TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
----------------------------------------
BỘ MÔN ĐẦU MÁY - TOA XE
ĐỖ ĐỨC TUẤN
LÝ THUYẾT
PHƯƠNG TIỆN ĐƯỜNG SẮT
Sử dụng cho sinh viên
Ngành Kỹ thuật cơ khí động lực
Hà Nội, 2023
1
CHƯƠNG 1
SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN PHƯƠNG TIỆN ĐƯỜNG SẮT
1.1. Khi nim và phân loi phương tin đưng st
1.1.1. Phân loại các phương tiện vận tải
1.1.1.1. Phương tiện vận tải trên mặt đất
a. Phương tiện vận tải trên mặt đất (đường bộ)
- Phương tiện thô sơ: xe đạp, xe xích lô, xe ba gác, xe súc vật kéo v.v.
- Phương tiện cơ giới: các loại xe có động cơ như xe máy, xe ôtô v.v.
b. Phương tiện vận tải trên đường sắt
- Phương tiện chạy trên ray như đầu máy, toa xe và các thiết bị động lực chạy
trên ray.
1.1.1.2. Phương tiện vận tải dưới nước (phương tiện vận tải thuỷ)
a. Trên mặt nước: các thiết bị nổi trên mặt nước như: thuyền, ghe, xuồng, xà lan, tầu…
b. Dưới mặt nước: các thiết bị di chuyển dưới mặt nước (tàu ngầm).
1.1.1.3. Phương tiện vận tải trên không
Kinh khí cầu, máy bay hoặc các vật thể bay...
1.1.1.4. Phương tiện vận tải bằng đường ống
Đường ống dẫn khí đốt, dẫn chất lỏng, vận chuyển vật liệu rời v.v.
1.1.1.5. Khi niệm v hot động ca phương tiện giao thông trên mặt đất
Phương tiện vận tải trên mặt đất thô sơ nhất, đơn giản nhất, thường gặp nhất là
xe đạp (hình 1.1). Xét về phương diện kỹ thuật, xe đạp được cấu tạo từ 5 bộ phận cơ bản
sau đây: Nguồn động lực (1); Khung giá (2); 3. Hệ thống truyền động: pêđan, xích-líp,
đĩa (3); Bộ phận chạy (bánh xe) (4); Bánh xe bị động (bánh dẫn hướng) (4a); Bánh xe
chủ động (bánh truyền lực) (4b); Tay lái (hệ thống điều khiển) (5).
Hình 1.1. Phương tiện vận tải trên mặt đất - xe đạp
1. Nguồn động lực (người); 2. Khung giá; 3. Hệ thống truyền động (pêđan, xích-
líp, đĩa); 4. Bộ phận chạy (bánh xe); 4a. Bánh xe bị động (bánh dẫn hướng); 4b. Bánh
xe chủ động (bánh truyền lực); 5. Tay lái (hệ thống điều khiển)
2
Điều kiện để phương tiện có thể di chuyển được trên mặt đất là phải có nguồn
động lực và phải có ma sát giữa bánh xe và mặt đất (mặt đường).
Có thể thấy rằng, bất kể một phương tiện vận tải trên mặt đất nào, cho dù thô sơ
hay hiện đại, cũng chỉ gồm có 5 bộ phận chính, đó là: nguồn động lực, khung (giá đỡ),
hệ thống truyền động, bộ phận chạy và hệ thống điều khiển.
Tên gọi của phương tiện thường phụ thuộc vào tên gọi của nguồn động lực.
1.1.2. Khái niệm chung v phương tiện sức kéo trên đường sắt thông dng - đu máy
a. Khái niệm chung
Các phương tiện sc kéo trên đường st, cho đến nay, vẫn thường được gọi với
cái tên chung là đu my.
Đầu máy là một loại thiết bị động lực có thể tự di chuyển được trên đường st và
dùng để kéo các toa xe hoặc đoàn tàu. Thực chất đầu máy cũng là một loại phương tiện
trên mặt đất.
Cuối thế kỷ 18 con người phát minh ra máy hơi nước và nó là cơ sở để các nước
phát triển đi vào cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Máy hơi nước được sử dụng đầu
tiên trong ngành dệt và sau đó dùng trong công nghiệp và được sử dụng trên đường st.
Phương tiện sc kéo bao gồm: phương tiện sc kéo "độc lập" hay “tự lập” và
phương tiện sc kéo "không độc lập" hay “không tự lập”.
Phương tiện sc kéo "độc lập" là phương tiện mà ở đó nguồn năng lượng hoặc
động lực được bố trí trực tiếp trên phương tiện, cụ thể là đầu máy hơi nước, đầu máy
tuốc bin khí, đầu máy diesel, máy điện hạt nhân...
Phương tiện sc kéo "không độc lập" là phương tiện mà ở đó nguồn năng lượng
hoặc nguồn động lực không được bố trí trực tiếp trên phương tiện, mà được cung cấp từ
bên ngoài, cụ thể là đầu máy điện và toa xe động lực trên đường st chạy điện.
b. Phân loại phương tiện sức kéo
1. Đầu máy hơi nước (đầu máy độc lập, tự chạy được)
2. Đầu máy nhiệt (đầu máy độc lập, tự chạy được) bao gồm:
- Đầu máy tuốc bin khí
- Đầu máy diesel
3. Đầu máy điện (đầu máy không độc lập, muốn chạy được phải nhờ đến lưới
điện, nhà máy điện). Biến thể của đầu máy điện trên đường st điện khí hóa (đường
st đô thị và đường st cao tốc bánh st) là toa xe động lc (toa xe có động cơ, toa xe
tự chạy).
4. Đầu máy điện hạt nhân
5. Phương tiện giao thông cao tốc, bao gồm:
a. Phương tiện giao thông cao tốc bánh st
3
b. Phương tiện giao thông cao tốc không bánh st
- Phương tiện chạy trên đệm không khí
- Phương tiện chạy trên đệm từ trường.
1.1.3. Khái niệm chung v phương tiện sức chở trên đường sắt thông dng - toa xe
a. Khái niệm chung
Các phương tiện sc chở trên đường st, cho đến nay, vẫn thường được gọi với
cái tên chung là toa xe.
Toa xe thực chất là phương tiện vận tải đường st không có nguồn động lực trực
tiếp trên nó. Như vậy về mặt kết cấu, toa xe cũng giống đầu máy trừ thiết bị động lực và
hệ thống truyền động.
Đoàn xe: là các toa xe liên kết với nhau
Đoàn tàu = đầu máy + đoàn xe
b. Phân loại phương tiện sức chở - toa xe
Trên đường st thông dụng, không điện khí hóa:
+ Toa xe khách
- Toa xe khch thông dng
Toa xe khách một tầng ghế ngồi (ngồi cng, ngồi mềm)
Toa xe khách một tầng giường nằm (nằm cng, nằm mềm)
Toa xe khách hai tầng (ghế ngồi mềm)
Toa xe ghế ngồi cng (ghế dọc)
- Toa xe khch chuyên dng
Toa xe hàng ăn (hàng cơm)
Toa xe trưởng tầu (xa trưởng)
Toa xe công vụ (phòng thí nghiệm, câu lạc bộ, y tế v.v...)
+ Toa xe hng
- Toa xe hàng thông dng
Toa xe hàng có mui vạn năng
Toa xe hàng thành cao vạn năng
Toa xe hàng thành thấp vạn năng
- Toa xe hàng chuyên dng
Toa xe bưu vụ
Toa xe hành lý
Toa xe mặt bằng
Toa xe mặt bằng chở container
Toa xe mặt vng
Toa xe chở hàng siêu trường siêu trọng (kết cấu công trình)
4
Toa xe chở thiết bị quân sự (xe tăng, tên lửa, pháo,…)
Toa xe chở các hương tiện giao thông (xe máy, ô tô...)
Toa xe hàng tự đổ
Toa xe hàng xả cạnh
Toa xe bồn
Toa xe bồn chở bột
Toa xe bồn chở xi măng
Toa xe bồn chở nước gang
Toa xe bồn chở chất thải nóng
Toa xe xi téc
Toa xe xitec công dụng chung
Toa xe xitec chở sản phm dầu mỏ
Toa xe ướp lạnh (thực phm)
Trên đường sắt điện kh ha (đường sắt đô th và đường sắt cao tốc):
Toa xe kéo theo
1.1.4. Khái niệm chung v phương tiện đường sắt đô thị
1.1.4.1. Phương tiện đường sắt đô th bnh sắt
a. Đối với đường sắt không chạy điện (không điện khí hóa)
+ Toa xe động lực
Trên toa xe động lực bố trí thiết bị động lực thường là động cơ diesel, có hệ thống
truyền động cơ khí, thủy lực hoặc điện. Khi đó toa xe động lực tương tự nhu đầu máy
diesel, nhưng còn có thêm chc năng chuyên chở hành khách.
+ Toa xe kéo theo
Hoàn toàn tương tự như toa xe khách thông dụng nhưng số chỗ ngồi cho hành
khách là tương đối ít, chủ yếu là chỗ đng.
+ Đoàn tàu đường st đô thị
Là tập hợp các toa xe động lực và toa xe kéo theo và thường được gọi là đoàn tàu
diesel. Số lượng các toa xe trong đoàn tàu thông thường từ 2 đến 6 xe.
b. Đối với đường sắt chạy điện (điện khí hóa)
+ Toa xe động lực
Đối với đường sắt không chy điện (không điện kh ha)
Trên toa xe động lực bố trí các động cơ điện kéo được cấp điện từ lưới điện, vì
vậy hệ thống truyền động là truyền động điện. Khi đó toa xe động lực tương tự nhu đầu
máy điện, nhưng còn có thêm chc năng chuyên chở hành khách.
Toa xe động lực gồm hai loại:
Toa xe động lực không có buồng lái (không có ca bin), ký hiệu là M (motor car)