高速鐵路概論機(jī)車

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1、高速鐵路概論第三章高速列車的牽引動(dòng)力第一節(jié)概述受電弓與傳動(dòng)裝置第三節(jié)動(dòng)力車車體與轉(zhuǎn)向架第二節(jié)制動(dòng)技術(shù)第四節(jié)第一節(jié)概述高速牽引動(dòng)力是高速行車的重要技術(shù)關(guān)鍵之一，其本身涉及到許多方面的新技術(shù)：新型動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置牽引動(dòng)力的配置（動(dòng)車組方式）高速制動(dòng)技術(shù)高速電力牽引時(shí)的高可靠的受電技術(shù)和裝備車載微機(jī)控制的列車牽引、制動(dòng)和智能診斷技術(shù)適應(yīng)高速行車要求的車體、走行部結(jié)構(gòu)及車體外形第一節(jié)概述從速度上看，目前已開(kāi)行的高速列車的最高速度可以劃分為三個(gè)等級(jí)。第一速度級(jí)：最高運(yùn)行速度200～250Km/h第二速度級(jí)：最高運(yùn)行速度250～300Km/h第三速度

2、級(jí)：最高運(yùn)行速度300Km/h以上法國(guó)、德國(guó)和日本的高速列車已從第一代發(fā)展到第三代。以法國(guó)TGV高速列車為例，第二代與第一代相比，其最高運(yùn)營(yíng)速度由270km/h提高到300km/h，牽引電動(dòng)機(jī)質(zhì)量不增加，而額定功率提高一倍，噪聲降低8dB。第三代TGV高速列車為雙層列車，車體材料為鋁合金，軸重小于17噸，比前兩代TGV都輕。第一節(jié)概述補(bǔ)充：提速的幾個(gè)概念最高速度vmax平均技術(shù)速度vj平均旅行速度vla=vj/vmax?=vl/vj?=vl/vmax=a?一、高速列車對(duì)牽引功率的要求二、高速列車的阻力三、牽引動(dòng)力及其配置確保加速功率達(dá)到或略

3、高于該檔速度運(yùn)行所需的功率為其中N－高速列車所需牽引功率（kW）Q－高速列車的總質(zhì)量(t)w－高速列車的單位阻力(N/t)Vmax－高速列車的最高運(yùn)行速度(km/h)K－裕量系數(shù)一、高速列車對(duì)牽引功率的要求參考國(guó)外高速列車運(yùn)行情況及提出的一些經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算可知：列車總質(zhì)量確定為800噸（可運(yùn)送旅客1000名），最高運(yùn)行速度達(dá)到200km/h時(shí)需要的總牽引功率為6400kW；最高運(yùn)行速度達(dá)到250km/h時(shí)需要的總牽引功率為8800kW；最高運(yùn)行速度達(dá)到300km/h時(shí)需要的總牽引功率為13600kW。而同樣質(zhì)量的列車，在常規(guī)速度時(shí)所需的總

4、牽引功率僅為1600kW。上述表明，從常規(guī)速度級(jí)提高到第一速度級(jí)，速度增加1倍，功率增加4倍。說(shuō)明N不僅與V成正比，更主要是高速下列車的單位阻力大大增加的緣故。一、高速列車對(duì)牽引功率的要求二、高速列車的阻力運(yùn)行阻力基本阻力（隨列車運(yùn)行速度的不同而異）附加阻力空氣阻力機(jī)械阻力坡道附加阻力隧道空氣附加阻力曲線附加阻力在低速運(yùn)行時(shí)，主要是機(jī)械摩擦阻力；達(dá)到100KM/h時(shí)，空氣阻力與機(jī)械阻力各占一半，達(dá)到200Km/h時(shí)，空氣阻力占70％，運(yùn)行速度越高，空氣阻力占的比例越大空氣阻力的計(jì)算公式為：空氣密度空氣阻力系數(shù)列車速度列車斷面積列車壓力阻力系

5、數(shù)列車側(cè)面氣動(dòng)摩擦系數(shù)列車長(zhǎng)度列車氣動(dòng)直徑空氣阻力與列車速度的平方成正比三、牽引動(dòng)力及其配置1、牽引動(dòng)力的形式電力牽引內(nèi)燃電傳動(dòng)牽引電力牽引的優(yōu)點(diǎn)：功率大、軸重小、經(jīng)濟(jì)性能好、環(huán)境污染小電力牽引的缺點(diǎn)：初期投資大內(nèi)燃電傳動(dòng)牽引的優(yōu)點(diǎn)：投資少、見(jiàn)效快、經(jīng)濟(jì)性能好如英國(guó)的HST高速列車、德國(guó)的VT610內(nèi)燃動(dòng)車組。內(nèi)燃電傳動(dòng)牽引可用于尚未電氣化的高速鐵路區(qū)段，也可作為加速發(fā)展高速鐵路建設(shè)的一種過(guò)渡牽引形式。高速列車的牽引可采用傳統(tǒng)的機(jī)車牽引形式，也可采用動(dòng)車組。由于動(dòng)車組的軸重低，可減少對(duì)線路的破壞作用，大部分列車采用動(dòng)車組牽引形式。2、牽引動(dòng)

6、力的配置動(dòng)力集中動(dòng)力分散動(dòng)力集中單端集中（傳統(tǒng)牽引方式，機(jī)車牽引客車）功率較小、速度不高，小于200Km/h兩端集中（德國(guó)ICE，機(jī)車模式，列車長(zhǎng)度方面機(jī)動(dòng)性大）（法國(guó)TGV，動(dòng)車組模式，采用動(dòng)車和拖車具有共用轉(zhuǎn)向架和鉸接結(jié)構(gòu)，載荷均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，但機(jī)動(dòng)性差）動(dòng)力分散完全分散模式中間車全部為動(dòng)力車，如日本的0系列，16輛均為動(dòng)力車相對(duì)分散模式大部分為動(dòng)力車，小部分為拖車，如日本的100、700系列，16輛中12輛為動(dòng)力車，4輛是拖車采用動(dòng)車牽引是當(dāng)前高速牽引的主要方式。它將高度集中的牽引動(dòng)力配置改為分散（或相對(duì)分散）配置，即將牽引動(dòng)力分散在

7、各個(gè)動(dòng)車上，克服了傳統(tǒng)機(jī)車牽引總功率受限制的缺點(diǎn)，從而使運(yùn)行速度進(jìn)一步提高到第二速度級(jí)和第三速度級(jí)。這種牽引方式主要應(yīng)用于新建的高速客運(yùn)專線和新建的客貨混用高速線上，如日本、法國(guó)、德國(guó)、瑞典、意大利等國(guó)的高速鐵路都采用這種牽引方式。3、牽引動(dòng)力集中配置與分散配置的比較（1）軸重a最大軸重牽引動(dòng)力集中配置比分散配置的大如ICE為19T，TGV17T，日本0系16T，100系15T。b平均軸重牽引動(dòng)力集中配置比分散配置的平均軸重小（因?yàn)檎熊囍写罅客宪嚨妮S重較輕）如ICE12.5T，日本0系15.1T，100系14.1T。軸重3、牽引動(dòng)力集中配

8、置與分散配置的比較要開(kāi)行高速列車，不管是最大軸重還是平均軸重都應(yīng)該降低。因?yàn)檩S重大的列車對(duì)線路的影響和破壞作用也大。但在額定最高運(yùn)行速度下，最大軸重的限度究竟定位多少合適，尚難作