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电力机车牵引计算

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一．客运机车
1．借助SS8型电力机车阻力公式
机车运行单位基本阻力：
列车阻力中难以确定的是列车基本运行阻力。列车基本运行阻力主要来源
于机械阻力和空气阻力,基本运行阻力与速度之间的关系可用下式表示

2
WABvCv

公式中，前两项是机械阻力（小部分为空气阻力），后一项是空气阻力
阻力的实际组成看,后两项阻力占极大部分,压差阻力仅占空气阻力较小部
分,影响较小。现在我们暂且用这些公式进行估算,最后确定机车的功率。
以电力机车SS8作为计算

/2
0
1.020.00350.000426vv

V＝200时的/0＝18.76N/KN
V＝220时的/0＝22.4084N/KN

V＝200时的//0＝9.89N/KN
V＝220时的//0＝11.5408N/KN
2．列车牵引功率计算
八轴轴机车质量168t;根据我国的具体情况铁路旅客列车大都为20节，总重量
为1100t 。
列车回转系数 γ=0·06。
a的取值在0.03～0.05之间（列车牵引计算）

0=11.0652N/KN(8轴200k/h) 0

=12.98067N/KN(8轴220k/h)

0=10.8016N/KN(6轴200k/h) 0

=12.6577N/KN(6轴220k/h)

电力机车所需的功率：（kw）表1
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在文献《浅析200km/h速度等级客运机车的功率选择》借用《牵规》中SS8的阻
力基本公式和《高速试验列车技术条件》估算了200km/h电力机车的功率，作者
认为在高速时由于列车有减阻措施，计算结果前者偏大后者偏低。当速度为
200km/h时，按《高速试验列车技术条件》计算比《牵规》计算的结果小12％左
右，考虑到两种方法结果的偏差，本文在此以《牵规》计算结果减小5%作为电
力机车的所需功率。
速度200所需功率 速度220所需功率
剩余加速度 0.03 0.04 0.05 0.02
6轴机车 8914 9600 10286 10347
8轴机车 9393 10102 10811 10935
此结果比《我国200km/h客运机车的动轴数分析》的结果略大，所以本文认为比
较合理。
机车牵引功率选择时,需考虑列车最高运行速度时剩余加速度的大小和列车达
1·1vmax速度时,仍需具有一定的剩余加速度(参照《牵规》暂定0·02m/s2)。
根据计算电力机车所需功率，现有最大的单轴功率为1600kw，6轴机车只有当剩
余加速度为0.04时才刚好满足要求，并且还不能满足1.1v时剩余加速度为0.02
的要求。如果要使用6轴机车则必需减小列车的编组。所以选择8轴机车单轴功
率为1500 kw /1600 kw、总功率为12000 kw /12800 kw比较合适。
3．剩余加速度计算
8轴机车牵引1100t列车的剩余加速度
牵引力的使用系数取为0.9 表2
200km/h 220 km/h
机车总功率kw 12800 0.052 0.020
12000 0.042 0.011
由表2机车牵引1100t客车的剩余加速度计算结
果可知:
8轴机车牵引方案总功率为12800kw牵引1100t时,速度200km/h时,剩余加速度
能到达0.052,同时但能满足1·1vmax时,仍具有0.02加速度的要求；总功率为
12000kw速度为200km/h时，剩余加速度能到达0.042，在速度为1·1vmax时,
剩余加速度为0.011略显不足。
4．机车的坡道起动条件
欧洲高速运输的满载列车,需满足在牵引力下降25%和35‰坡道上以0·05 m/s2
加速度启动达到60km/h。考虑到我国高速和快速客运专线的线路坡度通常不大
于12‰,困难区段不大于20‰。文中仅对12‰和20‰坡道进行分析比较计算。
分析机车牵引1100t,在12‰和20‰坡道, 75%牵引力时的启动加速度。
根据《我国200km/h客运机车的动轴数分析》计算的结果，8轴机车具有很好的
坡道启动加速性能，并且优于6轴机车。
速度为60时的单位阻力：

/0(60)＝2.7636 //
0
(60)

＝2.5232

总功率计算结果见表4 12‰和20‰坡道时的启动加速度
坡道 12‰ 0.1685
20‰ 0.0945
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二．货运机车
现在我国铁路主要政策和铁路跨越式发展的需要，干线普通货运列车的速度应该
式120km/h。对于货运电力机车来说，现在需要货运专线（如大秦运媒）上的单
节列车列车编组在10000t左右，采用组合式的列车编组要突破到20000t。作用
平原和丘陵地区铁路货物列车编组都在4000～5000t。为了满足货运的需求有必
要对机车的功率做必要的计算。现分别以6轴、8轴电力机车，轴重都为23t，
计算电力机车所需功率。最高速度为120km/h。
2．1重载时，列车在平直道上达到最高运行速度的总功率
///
00
9.813600PGNV

(6)

式中
N
——所求的电力机车的总功率（kw）

P
——机车粘着重量，当列车重量为5000t以下时取150t


——电力机车利用系数，取0.9

2．2限坡通过能力对机车功率的要求
牵引编组10000t级的货物列车，一般用主货运干线上，比如在大秦线上限制坡
道为6‰，列车以40km/h的速度通过限破道，所需的功率
///
00()()9.813600ii
PGNV



机车总功率kw
6轴机车 8993
8轴机车 9035
根据《我国交流传动电力机车型谱的讨论》交流传动机车牵引电机采用三相异步
交流电机，机车的轴功率相对于直流机车可以提高很多，SSJ3型货运电力机车
的轴功率达到1200kw，但是继续提升轴功率，由于货物列车的速度较低，机车
功率的发挥受到限制。对SSJ3交流传动电力机车的型式和沈大线货运电力机车
牵引5000t运行表明，交流传动货运电力机车轴功率定在1200kw是合理的。所
以如果6轴机车的轴功率定在1200kw，则总功率不能满足要求。轴功率定位
1200kw的八轴机车牵引10000t的货物在平直道上和限破道上都能满足要求。

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3 第三章 牵引计算解析

3 第三章 牵引计算解析


牵 引 计 算
3.5 运行速度及运行时间
3.6 能耗计算
电力机车的耗电量计算 内燃机燃油消耗量计算
3.1 概述
列车牵引——主要研究作用于列车上的各种力及这 些力与列车运动的关系。
作用于列车上的外力（牵引力、阻力、制动力）
列车运动和力的关系 与列车运动有关的实际问题的解算方法
运行速度与时间 牵引质量的计算 制动距离的计算 列车能耗的计算
电力机车
内燃机车
3.2.1、牵引力
2.1
牵引力的产生和黏着力
牵引力－－由机车（动车）动力装置产生的扭矩，通过传动装 置在各动轮轮周上形成的切向力，依靠轮轨间黏着力，引起钢 轨作用于各动轮轮周上的反作用力，这是作用于机车（动车） 动轮周上的外力，即机车（动车）上轮周上的牵引力。
动轮不发生空转条件下，所能实 现的最大轮周牵引力通常称为黏着 牵引力 F 。
机车 动车 牵引特性曲线
机车牵引特性曲线 表示机车牵引力与速度之间的关系曲线。
电力机车的轮周牵引力 受下列条件的限制：
1 2
受牵引电动机工作 性能限制； 受轮轨间黏着作用 限制。
内燃机车的轮周牵引力受下列 条件的限制：
1 2 3
受柴油机功率限制；
受传动装置工作性能限制； 受轮轨间黏着作用限制。
轨道交通的运输能力、效率、成本及安全，与轨道交通的许 多部门均有联系。 轨道交通的线网规划 选线设计 行车设备及信号布置 机车的设计及选型 均与 牵引 计算 有关
列车牵引质量的确定 运行速度和运行时间 制动距离 能耗 列车监控 安全规章制度和事故分析
3.2 作用于列车上的力
列车由机车及车列（机车后面拖挂的车辆）构成。 动车－－有动力的车辆为动车； 列车 拖车－－没有动力的车辆为拖车。 列 车 种 类 及 优 缺 点 列车类型（电力机车、内燃机车、蒸汽机车）
铁路机车统计规则(二)

铁路机车统计规则(二)

铁路机车统计规则（二）机车运用与检修指标第37条机车运用工作量指标及计算方法。

(一)机车走行公里:为运用机车实际走行或换算走行的公里。

1. 机车总走行公里:为沿线走行公里及换计走行公里之和。

2.本务机走行公里:为牵引列车的本务机车走行公里3.沿线走行公里:为本务、单机(含有动力附挂)、重联和补机走行公里之和。

4.辅助走行公里:为单机(含有动力附挂)、重联、补机及各种换算走行公里之和。

5.换算走行公里:为按机车台小时换算的走行公里。

调车工作每小时作业时间换算20公里;其他工作每小时换算5公里;有动力停留每小时换算4公里(内燃、电力运用机车的段内停留均按有动力停留统计)。

(二)牵引总重吨公里:为机车牵引列车(包括单机牵引车辆)完成的工作量。

计算方法:机车牵引总重吨公里=机车牵引总重×实际走行公里注:双机合并牵引及挂有补机、重联机车时,按附件二“重联、补机机车牵引能力比例表”分劈:3台机车牵引列车时不考虑机型,其总重吨公里本务机车按40%,其余两台各按30%分劈。

4台及以上机车牵引列车时,不分机型,平均分劈。

(三)机车自重吨公里:是指机车沿线走行产生的自重吨公里。

机车自重根据附件三“机车重量、长度及功率表”确定。

计算方法:机车自重吨公里=机车重量×沿线走行公里(四)通过总重吨公里:是指沿线上通过的总重吨公里。

计算方法:通过总重吨公里=机车自重吨公里+牵引总重吨公里(五)机车专调时间:指机车担当专用调车工作产生的调车时间,是根据司机报单记载的每次由实际工作开始至实际工作完了的时间。

包括专调机车在编组站、区段站以及运输方案规定的专调站调车时间和月间计划指定利用列车的本务机车在列车始发站及终到站兼作调车工作的实际作业时间。

(六)车辆公里:为车辆运行的公里。

计算方法:车辆公里=机车牵引车辆辆数×实际走行公里(七)载重吨公里:为机车牵引列车完成的货物运输量(包括单机牵引车辆完成的货物运输量)。

电力机车轮周功率计算公式

电力机车轮周功率计算公式

电力机车轮周功率计算公式电力机车轮周功率是衡量电力机车性能的一个重要指标，它是指电力机车在单位时间内通过轮周所传递的功率。

轮周功率的计算公式为：轮周功率 = 轮周力× 轮周速度。

我们来看一下轮周力的计算。

轮周力是指电力机车轮子在运行过程中所承受的力，它由以下几个因素决定：牵引力、阻力和摩擦力。

牵引力是电力机车在行驶过程中产生的推动力，它是由电动机提供的。

电动机通过传动系统将电能转化为机械能，推动电力机车前进。

牵引力的大小取决于电动机的输出功率和传动系统的效率。

阻力是电力机车行驶过程中所受到的阻碍力，它包括空气阻力、摩擦阻力和坡道阻力等。

空气阻力是电力机车在高速行驶时由于空气的阻碍而产生的阻力，它与电力机车的速度和外形密切相关。

摩擦阻力是电力机车轮与轨道之间的摩擦力，它与轮子和轨道的材料、状态以及轮轨间的接触面积等因素有关。

坡道阻力是电力机车在爬坡或下坡时所受到的阻力，它与坡度和电力机车的质量相关。

我们来看一下轮周速度的计算。

轮周速度是电力机车轮子在行驶过程中的速度，它与电力机车的牵引力和阻力相互作用，决定了电力机车的行驶速度。

轮周速度的大小取决于电力机车的牵引力和阻力平衡的程度。

通过轮周力和轮周速度的计算，我们可以得到电力机车轮周功率。

轮周功率反映了电力机车的输出能力，它越大代表电力机车的牵引能力越强。

而电力机车的牵引能力直接影响着电力机车的运输能力和运行效率。

电力机车轮周功率的计算公式为轮周功率= 轮周力× 轮周速度。

在实际运用中，我们可以通过测量电力机车的轮周力和轮周速度来计算轮周功率。

测量轮周力可以使用传感器或者称重装置，测量轮周速度可以使用速度传感器或者GPS定位系统。

电力机车轮周功率是衡量电力机车性能的一个重要指标，它通过轮周力和轮周速度的计算来反映电力机车的输出能力。

电力机车轮周功率的大小直接影响着电力机车的牵引能力和运行效率。

在实际运用中，我们可以通过测量轮周力和轮周速度来计算轮周功率，从而评估电力机车的性能。

能力及牵引计算习题课

能力及牵引计算习题课

பைடு நூலகம்
• 某设计线为单线铁路，韶山1型电力机车牵引，ix=12‰，牵 引定数G=2400t，国家对该线要求完成的输送能力为12Mt， 全线有11个区间，由牵引计算知各区间的往返走行时分如 下表： • 各种车辆资料为：Nk=3对/天，Nz=2对/天，Nl=1对/天， Nkh=1对/天； 试检算该线的输送能力是否满足输送能力的要求。 A 29 B 31 C 32 D 31 E 30 F 29 G 31 H 30 I 32 J 31 K 30
列车类型 列车对数 (列/d) 扣除系数 满轴系数 旅客列车 快货列车 3 2.3 1 2.0 0.75 零担列车 1 4.0 0.5 摘挂列车 1 3.0 0.75
• 已知某设计线(单线)限制坡度ix=12‰，采用SS3型 电力机车牵引(P=138t，Fj=317800N)，计算得 w0'=3.899N/KN，w0"=1.4384N/KN， • 若远期货运量为13Mt(Cx)，采用半自动闭塞，旅客 列车为4对/d，快货1对/d。零担2对/d，摘挂l对/d， 取(εk＝l.3，εkh=1.2，εl＝2.0，εz＝1.5，µkh＝1.0， µl=0.5, µz＝0.75，α=0.2(储备系数)，Kj=0.72(列车净 0.75 α=0.2( ) K =0.72( 载系数)，β=l.15， • ①试计算牵引质量。 • ②试求该设计线需要的通过能力Nxy。 • ③当tb+th=6min时，试求出该设计线区间最大往返 走行时分tw+tf=?(取TT=90min)
能力及牵引计算习题课
牵引计算及检算 已知某设计线(单线)限制坡度ix=9‰，采用韶山3 型电力机车牵引。线上某站位于曲线，站坪坡1.5‰， 曲线半径R=1600m，曲线长Ly=447m。车站到发线有效 长为850m。试计算牵引质量，检算该站能否起动，确 定牵引质量是否受到发线限制？