机车是铁路运输的牵引动力装备。铁路机车有多种类型,有不同的分类方法。
内燃机车是由柴油机、燃气轮机通过传动装置驱动的机车,为自带能源式机车。目前国产内燃机车的主车型为东风系列(DF)。
电力机车是一种非自给式机车,是由车顶安装的受电弓从外界获得电能,再由电动机通过传动装置驱动的机车。其代表机型是韶山系列(SS)。
机车按动力配置分为动力集中型和动力分散型两类。
动力集中型是将动力装置集中在机车上,像东风、韶山系列等机车均采用动力集中配置方式,该方式检查维修比较方便,但是轴重比较大。
动力分散型是将部分动力装置安装在不带动力的车辆上,带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车。动力分散配置一方面可以减小机车的最大轴重,改善列车的牵引和制动性能,另一方面也减小了对线路的影响,降低噪声。大多高速客运列车(动车组)采用动力分散方式。
1.内燃机车
内燃机车是以内燃机作为原动力的机车。铁路上采用的内燃机绝大多数是柴油机。
内燃机车的优点是热效率高,动力装置体积小、功率大,用水少,利用率高,速度高,劳动条件好。
内燃机车按传动方式的不同,可分为电力传动和液力传动两种类型。
(1)电力传动内燃机车 根据电机形式不同,有多种组成方式。采用直流发电机和直流电动机配合,为“直-直流电传动”内燃机车;采用交流发电机和直流电动机配合,为“交-直流电传动”内燃机车。现在,还有“交-直-交流电传动”和“交-交流电传动”等类型的内燃机车。
在电力传动内燃机车上,一般都采用直流串励电动机。
(2)液力传动内燃机车 在液力传动内燃机车上,原动力仍是柴油机,在柴油机和机车动轮之间,装有一套液力传动装置,以改变柴油机的外部特性,适应列车运行的要求。(www.zuozong.com)
液力传动与电力传动的内燃机车相比,除传动装置不同外,其余部分都是相似的。
目前我国国家铁路以发展电力牵引为主,主要干线要求实现电气化。但是应当看到,许多二级干线、支线铁路、专用线和其他铁路(地方铁路、工矿铁路和合资铁路等),以及大量的调车小运转作业,还是要大量采用内燃机车。在未来我国铁路机车总保有量中,内燃机车仍会占有较大的比例。报废的内燃机车需要补充,在役的内燃机车需要技改或换型,还有较大的国际市场份额,所以,我国的内燃机车仍有相当大的发展空间,前景看好。
2.电力机车
电力机车是以外部电力作为牵引动力的机车。电力牵引具有功率大、效率高、起动速度快、易实现多机牵引、运营费用低、不污染环境、司机劳动条件好等优点,是世界各国公认的最佳铁路牵引方式,也是我国铁路牵引动力的主要发展方向。
采用电力机车牵引的铁道称为电气化铁道。电气化铁道由牵引供电系统和电力机车两部分组成。
自1958年以来,我国电力机车经过了50多年的发展历程。交直流传动的电力机车从SS1型发展到SS9型,交流传动的电力机车从DJl型发展到功率高达10MW以上的“和谐型”。我国电力机车技术成功实现了从有级调速到无级调速、从电子模拟控制到数字计算机网络控制、从交直流传动到交流传动的三次技术飞跃,使我国的电力牵引技术进入了一个新的时代,达到了世界先进水平。
3.动车组
动车组是带有可操纵动力的固定编组的列车组。带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车。动车组包含可操纵的动车和不同功能的拖车,以固定编组的方式运行。运行时不能解编;往返运行不需换头,只需改变操纵端;某些动车组允许重联运行。
动车组按动力类型,分为内燃动车组和电动车组。用内燃机作动力,通过电传动装置或液力传动装置的动车组,叫内燃动车组;由电气化铁路接触网供电,驱动牵引电动机的动车组,叫电动车组。世界上已运营的动车组绝大多数为电动车组,这主要是能源、环保、效率及高速的需要。
动车组按照牵引动力的分布方式,分为动力集中型和动力分散型。动力集中动车组的头尾两端为带司机室的动力车,中部为供旅客乘坐的车辆,称为拖车,也有一端为带司机室并有坐席的可操纵的拖车。动力分散型动车组的头车、尾车和中部,全部或部分车辆带有动力,或部分转向架带有动力,头车和尾车除了带司机室外也有坐席。
动力分散型动车组的优点是:①动力装置分布在列车不同的位置上,能够实现较大的牵引,编组灵活;②由于采用动力制动的轮对多,制动效率高,且调速性能好,制动减速度大,适合于限速区段较多的线路;③列车中一节动车的牵引动力发生故障,对全列车的牵引力影响不大。动力分散型动车组的缺点是:牵引装置的数量多,总质量大。
动力集中型动车组的优点是,动力装置集中安装在2~3节车上,检查维修比较方便。缺点是动车的轴重较大,对线路不利。
动车技术的发展主要表现在以下方面:提高牵引制动功率和运行的速度与舒适性,降低单位功率质量,应用电子技术、微机控制和计算机网络技术等。
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