地鐵車輛基礎(chǔ)知識(shí)

地鐵車輛基礎(chǔ)知識(shí)

簡

述車輛是城市軌道交通的重要組成部分，是城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備的核心，是確保系統(tǒng)平安、正點(diǎn)、高效運(yùn)行的關(guān)鍵。車輛是一種大型的技術(shù)高度密集的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是機(jī)械、動(dòng)力、供電、通信、信號(hào)、自動(dòng)控制等綜合技術(shù)的集中表達(dá)，需要機(jī)加工、電氣、電子、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制等多學(xué)科的專業(yè)技術(shù)。組成組成城市軌道車輛主要由兩大部分組成：機(jī)械部分和電氣部分。機(jī)械部分主要由車體及車門車窗、動(dòng)力和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)裝置、車鉤緩沖裝置及車輛內(nèi)部設(shè)備等組成；電氣部分那么包括主電路、控制電路、輔助電路、保護(hù)電路、ATC系統(tǒng)、受流系統(tǒng)、車燈照明等。車輛選型原那么〔1〕車輛應(yīng)滿足技術(shù)成熟、平安可靠、低能耗、運(yùn)用維修方便、乘坐舒適、造型美觀、噪音小，與城市周圍景觀協(xié)調(diào)的要求，并具有相應(yīng)的先進(jìn)性和較低的全壽命周期本錢?！?〕適應(yīng)本線的自然環(huán)境、線路條件，滿足運(yùn)量需求，適當(dāng)留有儲(chǔ)藏和開展余地；〔3〕技術(shù)成熟、平安可靠、低能耗、運(yùn)用維修方便，并具有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性；〔4〕乘坐舒適、造型美觀、噪音小，與城市周圍景觀協(xié)調(diào)；〔5〕符合國家產(chǎn)業(yè)政策，滿足國家計(jì)委關(guān)于車輛國產(chǎn)化率的要求，降低造價(jià)?！?〕近遠(yuǎn)結(jié)合：嚴(yán)格控制初、近期投資規(guī)模，同時(shí)，又要預(yù)留將來開展的條件；既考慮基建本錢，又考慮運(yùn)營本錢。地鐵B型車具有應(yīng)用范圍廣、技術(shù)成熟、工程投資低、運(yùn)行可靠、乘坐舒適、運(yùn)營維護(hù)方便等特點(diǎn)。另外，車輛選型的一致也有利于縮短車輛供貨周期；必要時(shí)線網(wǎng)中一樣車型的各條線間可調(diào)動(dòng)列車；還有利于車輛備品備件、專用軟件、硬件以及技術(shù)人力資源的充分共享。因此，本工程采用國產(chǎn)B2型車。

列車編組

車輛類型：B2型車根據(jù)行車牽引計(jì)算分析，本線初、近、遠(yuǎn)期均采用6輛編組，四動(dòng)二拖。列車編組：=Tc－Mp－M－M－Mp－Tc=其中：Tc：帶司機(jī)室拖車Mp：帶受電弓動(dòng)車M：不帶受電弓動(dòng)車－：半永久牽引桿〔氣路電路均需人工手動(dòng)連掛，連掛、解鉤為手動(dòng)操作〕＝：半自動(dòng)車鉤〔電路、電纜需手動(dòng)〕

主要技術(shù)參數(shù)

〔1〕環(huán)境條件應(yīng)滿足以下要求：1〕正常海拔高度 ≤1200m；2〕環(huán)境溫度－25℃～＋40℃；3〕最濕月月平均最大相對(duì)濕度 ≤90% 〔月平均溫度為25℃時(shí)〕；4〕車輛應(yīng)能承受風(fēng)、沙、雨、雪的侵襲，能滿足呼和浩特市氣候條件，防水、防霉、防腐蝕、防雷、防霧霾等。2.線路條件應(yīng)滿足以下要求：1〕軌距：1435mm2〕最小平面曲線半徑：正線一般350m，困難地段300m，輔助線一般200m，困難地段150m3〕最小豎曲線半徑：2000m4〕坡度：正線的最大坡度不宜大于30‰，困難地段可采用35‰，聯(lián)絡(luò)線的最大坡度不宜大于40‰.3.供電條件應(yīng)滿足以下要求：供電方式：接觸網(wǎng)；受電方式：受電弓受電；供電電壓：DC1500V〔波動(dòng)范圍DC1000V~DC1800V〕；序號(hào)名稱參數(shù)1車輛軸數(shù)42車輛軸重≤143車體基本長度（mm）無司機(jī)室車輛19000單司機(jī)室車輛196004車輛長度（車鉤中心距）（mm）無司機(jī)室車輛19520單司機(jī)室車輛201205車體基本寬度（mm）28006車輛最大高度（mm）受電弓車（落弓高度）≤3810受電弓工作高度3900～5600

車輛主要技術(shù)規(guī)格表7車輛寬度（mm）28008地板面距軌面高（mm）11009轉(zhuǎn)向架中心距（mm）1260010固定軸距（mm）2200～230011車輪直徑（mm）φ84012車門數(shù)（每側(cè)）（個(gè)）413車門寬度（mm）1300～140014車門高度（mm）≥180015定員坐席單司機(jī)室車輛36無司機(jī)室車輛46定員單司機(jī)室車輛196無司機(jī)室車輛212超員單司機(jī)室車輛327無司機(jī)室車輛35216車輛最高運(yùn)行速度（km/h）8017啟動(dòng)平均加速度（m/s2）≥1.0≥0.618常用制動(dòng)減速度（m/s2）1.019緊急制動(dòng)減速度（m/s2）1.2列車故障牽引性能車輛的編組和動(dòng)力〔牽引和制動(dòng)〕性能，應(yīng)滿足在長大陡坡線路上正常平安運(yùn)行，并應(yīng)符合以下故障情況時(shí)的運(yùn)行要求：列車在超員載荷和在喪失1/4動(dòng)力的情況下，應(yīng)能維持運(yùn)行到終點(diǎn)。列車在超員載荷和在喪失1/2動(dòng)力的情況下。應(yīng)具有在正線最大坡道上起動(dòng)和運(yùn)行到最近車站的才能。一列空載列車應(yīng)具有在正線線路的最大坡道上牽引另一列超員載荷的無動(dòng)力列車運(yùn)行到下一車站的才能。車輛主要設(shè)備和裝置車體材料的選擇目前地鐵車輛車體材料有碳鋼、鋁合金和不銹鋼三種。由于普通碳鋼車體材料具有強(qiáng)度低、重量大、能耗高、腐蝕重、維修量大、使用壽命短等缺點(diǎn)，所以盡管其造價(jià)較低，但是綜合性能價(jià)格比較低，因此新造車輛一般不再使用普通碳鋼車體。當(dāng)前地鐵車輛車體材料的主流是鋁合金和不銹鋼，鋁合金車體和不銹鋼車體各有優(yōu)缺點(diǎn)。鋁合金車體材料耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、加工性能好，采用大斷面鋁合金擠壓型材，焊接工作量小。不銹鋼車體材料耐腐蝕性更強(qiáng)，外表可不涂裝；抗沖擊性能好，易于維修；熔點(diǎn)比鋁合金高很多，耐火性比鋁合金材料優(yōu)越。車體及車內(nèi)設(shè)備1〕隔音、隔熱措施隔音措施：車體底架外側(cè)需要到達(dá)規(guī)定噪聲程度的地方和車內(nèi)從地板頂部至車窗底邊范圍內(nèi)以及使用扁平金屬板材的地方均涂以阻尼漿層，其他有雙層構(gòu)造墻構(gòu)造的地方不涂阻尼漿層，隔音是通過隔音材料和內(nèi)部襯墊結(jié)合實(shí)現(xiàn)。隔熱措施：車體骨架和車頂、側(cè)墻和端墻部位的內(nèi)部裝飾板之間進(jìn)展隔熱處理，地板隔熱是在底架下側(cè)，隔熱材料為礦物棉。車體金屬外表涂刷防振阻尼層。2〕防火與平安車體內(nèi)部所用材料都要用阻燃材料，要經(jīng)防火處理。不使用燃燒后散發(fā)有毒氣體的材料。每個(gè)客室設(shè)2個(gè)干粉滅火器，司機(jī)室設(shè)1個(gè)干粉滅火器。平安措施應(yīng)符合VDE0115/EN50153標(biāo)準(zhǔn)及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。車輛之間采用貫穿道連接，列車司機(jī)室前端設(shè)緊急疏散門。在緊急情況下乘客經(jīng)過此通道門和司機(jī)室，從緊急疏散門撤離列車。3〕車內(nèi)設(shè)備車門：客車每側(cè)設(shè)4對(duì)對(duì)開車門，有效尺寸寬度不小于1300mm，高度不低于1800mm車窗：單元式車窗由鋼化平安玻璃組成，安裝固定到側(cè)墻上，玻璃安裝在鋁框架上，完好的車窗單元用粘貼的方法將鋁框架安裝到車體構(gòu)造上。每個(gè)司機(jī)室的前端有2個(gè)層壓式、高抗沖擊型平安玻璃的擋風(fēng)車窗。兩側(cè)的兩個(gè)擋風(fēng)玻璃直接黏結(jié)于前端面板上。左右兩側(cè)的擋風(fēng)玻璃除霜是通過擋風(fēng)玻璃內(nèi)的電阻發(fā)熱實(shí)現(xiàn)的。座椅：車內(nèi)座椅縱向布置，采用不銹鋼材料。立柱及扶手：采用不銹鋼材料。

車門及應(yīng)急裝置4〕照明要求照明和指示燈客室照明采用交流220V、50Hz熒光燈，故障照明采用直流110V熒光燈?？褪艺斩仍诰嗟匕迕娓叨?00mm處，平均值不低于200Lx，最低值不低于150Lx〔在車外無任何光照時(shí)〕。在正常供電中斷時(shí)，備有緊急照明，其照度應(yīng)不低于10Lx。司機(jī)室燈光光源在地板中央的照度為3Lx～5Lx，司機(jī)臺(tái)面照度為5L～10Lx，并設(shè)有部分檢修照明。司機(jī)室前方設(shè)前照燈，前照燈照度要求在距前照燈前方320m處不小于2Lx。司機(jī)室前方左右設(shè)紅色防護(hù)燈。司機(jī)臺(tái)的儀表和指示燈在隧道內(nèi)或晚上關(guān)閉照明時(shí)以及地面日光下，都能在500mm遠(yuǎn)處清楚地看見其顯示值。Lx〔勒克斯〕照射到單位面積上的光通量5〕貫穿道車體之間設(shè)有貫穿式通道，有效尺寸寬度不小于1300mm，高度不低于1800mm貫穿道為分開式，構(gòu)造主要包括：框架和連接件、波紋式密封隔膜風(fēng)擋、側(cè)面蓋板、上下?lián)醢?、渡板、自承裝置、連掛和鎖定裝置等。6〕轉(zhuǎn)向架每輛車有兩臺(tái)兩軸無搖枕H型低合金高強(qiáng)度鋼板焊接轉(zhuǎn)向架，軸箱外置式構(gòu)架，動(dòng)力轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)為架承式，每個(gè)構(gòu)架反對(duì)稱地布置兩臺(tái)電機(jī)。兩系彈性懸掛，一系懸掛：疊層金屬橡膠彈簧或鋼圓簧加液壓減振器。二系懸掛裝置由自由膜式空氣彈簧和一個(gè)圓橡膠復(fù)合彈簧組成。根底制動(dòng)裝置采用盤型制動(dòng)，由制動(dòng)缸、閘瓦間隙調(diào)整器等組成。7〕采用國產(chǎn)整體碾鋼輪。8〕車鉤緩沖裝置車鉤采用全自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤或半永久車鉤等三種型式。〔機(jī)械、氣路、電路自動(dòng)連接〕〔電路需要人工連接〕〔機(jī)械、氣路、電路都需要人工操作，車間維修時(shí)才進(jìn)展分解〕9〕牽引控制系統(tǒng)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)采用微機(jī)控制的變壓變頻〔VVVF〕交流調(diào)速方式，鼠籠型三相異步牽引電動(dòng)機(jī)，功率模塊以IGBT為主元件。牽引系統(tǒng)采用1C4M的車控方式，即每輛動(dòng)車設(shè)一臺(tái)VVVF逆變器，每臺(tái)逆變器為四臺(tái)并聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)提供變頻變壓三相交流電源。10〕輔助電源系統(tǒng)輔助電源系統(tǒng)包括輔助逆變器、蓄電池充電器及蓄電池組。輔助逆變器：采用IGBT元件，向車輛提供AC380V、50Hz電源。蓄電池充電機(jī)：DC110V電源，驅(qū)動(dòng)所有DC110V負(fù)載，包括蓄電池充電。蓄電池：采用堿性蓄電池，作為DC110V的備用電源，容量應(yīng)滿足45分鐘事故應(yīng)急照明及通風(fēng)的需要。列車設(shè)兩個(gè)DC1500V車間電源插座。11〕制動(dòng)系統(tǒng)采用微機(jī)控制的模擬式空氣制動(dòng)機(jī)，通過再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和摩擦制動(dòng)三者的合理組合，組成制動(dòng)系統(tǒng)。列車電氣制動(dòng)由再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)組成，以再生制動(dòng)優(yōu)先；再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)能連續(xù)交替使用；在網(wǎng)壓上升到DC1800V或線網(wǎng)電壓不正常時(shí)，再生制動(dòng)能平滑過渡到電阻制動(dòng)。電氣制動(dòng)與空氣制動(dòng)協(xié)調(diào)配合，以電制動(dòng)優(yōu)先；當(dāng)電制動(dòng)力到達(dá)最大時(shí)，應(yīng)能提供電制動(dòng)和空氣制動(dòng)之間的混合制動(dòng)；當(dāng)不能實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)時(shí)，所需總制動(dòng)力必須由空氣制動(dòng)提供。停放制動(dòng)由彈簧力提供，壓縮空氣緩解，并能使超載列車在一個(gè)停放制動(dòng)故障的情況下也能在40‰坡道上制停。12〕空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)每輛車裝設(shè)2臺(tái)薄壁型單元式變頻空調(diào)機(jī)組。額定載客情況下，溫度室外為33℃，室內(nèi)≤28℃±1℃，相對(duì)濕度室外為95%，室內(nèi)為65%，每輛車客室人均新風(fēng)量≥10m3/h；司機(jī)室人均新風(fēng)量為≥30m3/h?？照{(diào)單元具備以下功能：制冷、通風(fēng)、緊急通風(fēng)。應(yīng)急通風(fēng)由蓄電池供電。13〕列車故障診斷系統(tǒng)列車采用微機(jī)故障自診斷系統(tǒng)，主要通過列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)搜集各子系統(tǒng)的信息，包括對(duì)輔助供電、車門、牽引制動(dòng)控制、空調(diào)、照明、公共播送、高壓設(shè)備、受電弓的檢測、故障診斷、故障顯示和故障儲(chǔ)存。故障顯示器采用中英文，顯示信息滿足司機(jī)采取故障應(yīng)急運(yùn)行措施的需要。診斷系統(tǒng)提供經(jīng)無線電系統(tǒng)傳輸至運(yùn)營控制中心的數(shù)據(jù)接口，這些數(shù)據(jù)也能通過便攜微機(jī)直接采集。14〕ATC列車采用自動(dòng)控制系統(tǒng)〔ATC〕，主要包括：列車自動(dòng)監(jiān)控〔ATS〕；列車自動(dòng)保護(hù)〔ATP〕；列車自動(dòng)駕駛〔ATO〕。15〕列車播送、通信系統(tǒng)列車播送、通信系統(tǒng)具有以下功能：列車上所有司機(jī)室間的內(nèi)部播送、司機(jī)與控制中心間的無線通信接口、控制中心通過列車無線電到乘客、司機(jī)室到乘客的內(nèi)部播送以及列車的自動(dòng)報(bào)站和車內(nèi)信息顯示功能?？刂浦行慕?jīng)列車司機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)乘客的播送；司機(jī)對(duì)乘客的語音播送；司機(jī)室與司機(jī)室、客室的內(nèi)部通信；采用語音合成技術(shù)用普通話及英語播送固定和常規(guī)信息。16〕平安與應(yīng)急設(shè)施〔1〕列車應(yīng)設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，客室內(nèi)應(yīng)設(shè)置乘客緊急報(bào)警裝置，乘客緊急報(bào)警裝置應(yīng)具有乘務(wù)員與乘客間雙向通信功能。當(dāng)采用無人駕駛形式時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?GB50490的有關(guān)規(guī)定?！?〕客室車門系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置平安聯(lián)鎖，應(yīng)確保車速大于5km/h時(shí)不能開啟、車門未平安關(guān)閉時(shí)不能啟動(dòng)列車?！?〕客室、司機(jī)室應(yīng)配置便攜式滅火器具，安放位置應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)并便于取用。