《铁道概论》精品课件-05铁路车辆.pptx
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- 铁道概论
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1、1铁道概论灵犀地2023年1月4日目目 录录01铁路车辆基本知识02铁路车辆基本构造03铁路车辆运用与检修01任务一铁路车辆基本知识3请举例说明不同车型和座次的售卖情况如何?2016年12月1日起,铁路客票系统12306网站启用部分新功能,旅客期待已久的网上购票“选座功能”终于实现,开始在海南环岛高铁试行。在网络购票模式推出之初,买到什么样的座位全靠订票系统自动分配,如果有旅客想坐到自己心仪的座位上,就只能和其他旅客协商调换。按照铁路部门的说法,12306网站在设计时是具备选座功能的,但是一直未开放。而很多旅客为了购买到自己心仪的座位,只能不停地购票退票再购票,以碰运气的方式去买想要的车票,既
2、浪费了自己的时间和精力,也浪费了铁路部门的公共资源。因此,“选座功能”实现全覆盖,能满足消费者更多的现实需求。案例引导1.车辆种类(一)按用途分类按用途的不同,铁路车辆可分为铁路客车和货车两大类。(1)铁路客车铁路客车是指运载旅客的车辆、为旅客提供服务的车辆及挂运在旅客列车中做其他用途的车辆。铁路客车分为旅客运送车辆、旅客服务车辆和特种用途车辆。(a)硬座车 (b)软座车 (c)硬卧车 (d)软卧车旅客运送车辆1.车辆种类(一)按用途分类(1)铁路客车旅客服务车辆旅客服务车辆包括餐车和行李车等 (a)餐车 (b)行李车1.车辆种类(一)按用途分类(2)铁路货车货车主要是用于运送货物和为此服务的
3、或原则上编组在货物列车中使用的车辆。由于货物的类型千差万别,因此需要多种多样的货车来运送它们。按货车的用途,可将货车分为通用货车、专用货车和特种货车三大类。通用货车敞车、棚车和平车属于通用货车。通用货车可以装的货物类型较多,在货车总数中占的比重较大。敞车棚车平车专用货车1.车辆种类车体为一圆筒形,专门用于装载液体、液化气体和粉状货物等。按运送货物种类的不同,罐车可分为轻油罐车、液化气体罐车和粉状货物罐车等。罐车车体夹层装有隔热材料,车内装有降温和加温装置,使车内保持货物所需的温度;车体外部涂以银灰色起反射作用,减少阳光辐射。冷藏车供装运易腐货物,如肉类、鲜鱼、水果、蔬菜等。冷藏车只有车底架,专
4、门用于装运集装箱,分为单层和双层集装箱车。集装箱车专供运送各种矿石,一般为全钢车体。为卸货方便,有的车体下部做成漏斗形,设底开门;有的整个车体能借助液压或气动作用向一侧倾翻并可自动开启侧门卸货。矿石车(二)客车2为旅客服务的车辆(1)餐车:供旅客在旅行中饮食就餐用的车辆。车内设有厨房、餐室及储藏室等设备。(2)行李车:运送旅客行李的车辆。车内设有行李间及办公室等设备。3特种用途的车辆(1)邮政车:供邮政部门运送邮件的车辆,设有邮政间及邮政员办公室等设备,常固定编挂于旅客列车中。(2)空调发电车:专给集中供电的空调车供电的车辆,车内设有柴油发电机组。(3)公务车:供国家机关人员到沿线检查工作时办
5、公用的车辆。(4)医疗车:到铁路沿线为铁路职工及家属进行巡回医疗使用的车辆,车内设有医疗设备。(5)卫生车:专供运送伤病员使用的车辆,车内设有简单的医疗设备。1.车辆种类(二)客车3特种用途的车辆(6)试验车:供铁路进行科学技术试验研究用的车辆,车内设有试验仪器设备。(7)维修车:供检查和维修铁道线路设备的车辆,车内设有必要的维修检查装备。(8)文教车:为铁路沿线职工进行文艺演出、文化教育和技术教育使用的车辆,车内设有必要的文娱和教育用器具及设备。(9)宿营车:供列车上乘务人员休息使用的车辆。此外还有轨道检查车、轨道探伤车、隧道摄影车、限界检查车、锅炉车等特殊用途的车辆。1.车辆种类为便于对客
6、、货车辆的运用和管理,在车辆指定部位涂刷的用于标明车辆配属、车种、车型、用途、编号、主要参数、方向、位置等的文字数字和符号称为车辆标记,以便识别并合理使用车辆。凡铁道部所属车辆必须涂刷的标记,称为共同标记;因车辆设有特殊设备或有注意事项而涂刷的标记称为特殊标记。2.车辆标记(1)车型车号标记客车的车型车号标记由客车的基本型号、辅助型号和客车制造顺序号码组成,简称车号。客车应在车体两侧外墙板近车门处涂打车种汉字称号和汉语拼音称号,并涂打车号标记。2.车辆标记(1)车型车号标记基本型号将客车的车种称号简化,用13个大写汉语拼音字母来表示,这些拼音字母称为车辆的基本型号,如图5-10中的“YZ”。辅
7、助型号为表示同一车种称号客车的不同结构系列及内部有特殊结构设施或车体材料改变时,如图5-10中的“25G”。客车制造顺序号码客车制造顺序号码表示按预先规定的规则而编排的某一车种的顺序号码,用以区分同一类型的不同车辆,如图5-10中的“325469”。2.车辆标记(2)产权标记国徽标记路徽标记制造工厂铭牌配属标记2.车辆标记(3)客车性能标记客车性能标记包括自重、载重、全长、换长和定员、容积标记。它们被涂打在车体两端外端墙板左侧下方。对于座车、卧车、餐车等客车,在自重标记上增加涂打“定员”标记。对于行李车、邮政车,在载重标记下方增加涂打“容积”标记。(二)特殊标记特殊标记是指表示车辆的设备、用途
8、及结构特点的各种标记,如表5-1所示。2.车辆标记3.车辆的车种、车型、车号编码为了表示车辆类型、构造特点以及便于运用和管理,在车辆规定的处所,由车辆工厂或车辆段涂写规定的车种、车型、车号编码。(一)货车车型车号编码1车种编码方法车种编码原则上用该车种汉字名称中关键字的一个大写汉语拼音字母表示,如表5-2所示。3.车辆的车种、车型、车号编码(一)货车车型车号编码3车号编码方法(1)车号采用七位阿拉伯数字代码。(2)车号编码的基本规律:前14位表示车型车种,后37一般表示生产制造顺序等,如表5-3所示。(二)客车车型车号编码客车车型车号编码由基本型号、辅助型号和客车制造顺序号码三部分组成。基本型
9、号即车辆的车种编码,一般用2个或3个大写汉语拼音字母表示。1基本型号为表示同一种型号客车的不同结构系列及内部特殊设施,用1位或2位小号阿拉伯数字及小号汉语拼音字母表示,附在基本型号的右下角,这些小号阿拉伯数字和小号汉语拼音字母称为车辆的辅助型号。2辅助型号3客车制造顺序号码客车制造顺序号码表示按预先规定的规则而编排的某一车种的顺序号码(见表5-4),用以区分同一类型的不同车辆,用阿拉伯数字表示,记在基本型号和辅助型号的右侧。3.车辆的车种、车型、车号编码(二)客车车型车号编码例如,的中YZ表示基本型号为硬座车,25G表示辅助型号为集中供电空调车,48479表示客车制造顺序号码。3.车辆的车种、
10、车型、车号编码下面以贵州2016年春运期间的铁路运营数据为例分析在春运期间不同车型和座次的售卖情况。据统计,2016年春运期间到达贵州的所有铁路列车中,高铁动车占29.55%,普速列车占70.45%;从贵州出发的列车中,高铁动车占30.37%,普速列车占69.63%。总体而言,贵州每10列(组)中有7列普速列车,3组为高铁动车。根据车型不同,普速列车和高铁动车的座位分布不一样,在铁路售票系统中,列车座位类别命名也各不相同,但可以统计出所有售出的春运车票中各类座位的百分比分布情况。其中,最多的四类座位分别是硬座、硬卧、二等座和无座,四者总量占到所有座位的95%左右。整个春运期间,到达贵州的客流中
11、,36.96%的票是硬座票,二等座和硬卧分别占27.48%和17.92%,无座票比例是13.95%。除此之外,还有剩余的3.69%的人购买的车票是相对较贵的软卧、一等座、商务座和软座,占比分别为1.54%,1.19%,0.88%,0.08%。从贵州出发的列车中,硬座乘客占32.43%,硬卧占28.98%,二等座占26.61%,无座占6.17%,剩余5.8%的票是一等座和商务座。总体而言,2016年春运期间,贵州人坐火车是“离家容易回家难”,春运期间出行最好的办法是提前买票或错峰出行。案例分析02任务二铁路车辆基本构造铁路车辆类型很多,构造各不相同。但从基本结构来看,车辆一般由车体及车底架、车内
12、设备、转向架、车钩缓冲装置和制动装置五部分组成。2010年2月24日在挪威首都奥斯陆,一列货运列车在没有牵引机车的情况下自行沿坡道溜车,沿着山坡轨道高速行驶了七八公里,部分车厢脱轨,主体列车在铁路尽头冲出轨道,撞塌一座建筑,致死至少3人。列车共有16节车厢,车厢内没有装载货物或搭载乘客。后9节车厢在疾驰途中出轨,与车体分离,前7节车厢疾驰数百米,冲出铁轨末端障碍物,撞入奥斯陆港货物检查站一座单层建筑,前两节车厢穿出建筑坠入海中。列车冲入码头时时速超过100公里。因速度太快,最后一节车厢已然腾空。列车沿途冲破不少路障,撞毁数辆汽车。事故发生后,警察迅速到场封锁附近区域并展开人员搜救。铁路货运是如
13、何扭转下滑趋势的?案例引入车体是一个整体,是容纳旅客、装载货物的部分,包括底架、侧端墙、车顶等组成部分。其中底架是车体的基础,货车车底架由中梁、侧梁、枕梁、端梁、大横梁、小横梁及地板托梁等组成,如图5-4所示。1.车体及车底架车内设备是指为旅客提供必要的乘车条件和保证运输货物和货运人员的要求所配置的设备。货车冷藏车有升、降温设备,通风换气设备,装货设施和温度检测仪表等;罐车有装、卸油设备和安全装置;自卸车有手动、液压或风动卸车设备等。客车有给水设备、空调取暖设备、车电及通讯设备、坐卧设备、卫生清洁设备等。2.车内设备转向架又称走行部、台车,是支承车体及装载货物或旅客的重量并在钢轨上行驶的部分,
14、主要由轮对、摇枕、侧架(或构架)、轴箱装置、弹簧减振装置等部分组成。3.转向架(一)轮对轮对是两个车轮和一根车轴按规定的压力和尺寸牢固地压装在一起,如图5-6所示。3.转向架(一)轮对按使用的轴承不同,车轴分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。目前我国铁路车辆大部分采用滚动轴承车轴,但也有极少数车辆使用滑动轴承车轴(一般为重载车辆所使用)。滚动轴承车轴结构如图5-7所示,轴颈用来安装轴承,轮座用来安装车轮。1车轴按材质不同,车轮分为铸钢整体轮和辗钢整体轮两种。我国客车车轮标准直径为915 mm,货车车轮标准直径为840 mm。车轮结构如图5-8所示。2车轮3.转向架(二)摇枕摇枕的作用是将车体自重和
15、载重传给摇枕弹簧,同时将左右两个侧架连成一个整体。摇枕具有箱形断面,并制成鱼腹形结构。下心盘装在摇枕中央,与装在车底架枕梁中央的上心盘相对应,上下心盘之间可以自由转动,使车辆顺利通过曲线。两侧有下旁承与枕梁上的上旁承相对,防止车体过度倾斜。(三)侧架侧架位于转向架两侧,是用于联系摇枕及轮对并传递作用力的基本部件。侧架两端设有轴箱导框,在与轴箱装置连接的中部立柱之间安装摇枕及弹簧减振装置。(四)轴箱装置轴箱装置的作用是连接轮对与侧架(或构架),保持轴颈与轴承的正常位置;将车体重量传给轮对;润滑高速转动的轴颈,减少摩擦,降低运行阻力,防止热轴;防止砂尘、雨水等异物进入轴承及轴颈等部分,保证车辆安全
16、运行。3.转向架(四)轴箱装置铁路车辆上有两种类型的轴箱装置,即滚动轴承轴箱和滑动轴承轴箱,现在大量采用的是滚动轴承轴箱。滚动轴承轴箱主要由轴箱、轴承(内圈、外圈、滚子及保持架)等组成。目前货车多采用无轴箱滚动轴承,因为它两端都带有密封装置,故可以不用轴箱,简化了结构。滚动轴承用润滑脂进行密封润滑。(五)弹簧减振装置车辆在线路上运行时,由于线路不平、轨缝和道岔的影响,会产生垂直方向的振动和冲击。为了缓和或减少这些振动和冲击,提高车辆运行品质,保证运送货物的质量和旅客的舒适性,延长车辆及线路的使用寿命,在转向架上装有弹簧及减振装置。车辆上安装的弹簧有金属材质的螺旋弹簧、橡胶弹簧和新型的空气弹簧。
17、减振装置有摩擦减振器和油压减振器。3.转向架车钩缓冲装置的作用是连挂机车和车辆、车辆和车辆,传递机车牵引力,缓和车辆在连挂时或列车减速、停车时引起的纵向冲击和振动。车钩缓冲装置由车钩、钩尾框、钩尾销、前从板、缓冲器、后从板等组成,如图5-9所示。4.车钩缓冲装置(一)车钩构造及作用目前,我国大部分货车使用13号车钩,客车使用15号车钩。1车钩的构造车钩由钩头、钩身及钩尾三部分组成。钩头主要起连挂车辆的作用,钩头部分装有钩舌、钩舌销、钩锁铁、钩舌推铁、钩提销等配件;钩身是空心厚壁箱形结构,用以传递牵引力和冲击力;钩尾用以安装钩尾框。13号车钩及其配件如图5-10所示。2车钩的作用车钩通过钩头配件
18、的相互作用,使车钩具有闭锁、开锁、全开三个作用位置,俗称车钩三态作用。4.车钩缓冲装置(一)车钩构造及作用2车钩的作用钩锁铁被提起,钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置为开锁位置。摘钩时,只要其中一个车钩处在开锁位置,就可以把两辆连挂在一起的车分开。开锁位置全开位置钩舌已经完全向外转开的位置为全开位置。当两车需要连挂时,只要其中一个车钩处在全开位置,与另一辆车钩碰撞后就可连挂。4.车钩缓冲装置车钩的钩舌被钩锁挡住不能向外转开的位置为闭锁位置。两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置。闭锁位置(二)缓冲器缓冲器的作用是缓和并消减车辆连挂及列车运行时车辆之间的冲击力,提高列车运行的平稳性。根据其结构
19、特征和工作原理的不同,缓冲器可分为弹簧式缓冲器、摩擦式缓冲器、橡胶缓冲器、摩擦橡胶式缓冲器、液压缓冲器、弹性胶泥缓冲器等。4.车钩缓冲装置(一)空气制动机空气制动机是以压缩空气作为动力来源,用空气压力的变化速度来操纵的制动机,如图5-11所示。5.制动装置(一)空气制动机1空气制动机的组成空气制动机是以压缩空气作为动力来源,用空气压力的变化速度来操纵的制动机,如图5-11所示。(2)三通阀(3)副风缸(1)制动管副风缸是每辆车辆储存供制动用压缩空气的容器。三通阀(分配阀或控制阀)是车辆空气制动机的主要部件。它和制动管连通,根据制动管空气压力的变化情况,产生相应的作用位置,从而控制向副风缸充入压
20、缩空气的同时把制动缸内的压缩空气排向大气,实现制动机缓解作用或者将副风缸内压缩空气充入制动缸产生制动机的制动作用。在空气制动装置中,将空气压力转变为活塞杆推力的装置。制动管是安装在车辆底架下面贯通车辆两端的输送压缩空气的管路。通过自动制动阀控制制动管内压缩空气的压力变化来操纵列车各车辆制动机产生相应的作用。(4)制动缸5.制动装置(一)空气制动机2空气制动机的作用原理(1)充气缓解作用如图5-12(a)所示,司机操纵自动制动阀使总风缸的压缩空气向制动管充风时,三通阀内主活塞外侧压力增高,主活塞被推动,连同滑阀、节制阀向内移动,开放了充气沟i,制动管的压缩空气经充气气路进入副风缸(其压力最后可达
21、到与制动管规定压力相等),准备制动时使用。同时,滑阀移动后将制动缸与三通阀排气口连通,若制动缸内有压缩空气,则经排气口排入大气,从而实现充气缓解作用。(2)制动作用如图5-12(b)所示,当司机操纵自动制动阀使制动管内压缩空气排入大气时,三通阀主活塞外侧压力下降,主活塞被副风缸空气压力推动,连同节制阀、滑阀向外移动,移动到滑阀与滑阀座上的孔路将副风缸和制动缸连通,副风缸内压缩空气经滑阀与阀座上的制动气路进入制动缸,实现制动机的制动作用。5.制动装置(一)空气制动机空气制动机的特点是:制动管减压,产生制动。制动管增压,产生缓解。其优点是:当列车发生分离事故,制动软管破损或被拉断时,制动管即减压,
22、全列车能自动产生制动直至停车。提高了列车运行安全性。目前我国铁路车辆均采用自动空气制动机。5.制动装置(二)人力制动机人力制动机是指装在车辆制动装置上,以人力作为产生制动力原动力的装置。它是用人力转动的手轮或手把代替压缩空气作用于制动缸活塞,用推力带动基础制动装置动作,使闸瓦压紧车轮,从而产生制动作用的一种装置。但其产生的制动力比空气制动时的制动力要小得多,制动过程也很缓慢。因此,只有在不能使用空气制动机的情况下才使用人力制动机。在调车作业时可使用人力制动机调整车速或停车,保证作业安全;当列车或车辆停放在有坡度的线路上时,可用人力制动机制动,防止列车或车辆溜走;在车站和专用线上施行人力制动作用
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