车辆构造-第一章解析

牵引动力国家重点实验室第一章铁道车辆基本知识Chapter1BasicknowledgeofRailwayVehicles2第一节铁道车辆的特点及组成FeatureandComposition一、特点feature•自行导向：有轨道，不需操纵运行方向•低运行阻力：滚动摩擦阻力较低•成列运行：可以编组连挂成列车•严格的外形尺寸限制：制定限界，保证安全3二、组成composition•车体carbody:减轻自重容纳运输对象•走行部runninggear：转向架bogie引导车辆沿轨道行驶、承受车体及线路的载荷并缓和动作用力•制动装置brakingdevice：保证准确停车和安全运行•连接、缓冲装置coupling,bufferdevice：自动车钩、缓冲装置•车辆内部设备caraccommodations:为运输对象服务的固定附属装置4第二节铁道车辆的用途及分类一、客车passengercar（运送旅客、服务）按用途分，常见的有：•硬座车semi-cushionedcoach•软座车cushionedseatcoach•硬卧车non-cushionedberthcoach•软卧车cushionedberthcoach•行李车luggagecar•餐车dinnercar•邮政车postalcar5按运营的性质或范围分：•轻轨车辆lightrailvehicle•地铁车辆undergroundormetrovehicle•市郊客车suburbancoach•高速客车highspeedpassengercar•普通客车ordinarypassengercar6二、货车freightwagon,freightcar常见的有：•敞车opentopwagon•棚车coveredwagon,boxcar•平车flatcar•冷藏、保温车refrigeratorcar•罐车tankcar•集装箱车containercar7第三节车辆代码、标记及方位一、车辆代码vehiclecode（识别、管理）代码：车种、车型、车号三段举例：C62B：C(车种)62（重量系列）B（材质区别）N17A：N(车种)17（顺序系列）A（结构区别）YW25G：YW(车种)25(车长系列)G（结构区别）RZ(软座车)，RW(软卧车)，餐车(CA)，行李车(XL)P(棚车)，X(集装箱车)，长大货物车(D)，冷藏车(B)8二、车辆标记vehiclemark（一）运用标记1.自重、载重及容积：t，m32.车辆全长：两端钩舌内侧面间的距离3.换长（计算长度）：等于全长除以114.车辆定位标记：以1，2数字在车端标记5.车辆设备、用途及结构特点标记6.客车车种汉字标记及定员标记9（二）产权标记1.国徽：参加国际联运的客车2.路徽：产权属铁道部的车辆3.路外厂矿企业自备车辆的产权标记：XX企业自备车4.配属标记：如“成局渝段”10（三）检修标记1.定期修理标记：段修、厂修，例如：客车硬座车02.901.3成渝07.399.9柳厂货车敞车02.1101.5成贵08.1199.11眉厂2.辅修及轴检标记：辅修周期6个月11三、车辆方位车辆的方位一般以制动缸活塞杆推出的方向为第一位；车辆同形零部件：面对车辆一位端，纵向对称轴上的构件按一位端顺序向二位端编号，对分布在对称轴左右的构件，则左侧为奇数，右侧为偶数，顺序从一位端向二位端编号。12第四节铁路限界Railwayclearancelimit一、设置限界的意义及制定限界的原则为保证行车安全，用限界对机车车辆、建筑物等地面设备的空间尺寸和空间位置加以约束。机车车辆限界（车限）rollingstockgauge建筑限界（建限）structuregauge13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轮廓。机车车辆限界与建筑限界14实际的机车车辆与靠近线路中心线的建筑物之间必须留有一定的、为保证行车安全所需的空间。这部分空间包括：1)车辆制造公差引起的上下、左右方向的偏移或倾斜2)名义载荷作用下弹簧压缩的下沉或性能上的误差引起的超量偏移或倾斜3)磨耗或变形造成的车辆下沉，左右不均匀引起的倾斜或偏转4)轮轨以及车辆部件间横向间隙造成车辆与线路间的偏移5)走行过程中因运动中力的作用造成车辆与线路偏移（曲线、振动）6)线路的变形7)运输某些特殊货物时可能超限8)为应付可能出现的特殊情况，还应该有足够的预留空间15机车车辆限界按照考虑上述空间的多少分为三种不同的限界：1)无偏移限界：仅考虑第（1）点内容时的限界，又称为制造限界2)静偏移限界：考虑上述第(1)至第（3）点内容，又称为静态限界3)动偏移限界：考虑第(1)至第（5）点内容，又称为动态限界，车限与建限之间的空间可以留得很少。16二、我国准轨机车车辆限界（GB146.1-83）定义机车车辆限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓。机车、车辆无论是空车或重车，无论是具有最大标准公差的新车或是具有最大标准公差和磨耗限度的旧车，当其停放在水平直线上且在无侧向倾斜及偏移时，除电力机车升起的受电弓外，其他任何部分均应当容纳在限度轮廓内，不得超越。17速度低于200km/h的限界：机车车辆上部限界（车限-1A）18机车车辆下部限界（车限-1B）19通过装减振器（工作位置）驼峰的货车下部限界（车限-2）20超限货物装载限界参考图21米轨机车车辆限界图22三、UIC（国际铁路联盟）动态限界车辆动态限界：不考虑随机因素的影响，如振动、偏载UIC动态限界示意图23第五节车辆主要技术参数MainTechnicalParameters一、车辆性能参数1.自重系数：车辆自重与标记载重的比值2.比容系数：设计容积与标记载重的比值3.最高试验速度：满足安全和结构强度4.最高运行速度：还需满足良好的运行性能5.轴重axleload：车轴允许负担的并包括轮对自身的最大总质量6.每延米轨道载重：车辆质量与长度之比7.通过最小曲线半径：安全通过24二、车辆尺寸参数1.车辆定距bogiecenterdistance2.转向架固定轴距bogiewheelbase3.车辆最大宽度、高度4.车体长、宽、高5.车钩中心线距轨面高6.地板面高（新造或修竣后空车的数值）25第六节线路构造概要一、线路的基本结构basicstructureofRoute线路route,railwayline：包括轨道、路基和桥隧建筑物轨道track：钢轨、轨枕及道床26钢轨rail：43kg/m,50kg/m,60kg/m，75kg/m轨距gauge：内侧轨头下16mm处测量准轨standard：1435mm宽轨broad：1524mm，1676mm窄轨narrow：1000mm，1067mm轨底坡cant：1/20，1/4027轨枕sleeper,tie：木枕wood：1840、1760、1680根/km混凝土枕concrete：1840、1760、1680、1600根/km为克服轨枕不能连续支承钢轨，因而使道床局部受力较大，产生轨道沉陷的缺点，发展的新型轨下基础有：钢筋混凝土轨枕板整体道床solidtrack道床的主要特点mainfeatureoftrackbed：•道渣材料应坚硬、稳定、有弹性•颗粒大小均匀，利于排水，不翻浆冒泥•有足够的厚度，减小路基受的振动和压力28二、线路纵断面构造linestructure1：限制坡度1级铁路：一般地段60/00，困难地段120/002级铁路：一般地段120/00，困难地段150/003级铁路：一般地段150/00，困难地段200/002：变坡点与坡段长度：两相邻坡段的交点叫变坡点，两变坡点之间的水平距离叫坡段长度。3：相邻坡段的连接降低变坡点处车钩附加应力及车钩上下错动量、垂向加速度而设置圆曲线型的竖曲线。294：驼峰构造货物编组站为了加快列车分解和编组，人为设置的坡度和竖曲线。30三、线路平面构造1、直线straightortangenttrack轨顶应在同一水平面上。三角坑：左右钢轨4个点不在同一水平面上。垂向力不均匀，18米长度范围内不超过4毫米的三角坑钢轨长度：12.5m，25m。接头部分由于磨损、变形而局部下限有缝线路：接头为线路的薄弱环节，对接接头无缝线路：焊接长钢轨，接头少，运行平顺，减少线路破坏312、圆曲线circularcurve克服附加阻力、离心力使行车速度受曲线半径限制，轮轨间磨耗也比直线严重曲线最小半径：与铁路等级、地形有关，对于个别地形实在困难的地段，允许在1、2级铁路上最小曲线半径为300m。普通线路与高速线路上的曲线半径均有明确要求32设置超高，当外轨超高值符合下式时可平衡离心力：h:mm,V:km/h,R:m(11.8＝1493/(9.8*3.6*3.6))我国在曲线区段取最大超高150mm,若允许的未平衡离心加速度为0.45m/s2,则曲线上最大运行速度为：，离心力与向心力平衡时的速度为RVh28.11RV3.4maxR300400600800100012001500Vmax74861051221361491663.6VR333、缓和曲线transitioncurve•在直线与圆曲线之间设缓和曲线•半径由无穷大逐渐变到圆曲线半径•超高由零由逐渐变到圆曲线超高值•轨距由标准值逐渐加宽到圆曲线的加宽程度•外轨超高的顺坡不大于20/00•缓和曲线长度不小于20m•两段缓和曲线之间的圆曲线长度大于20m•两相邻缓和曲线之间设夹直线344、道岔switch,turnout道岔：从一条线路转往另一条线路普通单开道岔：主线为直线，侧线可向左或右导曲线:半径R越大，则侧向过岔速度越高。导曲线上一般不设轨底坡和超高。标准道岔号数：辙叉角余切值取整，号数越大越小，过岔速度越高N=ctg我国：9,12,18,24,38号等355、高速旅客列车对线路的要求安全、舒适、快捷，线路技术措施均与列车运行速度指标有关曲线半径：多数国家规定R6000m。我国京沪线拟定为：最小曲线半径Rmin=7000m，5500m(困难地段）最大超高hmax=160mm最大欠超高hd=110mm，140m(困难条件）缓和曲线为三次抛物线，长度280-700m采用高速道岔，小的隧道阻塞比坡度小：新干线15o/oo，法国35o/oo，京沪12o/oo大的线间距：4.2-4.7m，京沪线5m小的轨道不平顺：