铁路机车车辆与线路
机车车辆与线路最佳匹配设计原理、方法及工程实践
量及 轨道 动应 力 ） ；根 据 有 关 机 车 车辆 动 力学 性 能 评定 标准 及轮 轨动 力作用 评价 标准 ，对 上述动 态 响 应 指标进 行综 合评估 ，并 由此 评价 机车 车辆设 计 的 合 理性 ；若非 理想 设计 ，找 出动 力性能 较差 的指标 及 对这些 指 标敏感 的机 车车 辆结 构参数 （ 如机车 车 辆 悬挂 刚度 、阻尼及 簧 下 质 量等 参 数 ） ；优 化 相 关 结 构参 数 ，重新输 入 仿真设 计平 台进 行动 力性能 分 析 与评 估 ；如此 反 复 改进 设 计 方 案 直 至满 意 为 止 ， 即可 获得 既能 满足机 车车辆 自身动力 性能 要求 又能 保 证 机车 车辆对 线路 动力作 用 小 的最 佳设 计方 案 。
与设计方法 。指出 ：机车车辆 系统 和线路 系统在 动态性 能设计上 要相互适 应 、相互 匹配 。无论 设计 主体对象是 机车车辆还是线路 ，都必须将 对方视为主体对象 的动 态环境 ，通 过机 车车辆一 轨道耦合 动力 学理论方法 考虑 对
方的动态影响因素 ，进行 主体对象动力性 能优化设计 ，同时分析评估 主体设计对 象对另一 系统的动态作用 影响 ， 再根据动态作用影响的评估结果改进主体对象结 构设计参 数 ，如此反 复 ，直到 整体系统动 态性 能最优 为止。由
大 ，机车 车辆 与线 路结 构之 间 的动态 相互作 用 日益
理 和设 计 方法 ，并将 通过 典 型工程 应用 实例说 明其
实 际效果 。
增强 。一方 面 ，机 车 车辆对 线路 的动力 破坏 作用 加 剧 ；另 一方 面 ，轨道结 构振 动及线 路几 何状 态对 机
车车辆 运行 品质 （ 平稳 性 ）乃 至运行安 全性 的影 响
第04讲 铁路机车车辆
（五）构造速度
安全及结构强度等条件所允许的车辆最高行使速度。
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4.1.4 车辆检修
我国铁路车辆的计划预防检修分为：
定期检修（车辆段、工厂负责）
日常维修（列车检修所、站修所负责）
车辆轴温安全检测
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红外热轴探测头安装在线路上
货车车底架由中梁、侧梁、枕梁、横梁及端梁 等组成，如下图所示。
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走行部
作用：
引导车辆沿着轨道运行，并把重量传给钢轨。
组成：
轮对、轴箱油润装置、侧架、摇枕、弹簧减振装置。
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走行部
摇枕
侧架
减震器
轮对
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车钩缓冲装置
内燃机车是以内燃机作为原动力的一种机车。 内燃机车按传动方式的不同可分为：
电力传动内燃机车 液力传动内燃机车
内燃机车的优点：
热效率高（30%）； 整备时间短，工作时间长； 用水少； 初期投资小； 劳动条件好。
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东风4型内燃机车
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（1）车体
车体(vehicle body)是供旅客乘坐或装载货物
的部分。
运送对象不同，车体的构造不一样。
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（1）车体
1）棚车（P）(covered wagon)——适合于运 送日用品、仪器等比较贵重和怕晒、怕湿的货 物。
车体由地板、侧墙、端墙、车顶、门和窗等部
制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆减速 或停车的一种设备。 我国机车车辆上制动装置有：空气制动机、手 制动机。
铁道交通运营管理《第四讲 铁路专业术语6》
知识点一铁路线路1、铁路线路的组成铁路线路是机车车辆和列车运行的根底，由路基、轨道和桥隧建筑物组成。
路基是铺设轨道的根底，直接承受轨道传递的压力，并将其传递到地基。
路基是由路根本体和为确保其能正常使用而修建的路基防护加固、排水建筑物所组成。
铁路线路在跨越江河、深谷、公路或其他铁路线时都需修建桥梁，桥梁是铁路线路的重要组成局部。
铁路桥梁由上部结构和下部结构两大局部组成。
上部结构亦称桥跨结构，包括桥面、梁、支座等，下部结构包括桥墩、桥台及根底。
涵洞是埋设在路堤下面的填土中，是用以通过水流或行人的一种建筑物。
作用：承受通过路基传来的动力载荷，以及路基土体的土压力。
隧道是修建在地层内的建筑物。
在山区修建铁路时，为防止开挖深路堑或修过长的迂回线，修建隧道往往会改善线路条件、提高运输效率、节省运营费用。
隧道也可以代替桥梁，从河道、海峡下穿过，即水下隧道；建筑在城市地下的城市隧道。
2、铁路轨道的组成局部铁道线路路基上部由钢轨、轨枕、联接零件、道床、防爬设备和道岔等组成的整体工程结构，称为轨道。
轨道引导机车车辆的运行方向。
〔1〕钢轨钢轨是轨道的主要部件。
它用于引导列车行驶、承受列车荷载，并为车轮滚动提供平滑的运行外表。
作用于直线轨道钢轨上的力主要竖直力，其结果使钢轨弯曲，为了使钢轨具有最正确的抗弯曲性能，钢轨采用“工〞字形断面，由轨头、轨腰和轨底组成。
为使钢轨更好承受来自各方面的力，钢轨应具有一定高度；轨头为适应轮轨接触，应大而厚，并具有足够面积；为保证稳定性，轨底应有足够宽度和一定厚度。
钢轨类型以每米大致重量表示。
主要有75、60、50、43g/m等几种。
标准钢轨长度有和25m两种。
〔2〕轨枕轨枕用于承受钢轨传来的作用力，将其传递与道床，并有效地保持钢轨的位置和轨距。
因此，轨枕应具有一定的巩固性、弹性和耐久性。
轨枕按制作材料分，有混凝土枕和木枕两种。
按用途分主要有普通轨枕、岔枕和桥枕。
〔3〕联接零件联接零件包括接头联接零件和中间联接零件。
铁道概论 铁路线路
铁道概论铁路线路填空1. _______是机车、车辆和列车的运行基础。
[填空题] *_________________________________(答案：铁路线路)2. 铁路线路是一个整体的工程结构，包括路基、桥隧建筑物和_____三大部分。
[填空题] *_________________________________(答案：轨道)3. 铁路线路根据其在铁路网中的作用、性质、远期客货运量分为___个等级。
[填空题] *_________________________________(答案：四)4. 铁路线路在空间的位置是用线路____表示的。
[填空题] *_________________________________(答案：中心线)5. 铁路线路中心线在水平面上的投影叫做________。
[填空题] *_________________________________(答案：铁路线路的平面)6. _______反映了铁路线路的起伏变化和高程。
[填空题] *_________________________________(答案：铁路线路的纵断面)7. 铁路线路平面由直线、_______、缓和曲线组成。
[填空题] *_________________________________(答案：园曲线)8. 列车在曲线上行驶时要产生_____力，对行车非常有害。
[填空题] *_________________________________(答案：附加阻)9. 我国铁路规定：在Ⅰ、Ⅱ级铁路上相邻坡段坡度代数差大于_____，Ⅲ级铁路上相邻坡段坡度代数差大于_____时，应以竖曲线连接两个相邻坡段。
[填空题] *_________________________________(答案：3‰、4‰)10. 坡道的坡度有正负之分，上坡为____，下坡为_____，平道为____。
[填空题] * _________________________________(答案：正、负、零)11. 公里标、半公里标、百米标称为____标。
铁路线路是机车车辆和列车 运行的基础
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础，它承载这由机车车辆轮对传来的巨大压力，为却奥列车按照规定速度平稳和不间断运行，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（桥梁、涵洞、隧道等）和轨道组成的一个整体工程结构。
在日常习惯中，人们常常将路基、隧道建筑物（桥梁、涵洞、隧道等）称作为线下部分，而将钢轨以及配套设施称作为线上部分。
轨道是铁路线路的组成部分，用来应道列车行驶方向，直接承受由车轮传来的巨大压力斌并且将之传递、扩散到路基活着桥隧建筑物上的整体结构。
在列车的动力作用下，它的各个组成必须具有足够的强度和稳定性，保证列车按照规定的最高速度安全，平稳和不间断地运行。
《铁路技术管理规程》(普速)
中国铁路总公司《铁路技术管理规程》（普速铁路部分）2014 年 7 月·北京总则铁路是国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具，是综合交通运输体系骨干、重要的民生工程和资源节约型、环境友好型运输方式，在我国经济社会发展中的地位至关重要。
铁路运输具有高度集中的特点，各工作环节须紧密联系、协同配合。
为加强中国铁路总公司（简称铁路总公司）铁路技术管理，确保国家铁路安全正点、方便快捷、高速高效，根据有关法律、法规、规章和技术标准等制定本规程。
本规程适用于国家铁路。
本规程包括高速铁路和普速铁路两部分，本部分为普速铁路部分，适用于 200km/h 以下的铁路（仅运行动车组列车的铁路除外）。
本规程是国家铁路技术管理的基本规章，各部门、各单位制定的技术管理文件等，都必须符合本规程的规定。
在铁路总公司明令修改以前，任何部门、任何单位、任何人员都不得违反本规程的规定。
国家铁路工作人员必须严格遵守和执行本规程的规定，在自己的职责范围内，以对国家和人民负责的态度，保证安全生产。
各单位对遵守本规程成绩突出者，应予表扬或按有关规定给予奖励；对违反者，应视其违反程度和造成事故的性质、情节及后果，给予教育、处分。
第一编技术设备第一章基本要求基建、制造及其验收交接第 1 条铁路的基本建设、产品制造应综合配套，保证质量，采用系统集成技术，实现各子系统顶层协调统一，采用保证行车安全的技术设备，实现技术设备标准化、系列化、模块化、信息化，不断提高运输能力。
第 2 条铁路基本建设应严格按照国家规定的程序进行，必须符合国家相关法律法规，执行国家标准、行业标准和技术规范。
设计工作必须由具有相应资质等级的单位承担，根据已批准的可行性研究报告进行，并充分听取建设单位、使用部门的意见。
设计文件须经有关部门审查，并按规定的审批程序批准。
第 3 条工程施工须按照批准的设计文件的要求进行，严格执行工程建设项目招投标和监理制度。
建设单位应会同相关铁路运输企业和工程设计、施工单位制定安全施工方案，按照方案进行施工，加强环境保护，确保工程质量。
EN 50343-2003 铁路应用 机车车辆布线规则
EN 50343:2003
5.16 电气间隙与爬电距离 ................................................... 15 5.17 端接导体的要求 ....................................................... 15 5.18 热缩套管的使用 ....................................................... 18 5.19 回流连接 ............................................................. 19 6 EMC要求 ............................................................... 19 6.1 总则 .................................................................. 19 6.2 电缆分类 .............................................................. 19 6.3 电缆预埋 .............................................................. 19 6.4 回流导体 .............................................................. 20 6.5 传导结构的使用 ........................................................ 20 6.6 屏蔽与接地 ............................................................ 20 6.7 蓄电池的供电连接 ...................................................... 20 6.8 数据总线线路 .......................................................... 20 7 标记.................................................................... 20 7.1 总则 .................................................................. 20 7.2 电缆标记 .............................................................. 21 7.3 端子排、独立终端、插头、插座与汇流排的标记 ............................ 21 7.4 绝缘子的标记 .......................................................... 21 7.5 防电击警示标记 ........................................................ 21 7.6 使用热缩套管的标记 .................................................... 22 8 试验.................................................................... 22 8.1 有关的通用试验 ........................................................ 22 8.2 电绝缘试验 ............................................................ 22 8.2.1 总则................................................................. 22 8.2.2 耐受电压试验......................................................... 23 8.2.3 绝缘阻抗试验......................................................... 24 附录A（规范性附录）电缆分级 短时负载条件下的负载电流的计算 ............... 25 附录B（资料性附录）电缆分级 载流量示例 ................................... 26 附录C(规范性附录) 除 90℃外的温度等级的载流量的计算......................... 27 附录D（规范性附录）电缆分级 预期环境条件下的修正系数k1 .................... 28
铁路线路的认识
——杨文冲
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，为了保证列车能够按规定的最高 速度安全、平稳和不间断地运行，是铁路运输部门能够质量 完好地完成客货运输任务，铁路线路必须经常保持完好状 态。
铁路线路是为了进行铁路运输所修建的固定路线。是铁 路固定基础设施的主体。
基本力外所受到的额外阻力。如坡道阻力、曲线阻力、起动
阻力等。附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而
定。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力
增大和限制列车运行速度等不良影响。列车通过曲线时，由
于离心力的作用，使外侧车轮轮缘和外轨内侧的挤压摩擦增
大；同时还由于曲线外轨长于內轨，内侧车轮在轨面上滚动
列车在线路上运行，总会受到各种助力。阻力方向与
列车运营方向相反。归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力：基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直
轨道运行时所受到的阻力。包括车轴与轴承之间的摩擦阻
力、轮轨之间的摩擦阻力、以及钢轨接头对轮对的撞击阻力
等。基本阻力在列车运营时是存在的。
2.附加阻力：附加阻力是列车在线路上运行时，除
同的坡道。因此，平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。 坡道的陡与缓常用坡度来表示。坡度是一段坡道两端点
的高差 h 与水平距离 L 之比，坡道坡度的大小用千分率来表 示。
i‰ h tan
L
式中
i ——坡度值（‰）
——坡道段线路中心线与水平夹角（ ）
（二）坡道附加阻力
由于有了坡道，就给列车运行带来了不良的影响。 列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力，这一 阻力称之为坡道附加阻力。
（三）限制坡度
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P-篷车，C-敞车，N-平车
转向架:侧架、摇枕、轮对、轴箱装置、弹簧减震装置作用：引导车辆沿轨道运行，并将车辆的全部重力传给钢轨
车钩三态：车辆连挂后车钩应处于闭锁状态保证列车运行时车钩不分离摘解车辆时车钩应处于闭锁状态以便车辆分离连挂车辆时，一车钩应处于全开状态，车钩钩舌完全张开
空气制动机原理：增压（向制动主管充气）缓解，减压（将-压缩空气排出）制动
(1) 制动主管。
制动主管安装在车底架下的中梁内，它贯通全车，是传送压缩空气的管路。
(2) 截断塞门。
截断塞门安装在制动支管上，用以开通或关断制动支管的空气通路。
平时它在开通位置，只有当需要停止制动机的作用时，才将它关闭。
(3) 远心集尘器。
远心集尘器利用离心力的作用，将压缩空气中的灰尘、水分、铁锈等杂物沉淀于集尘器的下部，以免其进人三通阀等部件。
(4) 三通阀。
三通阀是车辆制动机中最重要的部件。
它连接制动管、副风缸和制动缸: 用来控制压缩空气的通路，使制动机起制动或缓解作用。
(5) 副风缸。
副风缸是储存压缩空气的地方。
制动时，利用三通阀的作用将压缩空气送入制动缸起制动作用。
副风缸上装有缓解阀，在列车解体时，可用来单独缓解个别车辆。
(6) 制动缸。
当压缩空气进入制动缸后，推动制动缸鞲鞴，将空气的压力转变为机械推力，然后通过制动杠杆使闸瓦紧抱车轮而起制动作用。
(7)降压风缸。
降压风缸与制动缸相连，两者之间设有空重车转换装置，当车辆在空车位时起作用。
(8)空重车转换装置。
控制降压风缸与制动缸的通路，可以达到调整制动力的目的。
包括空重车转换手把和空重车转换塞门两部分。
(9)/缓解阀。
缓解阀装于副风缸上，当需要单独缓解一节车辆时，可拉动缓解阀、放出副风缸中的压缩空气使车辆缓解。
↙车辆两端车钩
自重系数自重/载重全长:闭锁钩舌内侧间距离
轴重=（自重+载重）/轴数货车21t客19动18 全轴距最两端轴距车辆定距转向架中心固定轴距同一转向架最前最后位轮轴中心间的距离
内燃机车传动（柴油机到动轮）电力液力传动
由于柴油机的外特性不符合牵引列车的要求，在内燃机车上机车的动轮是不能由柴油机的曲轴
直接驱动的。
在柴油机和动轮之间，需要安装一套符合机车理想牵引曲线的传动装置。
传动装置要保证机车牵引力和运行速度都有一个比较宽
广的变化范围，并且在较大的机车速度范围内，柴油机始终在额定工况下工作，即柴油机的功率能够得到充分发挥和利用。
此外，还应保证在无载启动过程中的平稳性以及机车能够换向运行。
速度调节:柴油机）燃料发电机牵引电动机
电阻制动是利用直流电机的可逆性原理，在机车需要减速时，将机车转换为制动工况此时牵引电动机转换为发电工况，并通过轮将列车的动能变成由电能，再通过制动电阻把电能转换为热能消耗掉，使机车速度降低实现制动
特点:速度低时制动力小，速度高时制动也大。
因此。
电阻制动特别适合于在长大下坡道上进行恒功率制动，不但安全性比较高，缩短运转时间，提高区间通过能力，还可以天大减少车轮和闸瓦的磨耗。
再生制动:牵引电动机作为发电机运行，将列车运行中的机械能转化成电能回馈接触网
4作用降压换向，单边或双边供电方式
接触网:接触悬挂支持装置定位装置支柱和基础工频单相25KV交流制
机车交路:机车固定担当运输任务的周转区段
种类:肩回式、循环式、半循环式运转制
机车牵引列车往返一次即入机务段-肩回
旅行速度=区段长度/（运行+停留时间）
技术速度=区段长度/运行时间
机车全周转时间=2*（站内时间+单次运行）
机车日车公里机车日产量
动车组:将一定数量的动力车和非动力车连挂，形成固定编组的车组动力集中型-分散型
优良的空气动力学外形、车体结构轻量化、高性能转向架、复合制动、密接式车钩缓冲装置交流传动、列车自动控制及故障诊断高速受流
倾摆式车体技术
结构:钢轨轨枕道床道岔连接零件轨道加强设备钢轨:引导机车车辆的车轮前进，承受车轮压力并将其传递到轨枕上电气化兼做轨道电路
钢轨接头悬空式承接式；相对式相错式
中间连接扣件：长期有效的保持钢轨与轨枕的可靠连接，阻止钢轨相对轨枕移动，缓冲减震
木枕分开式、混合式混凝土扣板式弹条ⅡⅢ型道床厚度顶面宽度轨枕长度+2肩宽、边坡坡度爬行原因钢轨在动荷载作用下的波浪形挠曲
爬行方向：行车方向，下坡方向，制动方向
防爬设备曲线加强设备
运营条件：行车速度、轴重、运量
轨距：两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离下16mm处量取 1435+6-2=轮宽+游间
水平：线路左右两股钢轨顶面的相对高差
水平差：在相当一段长的距离内，一股钢轨轨顶水平始终比另一股高三角坑：在一段不太长，现实左股高后是右股高，且两个最大水平误差点间距离不足18m
前后高低：轨道沿线路方向的竖直平顺性
轨向：轨道中心线在水平面上的平顺性
轨底坡：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度
轨道加宽原则：1保证列车大多数的车辆能以自
由接的形式通过曲线2保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不出现楔形内接形式，但允许以正常强制内接形式通过3保证车轮不掉道，即最大轨距不超过容许限值
外轨超高h=11.8V2/R km/h V
平均
=
同质量速度列车次数N∗总重G∗V2/NG 新建线路h=7.6Vmax2/R
曲线超高限速Vm=4.3R
缓和曲线曲率加宽超高过渡
道岔：机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道的线路设备形式：连接、交叉、连接和交
单开道岔：转辙器（基本轨、尖轨、零部件）连接部分、辙叉（叉心、翼轨、连接零件直线固
定式常用）及护轨道岔号数大辙叉角小更快
影响侧向过叉因素：导曲线一般不设超高和缓和曲线，且半径较小，列车未被平衡的离心加速度较大措施：增大到曲线半径（大号码道岔、对
称道岔、曲线尖轨辙叉、变曲率的导曲线、导曲线设置超高），减小车轮对道岔各部分的冲击角（防止轨距不必要加宽、切线型曲线尖轨）直向过叉：道岔平面冲击角和立面几何不平顺的影响结构不平顺限制可动心轨道岔
道岔部件采用新机构和材料，不断强化道岔结构，道岔的平面及构造采用合理的型式及尺寸
无缝铁路：把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路温度力式(受线路纵向阻力{接头扣件道床}抵抗，两端自由伸缩受一定限制，中间完全不能伸缩)、放散温度力式
热胀受压力Pt=2.48*△t轨温变化F横截面积Tmax=最高轨温+20℃Tmin=最低轨温
温度力仅与轨温变化幅度有关伸长量还与轨长
工务部门：铁路局（制定维修方针、目标，进行技术指导，加强质量控制）、工务段（是工务工作的运行部门，监管组织具体的有关线路工作的实施（养路领工区、工区、专业化工班
路基：路基本体（直接铺设轨道结构并承受列车荷载）、路基防护和加固建筑物、路基排水设备路检表高于地面标高分6种：（半）路堤（半）路堑、不挖不填路基、半半
桥面：桥梁上铺设轨道的部分
桥跨结构：桥梁承受荷载、跨越障碍的部分
墩和台：支撑桥跨结构底部为墩和台的基础
桥台是桥梁和路堤衔接的结构物
桥孔：两个相邻墩台之间的空间
孔径：每个桥孔在设计水位处的距离
桥下净空：从桥跨结构底部到设计水位的高度以及相邻两墩台之间的限界空间
跨度：每一桥跨两端支座间的距离
按建造材料、桥梁长度（小桥L<20m≤中<100≤大<500≤特大）桥梁外形（梁桥、拱桥、斜拉桥）桥梁跨越障碍（跨河桥、跨线桥-立交桥、高架桥）
隧道：洞身、衬砌、洞门、附属建筑物。