【TB铁路运输标准】 列车牵引计算第1部分:机车牵引式列车

ICS45.060
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T1407.1-2018
代替TB/T1407—1998
列车牵引计算
第1部分：机车牵引式列车
Railway train traction calculation-Part 1: Trains with locomotives2018-04-12发布
国家铁路局发布
2018-11-01实施
1范围
2基本要求
2.1符号及计量单位
物理量单位及取值规定
机车牵引力及电制动力取值基准.2.3
3列车阻力.
机车单位运行基本阻力
客车单位运行基本阻力…
货车单位运行基本阻力
机车车辆单位起动基本阻力
机车车辆单位附加阻力
牵引计算中的线路数据处理
4列车制动力和制动距离计算
列车制动力计算方法…
实算摩擦系数.
换算摩擦系数
实算闸瓦压力
计算传动效率
制动缸空气压力
换算闸瓦压力
列车制动力计算
电制动力
列车制动距离计算
制动黏着系数
5电力机车牵引力
机车牵引力
黏着系数及黏着牵引力
最大起动牵引力、持续速度及持续牵引力5.4牵引力的特殊规定
6内燃机车牵引力
机车牵引力
黏着系数及黏着牵引力
6.3最大起动牵引力、持续速度及持续牵引力6.4牵引力的特殊规定
6.5牵引力修正
......
7牵引重量计算和校验
TB/T1407.1-2018
TB/T1407.1—2018
7.1牵引重量计算
7.2牵引重量校验
8电力机车耗电量
8.1区段耗电量
8.2牵引运行耗电量
8.3电阻制动耗电量
8.4情行、空气制动及停站耗电量8.5出入段及途中调车作业耗电量8.6再生制动运行发电量
8.7单位耗电量
9内燃机车燃油消耗量
区段燃油消耗量
牵引运行燃油消耗量
.......
9.3柴油机空转燃油消耗量
电阻制动工况燃油消耗量
9.5出入段及途中调车作业燃油消耗量9.6单位燃油消耗量
10列车牵引计算方法
作用在列车上的单位合力
列车的加速度
列车运行时间和距离的计算
绘制速度和时间曲线的规则
绘制速度曲线的规定.
区间运行时间的取整
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
附录E（规范性附录）
附录F（规范性附录）
附录G（规范性附录）
附录H（规范性附录）
附录I（规范性附录）
附录J（规范性附录）
附录K（规范性附录）
附录L（规范性附录）
附录M（规范性附录）
有关物理量的名称、符号及计量单位表各型电力机车牵引计算主要数据表各型内燃机车牵引计算主要数据表车辆单位运行基本阻力数值表
各种闸瓦和闸片的换算摩擦系数数值表各型电力机车电制动特性曲线图各型内燃机车电制动特性曲线图各型电力机车牵引特性曲线图
各型内燃机车牵引特性曲线图
货物列车副风缸再充气时间曲线图各型电力机车用电有功电流曲线图各型交流传动电力机车再生制动发电电流曲线图速度曲线和时间曲线的绘图标记.
：125
TB/T1407《列车牵引计算》分为两个部分：—第1部分：机车牵引式列车；
一第2部分：动车组。
本部分为TB/T1407的第1部分。
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。TB/T1407.1-2018
本部分代替TB/T1407—1998《列车牵引计算规程》，与TB/T1407—1998相比主要技术内容变化如下：
-增加了SS34000、SS3B、SS4（改）、SS4B、SS6、SS6B、SS7C、SS7D、SS7E、SS9、SS9（改）、8K、HXD1、HXD1B、HXD1C、HXDID、HXD1F、HXD2、HXD2B、HXD2C、HXD2F、HXD3、HXD3A、HXD3B、HXD3C、HXD3CA、HXD3D、DF4D（货、客）、DF4D（准高速）、DF4DF、DF4E、DF8B、DF8B（高原）、DF10F、DF11G、DF11Z、NJ2、HXN3、HXN型机车的牵引系统参数、阻力公式及牵引计算相关内容（见3.1、5.1、6.1);下载标准就来标准下载网
一增加了粉末冶金闸瓦摩擦系数公式，调整了机车、货车高摩合成闸瓦和盘形制动合成闸片的摩擦系数公式（见第4章）；
一增加了有防滑装置的制动黏着系数（见第4章）：-增加了“作用在列车上的单位合力”“列车的加速度”及“列车运行时间和距离的计算”章节（见第10章）；
增加了各型内燃机车燃油消耗量、电阻制动燃油消耗量、电制动特性相关数据，列人“各型内燃机车牵引计算主要数据表”（见附录C)；-增加了交流传动电力机车再生制动发电量的计算公式和有关数据（见第8章、附录B）；一修改了列车在平直道上以最高速度运行时仍有的加速度取值（见第7章，1998年版的11.1.2);
一修改了直流传动电力机车耗电量计算公式（见第8章，1998年版的第6章）；一修改了机车、车辆换算闸瓦压力表，机车闸瓦压力表增加了等效为别种闸瓦换算压力的数据，便于和不同品种的车辆闸瓦压力合并计算（见第4章，1998年版的第3章）；一删除了电力机车耗电量及内燃机车燃油消耗量计算公式中的机车牵引力使用系数0.9（见1998年版的6.2、8.2）；
-删除了6K、DF、ND2、DFH3型机车的牵引系统参数及牵引计算相关内容（见1998年版的第5章~第8章、附录A~附录F、附录N、附录P)；-删除了K1及K2型制动缸空气压力（见1998年版的第3章）；删除了L3及GL3型制动缸空气压力（见1998年版的第3章）；删除了“蒸汽机车牵引力”一章（见1998年版的第9章）；删除了“蒸汽机车耗水量及耗煤量”一章（见1998年版的第10章）；删除了“各型机车供电电流曲线图”（见1998年版的附录D）；删除了“各型内燃机车燃油消耗量曲线图”（见1998年版的附录F）；删除了“各型内燃机车电阻制动燃油消耗量曲线图”（见1998年版的附录H）；删除了“各型内燃机车电阻制动特性数据汇总表”（见1998年版的附录Q）。H
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本部分由中国铁道科学研究院标准计量研究所归口。本部分主要起草单位：中国铁道科学研究院机车车辆研究所。本部分主要起草人：康熊、孙剑方、孟葳、张波、陆阳、李海燕、杨欣、孙增友、黄金、郭晓燕、高翔、马大炜、林晖、李杰波、肖锦龙、翟建平、周忠良。本部分历次版本发布情况：TB/T1407—1982、TB/T1407—1998。IV
列车牵引计算
第1部分：机车牵引式列车
TB/T1407.1-2018
本部分规定了列车牵引计算的基本要求、列车阻力、列车制动力和制动距离计算、电力机车牵引力、内燃机车牵引力、牵引重量计算和校验、电力机车耗电量、内燃机车燃油消耗量、列车牵引计算方法。本部分适用于标准轨距1435mm铁路机车牵引式列车的牵引计算。2
基本要求
符号及计量单位
所有参数均采用国家法定计量单位。计算中所用符号及计量单位见附录A。2.2物理量单位及取值规定
本部分所涉及的物理量单位及取值见表1。表1
区间距离
坡段长度
坡道坡度千分数
牵引力、阻力、制动力
本部分所涉及的物理量单位及取值单位
单位牵引力、单位阻力、单位制动力速度
加速度
机车计算重量、黏着重量
牵引重量
运行时间
制动空走时间
运行距、制动距离
电力机车区间耗电量
单位时间耗电量
万吨千米耗电量
内燃机车区间燃油消耗量
单位时间燃油消耗量
万吨千米燃油消耗量
kW·h/min
kW.h/(10°t+km)
kg/min
kg/(10°t.km)
取值规定
取至3位小数
取至个位
取至1位小数
取至1位小数
取至2位小数
取至1位小数
取至3位小数
取至个位
取整为10的整倍数
取至2位小数
取至1位小数
取至个位
取至1位小数
取至个位
取至个位
取至2位小数
取至1位小数
取至个位
取至2位小数
取至1位小数
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机车牵引力及电制动力取值基准牵引计算中的机车牵引力、电制动力，均按动轮半磨耗时的轮周牵引力、轮周制动力计算。3
列车阻力
1机车单位运行基本阻力
3.1.1电力机车
各型电力机车单位运行基本阻力w按公式（1）计算，各次项系数见表2。各型电力机车单位运行基本阻力值见附录B。
w=A+Bu+C2
SS1、SS3、SS4、SS4(改）
SS34000、SS3B、SS6、SS6B
SS7DSS7E
SS9、SS9（改）
8G、8K
各型电力机车单位运行基本阻力公式系数表机型
HXDI（轴重23t)、HXDI（轴重25t)、HXD1B、HXD1c（轴重23t)、HXD1c（轴重25t)、HXD2、HXD2B、HXD2c(轴重23t)、HXD2c（轴重25t)、HXD3（轴重23 t)、HXD3（轴重25t）、HXD3A（轴重25t）、HXD3B、HXD3C、HXD3CAHXDID、HXD3D
HXDIF（轴重27t）、HXD2F（轴重27t)、HXDIF（轴重30t）、HXD2F（轴重30t)3.1.2内燃机车
........)
0.000 401
各型内燃机车单位运行基本阻力w按公式（1）计算，各次项系数见表3。各型内燃机车单位运行基本阻力值见附录 C。
各型内燃机车单位运行基本阻力公式系数表机型
DF4（货、客）、DF4B（货、客）、DF4C（货）、DF4D（货、客）、DF4DF、DF4E、DF7D、DF10FDF8、DF8B、DFB（高原）
DF11、DF4D（准高速）
DF11G、DF11Z
3.2客车单位运行基本阻力
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客车单位运行基本阻力w%按公式（2）计算，各次项系数见表4。客车单位运行基本阻力值见附录D。
woi=A+Bv+Cu2
各型客车单位运行基本阻力公式系数表车型
120km/h速度等级
140km/h速度等级
160km/h速度等级（单层）
160km/h速度等级（双层）
3.3货车单位运行基本阻力
货车单位运行基本阻力w按公式（3）计算，各次项系数见表5。wo=A+B+Cu2
货车基本阻力公式适用于最高速度100km/h。罐车与其他货车混编时，按普通货车基本阻力公式计算。货车单位运行基本阻力值见附录D。A
表5各型货车单位运行基本阻力公式系数表车型
货车重车
油罐重车专列
货车空车
3.4机车车辆单位起动基本阻力
3.4.1机车单位起动基本阻力w,取5.0N/kN。3.4.2货车单位起动基本阻力w，取3.5N/kN。3.5机车车辆单位附加阻力
3.5.1单位坡道附加阻力
机车车辆的单位坡道附加阻力w等于坡道的坡度千分数i，见公式(4)。w,=i
上坡取正值，下坡取负值。
3.5.2单位曲线附加阻力
在圆曲线上运行的机车车辆，其单位曲线附加阻力w，按公式（5）计算。600
式中：
R——曲线半径，单位为米(m）。B
·（3)
0.000 675
单位曲线附加阻力w,可以用曲线折算坡度千分数i表示，的数值等于单位曲线附加阻力，见公式（6)。i=w,
3.5.3单位隧道附加阻力
机车车辆的单位隧道附加阻力w.，由试验确定。(6)
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单位隧道附加阻力w，可以用隧道折算坡度千分数i表示，的数值等于单位隧道附加阻力w，，见公式(7)。
3.5.4：单位加算附加阻力与加算坡度干分数(7)
机车车辆的单位坡道附加阻力w,、单位曲线附加阻力w,和单位隧道附加阻力w,合并在一起称为单位加算附加阻力w,,见公式（8）。w,=w,+w,+w,
机车车辆的单位加算附加阻力w,可以用加算坡度千分数i表示，i的数值等于单位加算附加阻力wj，见公式（9）。
i=w,=i+i+i
限制机车牵引重量的上坡道的加算坡度千分数，称为限制坡度千分数i。3.6牵引计算中的线路数据处理
3.6.1不考虑列车长度时，线路数据的处理(9)
在用图解法或分析法解算列车运行速度和运行时间等问题时，把列车视为一个质点，不考虑列车长度，将相邻的坡度相近的线路纵断面化简，计算出化简后的加算坡度千分数。a）化简坡度千分数计算方法：
1）化简坡度千分数诈按公式（10)计算。H,-H×1000
式中：
化简坡段的线路纵断面始、终点标高，单位为米（m）；化简坡段长度，单位为米（m），l，=li。2）化简坡段中每个实测坡段长度1，应符合公式（11)方可化简。2000
式中：
Ai=lin-il-
经验常数：
化简坡度千分数讠与化简地段中每个实测坡度千分数i的代数差的绝对值。（10）
（11)
3）车站到发线、动力限制坡度或需校验牵引重量的线路纵断面，不要与其他线路纵断面一起化简。
化简地段中的所有曲线，按公式（12)换算为曲线附加阻力折算坡度千分数。7.=600,4
（12)
式中：
曲线计算长度，单位为米（m）。牵引计算中的曲线计算长度等于线路数据库中的曲线总长减去圆曲线两端缓和曲线长度的1/2，按公式(13)计算。
l, = L, -
式中：
L一曲线总长度，单位为米（m）；-( +t,）
l、2——圆曲线两端的缓和曲线长度，单位为米（m）。曲线计算长度的规定也适用于牵引电算软件对线路数据的处理。4
（13)
TB/T1407.1-2018
c）化简地段的所有隧道附加阻力，按公式（14）换算为隧道附加阻力折算坡度千分数i：E(w,.l)
式中：
l。——隧道长度,单位为米（m）。d）化简后的加算坡度千分数按公式(15)计算：=i+i+i
加算坡度千分数按上、下行方向分别计算。3.6.2考虑列车长度时，线路数据的处理（14）
（15）
在列车牵引电算中，对线路数据的处理应考虑列车长度，对每一个计算步长，按列车长度所覆盖的地段，把列车单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力和单位隧道附加阻力一并换算为加算坡度千分数，见公式（16）。
式中：
[2()0+(
-列车长度，单位为米（m）；
-列车所覆盖的第i个坡道的坡度千分数；一一列车所覆盖的第i个坡道长度（未疆盖的部分计算长度除外），单位为米（m）；R
-列车所覆盖的第i个曲线的半径，单位为米（m）)；-列车所覆盖的第i个曲线的计算长度（未覆盖的部分长度除外），单位为米（m）；-列车所覆盖的第i个隧道的单位隧道附加阻力，单位为牛每千牛（N/kN）；一列车所覆盖的第i个隧道的长度（未覆盖的部分长度除外），单位为米（m）。l
4列车制动力和制动距离计算
4.1列车制动力计算方法
制动时，由闸瓦压力产生的列车制动力B，按下列方法之一计算：（16)
a）实算法。以列车中每种一块闸瓦实算压力K值之和与各该K值所对应的实算摩擦系数,的乘积总和来计算，见公式（17）。B=Z(PEK)
：（17）
b）换算法。为了不涉及摩擦系数与闸瓦压力的变化关系以简化计算，用列车中闸瓦的换算闸瓦压力之和ZK与该种闸瓦的换算摩擦系数Φ,乘积进行计算，见公式（18）。4.2实算摩擦系数
B=9·ZK
铸铁闸瓦的实算摩擦系数P按公式（19)计算。17+100
+0.001 2(120v。)
7K+10060+100
机车低摩合成闸瓦的实算摩擦系数?按公式（20)计算。K+500
4v+150
+0.0006(100-)
6K+50010v+150
机车高摩合成闸瓦的实算摩擦系数按公式（21)计算。K+2002u+150
4K+2003v+150
货车高摩合成闸瓦的实算摩擦系数k按公式（22)计算。（18)
·（19）
（20）
TB/T1407.1-2018
K+200.2u+150
Pk4=0.481
4K+2003+150
粉末冶金闸瓦的实算摩擦系数按公式(23)计算。K+130
6K+130
合成闸片的实算摩擦系数按公式（24）计算。K+200
20+150
3v+150
4K+200
4.3换算廉擦系数
·（23）
4.3.1铸铁闸瓦和机车低摩合成闸瓦的换算摩擦系数，按每块闸瓦的实算闸瓦压力等于25kN计算。铸铁闸瓦换算摩擦系数P按公式(25)计算。17v+100
+0.0012(120-）
260v+100
机车低摩合成闸瓦换算摩擦系数按公式（26）计算。P=0.202
4v+150
10v+150
+0.000 6(100 -v)
·（25）
4.3.2机车高摩合成闸瓦和货车高摩合成闸瓦的换算摩擦系数，按每块闸瓦的实算闸瓦压力等于20kN计算。
机车高摩合成闸瓦换算摩擦系数按公式(27)计算。20+150
3v+150
货车高摩合成闸瓦的换算摩擦系数P按公式（28）计算。P=0.378
2v+150
3v+150
..·(27)
·(28)
4.3.3粉末冶金闸瓦的换算摩擦系数Φ,按每块闸瓦的实算闸瓦压力等于21.5kN计算，见公式(29)。2v+40
中=0.395
（29）
4.3.4盘形制动合成闸片的换算摩擦系数按每块闸片的实算闸片压力K'等于21kN折算到车轮踏面的K值计算，见公式（30）。2u+150
3u+150
各种闸瓦和闸片的换算摩擦系数值见附录E。4.4实算闸瓦压力
机车车辆踏面制动每块闸瓦的实算闸瓦压力K，按公式（31)计算。Id.·P..m.* n,/n·10-
盘形制动的实算闸片压力K，按公式（32）计算。K'-d·p.**n.·10-
从制动盘上折算到车轮踏面的实算闸片压力K，按公式（33）计算。.K'
4.5计算传动效率
计算闸瓦压力时，基础制动装置计算传动效率n,取值如下：a）机车及客车闸瓦制动取0.85；6
：（30)
·（31)
（32)
·（33）
b）盘形制动取0.90；
货车闸瓦制动取0.90。
4.6制动缸空气压力
运用中的列车施行紧急制动时，制动缸空气压力P,见表6。表6紧急制动时制动缸空气压力
制动机类型
120型
103型
机车分配阀
4.7换算闸瓦压力
104型
重车位
空车位
重车位
空车位
重车位
空车位
其他车型
不同材质闸瓦的换算闸瓦压力K,计算方法如下：铸铁闸瓦换算闸瓦压力K，按公式（34)计算。Kl=2.204
7K+100
机车低摩合成闸瓦换算闸瓦压力K按公式（35)计算。Kh2=1.238
6K+500
TB/T1407.1-2018
单位为千帕
列车管定压
（34)
：（35)
货车高摩合成闸瓦和机车高摩合成闸瓦换算闸瓦压力K按公式（36）计算。Kh3=1.273
4K+200
粉末冶金闸瓦换算闸瓦压力K按公式(37)计算。d)
6K+130
盘形制动合成闸片折算到车轮踏面的换算闸瓦压力Ks按公式（38计算。K+200
4K+200
机车、车辆紧急制动换算闸瓦压力见表7、表8。表7
机车每台紧急制动换算闸瓦压力闸瓦类别
铸铁闸瓦
铸铁闸瓦
换算闸瓦压力
（36)
·（37)
.............(38)
单位为千牛
等效为别种闻瓦
换算压力
（310）
（265)
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