高速铁路概论机车

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1、高速铁路概论第三章高速列车的牵引动力第一节概述受电弓与传动装置第三节动力车车体与转向架第二节制动技术第四节第一节概述高速牵引动力是高速行车的重要技术关键之一，其本身涉及到许多方面的新技术：新型动力装置和传动装置牵引动力的配置（动车组方式）高速制动技术高速电力牵引时的高可靠的受电技术和装备车载微机控制的列车牵引、制动和智能诊断技术适应高速行车要求的车体、走行部结构及车体外形第一节概述从速度上看，目前已开行的高速列车的最高速度可以划分为三个等级。第一速度级：最高运行速度200～250Km/h第二速度级：最高运行速度250～300Km/h第三速度

2、级：最高运行速度300Km/h以上法国、德国和日本的高速列车已从第一代发展到第三代。以法国TGV高速列车为例，第二代与第一代相比，其最高运营速度由270km/h提高到300km/h，牵引电动机质量不增加，而额定功率提高一倍，噪声降低8dB。第三代TGV高速列车为双层列车，车体材料为铝合金，轴重小于17吨，比前两代TGV都轻。第一节概述补充：提速的几个概念最高速度vmax平均技术速度vj平均旅行速度vla=vj/vmaxß=vl/vj=vl/vmax=aß一、高速列车对牵引功率的要求二、高速列车的阻力三、牵引动力及其配置确保加速功率达到或略

3、高于该档速度运行所需的功率为其中N－高速列车所需牵引功率（kW）Q－高速列车的总质量(t)w－高速列车的单位阻力(N/t)Vmax－高速列车的最高运行速度(km/h)K－裕量系数一、高速列车对牵引功率的要求参考国外高速列车运行情况及提出的一些经验公式进行计算可知：列车总质量确定为800吨（可运送旅客1000名），最高运行速度达到200km/h时需要的总牵引功率为6400kW；最高运行速度达到250km/h时需要的总牵引功率为8800kW；最高运行速度达到300km/h时需要的总牵引功率为13600kW。而同样质量的列车，在常规速度时所需的总

4、牵引功率仅为1600kW。上述表明，从常规速度级提高到第一速度级，速度增加1倍，功率增加4倍。说明N不仅与V成正比，更主要是高速下列车的单位阻力大大增加的缘故。一、高速列车对牵引功率的要求二、高速列车的阻力运行阻力基本阻力（随列车运行速度的不同而异）附加阻力空气阻力机械阻力坡道附加阻力隧道空气附加阻力曲线附加阻力在低速运行时，主要是机械摩擦阻力；达到100KM/h时，空气阻力与机械阻力各占一半，达到200Km/h时，空气阻力占70％，运行速度越高，空气阻力占的比例越大空气阻力的计算公式为：空气密度空气阻力系数列车速度列车断面积列车压力阻力系

5、数列车侧面气动摩擦系数列车长度列车气动直径空气阻力与列车速度的平方成正比三、牵引动力及其配置1、牵引动力的形式电力牵引内燃电传动牵引电力牵引的优点：功率大、轴重小、经济性能好、环境污染小电力牵引的缺点：初期投资大内燃电传动牵引的优点：投资少、见效快、经济性能好如英国的HST高速列车、德国的VT610内燃动车组。内燃电传动牵引可用于尚未电气化的高速铁路区段，也可作为加速发展高速铁路建设的一种过渡牵引形式。高速列车的牵引可采用传统的机车牵引形式，也可采用动车组。由于动车组的轴重低，可减少对线路的破坏作用，大部分列车采用动车组牵引形式。2、牵引动

6、力的配置动力集中动力分散动力集中单端集中（传统牵引方式，机车牵引客车）功率较小、速度不高，小于200Km/h两端集中（德国ICE，机车模式，列车长度方面机动性大）（法国TGV，动车组模式，采用动车和拖车具有共用转向架和铰接结构，载荷均匀，运行平稳，但机动性差）动力分散完全分散模式中间车全部为动力车，如日本的0系列，16辆均为动力车相对分散模式大部分为动力车，小部分为拖车，如日本的100、700系列，16辆中12辆为动力车，4辆是拖车采用动车牵引是当前高速牵引的主要方式。它将高度集中的牵引动力配置改为分散（或相对分散）配置，即将牵引动力分散在

7、各个动车上，克服了传统机车牵引总功率受限制的缺点，从而使运行速度进一步提高到第二速度级和第三速度级。这种牵引方式主要应用于新建的高速客运专线和新建的客货混用高速线上，如日本、法国、德国、瑞典、意大利等国的高速铁路都采用这种牵引方式。3、牵引动力集中配置与分散配置的比较（1）轴重a最大轴重牵引动力集中配置比分散配置的大如ICE为19T，TGV17T，日本0系16T，100系15T。b平均轴重牵引动力集中配置比分散配置的平均轴重小（因为整列车中大量拖车的轴重较轻）如ICE12.5T，日本0系15.1T，100系14.1T。轴重3、牵引动力集中配

8、置与分散配置的比较要开行高速列车，不管是最大轴重还是平均轴重都应该降低。因为轴重大的列车对线路的影响和破坏作用也大。但在额定最高运行速度下，最大轴重的限度究竟定位多少合适，尚难作