铁路机车车辆论文

我国电力机车及动车组

主要特点、技术参数介绍我国的铁路牵引方式有三种:蒸汽牵引、内燃牵引、电力

牵引，与此对应的我国铁路使用过的机车有蒸汽机车、内燃

机车、电力机车。

电力机车

1.电力机车的工作原理及主要特点

电力机车的工作过程

牵引变电所输出的高压交流电送到接触网以后，由机车受电弓和接触线接触引入机车，机车电流经过主断路器、高压电流互感器，到机车变压器高压绕组，再经过低压电流互感器、车体、接地电刷、车轴、车轮到轨道，然后经轨道、大地等流回牵引变电所。其中，机车变压器将高压交流电变为低压交流电，再经过整流器组整流后变为直流电，供给牵引电动机，牵引电动机得电旋转，其转轴输出的机械功率通过齿轮传动装置传递给轮对，轮对作用于轨道，轨道以大小相等、方向相反的力作用于轮对，从而形成牵引力，牵引列车运行。电力机车的主要特点

(1)可广泛利用多种一次能源

如可以由热力、水力、天然气甚至于地热、原子能、太阳能等转换而来，只要有相应的发电站，便可以利用相应的能量。

(2)功率大

由于在电力机车上没有产生能量的装置，也没有燃料储备，因而在同样的机车重量下，其功率要比自给式机车大。机车按单位重量所具有的功率称为机车的比功率，这是衡量机车技术水平的一个标志。目前电力机车的比功率一般达到40-60kW/t。

(3)速度高

由于电力机车功率大，因而可以获得较高的速度。目前，一般客运电力机车运行速度已达160-200km/h，货运电力机车也达到

120-140km/h。随着新型机车的不断出现，电力牵引的高速动车运行速度已达到300-400km/h。

(4)效率高

电力机车本身的效率为80%-85%o但考虑到整个电力牵引系统，其平均效率则不是固定的，它与供电系统的电能来源有关，在由水力发电站供电的情况下，电力牵引的效率可达到60%-70%。

(5)过载能力强

机车在起动、牵引重载列车和通过困难区段时，具有一定的过载能力是十分重要的。对于非自给的电力机车，其能量是来自较强大的供电系统，因此机车的过载能力仅受牵引电机的限制，而牵引电机的过载能力是较高的。

(6)运输成本低

电力机车检修工作量小，维修周期长，每两次大修之间运行公里数为蒸汽机车和内燃机车的2倍。由于电力机车运输能力的增加，足以补偿电气化初期投资，所以铁道电气化长远经济效益好。

(7)司机劳动条件好，无烟气排放污染

电力机车不冒烟，不排废气，通过长大隧道时，乘务人员和旅客可免受烟气之苫，从而也为广大旅客创造清洁的旅行条件。此外，电力机车可以将接触网电能转供列车使用而不影响牵引功率，不用装设车下柴油发电机组，也不用发电车，提高列车的舒适度和经济性。

(8)不受外界条件限制在山区和高寒地区电力机车功率发挥更好。2、电力机车的技术参数

以SS9型电力机车为例

SS9型电力机车

编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行

动力配置：（3M+1T）+（2M+2T）

车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车

定员（人）：602+2（残疾人）

客室布置：一等车2+2、二等车2+3

最高运营速度（km/h）：250（具备提速到300km/h的条件）

最高试验速度（km/h）：250

适应轨距（mm）：1435

适应站台高度（mm）：500~1200

传动方式：交直交

牵引功率（kW）：5500

编组重量及长度：211.5m，451t

车体型式：大型中空型材铝合金车体

气密性：车内压力从4kPa降到1kPa时间大于40s

头车车辆长度（mm）：27600

中间车辆长度（mm）：25000

车辆宽度（mm）：3200

车辆高度（mm）：4270

空调系统：车顶单元式空调系统

转向架类型：二系空气弹簧摇枕转向架

转向架一系悬挂：双组钢弹簧双转臂定位+液压减振器转向架二系悬挂：空气弹簧+橡胶堆

转向架轴重（t）：≤17（动）/16（动）

转向架轮径（mm）：890/810

转向架固定轴距（mm）：2700

受流电压：AC25kV，50Hz

牵引变流器：IGBT水冷VVVF

牵引电动机：550kW

启动加速度（m/s2）：0.5

制动方式：直通式电空制动，备用自动空气制动

紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：≤2000

辅助供电制式：三相AC380V 50Hz DC24V

动车组

1、动车组的主要特点

传统的列车是由有动力的机车和没有动力的客车组成的车列，在到达车站和从车站出发时，要反复进行列车和机车的编挂。而动车组概括地讲，是自带动力、固定编组、能够两端都可以驾驶的配备现代化服务设施的旅客列车的单元。

我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。

单纯就原理来讲，动车组不比传统列车更有优势，反而增加了编组和维护上的麻烦。但在实际应用中，具体车型与具体应用环境的恰当结合能让动车组拥有传统列车不具备的巨大优势——当然，也有配置与现实脱节的失误。具体到中国，动车组一般具有加速能力强、爬坡能力强、换向方便等优点。

(1)加速能力强

这个优点来源于较大的动拖比。做同重量折算，在功率充足和功率输出控制合理的情况下，动拖比越大，列车可发挥的牵引力越大。

在中国，常规的传统客运列车一般是一台机车牵引大编组客车，机车88吨或132吨，客车编组880吨~1100吨，动力集中，动拖比非常小，导致列车可发挥牵引力很小；而动车组多为动力分散，即使偶有动力集中型号，其动拖比仍然大于传统的大编组客运列车。这同时导致两个特征：动车组加速能力更强。

加速能力强，列车出站或通过限速缓行区段后能在短时间内恢复到正常运营速度，这个优点能带来一系列好处。

对于乘客，这意味着最高限速相同的动车组在同样长的运行时间里能停靠更多车站，方便出行，或者在线路良莠不齐时旅行时间比传统大编组客车更短。

对于调度部门，这意味着列车起动、加速附加时间少，更容易调度，更容易提高铁路的运用效率。

对于生产厂家，这意味着不必为了保证列车平均速度而拼命挤提高列车最高允许速度的独木桥——这同时节省了造车成本和修路成本。

(2)爬坡能力强

这个特征在上以特征中已附带提及，同样来源于大的动拖比。强动力分散列车在功率充足的情况下能在2%的连续坡道上仍然

能保持准高速甚至高速运行的能力，而弱动力分散系只能小碎步