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車輛是「車」與車的單位「輛」的總稱。所謂車,是指陸地上用輪子轉動的交通工具;所謂輛,來源於古代對車的計量方法。那時的車一般是兩個車輪,故車一乘即稱一兩,後來才寫作輛。由此可見,車輛的本義是指本身沒有動力的車,用馬來牽引叫馬車,用人來拉或推叫人力車。隨著科學技術的發展,又有了用蒸汽機來牽引的汽車等等。

1基本簡介

車輛是「車」與車的單位「輛」的總稱。所謂車,是指陸地上用輪子轉動的交通工
火車

  火車

具;所謂輛,來源於古代對車的計量方法。那時的車一般是兩個車輪,故車一乘即稱一兩,後來才寫作輛。由此可見,車輛的本義是指本身沒有動力的車,用馬來牽引叫馬車,用人來拉或推叫人力車。隨著科學技術的發展,又有了用蒸汽機來牽引的汽車等等。這時車輛的概念已經悄悄起了變化,成為所有車的統稱。比如,交通管理部門統計的城市車輛數,報刊上報道的發生多少車輛交通事故等。這裡的車輛泛指所有的車。
但是,鐵路上所說的車輛,還是特指沒有動力裝置、要靠機車牽引才能在鐵路線上運行的客貨運輸工具。

2相關定義

(1)「車輛」,是指機動車和非機動車。  (2)「機動車」,是指以動力裝置驅動或者牽引,上道路行駛的供人員乘用或者用於運送物品以及進行工程專項作業的輪式車輛。  (3)「非機動車」,是指以人力或者畜力驅動,上道路行駛的交通工具,以及雖有動力裝置驅動但設計最高時速、空車質量、外形尺寸符合有關國家標準的殘疾人機動輪椅車、電動自行車等交通工具。

3分類

主要有三種:
按軸數
有四軸車、六軸車、八軸車等。軸數越多,車輪也越多,載重量就越大。
軸重
小詞典——軸重。軸重並不是指車軸本身的重量,而是車輛總重與軸數之比,也就是車輛每一對車輪加於軌道的重力(自重+荷載)。車輛的軸重受制於軌道和橋樑允許的最大荷載。中國鐵路線路允許的最大軸重為25噸。也就是說,在同一條線路上,要想拉更多的貨物(比如重載貨物列車)就必須增加車輛的軸數,採用多軸車來分擔每根軸的重量。

4基本構造

車輛的種類雖然多,構造卻大同小異。這應該說是標準化的功勞,也是大型生產流水線的需要。隨著社會的發展、科技的進步和需求的變化,鐵路車輛的外形開始有了改變,尤其是客車車廂不再是清一色的老面孔。但是它們的基本構造並沒有重大的改變,只是具體的零部件有了更科學先進的結構設計。
一般來說,車輛的基本構造由車體、車底架、走行部、車鉤緩衝裝置和制動裝置五大部分組成。
車底架
車底架就是由各種縱向和橫向鋼樑組成的長方形構架。它承托著車體,是車體的基礎。車底架承受上部車體及裝載物的全部重量,並通過上、下心盤將重量傳給走行部。在列車運行時,它還承受機車牽引力和列車運行中所引起的各種衝擊力及其他外力。所以,它必須具有足夠的強度和剛度,才能堅固耐用。
貨車的車底架一般由中梁、側梁、枕梁、橫樑、端梁及地板橫樑等組成。中梁位於底架的中央,是整個底架的基礎和主要受力桿件。中梁端部是安裝車鉤緩衝裝置的地方,直接承受縱向作用力。枕梁是底架和轉向架連接的地方,在枕梁下部設有上旁承和上心盤,分別和轉向架搖枕上的下旁承和下心盤相對。它受力較大,負擔全車的重量,並通過心盤將重量傳給走行部。罐車的底架結構和其他貨車有所不同,由於罐體本身具有很大剛度,因此罐內液體的重量主要由罐體來承擔,然後通過托架及枕梁傳至轉向架,故罐車底架主要承受水平的縱向牽引衝擊力。罐車的中梁由兩根槽鋼製成,中央部分蓋有上蓋板,蓋板上焊有罐體下鞍板;枕梁為箱形斷面,上面裝有罐體托架,通過蹼形板焊在枕樑上,以便支撐罐體。
客車車底架的構造和貨車底架相似。但是,由於客車兩端必須設置通過台,所以它的小梁伸出端梁之外,和通過台端梁、側梁組成通過台架。在通過台端梁之前,再裝置緩衝梁。
車鉤
首先說說車鉤。車鉤是用來實現機車和車輛或車輛和車輛之間的連掛,傳遞牽引力及衝擊力,並使車輛之間保持一定距離的車輛部件。車鉤按開啟方式分為上作用式及下作用式兩種。通過車鉤鉤頭上部的提升機構開啟的叫上作用式(一般貨車大都採用此式);藉助鉤頭下部推頂槓桿的動作實現開啟的叫下作用式(客車採用)。車鉤按其結構類型分為螺旋車鉤、密接式自動車鉤、自動車鉤及旋轉車鉤等。螺旋車鉤使用最早,但因缺點較多已被淘汰,密接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用。中國除在大秦鐵路重載單元列車上使用旋轉車鉤外,現一律採用自動車鉤。所謂自動車鉤,就是先將一個車鉤的提桿提起后,再用機車拉開車輛或與另一車輛車鉤碰撞時,能自動完成摘構或掛鉤的動作的車鉤。中國鐵道部門1956年確定1、2號車鉤為標準型車鉤。但隨著列車速度的提高和牽引噸位的增加,又於1957、1965年先後設計製造了15號車鉤和13號車鉤。客車使用15號車鉤,貨車則逐步用13號車鉤代替2號車鉤。
鉤頭組成
車鉤由鉤頭,鉤身、鉤尾三個部分組成、車鉤前端粗大的部分稱為鉤頭,在鉤頭內裝有鉤舌、鉤舌銷,鎖提銷,鉤舌推鐵和鉤鎖鐵。車鉤後部稱為鉤尾,在鉤尾上開有垂直扁鎖孔,以便與鉤尾框聯結。為了實現掛鉤或摘鉤,使車輛連接或分離,車鉤具有以下三種位置,也就是車鉤三態:鎖閉位置——車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置。開鎖位置——即鉤鎖鐵被提起,鉤舌只要受到拉力就可以向外轉開的位置。摘鉤時,只要其中一個車鉤處在開鎖位置,就可以把兩輛連掛在一起的車分開。全開位置——即鉤舌已經完全向外轉開的位置。當兩車需要連掛時,只要其中一個車鉤處在全開位置,與另一輛車鉤碰撞后就可連掛。旋轉車鉤的構造與普通車鉤不同,鉤尾開有鎖孔,鉤尾銷與鉤尾框的轉動套連接。鉤尾端面為一球面,頂緊在帶有凹球面的前從板上。當鉤頭受到扭轉力矩作用時,鉤身連同尾銷以及轉動套一起轉動。旋轉車鉤只安裝在專為大秦鐵路運煤單元組合列車設計的車輛上。這種車輛的一端裝設旋轉車鉤,另一端裝設固定車鉤,整列車上每組連接的兩個車鉤,兩兩相互搭配。當滿載煤炭的車輛進入卸煤區的翻車機位時,翻車機帶動車輛翻轉180度,將煤炭傾倒出來。旋轉車鉤可以使車輛翻轉卸貨時不摘鉤連續作業,縮短了卸貨作業時間。 密接式車鉤一般在高速鐵路和地下鐵道的車輛上使用。它的體積小、重量輕、兩車鉤連掛后各方向的相對移動量很小,可實現真正的「密接」;同時,對提高制動軟管、電氣接頭自動對接的可靠性極為有利。
制動裝置
列車制動就是人為地制止列車的運動,包括使它減速,不加速或停止運行。對已制動的列車或機車解除或減弱其制動作用,則稱為「緩解」。為施行制動和緩解而安裝在列車上的一整套設備,總稱為列車「制動裝置」。「制動」和「制動裝置」俗稱為「閘」。施行制動常簡稱為「上閘」或「下閘」,施行緩解則簡稱為「松閘」。
「列車制動裝置」包括機車制動裝置和車輛制動裝置。不同的是,機車除了具有像車輛一樣使它自己制動和緩解的設備外,還具有操縱全列車制動作用的設備。
在介紹制動裝置前,先談談列車制動方式。
列車制動在操縱上按用途可分為「常用制動」和「緊急制動」兩種。在正常情況下為調節或控制列車速度包括進站停車所施行的制動,稱為「常用制動」,它的特點是作用比較緩和而且制動力可以調節。在緊急情況下為使列車儘快停住所施行的制動,稱為「緊急制動」(也稱為「非常制動」),它的特點是作用比較迅猛而且要把列車制動能力全部用上。
從施行制動的瞬間起,到列車速度降為零的瞬間止,列車駛過的距離,稱為制動距離。這是綜合反映列車制動裝置性能和效果的主要技術指標。列車重量越大,運行速度越高,就越不容易在短時間、短距離內停下來。那麼,列車的運行速度與制動距離之間是什麼關係呢?假如一列由15節車廂組成的列車運行時速在50公里時,它實施制動后,可以在130米內停下來;當時速增加到70公里時,它要向前行駛250米才能停下來;當列車速度達到每小時100公里時,它的制動距離要570米;而當列車速度高達120公里時,制動距離就要超過800米。由此可見,列車速度提高一倍,制動距離要增加三倍以上。然而,中國現行的《鐵路技術管理規程》規定,「列車在任何鐵路坡道上的緊急制動距離,規定為800 m」。這就是說,要想提高列車速度,必須採用更先進的制動裝置。
鐵路機車車輛採用的制動方式最普遍的是閘瓦制動。用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊,在制動時抱緊車輪踏面,通過摩擦使車輪停止轉動。在這一過程中,制動裝置要將巨大的動能轉變為熱能消散於大氣之中。而這種制動效果的好壞,卻主要取決於摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時,閘瓦摩擦面積小,大部分熱負荷由車輪來承擔。列車速度越高,制動時車輪的熱負荷也越大。如用鑄鐵閘瓦,溫度可使閘瓦熔化;即使採用較先進的合成閘瓦,溫度也會高達400~450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時,就會使踏面磨耗、裂紋或剝離,既影響使用壽命也影響行車安全。可見,傳統的踏面閘瓦制動適應不了高速列車的需要。於是一種新型的制動裝置——盤形制動應運而生。
盤形制動,它是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤,用制動夾鉗使以合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面,通過摩擦產生制動力,使列車停止前進。由於作用力不在車輪踏面上,盤形制動可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。另外製動平穩,幾乎沒有雜訊。盤形制動的摩擦面積大,而且可以根據需要安裝若干套,制動效果明顯高於鑄鐵閘瓦,尤其適用於時速120公里以上的高速列車,這正是各國普遍採用盤形制動的原因所在。但不足的是車輪踏面沒有閘瓦的磨刮,將使輪軌粘著惡化;制動盤使簧下重量及衝擊振動增大,運行中消耗牽引功率。
鐵路機車車輛制動機按制動原動力和操縱控制方式的不同,可分為:手制動機、空氣制動機、電空制動機、電磁製動機和真空制動機。
手制動機
是以人力為制動原動力,以手輪的轉動方向和手力大小來操縱控制。構造簡單,費用低廉,是鐵路歷史上使用最久遠,生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期,機車車輛上只有這種制動機,每車或幾個車配備一名制動員,按司機笛聲號令協同操縱,由於制動力弱,動作緩慢,不便於司機直接操縱,所以很快就被非人力制動機取而代之,手制動機成為輔助的備用制動機。
空氣制動機
是以壓力空氣作為制動原動力,以改變壓力空氣的壓強來操縱控制。制動力大,操縱控制就靈敏便利。中國鐵路習慣把壓力空氣簡稱為「風」,把空氣制動機簡稱為「風閘」。空氣制動機又分直通式和自動式兩大類,直通式空氣制動機已不再採用。
自動式
特點是列車管排氣(減壓)時制動缸充氣(增壓),發生緩解。優點是,當列車發生分離事故,制動軟管被拉斷時,列車管風壓急劇下降,三通閥活塞自動而迅速地移動到制動位,故列車能自動迅速制動直至停車。這不僅提高了列車運行安全性,而且列車前後部開始制動作用的時間差小,即制動和緩解的—致性較好,適用於編組較長的列車;因此在世界各國鐵路上得到最廣泛的應用。
電空制動機是電控空氣制動機的簡稱,是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用「電控」,但制動作用原動力還是壓力空氣.而且,在制動機的電控因故失靈時,它仍可實行「氣控」(空氣壓強控制),臨時變成空氣制動機。在列車速度很高或編組很長,空氣制動機難以滿足要求時,採用電空制動機可以大大改善列車前後部制動和緩解作用的一致性,顯著減輕列車縱向衝擊,並縮短制動距離,世界上許多高速列車都採用了電空制動機,中國廣深線准高速旅客列車和某些幹線的提速客車也採用了電空制動機。
真空制動機
還有一種真空制動機,它的特點是以大氣為原動力,以改變「真空度」來操縱控制。當制動閥手柄置於緩解位時,真空泵與列車管連通、列車管和制動缸內的空氣都被抽走,列車管和制動缸內上下兩方都保持高度真空,活塞因自重落下,活塞桿向外伸出。當制動閥手柄置於制動位時,列車管與大氣相通,大氣進入列車管和制動缸活塞下方。由於抽氣完成時球形止回閥已落下處於關閉狀態,大氣壓力只能將它壓住而不能使閥口開放,故大氣不能進入活塞上方。活塞上下的壓差推動活塞上移,活塞桿縮向缸內而發生制動作用。真空制動機在非人力制動機中構造較簡單,價格較便宜,維修也較方便。但是,由於大氣壓強本身有限,「絕對真空」又很難達到,而且,需要較大的制動缸和較粗的列車管,所以,有些釆用真空制動的鐵路,隨著牽引重量和運行速度的提高,已經或正在向空氣制動過渡。

5檢修

車輛在運用過程中,零部件會逐漸磨耗、腐蝕和損傷,為使車輛經常處於質量良好狀態,確保行車安全並延長車輛使用壽命,必須對鐵路車輛進行各種檢查和修理工作。
國際上通行兩種檢修制度:一種是計劃預防修理制度。即首先摸清車輛主要零部件的損傷規律,然後確定其使用期限,再在此基礎上確定合理的檢修循環結構和檢修周期,使車輛零部件在運用中產生的損傷尚未達到極限時,就能加以修復。另一種是按車輛技術狀態修理的制度。即在設備工作壽命期內,將運行設備按照規定的狀態值來監察其運行參數,只要設備運行參數在規定的狀態限界值以內時,就一律不檢修。當運行參數超出規定的狀態限界值時,就按照規定工藝進行檢修,使其恢復到規定的狀態值後繼續使用。設備達到有效使用壽命期,則予以更新。這種修理制度在保證設備安全前提下,充分發揮運輸設備的內在潛力,力圖將檢修工作量減小到最低限度。這就是先進的狀態修,也是中國鐵路車輛將逐步實施的檢修制度。
中國鐵路實行的車輛計劃預防修理制度,按修理內容分為定期檢修和日常維修兩類。所謂定期檢修,是指對運用中的車輛,每隔一定時間,進行一次具有一定內容的檢修工作。定期檢修能有計劃地使車輛恢復運用功能,保持良好的技術狀態,並保證在到達下一個定期檢修以前,不出現重大故障。客車定期檢修修程為廠修、段修和輔修三種。貨車定期檢修修程為廠修、段修、輔修、軸檢四種。
段修
是對車輛進行全面檢查、重點分析。著重分解檢查車輛的走行部、車鉤緩衝裝置和制動裝置等部件。消除故障隱患,修復損壞、磨耗的零部件;按規定更換磨損過限的零部件,防止故障擴大。目的是保持車輛的基本性能,延長車輛的使用壽命,保證車輛安全運行。主要零部件的技術質量應能保證一個段修期。段修在車輛段進行。
軸檢
是按輔修的要求,對車輛的軸箱油潤裝置和其他部分進行檢修。摘車軸檢在站修線進行,不摘車軸檢在列車中進行。兩種軸檢均應保證在下次輔修到期前不發生軸箱油潤裝置故障。

日常維修

車輛日常維修的任務是保證車輛在運用中有良好的技術狀態,防止事故發生,確保行車安全。中國鐵路貨車的特點是數量多、車型雜,一般不固定配屬給基層,所以流動性大,運用條件參差不齊。如不及時對貨車進行檢查維修,必將危及行車安全。貨車日常維修的內容包括技術檢查和故障修理兩個方面。技術檢查是對貨車的技術狀態進行檢查,發現故障應及時進行摘車修理或不摘車修理。不摘車修理(圖3.4_01車輛檢修)是利用車輛停站時間,在不影響解體作業或正點發車的情況下,在列車到發線,調車線或貨物線上進行修復作業。對一些較大的一時難以修復的故障,必須把故障車輛從列車中摘下,送到專用臨修線或站修所修理,稱為摘車修理。貨車的日常維修由列檢所和站修所等單位承擔。列檢所的基本任務是對到達、始發和中轉列車中的車輛進行技術檢查和修理,同時還負責扣修定檢到期的車輛。站修所設在有列檢所的車站上,它的任務是對貨車進行摘車修理、軸檢和輔修。
客車日常維修的內容包括車底在到達終點站或在始發站出發前,在整備庫內進行的技術檢查、日常保養和清掃整備作業。旅客列車在沿途由旅客列檢所負責進行技術檢查和不摘車修理。此外在旅客列車上還設有車輛乘務員,隨車進行途中的技術保養工作。客車的日常維修工作集中在旅客列車編成站、更換機車的客運站上進行。由客車技術整備所、旅客列車檢修所和車輛檢車包乘組共同承擔。
在車輛檢修中有一個車輛檢修限度,它是一種極為重要的車輛檢修標準,指車輛檢修時,對車輛零部件允許存在的損傷程度。在日常維修中用檢修限度來判斷零件能否繼續使用,在定期檢修中用檢修限度來判斷零件是否需要修理及檢修后質量是否合格。檢修限度標準絕大部分是以尺寸數值來表示,因車輛零部件的損傷程度,如磨損、腐蝕、裂紋、剝離、擦傷、變形、縫隙和游間等,均可以通過尺寸的變化來表示。車輛檢修限度按使用場合不同分為運用限度和中間限度。運用限度也叫列檢限度或最大限度,是指車輛零件的損傷程度已達到了極限損傷,超過了規定尺寸,必須進行修理更換。中間限度是指車輛進行各種定期檢修時,應控制的檢修限度。
確定一個檢修限度,必須對工作條件、損傷規律等進行系統的調查和分析研究,並結合長期的實踐經驗以及經濟上的合理性與技術上的先進性等,綜合分析比較后確定。
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