鐵路車輛是鐵路運輸部門用以運輸旅客和貨物的運載工具。鐵路車輛分為客車和貨車兩大類。
屬於客車的有:運送旅客用的硬座車、硬卧車、軟座車、(軟卧車、供旅客膳食用的餐車、運送行李和郵件用的行李車和郵政車,以及供特殊用途的客車,如供國家機關人員和鐵路職工辦公用的公務車及其附屬車、設有醫療設備的醫務車、設有熱力動力等試驗設備的試驗車等);
貨車類型較多,隨所裝貨物不同而裝有不同的車體,通常貨車有平車(裝運木材、鋼材、機器、集裝箱、拖拉機、汽車等貨物用)、敞車(裝運不怕日晒和潮濕的一般貨物用)、棚車(裝運貴重和怕日晒、潮濕的貨物用)、罐車(裝運液體、液化氣體和壓縮氣體貨物用)、保溫車(裝運防凍或防腐貨物用)五種。此外,還有各種用途的貨車,如裝運超限或笨重貨物用的長大貨物車、主要供裝煤炭用的煤車、裝運各種礦石和礦粉等貨物用的礦石車、裝運散裝水泥用的水泥車、裝運魚苗和活魚用的活魚車等。
在鐵路車輛上一般都沒有動力裝置,必須把許多車輛連掛在一起編成一列,由機車牽引才能完成運輸任務。因此,列車運輸和軌道運輸這兩種方式,就成為鐵路運輸區別於其他運輸的顯著特點之一。
鐵路客車
鐵路車輛按照用途分為
鐵路客車、
鐵路貨車兩大類。鐵路客車包括∶①運送旅客用的車輛,如硬座車(YZ)、
軟座車(RZ)、硬卧車(YW)、軟卧車(RW);②為旅客服務的車輛,如餐車(CA)、行李車(XL);③特種用途的車輛,如郵政車(UZ)、公務車(GW)、衛生車(WS)、醫務車(YI)、實驗車(SY)、維修車(EX)、文教車(WJ)等。鐵路貨車則類型較多,隨所裝貨物種類的不同而具有不同的車體,又可分為通用貨車和專用貨車。如敞車(C)、棚車(P)、平車(N)等稱為通用貨車;只適用於裝一種或少數幾種性質相近貨物的,如罐車(G)、
冷藏車(B)、礦石車(K)、水泥車(U)、活魚車(H)、特種車(T)、長大貨物(D)等稱為專用貨車。通用貨車使用效率較高,但載重力的利用率隨貨物而異,對不同裝卸設備的適應性也不相同。專用貨車空率較高,但可滿足
特定貨物裝載和運輸的需要,因而載重力空率較高,但可滿足特定貨物裝載和運輸的需要,因而載重力和容積的利用率高,在結構上可以和選定的裝卸設備配套,從而縮短貨物裝卸作業時間,加速車輛周轉。
鐵路車輛還可按軌距不同分為準軌車、寬軌車和窄軌車;按產權所屬關係分為;按車輛具有的軸數分為四軸車、六軸車和多軸車;按製作材料分為鋼骨車和全鋼車等。
鐵路客車
鐵路車輛是運送旅客和貨物的工具。多年來,由於不同的目的、用途及運用條件,使車輛形成了許多類型,但其構造基本相同,大體均由六部分構成:①車體:是容納運輸對象的地方,又是安裝與連接其他組成部分的基礎。②車體架:是承托車體的長方形構架,是車體的基礎。③
走行部:是承受車輛自重和載重並引導車輛沿軌道行駛的部分。走行部大多採用轉向架結構形式,以保證車輛運行質量。④
車鉤緩衝裝置:由車鉤及緩衝器等部件組成,裝成車底架兩端,其作用是將機車車輛連掛到一起,並傳遞縱向牽引力和衝擊力,緩和機車車輛間的動力作用。⑤制動裝置:是保證列車安全運行的最重要部分,使高速運行中的車輛能於規定距離內停車或減速。制動裝置一般包括
空氣制動機、手制動機(腳制動機)和基礎制動裝置部分。⑥車輛內部設備:主要指客車上為旅客旅行所提供的設備。如:客車上的座席、卧鋪、行李架、給水、取暖、空調、通風、車電等裝置。貨車由於類型不同,內部設備也因此千差萬別,但一般較為簡單。
鐵路客車
早期鐵路車輛都是
二軸的,不採用
轉向架形式,而將兩根軸固定在車底架上,因此,車輛的固定軸距較大,不易通過曲線,且設備簡陋,減振條件較差,已被淘汰。採用最多的是四軸轉向架式車輛,它具有較好的走行質量和曲線通過性能。現代客車為了提高旅客的舒適與安全,廣泛採用了全金屬整體承載結構的車體,用高強度、耐腐蝕的
低合金鋼薄板和其他型材料製成。車內設備完善,帶有空氣自動調節裝置或機械強迫通風裝置。在鐵路發展進程中,從技術、經濟兩方面綜合考慮,鐵路車輛的發展總勢為:客車高速化,貨濟重載化。高速客車在設計製造中需要解決以下技術問題:①研製在高速 運行條件下動力性能良好的轉向架.②優良的制動系統;③車體結構輕量化,並具有良好的空氣動力性能;④控制雜訊、提高氣密性、強化防火措施和空氣調節設施等。大宗貨物運輸的發展,要求貨車的載重力不斷增大。車輛載重力的增加有三個途徑:①研究先進的車輛及其部件的結構形式,應用高強度耐腐蝕鋼和
鋁合金,在保證車輛具有足夠強度和剛度的前提下,減輕車輛自重:②增加車輛軸數,研製多軸車,前蘇研曾研製了載重125 t的八軸敞車、、載重120t的能無底架八軸罐和少量六軸敞車;③提高
軸重,這要求線路結構與軸重提高相協調,如前
蘇聯20世紀如80年代最大允許軸重己為23.25t,每延米允許載重8 t。美國現已大量採用64.5~68.9 kg/m0鋼軌,四軸貨車標準軸重已達29.8 t,載重力為90.7t。中國貨車軸重也在逐步提高,由20世紀50年代軸重18 t至20世紀90年代為23 t,並正研製軸重25t的大型貨車,每
延米重量也由20世紀50年代的4.3 t提高到6.6 t,如果軸軸量增加到25 時,則貨車每延米重量為8t。列車重量的不斷提高,除要求車輛具有足夠的強度外,為使
車鉤、大容量緩衝器以及研製低動力作用轉向架、徑向轉向架等。
中國鐵路的客貨車輛解放前均自國外進口,類型複雜,設備簡陋,載重力小、因而有“萬國車輛博覽會”之戲稱。中華人民共和國成立后開始自行設計和製造車輛,現已有35家機車車輛工廠,其中23家有製造及修理客、貨車輛的能力。車輛製造能力已達年造客車近3000輛、貨車3.8萬輛,成為世界上一個車輛製造大國,不但可以“自給自足”,同時還有一定數量的出口。
車輛的主要組成部分
鐵路車輛類型很多,構造各不相同,但從結構原理分析,車輛一般均由下列五部分組成:
一、車體及車底架
車體是容納旅客或貨物的部分,固裝在車底架上。車底架是車體的基礎,由各種縱向梁和橫向梁組成。車體與車底架構成一個整體,支撐在轉向架上。
二、轉向架
由兩個或兩個以上的輪對組成,並安裝
彈簧及其其他部件,組成一個獨立結構的小車,稱為轉向架。
作用:轉向架設在車底架下部,是車輛的走行部分,它承受車輛的重量並在
鋼軌上行使。
三、車鉤緩衝裝置
由車鉤及緩衝裝置等部件組成,安裝在車底架兩端的中樑上。
作用:將機車車輛連掛在一起,成為一組列車,並傳遞牽引力,緩和各車輛之間的衝擊。
四、制動裝置
制動裝置的功用是保證高速運行的列車能減速,並在規定的距離內停車。
五、車輛內部設備
車內設備主要是指在客車上為旅客提供旅行必須的設備,如供水、暖氣、通風、照明以及空氣調節等裝置。貨車內部設備一般比較簡單,主要是根據各貨車的用途而設的附屬裝置。
從1953年至今,中國先後研製開發並
成批生產了21型、22型、23型、25型單層和雙層客車,其中包含有空調客車、時速160km的准高客年和25K型快速客車。21型客年是中國從1953年開始自行設計製造的首批客車,至1961年停止生產,共製造了約3000輛。22型車從1956年開始試製,生產了近30年,製造了約2.5萬輛,長時期來在中國客車中占
主導地位,直到1994年
25G型、25B型客車大量生產後,才被
25型客車取代,停止了生產。25型客車於1967年研製成功,1978年小批量試生產,90年代初期相繼研製出技術較先進、檔次為提高的25A型、25G型、25B型客車,構造速度由22型車的每小時120km提高到140km,成為中國鐵路升級換代的主型客車,25Z型准高速客車、新型空調雙層客車(分中短途和中長途兩種)及
25K型客車不僅時速可達每小時60km,而且在內部布局、結構設計、製造工藝、內裝修水平等方面均有校大突破:各種25型客車已生產了近萬國輛,正在逐漸取代了
22型客車。
鐵路客車
中國鐵路貨車的製造同樣得到了很大發展。20世紀50年代設計製造的多為木質的、鉚接結構的30 t級和50t級的通用貨車。60年代開始設計製造了 60 t級的敞車和50t級的罐車、多種
漏斗車及長大貨物車,且大都採用金鋼焊接結構。70年代為用於裝運進口大型設備而設計製造了3 50t等大型長大貨物車。80年代為滿足
重載運輸的需要,設計製造了單元車組,走行部實現了流動軸承化,大量採用了耐大氣腐蝕的低合金鋼,貨車製造水平得到了較大提高。進入90年代以後,根據市場的需求,生產規模趨於穩定,但產品品種大大增加:①各種專用貨車相繼研製成功,如裝運集裝箱和小汽車的專用平車;②裝運重型
超限貨物的凹底平車、長大平車、鉗夾車的品種和數量增加較多;③為適量重載運輸,研製了各種70t級的每周車;④出口貨車的品種和數量有了較快的增長。到20世紀末,凹底平車已形成系列產品,有載重90 t、120 t、150 t、180t、210 t、250 t級的特種車輛,鉗夾車也從300 t級、380 t級、450 t級、甚至間更大噸位如500t級以上的車輛發展。為適應中國第一條雙線電氣化運煤專線而專門設計的C63型、C63A型單元式敞車,採用了不起120型制動機,16、17號聯鎖式車鉤,MT-3型緩衝器及空重自動調整裝置,能夠滿足
大秦鐵路固定編組、不摘鉤翻車及進解凍庫作業的要求。中國製造的貨車,總計約有140種,其中棚車、敞車、長大貨物車和專用貨車各20多種,平車、罐車、冷藏車和
特種貨車各10多種。此外,出口貨車的車型也在70種以上。
鐵路客車
為適應市場經濟發展和交通運輸業激烈競爭的需要,今後鐵路車輛 將要開發的產品有:①高檔觀光旅遊客車、多用途雙層客車、多層次的
卧車和座車;②時速200km以上的客車和
電力動車組;③城際間的內燃動車組和電力動車組;④輕軌和其他形式的城市軌道車輛;⑤擺式國體客車;⑥70t級敞車、平車和罐車;⑦60 t級的大容積棚年和滑動側牆棚車;⑧總重100 t的運煤
單元列車用車輛;⑨25 t軸重的車輛等。