中国铁路机车发展概论论文

<<中国铁路机车发展概论>>

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1,.蒸汽机车是利用蒸汽机，把燃料（一般用煤）的化学能变成热能，再变成机械能，而使机车运行的一种火车机车。1814年，英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车， 蒸汽机车的速度纪录是由英国的 4-6-2 Mallard 所创下。1938年7月3日，4668号 Mallard拖着六个车厢，在一个稍微下坡路段创下时速126英里(203公里)的纪录。德国、美国的蒸汽机车亦达到接近的速度。一般认为这是蒸汽机车的速度极限。

蒸汽机车在二十世纪中开始被内燃机车所取代。在中国，某些地区煤炭的价格比石油低很多，使蒸汽机车仍然有它们的价值。中国曾经是全球最後一个制造大型蒸汽机车的国家，位于山西的大同车厂一直生产蒸汽机车至1988年；但近年中国蒸汽机车的数量亦在迅速减少。印度曾经大量使用蒸汽机车，但现在它们只会在空气稀薄的山区运作。1952年，四方机车车辆厂制造出了中国第一台“解放”型蒸汽机车。其后，四方、大连、唐山、大同等机车车辆

厂陆续生产了近万台蒸汽机车。蒸汽机车一度成为中国铁路运输的主要牵引动力。 1988年12月21日，大同机车厂停止蒸汽机车生产，标志着中国蒸汽机车制造史的结束。随着科学技术的进步，蒸汽机车已被内燃、电力机车、动车组取代。

2005年12月9日，在内蒙古大板附近的铁道边上，最后一列蒸汽机车执行完任务后，见证了蒸汽机车退出历史舞台的左后一刻。 2、电力机车

电力机车是指从外界撷取电力作为能源驱动的铁路机车，电源包括架空电缆、第三轨、电池等。同样使用牵引电动机的电传动柴油机车、燃气机车等不属于电力机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车供给，所以是一种非自带能源的机车。

我国电力机车曾采用变压器低压侧有级调压、有级调压与无级调压相结合、无级相控平滑调压等方式，主要代表车型为韶山系列电力机车，这些电力机车均为交直传动电力机车。自2006年以来，和谐型大功率交流传动电力机车诞生及批量投入运用，标志着我国铁路机车行业成功实现了直流传动向交流传动的转化，机车技术平台达到世界先进水平，机车装备现代化和机车装备制造业现代化迈入了新的历史阶段。和谐型大功率交流传动电力机车包括单轴功率1200kW的六轴、八轴货运电力机车和单轴1600kW的六轴货运电力机车。和谐电力机车的主要类型有HXD1型、HXD1B型、HXD2型、HXD2B型、HXD3型、HXD3B型等。 3、内燃机车

在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。

20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年，德国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年，美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用，并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期，出现了一些由功率为900～1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。

美国的GE（通用电气）公司和GM（通用电机）公司的技术代表了世界上最先进的内燃机车技术，其有影响力的产品是GE公司AC6000CW型内燃机车和GM公司SD90MAC型9000内燃机车，这两款内燃机车分别采用了交流传动技术、先进的计算机控制诊断技术、径向转向架技术。

我国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3 种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，东风11客运机车的速度达到了160 km/h。在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、德国等国家进口了不同数量的内燃机车，随着铁路高速化和重载化进程的加快，正在进一步研究设计、开发与之相适应的内

燃机车。

2006年以来，我国和谐型大功率HXN系列内燃交流传动机车诞生并批量投入使用。HXN3和HXN5型内燃机车均为6000马力内燃交流电传动机车，采用了4660kW电喷控制柴油机，在平直线路上牵引5000吨，最高时速可达到120公里。 4、动车组

高速铁路的出现改变了铁路在运输方式竞争中的地位，极大地促进了高速铁路在各国的迅速发展，机车车辆的技术水平是否先进主要体现在是否拥有高速铁路的技术。

日本高速列车的显著特点是采用动力分散方式。1964年10月，日本建成第一条现代化高速铁路——东海道新干线，最高速度为210km/h,以后提高到230km/h。经过几十年的运行，取得了举世瞩目的成就：使东京至大阪间的航线由于客流量减少90%而关闭，安全正点、能耗低、污染少、运量大、速度高成本低，使日本铁路一举扭亏为盈。日本继东海道新干线之后，又建成山阳、上越、东北等新干线，总长度达到1835km。高速列车由最初的0 系列，发展到100、200、300、400、500、700、800系列和E1、E2、E3、E4、E5系列以及N700系列，最高速度达到340km/h。1992年东日本公司在东北新干线开发全双层客车12辆编组的E1系高速列车，采用了GTO变频变幅控制方式的交流传动装置。1995年现正投入试验运行的WN350，300X 和STAR21 型客车，可达350km/h。

1981年法国东南高速线通车时使用的TGV-PSE为法国第一代高速列车，是由2辆动力车和8辆铰接式连接的客车车厢组成，最高速度为270km/h，钢车体，直线电机传动。法国高速列车有两个特点：300km/h及以下的高速列车采用车头牵引的动力集中方式和铰接式连接的客车车厢。法国第二代高速列车TGV-A型最高速度达300km/h ，钢车体，1989年开始用于大西洋高速线，比TGV-PSE多了两辆客车车厢，首次采用交流同步电机牵引，车头及车厢优化设计后空气阻力比TGV-PSE减少10%。法国第二代高速列车还包括TGV-R、TGV-TMST(欧洲之星)和TGV-PBKA型塔利斯高速列车，编组辆数也是两辆动力车、8辆客车，主要用于北方线及去英国、比利时、德国、荷兰的线路，能适应多种信号系统和供电方式，并能通过38‰的长大坡道。法国第三代高速列车为TGV-2N型（TGV-D型）双层高速列车，编组为两辆车头加8辆双层客车，采用铝合金国体结构、交流同步牵引电机、新型列车自动控制系统等技术，最高速度可达300km/h。法国第四代高速列车AGV型是最新研制成功的新型列车，最高运行速度为360km/h，采用动力分散式，每一个牵引单元由2辆动车和一辆拖车组成，编组可以采用6辆（4M2T）、6辆（6M3T）和12辆（8M4T）等，铝合金车体，异步牵引电机交流传动，采用倾摆式车体，转向架装备主动减振悬挂系统，并采用再生制动、电阻制动、涡流轨道制动。2007年4月3日，法国阿尔斯通、法国国铁和巴黎铁路总局进行AGV V-150型试验列车的高速试验，在法国巴黎-斯特拉斯堡东部线上创造了574.8km/h划界地面轮轨式交通最高速度记录。

德国1985年起研制ICE型高速列车，1991年投入运行，速度达到280km/h。以后陆续研制了ICE-1型、ICE-2型、ICE-3型、ICE-T型和ICE350E型高速列车，其中ICE350E运行速度最高，可达到350km/h。其他国家如意大利、西班牙、韩国、俄罗斯、瑞典、美国等，也都在积极发展高速铁路，已建成投入运营的高速铁路总长接近4000km。已有20 多个国家正在或计划修建高速铁路。这一由高速铁路内在优越性带来的发展趋势具有不可抗拒的生命力。 2002年，我国自行设计了拥有完全自主知识产权的中华之星动车组，采用交流传动、动力集中方式（2M9T），设计时速270km/h，其最高运行速度达到了321.5km/h。自2004年我国铁路第6次大提速以来，通过引进消化吸收再创新，研制成了新型动车组，逐渐形成了CRH1、CRH2、CRH3和CRH5等系列，现已在京津、京沪、武广、郑西、合武、合宁等客运专线上投入使用。2010年，我国生产的高速动车组CRH系列最高运营时速达到了486.1km/h，成为商业运营的最高速度。