。轨线路。713、无缝线路、无缝线路2）根据虎克定律得出温度力与钢轨的长度无）根据虎克定律得出温度力与钢轨的长度无关，只与轨温变化和横截面积大小有关。关，只与轨温变化和横截面积大小有关。F250ts3）选择锁定轨温为稍高于本地区的中间轨温。）选择锁定

21、轨温为稍高于本地区的中间轨温。724、轨道上两股钢轨的相互位置、轨道上两股钢轨的相互位置（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平（2）曲线部分的轨距和水平）曲线部分的轨距和水平73（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平1）轨距轨距(track gauge)l钢轨轨头顶面下钢轨轨头顶面下16毫米范围内两股钢轨作用边毫米范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。之间的最小距离。74（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平75（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平761）轨距）轨距l标准轨距为标准轨距为1435mm。l直线轨距最大允许误差：直线轨距最大允许误差：增增6减

22、减2（毫米）（毫米）。（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平772）水平）水平 直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平（误差不允许超过水平（误差不允许超过4毫米）。毫米）。（1）直线部分的轨距和水平）直线部分的轨距和水平78（2）曲线部分的轨距和水平）曲线部分的轨距和水平1）轨距加宽）轨距加宽l固定轴距固定轴距(rigid wheel base)机车车辆走机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相对运动的车行部中只能保持平行而不能作相对运动的车轴中心线间的最大距离，叫做固定轴距。轴中心线间的最大距离，叫做固定轴距。791）轨距加宽）轨距加宽轨距加宽原因示

23、意图轨距加宽原因示意图80（2）曲线部分的轨距和水平）曲线部分的轨距和水平81外轨超高原理图外轨超高原理图2）外轨超高）外轨超高外轨超高原理图外轨超高原理图822）外轨超高）外轨超高 曲线外轨超高计算公式曲线外轨超高计算公式*：h7.6v2maxR （毫米）毫米）l我国规定，外轨超高量的最大值：我国规定，外轨超高量的最大值：单线单线铁路不得超过铁路不得超过125 mm；复线复线铁路不得超过铁路不得超过150 mm。（2）曲线部分的轨距和水平）曲线部分的轨距和水平831）限界限界(railway clearance)的概念的概念2）铁路基本限界可分为）铁路基本限界可分为l机车车辆限界机车车辆限界

24、(clearance of rolling stock)l建筑接近限界建筑接近限界(clearance of approaching structures)84机车车辆限界及建筑接近限界机车车辆限界及建筑接近限界85铁路线路复习思考题铁路线路复习思考题1、列车在曲线上运行时，产生曲线附加阻力的原因？、列车在曲线上运行时，产生曲线附加阻力的原因？曲线半径大小，对列车运行有什么影响？曲线半径大小，对列车运行有什么影响？2、坡道的坡度如何表示？列车在坡道上运行时，为、坡道的坡度如何表示？列车在坡道上运行时，为什么会产生坡道附加阻力？它们对列车运行有什么影什么会产生坡道附加阻力？它们对列车运行有什么影响？响？3、什么是限制坡度？它的大小对运营条件和工程条、什么是限制坡度？它的大小对运营条件和工程条件有哪些影响？件有哪些影响？i W曲曲 i限限的含义是什么？的含义是什么？86返回返回铁路线路复习思考题铁路线路复习思考题4、路基的基本形式与自然地面有何关系？路、路基的基本形式与自然地面有何关系？路基基的排水设备有哪些？的排水设备有哪些？5、轨道的组成及作用是什么？、轨道的组成及作用是什么？6、道岔的组成？道岔的有害空间？、道岔的组成？道岔的有害空间？