铁道机车车辆牵引传动系统结构ppt课件
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铁路机车—铁路机车结构(铁道概论课件)
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
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
牵引传动
第7章牵引传动7.1.1受电弓结构组成接触网提供AC 25 kV 电压，该电压通过受电弓收集。
由于高压线路（称为“车顶线”）连接CRH3 列车的两个牵引单元，正常操作中只需要提升一个受电弓收集AC 25 kV 用于整个8 节车厢装置即可。
受电弓由压缩空气驱动。
此外，气动滑板监测系统（自动高速降落装置）可确保在滑板磨损或断裂时通过断开EMERGENCY OFF（紧急停车）回路来使受电弓降落。
受电弓构成如图7-3-2。
1 集电器头8 支持绝缘子2 碳条9 底座3电流连接器装置，集电器10 系统阻尼器4 导杆11下拉臂5 气源12联接杆6 提升装置13电流连接器装置，拐点7 电流连接器装置，基底14上拉臂图7-3-2 受电弓结构受电弓设计为单臂受电弓。
气动系统阻尼器(10) 位于底座(9) 上，阻尼器使下拉臂(11) 段提升和降落，底座固定在支持绝缘子(8) 上。
拉离上拉臂(14) 段会带离集电器头(1) 和它的两个碳条(2)。
受电弓配有气动自动降落装置。
它在滑板断裂时使受电弓降落（还将断开EMERGENCY OFF（紧急停车）回路）。
驱动器的压缩空气供应给滑板防磨损板中的管道。
若滑板断裂时压缩空气逸散，受电弓的风箱驱动器将通过高速降落阀通风。
同时主断路器将被触发，防止因电弧而损坏。
同一地，弓角也受到气动监测，以防损坏。
如果压力线断裂，自动降落装置可通过切断阀被禁用。
受电弓的所有功能都由各自相关的阀控制模块执行和监测。
升弓通过起动按钮连接至阀控制模块的气动管中的电磁阀实现。
升弓时间使用气动供给管中的扼流圈设置。
受电弓的降弓时间和静接触力及自动降落装置的压力开关在阀控制面板上设置。
阀控制模块的压缩空气由MR 管道供应，此外，辅助压缩机还用于在低MR 压力时供列车使用。
7．3．2．2技术参数该受电弓主要的技术参数见表7-3-2。
表7-3-2 受电弓主要技术参数7.2牵引电机7.2.1牵引电机概述CRH3动车组配有16 台牵引电动机，为四极三相异步牵引电机。
《铁路牵引动力》PPT课件
(二) 柴油机 1.组成 ① 固定部件 — 机体、机座、气缸套、 主轴承 ② 运动部件 — 活塞组、连杆、曲轴 ③ 配气机构 ④ 燃油系统 ⑤ 润滑冷却系统 ⑥ 进排气系统
10
§2.2 内燃机车
2.柴油机的分类 (1)按气缸排列方式分 ① 直立式
② V型 ③ 对动式
(2)按空气进入汽缸的特点分 ① 非增压式
第二章 铁路牵引动力
本章要点： 内燃机车组成 传动装置 柴油发动机工作原理 电阻制动 电气化铁道供电系统 电力机车组成 再生制动
h
1
§2.1 牵引动力概述
一.类型： a.蒸汽：我国已淘汰
b.内燃：主要动力方式
c.电力：主要动力方式
h
2
§2.1 牵引动力概述
二.我国牵引动力概况
▪50年代以蒸气机车牵引为主。 ▪60～70年代，内燃电力得到了发展。 ▪80～90年代，内燃电力取代了蒸汽。 ▪90年代向货运重载，客运高速化发展。 ▪目前，我国内燃机车为东风型系列，电 力机车为韶山系列。
② 增压式
h
11
§2.2 内燃机车
(3)按柴油机工作方式分 ① 二冲程式 — 活塞在气缸中运行一个来回完
成一个工作循环。 ② 四冲程式 — 活塞气缸运行两个来回完成一
个工作循环。
冲程：活塞在气缸中运行单边的距离。 工作循环：进气，压缩，燃烧膨胀，排气。
h
12
§2.2 内燃机车
3.柴油机工作原理
(1)进气冲程(图a)。活塞自上止点向下运动，配 气机构打开进气阀，新鲜空气进入并充满汽缸。
n
m
M=CmφIs=CmKIS2 Cm—电动机转矩常数；
K —系数。
0
Is
h
10
§2.2 内燃机车
2.柴油机的分类 (1)按气缸排列方式分 ① 直立式
② V型 ③ 对动式
(2)按空气进入汽缸的特点分 ① 非增压式
第二章 铁路牵引动力
本章要点： 内燃机车组成 传动装置 柴油发动机工作原理 电阻制动 电气化铁道供电系统 电力机车组成 再生制动
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§2.1 牵引动力概述
一.类型： a.蒸汽：我国已淘汰
b.内燃：主要动力方式
c.电力：主要动力方式
h
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§2.1 牵引动力概述
二.我国牵引动力概况
▪50年代以蒸气机车牵引为主。 ▪60～70年代，内燃电力得到了发展。 ▪80～90年代，内燃电力取代了蒸汽。 ▪90年代向货运重载，客运高速化发展。 ▪目前，我国内燃机车为东风型系列，电 力机车为韶山系列。
② 增压式
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§2.2 内燃机车
(3)按柴油机工作方式分 ① 二冲程式 — 活塞在气缸中运行一个来回完
成一个工作循环。 ② 四冲程式 — 活塞气缸运行两个来回完成一
个工作循环。
冲程：活塞在气缸中运行单边的距离。 工作循环：进气，压缩，燃烧膨胀，排气。
h
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§2.2 内燃机车
3.柴油机工作原理
(1)进气冲程(图a)。活塞自上止点向下运动，配 气机构打开进气阀，新鲜空气进入并充满汽缸。
n
m
M=CmφIs=CmKIS2 Cm—电动机转矩常数；
K —系数。
0
Is
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第七章 CRH5动车组牵引传动系统
第七章 CRH5型动车组牵引传动系统第一节 概 述CRH5型动车组牵引系统使用交-直-交传动方式，主要由受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。
受电弓通过电网接入25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成1770V的交流电。
降压后的交流电再输入牵引变流器，逆变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。
牵引传动系统工作原理示意图如图7-1-1所示。
图7-1-1 牵引传动系统工作原理示意图CRH5型动车组牵引系统主变压器使用油冷方式，牵引变流器使用成熟的IGBT技术。
异步牵引电机的功率为550kW，采用体悬方式，由万向轴传递牵引力。
动车组有两个相对独立的主牵引系统，每个牵引单元配备一个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路冗余，其中一个单元由3辆动车加1辆拖车构成（M-M-T-M），另一个单元由2辆动车加2辆拖车构成（T-T-M-M）。
动车组编组及动力设备的配置见图7-1-2。
图7-1-2 牵引设备的布置每个动力单元带有一个主变压器和受电弓。
在正常运行中，每列车只启用1个受电弓。
每个牵引动力单元的牵引设备都由下列设备组成:1．一个高压单元，带受电弓和保护装置；2．一个主变压器；3．两套或三套IGBT水冷技术的主牵引套件；4．四台或六台异步牵引电机，底架悬挂，最大设计负载550kW（轮缘处功率）。
由于每台电机是由一个独立的牵引逆变器驱动的，在同一车辆内轮对间轮径差最大为15mm的情况下，无需减小负载。
每节动车装有两台牵引电机。
正常情况下，两个牵引系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继续运行。
第二节 牵引传动系统7.2.1 牵引/电制特性（包括技术参数）在正常负载条件下（定员载客）、平直线路、车轮平均磨耗（即车轮直径为850mm）和网压在22.5KV AC-29KV AC范围内电压时，列车的牵引性能如下：1．平均启动加速度（0~40km/h） 0.50m/s2．200km/h 时的剩余加速度 0.11m/s3．220km/h时的剩余加速度 0.09m/s4．250km/h时的剩余加速度 0.05m/s5．平均最大车轮-磨耗粘着系数 0.226．爬行坡度（100%牵引力） 30‰7．在一个牵引变流器故障（80%牵引功率）条件下的爬行坡度>30 ‰；8．在二个牵引变流器故障或一个牵引变压器故障条件下(可获得60% 的牵引功率)的爬行坡度 27‰（连续运行）；30‰（以73km/h速度运行25km）；9．轮周处的最大牵引功率 5500kW；10．轮周处的最大牵引力 302kN；11．轮周处的最大制动功率 5785kW；12．列车在全功率和一半故障条件下的牵引曲线，如图7-2-1所示。
铁道机车车辆牵引传动系统结构ppt课件
动车组。
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
46
3. 电机空心轴架悬式驱动机构
弹性吊挂 滚动轴承
齿形联轴器
电机空心轴架悬式驱动机构原理图
①结构
弹性扭轴 牵引电动机 弹性吊挂
构架 弹性联轴节 弹性吊挂 小齿轮 车轴齿轮箱 大齿轮
.
牵引电动机的两端均通
过弹性吊挂与转向架构 架横梁相连，但在电机 内部将转子铁芯挖空， 并通过齿形联轴器将扭 矩传给弹性扭轴，再通 过弹性联轴节与驱动小 齿轮连接。 但车轴齿轮箱一端仍然 通过抱轴承与车轴相 连，另一端通过弹性吊 挂与构架相连（与轴悬 式类似）。
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装在构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
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3. 电机空心轴架悬式驱动机构
弹性吊挂 滚动轴承
齿形联轴器
电机空心轴架悬式驱动机构原理图
①结构
弹性扭轴 牵引电动机 弹性吊挂
构架 弹性联轴节 弹性吊挂 小齿轮 车轴齿轮箱 大齿轮
.
牵引电动机的两端均通
过弹性吊挂与转向架构 架横梁相连，但在电机 内部将转子铁芯挖空， 并通过齿形联轴器将扭 矩传给弹性扭轴，再通 过弹性联轴节与驱动小 齿轮连接。 但车轴齿轮箱一端仍然 通过抱轴承与车轴相 连，另一端通过弹性吊 挂与构架相连（与轴悬 式类似）。
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装在构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
铁路车辆-铁道概论PPT课件
安装车轮的地方 ▪ 轴身
车轴的中部
2021
27
2021
28
轴箱油润装置
• 作用
▪ 固定轮对的位置，保护轴颈 ▪ 将转向架的受力传递给轴颈和轮对 ▪ 润滑车轴，减少摩擦，降低运行阻力 ▪ 防止燃轴
• 分类
▪ 滑动轴承轴箱装置 ▪ 滚动轴承轴箱装置
2021
29
• 滑动轴承轴箱装置的组成 ▪ 轴瓦、轴瓦垫 ▪ 油线卷（油枕） ▪ 轴箱盖、前木枕、防尘板 ▪ 轴箱体
2021
54
（3）手制动机
特点：结构简单，操纵灵活，制动力强。
当进行手制动时，可将手制动轮按顺 时针方向转动，使制动链绕在轴上，拉动 制动杠杆，使闸瓦紧压车轮而产生制动作 用。
2021
55
基础制动装置
• 闸瓦制动
利用杠杆原理，将空气制动机或手制动 机产生的力量扩大适当倍数，再向各个闸瓦 传递制动力。
▪ 按轴数
❖ 两轴转向架 ❖ 三轴转向架 ❖ 多轴转向架
▪ 按用途
❖ 客车转向架 ❖ 货车转向架
▪ 按结构
❖ 有导框式 ❖ 无导框式
2021
24
• （3）组成
▪ 轮对
▪ 轴箱油润装置
▪ 侧架
▪ 摇枕
▪ 弹簧减振装置
转向架摇枕上的下心盘、中心销 和车体底架枕梁上的上心盘对接，车 体支承在转向架上，其间可以相对转 动。
• 缓解阀的作用 降低副风缸的压力来缓解个别车辆的
制动机 • 车长阀的位置
每节客车、守车 • 车长阀的作用
紧急制动
2021
52
列车运行中，车长或有关乘务人员应当 使用紧急制动阀的情况： –车辆燃轴或重要部件损坏 –货物装载发生突出、脱落、歪塌等情况 –列车发生火灾或有人从列车上坠落及线路
车轴的中部
2021
27
2021
28
轴箱油润装置
• 作用
▪ 固定轮对的位置，保护轴颈 ▪ 将转向架的受力传递给轴颈和轮对 ▪ 润滑车轴，减少摩擦，降低运行阻力 ▪ 防止燃轴
• 分类
▪ 滑动轴承轴箱装置 ▪ 滚动轴承轴箱装置
2021
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• 滑动轴承轴箱装置的组成 ▪ 轴瓦、轴瓦垫 ▪ 油线卷（油枕） ▪ 轴箱盖、前木枕、防尘板 ▪ 轴箱体
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（3）手制动机
特点：结构简单，操纵灵活，制动力强。
当进行手制动时，可将手制动轮按顺 时针方向转动，使制动链绕在轴上，拉动 制动杠杆，使闸瓦紧压车轮而产生制动作 用。
2021
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基础制动装置
• 闸瓦制动
利用杠杆原理，将空气制动机或手制动 机产生的力量扩大适当倍数，再向各个闸瓦 传递制动力。
▪ 按轴数
❖ 两轴转向架 ❖ 三轴转向架 ❖ 多轴转向架
▪ 按用途
❖ 客车转向架 ❖ 货车转向架
▪ 按结构
❖ 有导框式 ❖ 无导框式
2021
24
• （3）组成
▪ 轮对
▪ 轴箱油润装置
▪ 侧架
▪ 摇枕
▪ 弹簧减振装置
转向架摇枕上的下心盘、中心销 和车体底架枕梁上的上心盘对接，车 体支承在转向架上，其间可以相对转 动。
• 缓解阀的作用 降低副风缸的压力来缓解个别车辆的
制动机 • 车长阀的位置
每节客车、守车 • 车长阀的作用
紧急制动
2021
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列车运行中，车长或有关乘务人员应当 使用紧急制动阀的情况： –车辆燃轴或重要部件损坏 –货物装载发生突出、脱落、歪塌等情况 –列车发生火灾或有人从列车上坠落及线路
《牵引与传动》PPT课件
• Ce—由电动机结构决定的电势常数
• Φ—电动机的主极磁完整通版ppt
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（一）、直流牵引电动机调速的基本形式： 1、调节牵引电机的端电压
（1）、变阻调压 通过调节串入电机回路的电阻的大小来改
变电动机的端电压以实现电动机的调速。 调节电阻的方法又分两类： 有触点式开关调阻 无触点斩波调阻 这种调压方式在电阻中消耗了大量的电能。
完整版ppt
31
（2）斩波调压
在电路中接入能有规则地导通和关断的斩波器， 则可以减低直流电动机两端的平均电压。电动机 两端电压的平均值为：
URL
Uton U
T
完整版ppt
32
只要调节导通比，即可调节平均电压。 随着半导体技术的发展，斩波器中的 斩波元件经历了以下的发展过程：
晶闸管
可关断晶闸管（GTO） 绝缘门极晶闸管（IGBT） 斩波元件的发展，推动了斩波器向电 路简洁、控制简单、轻型化方向发展。
• 我国国家电网的传送电压为110~220 kV。
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11
3) 牵引变电所
• 牵引变电所的任务就是将电力系统提供的三相工 频交流电通过变压、变相或变流转变为本线电动 车辆可用的电源。
• 根据电流制的不同，牵引变电所又分为直流牵引 变电所和交流牵引变电所。
• 城市内的地铁、轻轨网络多采用直流牵引制式， 只有少数延伸至远郊的城市铁路(如中国香港九广 铁路、日本东京常盘线等)为了与区域铁路共线运 营则会采用交流牵引制式。
完整版ppt
40
完整版ppt
41
3.3 交流电力牵引系统
一、交流电机
三相异步电动完整机版的pp机t 械特性
42
• 交流控制系统分为异步电动机和直线电机控制两 种。
铁道机车车辆牵引传动系统结构教学教材
架悬式：电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
齿形剖面 ——鼓形齿
鼓形齿联轴器缺点：
❖ 刚性大， 无弹性， 不能减振、 缓冲； ❖ 齿面存在摩擦和磨损， 寿命有限； ❖ 传动噪声大； ❖ 需要加注润滑油， 增加了污染的环节； ❖ 传动周向间隙( 齿间) 较大， 易产生脉动冲击；、
四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电机悬挂
WN 联轴节
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
齿形剖面 ——鼓形齿
鼓形齿联轴器缺点：
❖ 刚性大， 无弹性， 不能减振、 缓冲； ❖ 齿面存在摩擦和磨损， 寿命有限； ❖ 传动噪声大； ❖ 需要加注润滑油， 增加了污染的环节； ❖ 传动周向间隙( 齿间) 较大， 易产生脉动冲击；、
四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电机悬挂
WN 联轴节
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
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2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
动车组牵引传动系统
CRH1列车基本单元
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M3
Tb
Mc1
M1
Tp1
Mc2
M2
Tp2
TBU3
TBU1
TBU2
牵引传动系统的能量传递与转换
CRH1的受电弓从接触网接受25KV 50Hz高压交流电能，经过安装在车底架上的主变压器降成900V 50Hz交流电， 降压后的交流电经网侧变流器转换成1650V DC直流电能，该直流电再由牵引逆变器转换成可变频率可变电压的三相交流电送给牵引电机，将电能转换成牵引列车的机械能。
牵引传动及计算机控制系统示意图
TCMS接受司机的指令信息，经过转换与运算以后发给主回路电器系统执行实施能量转换过程，控制列车运行；TCMS还检测列车运行的实际状态信息，对该状态信息进行处理和判断，一方面显示给司机、乘务人员和维护人员了解列车的运行情况，另一方面对出现的异常情况进行报警和应急处理。
可以说牵引主回路是列车运行的驱干，TCMS系统是列车运行的灵魂。
牵引传动系统主电路构成
*
CRH1的主电路框架
TBU1单元的牵引电路框图
*
该动车组由南车四方机车车辆股份有限公司与国外合作伙伴川崎重工提供。四方动车组是以日本新干线E2－1000型动车组为原型车经改变设计而成的。 动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。每个动力单元由2个动车和 2个拖车（T-M –M-T）组成。
CRH2动车组牵引传动系统 CRH2(四方/川崎动车组)
CRH 2 编组结构图
*
1、CRH2动车组牵引系统的组成
*
牵引系统的组成：4号车或者6号车的受电弓受电，通过车顶上的特高压导线，经由VCB后被送到2号车或者6号车的主变压器。车顶上安装有保护接地装置（EGS），运行中，需要紧急让变电所区间内的所有车辆停车时，让其动作，使架线接地短路。EGS的操作必须按照铁道部的规定执行。
铁路车辆的基本构造PPT(共 72张)
23
车体底架
24
车体底架
25
车体底架
26
走行部
走行部可以引导车辆沿轨道运行，并把车辆的重量和 货物载重传给钢轨。
27
走行部
学完这么多，知道火车是怎么转弯的了吗？
28
车体底架
29
复习
1、铁路车辆种类繁多，但其结构大致相似，一 般由哪五部分组成？
30
走行部
1、轮对：
31
走行部
1、轮对：
分类
按载重量分：
19
车辆的类型与用途
1、敞车： 通用敞车 专用敞车 漏斗车或自翻车
20
2、棚车 3、平车 4、冷藏车 5、罐车 5、守车
车辆的类型与用途
21
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
车辆的类型与用途
6、守车 7、长大货车 8、客车
22
铁路车辆的基本构造
铁路车辆种类繁多，但其结构大致相似： 1、车体底架 2、走行部 3、车钩缓冲装置 4、制动装置 5、车辆内部设备
货车
10
货车又分为： 通用货车 专用货车 特种货车
货车
11
货车又分为： 通用货车 专用货车 特种货车
货车
12
检衡车
特种用途车
13
轨道车
特种用途车
14
发电车
特种用途车
15
除雪车
特种用途车
16
除雪车
特种用途车
17
按轴数分： 四轴车 六轴车 多轴车
分类
18
（一）空气制动机 工作原理 新型空气制动机
67
制动装置
（二）人力制动机
68
制动装置
（三）基础制动装置
车体底架
24
车体底架
25
车体底架
26
走行部
走行部可以引导车辆沿轨道运行，并把车辆的重量和 货物载重传给钢轨。
27
走行部
学完这么多，知道火车是怎么转弯的了吗？
28
车体底架
29
复习
1、铁路车辆种类繁多，但其结构大致相似，一 般由哪五部分组成？
30
走行部
1、轮对：
31
走行部
1、轮对：
分类
按载重量分：
19
车辆的类型与用途
1、敞车： 通用敞车 专用敞车 漏斗车或自翻车
20
2、棚车 3、平车 4、冷藏车 5、罐车 5、守车
车辆的类型与用途
21
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
车辆的类型与用途
6、守车 7、长大货车 8、客车
22
铁路车辆的基本构造
铁路车辆种类繁多，但其结构大致相似： 1、车体底架 2、走行部 3、车钩缓冲装置 4、制动装置 5、车辆内部设备
货车
10
货车又分为： 通用货车 专用货车 特种货车
货车
11
货车又分为： 通用货车 专用货车 特种货车
货车
12
检衡车
特种用途车
13
轨道车
特种用途车
14
发电车
特种用途车
15
除雪车
特种用途车
16
除雪车
特种用途车
17
按轴数分： 四轴车 六轴车 多轴车
分类
18
（一）空气制动机 工作原理 新型空气制动机
67
制动装置
（二）人力制动机
68
制动装置
（三）基础制动装置
《铁道车辆工程》第01章 铁道车辆基本知识PPT课件
当外轨超高值符合下式时可平衡离心力：
h 11.8 V 2 R
h: mm, V: km/h, R: m 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：
Vmax4.3 R
R 300 400 600 800 1000 1200 1500 V 74 86 105 122 136 149 166
越小，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。
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
三、UIC动态限界（GB146.1-83）
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
第五节 车辆主要技术参数 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 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
5.车辆在走行过程中因运动中的力的作用 而造成车辆相对线路的偏移。包括曲线 区段运行时实际速度与线路超高所要求 的运行速度不一致而引起的车体倾斜； 以及车辆在振动中会产生上下、左右各 个方向的位移。 6.线路在列车反复作用下可能产生的变 形。 7.运输某些特殊货物时可能会超限。 8.为应付可能出现的特殊情况。还应该有 足够的预留空间。
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第5章 牵引驱动装置
思考题：
❖ 1）轮对空心轴驱动装置中的六连杆机构具 有哪些方向的变位能力？
❖ 2）鼓形齿式联轴器与金属挠性板联轴器产 生变位的基本工作原理有何不同？它们的 变位能力受什么限制？
.
第5章 牵引驱动装置的安装形式
一．作用
将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使车辆沿着钢轨运行。 (通过驱动装置将驱动力传递给轮对产生牵引力）
橡胶关节）与左右车轮相
连。而大齿轮与空心轴固
构架
结在一起。
②特点
车轴齿轮箱 与刚性轴悬式驱动机构基
小齿轮 本相同，只是轮轨动作用
大齿轮
力经弹性元件缓冲后再传
给齿轮和电动机，但结构
.
比较复杂。
由于空心轴弹性联轴器偏心转动，易带来附加垂向动载荷，对于高速运行存在弊32病。
弹性联轴器（橡胶柱销套六连杆结构）
3. 牵引电动机体悬式驱动（略）
其中：现代轻轨车辆和地铁车辆转向架大多采用挠性 浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构；而旧的轻轨车辆 转向架常常采用纵向布置的单电机架悬式驱动机构。 轴悬式：电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在 转向架构架上，电机与轮对无联轴器，直接进行力矩 传递。此方式一系簧下重量大，只适用于低速。
其运动范围为：
径向跳动量最大值约12mm； 轴向跳动量最大值约10mm。
.
38
WN
联 轴 节 的 具 体 结 构
pinion半联轴节
Sleev.e外筒
中间隔板
（外齿轴套）
（内齿套筒）
39
.
.
② 运动分析
. 40
具体结构剖视图
齿形剖面 ——鼓形齿
. 41
③ 特点 • 簧下死重量小（电机重量全部悬挂于构架横梁上成为 簧上重量，但牵引齿轮和齿轮箱之重量的一半仍然属 于簧下死重量），减小了轮轨间的动作用力； • 同时大大改善了牵引电动机的工作条件； • 但牵引齿轮的工作条件并未得到改善； • 且与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂，但与其 它架悬式结构相比，结构要简单得多。
动车组。
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
架悬式：电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。 .
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部. 吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
.
四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿. 式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电. 机悬挂
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装在构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
1）同心轴间力矩传递； 2）适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位； 3）提供驱动轴系必要的弹性，以降低传动噪声； 4）为驱动装置总成的装配带来便利。
.
挠性浮动齿式联轴节1Fra bibliotek2结构：
由半联轴节（外齿轴套）、外筒（内齿套筒）和中间隔 板等组成。半联轴节的外齿和外筒的内齿始终相互啮合, 传递驱动扭矩。
运动：
可实现电机输出轴相对于（小）齿轮输入轴间的相 互跳动和转动，且运动很灵活，运动阻力很小，同时能 平顺传递电机驱动扭矩。在运动过程中，两个外筒就像 “树叶一样”漂浮在半联轴节的齿顶上——这就是“浮动” 一词的来历。同时电机输出轴和齿轮输入轴间除传 递扭矩之外也没有任何约束，再加上中间隔板两边设有 弹簧或橡胶，属于“挠性”连接。
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属.于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：
以半体悬悬挂方式吊挂 在车体和转向架构架， 通过轮对空心轴六连杆 弹性传动机构、单边刚 性直齿轮驱动车轮。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上.，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h以上的高速
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
. 31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
. 42
鼓形齿联轴器特点：
❖ 鼓形齿联轴器的外齿轴套可在内齿外套内轴向浮 动， 在电机轴伸和小齿轮轴伸间留有间隙， 以适 应电机和 车轴间相对的横向变位。
❖ 因采用的是鼓形齿， 外齿轴套可在内齿外套内转 动偏角， 故电机轴线和车轴轴线间的相对偏角变 位可得到补偿 。
二．结构形式
通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆 上通常采用如下形式：
1. 牵引电动机横向布置
轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动
轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动
2. 牵引电动机纵向布置
单电机架悬式驱动(全弹性驱动) 对角配置的万向轴驱动(架悬式)
.
.
思考题：
❖ 1）轮对空心轴驱动装置中的六连杆机构具 有哪些方向的变位能力？
❖ 2）鼓形齿式联轴器与金属挠性板联轴器产 生变位的基本工作原理有何不同？它们的 变位能力受什么限制？
.
第5章 牵引驱动装置的安装形式
一．作用
将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使车辆沿着钢轨运行。 (通过驱动装置将驱动力传递给轮对产生牵引力）
橡胶关节）与左右车轮相
连。而大齿轮与空心轴固
构架
结在一起。
②特点
车轴齿轮箱 与刚性轴悬式驱动机构基
小齿轮 本相同，只是轮轨动作用
大齿轮
力经弹性元件缓冲后再传
给齿轮和电动机，但结构
.
比较复杂。
由于空心轴弹性联轴器偏心转动，易带来附加垂向动载荷，对于高速运行存在弊32病。
弹性联轴器（橡胶柱销套六连杆结构）
3. 牵引电动机体悬式驱动（略）
其中：现代轻轨车辆和地铁车辆转向架大多采用挠性 浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构；而旧的轻轨车辆 转向架常常采用纵向布置的单电机架悬式驱动机构。 轴悬式：电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在 转向架构架上，电机与轮对无联轴器，直接进行力矩 传递。此方式一系簧下重量大，只适用于低速。
其运动范围为：
径向跳动量最大值约12mm； 轴向跳动量最大值约10mm。
.
38
WN
联 轴 节 的 具 体 结 构
pinion半联轴节
Sleev.e外筒
中间隔板
（外齿轴套）
（内齿套筒）
39
.
.
② 运动分析
. 40
具体结构剖视图
齿形剖面 ——鼓形齿
. 41
③ 特点 • 簧下死重量小（电机重量全部悬挂于构架横梁上成为 簧上重量，但牵引齿轮和齿轮箱之重量的一半仍然属 于簧下死重量），减小了轮轨间的动作用力； • 同时大大改善了牵引电动机的工作条件； • 但牵引齿轮的工作条件并未得到改善； • 且与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂，但与其 它架悬式结构相比，结构要简单得多。
动车组。
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
架悬式：电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。 .
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部. 吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
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四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿. 式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电. 机悬挂
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装在构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
1）同心轴间力矩传递； 2）适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位； 3）提供驱动轴系必要的弹性，以降低传动噪声； 4）为驱动装置总成的装配带来便利。
.
挠性浮动齿式联轴节1Fra bibliotek2结构：
由半联轴节（外齿轴套）、外筒（内齿套筒）和中间隔 板等组成。半联轴节的外齿和外筒的内齿始终相互啮合, 传递驱动扭矩。
运动：
可实现电机输出轴相对于（小）齿轮输入轴间的相 互跳动和转动，且运动很灵活，运动阻力很小，同时能 平顺传递电机驱动扭矩。在运动过程中，两个外筒就像 “树叶一样”漂浮在半联轴节的齿顶上——这就是“浮动” 一词的来历。同时电机输出轴和齿轮输入轴间除传 递扭矩之外也没有任何约束，再加上中间隔板两边设有 弹簧或橡胶，属于“挠性”连接。
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属.于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：
以半体悬悬挂方式吊挂 在车体和转向架构架， 通过轮对空心轴六连杆 弹性传动机构、单边刚 性直齿轮驱动车轮。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上.，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h以上的高速
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
. 31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
. 42
鼓形齿联轴器特点：
❖ 鼓形齿联轴器的外齿轴套可在内齿外套内轴向浮 动， 在电机轴伸和小齿轮轴伸间留有间隙， 以适 应电机和 车轴间相对的横向变位。
❖ 因采用的是鼓形齿， 外齿轴套可在内齿外套内转 动偏角， 故电机轴线和车轴轴线间的相对偏角变 位可得到补偿 。
二．结构形式
通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆 上通常采用如下形式：
1. 牵引电动机横向布置
轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动
轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动
2. 牵引电动机纵向布置
单电机架悬式驱动(全弹性驱动) 对角配置的万向轴驱动(架悬式)
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