内燃机车的分类.docx

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内燃机车的分类

内燃机车的分类

（1）按用途分:

干线内燃机车,包括货运内燃机车和客运内燃机车;调车内燃机车和调车小运转内燃机车;工矿内燃机车;地方铁路内燃机车。

（2）按传动方式分:

电传动、液力传动和机械传动内燃机车。

电传动内燃机车,可分为直流电传动、交直流电传动和交流电传动内燃机车。

液力传动内燃机车,可分为普通液力传动、液力一机械传动和液力换向的液力传动内燃机车。

后者简称为液力换向内燃机车。

（3）按铁路轨距分:

准轨、宽轨和窄轨内燃机车。

准轨轨距为1435mm;宽轨轨距有1520mmn、1600mmm、1665mm和1676mm、4种;窄轨轨距在597mm至1219mm之间,共有19种,典型的轨距有600mm、762mm、900mn、lOOOmm、和1067mm。

后两种轨距的机车,一般称为米轨机车。

（4）按机车装用主柴油机台数分:

单机组内燃机车和双机组内燃机车。

（5）按能否实行重联牵引分:

非重联内燃机车和重联内燃机车。

（6）按走行部结构分:

车架式内燃机车和转向架式内燃机车。

（7）按机车轴数分:

二轴、三轴、四轴、五轴、六轴和八轴内燃机车。

（8）按机车轴式分:

A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0、AAA-B轴式内燃机车。

（9）按司机室数量分:

单司机室和双司机室内燃机车,还有无司机室内燃机车。

内燃机车的型号编制

1、国家铁路电传动内燃机车的型号编制

按铁标TB/T1736一1996,国家铁路电传动内燃机车型号以"东风"二字表示,后随两组小一号字的附加代号:

第一组是1-2位阿拉伯数字,为国产内燃机车产品的排序（下同）;第二组是1位大写拉丁字母,为该机车的改进型序号（下同）。

如东风4、东风4R、东风4（@东风41）、东风5、东风6、东风7r、东风8B、东风9、东风,OF、东风,1和东风叼等型号。

2、国家铁路液力传动内燃机车的型号编制

国家铁路液力传动内燃机车型号编制有两种方式。

一种型号基本名称为"北京"二字,无后随附加代号,即北京型。

另一种型号基本名称为"东方红"三字,后随小一号的1~2位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母。

如东方红1、东方红2、东方红3、东方红4、东方红5,和东方红21等型号。

3、工矿及出口内燃机车型号编制

（1）工矿铁路电传动内燃机车的型号编制

按中车公司工机（1990]3号文件《国内工矿及出口内燃机车型号编写使用办法》,工矿电传动内燃机车型号基本名称,以"工矿"二字及电传动的"电"字三个字的汉语拼音字头"GKD"表示。

后随小一号的1位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母,分别表示功率等级和准轨或窄轨变型产品序号（下同）。

如GKD1、

GKD5.GKD5B等型号。

（2）工矿液力传动内燃机车的型号编制

工矿铁路液力传动内燃机车型号基本代号,以"工矿"二字的汉语拼音字头"CK"二字表示,后随小一号的1位阿拉伯数字、1位大写拉丁字母。

如GK0、GKB、GK1、GK1B、GK1C、GK1D,GK1E、GK1F、GK1G、GK2、GK3等型号。

（3）出口电传动内燃机车的型号编制

出口电传动内燃机车型号基本代号,以"出口"二字及电传动的"电"字三字的汉语拼音字头"CKD"表示。

其后随小一号的1位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母。

如CKD2、CKD6、CKD7、CKD8A"等型号。

（4）出口液力传动内燃机车的型号编制

出口液力传动内燃机车型号基本代号,以"出口"二字的汉语拼音字头"CK"表示。

后随小一号的1位阿拉伯数字及1位大写拉丁字母。

如CK5、CK5A和CK5B等型号。

4、进口内燃机车的型号编制

（1）进口电传动内燃机车的型号编制

进口电传动内燃机车型号基木代号,以内燃机车的"内"字和电传动的"电"宇二字的汉语拼音字头"ND"表示。

其后随1位小一号字的阿拉伯数字。

如ND1、ND2、ND3、ND4和ND5等型号。

（2）进口液力传动内燃机车的型号编制

进口液力传动内燃机车型号基本代号,以内燃机车的"内"字和液力传动的"液"字二字的汉语拼音字头"NY"表示。

其后随一位小一号的阿拉伯数字。

如NY5、NY6和NY7等型号。

内燃机车柴油机的功能和分类

机车柴油机是内燃机车的动力装置。

它发出的机械能经主传动系统传递给机车动轮,通过轮轨相互作用产生轮周牵引力,转化为相应的机车功率;同时带动机车各辅助装置,包括列车供电系统。

机车柴油机主要分为:

四冲程柴油机和二冲程柴油机;中速柴油机和高速柴油机;废气涡轮增压柴油机、高增压柴油机、中增压柴油机、低增压柴油机和非增压柴油机;v型柴油机和直列式柴油机。

内燃机车传动装置的主要功能

内燃机车的动力装置是柴油机。

柴油机的扭矩、功率转速特性是:

当每循环供油量一定时,柴油机的扭矩随转速的变化不大;柴油机的功率与转速近似正比变化,只有在标定转速下才可能达到标定功率。

为了使柴油机的功率得到充分发挥和合理利用,实现机车牵引特性的要求,内燃机车必须设传动装置,作为柴油机曲轴和机车动轴的中间环节,将柴油机的扭矩、功率——转速特性转换为内

燃机车的牵引特性:

即机车起动和低速牵引时有较大的牵引力;列车起动后,当机车主控制器手柄处于给定位置,柴油机转速、功率一定,列车运行阻力小于机车牵引力时（加速力为正值）,机车速度沿牵引特性曲线提高（牵引力随之减小）;当列车阻力大于机车牵引力时（加速力为负值）,机车速度沿牵引特性曲线下降（牵引力随之增大）;同时,通过传动装置实现机车换向、动力制动等工况转换功能,满足列车牵引的要求。

内燃机车传动方式的分类

内燃机车传动方式有三种:

机械传动、液力传动和电传动。

（1）机械传动,只在小功率的地方铁路和工矿机车上运用。

（2）液力传动可分为:

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。

（3）电传动可分为:

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年制成的NJ1型和2000年制成的东风4DJ型机车,为交流电传动内燃机车。

内燃机车轴式系列

机车轴式,是用英文字母和阿拉伯数字的组合来反映机车走行部车轴排列的结构和特点的表达式。

轴式的表示使用下列数字、字母和符号:

1、2、3表示走行部（转向架）随动轴数目;

A、B、C、D表示走行部（转向架）动轴数目（相应动轴数目为1、2、

3、4）;

下脚"0"表示转向架轮对单轴驱动,一般为电传动;

无下脚"0"表示转向架轮对成组驱动,一般为液力传动;

—一字线表示二转向架间无活节联结;

+表示二转向架间有活节联结。

内燃机车轴式系列主要有下列几种:

A-A和A-A-A表示为车架式机车,有2组和3组独立的动轮对,液力传动。

B-B和B0-B0表示转向架式机车,有2台二轴转向架,每台转向架有2组动轮对;前者为成组驱动,液力传动;后者为单轴驱动,电传动。

C一C和C0-C0表示转向架式机车,有2台三轴转向架,每台转向架有3组动轮对;前者为成组驱动,液力传动;后者为单轴驱动,电传动。

2（B-B）和2（B0-B0）表示2节B-B机车重联、2节B0-B0机车重联。

2（C-C）和2（C0-C0）表示2节C-C机车重联、2节C0-C0机车重联。

B0-B0-B0表示机车具有3台二轴转向架,单轴驱动,电传动。

B0+B0-B0+B0表示八轴机车,有4台二轴转向架,每端2台转向架间各有活节相连,轮对单轴驱动,电传动。

B0-2表示前面一台转向架为2组动轮对,单轴驱动,电力传动;后面一台转向架为2组随动轮对。

前者称为动力转向架,后者称为随动转向架。

A01A0-A01A0表示六轴机车,有2台三轴转向架。

每台转向架前后2组轮对为动力轮对,中间为随动轮对,单轴驱动,电传动。

走行部主要结构型式和特点

机车走行部,基本上都采用转向架形式。

国产干线电传动内燃机车转向架,目前主要有三种结构型式。

（1）第一种结构型式内燃机车转问架

东风型内燃机车转向架,为一系悬挂的三轴转向架。

它主要由构架、旁承复原装置、轮对、轴箱、弹簧装置及基础制动装置等组成。

其主要结构特点是:

·不设二系弹簧悬挂装置。

在车体与每台转向架间只设4个刚性滚子旁承和1个心盘,由旁承传递机车垂向载荷,由心盘传递纵向力（牵引力或制动力）和横向力。

·每台转向架由2组弹簧装置构成一系悬挂,每组弹簧装置由2个板簧、2个双圈圆簧和3个均衡梁组成。

·轴箱定位采用导框式结构。

牵引力和制动力经导框传至构架和心盘。

·牵引电动为滑动轴悬式。

·基础制动装置为单侧制动。

由1个制动缸,负责3个车轮的闸瓦制动。

（2）第二种结构型式内燃机车转向架

东风4系列内燃机车转向架,是两系悬挂的三轴转向架。

它主要由构架、轴箱、轮对、弹簧悬挂装置、牵引杆装置及基础制动装置等组成。

其主要结构特点是:

·采用牵引杆装置传递牵引力和制动力,易于实现低位牵引,因而可提高机车粘重利用率,使机车发挥更大的轮周牵引力。

·在构架侧梁外侧中央,各设一弹性侧挡。

它与车体两侧下伸部相关联,用来限制车体相对于转向架的横向位移量,并传递横向力。

此外,当转向架相对于车体转动时,保

证转向架的回转中心在一定范围内变动。

·在构架顶面装有4个油浴平面摩擦旁承,用来承受车体重量。

旁承上设有橡胶垫作为第二系弹簧悬挂,在垂向起缓和冲击和吸收高频振动的作用,在横向用来控制转向架的蛇行运动。

·轴箱为拉杆式定位的元导框轴箱。

一系悬挂采用圆簧与液压减振器并联

的结构型式。

·采用每个车轮1个制动缸的单侧制动装置,简化了制动杠杆系统。

·牵引电动机为轴悬式。

新开发机车采用滚动抱轴承。

牵引电动机采用顺置式布置,从而改善了牵引力作用下的轴重转移。

（3）第三种结构型式内燃机车转向架

东风11型准高速内燃机车转向架采用牵引电机架悬、轮对空心轴和双级六连杆驱动装置,其主要结构特点是:

·牵引电动机采用架悬式悬挂,即电动机完全吊挂在转向架构架上。

通过轮对空心轴和双六连杆驱动装置,将电动机的输出转矩传递给轮对。

·采用高柔度螺旋弹簧的弹性旁承结构。

为降低弹簧的工作应力,选择高圆簧与瓦片式橡胶垫串联组合的二系悬挂装置,并设置具有适当阻尼的抗蛇行减振器,使机车获得了良好的横向平稳性。

·采用新型独立式单元制动器。

基础制动装置,为端轴的每个车轮两侧各配置一套单元制动器,构成双侧双闸瓦制动。

中间轴车轮只在一侧设置一套单元制动器,构成单侧制动。

单元制动器还带有利用不自锁螺纹工作的闸瓦间隙自动调整机构。

近年来,国内各内燃机车制造企业已开始研制径向转向架。

装用三轴径向转问架的东风8B型货运内燃机车,于2000年9月完成试制,并在北京环行铁道试验线上进行试验。

新型内燃机车的研制

内燃机车近期技术发展的目标是:

以国家铁路技术发展的方针政策为指导,以市场为导向,以经济效益为中心,以运输安全为前提,坚持自主开发相引进技术相结合,突出技术创新。

积极发展交流传动技术,逐步完成直流传动向交流传动的转换;发展单机大功率柴油机、新型转向架、微机控制和检测、诊断等新技术、新材料、新工艺;提高机车及其主要零部件的技术性能、工作可靠性和使用寿命,实现免维修或少维修;开展内燃机车模块化设计;不断提高产品及零部件标准化、系列化、通用化水平。

以此来满足旅客运输高速化、快速化,货物运输快捷化、重载化的市场需求。

一、新型内燃机车的主要技术特征

1、机车牵引特性及粘着性能

（1）牵引特性。

根据各发展型机车牵引特性要求为基础提出相应的机车基本牵引特性参数和主要结构型式。

（2）粘着性能。

这是影响机车牵引性能发挥的关键因素。

在新型机车的结构布置上,应便机车具有最小的轴重转移;通过采用微机控制的防空转、防滑行系统,提高机车的粘着利用率。

（3）轮轨系统动力性能。

通过采用径向转向架;低动力作用转向架等新型机

车转向架,改善轮轨系统动力性能,提高机车曲线通过能力,最大限度地适应线路状态。

2、机车功率等级

根据干线内燃机车牵引特性的要求,机车柴油机装车功率等级为

2200~4400kW（3000-6000马力）。

3、交流传动

交流传动,有利于提高牵引性能、制动性能和粘着利用率;在改善动力性能,减少维修工作量等方面有明显的优势。

4、微机控制和诊断技术

车载微机系统包括:

柴油机控制、恒功励磁控制、动力制动控制、辅助发电机控制、防空转与防滑行控制、机车恒速控制、电-空联合制动控制、机车故障诊断与运行参数监控等功能;车载故障诊断系统可提供确定维修时机的决策信息,达到减少在修时间,提高机车利用率。

5、运用可靠性、耐久性

（1）机车及主要零部件的无故障、检修、更换和寿命周期,应接近或达到国外先进水平,在正常监控保养的基础上,实现零部件的免维修或少维修。

（2）采用故障检测记录装置。

（3）机车具有优化操纵系统,指导乘务人员进行优化操纵,通过自动保护系统避免误操纵。

6、经济性

（1）机车柴油机燃油消耗率,应控制在204~210g/（kW.h）范围内;

（2）新型机车辅助功率消耗:

应小于柴油机功率的5%-6%;

（3）确定合理寿命周期,降低机车寿命周期成本。

7、环保及环境适应性

机车柴油机污染物排放量、司机室噪声,以及对气候、环境温度的适应条件,优于有关标准限值。

8、标准化

广泛采用先进设计手段和设计方法,提高机车和零部件的标准化、系列化、通用化水平及零部件结构的工艺技术水平;开展机车模块化设计,为扩大专业化生产零部件所占比例;提高组装、检修技术水平创造条件。

二、新型内燃机车的关键技术

1、采用电子喷射技术的单机大功率柴油机

为满足客运快速和货运重载和快捷技术发展的需要,要求相应的机车柴油机装车功率达到4410kW（6000马力）以上。

柴油机的主要技术特征参数是:

缸径280mm,平均有效压力1.85-2.24MPa,强化系数20-24,采用燃油电子喷射系统

和高增压技术,燃油消耗率控制在204-210g（kW.h）及以下,降低有害物排放,减少污染,采用球铁铸造机体和全纤维锻造曲轴等新结构、新工艺,提高零部件的可靠性。

2、机车径向转向架

90年代以来,国外先进货运内燃机车大多装用径向转向架。

机车径向转向架是设法解除轮对摇头约束,使轮对在迸人曲线时趋于曲线半径方向,处于所要求的径向位置,导致车轮相对于轨道的冲角减小,从而大大减小轮轨磨损和机车牵引功率的消耗,改善机车通过曲线时的粘着性能,减小曲线粘降,显著提高机车通过曲线时的速度和牵引能力。

3、车载微机技术

90年代以来,国外新型内燃机车几乎都采用微机控制系统。

目前,国外主要有SIBAS、MICAS和EM2000等微机控制系统,而且已经发展到32位,功能更多、更完善。

由于微机控制系统的应用,既提高了机车及柴油机工作的经济性和可靠性,又提高了机车状态显示和故障诊断的自动化程度。

不仅可以显示机车运行状态及各种性能参数,保证列车安全运行;也可进行维修诊断,对机车各种装备技术状态进行评估,以识别故障,为机车维修提供依据和指示。

目前,我国已在东风6、东风11和东风8B型等机车上,采用了16位微机控制系统。

三、新型内燃机车的开发

根据国家《铁路主要技术政策》,国内外市场需求和内燃机车技术发展趋势,近期将开发以下几个类型的内燃机车:

（1）大功率交流传动客运内燃机车。

装用新型280系列柴油机,采用牵引电动机架悬式转向架,最高运行速度160km/h。

（2）标称功率2430~3400kW的交流传动货运内燃机车。

采用径向转向架,最高速度120km/ho

（3）标称功率1500-1860kW的采用径向转向架的调车内燃机车。

（4）完善和发展25t轴重的货运内燃机车。

（5）适用于西部高原、高风砂环境的内燃机车。

（6）燃用天然气的内燃机车。