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铁路供电铁路供电系统分为2部分：①为提供铁路行车�提供�电源的牵引供电系统;②承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电任务（本文简称铁路供电系统），包括信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷，其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。本文结合兰州铁路局嘉峪关水电段配电调度自动化系统的实施和应用，讨论了铁路供电系统对配电自动化功能要求，并提出实际应用方案。��1 铁路供电系统的特点� 铁路供电系统由于应用的特殊性，在系统构成和功能上都有一些有别于电力系统的特点，主要体现在3个方面：� （1） 电压等级低，变（配）电所结构单一。从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以铁路供电系统中绝大多数为10�kV配电所和35�kV变电所，这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求，只有在极个别的地方，存在有110�kV的变电所，但数量很少。 由于功能要求、应用范围基本相同，所以铁路供电系统中的变（配）电所构成基本相同，功配置也变化不大。根据铁路变（配）电所结构与功能标准化的特点，在进行铁路供电系统配网自动化设计时，可以将变（配）电所的功能作为一个标准实现方式统一考虑。� （2） 系统接线形式简单。铁路供电系统的接线就像铁路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变（配）电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式。连接线有二 种：一种是自闭线，还有一种是贯通线，实际系统中，可能二种连接线都有，也可能只有二者之一。连接线除了实现相邻所之间的电气连接外，还为铁路供电最重要的负荷（自动闭塞信号）提供电源，其接线形式如图1所示。�图1 铁路供电系统图�(3) 供电可靠性要求高。铁路供电系统虽然电压等级低，接线方式简单，但对供电可靠性的要求却很高，从理论而言，其负荷（自动闭塞信号）的供电中断时间不能超过150�ms，否则，将会导致所有供电区间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运输。� 由于上述供电的重要性，在应用配电自动化技术之前，铁路供电系统已经采取了多种方法来保证供电的可靠性。 通过采用双电源供电和安装备用电源自动投入装置来保证电源的供电可靠性。相邻配电所之间的连接线尽可能实现自闭线和贯通线二种连接方式，从一次设备的角度提高连接的可靠性。在相邻配电所的贯通线路保护装置与自闭线路保护装置增加失压自投保护功能，在连接线因为主供所不能供电而失电时，自动投入相临备用所线路开关，迅速恢复供电。� 虽然铁路供电系统采取了诸多措施来保证供电的可靠性，但是由于这些措施都是局限于配电所范围内的，所以对于其最重要的贯通线或自闭线出现永久性故障时没有任何隔离、定位和恢复措施，必然导致贯通线或自闭线失电，影响系统可靠性。同时，铁路供电系统的特点决定了其远离城市，检修费时费力，没有准确的故障定位也给检修工作带来很大困难。配电自动化技术为上述问题带来了根本的解决方案。2 配电自动化的实现方式� 分布控制方式� 分布控制方式是指配电自动化终端（FTU）具有自动故障判断与隔离能力，通过互相之间的配合，也具备了网络重构能力，整个过程不需要主站的参与。主要有电压时间型和电流计数型，都是由FTU结合开关构成具有重合功能的分段器。 由于原理上的限制，此种方式不可避免地存在以下缺陷：� （1） 故障处理与供电恢复速度慢，对系统和用户冲击大。 �� （2） 需要改变变电站出线保护定值和重合闸动作方式。� （3） 分段越多，相互之间配合越困难，动作缺乏选择性。� 所以，在铁路供电系统这种对供电可靠性要求比较高的供电方式下不宜选择这种方式。� 集中控制方式� 集中控制方式下，由现场FTU将采集到的故障信息上送主站，由主站的应用模块经计算后，得出故障隔离与恢复方案，再下达给FTU执行。一般分为3个层次：① 配电终端层完成故障的检测和信息上送；② 配电子站完成本区域的故障处理和控制；③ 主站完成全网的管理与优化。� 这种方式对通信系统的可靠性和速率要求较高，因为在其故障处理过程中需要高速传递故障信息和控制指令。集中控制方式是以功能强大的主站系统为中心建立和实施的，专用的高级应用模块可以处理应对复杂的网络结构和故障情况（如多重故障）。铁路供电系统是以水电段为基础单位运行的，所以配电自动化系统也应以水电段为单位建立和实施。由于铁路供电系统结构固定，模式统一，运行管理完全由水电段调度室完成，所以从功能完成和节约投资方面考虑，可以建立简化的集中控制式配电自动化系统，在简化系统中，省略配电子站功能，由主站直接完成全网的配电自动化应用功能。�3 嘉峪关水电段配电调度自动化系统的设计与构成 嘉峪关水电段配电调度自动化系统作为兰州铁路局试点项目，完成了由嘉峪关调度配电主站，清水、酒泉二个35kV变电所和红山堡、上河清两个智能一体化负荷开关构成的配电自动化系统。� 系统设计与构成� 调度配电主站硬件系统由服务器/调度员工作站、前置机、通讯柜组成，考虑初期系统规模，服务器和调度员工作站共用一台机器，但设置为双机冗余系统，2台机器运行于热备用方式。软件为CSDA2000配电自动化系统，为开放的可扩充跨操作系统的系统平台，集成了传统SCADA系统的全部功能，同时将SCADA/DMS/GIS统一设计，采用统一的数据模型、实时数据库平台，真正实现了一体化，并且贯彻系统结构分层、功能分层的思想。配电自动化的FA功能由CSDA2000系统中的配网高级应用软件（PAS）模块完成，PAS由若干模块化应用软件构成，分别完成网络的运行控制、安全性分析和经济性分析三大块功能。根据铁路供电系统的特点，在本次工程中对PAS的功能做了适当的简化，实际应用了网络拓扑、故障分析、故障检测、隔离与恢复等功能模块。� 清水变电所在此次工程中进行了综合自动化改造，酒泉变电所安装了集中式RTU，根据整个系统的配电功能要求，RTU的基础单元由配电测控终端CSF102构成，同时所有保护信息通过远动系统上送主站。� 智能化一体开关由开关本体和智能控制器CSF100构成，智能控制器作为核心，主要实现的功能是实现传统“三遥”、配电网故障信息采集处理、通信、开关在线监测等功能。作为配电自动化系统的基础设备，智能化一体开关能够迅速准确的监测故障信息并上报主站，并接受主站命令，执行开关分、合操作，隔离故障和恢复供电。� 通信系统设计� 铁路供电系统本身没有任何通信设施，必须使用铁路系统的公共通信系统来传输数据，由于此通信网络服务于铁路的所用部门，所以受现场环境制约比较大，有时可能通信条件不能达到比较理想的状况，这时就必须采取灵活的措施。� 在本工程中，智能化一体开关的数据必须通过酒泉变电所上送主站，由于其他设备的原因，主站与酒泉变电配电所的通信协议只能采用部颁CDT规约。为了解决数据共同传送和规约转换问题，在酒泉变电所中设置了功能强大的通信处理机CSE200，实现了上行数据的汇总、下行数据的分流、以及IEC870-5-101到CDT规约的双向转换。��这只是在铁路局部供电系统中遇到的部分通信问题，由于铁路供电系统自动化技术远落后于电力系统，所以通信系统中关于供电系统自动化部分的建设也不够完善，在保证配电自动化系统功能完善的前提下，应用于铁路供电的配电自动化系统需要具备完善的通信系统设计和灵活的配置才能较好的满足铁路供电系统的应用。� 故障试验� 为了验证整个配电自动化系统的功能，本次工程进行了完整的故障试验，试验方案如图2所示。试验结果显示：当系统发生故障后，贯通线路保护速断动作，重合失败，保护信息上报主站，启动故障处理模块(SRS)，主站立即召唤FTU故障信息，根据故障信息判断故障发生于F2与F3之间，立即进行故障处理，跳F2、F3，合C1、C4，准确完成故障处理。整个过程在3�min内完 成，与过去数小时恢复供电相比，意义不言而喻。 图2 故障隔离恢复试验�4 结束语� 铁路供电系统可以看作是电力供电系统的一种简化形式，除个别特殊的保护功能外，其他要求完全一致，所以电力系统中的成熟、先进技术完全能够在铁路供电系统中应用。当前铁路供电系统的自动化水平远远落后于电力系统，采取电力系统的成熟经验和技术，加快铁路供电系统的自动化改造，不仅能够大大改进铁路供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个铁路系统的运行大有益处。 铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 （一）传导瞬变和高频干扰 1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。 （二）场的干扰 1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 （三）对通信线路的干扰 1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 （四）继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 （一）屏蔽措施 1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。二）系统接地设计 1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 （三）采取良好的隔离措施 1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 （四）滤波器的设计 1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。 （五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。 （六）数据采集抗干扰设计 1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 （七）过程通道抗干扰设计 （八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。 （九）控制状态位的干扰设计 （十）程序运行失常的抗干扰设计 （十一）单片机软件的抗干扰设计 （十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 （十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境 （十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。
铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源很多,耗资也很大。随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡,84人重伤,直接经济损失约2亿马克。与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。1铁路钢轨的磨耗据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30%的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨损带来的损失很大。钢轨损伤的形态铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见图1)。钢轨的年消耗量据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~80万t/年。据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤量的80%以上,即40亿元左右。2机车车辆车轮的磨损车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。车轮损伤的形态据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、内部缺陷应力集中等。车轮的消耗目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指磨损后车轮的维修和更换以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费用约为31·55亿元。在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换,该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近5·8亿元。制动闸瓦的消耗在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次,DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万3降低轮轨磨耗的技术措施我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或间接地节约能源。”针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降低消耗,取得显著的经济效益。采用淬火钢轨与维护钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很大的。采用磨耗型车轮踏面车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过这些标准,就会危及行车安全。早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车轮相比,轮缘减磨可达30%~70%.一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效果(参见表5)。表5上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。采用径向转向架传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲线时的运行示意图见图3。再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘的磨耗情况。戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮缘磨耗仅为16%。【下转第8页】【上接第4页】资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而言,轮缘磨耗至少降低了45%。大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨耗下降了74%。据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每台机车每年可节约费用5·8万元。安装轮轨润滑装置润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和阻力,降低机车能耗。”以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万km,车轮寿命由30万km延长至80万km。除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分可观。4结语综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此提出以下建议。(1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当高度重视,并采取相应的对策。(2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应用等。(3)在今后的技术引进或产品自主创新的研发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。
城市轨道交通具有安全、准时、快捷、舒适、环保等优点，已成为解决城市交通问题的根本途径。这是我为大家整理的城市轨道交通工程技术论文，仅供参考!
浅谈城市轨道交通工程技术
摘 要：本文作者结合多年工作和理论研究经验，主要就城市轨道交通工程技术进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所助益。
关键词：城市轨道交通;基本类型;建设现状;发展趋势
前言
城市轨道交通具有安全、准时、快捷、舒适、环保等优点，已成为解决城市交通问题的根本途径。经过近二十年的发展，我国城市轨道交通的研究已从建设的必要性、重要性转向技术与管理等具体领域，工程建设也已进入到网络化、区域化与制式多样化的新阶段。因此，有必要对城市轨道交通工程建设的发展趋势和管理予以足够的关注和重视。下面本人结合多年工作和理论研究经验，主要就城市轨道交通的定义、建设现状以及发展趋势和管理等方面浅谈几点看法，仅供同行参考。
1 城市轨道交通概述
城市轨道交通的定义
(1)城市轨道交通是指具有固定线路，铺设固定轨道，配备运输车辆及服务设施等的公共交通设施。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。
(2)“城市轨道交通”是一个包含范围较大的概念，在国际上没有统一的定义。一般而言，广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统(有别于道路交通)，主要为城市内(有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围)公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。
城市轨道交通的作用
⑴城市轨道交通是城市公共交通的主干线，客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。建成运营后，将直接关系到城市居民的出行、工作、购物和生活。
⑵城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，是解决“城市病”的一把金钥匙，对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。
⑶城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施，对城市的全局和发展模式将产生深远的影响。
城市轨道交通的类型
城市轨道交通种类繁多，技术指标差异较大，世界各国标准不一，尚无十分统一的分类标准。一般按运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为：有轨电车、地下铁道、轻轨道交通、市郊铁路、单轨道交通、新交通系统、磁悬浮交通七类，在此就不一一介绍了。
2 我国城市轨道交通工程建设现状
近20年来，国内北京、上海、广州等城市的城市轨道交通工程建设规模和技术水平有了较大的进展。近二十年的城市轨道交通建设实践证明，国内在工程建设的许多技术上并不落后。例如：明挖法、盾构法等技术已达到了国际先进水平，大跨度暗挖法隧道施工技术接近了国际领先水平。
在城市轨道交通机械化施工方面与国际先进水平有一定差距。目前，国内城市轨道交通建设所使用的盾构隧道掘进机主要靠进口。
在城市轨道交通专用系统设备方面，诸如：通信、信号、AFC等自动控制系统技术水平与国际相比有一定差距。
在城市轨道交通的技术水平上与发达国家相比存在差距。主要表现在系统集成能力不强，缺乏具有对工程项目管理、设计、咨询、施工、运营进行全过程管理的专业化公司。
在运营管理方面与发达国家相比有较大的差距。主要表现在我国人工较多，自动化、信息化水平较低。正线每公里运营管理人员接近先进国家的两倍。
在城市轨道交通技术创新上国内存在明显不足，尤其在新型交通系统研究与开发方面。
3 城市轨道交通建设的发展趋势
城市轨道交通建设统筹化
目前，国内交通枢纽存在的最严重问题就是乘客换乘不方便，一个主要原因就是技术与管理方面缺乏统筹规划和统一设计。目前，国内一些城市已开展了城市轨道交通线网系统技术标准与方案、车辆段与停车场、主变电站、联络线等综合规划方面的专项研究。
城市轨道交通建设的区域延伸化
目前，国内一些城市在开展中心城区城市轨道交通建设的同时，已着手开展市域城市轨道交通线网规划的编制工作，个别城市已启动了市域城市轨道交通建设。
城市轨道交通工程技术装备国产化
城市轨道交通工程投资规模巨大，而国产化是降低工程投资的重要途径。目前，国内城市轨道交通制造企业通过与国际企业合作进行产品开发与生产，使得企业的核心竞争力得到提高，也降低了城市轨道交通工程的建设成本。然而，国内更应重视对引进技术的消化、吸收和提高，做到自主研发并真正实现国产化，逐步开发研制关键零部件及易损易耗备品，在保证设备的正常运行的条件下，大幅度降低工程成本。
城市轨道交通技术的信息智能化
智能化城市轨道交通系统是高新自动控制技术在城市轨道交通领域的综合体现，它是充分利用信息传输和自动化处理技术，在提高现有交通设施利用率方面发挥着极为重要的作用。目前，国内城市轨道交通机电设备系统技术标准较高，但整体集成水平不高。因此，国内应该开展城市轨道交通安全保障体系研究，综合研制具有高度智能化、集成化的快速事故防范预警系统和安全疏散、救援系统。
城市轨道交通建设的环保节能化
城市轨道交通建设的发展必须重视协调生态建设和资源综合利用等重大问题。建设生态城市对城市轨道交通的有关设施(如风井、出入口、冷却塔等)提出了更高的环境要求。为使城市轨道交通与周围环境融为一体，城市轨道交通应当加强环保与节能研究，技术装备与管理过程中应当协调好安全、环保、节能、低维护之间的关系。此外，在建设集约型社会的要求下，如何节省建设投资及运营成本，也是一项非常重要的任务。
4 城市轨道交通工程建设发展的管理策略
加强宏观领导和管理，成立国家级领导与协调机构，会同规划、技术与运营等部门，协调城市轨道交通发展中的重大技术问题，在引进、消化和吸收国外先进经验的基础上，制定城市轨道交通系统的发展规划及实施计划，明确城市轨道交通发展战略的相关产业政策、技术政策和建设标准，并在适当时机制定相关法规，加强对城市轨道交通建设行业的监督管理和组织协调，促进城市轨道交通建设快速、有序、健康的发展。
加强技术研发，提高产业水平。开展城市快速轨道交通系统成套技术研究，提升我国城市轨道交通的整体技术水平，完成行业技术跨越，打破国外的技术垄断，促进产业发展。城市轨道交通管理部门、研发机构与运营商应就技术开发项目的立项、筹资、研发、鉴定、知识产权管理等密切合作并达成一致性意见，以促进技术开发项目管理有序、高效开展。
促进技术整合并加强协同管理。技术整合是技术创新活动的一种形式，是城市轨道交通发展过程中解决技术创新问题的一种快速有效途径。它是通过系统集成的方法评估、选择适宜的新技术，并将新技术与城市轨道交通现有技术有机地融合在一起，从而推出新产品和新工艺的一种创新方法。技术整合的过程管理注重新旧技术的相融，其核心就是合作各方的协同管理。
加强技术联盟的管理。技术联盟是通过共同的研究开发信念，将联盟内研发人员紧密联系起来。它已成为新技术、新产品研发的最新方式。随着国际化进程的发展，为了完成城市轨道交通中一些高投入的技术研究开发项目，有必要开展国内城市、国外机构或企业联合一起组建技术联盟进行技术研发。
5 结束语
综上所述，城市轨道交通建设应朝着统筹化、区域化、国产化的方向发展，并逐渐建立起信息化的建设管理系统和智能化的运营管理控制系统，从而把国内城市轨道交通工程建设成一种安全、准时、便捷、环保、节能、低维护的新型骨干交通方式。
城市轨道交通工程无缝线路铺设技术的分析
【摘 要】无缝线路不仅是提升轨道结构技术的重要条件，还是高速、重载轨道结构的最优越选择。超长无缝线路铺设的加速扩大，可以将缓冲区进行最大限度降低，甚至于取消。这种情况下对固定区延长十分有利，并能充分发挥无缝线路的优越性，这也是城市轨道交通工程技术发展的必然趋势。本文主要对城市轨道交通工程无缝线路铺设的要求、方式选择及施工工艺进行了分析与研究，以期为城市轨道交通工程事业的发展提供一份力量。
【关键词】城市轨道交通工程 无缝线路 铺设技术 要求 施工工艺 方式选择 长钢轨
无缝线路是指将诸多标准长度钢轨焊接成一定长度的轨条，并在轨枕上铺设的线路。与一般线路相比，无缝线路的优势主要集中在接缝少、列车冲击振动小、运行稳定及舒适等，同时在轨道养护维修成本中起到降低的作用。现阶段无缝线路已经成为轨道结构发展的趋势，是现代化铁路发展的重要方向。自无缝线路铺设后，我国在理论研究、设计、焊接等多个方面都得到了极大的进步。在无缝线路稳定性探究中，通过钢轨厂焊能力的提升与移动式气压焊在大修中的应用，对铝热焊剂质量进行有效改善，并规范了铝热焊工艺，为长钢轨焊接铺设技术的发展提供了可靠的保障。
1无缝线路铺设的要求
确定长轨条长度
选择轨道铺设技术，必须严格遵循设计规定，充分考虑铁路运输能力、通过能力及承受能力等，并对设计的最高速度、运行速度等进行确定。200米为长轨条最小长度。在自动闭塞设置区段，无缝线路长轨条设计长度为闭塞区间2信号机轨端绝缘之间的距离，根据以下公式计算设计长度：
其中公式表示：
每段无缝线路长轨条设计长度由L长表示
自动闭塞区间2信号机轨端绝缘之间距离由L绝表示
长轨条前端缓冲区长度由L前缓表示
长轨条后端缓冲区长度由L后缓表示
在部分紧张运能区段，为施工无法提供较长的封锁时间时，必须严格遵循施工条件与封锁能力，对长轨条长度进行合理确定。在几个曲线连续的区段，铺设中往往存在2股钢轨长度差导致卡车情况的出现，进而造成封锁时间延误等问题，此时可将长轨条长度减短。
无缝线路对轨道部件的要求
(1)钢轨接头。遵循设计要求，无缝线路钢轨接头应进行轨缝预留，选用级高强度螺栓作为夹板螺栓，并遵循相关要求进行稳固。选用高弹性胶垫作为接头前后6根轨枕材料。捣固钢轨接头工作应在铺设前进行，选用胶接绝缘钢轨接头作为绝缘接头。
(2)轨枕扣件。选用混凝土枕作为无缝线路施工材料(明桥除外)。在铺设后必须对扣件进行适当调整，确保其紧密性。在扣件位置调正过程中，必须将钢轨原始弯曲消除，选用K型分开式扣件作为木桥枕。
(3)道床。道喳填补作业应在铺设道床前进行，并根据设计规定对道床断面进行处理，夯实喳肩。
2 城市轨道交通工程无缝线路铺设技术的选择
连入法铺设
选用连入法作为超长线路铺设方式时，应通过焊接法焊联长轨条始端和上次铺入的长轨条终端。换言之，在续铺始端，将换轨车龙门引入新旧钢轨，换轨车慢速前行，确保新轨落地后，就可以连入焊接始端，这个过程中，可以同时进行连入与焊接两项工作，并在换车边前行，在终端位置停止，同时利用临时联结器联结新铺入的长轨条终端和线路上的旧轨。一般选用小型气压焊与铝热焊进行连入焊接施工。
插入法
插入法一般在轨温不符合设计相关规定时使用。这种方式进行长轨条铺设时，可在不同轨温环境中进行铺设，一般遵循分段铺设的原则，将一根缓冲轨插入2单元长轨条内，确保轨温符合施工要求后，进行应力放散。随后拆掉缓冲轨，并将一段焊接轨插入长轨条有孔端，进行终焊施工。通常在温度较低的情况下进行终焊施工，选用拉伸法，进行应力放散施工。
3城市轨道交通工程无缝线路铺设的施工工序
钢轨装卸―运输―焊联―换轨―线路整修与旧轨回收等都是无缝线路铺设的重要的组成部分。选用“分段焊接、分段铺设、线上连焊、交叉放散”的方式进行城市轨道交通工程无缝线路铺设施工。
长轨运输作业
由负责人在长轨列车出发前确认锁定，对各项设备、装轨情况进行详细检查，确保在车辆限界以下，车钩则位于锁闭状况，避免重车自动开钩问题的出现。运输过程中应降低冲撞的次数，不能选用紧急制动。在列车长刚给上不允许人员站立。一般要将枕木垫加到安全挡之间，尽可能对长轨窜动距离降低。
长钢轨卸车
选用拖卸法进行长钢轨卸车作业。下达调度指令后，机车牵引长轨运输车向指定卸轨点进行运输，车上施工人员在线路指定位置设置地面拉轨轨卡，通过施工人员将另一端连挂到待卸轨卡上，随后以每小时1到2千米的速度由卸轨列车进行牵引施工，在2侧喳肩上将长轨卸除。
单元轨焊接与锁定焊接施工
单元轨焊接与锁定焊接施工作为城市轨道交通工程无缝线路施工的重要组成部分，只有规范其施工流程，才能提升整体焊接质量。其焊接主要分为以下几个方面：
首先，钢轨端面打磨。端面50厘米范围内钢轨表面杂物应在端面打磨前清理干净，如油污、水锈等。如焊机斜铁卡紧部位轨面污垢较为严重，也需要进行清理。焊端打磨后，其表面为较为光滑，锉刀在打磨施工中，必须具有较高清洁度，不能用手直触。为其最大粗糙允许值。打磨施工后必须对端面加以保护，确保其不被污染，端面完成后焊接工作必须在30分钟内进行。
其次，对轨迹安装。对2条待焊钢轨进行拨正，在与焊缝相距20米以外指派专人进行目测，确保其焊接的准确性。一般测量都会选用1米的直尺，顶面焊缝位置的拱度必须控制在毫米以下，不能出现向下凹陷的情况，应确保工作边缘的平整性。对齐2轨底角时，如存在偏差，应及时进行调整。 再次，点火、焊接。加热时间和定锻压力必须与施工要求相符合，确保表面温度在全压顶锻前在1350摄氏度与1450摄氏度之间。施工中如必须停止焊接施工，应确保顶锻量在6毫米以上，进而提升其压力。问题处理后，需再次进行焊接施工，当顶锻量在6毫米以下，必须将焊缝锯掉，重新进行焊接。
随后，推凸。装刀时间必须控制在10秒以内，当推凸压力在40Mpa以上时，必须将推凸作业停止，改为气割除瘤。正火施工应在焊缝表面温度下降到400摄氏度到500摄氏度之间进行，确保表面温度为850摄氏度与950摄氏度之间时，熄火空冷。
最后，打磨成型。不能有凹下情况出现在焊接缝位置，焊接缝相比相邻轨面高度差必须低于毫米。轨顶测量时，一般选用长度为1米的直尺，中间拱度控制在毫米以下。
长钢轨换铺施工
选用人工的方式进行长钢轨换铺施工。在龙口位置人口提前将每米60千克的短钢轨进行散布施工，在长轨条接头位置散布无眼夹板。在龙口位置开启砂轮片锯轨机与钻眼机械，新单位轨节始点位置可通过方尺进行确定。并将原有工具轨扣件拆除，在混凝土枕端设置工具轨条。选用人工的方式在槽内放置长钢轨，根据相隔3根轨枕进行1套扣件安装的规定，安排施工人员安装扣件。在线路2侧放置旧轨，并进行回收。换轨施工中，应防止旧轨将轨枕挂带起来。
道岔施工
充分的准备工作，是道岔施工的重要前提。将拼装平台设置在道岔铺设的基地上，按照道岔设计要求将每根岔枕的位置与岔枕的编号准确画在道岔拼装平台上，随后进行吊装作业，一般选用龙门吊进行施工，并进行临时固定。在道岔组装施工中，应对道岔所有关键点的位置、结构情况进行准确调整，确保其质量符合施工要求后，将道岔分成若干份。因宽度原因，导曲线与岔心部位，将产生导曲线内轨不能与岔枕结合的情况，这种情况的出现对汽车平板分段运输十分有利，随后进行检测，一般选用手推式轨道检测仪或钢轨检测仪等。
4 结语
综上所述，随着社会经济的不断发展，城市轨道交通工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，无缝线路轨道铺设施工作为城市轨道交通工程施工中的重要内容，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。施工中应对无缝线路轨道铺设的施工流程加以重视，才能确保城市轨道交通工程的质量。
参考文献：
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铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源很多,耗资也很大。随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡,84人重伤,直接经济损失约2亿马克。与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。1铁路钢轨的磨耗据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30%的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨损带来的损失很大。钢轨损伤的形态铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见图1)。钢轨的年消耗量据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~80万t/年。据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤量的80%以上,即40亿元左右。2机车车辆车轮的磨损车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。车轮损伤的形态据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、内部缺陷应力集中等。车轮的消耗目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指磨损后车轮的维修和更换以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费用约为31·55亿元。在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换,该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近5·8亿元。制动闸瓦的消耗在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次,DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万3降低轮轨磨耗的技术措施我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或间接地节约能源。”针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降低消耗,取得显著的经济效益。采用淬火钢轨与维护钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很大的。采用磨耗型车轮踏面车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过这些标准,就会危及行车安全。早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车轮相比,轮缘减磨可达30%~70%.一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效果(参见表5)。表5上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。采用径向转向架传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲线时的运行示意图见图3。再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘的磨耗情况。戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮缘磨耗仅为16%。【下转第8页】【上接第4页】资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而言,轮缘磨耗至少降低了45%。大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨耗下降了74%。据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每台机车每年可节约费用5·8万元。安装轮轨润滑装置润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和阻力,降低机车能耗。”以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万km,车轮寿命由30万km延长至80万km。除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分可观。4结语综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此提出以下建议。(1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当高度重视,并采取相应的对策。(2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应用等。(3)在今后的技术引进或产品自主创新的研发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。
求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一，求符合某种条件的动点的轨迹方程，实质就是利用题设中的已知条件，用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系。这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义、性质等基础知识的掌握，还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力，因此这类问题成为高考命题的热点，也是一大难点。下面我们就用一道例题，来感受分析不同方法的异同。【经典例题】由圆x²+y²=9外一点P(5,12)引圆的割线交圆于A、B两点，求弦AB的中点M的轨迹方程。【方法一：直接法】根据题设条件列出几何等式，从而求出曲线方程。 这里考虑在圆中有关弦中点的一些性质，圆心和弦中点垂直于弦，可得下面解法。【方法二：定义法】判断并确定轨迹的曲线类型，运用待定系数法求出曲线方程。 这里我们可以得出垂直关系，在解析几何中，“垂直意味着圆”，这是需要各位有效积累的。【方法三：交轨法】将问题转化为求两直线的交点轨迹问题。 在本题中，因为动点M可看作直线OM与PM的交点，而由于它们的垂直关系，从而获得解法。【方法四：点差法】设而不求，代点运算，这是点差法的精髓。通过中点公式联系起来，点差法通常是涉及弦中点问题的重要解题法宝。 根据共点的斜率相等，可求得轨迹方程。喜
圆锥曲线的光学 性质及其应用 历史上第一个考查圆锥曲线的是梅纳库莫斯（公元前375年—325年）；大约100年后，阿波罗尼奥更详尽、系统地研究了圆锥曲线。他们两位对圆锥曲线的研究是很实在的：考察不同倾斜角的平面截圆锥其切口所得到的曲线，也就是说如果切口与底面所夹的角小于母线与底面所夹的角，则切口呈现椭圆；若两角相等，则切口呈现抛物线；若前者大于后者，则切口呈现双曲线。并且，阿波罗尼奥还进一步研究了这些圆锥曲线的光学性质，比如椭圆，他发现如果把椭圆焦点F一侧做成镜面，并在F处放置光源，那么经过椭圆镜反射的光线全部通过另一个焦点F。热也和光一样发生反射，所以这时便会被烤焦，这也就是焦点名称的由来。据说这一发现是他在研究椭圆的作法（也就是现行教材中一开始介绍的作法）时得出的。 而圆锥曲线真正从后台走上前台，从学术的象牙塔中进入现实生活的世界里，应归功于德国天文学家开普勒（公元1571年—1630年），开普勒在长期的天文观察及对记录的数据分析中，发现了著名的“开普勒三定律”，其中第一条是：“行星在包含太阳的平面内运动，划出以太阳为焦点的椭圆”，就这样，梅纳库莫斯和阿波罗尼奥出于数学爱好而研究的曲线在近2000年之后于天文学的舞台上登场了。后来哈雷又利用圆锥曲线理论及计算方法准确地预测到哈雷彗星与地球最近点的时刻，1758年在哈雷逝世16年之后，哈雷彗星与地球如期而遇，这引起了全欧洲、乃至全世界的轰动，也进一步推动人们对圆锥曲线研究兴趣的提升。 圆锥曲线的光学性质有大致有三点，即椭圆的光学性质、双曲线的光学性质和抛物线的光学性质。 1：椭圆的光学性质：从椭圆的一个焦点发出的光线或声波在经过椭圆周上反射后，反射都经过椭圆的另一个焦点。（如图1所示） 在圆锥曲线的定义中的定点，之所以称作为焦点，是源于它们的光学上聚焦性质．设一个镜面的轴截面的廓线是椭圆，那么当你把一个射线源置于定点F1处，所有射线通过椭圆反射后，都会集中到另一个定点F2；反过来也是一样(见图7-78)．射线集中现象在光学上称为聚焦，因此自然称这两个定点F1,F2为焦点了．椭圆的这种光线特性，常被用来设计一些照明设备或聚热装置．例如在F1处放置一个热源，那么红外线也能聚焦于F2处，对F2处的物体加热． 图1 2：双曲线的光学性质：如果光源或声源放在双曲线的一个焦点F2处，光线或声波射到双曲线靠近F2的一支上，经过反射以后，就从另一个焦点F1处射出来一样。（如图2所示） 双曲线的光学性质同样也有聚焦性质，但它是反向虚聚焦，即置于双曲线一个焦点处的射线源，被双曲线反射后，其反射线的反向延长线，必定经过另一个焦点双曲线这种反向虚聚焦性质，在天文望远镜的设计等方面，也能找到实际应用 图2 3：抛物线的光学性质：从抛物线的焦点发出的光线或声波在经过抛物线周上反射后，反射光线平行于抛物线的对称轴。（如图3所示） 把抛物线看作为一个焦点在无穷远处的“椭圆”，椭圆从一个焦点处发出的射线，聚焦到另一个焦点的椭圆的光学特性，表现在抛物线上，形式就与椭圆大不相同了：设想射线源在位于无穷远处的那个焦点处，无穷远处出发的射线，经抛物线反射后，到达位于有限位置的另一个焦点，但无穷远处出发的射线，在处于有限位置的你看来，只能是平行于对称轴的射线束(例如太阳虽然离开地球很遥远，但毕竟还没有在无穷远处，就这样，我们都已经觉得太阳光线是平行的，而不是像灯泡那样是散射的光线．)因此平行于对称轴的射线经抛物线反射，必定聚焦于焦点(见图7-80)．反之把射线源置于抛物线的焦点(它在有限位置处)，经抛物线反射后，所有的射线也要聚到在无穷远处的那个焦点去，因此反射射线也只能是平行于对称轴的，即从焦点发出的射线，经抛物线反射后成为平行于对称轴的射线束． 抛物线这种聚焦特性，成为聚能装置或定向发射装置的最佳选择．例如探照灯、汽车大灯等反射镜面的纵剖线是抛物线，把光源置于它的焦点处，经镜面反射后能成为平行光束，使照射距离加大，并可通过转动抛物线的对称轴方向，控制照射方向．卫星通讯像碗一样的接收或发射天线，一般也是以抛物线绕对称轴旋转得到的，把接收器置于其焦点，抛物线的对称轴跟踪对准卫星，这样可以把卫星发射的微弱电磁波讯号射线，最大限度地集中到接收器上，保证接收效果；反之，把发射装置安装在焦点，把对称轴跟踪对准卫星，则可以使发射的电磁波讯号射线能平行地到达卫星的接收装置，同样保证接收效果．最常见的太阳能热水器，它也是以抛物线镜面聚集太阳光，以加热焦点处的贮水器的． 图3 这三个圆锥曲线的光学性质在生活中有着很广泛的应用。 一只小灯泡（图4）发出的光，会分散地射向各方，但把它装在手电筒（图5）里，经适当的调节，就能射出一束比较强的平行光，这是为什么呢？ 原因就是手电筒内，在小灯泡后面有一个反光镜，它的形状是抛物面，而它的作用就是能把由焦点发出的光线，以平行光（平行抛物面的轴）射出。探照灯（图6）也是利用这个原理做的。 （图4） （图5） （图6） 再根据光的可逆性，可以设计出用于加热水和食物的太阳灶（图7、图8）。在太阳灶上装有一个可旋转抛物面形的反光镜，当它的轴与太阳光线平行时，太阳光线经反射后集中于焦点处，这一点的温度就会很高。其他如聚光灯、雷达天线、卫星天线、射电望远镜等也都是利用抛物线的光学性质原理制成的。 （图7） （图8） 还有，电影放映机的聚光灯有一个反射镜，它的形状是旋转椭圆面。为了使片门（电影胶片通过的地方）处获得最强的光线，聚光灯泡与片门应分别对应于椭圆的两个焦点处，如下图所示： 由于水波、声波和光波都是波的一种形式，因此有很多类似的性质。如对水波遇到椭圆面、双曲线线面及抛物面的反射情况进行分析： 为了使在展览厅走动的游客们都能听清讲解员的解说，根据圆锥曲线的光学性质及声波的相关原理， 展览厅常设计为椭圆形。 圆锥曲线因其方程简单，线型多变美观，且 具有某些很好的力学性质，因此在建筑方面也不 乏应用；特别是流行于当前的大型薄壳顶棚建筑， 其纵剖线很多就是圆锥曲线． 圆锥曲线的光学性质即椭圆的光学性质、双曲线的光学性质和抛物线的光学性质，它在生活方面有着极其广泛的应用。我们应该不断深入了解和探索它的性质，利用它的性质为人类造福。科学永无止境！
摘要： 钢结构建筑本身具有自重轻、强度高、施工快等优点，与其他建筑工程相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。随着改革开放，我国的钢铁产量有了突飞猛进的发展，特别是1997年以后，我国的钢产量突破1亿吨，尽管我国是世界的钢铁产量的大国，但在钢铁应用上只占产量的3%左右。近几年随着国家经济建设的发展，特别是2008年奥运会场馆设施、首都钢铁公司的搬迁、同时十五期间我国将钢结构住宅作为重点推广的项目。为此，国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施，鼓励建筑工程采用钢结构形式，争取在2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%，使一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。
关键词：钢结构；钢结构特点；发展趋势
钢结构工程同其他结构工程相比，具有材料强度高、抗震性能好、工业化生产程度高、密闭性能好、安全更可靠的特点，决定了过去在一些高度或跨度较大的结构，荷载或吊车起重量很大的结构、有较大振动的结构、高温车间的结构、密封要求很高的结构、要求能活动或经常装拆的结构、桥梁结构中应用比较广。随着改革开放和经济发展，钢结构工程正从跨度大、多层或高层、耐热性等要求高的工业建筑足见向民用建筑发展。
1从我国钢材生产上看，越来越给钢结构建筑发展创造了非常好的物质基础。随着我国经济的发展，随着老钢厂的不断更新，新钢厂不断崛起，越来越多的钢铁基地为了适应市场的需要，成品钢材的品种越来越齐全，热轧H型钢、彩色钢板、冷弯型钢的生产能力大大提高，为钢结构发展创造了重要的条件。其他钢结构中型钢、及涂镀层钢板都有明显增长，产品质量有较大提高。耐火、耐候钢、超薄热轧H型钢等一批新型钢已开始在工程中应用，为钢结构发展创造了条件。
2从设计、施工、钢结构工业化生产看，越来越多的标志性钢结构建筑，已经足够证明我国的钢结构建筑无论从设计到施工，还是从设计到钢结构构件的工业化生产加工，专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高，一批有特色有实力的专业研究所、设计院、建筑施工单位、施工监理单位都在日臻成熟，专业性、技术性、规模化更加完善。
随着钢结构建筑的遍地开花，我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑，如：世界第三高度421米的上海金茂大厦，具有国际领先水平、高度279米的深圳赛格大厦，跨度1490米的润扬长江大桥，跨度550米的上海卢浦大桥，345米高的跨长江输电铁塔，以及首都国际机场，鸟巢国家体育中心，首钢钢结构厂房建筑群等等许多采用钢结构建筑体系的重要工程，标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。
3从钢结构应用范围看，我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住在发展。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。其实，我国钢结构住宅起步很晚，只是改革开放后，从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅，才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系——Bsis，并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房；1988年日本积水株式会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅（二层），建在同济新村中；90年代个别国外公司为推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公、住宅楼。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。
4钢结构作为绿色环保产品，与传统的混凝土结构相比较，具有自重轻、强度高、抗震性能好等优点。适合于活荷载占总荷载比例较小的结构，更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策，其综合经济效益越来越为各方投资者所认同，客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。也正是钢结构建筑的这些优点和实用性，引起了政府的高度重视和推广，并把钢结构住宅作为我国十五期间的重点推广项目。
5钢结构的发展趋势表明，我国发展钢结构存在着巨大的市场潜力和发展前景。这存在的'巨大市场潜力和发展前景及趋势，主要来源于：
（1）我国自1996年开始钢产量超过一亿吨，居世界首位。1998年投产的轧制H型钢系列给钢结构发展创造了良好的物质基础。
（2）高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用，都为发展钢结构工程创造了良好的技术条件。
（3）1997年11月建设部发布的《中国建筑技术政策》中，明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使我国长期以来实行的“合理用钢”政策转变为“鼓励用钢”政策。将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。
（4）钢结构行业将出现一批有特色有实力的专业设计院、研究所，年产量超过20万吨的大型钢结构制造厂，有几十家技术一流、设备先进的施工安装企业，上千家中小企业相互补充、协调发展，逐步形成较规范的竞争市场。
6发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路，这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。
随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来，钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。
“钢结构是环保住宅，钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所、新型的智能化小区等建筑物的需求十分旺盛。这将为钢结构的发展提供更多的机会，钢结构产业兴旺发展的新局面就在眼前。
现在我国钢结构研究已进入一个新阶段，有关规范和标准已出台，国内钢产量充足，为钢结构住宅的发展提供了较好的物质和技术基础。应及时把握其发展趋势，结合我国国情，积极借鉴并吸纳国外成熟技术，注意各专业间的相互配合，促进钢结构住宅产业化发展，相信我国钢结构住宅的发展前景是美好的。
首先，钢铁企业的安全生产是保证企业不断发展的必然要求。安全是企业之本。企业的不断发展壮大除了要依靠政府的支持，依靠先进的科学技术之外，最基本的还是要依靠广大职工来创造财富。从政治经济学的原理我们得知：职工作为劳动力的拥有者必须从企业中获得生存及健康的保障，才能将自己的劳动转化为企业的效益。企业的良好运营不仅依托雄厚的经济实力，更有赖于企业职工的安全生产。“千里之堤，溃于蚁穴”，如果企业中存在着某一方面哪怕是微乎其微的安全隐患，也会存在发生安全事故的可能性。一起安全事故的发生轻则给企业带来不必要的经济损失，重则会给企业带来灭顶之灾。所以，缺乏安全生产的企业就犹如无源之水，无本之木是不会获得进一步发展的。此外，钢铁企业的安全生产，可以使职工在相对安全的工作环境中从事生产作业，减少职工对自身安全的后顾之忧，全身心的投入到生产工作中，提高劳动生产率，为企业创造更多的效益使企业在竞争中不断的发展壮大。 其次，钢铁企业的安全生产是实现社会稳定的必然要求。在法治观念深入人心的时代，在我们这样一个讲法治的国度里，对人权的尊重和保护已日益完善，而人权中最基本的就是生存权。其它权利的享有和义务的设置只有在生存权得到保障的前提下才有意义。据统计2002年在全国范围内的21家钢铁企业中安全事故伤亡人数达到了1118人，其中死亡45人、重伤84人。而规模不同的钢铁企业几乎遍及全国，这区区21家钢铁企业的伤亡人数与整个钢铁行业的年度伤亡人数相比，也只是管中窥豹而已。如果在解决这些安全事故所带来的问题时，伤亡者家属与企业发生摩擦，事后又没有进行及时、有效的沟通，这些伤亡者家属势必会通过其它方式寻求救济，伤亡者的子女若因此而丧失了受教育的机会，也很可能成为社会中的某些不安定因素。因此，钢铁企业的安全生产对于维护社会的稳定和谐也有十分重要的现实意义。 再次，钢铁企业的安全生产是促进钢铁行业生产力水平长足发展的必然要求。任何一个产业乃至整个人类社会的发展进步都是在生产力和生产关系的矛盾运动中得以实现的。生产力决定生产关系，生产关系反作用于生产力。只有生产力发展了企业的规模才能够扩大，企业的效益才能够增长，企业的发展才能够实现。可以说是生产力的不断发展才推动我们进入了后工业化时代。而作为企业中流砥柱的劳动者正是生产力中最活跃、最重要的因素。钢铁企业的安全生产可以有效的减少伤亡事故的发生，使人们在劳动中所结成的生产关系更加稳固从而促进生产力的发展。 二、我国钢铁企业安全生产的现状 近年来，我国钢铁企业的安全生产问题倍受党、国家和社会的普遍关注。在“安全第一，预防为主”方针的指引下，全行业的安全生产已卓有成效。“安全是企业的生命”的观念已在众多企业中普遍树立起来。“违规操作等于自杀，违规指挥等于杀人”的安全生产口号也在职工之间广为流传。 然而，铁岭清河特钢的事故提醒了我们，我国钢铁企业安全生产的现状仍不容乐观。许多企业虽然高呼“安全第一”，可是当安全生产与企业利润发生冲突时，却走上了“利润先行”的危险之路。为数不少的企业为了减少开支而使用超期服役的机器设备，对职工工作环境中存在的危险也不及时处理；更有甚者为了追求片面的经济利益，不惜牺牲职工的休息时间，强令他们超时工作。这种种现象都是存在于钢铁企业中的安全隐患。我们不仅应该在口头上倡导安全生产而且还要把安全生产落到实处，贯彻到日常的工作中去，因为安全事故在阻碍企业发展、破坏职工家庭幸福的同时，也带来了极其恶劣的社会影响。 三、我国钢铁企业中存在安全隐患的原因 钢铁产业本身就是一个高温高压、易燃易爆、有毒有害的高风险行业。但是，我们不能避重就轻的把钢铁产业的特点作为掩饰安全管理漏洞的借口。具体而言，我国钢铁企业安全事故频发，伤亡人数居高不下的原因主要包括以下几个方面： 首先，企业职工违反安全操作规程的现象普遍存在。虽然我国的钢铁企业都制定了安全操作规程，但是这些规程在制定后就被束之高阁很少有人问津。作为企业既不随着实际工作的需要而适时的修改这些规程也不组织职工系统的学习规程的具体内容，更谈不上在实际工作中对遵守规程情况的监督和检查了。作为违规操作的企业职工，他们不但轻视按照规程进行操作的重要性还拿自己的生命当儿戏，抱着侥幸心理进行违规作业而最终却酿成无法弥补的惨剧。 其次，机器设备严重老化，厂房年久失修也是引起安全事故的原因之一。随着经济体制的改革我国已经完成了从计划经济到市场经济的转型。加之入世后企业间的竞争日益激烈，许多企业为了在竞争中获得一席之地，便把本应用于更新设备和翻新厂房的资金用于购进原材料和维持生产中去了。这种只顾眼前利益的错误作法，不但不会增强企业的竞争力还会因为存在安全隐患和资金积累方向错误而使企业长期的处于劣势地位。 再次，对职工的安全教育不足，职工缺乏起码的安全保护知识和自我保护经验也是钢铁企业中安全事故频发所不容回避的原因。随着企业规模的不断扩大，企业对职工的需求也随之增加。许多企业在一次招聘中就聘用几百人甚至上千人进入生产车间。这些人的安全意识和对安全保护知识掌握的水平纵有天壤之别也不足为奇，关键是企业在这些职工上岗前有没有对其进行必要的安全教育，其安全教育的程度又如何。而且有些企业采用较为灵活的用工制度，生产车间里存在着短期的农民工、临时工，他们的工种不确定、工作地点也不固定。对这类短期工的安全教育不足也威胁着我国钢铁企业的安全生产。 此外，技术上的缺陷、安全设施和个人安全防护用品的缺乏以及面对重大突发事故时缺少应急预案等都构成了我国钢铁企业中存在安全隐患的原因。 四、关于我国钢铁企业安全生产的几点思考 鉴于我国钢铁企业在生产过程中存在的种种安全问题，笔者结合生产实践提出以下几点思考： （一）、增强企业领导的安全生产观念 企业领导是企业中重大事项的决策人，是企业中各项工作的带头人，在“厂长、经理负责制”的管理体系中，企业领导就犹如职工的衣食父母。因此，加强企业领导对安全生产的深入认识是真正实现安全生产的关键环节。 一方面企业领导应该树立正确的安全观，时时、事事牢记安全生产的重要性。当安全生产与企业的利润发生冲突时，应毫不犹豫的选择安全生产，应该正确理解安全生产所带来的长远利益和深远影响远远超过了舍弃安全所带来的暂时效益。另一方面，企业领导应把安全生产落到实处，让安全生产的阳光普照企业的每一个角落，只有安全的工作环境才能使劳动者发挥出最大的价值。因此，企业领导应该把安全生产作为头等大事来对待。 （二）、加大对企业职工安全教育的力度，培养其安全意识，坚决杜绝违规操作 企业职工是生产作业的实施者也是安全事故的直接受害者。只有彻底的转变职工思想，让其从被动的接受安全教育的听者转变为主动的参加安全教育的“学者”，从而杜绝违规操作现象，才能从根本上解决安全事故问题。 首先，对企业职工进行有区别的安全教育。对企业的各级领导进行系统宏观的安全教育；对现场安全监察人员进行理论和实际相结合的知识化安全教育；对一般的企业职工进行可操作性强的基础性安全教育；对短期工进行适合其工作环境的特殊性安全教育。 其次，采用灵活的安全教育形式。除了要加强现有的厂级、车间级、班组级的安全教育外，还要组织职工对其它企业的典型安全事故进行分析、讨论，从中吸取经验教训。可以鼓励职工以各种形式反映在其实际工作中发现的安全问题，并给予足够的重视，认真分析、实地考察、对确实存在的安全隐患，作及时、有效的处理。调动企业职工报告安全问题的积极性，集思广义、群策群力的发现安全问题并解决好安全问题。 （三）、淘汰落后设备、工艺，从技术上保障企业的安全生产 落后的机器设备本身就存在着发生安全事故的可能性。企业要在维护、保养现有机器设备的同时，淘汰落后的设备和生产工艺，从各个方面对职工进行业务培训，鼓励职工在结合工作实际的同时进行科学技术方面的研究并引进国内外钢铁企业的先进技术以保障企业的安全生产。 此外，企业在引进设备时一定要严把质量关，不能仅凭价格诱惑就购买有质量瑕疵的设备，这样的设备不但寿命短而且还存在着巨大的安全隐患。 （四）、不断更新和完善企业的安全操作规程和劳动纪律 企业职工的违规操作除了因为职工的安全意识淡薄外，安全操作规程缺乏实际操作性也是不容忽视的原因。因此，企业应根据实际情况的变化不断的调整、完善安全操作规程，增加它的可操作性 ，使职工乐于遵守该规程。而且，企业在制定劳动纪律时应充分考虑相关因素，在对违规操作、忽视安全的职工进行一定处罚的同时，更应该重视正面引导对职工遵守安全操作规程的作用。可以对发现重大安全隐患和模范的遵章操作的职工给予一定的精神和物质的奖励，形成以奖励为主，以处罚为辅的劳动纪律。 （五）、建立健全企业的安全管理体制和应急预案 由于一些钢铁企业内部没有形成严密的安全管理体制也没有行之有效的安全事故应急预案，以至重大安全事故发生时，企业领导互相推委拿不出一套系统有效的解决问题的方案，职工由于缺乏统一协调的指挥也陷入混乱之中，从而给企业带来了许多不必要的损失。因此，在钢铁企业中应逐步的建立健全安全管理的体制，在该体制下各责任人员分工明确、各司其职、各负其责以便更好的解决和预防安全事故的发生。 此外，企业应该形成一整套适合本企业实际情况且具有可行性的安全事故应急预案。并在重大安全事故发生时，及时主动的和上级领导取得联系，为应急预案的启动提供方方面面的保证。还应有计划的组织职工进行应急演练，作到预防与应急并重，尽量避免事故发生时出现的无序状态。 （六）、及时分析事故原因，对安全隐患有效整改，避免“二次事故”的发生 在本企业或其它企业发生安全事故后，相关负责人员应组织成立专门研究小组分析事故原因，对现存的隐患及时有效的整改并将研究结论整理成书面材料层层传达直至企业职工，从而避免相同事故的再次发生。 （七）、明确责任人的内部责任和法律责任 事故发生后追究责任人责任的意义不仅在于对其进行惩罚更在于对他人的教育和警戒。因此，对于安全事故中的责任人员应根据其过错程度追究其内部责任，触犯法律的还应承担相应的法律责任。 五、结语 对于钢铁企业而言，安全生产任重而道远。如何在钢铁行业这个高风险的领域里摸索出一套行之有效的安全生产保障体系，仍是企业应该不断探索的问题。希望各钢铁企业在今后的发展中能交上一份令其职工、职工家属及社会都满意的“安全答卷”。参考文献： 1、 卢春雪 冶金行业现代安全管理模式 工业安全与环保 2005年第31卷第11期 2、 李锦华 肖辉勇 冶金企业的安全管理 南方金属 2001年10月第122期 3、 催政斌 企业安全文化建设的哲学思考 中国安全科学学报 1997年7月 4、 谷庆红 冶金行业安全管理模式探讨 工业安全与环保 2003年第29卷第7期 5、 国家安全生产监督管理总局 冶金事故灾难应急预案 2006年10月
当然这也不能片面的理解为只能在和声变换的地方更换踏板，如吴祖强的《水草舞》的引子部分8个小节，但只换了1次和声，如果只换一次踏板的话，就会声音获得过多的泛音而变得浑浊，这是极其错误的。 2．节奏的需要 节奏影响着乐曲所要表达的情绪，而为传递乐曲的情绪所服务的踏板在使用时必须基于节奏的需要来考虑。往往是为加强节奏的效果而使用节奏性的直踏板法。 3．作品风格 作品的风格可以说最应当要注意的一点，在你选择踏板的使用的时候如果你不考虑作品的风格那将是致命的错误。因为每一首钢琴音乐作品均有其特定的风格，而同时期的作品也有其叫明显的共性风格特征。 在演奏巴赫的作品的时候对于巴赫的音乐作品，许多演奏家持有这样一种观点：巴赫的那些作品诞生的年代还没有右踏板的出现。在演奏中如果使用踏板，将影响作品的原始风貌。但不知是否有人考虑过在巴赫创作这些乐曲的年代同样没有现代钢琴的出现，那些作品是为羽管键琴和古钢琴所创作的。可见，我们在现代钢琴上演奏巴赫的作品就已经破坏了巴赫作品的原始风貌。 在巴赫作品中如何使用踏板的问题上菲鲁奇奥·布索尼的这段话可以给我们一些启示“踏板在巴赫的钢琴作品中是需要的，在钢琴作品中使用踏板而有听不出来，才是唯一正确的方法。有关这一点，我们指的是用踏板来连接两个依次进行的单音或和弦，为强调一个悬留音，为延续一个单声部，等等；一种处理方式其中并不显出具体的踏板效果……在任何地方只要可能，尽量用手而不是用踏板来延续一些音。”由于巴洛克时期和19世纪的声音概念不同，19世纪喜欢主要为密集的洪亮度、音型的融合和延续长的低音持续音而使用踏板，但巴洛克时期是具有对位的声部清晰，并且每个声部有对比性奏法的观念的时期，因此在弹巴赫的作品时不能将作品的踏板处理为19世纪时期的那种方式，应当要： （1） 不要把踏板踩得太深，以免产生太强的泛音； （2） 不要把踏板踩得太长，根据线条而不是根据和声使用踏板，多换踏板，保持声部清晰 如在下面巴赫的《平均律钢琴曲第一集》《降b小调前奏曲》的这段乐曲中就是用右踏板帮助在重复音中做到连音连接。 巴赫的作品在结尾处的尾奏部分往往使用的是一种完满终止，即Ｋ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅰ这种极具有宗教色彩的结尾很大程度上是在模仿宏伟的“全奏的风琴”效果，如果不踩踏板就无法在现代钢琴上表现出这种效果。如下例是巴赫的《平均律钢琴曲第一集》《升C大调赋格》的结尾部分。 在演奏古典乐派海顿、莫扎特的作品的时候，由于在他们的音乐中，织体的清晰度、句法和奏法决不能搞得含糊不清。如同在钢琴上弹奏巴赫一样，在莫扎特或海顿中使用踏板必须觉察不出来。在使用时要注意 （1）在设计踏板使用时，应该首先不用踏板学习音乐，所有的奏法单独用手指完成，以后可以为了音色而少量的增加一些踏板，或为使一个难于应付的连奏变得更为容易而短时间的使用； （2）在快板乐章中，尤其在快速音群时，不使用延音踏板，而使用颤音踏板； （3）在中速或慢速的乐曲中，为增加共鸣，加强乐曲的连贯与和声的丰满可使用延音踏板。 由于贝多芬是要求踏板的使用达到可以感觉的程度的第一位著名的作曲家，在演奏贝多芬的作品时，有贝多芬亲自标明使用踏板的地方，必须要按照标记去做。在下面一些地方可以使用踏板： （1） 为保持逐渐的均匀的渐强和渐弱，可以使用踏板； （2） 为有助于演奏legato，增强乐句的连贯，可以使用踏板； （3） 为使音响更丰富饱满； （4） 为获得色彩性效果； （5） 为加强力度对比； （6） 为连接个乐章而使用踏板。 同时我们应当认识到，虽然贝多芬的作品中大量的出现了使用踏板的标记，但是他所做的标记是为他所知道的钢琴写作，而不是为了今天的乐器，特别是更少的传送力量，以及音域之间更大的区别的问题，会不时的影响踏板的使用，这时对贝多芬的踏板使用方法做适当的修改以适应现代乐器，但要注意的是有关气氛朦胧的原来概念应该保持下来。`另外一方面有迹象表明贝多芬使用踏板比他所标记的要多，但这不应作为可以毫无选择的使用踏板，或不去了解贝多芬最希望踏板为他的音乐做些什么的一种许可。 4 钢琴踏板的运用--我的毕业论文 到了浪漫派的肖邦，舒曼，李斯特的钢琴作品中，踏板的运用得到了极大的发展，他们极大的发掘了钢琴音色变化的可能性。作为音色变化的重要手段之一的踏板的使用也更复杂更精细。尤其是李斯特，在他的许多钢琴作品中见到的暗指的踏板效果以及明确的踏板标记，这表明他具备了一种远远走在他时代前面的对踏板用法的理解。至少在他的晚年，他用了切分或连音踏板，一种当时认为先进的技术，在现今已被普遍使用和讲授。 李斯特的写作一般要求踏板的丰满、充足的使用，特别当需要它作为长持续音的一个支持时。在他为声乐和其他乐器的作品的钢琴改编曲中，踏板被大量的或几乎经常的使用。在所有长的旋律音上使用踏板，特别是那些在高音区的，即使它们没有被下面的和声材料所支持。 李斯特和贝多芬以及舒曼这样的作曲家一样，在踏板标记上经常指示一个特殊效果，而不是普通任凭演奏者自行处理可以做到的一个习惯用法。任何数目的这种特殊效果都可以被找到，它们有许多反应了明确的诗意的、形象化或甚至哲学的思想。 在印象主义的德彪西、拉威尔的钢琴作品中，虽然在他们作品的乐谱中几乎完全没有踏板指示，所存在的为数极少的几个也往往是粗略和模糊的，但是在他们的作品中不能想象倘若不使用踏板，印象主义的神奇和美丽将如何去表现。印象主义音乐的流畅、充满水分，润泽的声音，以及连贯的、斑斓的、变化的色彩只有在准确的使用踏板的基础上才能得以实现。因此，需要我们谨慎而敏感的使用踏板。 综上所述，我们应该知道，对于踏板使用的说明，一千句话都比不上一次演奏。踏板是任何钢琴演奏中极具个性的部分，没有两个演奏者会用完全相同的方法去使用踏板，而同一个演奏家也不会在每次演奏中用同样的踏板法，然而每人在演奏当时都能同样具有说服力。这种灵活性可由多种因素来解释。诸如速度、力度、声音、奏法、声部的平衡、作品的风格和时代、音乐厅、乐器等这样一些多种多样的可变因素，甚至还有演奏者当时的情绪，也时常会影响踏板使用方法的选择。写下来的踏板使用方法指示，不管它们是如何仔细地被标记的，甚至是作曲家提供的，也往往需要演奏者的修改。因此“只有耳朵本身，才永远是艺术性演奏的最终指导，而不是一套印出来的指示。” 每个曲子有不同的要求，这就必须学会用自己的耳朵去听！因为由于踏板是一种性质的技巧，想完全学到运用的每一个细节，和老师们用得一样，是不可能的，唯一永远的老师只能是自己的耳朵，经过老师的指导和训练，要使自己的耳朵能够敏锐地察觉到踩在踏板上的脚或大或小的动作所引起的声音的任何反应。想象出将要弹奏的音响效果，并指示脚的动作，以实现希望的音响。
我可以帮你写的，很简单。(一)论文——题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。署名(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人，应该是能解答论文的有关问题者。往往把参加工作的人全部列上，那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者，也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。引言(三)论文——引言是论文引人入胜之言，很重要，要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。材料方法(四)论文——材料和方法按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志对论文投稿规定即可。实验结果(五)论文——实验结果应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因，不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃，不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题，删繁就简，有些数据不一定适合于这一篇论文，可留作它用，不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图，可以不用图表的最好不要用图表，以免多占篇幅，增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代，不要随意丢弃。
钢琴教学教育艺术论文
一、学生扎实的基本功和娴熟的演奏技巧的培养
扎实的基本功和娴熟的演奏技巧是提高音乐表现力的前提。要想使我们的钢琴演奏真正具有美感，首先就要有扎实的基本功训练，掌握正确的演奏技巧。
（一）正确的读谱
培养正确的读谱是钢琴教学和学习十分重要的课题。正确读谱是演奏一首作品的基础。演奏者通过认真细致地研究乐谱，对音乐作品的忠实理解进行二度创造和创作，在作曲家与广大听众之间架起一座沟通心灵的桥梁，使静止的乐谱转化为变化万千、令人难忘、丰富多采的音乐语言。读谱包含两层涵义：第一，必须严格遵循作曲家在乐谱上的一切标记，以及标记所约束和决定的意思。这里包括谱号、调号、拍号、节拍的律动、音高、指法、奏法、速度、力度、表情记号等等。因为作曲家在乐谱上标写每一个标记以及每一个音乐术语时都饱含深意。第二，要准确、科学的透过这些标记，进一步弄清乐谱的曲式结构、和声、乐句、乐段；旋律与伴奏的关系；特别要注重复调因素、注意乐谱上音符的符干朝向，弄清声部的层次，做好保持音和不同层次、不同音色的对比，决不能忽视休止符。另外，还要从谱面上的各种符号中领会音乐的内容和本质，推测作曲家的意图，以及作曲家字里行间更深刻的涵义，揭示音乐的内容和精神。譬如：对作品的创作时代、风格、旋律、节奏、和声布局、句子段落、声部、结构，音乐的性格特点，写作手法和织体特点，有什么对比，主题如何发展，有哪些高潮，最主要的高潮在哪里，以及音响的想像，使之在乐思的奔流中，展现它们应有的生命力。在教学中，要严格要求学生对乐谱进行深入细致的研究，不断地挖掘探索其中的内涵，悉心领会作曲家的创作精神，加入时代感，以至完全正确地把乐谱中的精髓全部诠释出来为止。
（二）正确掌握节奏和速度
节奏是音乐中最重要的构成因素之一。节奏展示了音乐的生命和存在，它是音乐的脉搏，是音乐的骨架，也是音乐的灵魂，任何音乐都离不开节奏。没有节奏的音乐就像人失去了脉搏，音乐可以不用乐音，但永远离不开节奏。一首作品往往是通过一种特定的节奏韵律来表现出它的性质和风格。弹奏者只有把握乐曲节奏的均代、不同作曲家、不同体裁的作品匀、弹性、动力、惯性、重音、各种特性节奏，才能和谐有致的抒情达意。加强节奏教学，培养和提高学生的'节奏能力是提高学生音乐表现力的重要途径。在教学中，教师除了要在概念上对之强调和固化，要特别强调它除了是稳定音乐的要素，更是把握音乐的运动趋势的能力，是决定提示音乐主题、增强音乐表现的根本保证。一首乐曲的特殊节奏抽象地概括这首乐曲，能使听众在丰富的联想中还原作品。如李斯特改编的《魔王》开篇便以其独特的节奏揭示了音乐的内涵。在全曲的气氛渲染中，出现的在同音上的三连音（表现疾奔的马蹄声）起着很大的作用，这时隐时现、时弱时强的三连音除了具有描绘的写实作用外，也是造成局促不安的心理的重要因素，低声部的间息乐句则暗示不时掠过的林间阴风。在教学中，教师应该选取诸如此类的具有很强代表性的作品，作为节奏的训练，注重学生的体验，并注意尽可能地体现作品的强弱、断句和起伏，使学生获得良好的直觉。所有的音乐作品，除了特有的节奏韵律外，还要凭借不同的速度来表现其不同的性质和风格。乐曲的性质指乐曲内容、情绪、形象意境等所决定的乐曲的局部特性和总体风格，而音乐风格则是遏制音乐分享有些样式或有某些元素共同兴趣的类别。而用什么样的速度去弹奏乐曲呢？要根据乐曲的性质来确定。一般来说，欢快的情绪不可能采用缓慢的速度去表现，而悲伤的乐曲也不宜快速弹奏。进行曲、圆舞曲等体裁也都有它们各自特有的速度。在教学中重要的是，教师要指导学生从中体会演奏家对作品风格的表现、对音乐的处理，以进一步掌握其音乐性质和风格。另外，练琴方法上，教给学生难点部分要单独抽出来反复练习，直到弹得和较容易的部分一样好才行。整首乐曲的速度要以难点部分所能达到的速度来确定。弹奏快速的乐曲要以慢速、中速练习为基础。
处理好力度力度就是音量，即声音强弱、轻重、大小的程度。音乐是表现人的心情的，而人的心情变化和活动不像机器那样呆板，必然有强、有弱、有急、有缓。因此力度处理对于音乐表现有着重大的意义。在古曲音乐中，一般从pp（很弱）到f（f很强）间就有p（弱）、mp（中弱）、mf（中强）、f（强）的六个不同层次。而浪漫乐派及后期作品从pppp（比弱还要弱）到ffff（比强还要强），幅度更宽，还有sf（个强）、sfz（突强）或crese（渐强）、dim（渐弱）等，这些具体的力度记号，同样关系到乐曲演奏中音乐的表现。对于没有力度标记的作品，我们可依据音的自然倾向和音乐发展的自然趋势。如在弹奏音阶时，根据音一级一级向上推动的原则，我们可以把音乐处理成渐强，反之，则可以弹成渐弱。另外，音乐本身的特性也会告诉我们应该如何运用力度。如进行曲是坚定有力的，舞曲是活泼欢快的。强弱在音乐中不是一种外部现象，也没有无缘无故的强弱及变化，它同音乐表现的内容、形象及情感连在一起，在教学中还要指导从音乐表现的内容、形象去把握音乐的力度，从而提高学生音乐表现力。例如《雪绒花》主题音调在全曲中出现三次，赞颂祖国祝愿祖国之情贯穿全曲。A段节奏舒缓，旋律起伏较小。B段节奏变化出现休止，与前段相比，情绪更加激动，力度加强，要表现出主人公热爱祖国的感情。
（四）掌握良好的触键方法
旋律在音乐语言中是最具感染力的，好的旋律是音乐表现的一个方面。要想弹奏出好的旋律就需要掌握适当的触键方法。首先是指法的训练。音阶、琶音、和弦等都有它规律性的指法，如白键音阶，右手上行除F大调外都是1231234指，左手上行除B大调外都是543213—21。但没有绝对固定不变的指法。在一定的原则下，根据乐曲的要求、作曲家的风格，再结合每个弹奏者自身的生理特点、手的条件来灵活地选用指法。手有大、小，宽窄之分，指的距离有松紧之分，手指有长、短、粗、细、强、柔之分，不强能求一律。根据乐曲要求，对照各种不同版本，分析、考虑、确定指法，并赋予它一定的艺术处理，是钢琴教学中提高学生音乐表现力的重要环节。正确的触键犹如画家的神笔，笔下生花，反之则是拙劣的涂鸦。此外，还需要正确运用踏板。踏板的学习和运用是音乐表现的重要内容。俄罗斯钢琴家安东鲁宾斯坦曾说“钢琴的踏板是钢琴的灵魂”，他甚至夸张地提到能运用好踏板，就是演奏成功的四分之三。钢琴的踏板使用首先要以和声、色彩效果的需要、以作品的不同风格为依据。例如三个踏板，即强音踏板、柔音踏板和保留音踏板，作用各不相同，如强音踏板能产生很多泛音，使声音更优美、更和谐，根据需要按踩踏板的深浅，可分为全踏板、半踏板、四分之一踏板、三分之一踏板等。教师必须要求学生了解三个踏板的不同作用，分析乐曲和声的进行与层次，按照不同色彩、不同风格来运用踏板，使其成为音乐表现的重要手段。
二、学生把握音乐作品内涵能力的培养
分析和理解钢琴作品，启发学生把握好作品的风格和情感，是学生能够充分表现钢琴作品的重要前提之一。只有让演奏者与表现作品之间产生共鸣，情意交融，演奏者才能进入忘我的境界，完全沉浸在作品的意境之中，演奏出来的音乐才会有感染力，演奏技巧也往往能够得到充分的发挥。如果对作品的内涵没有把握好，把活泼的作品弹成了抒情的，或者是把舞曲弹成了进行曲，那就会变得一塌糊涂，更不要说去表现音乐了。作品内涵的把握离不开作品创作意图的认识。任何艺术背后都隐藏着创作者的心声。而创作者必定则生活在当时社会大环境中的人，因而对时代背景的了解也有助于更好认识作品创作意图。首先，教师帮助并要求学生理解作者及其创作意图。一首音乐作品往往是作曲家内心体验的再现，只有理解和掌握了作品所内含的感情，并用熟练的技巧来表现，这样弹奏出来的音乐才有生命力和感染力。我们在教学中，了解作者的有关情况和他的创作意图，要善于从理解入手，启发、引导学生深入理解、细心体会作品的内容。采用恰如其分的方法，把一部作品经过彻底地消化，有血有肉并富有感染力地再创造出来并展现在我们面前，使我们透过谱面上的音符，深入体会到作品的潜在含义和音乐语言特点，掌握作者所要表达的形象和感觉。使我们不至于“就事论事”地、“完成任务式”地演奏，既“站得高看得远”又“设身处地”地“进入角色”，对作品从“泛泛的了解”变成“切身感受”，并通过自身的演奏“言之有物”地表达出来。正如一个“读不懂”贝多芬的人，就无法把握他那大智大仁大勇《命运》的灵魂，也就无法把它的艺术魅力淋漓尽致地演奏来。其次，要把握作者的时代背景。音乐是以感悟的形式出现的，但是在这个形式内部都凝聚着深厚的文化内涵，每一部音乐作品都产生于特定的时代和环境，它同创作者的世界观、人生观、美学观有着密不可分的关系。例如：中世纪的音乐创作是严格遵照已定的法则来写作，古典时期的音乐创作主要是为满足一些人或机构对音乐的需要而创作，浪漫时期作曲家们从不同的角度来考虑自身在社会中所起的作用，并探索个自作品的社会作用和美学，因而这时期的音乐创作过程是与作曲家强有力的内心冲动相联系的。等等……只有演奏者对当时的生活具有深刻的感受和见解以及良好的素养，才能真正领会创作者在作品中要表达的内容。多了解熟悉而同时代的美术、舞蹈、戏剧、电影、文学、诗歌等多种艺术为我们开启了理解时代的窗口，只有学生广泛涉猎这些姊妹艺术作品，并逐渐融会贯通，才能使学生对音乐作品的内涵有着更为深刻的理解。
三、培养学生对音乐敏锐的听觉和想象力
音乐是通过声音来塑造形象、表达情感的艺术形式。无论演奏者还是听众都需要通欣赏音乐，鉴别其艺术效果的优劣。大凡优秀的演奏者都是有敏锐的听觉和内心歌唱性的这种能力。因此在教学中，我们要培养出一双有着高度审美力和鉴赏力的敏锐“耳朵”是至关重要的。钢琴演奏都必须具备敏锐的音乐听觉能力，使之能胜任钢琴音乐的演奏要求。培养学生的敏锐听觉，一方面要让学生学会“聆听”自己的琴声。启发学生善于聆听自己演奏的“音质”，听时要充满对音乐的追求与想象，努力分辨自己弹奏的声音是否符合作品的要求，是否能恰如其分地表现音乐内容，使他们逐渐对悦耳动听的声音充满追求与想象。通过让学生对钢琴音色、音质的辨听与理解，以及对旋律感、节奏感和多声部和声听觉感的把握。从而达到培养学生在钢琴演奏中音乐表现力的目的。另一方面，还应该让学生多欣赏一些经典的音乐作品。不仅要听钢琴音乐，还要涉及到优秀的声乐、器乐作品，并对歌剧、交响乐等音乐形式有所了解。从广博的音乐世界里汲取营养、开阔视野、提高修养，才能增强对音乐的感受力。我们在教学中就有这样的体会，如果教学生一首他曾经听过的乐曲，那么他对音乐的领悟就会快得多，教学也变得较为顺利。因此，应该鼓励学生抓住一切机会欣赏音乐，尤其要多听名家的演奏。听后可谈谈自己的感受，大胆地进行评论，并与教师或其他人交流。这也是加强听力训练和提高音乐表现力的有效方法。另外，提高学生音乐表现力还要注重对其音乐想象力的培养。通过教师生动的语言，把学生带入到艺术情境中，放飞学生而对音乐想象力。教师的语言越生动，学生的艺术想象就越丰富。需要指出的是，除了课堂教学外，艺术实践也是高师钢琴教学不可缺少的部分。课堂教学是系统地学习技术、作品，而实践则是进一步把课堂上学到的东西加以巩固和深化，不管是以上培养学生扎实的基本功和娴熟的演奏技巧还是灵敏的听觉感受和音乐想象力，都需要在实践中巩固、提高。作为教师我们也可以带着学生到艺术中专院校举办钢琴普及讲座，让他们上台演奏，让他们能到艺术院校教孩子们弹琴，让他们在艺术实践和教学实践中不断提高音乐表现力。
钢琴踏板的运用--我的毕业论文 “踏板被人称为钢琴的灵魂。”从鲁宾斯坦的这一名言我们不难看出钢琴踏板的运用在钢琴演奏中占有非常重要的地位。不论是水平粗浅的初学者，还是蜚声海内的钢琴大家，在演奏中无一不会不使用到踏板，但是关于踏板使用方面的文献却寥若晨星。在钢琴教学，尤其是初、中级程度的钢琴教学过程中，很少有教师对学生系统的教授钢琴踏板的使用技巧，只是在需要学生使用踏板时才会零碎的作出一些指导。而这样导致的诸如：只顾踩踏板而不及时放、为追求所谓的“气势”“热闹”而胡乱的使用踏板、更有甚者将踏板作为技术缺陷，力度不足的掩饰等毛病。有鉴于此，我在总结了前人的经验的基础上结合我多年来在钢琴学习上的一些心得对钢琴踏板的运用做一番探讨，有不足和疏漏之处还望予以斧正。 一．踏板的基本功能 钢琴踏板的使用是弹奏方法中一项必不可少的内容。踏板使用得好坏，直接影响到弹奏的声音、色彩和风格。因此在谈钢琴踏板的使用技巧之前，有必要先简介一下钢琴踏板的最基本的功能。 1、右踏板是延音踏板，一踩下去，钢琴里的制音器全部打开，所有弹到的音就会延长。当脚一抬起来，制音器又压在琴弦上，音的延长就中止。 2、左踏板是弱音踏板(ulna cord) 在一般家用立式钢琴上，踩下左踏板，琴槌整个往前挪一些，离琴弦的距离就缩短了，声音相应就弱了。在演奏用的三角钢琴上，一旦踩下左踏板，则是整个键盘向右稍挪动。在三角钢琴上原来每个琴槌应击中三根弦，踩了左踏板以后，整套琴锤就会稍向左侧移动，这时琴槌只能击一根弦了。这样声音不但弱多了，而且产生了不同的音色变化。所以有时乐谱上标明"一根弦"或"三根弦"就是表示用左踏板式是放开左踏板。由于左踏板在演奏琴上能作出这样的力度和音色的变化，它的作用就不仅是帮助演奏者弹得更弱，也是为了增加声音的柔和，并除掉音质中任何敲击的成分。左踏板往往被比作“旋乐演奏者的弱音器”。 3、中踏板最经常地的被称做延长音踏板（sostenuto）。在立式钢琴上，它会使击弦机上方一块厚绒降下来，挡在琴槌与琴弦之间，这样弹出来的声音就小得只有自己听得见，屋外的人则听不见，这是为了不影响别人，没有演奏上的意义。而在演奏用三角钢琴中的作用与在立式琴上的作用完全不同。这个踏板的作用有点象巴罗克时期乐队里的通奏低音。用来支持旋律声部的流动，换句话说，如果钢琴的高音声部极为复杂，但是左手的跨度又很大，必须弹奏低音（控制和声节奏）需要将低音延长，如此一来，钢琴家就不能两头兼顾（因为没有第三之手），这时候，左踏板的优势就极为明显了！它的作用就是在这是发挥了出来。钢琴家踩住这个踏板，再弹低音，这个低音就会被持续（而不象右踏板那样使整架钢琴当时发出的音都延长）然后，在这个低音的支持下，就能很从容的弹奏较高声部的曲调。所以，这踏板就是解放左手，有目的的减低弹奏难度的踏板。 二．踏板运用的基本技巧 首先有必要补充一下一些踏板技术动作的基本要领 1．脚的位置 脚的位置在使用踏板的时候是非常重要的，因为在演奏当中脚的错误位置会妨碍脚和手之间的敏感的相互作用，尤其是在同一时间用同一只脚使用两个踏板的时候，如有时需要这样用中踏板和左踏板时。正确的方法是脚应放在能使最大的压力点来自脚趾和脚的交界处的位置上。不要太靠近钢琴，脚尖几乎顶着琴板，用脚心踩踏板，这样不灵便；也不要偏远，只用脚趾踩踏板，这样不塌实。 2．脚的动作 脚跟不要离开地面，以脚踝为主要动作部位，用前脚掌将踏板踩下去、放起来。放掉时，脚掌可以一直不离踏板，如果为了放得干净也可以稍离一点点。 下面我们开始探讨一下踏板使用的一些基本技巧 由于我们常用的是右踏板，而另外两个踏板的使用比较少见。因此我在这一部分内容里主要对于右踏板的使用技巧进行分析。(附表 ) 1． 踏板，又称节奏踏板或重音踏板，在这个技巧中踏板与一个和声同时被踩下去，在下一个和声前一刹那被放掉，然后再和下面新的和声发声的同时踩下去。适用与强调节奏特点的乐曲中，可以产生增强音量，获得浑厚共鸣的效果。在肖邦《前奏曲》OP．28 NO．20中由于整首乐曲都是柱式和声连接，属于一种进行曲风格，如果使用音后踏板就会使得旋律变得过于连贯，而失去乐曲本身的那种类似沉重步伐的效果，因而在踏板法的选用上要使用直踏板，一个和声一换。（本身乐谱上也有标记要使用直踏板）（谱例 肖邦 《前奏曲》OP．28 NO．20） 舞曲风格的乐曲踏板的使用在于表现舞蹈风格的特点，如《内蒙古民歌主题小曲七首 舞曲》中4个小节构成一个乐句，前3小节踏板踩在节奏重拍上，而第4小节踩在节奏弱拍上这是和蒙古舞蹈的舞步相一致的(《内蒙古民歌主题小曲七首 舞曲》) 2． 音踏板 我们常说的“切分踏板”和“跟随踏板”，两者和“连音踏板”都是一回事，即连奏中的更换踏板。“切分”的意思是，弹奏连奏中的第2个音时，手往下时，脚往上（而后再踩下），类似切分音的节奏。跟随的意思是，脚跟着第2个音弹下后重新踩下的。——目的都是一个，连上两个音，又不使前后音相混。它是最常用的踏板技巧，它的最简单的应用是出现于当两个音或和弦要用一个无缝的，又不被模糊的连奏连接起来时。如果想要清楚的换好踏板，没有以前的和声的遗留，并在声音中没有裂缝，以下的步骤是必要的： （1）弹奏，并用踏板抓住第一个和弦。 （2）接着当弹奏下一个和弦时，抬起踏板。 （3）听新的和弦的声音。在锤子重新打击琴旋的一刹那，制音器应该已经制止了原来和声的声音。 （4）当手指继续按住琴键时，重新踩下踏板。再仔细听，要肯定没有以前的和声被留在新换的踏板中。 （5）每个新的和弦重复以上过程。 在格里格的《致春天》 中右手的和弦是在模仿春风在吹拂的效果，如果使用直踏板那么就无法表现这种意境，但是如果使用如图示中的方式来踩踏板的话可以使的右手的和声进行更加连贯。（格里格 《致春天》 ） 当然在不可能把低音的每个新变化保持足够长的时间，以保证踏板的清楚更换的时候是可以把踏板提前抬起的。如在肖邦《夜曲》 中象谱例中所标识的那样,既可以使和弦在衔接时声音不会有明显的间断,也不会由于将踏板踩到新和弦出现后所带来的声音浑浊的效果。（谱例） 3． 抖动踏板，又称颤音踏板。是利用脚在踏板上快速的，相当浅的踩动（附表） 这种踏板的使用主要是为了追求特殊的音色，或降低声音的亮度。 在肖邦《奏鸣曲》的最后乐章中，为表现一种“坟墓上的风”的效果，就必须使用抖动踏板，来表现它的轻薄的、不规则的模糊感。 4． 全踏板，半踏板这是基于踩踏板的深浅而言的。全踏板即将踏板踩到底，是音响获得持续而连贯的效果。半踏板当乐曲的和声背景上保持一个低音时，而上面的和声出现混浊，用很小的动作，把踏板放起一半，然后迅速踩下，以获得既使低音长久，又使高音纯净的效果。还有将踏板踩1/4 1/3 1/2 3/4 等用法来使钢琴产生各种各样的音色变化，从而使音乐更加完美，音色更加丰满。这对演奏者对音乐内容的正确理解及脚下的工夫深浅与灵敏的听觉要求很高了。 5． 有一种跟脚没有太大关系的“手指踏板法”： 每一个断奏的音下键到底不放并且不需脚踏板的帮助从而使击弦机不归位——弦的震动持续，和踏板的效果一样而且不会与其他音符浑浊成一团，这多在谱面的连线处且尤其是没有踏板的地方（比如赋格）使用 要注意：保持不放的下的过程和触键的位置对音色有很大的影响。 三．踏板的运用 对于如何选用踏板我们应当基于以下几点考虑 1和声的变化 乐曲中随着和声的变换而变换踏板，这是一个比较基本的常识。演奏者在演奏时要对乐曲的和声变换有所了解，以选择正确的踏板使用方法，如果对乐曲的和声没有做出恰当的分析，那么所选择的踏板使用方法就有可能不恰当，造成声音混乱，破坏演奏的效果。因此正确而恰当的和声分析是关系到踏板的使用是否正确的根源。使用时必须在和声的每一个新的变化之前的一瞬间放掉踏板，然后在弹新的和声的瞬间精确的踩下踏板。如果采用适当的速度，声音就不会有明显的间断。因为和声的音响会填满踏板更换之间的空隙，使和声清楚连贯。尤其是演奏古典乐派和浪漫派的作品中，这种更换踏板的方法增强了和弦的效果，不免了声音的浑浊。如柴科夫斯基的《四月》中每小节换一次和声，踏板也每小节换一次。