地鐵車輛基礎(chǔ)知識張秀波

1、地鐵車輛基礎(chǔ)知識張秀波 簡簡 述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、高效運行的關(guān)鍵。車輛是一種大型的技術(shù)高度密集的機電一體化產(chǎn)品，是機械、動力、供電、通信、信號、自動控制等綜合技術(shù)的集中表達(dá)，需要機加工、電氣、電子、計算機及自動控制等多學(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： 機械部分和電氣部分。 機械部分主要由車體及車門車窗、動力和非動力轉(zhuǎn)向架、制動裝置、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、保護電路、ATC系統(tǒng)、受流系統(tǒng)、車燈照明等。 車輛選型原那么車輛選型原那么1車輛應(yīng)滿足技術(shù)

2、成熟、平安可靠、低能耗、車輛應(yīng)滿足技術(shù)成熟、平安可靠、低能耗、運用維修方便、乘坐舒適、造型美觀、噪音小，運用維修方便、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)的先與城市周圍景觀協(xié)調(diào)的要求，并具有相應(yīng)的先進性和較低的全壽命周期本錢。進性和較低的全壽命周期本錢。2適應(yīng)本線的自然環(huán)境、線路條件，滿足運適應(yīng)本線的自然環(huán)境、線路條件，滿足運量需求，適當(dāng)留有儲藏和開展余地；量需求，適當(dāng)留有儲藏和開展余地；3技術(shù)成熟、平安可靠、低能耗、運用維修技術(shù)成熟、平安可靠、低能耗、運用維修方便，并具有相應(yīng)的經(jīng)濟性；方便，并具有相應(yīng)的經(jīng)濟性；4乘坐舒適、造型美觀、噪音小，與城市周乘坐舒適、造型美

3、觀、噪音小，與城市周圍景觀協(xié)調(diào)；圍景觀協(xié)調(diào)；5符合國家產(chǎn)業(yè)政策，滿足國家計委關(guān)于車符合國家產(chǎn)業(yè)政策，滿足國家計委關(guān)于車輛國產(chǎn)化率的要求，降低造價。輛國產(chǎn)化率的要求，降低造價。6近遠(yuǎn)結(jié)合：嚴(yán)格控制初、近期投資規(guī)模，近遠(yuǎn)結(jié)合：嚴(yán)格控制初、近期投資規(guī)模，同時，又要預(yù)留將來開展的條件；既考慮基建同時，又要預(yù)留將來開展的條件；既考慮基建本錢，又考慮運營本錢。本錢，又考慮運營本錢。 地鐵B型車具有應(yīng)用范圍廣、技術(shù)成熟、工程投資低、運行可靠、乘坐舒適、運營維護方便等特點。另外，車輛選型的一致也有利于縮短車輛供貨周期；必要時線網(wǎng)中一樣車型的各條線間可調(diào)動列車；還有利于車輛備品備件、專用軟件、硬件以及技術(shù)人力資

4、源的充分共享。 因此，本工程采用國產(chǎn)B2型車。 列車編組列車編組 車輛類型：B2型車 根據(jù)行車牽引計算分析，本線初、近、遠(yuǎn)期均采用6輛編組，四動二拖。 列車編組：=TcMpMMMpTc= 其中： Tc：帶司機室拖車 Mp：帶受電弓動車 M：不帶受電弓動車 ：半永久牽引桿氣路電路均需人工手動連掛，連掛、解鉤為手動操作 ：半自動車鉤電路、電纜需手動 主要技術(shù)參數(shù)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2540；3最濕月月平均最大相對濕度90%月平均溫度為25時；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

5、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波動范圍DC1000V DC1800V；序號名 稱參數(shù)1車輛軸數(shù)42車輛軸重143車體基本長度（mm）無司機室車輛19000單司機室車輛196004車輛長度（車鉤中心距）（mm）無司機室車輛19520單司機室車輛201205車體基本寬度（mm）28006車輛最

6、大高度（mm）受電弓車（落弓高度）3810受電弓工作高度39005600 車輛主要技術(shù)規(guī)格表車輛主要技術(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）2200230011車輪直徑（mm）84012車門數(shù)（每側(cè)）（個）413車門寬度（mm）1300140014車門高度（mm）180015定員坐席單司機室車輛36無司機室車輛46定員單司機室車輛196無司機室車輛212超員單司機室車輛327無司機室車輛35216車輛最高運行速度（km/h）8017啟動平均加速度（m/s2）1.00.618常用制動減速度（m/s2）1.019緊急制

7、動減速度（m/s2）1.2 列車故障牽引性能列車故障牽引性能 車輛的編組和動力牽引和制動性能，應(yīng)滿車輛的編組和動力牽引和制動性能，應(yīng)滿足在長大陡坡線路上正常平安運行，并應(yīng)符合足在長大陡坡線路上正常平安運行，并應(yīng)符合以下故障情況時的運行要求：以下故障情況時的運行要求： 列車在超員載荷和在喪失列車在超員載荷和在喪失1/4動力的情況下，應(yīng)動力的情況下，應(yīng)能維持運行到終點。能維持運行到終點。 列車在超員載荷和在喪失列車在超員載荷和在喪失1/2動力的情況下。應(yīng)動力的情況下。應(yīng)具有在正線最大坡道上起動和運行到最近車站具有在正線最大坡道上起動和運行到最近車站的才能。的才能。 一列空載列車應(yīng)具有在正線線路的最

8、大坡道上一列空載列車應(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力列車運行到下一牽引另一列超員載荷的無動力列車運行到下一車站的才能。車站的才能。 車輛主要設(shè)備和裝置車輛主要設(shè)備和裝置車體材料的選擇車體材料的選擇目前地鐵車輛車體材料有碳鋼、鋁合金和不銹鋼目前地鐵車輛車體材料有碳鋼、鋁合金和不銹鋼三種。三種。由于普通碳鋼車體材料具有強度低、重量大、能由于普通碳鋼車體材料具有強度低、重量大、能耗高、腐蝕重、維修量大、使用壽命短等缺點，耗高、腐蝕重、維修量大、使用壽命短等缺點，所以盡管其造價較低，但是綜合性能價格比較所以盡管其造價較低，但是綜合性能價格比較低，因此新造車輛一般不再使用普通碳鋼車

9、體。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，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。鋁合金鋁合金車體和不銹鋼車體各有優(yōu)缺點。鋁合金車體材料耐腐蝕性強、重量輕、加工性能好，車體材料耐腐蝕性強、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。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，外表可不涂裝；不銹鋼車體材料耐腐蝕性更強，外表可不涂裝；抗沖擊性能好，易于維修；熔點比鋁合金高很抗沖擊性能好，易于維修；熔點比鋁合金高很多，耐火性比鋁合金材料優(yōu)越。多，耐火性比鋁合金材料優(yōu)越。 車體

10、及車內(nèi)設(shè)備車體及車內(nèi)設(shè)備 1隔音、隔熱措施隔音、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)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，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，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)合實現(xiàn)。隔音是通過隔音材料和內(nèi)部襯墊結(jié)合實現(xiàn)。 隔熱措施：車體骨架和車頂、側(cè)墻和端墻部位隔熱措施：車體骨架和車頂、側(cè)墻和端墻部位的內(nèi)部裝飾板之間進展隔熱處理，地板隔熱是的內(nèi)部裝飾板之間進展

11、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。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。 每個客室設(shè)2個干粉滅火器，司機室設(shè)1個干粉滅火器。 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對對開車門，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

12、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。 每個司機室的前端有2個層壓式、高抗沖擊型平安玻璃的擋風(fēng)車窗。兩側(cè)的兩個擋風(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。在正常供電中斷時，備有緊急照明，其照度應(yīng)不低于10Lx 。

13、司機室燈光光源在地板中央的照度為3Lx5Lx，司機臺面照度為5L10Lx，并設(shè)有部分檢修照明。司機室前方設(shè)前照燈，前照燈照度要求在距前照燈前方320m處不小于2Lx。司機室前方左右設(shè)紅色防護燈。司機臺的儀表和指示燈在隧道內(nèi)或晚上關(guān)閉照明時以及地面日光下，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 每輛車有兩臺兩軸無搖枕H型低合金高強度鋼板焊接轉(zhuǎn)

14、向架，軸箱外置式構(gòu)架，動力轉(zhuǎn)向架牽引電機為架承式，每個構(gòu)架反對稱地布置兩臺電機。 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圓橡膠復(fù)合彈簧組成。根底制動裝置采用盤型制動，由制動缸、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 車鉤采用全自動車鉤、半自動車鉤或半永久車鉤等三種型式。 機械、氣路、電路自動連接電路需要人工連接機械、氣路、電路都需要人工操作，車間維修時才進展分解 9牽引控制系統(tǒng) 電氣傳動系統(tǒng)采用微機控制的變壓變頻VVVF交流調(diào)速方式，鼠籠型三相異步牽引電動機，功率模塊以IGBT為主元件。 牽引系統(tǒng)采用1C4M的

15、車控方式，即每輛動車設(shè)一臺VVVF逆變器，每臺逆變器為四臺并聯(lián)的牽引電動機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：DC110V電源，驅(qū)動所有DC 110V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DC1500V車間電源插座。 11制動系統(tǒng) 采用微機控制的模擬式空氣制動機，通過再生制動、電阻制動和摩擦制動三者的合理組合，組成制動系統(tǒng)。 列車電氣制動由再生制動和電阻制

16、動組成，以再生制動優(yōu)先；再生制動和電阻制動能連續(xù)交替使用；在網(wǎng)壓上升到DC1800V或線網(wǎng)電壓不正常時，再生制動能平滑過渡到電阻制動。 電氣制動與空氣制動協(xié)調(diào)配合，以電制動優(yōu)先；當(dāng)電制動力到達(dá)最大時，應(yīng)能提供電制動和空氣制動之間的混合制動；當(dāng)不能實現(xiàn)電氣制動時，所需總制動力必須由空氣制動提供。 停放制動由彈簧力提供，壓縮空氣緩解，并能使超載列車在一個停放制動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臺薄壁型單元式變頻空調(diào)機組。額定載客情況下，溫度室外為33，室內(nèi)281，相對濕度室外為95%，室內(nèi)為65%，每輛車客室人均新風(fēng)量10 m3/h；司機室人均新風(fēng)量為30 m3/

17、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) 列車采用微機故障自診斷系統(tǒng)，主要通過列車通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)搜集各子系統(tǒng)的信息，包括對輔助供電、車門、牽引制動控制、空調(diào)、照明、公共播送、高壓設(shè)備、受電弓的檢測、故障診斷、故障顯示和故障儲存。故障顯示器采用中英文，顯示信息滿足司機采取故障應(yīng)急運行措施的需要。 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)也能通過便攜微機直接采集。 14ATC 列車采用自動控制系統(tǒng)ATC，主要包括：列車自動監(jiān)控ATS；列車自動保護ATP；列車自動駕駛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：列車上所有司機室間的內(nèi)部播送、司機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、司機室到乘客的內(nèi)部播送以及列車的自動報站和車內(nèi)信息顯示功能?？刂浦行慕?jīng)列車司機轉(zhuǎn)發(fā)對乘客的播送；司