摘 要 铁路运输一直以来在我国交通系统中扮演着十分重要的角色，承载着出行旅游、商品物流以及贸易往来等各方面的活动。随着石油煤炭资源的逐渐减少，能源消耗已经成为了各国普遍关注的问题，铁路运输面临着日益严峻的挑战，如何改善并提高机车牵引动力，从而减少资源消耗，增强铁路运输的经济效益是铁路运输今后发展的方向。本文简要介绍了铁路机车牵引动力的发展历程，总结其中的经验规律，并对今后的发展方向提出一些建议。

关键词 铁路运输；机车；牵引动力

中图分类号：U260 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）01-0006-01

从当前形势来看，我国铁路承担着全国客运货运总量的60%-70%，是交通运输行业的中心枢纽，关系到出行旅游、商品物流以及贸易往来等各项活动。随着经济地快速发展，特别是电子商务的崛起以及快递物流蓬勃发展，这不仅给铁路运输带了难得的机遇，而且也让铁路运输面临着十分严峻的挑战。如何提高铁路机车的牵引动力，增加铁路运输效率，减少铁路运营成本是铁路运输行业目前乃至今后很长一段时间的工作方向。

1 我国铁路机车牵引动力的发展历程

我国铁路机车经过了几十年的发展，其牵引动力也已经发生了天翻地覆的变化，从最原始的蒸汽动力机车发展至内燃动力机车，最后到目前的电力机车，一步步地改善和发展足以见证我国铁路机车的发展历程。

1）蒸汽动力机车。

蒸汽机车是把燃料的化学能变成热能，再利用蒸汽机将热能转化成机械能，从而使机车获取牵引动力[1]。我国自建国以来便开始生产蒸汽机车，高峰时期年产量能够达到800台，在社会主义建设初期，蒸汽动力机车一直肩负着铁路运输的主要责任，时至今日，蒸汽动力牵引的机车在铁路运输中已然销声匿迹，被时代所淘汰。蒸汽机车最大的缺陷就是机车热效率极低，一般在6%左右，导致牵引能力不够，运输量小，虽然很多厂家多年来也对蒸汽机车进行了大量的技术改造和科研攻关，机车总效率能够达到9%左右，但是蒸汽机车能源浪费严重，运输效率极低，其迟早会被其他优良性能的机车所取代，另外，蒸汽机车主要用煤炭作为燃料，在燃烧过程中产生大量的二氧化硫等气体污染物，破坏大气环境。因此，蒸汽机车无论从能源、效率还是环境方面来讲都无法满足现代社会的需求，注定会被内燃机车和电力机车淘汰。

2）内燃动力机车。

内燃机车的工作原理是燃料在气缸内燃烧产生大量的气体，气体推动活塞做功将能量传输至曲轴，再通过传动装置将曲轴转动的能力转换为机车的牵引动力[2]。内燃动力机车在我国发展历史悠久，自1958年起，我国先后推出了十几辆东风型号机车，通过几十年的发展与变迁，目前我国的内燃机车同以前相比有了很大程度地提高，具体表现在内燃机效率、运行稳定性以及运行速度方面；于此同时，很多内燃机车加载了电阻制动和故障诊断系统，大大地保障了机车运行的安全性，提高了机车突发故障排除能力，这些优良性能系统的成功研发是我国步入铁路运输现代化的重要标志，开创了我国铁路机车发展的新纪元。

3）电力机车。

电力机车是指从外界获取电力能源，再传送至电动机从而驱动电车前行，其能源供给往往由铁路供电系统的接触网或第三轨，是一种非自带能源的机车。电力机车相对于蒸汽机车和内燃机车有着特别良好的性能，1961年我国开通了第一条电气化铁路，经过几十年的发展与努力，电力牵引发展迅速，目前我国已经开发研制出韶山牌系列机车4000多辆，承担着我国约70%的铁路客货运输量，基本上实现了繁忙干线电气化的目标，特别是各大城市的动车组开通之后，电力机车为我国广大人民群众的出行带来前所未有的便捷和迅速。

2 铁路机车牵引动力今后的发展与创新

在科技进步和铁路运输需求的直接推动下，传统的牵引动力方式已不能适应铁路今后的发展，因此，如何提高并完善机车牵引动力技术是今后铁路运输发展的首要方向。

1）确保机车行走安全。

高速和重载是铁路运输系统最为突出的特点，是其区别于航空、公路和水运系统的标志之一，如何在高速重载的前提下确保机车行走安全就成为牵引动力技术发展中不得不面对的现实问题。一切牵引动力技术的改进和发展都要建立在安全的基础之上，否则就无法投入使用，一旦违规，必然会发生安全事故。例如2011年甬温线发生特大铁路交通事故，造成40人死亡、172人受伤，很大程度上就是因为铁路系统一再提速，仅考虑机车牵引技术的不断提高和改进，从而忽视了制动技术的发展，最终造成了7·23特大事故的发生。铁路机车牵引动力在发展的过程中应当合理规划、适度发展而不是过度超前，并且机车最高速度目标值一定要谨慎确定，务必保证行车安全。

2）加强计算机网络控制。

现代高速动车组合和重载货运列车中广泛采用了计算机网路及控制技术，使得控制性能和精度都有大幅度提高，机车上的相关设备可以通过网络相互连接起来组成一个有机的整体，形成控制、诊断和监控的技术平台，从而实现机车系统化、信息化和智能化。例如在日本，调度中心的乘务指导者和检修基地甚至可以实时调用某一列正在运行中的高速列车司机台上显示的信息界面，极大地方便了司乘人员的现场指导和事后的分析工作。

3）研究交流电动机调速控制。

交流传动机车相对于传统的交直传动和直流传动有着十分优越的性能，目前国际上的主流形式是异步交流牵引电动机调速系统，该系统采用矢量控制、直接力矩等先进技术，另外，该系统采用大规模集成电路的高速运算芯片DSP等专用芯片，使得三相交流传动系统在控制特性、抗干扰能力以及调节特性方面得到进一步的提升和完善，有利于机车安全稳定地运行。因此，我国应当提高交流传动技术的系统设计和集成，不断完善交流电动机调速控制技术，这将是我国机车今后发展和创新的趋势。

总而言之，我国铁路机车牵引动力经历了很长一段时间的发展，总结了其中的规律经验，也为我国研究开发新一代机车提供了有力的理论和实践基础，然而我国在机车牵引动力方面和西方先进国家之间还存在着较大的差距，因此我们需要对机车牵引动力不断改进创新，力争达到国际先进水平。

参考文献

[1]崔增光.论新形势下铁路的牵引动力改革[A].河南铁道学会2007年学术活动月[C].2007（11）.

[2]韩才元.中国铁路内燃机车发展50年[J].内燃机车，2008（09）.