哈工程《城市軌道交通車輛構造》教學資料-課后習題答案-《城市軌道交通車輛構造》課后習題答案(哈工大)

項目1車輛基礎知識1.簡要說明城軌車輛基本類型、主要特點。答：按車體寬度和驅(qū)動方式分類城市軌道交通車輛按車體寬度和驅(qū)動方式可以分為兩類、六種車型。（1）粘著牽引系統(tǒng)。①A、B型車，車體寬度為3.0m、2.8m的四軸系列車型。②C、D型車，車體寬度為2.6m，車地板不同高度的鉸接車系列車型。③單軌膠輪車，車體寬度為3.0m的跨座式單軌膠輪系列車型。（2）非粘著牽引系統(tǒng)。L型直線電機車輛系列。.按車輛的牽引控制系統(tǒng)分類城市軌道交通車輛按車輛的牽引控制系統(tǒng)可以分為交流變壓車和變頻車。.按車體材料分類城市軌道交通車輛按車體材料可以分為不銹鋼車、鋁合金車和耐候鋼車。.按受電方式分類城市軌道交通車輛按受電方式可以分為受電弓車、受流器車、受電弓加受流器車。按電壓等級分類城市軌道交通車輛按電壓等級可以分為直流1500V和直流750V。2．簡要說明城市軌道交通車輛的基本組成。答：城市軌道交通車輛主要由以下幾部分組成：1.車體車體是城市軌道交通車輛的基礎框架和主體，其主要作用是運載乘客，為司機提供駕駛空間，承受車輛各種載荷，安裝傳動機構、電氣設備和服務設施。2.轉向架轉向架是城市軌道交通車輛的走行裝置，安裝在車體與軌道之間，用來牽引和引導車輛沿軌道行駛，承受、傳遞車體與軌道之間的各種載荷并緩和其動力作用，是保證車輛運行品質(zhì)的關鍵部件。3.牽引緩沖連接裝置城市軌道交通列車的編組必須依靠車鉤和貫通道。其中，車鉤是用來連接車輛，傳遞縱向力的裝置。4.制動裝置制動裝置是保證列車運行安全必不可少的裝置。不管是動車還是拖車都設有制動裝置，它可以保證運行中的列車按需要減速或在規(guī)定的距離內(nèi)停車。5.車輛設備車輛設備包括服務于乘客的設備和服務于車輛運行的設備。6.車輛電氣系統(tǒng)車輛電氣系統(tǒng)包括車輛上的各種電氣設備及其控制電路。按其作用和功能可分為主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)和電子與控制電路系統(tǒng)。3.簡述城市軌道交通編組方式，并舉例說明。答：城市軌道交通車輛采用動力分散的編組形式，動車（M）和拖車（T）通過車鉤連接而成的一個相對固定的編組稱為一個（動力）單元，一列車可以由一個或幾個（動力）單元編組而成。目前，我國城市軌道交通車輛編組比較普遍的是6輛編組或4輛編組，還有一些城市的大運量地鐵車輛采用8輛編組。6輛編組采用的主要形式有“3動3拖”和“4動2拖”，4輛編組采用的主要形式是“2動2拖”。下列舉例說明城市軌道交通車輛的編組情況。1.西安地鐵1、2號線車輛西安地鐵1、2號線車輛均采用“3動3拖”的編組形式，編組表達式為：=Tc*Mp*M*T*Mp*Tc=而西安地鐵3、4號線車輛為增加動力，采用“4動2拖”的編組形式，編組表達式為：=Tc*Mp*M*M*Mp*Tc=式中，“－”表示全自動車鉤；“”表示半自動車鉤；“*”表示半永久車鉤。2.廣州地鐵1號線車輛廣州地鐵1號線車輛采用“4動2拖”的編組形式，編組表達式為：－A*B*C=C*B*A－式中，A為拖車，一端設有司機室，車頂上裝有受電弓，車下裝有一套空氣壓縮機組；B、C均為動車，兩者結構基本相同。廣州地鐵2號線車輛與1號線車輛基本一樣，只是受電弓裝于B車車頂，而空氣壓縮機組裝于C車車底。4.簡要說明城市軌道交通車輛標識的主要意義，并舉例說明標識方法？答：城軌車輛的一般都有固定標識編號，標識編號在使用期間不會發(fā)生任何改變，直至此車報廢，這個標識編號主要是為了明確城軌車輛的制造商和運營商等信息。某地鐵的車輛編號為5位數(shù)。第1、2位表示線號（如1號線01，2號線02，3號線03，以此類推）。第3、4位表示車列號（如01表示第一列車，02表示第二列車，以此類推）。第5位表示車輛號，用數(shù)字1、2、3、4、5、6分別表示車輛1～6位的編組，分別表示Tc、Mp、M、T、Mp、Tc車。5.簡要說明城市軌道交通車輛的速度、軸重等參數(shù)的意義。答：自重、載重及容積。①自重。自重指車輛整備（空車）狀態(tài)下的本身結構及設備組成的全部質(zhì)量，以t為單位。②載重。載重指正常情況下車輛允許的最大裝載質(zhì)量，以t為單位。③容積。容積指車輛內(nèi)部的有效立體空間，以m3為單位。速度。車輛的速度參數(shù)包括最高試驗速度、最高運行速度、起動平均加速度和制動平均減速度。①最高試驗速度。最高試驗速度指車輛設計時，按照安全及結構強度等條件所允許的車輛最高行駛速度，以km/h為單位。②最高運行速度。最高運行速度指車輛設計時，除滿足安全及結構強度等條件外，還必須滿足連續(xù)以該速度運行時車輛有足夠良好的運行性能，以km/h為單位。③起動平均加速度。起動平均加速度指在平直線路上，列車載荷為額定定員，自牽引電動機取得電流開始，至起動過程結束，該速度值被全過程經(jīng)歷的時間所除的商，以m/s2為單位。④制動平均減速度。制動平均減速度指在平直線路上，列車載荷為額定定員，自制動指令發(fā)出至列車完全停止的全過程，相應的制動初始速度被全過程經(jīng)歷的時間所除得的商，以m/s2為單位。軸重。軸重指按車軸形式及在某個運行速度范圍內(nèi)，車軸允許負擔（包括輪對自身的質(zhì)量）的最大質(zhì)量，以t為單位。軸重的選擇與線路、橋梁及車輛走行部的設計有關。軸配置或軸列式。用數(shù)字或字母表示車輛走行部結構特點的方式，稱為軸配置或軸列式。例如4軸動車，兩臺動力轉向架，則軸配置記為B-B；6軸單鉸輕軌車輛的兩端為動力轉向架，中間為非動力鉸接轉向架，其軸配置記為B-2-B。每延米軌道載重。每延米軌道載重是車輛總質(zhì)量與車輛全長之比。該指標是車輛設計中與橋梁、線路強度密切相關的一個指標，同時又是能否充分利用站線長度、提高運輸通過能力的一個指標。通過最小曲線半徑。通過最小曲線半徑指配用某種形式轉向架的車輛在站場或廠、段內(nèi)調(diào)車時所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線區(qū)段上行駛時不6.舉例說明車輛長度、車鉤中心線等尺寸的具體數(shù)值和意義答：（1）車輛長度。車輛長度指車輛處于自由狀態(tài)，車鉤呈鎖閉狀態(tài)時，兩端車鉤連接面之間的距離。區(qū)別于車體長度的概念，車體長度指不包含牽引緩沖裝置或折棚的車體結構的長度。（2）車輛最大寬度。車輛最大寬度指車體橫斷面上最寬部分的尺寸。（3）最大高度。最大高度指車輛頂部最高點與鋼軌頂面之間的距離。通常須說明與最高點相關的結構，如有無空調(diào)、受電弓的狀態(tài)等。（4）車輛定距。車輛定距指同一車輛的兩轉向架回轉中心之間的距離。（5）固定軸距。固定軸距指同一轉向架的兩車軸中心線之間的距離。（6）車鉤中心線距離鋼軌面高度。車鉤中心線距離鋼軌面高度簡稱車鉤高，是指車鉤連接面中點（對鐵路車鉤來說，是指鉤舌外側面的中心線）至軌面的高度。車鉤高取新造或修竣后空車的數(shù)值。列車中各車輛的車鉤高基本一致，是保證車輛正確連掛、列車運行中正常傳遞牽引力及不會發(fā)生脫鉤事故所必需的。廣州、上海地鐵車輛的車鉤高為720mm，天津濱海輕軌車輛和北京地鐵車輛的車鉤高為660mm。（7）地板面高度。地板面高度指車輛地板面與鋼軌頂面之間的距離。地板面高度與車鉤高一樣，指新造或修竣后空車的數(shù)值。它將受到兩方面的制約：一是車輛本身某些結構高度的限制，如車鉤高及轉向架下心盤面的高度；二是站臺高度標準的影響，規(guī)定車輛地板面應與站臺高度相協(xié)調(diào)。例如，上海地鐵車輛的地板面高度為1.13m，北京地鐵車輛的地板面高度為1.053m。項目2車體與內(nèi)裝1.簡述城市軌道交通車輛車體的基本作用和分類。答：車體分為帶司機室的車體和不帶司機室的車體兩種，不帶司機室車體主要為乘客提供服務的公共場所，安裝、連接車輛上其他設備、組件；帶司機室車體還能安裝司機操作臺等裝置。⑴按材料分為碳素鋼、鋁合金和不銹鋼車體三種，早期多使用碳素鋼制造，目前主要使用鋁合金和不銹鋼材料制造車體。⑵按有無司機室可分為帶司機室車體和不帶司機室車體。⑶按尺寸分為3m寬A型車車體，2.8m寬B型車車體和2.6m寬C型車車體。⑷按車體結構工藝可分為一體化結構和模塊化結構。2.簡述城市軌道交通車輛車體的基本特征。答：⑴城市軌道交通列車基本上是電動車組，有單輛、兩輛、多輛等多種編組形式。⑵城市軌道交通車輛是城市內(nèi)的公共交通系統(tǒng)，乘客的數(shù)量多，旅行時間短，上下車頻繁，城市軌道交通車輛的座位數(shù)量少，車門數(shù)量多且開度大，服務設備簡單。⑶城市軌道交通車輛的重量輕、軸重小，車體采用輕量化設計。⑷城市軌道交通防火要求嚴格，采用防火設計，材料必須經(jīng)過阻燃處理。⑸車輛的隔音和降噪要求高，減少對沿線居民的影響。⑹車輛外觀造型、色彩與城市文化、環(huán)境和景觀協(xié)調(diào)。3.簡述城市軌道交通車輛車體的結構形式和特點。答：按照車體結構承受載荷方式，車體可分為底架承載結構、側墻和底架共同承載結構和整體承載結構三類。⑴底架承載結構。車體的全部載荷由底架承擔的結構稱為底架承載結構。⑵側墻和底架共同承載結構。由側、端墻與底架共同承擔載荷的車體結構稱為側墻和底架共同承載結構或側墻承載結構，側、端墻與底架等通過固接形成一個整體。⑶整體承載結構。車體結構是板梁式，側、端墻上固接由金屬板、梁組焊而成的車頂，使車體的底架、側墻、端墻、車頂連接成一個整體，成為開口或閉口箱形結構，這種車體結構的各部分結構均承受載荷，因而稱為整體承載結構。4.簡述鋁合金車體的基本特點、結構形式和設計制造應注意的主要問題。答：⑴能大幅度降低車輛自重，與碳素鋼車體相比，鋁合金車體自重降低30％～35％，強度約為碳素鋼車體的2倍。⑵有較小的密度，鋁合金對沖擊載荷有較高能量吸收能力。⑶運用大型中空擠壓型材，提高車輛密封性能，提高乘坐舒適性。⑷采用大型中空擠壓型材制造的板塊式結構，減少連接件的數(shù)量和重量。⑸減少維修費用，延長使用壽命。鋁合金車體鼓形結構的斷面簡圖，重量輕，承載量大，外形美觀等優(yōu)點。鋁合金車體主要由以下幾部分組成：⑴底架。底架是車體的基礎結構，底架結構模塊包括地板、邊梁、枕梁、牽引梁組件。⑵側墻。側墻由上墻板、下墻板、窗間墻板三部分組成，側墻由普通鋁型材和中空鋁型材焊接而成，在側墻內(nèi)側預裝有隔熱隔聲材料、車窗和內(nèi)墻板。⑶車頂。車頂結構由車頂側梁、車頂板和空調(diào)機組安裝槽組成，B車車頂結構還包括受電弓安裝槽。⑷端墻（中間端）。端墻安裝在客室的兩端頭，其作用是聯(lián)結客室車體與貫通（或司機室）的聯(lián)結體，其結構包括地板、貫通道框架、側墻部件。端端上有許多結構部件和孔用于內(nèi)部和外部設備的安裝聯(lián)結。鋁合金車體有許多的優(yōu)點，但在設計、制造中尚需注意許多問題。如：鋁合金選材、大型鋁型材成型技術、鋁合金結構焊接工藝的研究、鋁合金材料疲勞特性和壽命的試驗、結構優(yōu)化設計、剛度的問題、防腐的問題等。使用鋁合金材料的車體多為焊接結構，且在大氣條件下工作，因此要求鋁合金材料不僅應具有適當?shù)膹姸群蛣偠?，而且要求有良好的焊接性能，特別是焊縫性能要接近母材性能水平。鋁合金的比重只相當于鋼的三分之一，彈性模量也只有鋼的三分之一。材料的剛度與彈性模量有關，因此，鋁合金車體的設計不能采用鋼質(zhì)車體的結構形式，而應該充分利用新型鋁合金的性能特點，采用大型中空擠壓型材。5.簡述不銹鋼車體的結構、特征和車體制造時對焊接要求。答：⑴底架。底架為無中梁結構，主要由側梁、牽引梁、枕梁、橫梁及波紋地板組成，枕梁和牽引梁部位采用耐候鋼材料。⑵側墻。側墻的結構全部由不銹鋼構成，由側板、立柱、頂部橫梁和門框等焊接成為整體。⑶車頂。車頂棚骨架結構由兩個上弦梁和縱向梁、橫梁一起焊接組成，骨架上面鋪設不銹鋼波紋板?？照{(diào)安裝梁及受電弓安裝梁采用模塊化設計，結構強度滿足支撐空調(diào)機組、管道、照明系統(tǒng)托架、頂板、立柱和其它設備。⑷端墻。非司機室的端墻由不銹鋼蒙皮、橫梁和貫通道加強梁組成。不銹鋼車體的特征:⑴外板。不銹鋼材料導熱率極小，發(fā)生熱應變較大，為使其熱應變不致太明顯，將側墻外板做成波紋結構，波紋結構板在縱向和橫向雖有剛性，但在剪切方向則較弱，因此在需要傳遞剪切力的地方必須另設剪切板。⑵骨架結構。根據(jù)車體的部位不同，使用不同高度的乙型材或帽型材，骨架的接頭接合很復雜。制造輕型不銹鋼車輛時,最困難的就是骨架構成?？紤]箱型截面與外板組合，箱型截面對于橫向載荷非常有效，組裝以點焊為基礎,結構難以處理的地方采用環(huán)形焊或塞焊。⑶車輛用不銹鋼材料的物理性能。不銹鋼材料具有較低的熱傳導率和較高的熱膨脹系數(shù)，焊接產(chǎn)生的熱量不能很快地分散，大量的熱量聚集在焊縫區(qū)域，不銹鋼材料的熱膨脹系數(shù)約為鋼的115倍，使得同樣的熱量其變形比普通鋼材變形要大很多。因此，不銹鋼車體制造避免采用電弧滿焊，應采用電阻點焊工藝。6.簡述一體化車體和車體模塊化車體工藝的主要區(qū)別與優(yōu)、缺點？答：城市軌道交通車輛的車體結構是全鋼焊接結構，由底架、側墻、車頂和端墻組裝焊接而成，稱為整體焊接結構或一體化結構。模塊化車體設計是將整個車體分為若干個模塊，并解決相互之間的接口問題,各模塊完成后即可進行整車組裝。每一模塊的結構部分本身采用焊接，而各模塊之間的總成采用機械連接。整體焊接結構車體是先制造車體結構的車頂、側墻、底架、端強、司機室等部件，然后進行整個車體總成焊接，車體總成后再進行內(nèi)裝、布管、布線。優(yōu)點:在每個模塊的制造過程中均注意驗證質(zhì)量。模塊制成后均需進行實驗，從而保證整車總裝后實驗比較簡單，整車質(zhì)量也容易保證。每個模塊的制造可以獨立進行，并解決了模塊之間的接口問題，因此，各模塊和部件可以由不同的工廠同時生產(chǎn)。而且，模塊化生產(chǎn)對總裝生產(chǎn)線要求不高。可以改善勞動條件、降低施工難度、提高勞動效率、保證整車質(zhì)量?？梢詼p少工裝設備、簡化施工程序、降低生產(chǎn)成本。在車輛檢修中，可采用更換模塊的方式進行，方便維修。目前國內(nèi)地鐵車輛生產(chǎn)企業(yè)在模塊化車體的設計、制造、實驗與生產(chǎn)管理過程中已形成了整套的經(jīng)驗，從而保證了批量生產(chǎn)的質(zhì)量。缺點:從車體結構局部來分析，存在如下缺點：模塊化結構的個別部件（如駕駛室框架）有的采用了部分鋼材制造，各部件之間又采用了鋼制螺栓聯(lián)接，所以車體自重要比全焊接結構稍重。由于車體是容納旅客的場所，就車輛結構而言，其強度是保證旅客安全的關鍵特性，因此在設計過程必須進行詳細的強度、剛度計算，在此理論的指導下進行設計。試制完成后，必須進行相應的實驗，證實確實滿足要求，才能投入批量生產(chǎn)。為保證隔熱、隔音性能，在車體組裝后，在內(nèi)部需噴涂隔音阻尼漿和安裝玻璃棉或其他隔熱、隔音材料。車體結構在使用中一般僅對表面涂裝進行必要的維修，就結構自身而言，在正常工況下可以滿足使用壽命30年的要求。如果由于事故和大修中需對車體某部件進行檢修時，可以采用更換模塊的方式進行，以減少維修工作量。7.車體內(nèi)裝主要有哪些內(nèi)容？客室內(nèi)裝設計遵循什么原則？答：城市軌道交通車輛車體在投入運營前對各部分都要進行裝飾和裝潢，下面分別進行說明。⒈底架一般地鐵車輛所采用的底架（如某地鐵）由地板，地板布，支撐梁，隔聲、隔熱材料和阻尼漿等組成。⒉側墻和端墻側墻與端墻的結構基本相似，均由墻板，支撐梁，隔聲、隔熱材料和阻尼漿制成。⒊車頂在內(nèi)裝設計中，車頂是較為復雜的一個部件，因為在該部件上需要安裝風扇或空調(diào)風道輻流風機及風口、燈具、立柱等設備，因此，頂板的安裝應當與上述設備統(tǒng)一考慮進行整體優(yōu)化，才能收到良好效果。車體內(nèi)裝設計遵循如下設計原則：⑴各車型的基本結構形式（除司機室）和風格相同，以實現(xiàn)客室零部件的通用性和互換性。⑵內(nèi)部裝飾以車體縱向中心為對稱，車體內(nèi)裝飾美觀大方，色調(diào)協(xié)調(diào)、明快、柔和，具有現(xiàn)代氣息并適當考慮該城市的人文歷史特色。⑶車輛內(nèi)部的總體布局、裝飾具有現(xiàn)代美學觀點，造型線條流暢，內(nèi)裝飾高雅、美觀、大方，內(nèi)裝飾的設計不局限于功能設計，同時體現(xiàn)時尚，在視覺上，使用完全協(xié)調(diào)一致的顏色和質(zhì)地。⑷在設計中，充分考慮人機工程學，保證乘客乘坐的舒適性，給乘客更舒適、方便的乘車環(huán)境。⑸在結構上，具有良好的密封以及防水、防塵性能，應用的材料應不受氣候條件的影響，牢固可靠，同時易于保養(yǎng)和清潔。⑹盡量不使用外露緊固件，使整體內(nèi)裝協(xié)調(diào)統(tǒng)一；易磨損部位采用具有較高耐久性的表面噴涂處理。⑺通過采用高性能隔聲、隔熱、減振材料，提高車體隔聲、隔熱性能，提高乘坐環(huán)境舒適性；具有良好的防火性能。⑻車輛鑰匙系統(tǒng)設計根據(jù)車輛運營的安全性和維護的便捷性適用性的原則，進行分類和統(tǒng)一，一般將鑰匙系統(tǒng)分為3級。⑼所有內(nèi)裝材料包括粘接劑符合環(huán)保要求。8.簡述城軌車輛司機結構與組成特點。答：司機室內(nèi)有前端墻板、側墻板、平頂板、間壁、間壁門、前端活門、門機構檢查門、車窗、內(nèi)藏門、內(nèi)藏門罩板、前端逃生門、緊急疏散梯、逃生門罩板、電器柜，司機臺、司機座椅、扶手、滅火器等結構。前端墻板、側墻板、前端活門、塞拉門罩板、逃生門罩板均采用進口聚酯玻璃鋼材料糊制成形，在左側墻板上安裝有電熱器及顯示屏，充分利用了司機室內(nèi)空間。側門扶手表面采用不銹鋼拉絲處理，美觀大方。司機室間壁為鋁蜂窩材質(zhì)，表面噴塑處理，并在側面設有呼吸面罩，供緊急情況下司機使用，充分體現(xiàn)了人性化的設計理念。司機室間壁門采用鋁蜂窩結構，并帶有可觀察窗口。司機室座椅采用國際設計思路，可前后、左右調(diào)整，并且座椅靠背角度可調(diào)整30o。司機室平頂板為鋁蜂窩材質(zhì)，表面噴塑處理。上部設有通風口。司機室左前端設有前端逃生門及緊急疏散梯，司機室內(nèi)所有內(nèi)飾件防火標準均為DIN5510。項目3車門1.簡述城市軌道交通車輛車門的分類。答：城市軌道系統(tǒng)的車輛的車門按用途可分四種：客室側門、司機室側門、司機室和客室之間的間隔門和緊急疏散門；按各類車門的使用的頻率可進行如下的排序：客室側門和司機室側門的使用頻率最高；使用的頻率較低的是司機室間隔門，只有在司機進行招折返站進行更換操作端和客室內(nèi)有緊急情況需要疏散乘客時會使用；緊急疏散門在緊急情況下客室車門無法打開或者列車在區(qū)間進行疏散逃生時才會使用，使用的頻率最低。2.簡述城市軌道交通車輛客車車門分類與組成。答：按照客室側門開關門時的運動軌跡，客室側車門可分為以下四類：內(nèi)藏嵌入式移門、外掛式移門、塞拉門及外擺式車門。⑴內(nèi)藏嵌入式客室側門。內(nèi)藏嵌入式移門簡稱內(nèi)藏門，在車門開/關時，門頁在車輛側墻的外墻板與內(nèi)飾板之間的夾層里面移。傳動機構設于車廂內(nèi)側車門的頂部，裝有導軌的門頁可在導軌上移動。雙扇電動內(nèi)藏門的驅(qū)動機構組成包括機械控制及電氣控制兩部分。機械控制部分由傳動導向裝置、內(nèi)外側緊急解鎖裝置、故障隔離鎖等設備共同組成。電氣控制部分由門控器、驅(qū)動電機及實現(xiàn)自動門功能的其他附件構成傳動導向裝置。傳動導向裝置由安裝底板、門扇吊掛部件、傳動裝置、中央鎖等部件組成。⑵外掛式移門。的外掛式移動門使用比較少，它與內(nèi)藏式移門的主要區(qū)別在于門頁和懸掛機構始終位于側墻的外側，外掛門的傳動機構的工作原理與內(nèi)藏式移門原理大同小異。⑶塞拉門。塞拉門是目前城市軌道交通車門性能與造價都比較高的一種門，我國許多地鐵公司都采用此種車門，塞拉門的主要特點是門在開啟狀態(tài)時，兩個門頁緊緊貼靠在車體側墻外側，車門在關閉狀態(tài)時門頁外表面與車體外墻成一平面，使車體外觀美麗，而且也有利于在高速行駛時減少空氣阻力，車門不會因空氣渦流產(chǎn)生噪音，也便于自動洗車裝置對車體的清洗。⑷外擺式車門。外擺式車門的主要特點是開門時通過轉軸和擺桿使門頁向外擺出并貼靠在車體的外墻上，門關閉后門頁外表面與車體成一平面，門在開啟的過程中，門頁需要一定的擺動空間才能完成其功能。3.簡述電控氣動門的基本工作原理和系統(tǒng)的組成。室答：側門電控氣動車門系統(tǒng)主要由電氣控制系統(tǒng)、空氣驅(qū)動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、門機械鎖閉機構、門頁、導軌、緊急解鎖機構、門狀態(tài)檢測及信號指示等組成。如圖所示是電控氣動客室側門空氣驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，由圖可知車門的控制是通過電控制壓縮空氣，再由壓縮空氣驅(qū)動車門的驅(qū)動風缸，通過機械傳動系統(tǒng)完成車門的開、關動作。電控氣動側門的控制原理，假設壓縮空氣從P口進入。門過程分析：MV1、MV3得電，而MV2失電。進氣過程：壓縮空氣→MV1（得電）→MV3（得電）→節(jié)流閥→解鉤氣缸→頂開鎖鉤→開門節(jié)流閥→門控氣缸進氣口A1→活塞桿外伸排氣過程：活塞左移→門控氣缸排氣A2→開門緩沖節(jié)流閥→快速排氣閥→大氣。車門掃緩沖：當活塞的左端頭進入氣缸左端的小直徑處時出口被封堵，大氣缸內(nèi)的氣體只能從一個出氣口并經(jīng)過開門緩沖節(jié)流閥到快速排氣閥最終排至大氣。由于出口的被堵，使得整個排氣速度大大降低，從而使開門的速度有了一個極大的緩沖。⑵關門過程分析：MV2得電，而MV1、MV3失電。首先動作：MV3（失電）→解鉤氣缸排氣活塞縮回→鎖鉤落鎖復位。進氣過程：壓縮空氣→MV2（得電）→關門速度控制節(jié)流閥→門控氣缸進氣口→活塞桿縮回。排氣過程：活塞桿右移→門控氣缸排氣A1→關門緩沖節(jié)流閥→快速排氣閥→大氣。關門緩沖的原理與開門緩沖的原理相同。4.簡述電控電控電動客車側門的控制與工作原理。答：開門過程：當車門EDCU（車門控制單元）接收到開門信號時，EDCU會輸出電信號驅(qū)動電機往開門方向工作，電機通過皮帶把轉動力矩傳送給絲桿（一半為左旋，另一半為右旋），絲桿運動將會帶動與之嚙合的螺母運動，螺母通過攜門架與門頁連接，從而帶動門頁同步運動。當車門打開到最大開度時，EDCU將會輸出車門制動信號給制動單元，制動單元將會對車門絲桿進行制動，使絲桿停止轉動。關門過程：當車門EDCU接收到關門信號時，輸出電信號驅(qū)動電機往關門方向工作，電機通過皮帶把轉動力矩傳送給絲桿，絲桿運動將會帶動與之嚙合的螺母運動，螺母通過攜門架與門頁連接，從而帶動門頁同步運動。當車門關好并觸動鎖閉行程開關S1時，EDCU接收到車門已關閉信號后，EDCU將會輸出車門制動信號給制動單元，制動單元將會對車門絲桿進行制動，使絲桿不能運動。同時關門止擋進入了嵌塊的導槽里，以防止門頁在縱向和橫向上的運動，平衡壓輪也會把門頁壓緊在加強點上，以保證門頁在運行過程中不會因為負壓太大而產(chǎn)生抖動。電子門控單元EDCU是車輛電源和車門機械操縱機構之間的接口，其控制原理如圖所示。車門具有零速保護和安全聯(lián)鎖電路，開關門有報警裝置。5.簡述城軌車輛客室側門的基本操作。答：車門的開、關是通過安裝在司機室內(nèi)的開、關門按鈕來實現(xiàn)的，司機室內(nèi)每側設一套開、關門按鈕，共有四個按鈕：強行開門按鈕、開門按鈕、關門按鈕和重開門按鈕。其中強行開門信號、開門信號和關門信號都分別能通過硬件和軟件傳送至各車門控制單元，只有重開門功能是通過軟件實現(xiàn)的，通過按壓“重開門”按鈕把重開門信號傳送至VCU（列車控制單元），再由VCU向各EDCU觸發(fā)該功能。當司機用主控鑰匙啟動司機臺時，開關門按鈕得電，可以操作車門開關動作。當所有車門被關閉和鎖閉時，關門按鈕燈亮。如果有任何一個車門保持在打開狀態(tài)，所有車門按鈕燈都不會亮。車門存在兩種操作模式：一種是自動模式，另一種是手動模式。在ATO模式下，當車門在手動模式時，列車到站后可以實現(xiàn)自動開門，但必須手動關門；如果車門在自動模式下，列車到站后可以實現(xiàn)自動開、關門控制。車門既可以在ATO模式下自動打開，也可以由司機進行手動開關。實現(xiàn)開門需要以下三個條件：開門使能；開門指令；零速信號。以上三個條件都具備后才能實現(xiàn)開門。當司機按下關門按鈕后，關門吸納后通過列車線向每個車門發(fā)出。每個車門的車門控制單元收到關門信號后將控制電機驅(qū)動絲桿從而使門頁關閉并鎖好。車門狀態(tài)顯示。列車所有車門均已關閉，司機操縱臺上所有車門關閉綠色指示燈將會點亮；車門狀態(tài)紅色指示燈功能：如果相應客室門被停用（切除），則紅燈穩(wěn)定點亮；車門模式橙色指示燈功能：如果車門開啟，則穩(wěn)定點亮；從發(fā)出關門命令到客室門關閉期間以1Hz的頻率閃爍，同時蜂鳴器報警，直至客室車門完全關閉為止。車門狀態(tài)顯示在司機室內(nèi)的司機顯示屏上。如果某個客室門故障或已被隔離，則相關信息會被保存在相應的EDCU中。同時，該信息也會被傳輸至VCU并呈現(xiàn)在司機顯示屏上。項目4轉向架1．簡述轉向架的作用和分類。答：轉向架的基本作用如下：（1）采用轉向架可以增加車輛的載重、長度和容積，提高列車運行速度。（2）保證在正常運行條件下，車體都能可靠的坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿著鋼軌的滾動轉化為車體沿線路的平動運行。（3）支撐車體，承受并傳遞來自車體與輪對之間，鋼軌與車體之間的各種載荷及作用力，使軸重均勻分配。（4）適應輪軌接觸狀態(tài)的變化，充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力。（5）保證車輛安全運行，能靈活的沿鋼軌運行、并順利通過曲線。（6）空氣彈簧懸掛裝置可根據(jù)客流的變化調(diào)整剛度，保證車輛客室地板面與站臺高度一致，方便乘客上下車。（7）彈簧減振裝置使轉向架具有良好的減振，以緩和車輛與線路之間的作用，減小振動和沖擊，提高城軌交通車輛運行的平穩(wěn)性和安全性。（8）動力轉向架上還要有便于安裝牽引電機、傳動裝置的結構。（9）轉向架是車輛的一個獨立部件。在轉向架與車體之間的連接件要少，結構簡單，裝拆方便，便于轉向架獨立制造和維修。由于軌道交通車輛的轉向架的用途不同，運行條件各異，加之各城市對軌道交通車輛的轉向架的性能、結構、參數(shù)和采用的材料、工藝等有不同的要求，因此出現(xiàn)了不同類型的轉向架。歸納起來各種不同類型的轉向架的主要區(qū)別主要表現(xiàn)在：軸數(shù)和類型、軸箱的定位方式、彈性減振裝置的形式、載荷的傳遞方式。1)軸數(shù)和類型按軌道交通車輛的軸數(shù)，主要有2軸、3軸和多軸轉向架，城軌交通車輛一般均是2軸轉向架，也有個別采用單輪對（輪組）的轉向架的，按軌道交通車輛的軸重，我國軌道交通車輛主要有B、C、D、E、F等類型，城軌交通車輛由于受線路和橋梁標準的限制，一般選用B、C、D軸。2)按軸箱的定位方式分類轉向架按軸箱的定位方式有以下分類：(1)拉板式軸箱定位的轉向架。(2)拉桿式定位的轉向架。(3)轉臂式定位的轉向架。(4)層疊式橡膠彈簧定位的轉向架。（5）干摩擦導柱式定位的轉向架。3)按彈簧裝置的形式懸掛方式分類（1）一系彈簧懸掛的轉向架。（2）二系彈簧懸掛的轉向架。4）按搖枕彈簧的橫向跨距分類①內(nèi)側懸掛的轉向架。②外側懸掛的轉向架。構架兩側梁縱向中心線距離。③中央懸掛的轉向架。5）按與車體之間的載荷傳遞方式分類（1）心盤集中承載的轉向架。(2)非心盤承載的轉向架。(3)心盤部分承載的轉向架。6）按與車體之間的連接方式分類按城軌交通車輛車體與轉向架之間的連接方式的不同，可將轉向架分為有心盤（或有牽引銷）轉向架、無心盤（或無牽引銷）轉向架和鉸接式轉向架（雅克比轉向架）。2．什么是踏面？使用磨耗型踏面有什么好處？答：車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面車輪輪緣踏面采取磨耗形輪廓的原因如下：①便于通過曲線。②自動調(diào)中。③能順利通過道岔。④使踏面磨耗比較均勻。⑤防止車輪脫軌。3．簡述車輛懸掛裝置的作用及分類。答：1)作用。彈簧減振裝置的作用主要體現(xiàn)在兩方面：一是使載荷比較均衡地傳遞給輪對，并使車輛在靜載狀況下（包括空、重車），兩端車鉤距離軌面高度應滿足規(guī)定的要求，以保證車輛的正常聯(lián)掛；二是緩和、減少因線路的不平順、軌縫、道岔、鋼軌的磨耗和不均勻下沉，或因車輪擦傷、車輪不圓、軸徑偏心等原因引起車輛的振動和沖擊。良好的彈簧減振裝置，能使車輛運行平穩(wěn)，振動小，噪聲低、乘坐舒適性好，車輛結構及設備的松動及損壞少，同時對線路的沖擊破壞少，對行車安全有積極意義。2)分類軌道交通車輛轉向架的彈簧減振裝置按其懸掛數(shù)量的多少和方式可分為一系懸掛和二系懸掛兩種形式。一般軌道交通客車車輛和城軌交通車輛均廣泛采用二系懸掛形式，二系懸掛裝置由軸箱懸掛裝置和中央懸掛裝置組成，軸箱懸掛裝置設置在轉向架構架與軸箱之間，中央懸掛裝置設置在車體底架與轉向架構架之間。采用二系懸掛可以減小整個車輛懸掛裝置的總剛度，增大靜撓度，改善車輛垂向運動平穩(wěn)性，減小車輛與線路之間的動作用力。地鐵、輕軌車輛的鐵路客車都采用二系懸掛裝置。4．簡述空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的組成、作用原理。答：空氣彈簧懸掛系統(tǒng)主要由空氣彈簧、附加空氣室、高度控制閥、差壓閥及濾塵器等組成?？諝鈴椈伤璧膲毫諝?，由列車制動主管經(jīng)T形支管接頭、截斷塞門、濾塵止回閥進入空氣彈簧儲風缸，再經(jīng)縱貫車底的空氣彈簧主管向兩端轉向架供氣。轉向架上的空氣彈簧管路與其主要連接軟管接通，壓力空氣經(jīng)高度控制閥進入附加空氣室和空氣彈簧。車輛靜載荷增加時，空氣彈簧被壓縮使空氣彈簧工作高度降低，這樣高度控制閥隨車體下降，由于高度調(diào)整連桿的長度固定，此時高度調(diào)整杠桿發(fā)生轉動打開高度控制閥的進氣機構，壓力空氣由供風管通過高度控制閥的進氣機構進入空氣彈簧和附加空氣室，直到高度調(diào)整杠桿回到水平位置即空氣彈簧恢復其原來的工作高度；車輛靜載荷減小時，空氣彈簧伸長使空氣彈簧的工作高度增大，高度控制閥隨車體上升，同樣由于高度調(diào)整連桿的長度固定，高度調(diào)整杠桿發(fā)生反向轉動打開高度控制閥的排氣機構，壓力空氣由空氣彈簧和附加。5．中央牽引連接裝置的作用是什么？有哪幾種方式？答：車體和轉向架之間縱向（驅(qū)動方向）作用力的傳遞是通過牽引裝置來實現(xiàn)的，牽引裝置由連桿組裝、牽引座、中心銷等組成。車體與轉向架間的連接裝置實際上就是兒媳懸掛系統(tǒng)，主要包括各種形式的旁承、彈性側擋和各種減振器等（有的車輛還有抗側滾扭桿裝置）。牽引連接裝置的作用可以概括為以下幾點；（1）傳力。傳遞車體與轉向架間的垂向力、縱向力和橫向力。（2）軸重均勻分配。通過具體的彈簧配置，使得分配到每個車軸上的最終載荷基本均勻一致。（3）保持轉向架安定。通過合理配置二系旁承的數(shù)量，使轉向架靜態(tài)和動態(tài)時均能保持安定。（4）運行橫動（即橫向彈性）。通過在車體和轉向架之間設置合理的彈性裝置，保證轉向架能相對于車體在一定范圍內(nèi)彈性橫動。（5）容許相互回轉。在通過曲線的時候，運行轉向架相對于車體在合理范圍內(nèi)靈活轉動。通常情況下，垂直力主要由各種形式的旁承來傳遞，而縱向力和橫向力則由牽引裝置傳遞。車體與轉向架間牽引連接裝置有多種形式，可簡單概況為“有牽引銷（或心盤）+旁承”和“無牽引銷（或心盤）+旁承”兩者形式。但根據(jù)不同的牽引裝置結構，無牽引銷（或心盤）形式又有單牽引拉桿式和四連桿機構式（即平行四邊形機構）等多種不同形式。另外，鉸接式轉向架采用的鉸接裝置屬于一種特殊的車體與轉向架間的連接裝置。項目5車輛連接裝置1.簡述城市軌道車輛車鉤緩沖裝置的用途及分類。答：城市軌道交通列車依靠車鉤和緩沖器連接編組在一列車中各節(jié)車輛，并使各車輛之間保持一定的安全距離，同時通過車鉤裝置傳遞、緩和列車在運行中或在調(diào)車作業(yè)時所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力，連接車輛間的電路和氣路。城市軌道交通列車中各車輛之間的貫通道，位于車輛兩車廂連接處，有防雨、防風、防塵、隔聲、隔熱等功能，能使乘客方便地穿行于各車廂之間。⑴按照車鉤連接的緊密程度，車鉤分為剛性車鉤和非剛性車鉤。非剛性車鉤如圖5.3（a所示，非剛性允許相連接的車鉤在垂直方向上有相對位移。當兩個車鉤的縱軸線存在高度差時，呈階梯形狀，并且各自保持水平位置，保證車鉤在水平面內(nèi)的位移。非剛性車鉤主要應用于鐵路客、貨車車輛。按照車輛牽引連掛裝置的連接方法的不同，分為非自動車鉤和自動車鉤2.簡述自動鉤的和半永久性牽引桿的結構及作用原理。答：國產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置主要有車鉤鉤頭、橡膠金屬片式緩沖器、風管連接器、電氣連接器和風動解鉤系統(tǒng)等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時依靠兩車鉤相鄰鉤頭上的凸錐和凹錐孔的相互插入，實現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時自動將兩車之間的電路和空氣通路接通。在兩車分解時，亦可自動解鉤，并自動切斷兩車之間的電路和空氣通路。在車鉤下面有車鉤托梁，在緩沖器尾部通過十字頭連接器與車體上的沖擊座相連，可以實現(xiàn)水平和垂直方向的擺動。國產(chǎn)密接式自動車鉤的作用有待掛、連掛和解鉤三種狀態(tài)。①待掛狀態(tài)。是車鉤連接前的準備狀態(tài)，此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，解鉤風缸活塞桿處于回縮狀態(tài)，此時半圓形鉤舌的連接面與水平面呈40°。②連掛狀態(tài)。兩鉤連掛時，凸錐插進對方相應車鉤的凹錐孔中，這時凸錐的內(nèi)側面在前進中壓迫對方的鉤舌轉動，使解鉤氣缸的彈簧受壓，鉤舌沿逆時針方向旋轉40°。當兩鉤連接面相接觸后，凸錐的內(nèi)側面不再壓迫對方的鉤舌，此時，由于彈簧的作用，使鉤舌恢復到原來的狀態(tài)，即處于閉鎖位置。③解鉤狀態(tài)。有兩種方式：自動解鉤和手動解鉤。在進行自動解鉤時，需要司機操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風管進入前車（或后車）的解鉤風缸，同時經(jīng)解鉤風管聯(lián)絡器送入相連掛的后車（或前車）的解鉤風缸，活塞桿向前推并帶動解鉤桿，使鉤舌轉動到解鎖位置，此時兩鉤即可解開。兩鉤分解后，解鉤風缸的壓縮空氣迅速排出，解鉤彈簧得以復原，帶動鉤舌順時針方向轉動40°恢復到原始狀態(tài)，為下次連掛做好準備。手動解鉤，只要用人力扳動解鉤桿，也能使鉤舌轉動至開鎖位置，實現(xiàn)兩鉤的分解。Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置由鉤頭、橡膠緩沖器、風管連接器、電氣連接器和風動解鉤系統(tǒng)等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時依靠兩車鉤相鄰鉤頭前端的錐形喇叭口引導彼此精確地對中，實現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時自動將兩車之間的電氣線路和空氣通路接通。在兩車分解時，亦可由司機控制解鉤電磁閥自動解鉤，并自動切斷兩車之間的電氣線路和空氣通路。Scharfenberg密接式車鉤的工作原理圖，也分為待掛、連掛和解鉤三種位置和手動解鉤。①待掛位：這時鉤頭中的鉤鎖桿軸線平行于車鉤的軸線，鉤鎖桿的連接銷中心與鉤舌中心銷連接線垂直于車鉤的軸線。彈簧處于松弛狀態(tài)，該位置為車鉤連掛準備位。②連掛閉鎖位：欲使兩鉤連掛，原來處于連掛準備位的兩鉤相互接近并碰撞時，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導下彼此精確地對中，兩鉤向前伸出的鉤鎖桿由于受到對方鉤舌的阻礙，各自推動鉤舌繞順時針方向轉動，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖桿滑入對方鉤舌的嘴中，并推動鉤舌繞逆時針方向返回到原來位置為止。這時兩鉤的鉤鎖桿與兩鉤的鉤舌構成一平行四邊形，力處于平衡狀態(tài)，兩鉤剛性地無間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態(tài)。在連掛閉鎖住時，鉤舌和鉤鎖桿的位置與連掛準備狀態(tài)完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持處于閉鎖位。當兩鉤受牽拉時，拉力均勻地分配在由鉤鎖桿和鉤舌組成的平行四邊形兩對邊即鉤鎖桿上。當兩鉤沖擊時，沖擊力由兩鉤殼體喇叭口凸緣傳遞。③解鉤狀態(tài)：氣動解鉤：由司機操作解鉤控制閥達到解鉤。這時壓力空氣經(jīng)過解鉤管充入鉤頭中的解鉤風缸中，推動活塞向前運動，壓迫在解鉤桿上所設置的滾子上，兩鉤頭中的鉤舌被同時推至解鉤位置。達到解鉤后再排氣，風缸中受壓彈簧使活塞返回到原始位置。手動解鉤：通過拉動鉤頭一側的解鉤手柄，經(jīng)鋼絲繩、杠桿和解鉤桿使兩鉤的鉤舌轉動，直至鉤鎖桿脫出鉤舌的嘴口，由此使兩鉤脫開，處于解鉤位。半永久牽引桿只是將兩車的連接方式由車鉤連接改為牽引桿連接，取消了風路和電路的連接。風路和電路的連接只能依靠手動連接。不同種類的車輛所安裝的半永久性牽引桿的結構可能有所不同，連接原理是一致的。3.緩沖裝置有哪些種類？其結構及作用原理是什么？述貫通道裝置的結構及用途。答：緩沖裝置是車輛牽引連掛裝置的重要組成部分,主要用來傳遞和緩和縱向沖擊力。城軌交通車輛采用的緩沖裝置主要有以下六種型式。1.層疊式橡膠金屬片緩沖器。牽引桿壓縮后從板—橡膠金屬片—前從板和緩沖器的前端。橡膠金屬片受到壓縮，起到緩沖作用。在牽引載荷工況下，緩沖體和牽引桿受拉，此時力的傳遞方向為：牽引桿上的滑套壓縮前從板—橡膠金屬片—后從板和緩沖體后蓋，同樣起到緩沖作用。2.環(huán)彈簧緩沖器。當車鉤受沖擊時，牽引桿推動彈簧前從板向后擠壓環(huán)彈簧；當車鉤受牽拉時，擰緊在牽引桿后端的預緊螺母帶動彈簧后從板向前擠壓環(huán)彈簧。所以不論車鉤受沖擊或牽拉環(huán)彈簧均受壓縮作用。由于內(nèi)、外環(huán)彈簧相互接觸的接觸面均做成V型錐面，受壓縮相互擠壓時，外環(huán)擴脹，內(nèi)環(huán)壓縮，這樣就產(chǎn)生了軸向變形，起到緩沖的作用。同時內(nèi)、外環(huán)彈簧接觸面產(chǎn)生相對滑動，摩擦力做功消耗了部分沖擊能。3.環(huán)形橡膠緩沖器。屬于免維護的橡膠緩沖裝置，緩沖器安裝在車鉤安裝座上，可以吸收拉伸和壓縮能量。半自動車鉤和牽引桿均用相同的方法安裝固定。4.彈性膠泥緩沖器。車鉤受拉時，縱向力傳遞順序為：牽引桿—內(nèi)半筒—彈性膠泥芯子—彈簧盒—車體；車鉤受壓時，縱向力傳遞順序為：牽引桿—彈性膠泥芯子—內(nèi)半筒—彈簧盒—車體。由此可見，無論車鉤受拉或是受壓，緩沖器始終受壓。5.帶變形管的橡膠緩沖器。當車輛在事故沖擊時，車輛的碰撞速度超過5～8km/h，這時車鉤所受到的沖擊壓縮力超過橡膠彈簧的承載能力，靠近鉤頭的沖擊吸收裝置起作用，變形管與錐形環(huán)圈彼此相互擠壓，把沖擊能轉變?yōu)樽冃喂芎湾F形環(huán)圈的變形功和摩擦功，變形管產(chǎn)生永久變形，吸收沖擊功可達16.1kJ，從而達到對乘客和車輛的事故附加防護作用。產(chǎn)生永久變形后的變形管必須予以更換，只要將法蘭松開，并將軸套從鉤體中擰出，就不難將變形管從錐形環(huán)圈中拉出。6.可壓潰變形管。車鉤緩沖裝置是車輛沖擊能量吸收系統(tǒng)的一部分，可壓潰變形管可作為車鉤緩沖裝置的重要部件，用來吸收車輛沖擊能量。當兩列車相撞時，將會產(chǎn)生可恢復的和不可恢復的變形。貫通道裝置位于城軌交通車輛兩車廂的連接處，可適應車廂之間所有可能產(chǎn)生的相對位移，并且應該具有良好的防雨、防風、防塵、隔聲、隔熱等功能，能使旅客安全、方便地穿行于車廂之間，保護旅客不受外力傷害，另外為使車廂內(nèi)美觀，貫通道也要進行必要的裝飾，使之與車廂內(nèi)環(huán)境保持一致，給乘客一個舒適而溫馨的乘車環(huán)境。項目6制動系統(tǒng)1.簡述空氣制動系統(tǒng)的結構和工作原理。答：城軌交通車輛的空氣制動系統(tǒng)由供氣裝置、基礎制動裝置、防滑裝置和制動控制單元組成。1）壓力空氣的供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)的主要作用是產(chǎn)生一定壓強的壓縮空氣，并儲存在風缸中，供制動、車門控制裝置（氣動門）、車輛轉向架的空氣彈簧減振懸掛裝置等使用，供氣系統(tǒng)主要由壓縮機、空氣干燥器、壓力控制裝置和管路等組成。2）制動控制單元制動控制單元是城軌交通車輛制動的核心部件，它主要作用是接受計算機制動控制單元的指令，然后再指示制動執(zhí)行部件動作；完成制動作用。3）防滑裝置防滑裝置的主要是當車輪與鋼軌黏著不良時，對制動力進行控制的裝置，防止車輪打滑，擦傷車輪踏面。4)基礎制動裝置基礎制動裝置是空氣制動裝置的執(zhí)行裝置，是產(chǎn)生制動力的執(zhí)行裝置。一般單元制動器都將制動缸傳動機構、閘瓦間隙調(diào)整器以及懸掛裝置連在一起，形成一個緊湊的裝置?？諝庵苿酉到y(tǒng)按其作用原理不同，可分為直通式空氣制動機、自動式空氣制動機和直通式自動空氣制動機。城軌交通車輛基礎制動裝置一般由單元制動缸組成，它是空氣制動系統(tǒng)的執(zhí)行部件，主要由制動缸、閘瓦間隙調(diào)整器等組成。制動過程可描述為：制動缸—活塞桿—基礎制動裝置—閘瓦—車輪。每輛車的轉向架上有4塊閘瓦組成，其中兩個閘瓦塊裝有附加的彈簧制動器，起停車制動的作用。2.車輛制動方式有哪幾種？分別有什么特點？答：城軌交通車輛的制動方式指城軌交通車輛制動時動能的轉移方式或制動力的獲取方式，按城軌交通車輛制動時動能的轉移方式，城軌交通車輛制動方式可以分為兩類：（1）摩擦制動。制動時動能通過摩擦的方式轉變?yōu)闊崮苌l(fā)到空氣中（動能—熱能），這種制動方式主要包括：閘瓦制動、盤形制動和磁軌制動。（2）電制動又稱動力制動，制動時將動能通過發(fā)電機轉化為電能、再將電能送回電網(wǎng)或變成熱能散發(fā)到空氣中，（動能—電能—電網(wǎng)或熱能）。動力制動包括再生制動、電阻制動兩種形式。再生制動將動能轉化為電能后，供車輛的其他負載使用或反饋回電網(wǎng)；電阻制動是將發(fā)電機發(fā)出的電能加于電阻上，使電阻發(fā)熱，將電能轉變?yōu)闊崮堋Ｖ苿恿Φ墨@取主要指城軌交通車輛基礎制動裝置制動力獲取方式，主要有黏著制動和非黏著制動兩種，城軌交通車輛廣泛使用3.電制動方式有哪幾種？各自特點是什么？答：有再生制動和電阻制動兩種。再生制動。當城軌交通車輛施行常用制動作用時，電動機變成發(fā)電機狀態(tài)運行，將車輛的動能變成電能，經(jīng)逆變器整流成直流電反饋于接觸網(wǎng)，供列車所在接觸網(wǎng)供電區(qū)段上的其他車輛牽引用和供給本車的其他系統(tǒng)，稱為再生制動。再生制動取決于第三軌(或接觸網(wǎng))的接收能力，亦即取決于網(wǎng)壓高低和負載利用能力。電阻制動。將電機上的制動能量轉變成電阻的熱能消耗掉，稱為電阻制動。4.簡述典型電制動的工作原理、組成和應用。答：直流電機的特點及類型。直流牽引電機具有以下特點：良好的牽引和制動性能，調(diào)速方便；防空轉性能較差，等功率下電機的體積和重量較大，換向困難，電位條件惡化，易產(chǎn)生環(huán)火和復雜的維護，特別是在高電壓大功率時，換向困難，電位條件更加惡化，使電機的工作可靠性降低。直流電機按其工作目的的不同可分為直流電動機和直流發(fā)電機。①直流電動機。圖示為直流電動機的工作原理模型，導體受力方向由左手定則確定。在第一種情況下，位于N極下的導體ab受力方向為從右向左，而位于S極下的導體cd受力方向為從左到右。導體所受電磁力對軸產(chǎn)生一轉矩，這種由電磁作用產(chǎn)生的轉矩稱為電磁轉矩，電磁轉矩的方向為逆時針。當電磁轉矩大于阻力矩時，線圈按逆時針方向旋轉，當電樞轉動到第二個位置時，原位于S極下的導體cd轉到N極下，其受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?；而原位于N極下的導體ab轉到S極下，導體ab的受力方向變?yōu)閺淖笙蛴?，該轉矩的方向仍為逆時針方向，線圈在此轉矩作用下繼續(xù)按逆時針方向旋轉。這樣，雖然導體中流通的電流為交變，但N極下導體的受力方向和S極下導體的受力方向并未發(fā)生變化，電動機在此方向不變的轉矩作用下轉動。直流電動機的工作原理模型實際直流電動機的電樞是根據(jù)具體應用情況確定需要有多個線圈。線圈分布于電樞表面的不同位置上，并按照一定的規(guī)定聯(lián)結起來，構成直流電動機的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要，在N、S極交替放置多對。②直流發(fā)電機。直流發(fā)電機的結構分為可旋轉部分和靜止部分?？尚D部分稱為轉子，靜止部分稱為定子，定子和轉子之間存在氣隙。定子的作用：在電磁方面產(chǎn)生磁場和構成磁路，在機械方面作為整個電機的支撐。定子由磁極、機座、換向極、電刷裝置、端蓋和軸承等組成。轉子又稱電樞，是電機的轉動部分，是用來產(chǎn)生感應電動勢和電磁轉矩，從而實現(xiàn)機電能量轉換的關鍵部分。它包括電樞鐵芯、換向器、電機轉軸、電樞繞組、軸承和風扇等。項目7牽引傳動及輔助供電系統(tǒng)1．國內(nèi)外城市軌道交通車輛牽引系統(tǒng)的種類有哪些？各有什么優(yōu)缺點？答：目前城軌牽引的主要有三種類型：直流牽引傳動系統(tǒng)、交流牽引傳動系統(tǒng)和直線電機牽引系統(tǒng)。直流傳動系統(tǒng)由接觸網(wǎng)側高壓電路和直流電動機調(diào)速電路組成，包括受流器、斷路器、接觸器、直流牽引電機，齒輪箱，輪對及接地回流裝置等。交流異步牽引電動機的轉速控制方法是在保持電源頻率恒定下改變定子電壓的大小實現(xiàn)的，交流異步電動機只要采取以下幾種方法就可獲得與與直流電動機類似的牽引特性：U/f恒定控制、橫轉差頻率控制、恒功率控制和恒電壓控制，但這種方法只適合開環(huán)控制系統(tǒng)。目前我國的城軌交通車輛多采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的，基本采用轉差-電流控制、矢量控制和直接轉矩控制。直線電機可認為是旋轉電機的結構的轉變，即將旋轉電動機沿軸向切開，按水平方向展開，從而使旋轉電機的定子演變?yōu)槌跫墸D子演變?yōu)榇渭?，以直線運動取代旋轉運動。由于直線電動機無旋轉部件，因此可大大降低城軌車輛的高度，縮小隧道直徑，降低工程成本，直線電機環(huán)保性能好，車輛運行噪聲小。2．輔助供電系統(tǒng)輔助逆變電路結構及供電模式各有幾種？分別是什么？答：輔助供電系統(tǒng)是城軌交通車輛上一個必不可少的部分，其主要功能為車輛配備的空調(diào)電暖器、空氣壓縮機、照明設備、列車控制及蓄電池浮充電等輔助設備供電。城軌交通車輛輔助供電系統(tǒng)包括輔助逆變器（DC/AC變流器，簡稱SIV）和低壓電源（DC/DC變流器和蓄電池）兩大部分。輔助逆變系統(tǒng)主要給車輛上AC380V和AC220V交流負載提供電源，負載大部分是泵類（三相異步電動機驅(qū)動），不需要調(diào)速，直接起動，起動沖擊電流大。如空調(diào)壓縮機及風源管路空氣壓縮機是輔助逆變器的最大負載。低壓電源包括DC110V和DC24V，為車輛控制系統(tǒng)及應急負載供電。項目8空調(diào)系統(tǒng)1.簡述空調(diào)系統(tǒng)制冷原理和制冷循環(huán)的四個過程。答：空調(diào)就是空氣調(diào)節(jié)，也就是將外界空氣（濕空氣）經(jīng)過一定的處理并用一定的方式送入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣的溫度、相對濕度、氣流速度和潔凈度等，控制在一定范圍內(nèi)。蒸氣壓縮制冷循環(huán)。將蒸發(fā)器出來的蒸氣冷卻加壓后，重新冷凝為液體，然后再蒸發(fā)，如此不斷循環(huán)，這就是蒸氣壓縮制冷循環(huán)。城規(guī)車輛空調(diào)制冷裝置就采用這種制冷方式。制冷循環(huán)包括節(jié)流、蒸發(fā)、壓縮和冷凝四個過程。而蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流閥是蒸氣壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的四個并不可少的基本部件。蒸發(fā)過程是在蒸發(fā)器中進行的。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時吸收熱量，使其周圍的介質(zhì)溫度降低或保持一定的低溫狀態(tài)，從而達到制冷的目的。蒸發(fā)器制冷量大小主要取決于液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)量的多少。氣態(tài)制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器時不發(fā)生相變，不產(chǎn)生制冷效應，因而應限制毛細管的節(jié)流汽化效應，使流入蒸發(fā)器的制冷劑必須是液態(tài)制冷劑。另外，蒸發(fā)溫度降低，相應的制冷量也略為降低，并會使壓縮機的功耗增加，循環(huán)的制冷系數(shù)下降。壓縮過程在壓縮機中進行，這是一個升壓升溫的過程。壓縮機將從蒸發(fā)器流出的低壓制冷劑蒸氣壓縮，使蒸氣的壓力提高到與冷凝溫度對應的冷凝壓力，從而保證制冷劑蒸氣能在常溫下被冷凝液化。而制冷劑經(jīng)壓縮機壓縮后，溫度也升高了。冷凝過程在冷凝器中進行，它是一個恒壓放熱過程。為了讓制冷劑蒸氣能被反復之用，需將蒸發(fā)器流出的制冷劑蒸氣冷凝還原為液態(tài)，向環(huán)境介質(zhì)放熱。冷凝器按工作過程可分為冷卻區(qū)段和冷凝區(qū)段。冷凝器的入口附近為冷卻區(qū)段，高溫的制冷劑放熱，蒸氣通過制冷劑的金屬盤管和散熱片，將熱量傳給周圍的空氣，并降溫冷卻，變成飽和蒸氣。冷凝器的出口附近為冷凝區(qū)段，制冷劑由飽和蒸氣冷凝為飽和液體放出汽化熱，并傳給周圍空氣。節(jié)流過程，制冷器冷凝得到的液態(tài)制冷劑的冷凝溫度和冷凝壓力要高于蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，在進入蒸發(fā)器前需讓它降壓降溫。液態(tài)制冷劑通過毛細管時由于流動阻力而降壓，并伴隨著一定程度的散熱和少許的汽化，因此節(jié)流過程是一個降壓降溫的過程。節(jié)流汽化的制冷劑量越大，蒸發(fā)器中的制冷量就越少，因而必須減少節(jié)流汽化。2.簡述城市軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)的構成。答：城軌車輛安裝空調(diào)裝置的目的是為廣大乘客提供舒適的乘坐環(huán)境，主要控制車廂內(nèi)空氣的溫度、濕度、氣流速度和潔凈度，在空調(diào)正常運行情況下，能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感，城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)一般由通風系統(tǒng)、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、空氣加（減）濕系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)等五大部分