铁路车辆构造培训课件

铁路车辆构造培训课件第一章铁路车辆概述铁路车辆的发展历程与现状起步阶段仿制时期1新中国成立初期，铁路车辆从无到有，主要通过引进和仿制苏联技术起步，建立了基础的车辆制造体系2成长阶段引进吸收改革开放后，大量引进国外先进技术，通过消化吸收再创新，逐腾飞阶段自主创新3步形成自主研发能力21世纪以来，中国铁路车辆技术实现跨越式发展，复兴号动车组等标志性产品达到世界领先水平万亿

4.

54.51高铁运营里程年货运量截至2023年底，我国高铁运营里程达

4.5万公里，稳居世界第一铁路车辆的定义与特点铁路车辆是指在铁路线路上运行、用于运送旅客或货物的无动力装置它与机车的根本区别在于不具备自身动力系统，需要依靠机车的牵引才能运行依靠机车牵引特殊轮轨关系成列运行特性车辆本身无动力装置，通过车钩与机车或其车轮踏面呈锥形，与钢轨形成特殊的接触关他车辆连接，依靠机车提供的牵引力实现运系，实现自行导向功能，同时保证低滚动阻行力和高运行效率铁路车辆的分类客车类型专门用于运送旅客的车辆，配备座椅、卧铺、餐饮等设施典型代表包括25型系列客车25B型基础型客车，广泛应用于普通旅客列车25G型改进型，提升了舒适性和安全性能25K型空调客车，具备独立供电系统25Z型直供电客车，运行速度可达160km/h25T型高档次客车，采用密接式车钩和盘式制动货车分类动车组通用货车敞车、棚车、平车，适用于多种货物运输由动车和拖车组成的固定编组列车单元，动车配备牵引电机提供动力，拖车则不带动力代表车型为复兴号动车组，运营速度350km/h，体现中国高铁专用货车罐车、保温车、漏斗车，针对特定货物设计最高技术水平特种货车危险品车、冷藏车等特殊用途车辆中国高铁的骄傲复兴号动车组以其卓越的性能、优雅的外观和先进的技术，成为中国制造走向世界的亮丽名片，展现了我国铁路装备制造业的强大实力和创新能力第二章铁路车辆的结构组成铁路车辆是一个复杂的机械系统，由多个子系统有机组合而成了解车辆的结构组成是掌握其工作原理和维护技术的基础本章将详细剖析车辆的五大基本组成部分及其功能特点铁路车辆五大基本组成部分010203车体结构走行装置制动装置车辆的主体承载结构，用于承载运输对象（旅客也称转向架，是车辆的支承和运行机构承载车确保列车安全减速和停车的关键系统包括空气或货物）由底架、侧墙、端墙和车顶四大部分辆全部重量，引导车辆沿轨道正确运行，缓和来制动机、人力制动机和基础制动装置，实现可靠组成，形成封闭或开放的空间自线路的冲击和振动的制动控制0405车钩缓冲装置车辆内部设备连接相邻车辆的装置，传递牵引力和制动力，同时通过缓冲器吸收和缓和根据车辆用途配置的专用设备客车包括座椅、卧铺、空调、照明、给水列车运行中的纵向冲击力等设施；货车包括货物固定装置、保温设备等车体结构详解底架车体的基础车体尺寸限制底架是车体的承载基础，由中梁、侧梁、枕梁、端梁等构件焊接或铆接车辆的外形尺寸受到严格的限界约束，必须确保在线路上安全运行，能而成它承载车体其他结构部分和各种设备的重量，并将这些载荷传递够顺利通过隧道、桥梁、站台等固定建筑物给转向架车辆限界车辆横断面的最大允许轮廓•纵向构件中梁、侧梁提供纵向强度建筑限界铁路沿线建筑物不得侵入的空间•横向构件枕梁、端梁保证横向刚度安全间隙两者之间保持足够的安全距离•设备安装为各类设备提供安装基础设计要点不同用途的车辆，其车体结构设计存在显著差异客车注重密封性、隔热性和舒适性；敞车强调装载容积和卸货便利性；罐车则需保证罐体强度和介质安全性转向架结构与功能轮对组成由车轮、车轴和轴承组成，是转向架的核心部件车轮踏面呈锥形，实现自导向功能，减少轮缘磨损侧架与构架承载车体重量的主体框架结构，通常采用铸钢或焊接钢结构，具有足够的强度和刚度弹簧减振系统由一系悬挂和二系悬挂组成，有效缓和来自线路的冲击和振动，保证运行平稳性和乘坐舒适性轴箱装置连接轮对与侧架的关键部件，内装滚动轴承，支承车辆重量并允许轮对相对侧架有一定的相对运动客车转向架注重高速稳定性和舒适性，采用空气弹簧等先进技术；货车转向架则强调承载能力和可靠性，结构相对简单但更加坚固耐用制动系统组成与工作原理空气制动机人力制动机基础制动装置利用压缩空气作为工作介质，通过制动管路系统控由手制动机和制动链条组成，通过人力操纵实现制将制动缸的推力通过杠杆系统放大，推动闸瓦或制制各车辆的制动缸，实现全列车的协调制动具有动主要用于调车作业、停车防溜和应急制动，是动盘产生摩擦力包括制动梁、拉杆、闸瓦等部件，制动力强、操纵灵活、反应迅速的特点保证车辆静止安全的必备装置是实现制动力的最终执行机构制动系统工作流程

1.司机操纵制动阀，改变制动管压力

2.各车辆的制动机检测压力变化

3.制动缸根据指令产生推力

4.基础制动装置将推力传递到闸瓦

5.闸瓦压紧车轮踏面产生制动力车钩缓冲装置详解车钩功能车钩是连接相邻车辆的装置，传递牵引力、制动力和部分冲击力我国铁路主要使用13型、15型、16型等自动车钩，能够实现车辆间的自动连挂缓冲器作用缓冲器安装在车钩后方，通过弹性元件或摩擦元件吸收和缓和列车运行中的纵向冲击能量，保护车体结构和货物安全，提高运行平稳性型密接式车钩系统特点25T25T型客车采用密接式车钩，相邻车辆间距缩小至100mm以内，显著提高了列车运行的平稳性和安全性系统包括密接式车钩、大容量缓冲器、车端缓冲装置等部件，能够有效缓和纵向冲动，是我国高速客车的标准配置车辆内部设备示例客车内部设备货车专用设备货物固定装置绑扎环、系留装置等空调系统为旅客提供舒适的温度和空气质量保温设备冷藏车的制冷机组和保温材料座椅卧铺不同等级的乘坐设施卸货装置漏斗车的底门、侧门开启机构照明系统LED节能照明，保证车内亮度安全防护护栏、防护网等安全设施给水卫生设备饮用水供应和卫生间设施专用配件罐车的装卸管路、阀门系统广播通信旅客信息发布和通信系统电气设备供电系统和电气控制装置第三章铁路货车分类与特点铁路货车种类繁多，根据结构特点和用途可分为通用货车、专用货车和特种货车三大类合理选择货车类型对于提高运输效率、保证货物安全具有重要意义本章将详细介绍各类货车的结构特点和适用范围通用货车类型敞车（系列）棚车（系列）平车（系列）C PN车体无顶盖，四周有固定侧墙和端墙主要装运具有封闭的车顶和侧墙，设有侧门或端门用于车体为平板结构，无侧墙和端墙适用于装运长煤炭、矿石、砂石等散粒货物，也可装运木材、装运需要防雨、防晒、防盗的货物，如粮食、化大笨重货物，如钢材、钢管、机械设备、集装箱钢材等不怕雨淋的货物敞车约占货车总数的肥、布匹、家电等棚车内部通常设有货物固定等平车底板强度高，配有多个系固点，方便货60%，是数量最多的货车类型装置，保证运输安全物绑扎固定专用货车类型罐车（系列）G用于装运液体或气体货物的专用车辆，罐体为密闭的圆筒形结构根据货物性质不同，罐车分为多种类型石油罐车黑色罐体，装运原油、成品油化工罐车不同颜色标识，装运各类化学品液化气罐车承压罐体，装运液化石油气等食品罐车符合卫生标准，装运食用油、酒类保温车（系列）B具有良好隔热性能的车辆，用于运输需要冷藏保鲜的货物主要分为两类加冰冷藏车通过加冰制冷，适用于短途运输机械冷藏车配备制冷机组，可精确控温，适用于长途运输水果、蔬菜、肉类、水产品等易腐货物漏斗车（系列）K车体呈漏斗状，底部设有卸货门，实现散装货物的自动卸载主要用于装运粮食、水泥、化肥等散装物料卸货时打开底门，货物依靠自重从底部卸出，大大提高了装卸效率特种货车及其应用特种货车的特殊设计特种货车是为满足特殊运输需求而设计的车辆，具有独特的结构和安全防护措施冷藏保温车危险品运输车大型设备运输车采用高性能保温材料和精密制冷设备，车体保温专门用于运输易燃、易爆、有毒、腐蚀性等危险用于运输超长、超宽、超高、超重的大型设备和层厚度达100-150mm，可将车内温度稳定控制在-货物车体具有特殊的防护结构，配备安全阀、构件采用多轴转向架，承载能力可达200吨以上18℃至+12℃范围内主要用于冷冻食品、医药疫紧急切断装置等安全设施车体外部有明显的危配有专用的装卸设备和加固装置，确保特大件货苗等对温度敏感货物的长距离运输险品标志，便于识别和管理物的运输安全案例分析在西电东送工程中，使用特制的大型设备运输车将重达300吨的变压器从制造厂运至施工现场，全程2000多公里，充分展示了铁路特种货车在国家重点工程建设中的重要作用第四章铁路车辆关键部件设计与维护铁路车辆的安全可靠运行依赖于关键部件的精心设计和科学维护本章将深入讲解轴箱、轮对、转向架、制动系统、车钩缓冲装置等核心部件的设计原理、技术要求和维护规范，为从事车辆检修工作打下坚实基础轴箱与轮对轴承设计轴箱的功能与结构轴箱是连接轮对与转向架侧架的关键部件，主要功能包括•承载车辆的全部重量并传递给轮对•保护轴承免受外部环境影响•限制轮对的横向和纵向位移•允许轮对相对于侧架有一定的相对运动滚动轴承类型轴承技术应用SKF现代铁路车辆普遍采用滚动轴承，相比传统的滑动轴承具有摩擦阻力小、维SKF等国际知名品牌轴承在我国铁路车辆上得到广泛应用这些轴承采用高护简便、使用寿命长等优点主要类型包括品质材料和先进制造工艺，具有圆锥滚子轴承能同时承受径向和轴向载荷，是货车的主流选择•更长的使用寿命（可达150-200万公里）圆柱滚子轴承承载能力强，主要用于高速客车•更低的运行温度和能耗•配备状态监测系统，实现故障预警•免维护设计，降低运维成本转向架设计要点01载荷传递路径设计车体重量通过心盘传递到摇枕，再经过弹簧装置传递到侧架，最后由轮对支承合理的载荷传递路径确保各部件受力均匀，避免应力集中02悬挂系统设计一系悬挂连接轮对与侧架，主要提供垂向弹性；二系悬挂连接侧架与车体，提供垂向和横向弹性两级悬挂系统协同工作，有效隔离线路激扰03减振器配置在悬挂系统中配置液压减振器或摩擦减振器，提供适当的阻尼，抑制车体和转向架的振动，提高运行稳定性和乘坐舒适性04强度与刚度平衡转向架既要有足够的强度承受各种载荷，又要有适当的刚度保证结构稳定通过有限元分析优化结构设计，在保证安全的前提下实现轻量化现代转向架设计案例CRH380转向架CRH380高速动车组转向架采用全新的设计理念，运用空气弹簧、抗蛇行减振器等先进技术，实现了350km/h的安全运行速度其轻量化设计使转向架重量降低15%，同时保持了优异的动力学性能和运行品质制动系统维护与故障排查日常检查故障排查每日出库前检查制动软管连接、制动缸动作、闸瓦间隙、制动管路密封性发现制动缓解不良、制动力不足等异常时，及时进行系统检查和部件更换123定期维护按规定周期更换闸瓦、检查制动梁、调整拉杆长度、清洁滤尘器常见故障及处理方法故障现象可能原因处理方法制动不缓解制动管路堵塞、缓解阀故障清理管路、更换缓解阀制动力不足闸瓦磨损、制动缸漏气更换闸瓦、修复制动缸制动缸不动作控制阀卡滞、管路破损检修控制阀、更换管路制动时车轮抱死制动力分配不均、闸瓦间隙过小调整制动倍率、调整闸瓦间隙安全提示制动系统是确保列车运行安全的最后一道防线，必须严格按照规程进行维护任何制动故障都必须立即处理，不得带病运行检修人员应定期接受培训，熟练掌握制动系统的工作原理和故障处理技能车钩缓冲装置维护车钩磨损检测标准缓冲器性能检测车钩在使用过程中会产生磨损，必须定期检测并及时更换缓冲器性能直接影响列车运行平稳性，需要定期检测钩舌磨损磨耗超过10mm时必须更换压缩试验检测缓冲器的刚度特性钩体裂纹发现任何裂纹立即更换，不得焊补复原性能卸载后应能完全复原钩尾框磨损磨损深度超过5mm时更换漏油检查液压缓冲器不得有漏油现象连挂性能连挂不良或易脱钩时检查调整摩擦性能摩擦式缓冲器的摩擦片磨损情况建立维护档案严格执行维护周期为每辆车建立车钩缓冲装置维护档案，记录检修日期、更换部件、检测数根据车辆运用情况制定合理的维护周期一般情况下，车钩每运行100万公据等信息，实现全生命周期管理里进行一次全面检查，缓冲器每3-5年进行一次性能测试第五章动车组技术概述动车组代表了当代铁路车辆技术的最高水平，是集机械、电气、信息技术于一体的复杂系统本章将介绍动车组的结构特点、核心技术和维护要点，帮助学员全面了解高速铁路装备的先进技术动车组结构特点动车与拖车的区别动车组由动车和拖车组成固定编组，两者的根本区别在于是否配置牵引电机动车（M车）装有牵引电机，能够提供牵引动力，驱动列车运行拖车（T车）不装牵引电机，被动车牵引运行，主要用于承载旅客典型的8辆编组动车组采用4动4拖或6动2拖配置，根据运营需求灵活组合3508/1610000运营速度编组形式牵引功率km/h kW复兴号CR400系列动车组最高运营速度标准编组为8辆，可重联为16辆长编组8辆编组动车组总牵引功率超过10000千瓦动车组牵引与制动系统牵引传动系统动车组采用交流传动技术，主要部件包括受电弓、主变压器、牵引变流器和牵引电机受电弓从接触网获取25kV单相交流电，经主变压器降压，由牵引变流器转换为三相交流电，驱动异步牵引电机运转该系统具有功率大、效率高、控制精确的优点再生制动技术动车组配备再生制动系统，制动时牵引电机转为发电机工作模式，将列车动能转化为电能反馈到接触网，实现能量回收在常用制动工况下，再生制动可回收约30%的牵引能耗，既节能又减少机械制动装置的磨损制动系统集成动车组制动系统采用电制动与空气制动相结合的方式正常制动优先使用再生制动，不足部分由空气制动补充；紧急制动时电制动和空气制动同时作用，确保最短制动距离此外还配备停车制动和应急制动，构成多重安全保障体系动车组车载信息系统与环境控制旅客信息系统无线网络系统通过车内显示屏、广播系统向旅客提供列车运行信息、到站提示、车载WiFi系统为旅客提供互联网接入服务通过车顶天线与地面天气预报等服务系统与列车控制系统联网，实时获取运行数据，4G/5G基站通信，经车载路由器转换为WiFi信号覆盖全车自动播报站点信息空调系统给排水系统₂采用变频空调技术，根据车内温度、湿度、CO浓度自动调节配备洁净水箱供应饮用水和卫生用水，污水经真空集便器收集到每节车厢独立控制，确保全车温度均匀舒适新风系统保证空气污物箱，到站后统一排放处理系统设计符合环保要求，避免对质量，每小时换气量达到卫生标准沿线环境造成污染智能化发展最新的复兴号智能型动车组集成了更多智能化功能，包括智能环境感知、智能照明控制、智能客服机器人等，为旅客提供更加便捷舒适的出行体验动车组维护与检修要点一级检修（运用检修）动车组每运行4000-5000公里或48小时进行一次，主要进行日常保养、走行部检查、制动试验等工作，确保车辆处于良好技术状态二级检修（定期检修）每运行30-40万公里进行一次，对转向架、牵引系统、制动系统等关键部件进行分解检查、测试和更换磨耗件三级检修（架修）每运行120-150万公里进行一次，需要落成转向架，对车体、转向架、各系统进行全面检修，更新老化部件四级检修（厂修）每运行600万公里或使用8-10年进行一次，相当于大修，对车辆进行全面拆解、检修或更换重要部件，恢复车辆性能状态监测技术应用现代动车组配备了先进的车载监测系统，实时监测关键部件的运行状态•轴温监测防止轴承过热导致事故•振动监测及时发现转向架异常•牵引系统监测监控电机、变流器工作状态•制动系统监测确保制动性能可靠第六章铁路车辆安全与运行规范铁路车辆安全是铁路运输的生命线本章将介绍车辆运行的安全要求、限界标准、检修规范等内容，强化安全意识，规范作业行为，为铁路运输安全提供可靠保障车辆运行安全要求车辆限界与线路匹配车辆检修安全标准安全检查重点项目车辆限界是指车辆横断面的最大允许轮廓尺车辆检修是保证运行安全的重要环节，必须车辆安全检查必须覆盖影响运行安全的所有寸，必须小于建筑限界，确保车辆能够安全严格执行预防为主、定期检修、强制维修关键部位通过隧道、桥梁、站台等固定建筑物我国的方针

1.走行部检查轮对踏面、轴承温度、转铁路采用机车车辆限界和建筑限界两套标准，定期检修制度按照规定的时间或里程进行向架裂纹两者之间保留必要的安全间隙各级检修

2.制动系统检查制动力、缓解性能、管•车辆高度不得超过4800mm（从轨面算强制性更换关键部件达到报废标准必须更路密封起）换

3.车钩检查钩体裂纹、磨损量、连挂状•车辆宽度不得超过3400mm（车体最宽质量检查检修后进行严格的质量验收和试态处）验

4.车体检查底架裂纹、车门功能、玻璃•货物装载高度不得超过限界标准技术档案完整记录车辆检修和故障处理情完整况

5.电气系统检查绝缘性能、接地可靠、设备正常安全第一原则发现任何影响行车安全的故障或缺陷，必须立即停止使用并及时处理，严禁带病运行各级检修人员要牢固树立安全意识，严格执行作业标准，对每一道工序负责，对每一辆车负责，确保万无一失结语未来铁路车辆发展趋势高速化发展智能化升级持续提升列车运行速度，研发时速400公里及以上的更高应用人工智能、大数据、物联网等新技术，实现列车自速度等级动车组，满足快速出行需求同时发展城际铁动驾驶、智能运维、故障自诊断建立车辆健康管理系路快速动车组，构建1-2小时城市圈交通网络统，从事后维修转向预防性维护，提高运营效率和安全水平绿色环保方向采用轻量化材料降低能耗，优化气动外形减少空气阻力，推广再生制动等节能技术发展氢能源、磁悬浮等新型动力系统，减少碳排放，践行绿色发展理念新材料应用新技术融合碳纤维复合材料、铝合金车体、高强度钢等新材料的应用将5G通信、北斗导航、边缘计算等新技术与铁路车辆深度融合，使车辆更轻、更强、更安全提升智能化水平人才培养铁路现代化建设需要大批高素质专业人才，掌握先进技术，勇于创新实践交通强国，铁路先行让我们共同努力，学习专业知识，掌握过硬技能，为中国铁路的发展贡献力量，为实现交通强国梦想而奋斗！。