⑴ 火车的动力来源,和它行进的原理
电力机车和内-电传动内燃机车是牵引电机;内燃-液力传动内燃机车是工作油传递柴油机的动力;还有一部分机械传动的重型轨道车是像汽车那样直接用机械式变速箱和排挡传递柴油机的动力到车的动轮。车辆里,绿皮车是中间有一些车辆装有发电机,靠车辆运行时轮对转动带动发电机发电;红皮车和蓝皮车(25K,25G,25T系列)因为有空调装置耗电量比较大,自身携带发电机发出的电量不够用,有的靠加挂KD(空调发电车,内部是一个柴油发电机组)车发电向车辆供电;还有一部分(主要是25K,25T型中的一部分)是靠装有列车供电装置的机车(内燃机车的DF4DF,DF11G型,电力机车的SS8机车供电型,SS9G等机车)直接向车辆供电。
⑵ 火车刹车系统的组成和工作原理
众所周知,当我们踩下制动踏板时,汽车会减速直到停车。但这个工作是怎么样完成的?你腿部的力量是怎么样传递到车轮的?这个力量是什么样被扩大以至能让一台笨重的汽车停下来?首先我们把制动系统分成6部分,从踏板到车轮依次解释每部分的工作原理,在了解汽车制动原理之前我们先了解一些基本理论,附加部分包括制动系统的基本操作方式。基本的制动原理当你踩下制动踏板时,机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实际上要想让车停下来必须要一个很大的力量,这要比人腿的力量大很多。所以制动系统必须能够放大腿部的力量,要做到这一点有两个办法:?杠杆作用?利用帕斯卡定律,用液力放大制动系统把力量传递给车轮,给车轮一个摩擦力,然后车轮也相应的给地面一个摩擦力。在我们讨论制动系统构成原理之前,让我们了解三个原理:?杠杆作用?液压作用?摩擦力作用杠杆作用制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量,然后把这个力量传递给液压系统。如上图,在杠杆的左边施加一个力F,杠杆左边的长度(2X)是右边(X)的两倍。因此在杠杆右端可以得到左端两倍的力2F,但是它的行程Y只有左端行程2Y的一半。液压系统其实任何液压系统背后的基本原理都很简单:作用在一点的力被不能压缩的液体传递到另一点,这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放大制动力量。下图是最简单的液压系统:如图:两个活塞(红色)装在充满油(蓝色)的玻璃圆桶中,之间由一个充满油的导管连接,如果你施一个向下的力给其中一个活塞(图中左边的活塞)那么这个力可以通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩,所以这种方式传递力矩的效率非常高,几乎100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处就是可以以任何长度,或者曲折成各种形状绕过其他部件来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处就是液压管可以分支,这样一个主缸可以被分成多个副缸,如图所示:使用液压系统的另外一个好处就是能使力量成倍的增加。在液压系统中你需要做的只是改变一个活塞和液压缸的尺寸,如下图:上图表示的就是力的加倍放大,力放大的倍数要以活塞的直径来定。左边的活塞直径为2寸(注:相当于5.08cm),右边的活塞直径为6寸(相当于15.24cm)。因为圆的面积等于Pi * r2,所以左边的活塞面积为3.14平方厘米,右边的活塞面积为28.26平方厘米。右边的活塞面积比左边的大9倍。这就意味着给左边的活塞施加任何一个力,右边的活塞就会产生一个比左边大9倍的力。因此当你给左边的活塞施加一个100磅的向下的力时,右边的活塞就会产生一个900磅的向上的力。唯一的不足就是当左边的活塞向下运动9寸时,右边的活塞只能向上运动1寸。摩擦力摩擦力是一个物体在另一个物体上滑动的相互阻力,参照下图。两个物体的接触面都是用相同材料做成的但其中一个较另一个重,所以不难看出哪一边较难推动。要了解其中的原因,我们可以分析下面的例子:即使用肉眼看起来接触面很平滑,但在显微镜下他们确是相当粗糙的。当你把物体平放在桌面上时,物体和桌面之间的小锯齿会结合在一起,而他们其中有一些合适的锯齿会相互咬合,如果给他的压力越大,那么咬合的锯齿就越多,其阻力也越大,所以重的物体就更难推动。不同的材料表面,有不同的锯齿结构;举例来说:橡皮与橡皮之间就比钢与钢之间更难滑动。材料的类型决定了摩擦系数。所以摩擦力与物体接触面上的正压力成正比。例如:如果摩擦系数为0.1,一个物体重100磅,另一个物体重400磅,那么如果要推动他们就必须给100磅的物体施加一个10磅的力,给400磅的物体施加一个40磅的力才能克服摩擦力前进。物体越重则需要克服更大的摩擦力。这个原理就跟制动抓紧装置相似,如果给制动碟的压力越大那么车辆获得的制动力就越大。简单制动系统模型当踩下制动踏板时,在踏板处通过杠杆原理把制动力放大了3倍,再通过液压机构驱动活塞把制动力又放大了3被。放大以后的制动力推动活塞移动,活塞推动蹄片带动刹车卡钳紧紧的夹住制动碟,由蹄片与制动碟产生的强大摩擦力,让车减速。这就是简单的制动模型。通过它我们就可以理解制动系统的基本原理了。
⑶ 火车的轮子是怎么驱动的
蒸气机车的气缸直接推动连杆带动车轮,这是在明面上就看得见的。 内燃机车也是内燃机带动发电机发电,也有带动液压系统的液力机车,这种传动方式就多样了。 先进的有液压马达直接驱动行走轮的,和直流电动机直接驱动行走轮的。
⑷ 火车轮子原理和构造是怎么的
牵引电机转动带动齿轮箱,带动轴箱,轴箱带动轴,最终将牵引力传到轮专对上,传属统的快速列车是利用车轮和钢轨之间的相互作用来解决支撑、导向和驱动这三大问题。
磁浮列车却利用电磁场所特有的“同性相斥、异性相吸”的相互作用,来实现机车和路轨间的上浮、约束和驱动,从而实现了机车紧贴路面但又是无接触的高速飞行。
内燃机车的工作原理是: 内燃机车以内燃机作为原动力,通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类,可分为柴油机车和燃气轮机车。
由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因,所以其发展落后于柴油机车。在中国,内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。
(4)火车传动装置图扩展阅读:
车轮轧机是先用水压机把坯料压制成型,然后在车轮轧机上扩辗轮辐并轧出轮缘和踏面,最后在弯板水压机上弯曲轮辐并冲孔,工艺流程蒸汽机车用的动轮,由于结构复杂,直径较大(有的大于2m),不易轧制,所以动轮都采用轧制的轮箍套在铸造的轮芯上组合而成。
1853、1854年英国制成了第一台轮箍轧机,是由一台粗轧机(轴向径向轧制环件的轧机)和一台精轧机(径向轧制环件的轧机)组成。
⑸ 火车在铁轨行走原理
因为火车轮不是平的,单个轮子外细里粗(锥形),当火车偏离轨道的时候(比如拐弯 或者 正常行驶产生的误差),单边火车轮内侧会越靠近铁轨,另一边火车轮内侧会越远离铁轨,如此,靠近铁轨的轮子接触外径增大,单位时间内单边行驶距离增加,另一边行驶距离减少,火车自动完成拐弯或者方向矫正的动作,不需要驾驶员操作。
由于拐弯时两侧轮子接触外径不一样,导致火车车身会朝拐弯圆心方向倾斜,可以避免火车因为离心力甩出去。所以拐弯处内外铁轨也是一样高的,不会像网上大部分说的那样不等高。
由于单个火车轮锥度是固定不变的,驾驶员也无法控制单侧火车轮转速,所以全世界所有的铁轨均没有像汽车道路那样的急转弯。
另外,火车轮内侧还有格外凸起的大圆结构叫轮缘,这玩意一般情况下没什么用,只有火车发生意外时,可以强行纠正火车不使火车发生越轨,当然了,轮缘如果起到作用了就意味着铁轨与火车轮都发生了剧烈的摩擦甚至变形,可能要大修。所以,谁都希望轮缘永远只是摆设最好,绝大多数火车的轮缘在火车的服役期间都没工作过。
⑹ 电传动内燃机车结构示意图
内燃机车简述
内燃机车是以内燃机作为原动力,通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车所用内燃机的种类,可分为柴油机车和燃气轮机车。在中国,内燃机车由于使用柴油机,所以在介绍内燃机车时一般都是指柴油机车(图4.3_01电传动内燃机车结构示意图)。
当柴油机的燃料在汽缸内燃烧时,所产生的高压高温气体在汽缸内膨胀,推动活塞往复运动,并通过曲轴将往复运动变为旋转运动,这样燃料的热能就转化为机械功。柴油机发出的动力传输给传动装置,通过对柴油机、传动装置的控制和调节,将适应机车运行工况的输出转速和转矩再送到每个车轴齿轮箱驱动机车动轮,使机车运行,动轮产生的轮周牵引力传送到车架,由车架端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。
从内燃机车工作原理可以看出,内燃机车的基本构造是由柴油机、传动装置、车体走行部、辅助装置、制动设备、控制设备等部分组成的。
柴油机是内燃机车的动力装置,现代内燃机车一般采用四冲程高速或中速柴油机。为满足各种功率的需要,在制造柴油机时,便生产相同汽缸直径和活塞冲程,不同汽缸数的系列产品。小功率的多为直列型,大功率的一般都是V型等。所谓直列型是指柴油机的汽缸垂直排列,而V型的汽缸成V型排列。各种柴油机都用一定的型号来表示,如16V240ZL型柴油机,表示16个汽缸V型排列,缸径240mm,设有涡轮增压器和中间冷却器。
内燃机车的传动装置有电传动和液力传动两种,二者在结构原理和运用维修上都有较大的区别。
内燃机车的走行部采用构架式转向架的形式。转向架主要承受机车上部重量,传递牵引力和制动力,以及缓和、吸收来自线路的各种冲击和振动,保证机车安全平稳地运行。
辅助装置的作用是保证柴油机、传动装置和走行部的正常工作和可靠运行。主要包括:燃油系统、冷却系统、机油管路系统、空气滤清器、压缩空气系统、辅助电气设备等。
制动设备包括一套空气制动机和手制动机。电传动机车增设电阻制动装置,液力传动机车装有液力制动装置。
控制设备主要有机车速度控制器、换向控制器、自动控制阀和辅助制动阀。为了保证安全,还装有机车信号和自动停车装置。
内燃机车有较明显的优点,如,机车效率较高、机车整备时间短,持续工作时间长,用水量少,适用于缺水地区。初期投资比电力机车少,机车乘务员劳动条件好,还便于多机牵引。但内燃机车机车最大的缺点是对大气和环境有污染。
⑺ 绿皮火车动力来源是什么
绿皮火车动力来源一般电力、内燃机和蒸汽机。当然,也有少部分火车是烧柴油或者烧煤的。
绿皮火车主要是以电为主要动力,现在我国铁路运输的主干线上主要是电力机车牵引为主,电力机车通过车顶上的受电弓将上方接触网导线的交流电引导到机车上通过变压设备后进行整流输出了直流电供直流牵引电机使用,这就是电力机车的动力源。
内燃机车以柴油作为动力的来源,由柴油机工作从而带动发电机的工作。而蒸汽机车以煤作为动力的来源,通过燃烧煤烧水产生水蒸汽,然后水蒸汽会推动气缸里的活塞往复运动。
鉴于国铁已经将蒸汽车和液力车删号,目前所有列车都是电力驱动。
这与是不是绿皮火车没有一毛钱关系。
只是电的来源不同——携带柴油机发电的内燃电驱动机车和通过受电弓从接触网取电的电力机车。
非电气化区间只能运行内燃机车,电气化区间一般运行电力机车。因为交路,限速以及供电等原因,部分内燃机车也会运行在电气化区间。
⑻ 老式火车轮传动是怎么传动的
老式火车轮传动是怎么传动的?——如果是指蒸汽机车的话,是连杆机构传动的。
两个轮之间有什么运动关系?——等速关系。
⑼ 火车的传动系统是怎么样的
内燃机车的传动装置原理
1、电传动
直流电传动、交直流电传动和交直交(简称交流)电传动。东风、东风2和东风3型机车,为直流电传动机车;东风4型以后研制的电传动内燃机车,均为交直流电传动机车 。1999年以后陆续出现了一些交流传动机车。比较成功的有大连厂的东风4DJ型 和戚墅堰厂的东风8CJ型。国产电传动机车都命名为东风*型进口的则是ND*型。电传动机车在国内最知名的是由戚墅堰机车车辆厂制造的东风11G型和东风8B型。
2、液力传动
一般(机械换向)液力传动和液力换向的液力传动;另有一种为液力一机械传动。北京型和东方红系列机车均为液力传动机车;多数GK系列工矿机车为液力换向机车。国产的液力传动一般是东方红*型和北京*型 还有工矿机车GK系列 进口的则是NY*型。液力传动机车在国内最知名的 就属美国通用电器公司的ND5型了。
3、机械传动
国内很少见;只在小功率的地方铁路和工矿机车上少有运用。
交直流电传动机车动作原理
机车蓄电池供96V启动,80KW启动发电机。启动发电机发动机车柴油机,柴油机运转带动同步主发电机运行,45KW的感应子励磁机通过整流输出直流电给同步主发电机转子励磁,主发电机正常发电,(当柴油机运转后 启动发电机转成他励发电机运行发出110V恒定直流电,供给空压机以及一些机车辅助设备,另外再给机车蓄电池充电),同步主发电机发出三相交流电,经过主整流柜,供给六台直流牵引电机,最后,机车启动。
⑽ 火车基本结构及各部件功能是什么
1、发动机:发动机是汽车的动力装置。由2大机构5大系组成:曲柄连杆机构;配气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系。
2、底盘:底盘作用是支撑、安装汽车发动机及其各部件总称,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证 正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。
3、车身:车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。
4、电气设备:电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。
(10)火车传动装置图扩展阅读
火车运行原理
火车的转向架卡在轨道上沿着轨道行驶,转弯时转向架转动,让火车沿着轨道继续行驶。 转弯时外轨高于内轨。
牵引动能比由小排到大依序为:(客运飞机、摩托车、一般家庭的汽车、公路上跑的卡车、农用牵引机、全挂拖车、)蒸气机车、柴油液力传动机车、柴油电力传动机车、电力机车、柴油动车组、高铁动车组、电力动车组(客轮、渔船、油轮)。
若考虑单位燃料或是单位动力的成本来营运轨道车辆,是以小编组来做区间运转有最佳能量使用经济效益,也就是4车一编组。每站都停的通勤电联车最具效益。
交直流电传动机车动作原理
机车蓄电池供96V启动,80KW启动发电机。启动发电机发动机车柴油机,柴油机运转带动同步主发电机运行,45KW的感应子励磁机通过整流输出直流电给同步主发电机转子励磁,主发电机正常发电,
当柴油机运转后 启动发电机转成他励发电机运行发出110V恒定直流电,供给空压机以及一些机车辅助设备,另外再给机车蓄电池充电,同步主发电机发出三相交流电,经过主整流柜,供给六台直流牵引电机,最后,机车启动。