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第第33章章铁道车辆基本知识铁道车辆基本知识3.1轨道车辆的特点3.2铁道车辆主要技术参数3.3铁道车辆的基本组成3.4铁路限界•低运行阻力：滚动摩擦阻力较低•自行导向：不需司机操纵运行方向•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。3.1轨道车辆的特点一、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(m3/t)3.每延米轨道载重：车辆质量与长度之比4.换长：等于全长除以11(解放初期30t棚车的平均长度)5.最高试验速度：满足安全和结构强度6.最高运行速度：还需满足良好的运行性能7.轴重axleload:并不是指车轴本身的重量8.通过最小曲线半径3.2铁道车辆主要技术参数二、车辆尺寸参数1.车辆定距bogiecenterdistance2.转向架固定轴距bogiewheelbase3.车体长、宽、高4.车辆最大宽度、高度5.车钩高6.地板面高•走行部runninggear：转向架bogie•车体carbody：减轻自重•车钩缓冲装置coupling,bufferdevice•制动装置brakingdevice3.3铁道车辆的基本组成((一一))走行部走行部走行部是支撑车体在轨道上运行的部分走行部是支撑车体在轨道上运行的部分,,其功能主要有：其功能主要有：1)1)支撑车体把载荷并传给钢轨；支撑车体把载荷并传给钢轨；2)2)保证车辆安全灵活地沿钢轨运行保证车辆安全灵活地沿钢轨运行((回转回转))；；3)3)缓和车辆和钢轨的相互冲击，减少车辆振动缓和车辆和钢轨的相互冲击，减少车辆振动((悬挂悬挂))；；（以后的课程会重点讲解走行部）（以后的课程会重点讲解走行部）((二二))车体车体车体是车辆上装载货物或乘客的部分。车体是车辆上装载货物或乘客的部分。早期车辆的车体多以木结构为主；早期车辆的车体多以木结构为主；近代的车体以轻金属结构为主近代的车体以轻金属结构为主((钢结构钢结构))。。车体的一般钢结构由许多纵向梁、横向梁和立柱组成。车体的一般钢结构由许多纵向梁、横向梁和立柱组成。车体钢结构承担了作用在车体上的各种载荷。车体钢结构承担了作用在车体上的各种载荷。货车车体货车车体不同的货车车体结构不同。不同的货车车体结构不同。棚车棚车车体包括：底架、侧壁（墙）、端壁（墙）、车顶等。车体包括：底架、侧壁（墙）、端壁（墙）、车顶等。棚车棚车平车平车((平车只有底架平车只有底架))敞车敞车((敞车无车顶敞车无车顶))罐车罐车((罐车比较特殊罐车比较特殊))货车的底架一般由中梁、侧梁、端梁、横梁、枕梁等组成。货车的底架一般由中梁、侧梁、端梁、横梁、枕梁等组成。中梁位于底架的中央，是整个底架的基础和主要受力杆件。中梁位于底架的中央，是整个底架的基础和主要受力杆件。中梁端部是安装车钩缓冲装置的地方，直接承受纵向作用力。中梁端部是安装车钩缓冲装置的地方，直接承受纵向作用力。枕梁是底架和转向架连接的地方，它受力较大，负担全车的枕梁是底架和转向架连接的地方，它受力较大，负担全车的重量，并通过心盘将重量传给走行部。重量，并通过心盘将重量传给走行部。货车底架货车底架罐车的底架结构和其他货车有所不同。罐车的中梁由两根槽罐车的底架结构和其他货车有所不同。罐车的中梁由两根槽钢制成，中央部分盖有上盖板，盖板上焊有罐体下鞍板。枕钢制成，中央部分盖有上盖板，盖板上焊有罐体下鞍板。枕梁为箱形断面，上面装有罐体托架，通过蹼形板焊在枕梁梁为箱形断面，上面装有罐体托架，通过蹼形板焊在枕梁上，以便支撑罐体。上，以便支撑罐体。((底架起支撑固定作用底架起支撑固定作用))客车车体客车车体客车车体为全金属焊接结构，由底架、侧墙、端墙和车顶客车车体为全金属焊接结构，由底架、侧墙、端墙和车顶四部分焊接而成。在钢骨架外面焊有侧墙板、端墙板、车四部分焊接而成。在钢骨架外面焊有侧墙板、端墙板、车顶板，形成一个上部带圆弧而下部为矩形的封闭壳体，俗顶板，形成一个上部带圆弧而下部为矩形的封闭壳体，俗称薄壁筒形结构车体。称薄壁筒形结构车体。为使旅客在列车内流通方便，客车两端设有通过台，并在为使旅客在列车内流通方便，客车两端设有通过台，并在通过台的外面设置风挡，防止风雨及寒气侵入。通过台的外面设置风挡，防止风雨及寒气侵入。客车车体必须具有良好的隔热性能。客车车体必须具有良好的隔热性能。车体内除设置门窗、车体内除设置门窗、座椅及卧铺外，还需座椅及卧铺外，还需装设卫生设备、通风装设卫生设备、通风装置、给水设备、车装置、给水设备、车电设备、取暖设备、电设备、取暖设备、播音装置及空气调节播音装置及空气调节装置等。装置等。四方所客车隔热性能试验四方所客车隔热性能试验大连轻轨车体大连轻轨车体广州地铁车体广州地铁车体双层客车车体双层客车车体京沪豪华客车餐车京沪豪华客车餐车““中华之星中华之星””电动车组车体电动车组车体380A380A高速动车组车体高速动车组车体客车底架的构造和货车底架相似。但是，由于客车两端必须客车底架的构造和货车底架相似。但是，由于客车两端必须设置通过台，所以它的中梁伸出端梁之外，和通过台端梁、设置通过台，所以它的中梁伸出端梁之外，和通过台端梁、侧梁组成通过台架。侧梁组成通过台架。客车底架客车底架((三三))车钩缓冲装置车钩缓冲装置车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆相互连挂，传递牵引力车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆相互连挂，传递牵引力和制动力、缓和纵向冲击力的部件。和制动力、缓和纵向冲击力的部件。((连挂、牵引、缓冲连挂、牵引、缓冲))詹氏车钩是美国人詹氏车钩是美国人伊利伊利··汉密尔顿汉密尔顿··詹内詹内(Eli(EliHamiltonnHamiltonnJanneyJanney))发明的一种铁路自动车钩。发明的一种铁路自动车钩。根据国外有关资料记载根据国外有关资料记载,,詹内对詹内对18601860年美国人依士年美国人依士洛洛··米勒米勒((EzraMillerEzraMiller))发明的垂直式平面车钩加以改进发明的垂直式平面车钩加以改进,,制成了一种新的自动车钩制成了一种新的自动车钩,,并于并于18681868年年44月月2121日获得日获得专利权。专利权。以后以后,,他又继续改进他又继续改进,,在在18731873年年44月月2929日又得到第二次日又得到第二次专利权。在专利权。在19021902年出版的大英百科全书第年出版的大英百科全书第3232卷第卷第158158页上登载有詹氏车钩的图样。页上登载有詹氏车钩的图样。我国早期铁路材料把它简译为我国早期铁路材料把它简译为““詹氏车钩詹氏车钩””。。车钩缓冲装置的组成及工作原理车钩缓冲装置的组成及工作原理车钩缓冲装置由车钩，缓冲器、钩尾框、从板等组成，安装车钩缓冲装置由车钩，缓冲器、钩尾框、从板等组成，安装于车底架两端的牵引梁内。于车底架两端的牵引梁内。前后从板卡装在牵引梁的前后从前后从板卡装在牵引梁的前后从板座之间板座之间((单向单向))，下部依靠钩尾框托板和车钩托梁托住。，下部依靠钩尾框托板和车钩托梁托住。车辆受牵引时作用力传递过程：车辆受牵引时作用力传递过程：车钩车钩--钩尾框钩尾框--后从板后从板--缓冲器缓冲器--前从板前从板--前从板座前从板座--牵引梁牵引梁车辆受冲击时作用力传递过程：车辆受冲击时作用力传递过程：车钩车钩--前从板前从板--缓冲器缓冲器--后从板后从板--后从板座后从板座--牵引梁牵引梁为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，自动车钩为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，自动车钩具有以下三种位置，也就是车钩三态：具有以下三种位置，也就是车钩三态：11）锁闭位置）锁闭位置————车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置；两个车辆连挂在一起时车钩就处在这外转开的位置；两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置。种位置。22）开锁位置）开锁位置————即钩锁铁被提起，钩舌只要受到即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分开。开。33）全开位置）全开位置————即钩舌已经完全向外转开的位置。即钩舌已经完全向外转开的位置。当两车需要连挂时，只要其中一个车钩处在全开位当两车需要连挂时，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。置，与另一辆车钩碰撞后就可连挂。车钩的三态作用车钩的三态作用车钩的三态作用车钩的三态作用车钩选型车钩选型铁道部门铁道部门19561956年确定年确定11、、22号车钩为标准型车钩。但随着号车钩为标准型车钩。但随着列车速度的提高和牵引吨位的增加，又于列车速度的提高和牵引吨位的增加，又于19571957、、19651965年年先后设计制造了先后设计制造了1515号车钩和号车钩和1313号车钩。客车使用号车钩。客车使用1515号车号车钩，货车则逐步用钩，货车则逐步用1313号车钩代替号车钩代替22号车钩。号车钩。货车车钩选型货车车钩选型::11））55--6kt6kt级的重载货物列车：级的重载货物列车：采用采用CC级钢和级钢和EE级钢的级钢的1313号车钩可以满足要求号车钩可以满足要求;;22）更大吨位就要求新型高强度车钩，如）更大吨位就要求新型高强度车钩，如1616号、号、1717号车钩。号车钩。客车车钩选型客车车钩选型::11）速度小于）速度小于120km/h120km/h的普通客车：的普通客车：采用采用CC级低合金铸钢的级低合金铸钢的1515号车钩号车钩22）速度小于）速度小于160km/h160km/h的普通客车：的普通客车：采用采用CC级低合金铸钢的小间隙的级低合金铸钢的小间隙的1515号车钩。号车钩。33）速度大于）速度大于200km/h200km/h的高速客车：的高速客车：应采用密接式车钩，以昀大限度地减小纵向冲动。应采用密接式车钩，以昀大限度地减小纵向冲动。为了保证车辆连挂安全可靠和车钩缓冲装置为了保证车辆连挂安全可靠和车钩缓冲装置安装的互换性，我国铁路机车车辆有关规程安装的互换性，我国铁路机车车辆有关规程规定：车钩缓冲器装车后，其车钩钩舌的水规定：车钩缓冲器装车后，其车钩钩舌的水平中心线距钢轨面在空车状态下的高度平中心线距钢轨面在空车状态下的高度::1)1)落车后车钩高落车后车钩高客车客车880mm880mm，上限，上限10mm10mm，下限，下限--5mm5mm货车货车880mm880mm，上限，上限10mm10mm，下限，下限--10mm10mm2)2)两相邻车钩高不得大于两相邻车钩高不得大于75mm75mm。。车钩装车检查车钩装车检查缓冲器缓冲器缓冲器的作用：缓冲器的作用：用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起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，以提高列车运行的轻对车体结构和装载货物的破坏作用，以提高列车运行的平稳性。平稳性。缓冲器的工作原理：缓冲器的工作原理：借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性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。元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。缓冲器的分类：缓冲器的分类：常用缓冲器：弹簧式缓冲器、摩擦式缓冲器、橡胶式常用缓冲器：弹簧式缓冲器、摩擦式缓冲器、橡胶式缓冲器；缓冲器；其它缓冲器：摩擦橡胶式缓冲器、粘弹性橡胶泥缓冲其它缓冲器：摩擦橡胶式缓冲器、粘弹性橡胶泥缓冲器、液压缓冲器和空气缓冲器。器、液压缓冲器和空气缓冲器。11号缓冲器号缓冲器：摩擦式缓冲器，前部为螺旋弹簧：摩擦式缓冲器，前部为螺旋弹簧((缓和冲击缓和冲击))，后部为锥面配合，后部为锥面配合的内外环