soma9 发表于 2014-9-28 11:26

七十年代交通部任命长春机车厂生产旨在满足高原、寒冷、缺水和长大坡道铁路牵引动力需要的燃气轮机车,为青藏铁路开通做好牵引动力准备。在同各单位的协调和长征1型的经验上,长春机车厂成功研制了长征2型燃气轮机车,并达到高寒地区铁路运行标准。因为长征2型的成功,1980年长春机车厂被评为全国企业管理优秀单位,受到中国企协的表彰。1981年和1982年,又连续两年被评为吉林省先进企业。1984年9月4日,铁道部、铁道部工业总局企业整顿验收组,认定长春机车厂企业全面整顿验收合格,成绩优秀,并将燃气轮机车的研制、改造任务交给了长春机车厂。1985年6月23日,长春机车厂正式实行厂长负责制。厂长史承贤作了题为《团结奋斗,振兴工厂,为铁路运输做出新贡献》的施政报告,使长春机车厂成为国内较早一批开始进行改革的企业之一。随后为解决铁路牵引动力合理利用劣质能源的重大难题,长春机车厂又进行了长征2型燃气轮机车改烧重油试验,并积极慎重地开始了长征3型和长征4型燃气轮机车的设计制作工作。


1959年长春机车厂第一台友好型蒸汽机车改轨成功

soma9 发表于 2014-9-28 11:27

但是由于燃气轮机的应用困境以及其他的一些原因,长春机车厂在九十年代经营陷入困境,从94年开始连续8年亏损,至2001年累计亏损1.7亿元。企业领导为了探索脱困道路,尝试了把主要资产拿出来成立了长春机车车辆有限公司,试图通过分片突围的方式轻装上阵,逐渐摆脱历史包袱,并偿还老厂债务的方式,并没有起色。94年开始铁道部曾要求长春机车厂和长春客车厂合并,来利用“长客”带动长春机车厂走出困境,但是由于长春机车厂主要领导人坚持要求上新车制造的项目,与长客产生资源配置的矛盾,且当时长春机车厂有职工6400人,对长客厂也是很大的包袱,加上当时的中车集团领导态度不积极,导致两厂合并失败,2009年后,按照国务院东北地区振兴规划确定的哈大一级轴线优先发展战略,吉林省委、省政府作出了加快创建“长吉图开发带动先导区”的历史性决策。长春市委十二次全会明确提出积极打造北部新城,优先启动长东北开发开放先导区的战略部署,长春机车厂作为长春市北部城区的重点企业,进行了整体迁建,迁建投资规模为30亿元人民币。2011年4月8日,长春市副市长肖万民在绿园区调研工业项目座谈时透露,长春轨道客车股份有限公司(长春客车厂)与长春轨道客车装备有限责任公司(长春机车厂)将合二为一。合并事宜已经基本得到了中国北方机车车辆工业集团公司的批准。据了解,合并后,原“长客”的碳钢车生产项目将移交原长春机车厂生产,主要制造车型为目前较为常见的“绿皮车”、“红皮车”,以及出口伊朗和巴基斯坦的订单车型。而原“长客”将在合并后以制造生产不锈钢车、铝合金车为主,车型主要用于地铁、高铁等领域。经过十多年的探索,最终长春机车厂即将迎来新的开始!祝愿那些在在东北老工业基地曾经为共和国的建设事业做出贡献的工厂摆脱困境,再次腾飞!


原长春机车厂,现名长春轨道客车装备有限责任公司

soma9 发表于 2014-9-30 14:18

开始介绍中国的电力机车。照例先简单科普一下。顾名思义,电力机车就是由牵引电动机驱动车轮的机车。电力机车的动力输出部和走行部和前面说的内燃电传机车是非常类似的,唯一的不同点就是动力产生部。内燃机车通过内燃机带动发电机发电,而电力机车则直接通过电气化铁路供电系统的接触网或第三轨来获得电能。所以电力机车是一种非自带能源的机车,对环境的适应性没有内燃机车好,而且由于电气化铁路基本建设投资大,所以应用不如内燃机车和蒸汽机车广泛。


08年雪灾中的接触网和电缆抢修,算是给了兔子一个深刻教训——电气化铁路不是万能滴

soma9 发表于 2014-9-30 14:18

soma9 发表于 2014-9-30 14:19

但是相比内燃机车,电力机车的好处太多了。简单说说电力机车的好处:功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、方便多机牵引、能再生制动、节约能量、环保无煤烟、为客车供电等等等等。原谅我啰嗦,理论上只要有接触网,电力机车可以无限运行,功率随供电电压也可以无限大。所以我国有条件了之后几乎举国之力发展电力机车和电气化铁路,目前已经追赶到世界第二了(或者第一?),不过按照趋势,很快就没有争议的第一了!第一是谁?——垮台前的(河蟹)子!



国内目前(2012年)功率最大的HXD2型,一万千瓦

soma9 发表于 2014-9-30 14:19

中国电气化铁路历程,基本上是跳跃性发展,而且近几年连续发力,应该是金融危机后刺激计划的效果(不同来源数据略有出入):
1961:0.0091万公里(宝凤铁路)
1981:0.2508万公里
1986:0.5501万公里
1991:1万公里
1996:1.30万公里
2003:1.86万公里
2007:2.55万公里
2008:2.76万公里
2009:3万公里
2010:3.2万公里
2011:4.6万公里
2020:7万多公里(预计)


宝成铁路是中国第一条电气化铁路,其中宝鸡-凤县于1961年实现电气化,全线于1975年实现电气化。

soma9 发表于 2014-9-30 14:19

在看看老@#毛#¥子的电气化铁路
1960:0.81万公里
1961:1.6万公里
1980:4.35万公里
1992(苏联解体):4.79万公里(俄罗斯:3.79万公里)
2009(独联体):6.16万公里(俄罗斯:4.23万公里)
不同来源数据略有出入,可以看到中苏(俄罗斯堕落了不算)对待电气化铁路的态度是一致的,就是改造改造再改造——全部修成电气化的,另外就是苏联时期的(河蟹)子多么可怕,也庆幸(河蟹)子解体了,要不然真不知道她会发展到什么程度,我们的压力该有多大。

1976年苏联电气化铁路50周年纪念邮票,也就是说毛熊1926年就开始电气化历程了!

soma9 发表于 2014-9-30 14:20

接着说:电力机车由机械部分、电气部分和空气管路系统三部分组成。机械部分和空气管路系统与内燃机车类似,接下来简单说说电气部分。电气部分为机车上的各种电气设备及其连接导线,大体包括主电路、辅助电路、控制电路以及它们的保护系统。

soma9 发表于 2014-9-30 14:20

主电路由牵引电动机以及与之相连接的电气设备和导线共同组成,它决定机车的基本性能,是电力机车的最重要组成部分。在主电路中流过全部的牵引负载电流,其电压为牵引电动机的工作电压,或者接触网的网压,所以主电路是电力机车上的高电压大电流的动力回路。它将接触网上的电能转变成列车牵引所需的牵引动力。

交流传动电力机车主电路系统原理图

soma9 发表于 2014-9-30 14:21

除了主电路,还有:

辅助电路,是供给电力机车上的各种辅助电机的电气回路,主要驱动辅助机械设备,如冷却牵引电动机和制动电阻用的通风机,供给各种气动器械所需压缩空气的压缩机等。

控制电路,是由司机控制器和控制电器的传动线圈和联锁触头等组成的低压小功率电路。控制电路使机车主电路和辅助电路中的各种电器按照一定的程序动作,这样司机才可以控制机车。

保护系统,保证上述各种电路的设施。

电力机车交流传动系统工作示意图

soma9 发表于 2014-9-30 14:21

电力机车的能源包括接触网(或架空电缆)、第三轨、电池等。后两种主要应用于地铁或者短途的轨道运载工具,接触网供电是干线铁路最常用供电方式,在铁路系统中,接触网只有导线的一个电极,电力机车通过受电弓取电,再通过金属轮轨回流到电网中。在无轨电车等使用胶轮的系统中,接触网有一正一负两根互相平行的接触导线(简称触线),通过两个集电杆取电并形成通路。中国因为师从苏联和法国,接触网供电电压和他们一致,频率为25千伏单相交流,50赫兹。

电气化铁路供电系统示意图

soma9 发表于 2014-9-30 14:21

受电弓是电力机车从接触网取得电能的设备,安装在机车或动车车顶上。受电弓的得名是因为大部分使用的受电弓的形状从侧面看好像是张开的弓而名。受电弓的英文名称则来源自伸缩绘图器(Pantograph),是一种外貌及结构与菱形受电弓极为相似,用来放大、缩小或临摹图样的复写工具。受电弓的构造使它在张开时与高架电缆保持轻度的接触。当列车停驶时,受电弓可以收下来。


自伸缩绘图器(pantograph),受电弓英文的来源

soma9 发表于 2014-9-30 14:22

早期的菱形受电弓

soma9 发表于 2014-9-30 14:22

升弓:压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸,气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧,此时升弓弹簧使下臂杆转动,抬起上框架和滑板,受电弓匀速上升,在接近接触线时有一缓慢停滞,然后迅速接触接触线。

降弓:传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气,在降弓弹簧作用下,克服升弓弹簧的作用力,使受电弓迅速下降,脱离接触网。

国内比较常见的单臂弓示意图

soma9 发表于 2014-9-30 14:22

受电弓的工作效率取决于受电弓滑板与接触网电缆间的接触压力、过渡电阻和接触面积。为保证牵引电流的顺利流通,受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。弓网实际接触压力由四部分组成:受电弓升弓系统施加于滑板,使之向上的垂直力为静态接触压力(一般为70N或90N);由于接触悬挂本身存在弹性差异,接触线在受电弓抬升作用下会产生不同程度的上升,从而使受电弓在运行中产生上下振动,使受电弓产生一个与其本身归算质量相关的上下交变的动态接触压力;受电弓在运行中受空气流作用产生的一个随速度增加而迅速增加的气动力;受电弓各关节在升降弓过程中产生的阻尼力。

受电弓受流图

soma9 发表于 2014-9-30 14:22

弓网接触压力能直观的反映受电弓滑板和接触线间的接触情况,它必须符合正态分布规律,在一定范围内波动。如果太小,会增加离线率;如果太大,会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。在低速情况下,这些通常问题不大,但是在高速列车运行的状态,这些问题将被会成指数倍速放大。为保证受电弓具有可靠的受流质量,应尽量减小受电弓的归算质量,增加接触悬挂的弹性均匀性。

高速铁路的接触网

soma9 发表于 2014-9-30 14:23

在高速铁路领域内,实用化的接触网悬挂方式概括起来主要有三种,即复链形悬挂、弹性链形悬挂和简单链形悬挂。


复链形悬挂方式的接触网张力大(绷得紧),弹性均匀,抗风稳定性好。但由于结构复杂,使其造价高,维护费用也较高。同时,与弹性链形悬挂和简单链形悬挂比起来,复链形悬挂单位长度的重量更大,这就限制了它的波动(当列车行进时,接触线随受电弓的推进而产生波动)速度的提升,从而也就限制了列车速度的提升。


弹性链形悬挂的结构相对于复链型悬挂就简单多了,它没有辅助承力素,造价也更便宜;同时它对悬挂定位点处弹性进行改善,使得整个接触网的弹性更加均匀,受流性能更好。但弹性吊索的调整维修比较复杂,对(河蟹)的安装坡度要求比较严格。


简单链形悬挂与弹性链形悬挂的主要区别就在于,它没有弹性吊索。因此,简单链形悬挂是三种悬挂方式中结构最简单,造价最低,安装维修最方便,且能满足列车高速运行的一种悬挂方式。不足之处是,其定位点处的弹性与两跨柱当中的弹性不均匀,在定位点处易形成相对硬点,弓网磨耗大。


目前,三种悬挂方式在世界高速铁路中都有实际应用,但没有某种悬挂方式一统天下,有技术发展的原因,也有国情的原因,还有线路速度等级不同的原因等。




目前通用的几种高速铁路接触网的悬挂方式

soma9 发表于 2014-9-30 14:23

哈大客专接触网,大家可以看看是采用哪种方式。

soma9 发表于 2014-9-30 14:23

这里多嘴说说高铁,受电弓和接触网的接触问题在高速铁路中表现非常明显。随着速度增大随着列车振动强度增大,弓网间受流质量明显降低;当速度参数接近1,弓网间发生主共振,受流质量会严重恶化。目前技术已经很成熟的京津城际铁路平均运行速度为240公里/小时,要求受电弓离线率低于0.14%,离线时间小于100毫秒。而速度越高,要求的离线时间越少。另外由于接触网是露天布置,并要承受高速列车的不停撞击,是整个高铁供电系统最为薄弱的环节。所以看似平淡无奇的弓网接触供电,却是困扰世界高铁的一大难题这方面发达国家并没有做的比我们更好。之前京沪高铁运营故障,很有可能是接触网的问题。所以铁道部对对部分高铁降速处理,是出于对旅客安全的考虑,同时也是用来磨合受电弓接触网,至于混编的问题,相比接触网的问题则好办多了。(还请专业人士指点)。


京沪高铁的接触网

soma9 发表于 2014-9-30 14:24

科普这里打住,楼主现学现卖,在这里班门弄斧,还请各位专业人士原谅和指点,总之高铁在中国就像是一个初生婴儿,还有很多的路要走,不管怎样他总会朝着健康美好的方向发展,希望我们不要轻易扼杀她,在喷高铁的时候,还请专业的喷。

成长中的京沪高铁

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