第三章 城市軌道交通車輛

1、第三章第三章 城市軌道交通車輛城市軌道交通車輛徐滿滿12交通工程本章內(nèi)容本章內(nèi)容l第一節(jié)、概述l第二節(jié)、車輛機械組成部分l第三節(jié)、車輛電氣組成部分1、一般車輛結(jié)構(gòu)、一般車輛結(jié)構(gòu)自行車自行車第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、軌道交通車輛的演變一般車輛結(jié)構(gòu)一般車輛結(jié)構(gòu)汽車汽車一般車輛構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1、一般陸上車輛設(shè)計理念、一般陸上車輛設(shè)計理念l自行車、汽車等一般陸上交通工具均有一個基本骨架；車輪、動力機械、制動器、避震彈簧等均裝在骨架上；車廂或外殼再固定在這個骨架上。l一般陸上交通工具前輪可以轉(zhuǎn)動，駕駛者控制前輪讓車輛轉(zhuǎn)向或直行。l前后輪軸之間的距離較短，便于通過小半徑曲線，如果車廂較長則采用

2、拖掛行駛。l一般陸上交通工具車軸固定，車輪轉(zhuǎn)動；車軸和車架大梁之間采用彈簧（板簧）連接減少振動。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述2、一般車輛結(jié)構(gòu)、一般車輛結(jié)構(gòu)軌道交通軌道交通l早期的火車車輛是從馬車演變而來的，當載重加大，車輛長度加長，通過曲線半徑就受限制，車輛制造的理念開始改變。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述3、軌道交通車輛結(jié)構(gòu)重點、軌道交通車輛結(jié)構(gòu)重點轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架l把兩個或多個輪對用專門的構(gòu)架（或側(cè)架）連接，組成一個小車，稱為轉(zhuǎn)向架，車體座落在兩個（或三個）轉(zhuǎn)向架上。l世界各國大多采用二軸車結(jié)構(gòu)。由于要通過小半徑曲線，二軸車的軸距不能太大，同時對車輛載重、長度和容積等均有限制。l轉(zhuǎn)向架為車輛的一個獨立部件，

3、便于更換、制造和維修。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、城市軌道交通車輛的特殊要求二、城市軌道交通車輛的特殊要求 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三、車輛的分類1、按牽引動力配置分 動車（Motor，用“M”表示）：車輛本身具有動力裝置，有牽引和載客雙重功能。帶受流裝置動車常用“M”表示，不帶受流裝置的動車用M表示。 拖車（Train，用“T”表示）：本身不帶動力裝置，需要動車拖動的車輛，僅有載客功能。設(shè)有司機室的拖車用Tc表示，帶受流裝置的拖車用“T”表示。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三、車輛的分類2、按車體制作材料分、按車體制作材料分 普通碳素鋼車、耐后鋼車、鋁合金車和不銹鋼車。3、按受電方

4、式分、按受電方式分 受電弓和受流器受電車。4、按電壓等級分、按電壓等級分 DC750V和DC1500V5、按牽引控制系統(tǒng)分、按牽引控制系統(tǒng)分 直流變阻車、直流斬波調(diào)壓車、交流變壓變頻車和直線電機變頻變壓車。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述受電弓受流器三、車輛的分類6、按車輛規(guī)格分 A、B、C三類車型。區(qū)分的根本依據(jù)是車體寬度。 A型車車體基本寬度為3m； B型車車體基本寬度為2.8m； C型車車體基本寬度為2.6m.第一節(jié)第一節(jié) 概述概述四、車輛的特點（1）載客能力強。大型地鐵車輛可達350人/輛。（2）動力性能好。速度快，加速能力強，制動效果好。（3）安全可靠性高。（4）環(huán)境條件好。（5）靈活的牽引特

5、征?？筛鶕?jù)不同的線路特征，采用不同的牽引方式。（6）環(huán)保。污染小。（7）節(jié)能。車輛牽引動力常采用電力牽引。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述五、軌道車輛的編組構(gòu)成五、軌道車輛的編組構(gòu)成l帶司機室拖車（A型） l無司機室?guī)茈姽膭榆嚕˙型） l無司機室不帶受電弓的動車(C型) l6節(jié)編組其排列為ABCCBA l8節(jié)編組其排列為：ABCBCBCA五、車輛選型的基本原則（1）以工程的主要技術(shù)條件為依據(jù)，滿足客運量及行車組織的要求；（2）車型適應(yīng)當?shù)氐沫h(huán)境氣候條件；（3）選用先進、成熟、安全、經(jīng)濟、可靠且維修方便的產(chǎn)品；（4）與城市景觀相協(xié)調(diào)；（5）堅持車輛國產(chǎn)化的原則及有關(guān)政策。第一節(jié)概述第一節(jié)第一節(jié) 概述概

6、述六、車輛的主要技術(shù)參數(shù)（一）車輛性能參數(shù)（1）自重、載重、容積 （2）構(gòu)造速度 （3）軸重 （4）每延米載重 （5）通過最小曲線半徑 （6）軸配置或軸列數(shù) （7）最大起動加速度、平均起動加速度等六、車輛的主要技術(shù)參數(shù)（二）車輛的主要尺寸 （1）車輛最大寬度、最大高度 （2）車體長、寬、高 （3）車鉤中心線距軌面高度 （4）地板地面高度 （5）車輛定距第一節(jié) 概 述七、車輛的組成1、車體2、轉(zhuǎn)向架3、車鉤緩沖裝置4、制動裝置5、空調(diào)通風系統(tǒng)6、受流裝置7、車輛電氣牽引系統(tǒng)8、車輛內(nèi)部設(shè)備9、列車控制盒診斷系統(tǒng)10、乘客信息系統(tǒng)第一節(jié) 概 述第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成l車體l車

7、門l走行裝置（轉(zhuǎn)向架）l連接裝置（車鉤緩沖裝置）l制動裝置l空調(diào)通風系統(tǒng) 車體分有司機室車體和無司機室車體兩種。l車體坐落在轉(zhuǎn)向架上。它除了載客之外幾乎所有的機械、電氣、電子等設(shè)備都安裝在車體的上部、下部及內(nèi)部。l車體一般由底架、側(cè)墻、車頂、端墻等組成。l車體要承受各種動靜載荷、各種震動，適應(yīng)列車的運行速度； 還要有隔音、減振、隔熱、防火以及盡可能保證乘客安全的措施。l城市軌道車輛車體均采用整體承載的鋼結(jié)構(gòu)和輕金屬結(jié)構(gòu)，以達到在最輕的自重下滿足強度的要求。一、車體一、車體第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成地鐵車體結(jié)構(gòu)地鐵車體結(jié)構(gòu)有司機室車輛有司機室車輛駕駛室駕駛室駕駛室城市軌道車輛車

8、體特點：城市軌道車輛車體特點： 有拖車、動車之分； 座位少、車門開度大、服務(wù)設(shè)備簡單； 重量限制嚴格，要求輕量化； 防火及隔噪要求高；一、車體一、車體第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成l包括客室車門、緊急疏散車門、司機室門以及司機室通道門。二、車門二、車門第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成三、轉(zhuǎn)向架三、轉(zhuǎn)向架第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成12轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架3、轉(zhuǎn)向架的組成、轉(zhuǎn)向架的組成第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成構(gòu)架輪對軸箱裝置彈簧減振裝置制動裝置中央牽引裝置l構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，將車體和行走部件連成一體，它把轉(zhuǎn)向架的各個零部件組成一個整體。l構(gòu)

9、架支撐車體，實現(xiàn)列車的平移，傳遞列車的牽引力和制動力。第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架（1）構(gòu)架）構(gòu)架(1)構(gòu)架構(gòu)架(1)構(gòu)架構(gòu)架構(gòu)架構(gòu)架(1)構(gòu)架構(gòu)架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架（2）輪對）輪對第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成要求：具有足夠的強度，保證在允許的最高速度和最大荷載下安全運行轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架（3）輪對軸箱裝置）輪對軸箱裝置第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成軸承軸箱軸承軸箱轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架(4)彈簧減振裝置彈簧減振裝置第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成(4)彈簧減振裝置彈簧減振裝置第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成(4)彈簧減振裝置彈簧減振

10、裝置第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成二系懸掛四、連接裝置（車鉤緩沖裝置）四、連接裝置（車鉤緩沖裝置）第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成l城市軌道車輛多輛編組，車輛之間設(shè)有連接裝置。l連接裝置由車鉤、緩沖器、電氣聯(lián)接及風擋、渡板組成。l 車鉤及緩沖器的作用是連接車輛及減少車輛間的縱向沖撞。l為便于相鄰車輛間乘客的流動、調(diào)節(jié)客室的疏密，現(xiàn)代車輛之間采用全貫通式，故設(shè)有風擋及渡板。4-4 牽引緩沖連接裝置牽引緩沖連接裝置l為了讓電動車組能以一定的速度運行，必須對其施以牽引。l同樣為讓運行的電動車組能迅速減速、停車，必須也對其施以制動。l制動功率要比驅(qū)動功率大510倍。五、制動裝

11、置五、制動裝置第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成1、制動類型、制動類型l按電動車組動能的轉(zhuǎn)移方式可以分為兩類： 摩擦制動方式 即動能通過摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后消散于大氣?l 動力制動方式 l即把動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，然后將電能從車上轉(zhuǎn)移出去。第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成1、制動類型、制動類型摩擦制動摩擦制動l常用的摩擦制動方式主要有閘瓦制動和盤形制動，還有軌道電磁制動等方式。 （1）閘瓦制動，又稱為踏面制動，是最常用的一種制動方式。 （2） 盤形制動，制動缸通過制動夾鉗，夾緊制動盤，使閘片和制動盤間產(chǎn)生摩擦，把電動車組的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑹崮芡ㄟ^制動盤與閘片散于大氣

12、。第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成閘瓦制動閘瓦制動第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成閘瓦制動閘瓦制動盤形制動盤形制動盤形制動盤形制動第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成1、制動類型、制動類型動力制動動力制動l（1）電阻制動。將發(fā)電機發(fā)出的電能加于電阻器中，使電阻器發(fā)熱，即電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電阻器上的熱能靠風扇強迫通風而散于大氣中。電阻制動一般能提供較穩(wěn)定的制動力，但車輛底架下需要安裝體積較大的電阻箱。l（2）再生制動。再生制動是把電動車組的動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能后，再使電能反饋回電網(wǎng)，進行回收使用。l電氣制動須與機械制動相配合。電氣制動須與機械制動相配合。第二節(jié)、

13、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成風源系統(tǒng)l城市軌道交通車輛的轉(zhuǎn)向架上的空氣彈簧、機械制動、門的開閉等都需要壓縮空氣，所以必須有風源系統(tǒng)。l風源系統(tǒng)一般由電動空氣壓縮機，除油、除濕裝置，散熱裝置，壓力控制裝置，管路等組成。六、其他機械設(shè)備六、其他機械設(shè)備第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成六、其他機械設(shè)備六、其他機械設(shè)備第二節(jié)、車輛的機械組成第二節(jié)、車輛的機械組成通風、采暖及空調(diào)l 城市軌道交通車輛因乘客擁擠、空氣污濁，必須設(shè)有通風裝置，一般采用機械通風。l在地面高架并運行在較冷地區(qū)的車輛，設(shè)有電熱器，一般由供電線路直接供電。l為改善乘客的舒適度，現(xiàn)代城市軌道交通車輛一般設(shè)有空調(diào)裝置

14、。l車輛電氣系統(tǒng)包括車輛上的各種電氣設(shè)備及其控制電路。l按其作用和功能可分為3個部分：主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)電子控制電路系統(tǒng)第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成l主電路主電路由牽引電機及與其相關(guān)的電氣設(shè)備和連接導(dǎo)線組成由牽引電機及與其相關(guān)的電氣設(shè)備和連接導(dǎo)線組成，其作用是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v運行所需的牽引力，其作用是將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v運行所需的牽引力，當在電氣制動時將車輛的動能轉(zhuǎn)換為電制動力，它是車輛當在電氣制動時將車輛的動能轉(zhuǎn)換為電制動力，它是車輛上的高電壓、大電流、大功率動力回路。上的高電壓、大電流、大功率動力回路。l輔助電路系統(tǒng)輔助電路系統(tǒng)為保證車輛正常運行必須設(shè)置的輔助

15、設(shè)備（為保證車輛正常運行必須設(shè)置的輔助設(shè)備（如供某些電器通風、冷卻的通風機、空氣氣壓縮機、空調(diào)如供某些電器通風、冷卻的通風機、空氣氣壓縮機、空調(diào)裝置、車輛照明等裝置、車輛照明等)所提供的輔助用電系統(tǒng)。所提供的輔助用電系統(tǒng)。l控制電路控制電路的作用是控制主電路和輔助電路各電器的工作，的作用是控制主電路和輔助電路各電器的工作，通過可機操縱主控制器和各按鈕使列車正常運行或由列車通過可機操縱主控制器和各按鈕使列車正常運行或由列車自動運行控制系統(tǒng)控制運行。自動運行控制系統(tǒng)控制運行。第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成1、主電路、主電路l控制系統(tǒng)分為直流

16、控制系統(tǒng)和交流控制系統(tǒng)。l直流控制系統(tǒng)就是采用直流牽引電動機的控制系統(tǒng)。交流控制系統(tǒng)就是采用交流電動機的控制系統(tǒng)。第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成2、輔助電源l城市軌道交通車輛車上的直流、交流如照明、通風、空調(diào)、控制等用電均由輔助電源供給。l輔助電源早期為電動發(fā)電機組，現(xiàn)多采用逆變電源。l電動發(fā)電機組就是將供電線路的直流電源經(jīng)過電動發(fā)動機組變成三相交流電源，供交流用電使用，經(jīng)過整流裝置供直流電源使用。l逆變電源就是將供電線路的直流電源經(jīng)過逆變器控制變成三相交流電源，供交流電源使用，經(jīng)整流裝置供直流電源使用。l城市軌道交通車輛裝有蓄電池。用作供控制電源和輔助電源停止工作后的應(yīng)急電源。第三節(jié)、車輛的電氣組成第三節(jié)、車輛的電氣組成3、自控、監(jiān)控系統(tǒng)l 現(xiàn)代城市軌道交通車輛設(shè)有自控及監(jiān)控系統(tǒng)。l 自控系統(tǒng)就是將城市行車指揮信息傳輸至車輛上的接收裝置，不但得到行車信號的顯示功能，更主要的是得到限速、加速，保持行車間隔的安全作用，可實現(xiàn)無人工駕駛。l 監(jiān)控系統(tǒng)就是將列車及車輛的運行狀態(tài)、主要機電設(shè)備的工作狀態(tài)進行顯示及存儲。主要用途是保證行車