铁路机车—铁路机车结构(铁道概论课件)
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主电路
电 力 机 车 设 备
辅助电路 控制电路
主断路器 主变压器 整流调压线路 电抗器柜 牵引电动机
受电弓
机车顶部装有两套单臂受电弓，受电弓紧压 接触线滑行摩擦从电网上取得电流。我国国铁 机车运行时机车只需升起一套受电弓，另一受 电弓作为备用。接触网上送来的25千伏工频单 相交流电就由此引入机车。
每一转向架上安有三台牵引电动机，它们都 采用电车式悬挂安装在转向架上。
牵引装置由两根牵引杆，两个牵引拐臂 和连接杆等组成。
基础制 （动6）装置
从转向架上的制动缸到闸瓦之间的一套装置称为基础制动装置，这种 转向架的基础制动装置为独立作用式单边闸瓦制动，就是每个车轮都由一 个制动缸带动一块闸瓦来制动。
缓冲装置、制动装置和辅助装置等部分组成。
16V240ZD型柴油机
油压减振器 制动缸
旁承橡胶垫
牵引杆
砂箱
轮对和轴箱
转向架上有三个轮对。轮对由车轴、轮心、轮箍、从动齿轮等组成。 轴箱位于车轴两端，其主要作用为固定轮对的位置，并将机车上的负荷 传达于轮对。
3减、振走行装部置
电机悬挂装置 牵引装置
减振装置的作用主要为了缓和轮轨间的冲 击，降低动载荷，减少振动，使机车运行 平稳和安全。减振装置包括弹簧、液压减 振器和橡胶垫等。
轴列式B0-B0-B0表示3个二轴转向架装在同一车底架上，每根动轴都是 单独驱动
B-B表示机车有两个二轴转向架，转向架内的两根轴是成组驱动的。
轴列式A1A一A1A表示机车有两个三轴转向架。A1A表示三轴转向架，其 两根端轴用“A”表示为动轴，中间一根轴用数字“1”表示为无动力， 即不装牵引电动机。
HXD1的B0-B0-B0-B0转向架 SS7D的B0-B0-B0转向架
按 传
电力传动内燃机车 （东风，和谐内）
动
方
式
分
要求机车在各种运行阻力下， 具有恒定功率输出，使牵引力（F） 和运行速度（V）为常数。 故牵引力与速度之间成反比关系： 速度小，牵引力大；速度大，牵引 力小。
机车理想牵引性能曲线
电传动内燃机车由牵引电动机通过齿轮驱动，所以机车牵引力和速 度取决于牵引电动机的转矩和转速。
撒砂装置
每个转向架的四角都装有一套撒砂装置，当司机按动操纵台上的撒砂 开关时，砂就撒在车轮运行方向前的轨面上，以提高轮轨之间的摩擦系数， 防止车轮空转。
用英转文字向母架表式示机动车轴数轴，列如式A为表1示根法动轴、B为2 根动轴、C 为3 根动
轴、D 为4根轴
用数字表示无动力的轴数
C0-C0表示机车有两个三轴转向架装在同一个车底架上，注脚“0”表 示每个转向架内3根动轴各用电动机单独驱动。
交流发电机>直流电整流、逆变>交流电动机
在液力传动内燃机车上，原动力仍是柴油机，在柴油机和机车 动轮之间，装有一套液力传动装置，利用工作油改变柴油机的外部 特性，以适合列车运行的要求。
东方红型液力传动内燃机车
北京型液力传动内燃机车
内燃机车主要由柴油机、传动装置、走行部、车体、车底架、车钩
电阻 制动
将机车动能转化为热能散发。牵引电动机从串励电动机 改成他励发电机，把电枢绕组同制动电阻连接起来。这 样，车轴带动电动机的电枢旋转，发出的电流就会被制 动电阻变成热能散逸，消耗机车动能。
再生 制动
将机车动能将电能重新反馈回电网中去加以利用。牵 引电动机作为发电机工作，将列车在运行中所具有的 机械能转换成电能送回接触网。尤其是在长大下坡道 上，电力机车可以进行恒速再生制动。
控制电路
控制电路将主电路和辅助电路中各电气设备的控制电器（包括各种 控制开关、接触器、电空阀等）同电源、照明、信号等的控制装置连 成一个电系统。
以上三个电路系统在电气方面一般是相互隔离的，但三者通过电 磁、电空或机械传动等方式相互联系，配合动作，用低压电控制高压 电，以保证操作的安全和实现机车的运行。
主断路器
主断路器是用来接通或断开电力机车高压电 路的。当主电路发生短路、接地或整流调压电 路、牵引电动机等设备发生故障时，它能自动 切断机车电源，实现对机车上设备的保护。
主断路器
主变压器 调压开关 调压开关
又称牵引变压器，它把从接触网上取得的 25千 伏高压电降低为牵引电动机所适用的电压。变压器 共有四个绕组：一个原边绕组接25千伏高压电；三 个副边绕组，其中牵引绕组用来向牵引电动机供电； 励磁绕组用在电阻制动时给电动机提供励磁电流； 辅助绕组用来给机车的辅助电机供电。
电力机车功ຫໍສະໝຸດ 大电 效率高 力 机 车 优 速度快 点
机车本身没有原动力，而是依靠外 部供电系统供应电力，并通过机车 上的牵引电动机驱动列车前进
缺点
自身没有电能存储设备 接触网停电就无法运行
过载能力强
图9—2 SS8型电力机车总图。
1-司机室；2-机械室；3-电器室；4-变压 器室；5-车顶设备；6-辅助设备。
用来调节牵引变压器中副边牵引绕组的输出电 压，从而使牵引电动机的端电压得以改变，以达到 机车的调速目的。
由于牵引电动机本身的电感 极小，不足以将整流后的电流 滤平到所需要的范围。因此， 在牵引电动机电路中串接一个 增大电感的平波电抗器，以减 小整流电流的右脉图动为。平波电抗器
辅助电路
辅助电路电源来自主变压器的辅助绕组，通过劈相机将单相交流电转 变成三相交流电后，供给牵引通风机、油泵机组和空气压缩机等辅助 电机使用。
柴油机
牵引发电机F （机械能 转变为 电能，
三相交流电）
整流装置 ZL （交流电 变为 直流电）
牵引 电动机
前进或后退，通过改变电动机的励磁绕组 的电流方向进行实现。
内燃机车的牵引电动机
（4）传动类型
直—直流 电传动
直流发电机>直流电动机
交—直流 电传动
交流发电机>直流电动机
交—直—交 流电传动
串励牵引电动机的速率与转矩关系具有的工作特性最适合于机车牵 引的要求。即机车上坡或负载增加时，牵引电动机转矩较大，而转速较 低，反之，则转矩减小，转速上升。
直流串励电动机转速与转矩关系示意图
在机车起动低速运行时，柴油机却因低速发出功率甚小，于是机车 的牵引力也很小，这样就不适合直接用于铁路牵引工作的要求，因此在 它们之间需要有一套传动装置，使其牵引特性接近或符合于机车理想的 牵引特性，以便满足机车牵引列车的要求。
1）受电弓：
升弓：压缩空气经受电弓阀均匀进 入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内 的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂 杆转动，抬起上框架和集电头，受 电弓均匀上升，并同接触网接触。
降弓：传动气缸内压缩空气经受电 弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹 簧作用下，克服升弓弹簧的作用力， 使受电弓迅速下降，脱离接触网。
电 力 机 车 设 备
辅助电路 控制电路
主断路器 主变压器 整流调压线路 电抗器柜 牵引电动机
受电弓
机车顶部装有两套单臂受电弓，受电弓紧压 接触线滑行摩擦从电网上取得电流。我国国铁 机车运行时机车只需升起一套受电弓，另一受 电弓作为备用。接触网上送来的25千伏工频单 相交流电就由此引入机车。
每一转向架上安有三台牵引电动机，它们都 采用电车式悬挂安装在转向架上。
牵引装置由两根牵引杆，两个牵引拐臂 和连接杆等组成。
基础制 （动6）装置
从转向架上的制动缸到闸瓦之间的一套装置称为基础制动装置，这种 转向架的基础制动装置为独立作用式单边闸瓦制动，就是每个车轮都由一 个制动缸带动一块闸瓦来制动。
缓冲装置、制动装置和辅助装置等部分组成。
16V240ZD型柴油机
油压减振器 制动缸
旁承橡胶垫
牵引杆
砂箱
轮对和轴箱
转向架上有三个轮对。轮对由车轴、轮心、轮箍、从动齿轮等组成。 轴箱位于车轴两端，其主要作用为固定轮对的位置，并将机车上的负荷 传达于轮对。
3减、振走行装部置
电机悬挂装置 牵引装置
减振装置的作用主要为了缓和轮轨间的冲 击，降低动载荷，减少振动，使机车运行 平稳和安全。减振装置包括弹簧、液压减 振器和橡胶垫等。
轴列式B0-B0-B0表示3个二轴转向架装在同一车底架上，每根动轴都是 单独驱动
B-B表示机车有两个二轴转向架，转向架内的两根轴是成组驱动的。
轴列式A1A一A1A表示机车有两个三轴转向架。A1A表示三轴转向架，其 两根端轴用“A”表示为动轴，中间一根轴用数字“1”表示为无动力， 即不装牵引电动机。
HXD1的B0-B0-B0-B0转向架 SS7D的B0-B0-B0转向架
按 传
电力传动内燃机车 （东风，和谐内）
动
方
式
分
要求机车在各种运行阻力下， 具有恒定功率输出，使牵引力（F） 和运行速度（V）为常数。 故牵引力与速度之间成反比关系： 速度小，牵引力大；速度大，牵引 力小。
机车理想牵引性能曲线
电传动内燃机车由牵引电动机通过齿轮驱动，所以机车牵引力和速 度取决于牵引电动机的转矩和转速。
撒砂装置
每个转向架的四角都装有一套撒砂装置，当司机按动操纵台上的撒砂 开关时，砂就撒在车轮运行方向前的轨面上，以提高轮轨之间的摩擦系数， 防止车轮空转。
用英转文字向母架表式示机动车轴数轴，列如式A为表1示根法动轴、B为2 根动轴、C 为3 根动
轴、D 为4根轴
用数字表示无动力的轴数
C0-C0表示机车有两个三轴转向架装在同一个车底架上，注脚“0”表 示每个转向架内3根动轴各用电动机单独驱动。
交流发电机>直流电整流、逆变>交流电动机
在液力传动内燃机车上，原动力仍是柴油机，在柴油机和机车 动轮之间，装有一套液力传动装置，利用工作油改变柴油机的外部 特性，以适合列车运行的要求。
东方红型液力传动内燃机车
北京型液力传动内燃机车
内燃机车主要由柴油机、传动装置、走行部、车体、车底架、车钩
电阻 制动
将机车动能转化为热能散发。牵引电动机从串励电动机 改成他励发电机，把电枢绕组同制动电阻连接起来。这 样，车轴带动电动机的电枢旋转，发出的电流就会被制 动电阻变成热能散逸，消耗机车动能。
再生 制动
将机车动能将电能重新反馈回电网中去加以利用。牵 引电动机作为发电机工作，将列车在运行中所具有的 机械能转换成电能送回接触网。尤其是在长大下坡道 上，电力机车可以进行恒速再生制动。
控制电路
控制电路将主电路和辅助电路中各电气设备的控制电器（包括各种 控制开关、接触器、电空阀等）同电源、照明、信号等的控制装置连 成一个电系统。
以上三个电路系统在电气方面一般是相互隔离的，但三者通过电 磁、电空或机械传动等方式相互联系，配合动作，用低压电控制高压 电，以保证操作的安全和实现机车的运行。
主断路器
主断路器是用来接通或断开电力机车高压电 路的。当主电路发生短路、接地或整流调压电 路、牵引电动机等设备发生故障时，它能自动 切断机车电源，实现对机车上设备的保护。
主断路器
主变压器 调压开关 调压开关
又称牵引变压器，它把从接触网上取得的 25千 伏高压电降低为牵引电动机所适用的电压。变压器 共有四个绕组：一个原边绕组接25千伏高压电；三 个副边绕组，其中牵引绕组用来向牵引电动机供电； 励磁绕组用在电阻制动时给电动机提供励磁电流； 辅助绕组用来给机车的辅助电机供电。
电力机车功ຫໍສະໝຸດ 大电 效率高 力 机 车 优 速度快 点
机车本身没有原动力，而是依靠外 部供电系统供应电力，并通过机车 上的牵引电动机驱动列车前进
缺点
自身没有电能存储设备 接触网停电就无法运行
过载能力强
图9—2 SS8型电力机车总图。
1-司机室；2-机械室；3-电器室；4-变压 器室；5-车顶设备；6-辅助设备。
用来调节牵引变压器中副边牵引绕组的输出电 压，从而使牵引电动机的端电压得以改变，以达到 机车的调速目的。
由于牵引电动机本身的电感 极小，不足以将整流后的电流 滤平到所需要的范围。因此， 在牵引电动机电路中串接一个 增大电感的平波电抗器，以减 小整流电流的右脉图动为。平波电抗器
辅助电路
辅助电路电源来自主变压器的辅助绕组，通过劈相机将单相交流电转 变成三相交流电后，供给牵引通风机、油泵机组和空气压缩机等辅助 电机使用。
柴油机
牵引发电机F （机械能 转变为 电能，
三相交流电）
整流装置 ZL （交流电 变为 直流电）
牵引 电动机
前进或后退，通过改变电动机的励磁绕组 的电流方向进行实现。
内燃机车的牵引电动机
（4）传动类型
直—直流 电传动
直流发电机>直流电动机
交—直流 电传动
交流发电机>直流电动机
交—直—交 流电传动
串励牵引电动机的速率与转矩关系具有的工作特性最适合于机车牵 引的要求。即机车上坡或负载增加时，牵引电动机转矩较大，而转速较 低，反之，则转矩减小，转速上升。
直流串励电动机转速与转矩关系示意图
在机车起动低速运行时，柴油机却因低速发出功率甚小，于是机车 的牵引力也很小，这样就不适合直接用于铁路牵引工作的要求，因此在 它们之间需要有一套传动装置，使其牵引特性接近或符合于机车理想的 牵引特性，以便满足机车牵引列车的要求。
1）受电弓：
升弓：压缩空气经受电弓阀均匀进 入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内 的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂 杆转动，抬起上框架和集电头，受 电弓均匀上升，并同接触网接触。
降弓：传动气缸内压缩空气经受电 弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹 簧作用下，克服升弓弹簧的作用力， 使受电弓迅速下降，脱离接触网。