本书主要内容包括:①我国铁路牵引动力的发展及新型机车与动车组简介;②介绍了高速铁路及重载运输的关键技术及对机车牵引性能的要求;③机车走行技术的最新发展,高速客运机车、动车组走行部的结构特点、机车径向转向架的基本结构等;④介绍了轨道交通牵引传动与控制技术、机车交流传动技术的最新发展情况和应用;⑤机车柴油机的优化技术;⑥车载微机控制系统的基本组成、功能与故障应急处理;⑦机车故障与机车维修制度的新理论、新方法;⑧行车安全理论,LKJ-2000型监控装置的组成、特点及应用。
从 20 世纪 90 年代中期至今这二十年间,我国铁路建设取得了令人瞩目的成就:铁路建设投资规模每年高达 2 000 多亿元;路网规模加速扩张;运输指挥调度系统实现了现代化、信息化;技术装备快速升级换代;牵引动力实现了从交直传动到交流传动的飞跃;运载工具实现了从普通列车到优质空调列车再到高速动车组的飞跃。在“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”发展战略思想的指导下,特别是2007年4月18日我国铁路顺利实现第六次大提速以来,更是带动了铁路牵引动力领域以高速动车组和大功率交流传动机车为载体的铁路牵引动力技术的巨大进步与飞跃,以大功率交流传动技术、计算机网络控制及监控诊断技术、新型行车安全装备、新型制动技术、高速转向架和径向转向架技术、机车柴油机电子喷射技术等为代表的牵引动力领域典型新技术,已融入我国铁路技术装备中。进入21世纪至今,我国铁路行业科学技术实现了突飞猛进的发展和跨越。
作为铁路从业人员,尤其是机务运用与管理人员,应该认清形势,明确目标,自觉地学习新知识、新技术、新工艺、新设备,及时掌握和了解新型技术装备的技术特点和应用,以适应铁路行业快速发展的需要。为了让我国铁路机务从业人员能方便地学习掌握这些新技术,提高他们的专业综合素质,我们于2009年编写出版了《机车新技术》一书,作为铁路院校相关专业及铁路职工培训的教材,本书受到了好评。2014年,根据铁路技术的最新发展,我们在原书的基础上进行了修订,推出了《机车新技术》(第二版)。目前,我国铁路建设正进入新一轮快速发展的黄金时期,为了紧跟国内外铁路牵引动力技术发展的最新动态,更好地反映国内外铁路技术的发展水平及铁路新型牵引动力的技术特点,我们收集了近年来牵引动力领域的新技术、新知识,并依据读者的反馈意见,第三次对《机车新技术》进行修订,希望能为铁路机务系统干部职工、机车专业在校学生提供更为丰富的学习资料和素材。
本书的一大特点是注重铁路机车史料的收集和编辑,从技术主线追溯铁路牵引动力的发展历程,从而探究牵引动力新技术的来龙去脉和最新发展趋势,使读者系统、全面地了解和认识铁路牵引动力发展史和新技术。全书共计八章,内容主要包括:① 国内外内燃机车及电力机车的技术发展概况,近年来我国自主和引进技术研发的新型内燃、电力机车和动车组;② 针对当前我国铁路客运高速、货运重载的发展情况,介绍了国内外高速铁路及重载运输发展的最新进展情况和关键技术应用;③ 机车走行技术的最新发展情况,高速客运机车、动车组走行部的结构特点、机车径向转向架的基本结构等;④ 轨道交通牵引传动与控制技术已经成为衡量一个国家铁路技术水平的重要标志之一,机车交流传动技术是铁路牵引动力的发展方向,本书从车载大功率交流牵引传动系统的应用特点出发,介绍了大功率牵引传动系统在实际工程应用中的诸多技术难题和核心技术的最新进展情况;⑤ 机车柴油机是内燃机车牵引动力的来源,本书介绍了机车柴油机的优化技术;⑥ 车载计算机控制系统是机车、动车组实现网络信息化控制、监控诊断的基础,本书介绍了其基本原理、结构与故障应急处理;⑦ 介绍了机车制动新技术及我国自行研发装车应用的DK-2型制动机;⑧ 介绍了我国铁路机车、动车组最新监控诊断技术和主要新型行车安全装备的组成、特点及应用。
现代科技发展日新月异,国内外铁路牵引动力在技术和运用上发展很快,特别是为适应客运高速和货运重载的需要,我国不断引进和吸收国内外先进技术和工艺,新机型、新装备不断涌现。但由于我们掌握的资料和信息有限,书中编写的内容难免会有许多不尽人意之处,敬请广大读者批评指正,并诚挚希望提出宝贵意见。
本书由郑州铁路职业技术学院张中央、湖南铁路科技职业技术学院江利国、西安铁路职业技术学院李益民任主编,华东交通大学职业技术学院刘敏军、武汉铁路职业技术学院何成才任副主编。具体分工编写如下:张中央编写第一章、第四章;江利国编写第八章;李益民、李晓村编写第三章、第五章;郑州铁路职业技术学院马金法编写第七章;刘敏军编写第二章;何成才编写第六章。全书由张中央统稿,西南交通大学郭世明教授主审。
在本书编写的过程中,编者得到了许多兄弟铁路职业院校领导和老师的大力支持与帮助,特此致谢,同时对本书中参考文献的作者也表示感谢。
本书主要作为高等职业教育、普通中等职业教育铁道机车专业教学用书,也可作为铁路现场工程技术人员的参考书及铁路职工培训教材。
编 者
2016 年12 月
张中央,郑州铁路职业技术学院机车车辆系主任,教授,主讲“电力机车总体”、“机车新技术”等专业课程。发表论文20篇,主编了8本教材。李益民,西安铁路职业技术学院机车车辆系主任,副教授,主讲“电力机车总体”、“机车新技术”等专业课程。江利国,湖南铁路科技职业技术学院副教授,主讲“电力机车总体”、“电力机车车体和转向架的检修与维护”、“机车新技术”等专业课程。发表论文12篇,主编了6本教材。
第一章 我国铁道牵引动力的发展及新型机车与动车组简介 1
第一节 我国内燃机车发展概况及国外内燃机车发展的最新动向 1
第二节 我国新型内燃机车简介 8
第三节 我国电力机车发展概述 12
第四节 我国新型电力机车简介 17
第五节 动车组发展概况及我国主要动车组简介 23
第二章 高速铁路行车及重载运输 29
第一节 高速铁路概述 29
第二节 国外高速铁路发展概况 31
第三节 我国准高速及高速铁路发展概况 35
第四节 高速铁路牵引供电系统新技术 41
第五节 国外高速列车简介 46
第六节 磁悬浮列车简介 50
第七节 国外重载运输发展概况 53
第八节 我国重载运输发展概况 57
第九节 重载运输关键技术的最新进展 59
第三章 高速机车走行部技术 64
第一节 机车走行部的性能指标 64
第二节 机车的悬挂装置 65
第三节 客运机车的牵引电动机全悬挂 68
第四节 新型高速动车组转向架简介 72
第五节 提高蛇行临界速度的研究 77
第六节 机车径向转向架 83
第七节 磨?耗?形?踏?面 87
第八节 轮缘磨耗和踏面磨耗 90
第九节 轮缘润滑及钢轨润滑 93
第四章 现代轨道交通牵引传动与控制技术 95
第一节 交流传动的优越性及其发展概况 95
第二节 车载交流传动系统的应用特点 100
第三节 变流技术与变流器产品的应用 102
第五节 轨道交通牵引与控制技术的未来发展 110
第五章 机车柴油机的优化技术 112
第一节 机车用柴油机的节能技术 112
第二节 减少机车用柴油机的有害物质排放、噪声及振动技术 119
第三节 机车柴油机状态监测、故障诊断技术 124
第六章 机车计算机控制系统 127
第一节 机车计算机控制系统概述 127
第二节 机车计算机控制系统的工作原理与结构 131
第三节 机车计算机控制系统的输入、输出信号 138
第四节 逻辑控制单元(LCU)在机车上的应用 140
第五节 机车计算机控制系统常见故障的分析及应急处理 150
第七章 机车新型制动系统 159
第一节 DK-2?型制动系统概述 159
第二节 DK-2型制动系统的操作说明 168
第四节 DK-2型制动系统的故障处理 174
第八章 列车监控诊断与新型行车安全设备 177
第一节 LKJ2000?型列车运行监控记录装置 177
第二节 TAX2?型机车安全信息综合检测装置 187
第三节 机车车载安全防护系统 190
第四节 机车远程监测与诊断系统 199
第五节 列车防护报警设备 209
第六节 机车走行部车载监测装置 211
第七节 动车组司机操控信息分析系统 216
参考文献 221