铁路运输设施与设备介绍

即 F· V＝N，常用“千瓦”做
单位。任何一种机车，它的 最大功率是一定的，叫做标
图3-50 东风11型机车牵机车在牵引列车时，所受到的 阻力是经常变化的。当阻力增大时， 机车就要发挥出更大的牵引力来克
服它；反之，当阻力减小时，牵引
力就可以小一点。为了充分利用机 车的功率，要求机车在各种不同运
电气化铁道牵引供电系统
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备，总称为电气化铁 道的供电系统。牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。
供电系统示意图
目前，世界各国铁路在旅客运输，特别是在大城市之间的旅客运输 中，大力发展动车或动车组的运输方式，最大限度满足旅客运输快速、
舒适的需求。
安装有动力装置，其既具有牵引动力，又可以载客的客车叫做动车。 只载旅客，没有动力装置的车辆称为附挂车或拖车。由动车和拖车编组
⑤道岔 道岔的作用是使机车车辆从一股道转入另一股道 的线路连接设备。道岔在车站上大量铺设，其中 用的最多的是单开道岔。
无缝线路和新型轨下基础 无缝线路
将若干标准长度钢轨焊接成 800或1000米的长钢轨，再在
铺设现场焊接成更长的钢轨 其特点是接头少、行车平稳、轨道磨耗小、养护工作量 小 宽混凝土轨枕和整体道床 轨枕宽而稍薄，连续铺设，也可将路基、道床、轨枕三 个基础部分用钢筋混凝土一次浇铸成型，称为整体道床
行阻力的情况下，都能具有恒功率
输出性能。这就要使F· V＝常数。 可见牵引力和速度之间应当成反比
机车理想牵性能曲线
关系：当速度小时，牵引力大；速
度大时，牵引力小。
机车理想牵引性能曲线
把对F和V的这种要求表示在坐标上，应该是一条双曲线，如上图 所示。这条曲线叫做机车理想牵引性能曲线，无论任何一种机车的牵
1-钢轨 2-普通道丁 3-垫板 4，9-枕木 5-防爬撑 6防爬器 7-道床 8-鱼尾板10-螺栓 11-钢筋混凝土轨 枕 12-扣板式中间联结零件13-弹片式中间联结零件

联结零件可分为接头联结零件和中间连接零件。 接头联结零件的作用是联结钢轨与钢轨间的接头， 主要有鱼尾板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等组成， 如下图所示。
1.4铁路设计标准

铁路主要设计标准：是设计铁路的基本决策，应根 据国家要求的年输送能力和确定的铁路等级，考虑 沿线资源分布和国家科技发展规划，并结合设计线 的地形、地质、气象等自然条件，经过论证比选确 定。
铁路主要技术标准：正线（连接车站的）数目、限制坡度、最小曲线半径、牵 引种类（电气内燃、蒸汽）、机车类型、机车交路（机车牵引列车往返行驶的 路段.其长度称为机 车交路距离 ）、车站分布、闭塞类型（用信号或凭证，保 证列车按照规定的空间间隔制定运行的技术方法 ）、到发线有效长度。 这些标准是确定铁路能力大小的决定因素。 选用不同的标准对设计线的工程造价和运营质量有重大影响。
其特点是线路稳定性、受力条件好、有利于高速行车，减
少维护工作量
影响钢轨强度和稳定性的因素: 钢轨类型、轨枕类型和密度、道床类型和厚度 轨道等级: 特重、重、次重、中和轻型五级 对钢轨的要求: 足够的刚度——抵抗动轮作用下的弹性挠曲变形 一定的韧性——减轻动轮的冲击作用，不致产生折断 足够的硬度——抵抗车轮压陷和磨损
④防爬设备

在铁路线路中，会发生因机车车辆运行时纵 向的作用，使钢轨甚至带动轨枕产生纵向移 动的现象，我们称之为线路爬行。线路爬行 危害非常大，主要表现为轨缝不均、轨枕歪 斜，对轨道造成极大破坏，危及行车安全。 所以我们会采用一些防爬措施来规避这种现 象的出现，主要的防爬措施是安装防爬器和 防爬撑。防爬撑可采用废旧枕木；在山区可 采用石条代替。
铁路运输设施与设备介绍

铁路运输是陆上运输的主要形式之一，在进 行长距离,大批量运输中显现出巨大的优势。 铁路交通运输是由内燃机、电力或蒸汽机车 牵引的列车在固定的中型或轻型钢轨上行驶 的系统。
1.1铁路运输的特点
①运输能力大，运输成本较低 ②速度比较快 ③安全可靠 ④货损货差高 ⑤通常需要依靠其他运输装备的配合，才能实现门到门的运输 ⑥对铁路路线的依赖性强 ⑦建设周期长，初期投资大
铁路车辆的分类 铁路车辆按用途可分为客车和货车两大类。
全钢浴盆式运煤专用敞车
RZ25DT型硬座客车
货车的种类 通用货车：棚车、敞车、平车
专用货车：罐车、保温车（冷藏车）、矿石车、长大货物车、 毒品车、家畜车、水泥车、粮食车等。
按轴数分，车辆有四轴车、六轴车和多轴车。四轴车的四根轴分别 组成两个相同的转向架，能相对于车底架作自由转动，因此，缩短了车 辆的固定轴距，使之能顺利通过曲线。我国铁路上的大部分车辆均采用 这种形式。对于载重量较大的车辆，为使每一车轴加在线路上的重量不 超过线路强度所规定的吨数，可以做成六轴车或多轴车。

中间联结零件的主要作用是将钢轨紧扣在轨枕上； 主要有木枕用和钢筋混凝土用两种类型，下图为 木枕用中间联结零件。

道床的作用主要是支承轨枕，把从轨枕 上传来的压力均匀地传给路基；固定轨 枕的位置，阻止轨枕纵向和横向移动； 缓和机车车轮对钢轨的冲击。一般使用 材料是碎石、卵石、粗砂等，其中以碎 石为最优。我国铁路一般都采用碎石道 床。

1.4铁路线路
铁路线路：
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础, 它直接承受机车车辆轮对传来的压力，为了保 证列车能按规定的最高速度, 安全、平稳和不 间断地运行，使铁路运输部门能够质量良好地 完成客货运输任务，铁路线路必须经常保持完 好状态。 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组 成的一个整体工程结构。
转向架是车辆的重要部件之一，它承受并传递车体自重和载重，
引导车辆沿轨道运行，并顺利地通过曲线，缓和或消减来自线路的 冲击和振动，提高车辆运行的平稳性。
转向架是由两组轮对和轴箱油润装置、侧架、摇枕、弹簧减振
装置等组成的一个整体。通过摇枕上的下心盘、中心销和车底架枕 梁上的上心盘对接。
铸钢棚架式转向架 1－轮对；2－下心盘；3－中心销；4－旁承；5－摇枕；
而成的列车，就叫动车组。
电力动车组
“中华之星”交流传动高速电动车组.
中国首列液力传动内燃动车组
动车组有两种形式，一种是以内燃机驱动的内燃动车组，另一种是 由接触网供电的电动车组。
机车牵引性能
机车的牵引力与机车功率
机车牵引列车运行是由 于它具有相当大的牵引力， 用来克服列车起动时和运行 中所受的阻力。机车牵引力 （F）和运行速度（V）的乘 积，就是机车的功率（N），
表 铁路等级和主要技术标准 路网中的作 远期年客货运 等级 用 量/GN Ⅰ Ⅱ Ⅲ 骨干 骨干 联络、辅助 地区性 ≥150 <150 ≥75 <75 最高形成 限制坡度（‰） 速度 一般地 困难地 /(km/h) 段 段 120 100 80 6 12 15 12 15 20 最小曲线半径/m 一般地 段 1000 800 600 困难地 段 400(350) 350(300) 300(250)
桥梁的分类 按桥跨所用材料分 钢桥、钢筋混凝土桥、石桥 按外型分 梁桥、拱桥和斜拉桥
按长度分
小桥（<20m） 中桥（20~100m）
大桥(100~500m)
特大桥（>500m） # 涵洞：设于路堤下的填土中用以通过少量水流的建筑物 # 隧道：铁路穿越山岭或江河的建筑物
③轨道 路基、桥隧建筑物修成之后，即可在上面铺设轨道。 轨道是由钢轨、轨枕、联接零件、道床、防爬设备、道 岔组成。 钢轨的作用主要是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮 运行方向，其类型主要是以每米长度的重量表示，现行 标准钢轨类型有：70kg/m；60kg/m；50kg/m等。钢轨的 标准长度为25m、12.5m两种。 轨枕的作用主要是支承钢轨，将钢轨传来的压力传递给 道床，并且还可以保持钢轨位置和轨距。轨枕目前主要 有木枕和钢筋混凝土枕。木枕的特点是弹性好、重量轻、 铺设更换方便；但消耗木材，使用寿命短。钢筋混凝土 枕的特点是使用寿命长、稳定性能高、养护工作量小等。 轨枕的长度一般为2.5m。
引性能，都应与它相符合。 当然，曲线的两端不能无限延长。左端，
牵引力不能超过轮轨之间的粘着力，否则车轮会空转；右端，速度也 不能超过机车构造所能允许的范围
2.2铁路车辆

铁路车辆是运送旅客和货物的工具。 一般车辆没有动力装置，需要把车辆 连挂成列，由机车牵引，才能在轨道 上运行。一般来说，铁路车辆的基本 构造由车体、车底架、走行部、车钩 缓冲装置、制动装置等五部分组成。
为了消除或减轻地面和地下水对路基的危害作用， 使路基处于干燥状态，须采用地面和地下水排水 措施，将降落或渗入路基范围的地面或地下水， 拦截、汇集、引导和排离出路基范围外。这些排 水设施有侧沟、排水沟、截水沟、渗(暗)沟等。 ②桥隧建筑物 铁路通过江河、溪沟、谷地和山岭等天然障碍物 或跨越公路、其他铁路线时需要修筑各种桥隧建 筑物。桥隧建筑包括桥梁、涵洞、隧道等。
1.2铁路运输的发展趋势

铁路旅客运输重新得到各国政府的重视 合理提高客货列车的运行速度 发展高速铁路已成为世界潮流 重视发展重载运输 应用新型大功率机车 增加行车密度 采用先进的信息控制技术和指挥系统
1.3铁路等级划分

铁路等级是铁路的基本标准。我国《铁路线路技术管理规程》规 定铁路等级应根据在铁路网中的作用、性质和远期的客货运量确 定。我国的铁路等级一般分为三大等级，具体分级见下表。
钢轨强度和稳定性
钢轨强度和稳定性
钢轨设置标准 重量标准： 70kg/m，60 kg/m、50 kg/m、43 kg/m四 种 长度标准： 25和12.5m两种 标准轨距：1435mm；
相邻钢轨间应留有一定的间隙，以减少热应力
铁路机车与车辆
2.1铁路机车
机车是铁路运输的基本动力 机车按运用分类: 客运机车——要求速度快； 货运机车——要求功率大； 调车机车——要求机动灵活。 按原动力来分类: 蒸汽机车：整备时间长、机动性差、起动加速缓慢， 已逐渐被淘汰