城軌概論——車輛與牽引供電

1、城市軌道交通車輛設(shè)備城市軌道交通車輛設(shè)備車輛設(shè)備整體認(rèn)知車輛設(shè)備整體認(rèn)知 車輛的分類車輛的分類車輛的組成車輛的組成 1、車輛的分類、車輛的分類 按車輛牽引動力牽引動力分：動車（Motor，用“M”表示）：牽引、載客拖車（Train，用“T”表示）：載客1、車輛的分類、車輛的分類 按車輛車體寬度車體寬度分： A型車：3米 B型車：2.8米 C型車：2.6米地鐵車輛地鐵車輛輕軌車輛輕軌車輛1、車輛的分類、車輛的分類 按車輛的用途車輛的用途分：A類車：帶司機(jī)室的拖車B類車：帶受電弓的動車C類車：動車1、車輛的分類、車輛的分類 按車輛牽引受流牽引受流方式分： 受電弓車：DC1500V 受電靴車：DC7

2、50V2、車輛的組成、車輛的組成2、車輛的組成、車輛的組成車體車體轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架受流受流裝置裝置連接連接裝置裝置制動制動裝置裝置電氣電氣系統(tǒng)系統(tǒng)車內(nèi)車內(nèi)設(shè)備設(shè)備2、車輛的組成、車輛的組成 車體容納乘客安裝與連接其他設(shè)備和部件司機(jī)駕駛列車的場所司機(jī)駕駛列車的場所2、車輛的組成、車輛的組成 轉(zhuǎn)向架牽引和引導(dǎo)牽引和引導(dǎo)車輛沿著軌道行駛承受與傳遞承受與傳遞來自車體及線路的各種載荷緩和緩和來自車體及線路各種載荷的動力作用動力作用2、車輛的組成、車輛的組成動車轉(zhuǎn)向架拖車轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架的分類：2、車輛的組成、車輛的組成 牽引緩沖連接裝置連接列車中的各車輛，并使之保持一定距離傳遞和緩和列車運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)產(chǎn)生的縱

3、向力或沖擊力2、車輛的組成、車輛的組成 受流裝置桿形受流器弓形受流器側(cè)面受流器受電靴受電靴受電弓受電弓2、車輛的組成、車輛的組成 制動裝置：產(chǎn)生制動力，使列車減速或及時(shí)停車。摩擦制動電氣制動磁軌制動盤型制動器2、車輛的組成、車輛的組成 電氣系統(tǒng)主電路系統(tǒng)輔助電路系統(tǒng)控制電路系統(tǒng)2、車輛的組成、車輛的組成 車內(nèi)設(shè)備服務(wù)于乘客的車體內(nèi)固定附屬裝置服務(wù)于車輛運(yùn)行的設(shè)備裝置2、車輛的組成、車輛的組成空調(diào)空調(diào)電暖器電暖器( (座位底座位底下）下）LCDLCD顯示屏顯示屏幅流風(fēng)機(jī)幅流風(fēng)機(jī)攝像頭攝像頭閃燈報(bào)站閃燈報(bào)站3、列車編組、列車編組 編組數(shù)量的確定：高峰小時(shí)單向最大客流量行車間隔車輛定員數(shù)站臺長度經(jīng)濟(jì)

4、合理性3、列車編組、列車編組 編組形式 6編組TMTcTc 拖車拖車 拖車拖車 拖車拖車 動車動車 動車動車 動車動車MpMp列車采用列車采用6 6輛輛B B型車編組型車編組( (3 3動動3 3拖拖) ) ，兩端為帶司機(jī)室拖（，兩端為帶司機(jī)室拖（TcTc) )。中間為。中間為拖車（拖車（T T），動車（），動車（MpMp）（帶受電弓）和動車（）（帶受電弓）和動車（M M）（不帶受電弓）。）（不帶受電弓）。3、列車編組、列車編組 編組形式 6編組成都地鐵一號線，廣州地鐵一號線，上海地鐵一號箱、二號線近期采用的是4動2拖的編組形式。3、列車編組、列車編組 編組形式 8編組:A-B-C-B-C-B

5、-C-A A-B-C-C-B-B-C-A 4編組:A-B-B-A 站立乘客：額定載客按6人/m2計(jì)算，超員載客按8人/m2計(jì)算，乘客人均重量按60千克/人。載客能力見下表1。 表1 車輛載客能力列車載客狀態(tài)單車（單位：人）列車（單位：人）Tc車M、T、Mp車六輛編組空車（AW0）000座席（AW1）3642240定員（AW2）2262541468超員（AW3）2903251880車輛車輛載客能力載客能力4、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù) 車輛車體長度車輛車體長度： 19.5 m19.5 m19.5m19.5m車門1車門2車門8車門6車門4車門7車門5車門3 載客能力：載客能力： 座席：座席： 36 36

6、人人 定員：定員： 226 226 人人 超員：超員： 290 290 人人 車門數(shù)量：車門數(shù)量： 8 8 個(gè)（每側(cè)各個(gè)（每側(cè)各4 4個(gè)）個(gè)）帶司機(jī)室車輛參數(shù)帶司機(jī)室車輛參數(shù)司機(jī)室司機(jī)室4、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù) 車輛車體長度： 19 m 車門1車門2車門8車門6車門4車門7車門5車門3 載客能力：載客能力： 座席：座席： 42 42 人人 定員：定員：254 254 人人 超員：超員：325 325 人人19m19m中間車參數(shù)中間車參數(shù)4、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)4、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)列車總長度：列車總長度： 118 m118 m高度高度(不含受電弓不含受電弓)： 3.8 m寬度：寬度： 2.8 m

7、4、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù) 地板面高度： 1100mm 車輛定距：12600mm 轉(zhuǎn)向架軸距：2200mm 車鉤高度：660mm 客室內(nèi)凈高： 2100mm 車輛限界：符合國家標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路機(jī)車車輛限界7、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)參數(shù) 車輛自重：Tc車：約30噸T車： 約29噸M、Mp車：約35噸 速度：最高運(yùn)行速度：80km/h平均技術(shù)速度：50km/h（典型區(qū)間、不含站停時(shí)間）平均旅行速度：35km/h城市軌道交通車輛設(shè)備城市軌道交通車輛設(shè)備車體及車內(nèi)設(shè)備車體及車內(nèi)設(shè)備車體車體與車內(nèi)設(shè)備與車內(nèi)設(shè)備車體車體認(rèn)知認(rèn)知客室客室內(nèi)部設(shè)備認(rèn)知內(nèi)部設(shè)備認(rèn)知司機(jī)室司機(jī)室設(shè)備認(rèn)知設(shè)備認(rèn)知車體車體認(rèn)知認(rèn)知 車體車體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

8、車門車門 車窗車窗1、車體結(jié)構(gòu)及材料、車體結(jié)構(gòu)及材料材料材料 鋼制車體 不銹鋼車體 鋁合金車體1、車體結(jié)構(gòu)及材料、車體結(jié)構(gòu)及材料材料材料1、車體結(jié)構(gòu)及材料、車體結(jié)構(gòu)及材料結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2、車門、車門 1、要有足夠有效、要有足夠有效寬度寬度； 2、車門要、車門要均勻分布均勻分布，以方便乘客的上、，以方便乘客的上、下車；下車； 3、要有、要有足夠數(shù)量足夠數(shù)量車門；車門； 4、車門附近要有足夠的、車門附近要有足夠的空間空間和和面積面積，方，方便上、下車乘客的周轉(zhuǎn)；便上、下車乘客的周轉(zhuǎn)； 5、要確保乘客的、要確保乘客的安全安全。2、車門、車門分類分類2、車門、車門分類分類客室側(cè)門客室側(cè)門司機(jī)室側(cè)門司機(jī)室側(cè)門

9、緊急疏散門緊急疏散門2、車門、車門分類分類2、車門、車門分類分類性能指標(biāo)性能指標(biāo)塞拉式塞拉式外掛式外掛式內(nèi)藏嵌入式內(nèi)藏嵌入式外擺式外擺式乘客舒適度指標(biāo)隔聲好差較差較好隔熱較好較差較差較好乘客候車區(qū)無障礙較差一般一般差開門速度好好較好較差乘客安全性指標(biāo)夾手有護(hù)指橡膠有護(hù)指橡膠有護(hù)指橡膠有護(hù)指橡膠在事故中掉落門葉的風(fēng)險(xiǎn)低高低高門系統(tǒng)特征門系統(tǒng)首次使用費(fèi)用較高一般高較高門系統(tǒng)的可靠性一般較高高一般車體內(nèi)側(cè)的有效寬度一般較差差一般可維修性一般較差差一般設(shè)計(jì)造型流線型凸出車體凹進(jìn)車體流線型2、車門、車門結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：成本低，不占用車體外部空間，結(jié)構(gòu)簡單。 缺點(diǎn)：密封性能差，占用車體內(nèi)部空間大，門扇維護(hù)

10、性差。2、車門、車門結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊急疏散門為可伸縮的套節(jié)式踏級板，兩側(cè)設(shè)有扶手兩側(cè)設(shè)有扶手欄桿欄桿，中間鋁合金踏板眼涂有中間鋁合金踏板眼涂有防滑漆防滑漆。門鎖在駕駛室內(nèi)或室外都可開啟，一旦門鎖開啟，車門能自動倒向路基。緊急疏散門帶有緩沖器帶有緩沖器，不致倒下的加速度過大而損壞疏散門裝置。3、車窗、車窗客室客室設(shè)備認(rèn)知設(shè)備認(rèn)知客室客室設(shè)備認(rèn)知設(shè)備認(rèn)知任務(wù)三任務(wù)三 客室設(shè)備認(rèn)知客室設(shè)備認(rèn)知城市軌道交通車輛設(shè)備城市軌道交通車輛設(shè)備車體車體連接裝置連接裝置車體車體連接裝置連接裝置車鉤車鉤連連掛掛裝置裝置緩沖器緩沖器認(rèn)知認(rèn)知貫通貫通道裝置認(rèn)知道裝置認(rèn)知車鉤車鉤連連掛裝置掛裝置車體連接裝置車鉤緩沖裝置貫通道裝

11、置車鉤連掛裝置車鉤連掛裝置車體連接裝置車鉤緩沖裝置貫通道裝置車鉤連掛裝置車鉤連掛裝置車體連接裝置車鉤緩沖裝置貫通道裝置車鉤緩沖器車鉤連掛裝置車鉤連掛裝置車體連接裝置車鉤緩沖裝置貫通道裝置車鉤緩沖器自動車鉤半自動車鉤半永久性牽引桿自動車鉤車鉤連掛裝置車鉤連掛裝置國產(chǎn)國產(chǎn)動車組密接式車鉤動車組密接式車鉤國產(chǎn)國產(chǎn)動車組密接式車鉤的組成動車組密接式車鉤的組成車鉤車鉤風(fēng)管連接器風(fēng)管連接器橡膠緩沖器橡膠緩沖器沖擊座沖擊座十字頭十字頭托托 梁梁磨耗板磨耗板電氣連電氣連接器接器國產(chǎn)國產(chǎn)動車組密接式車鉤的組成動車組密接式車鉤的組成車鉤車鉤緩沖器緩沖器電氣連電氣連接器接器風(fēng)管連風(fēng)管連接器接器 ？ ？ ？ ？凸椎體

12、凸椎體鉤舌鉤舌凹錐孔凹錐孔解鉤桿解鉤桿解鉤風(fēng)缸解鉤風(fēng)缸活塞桿活塞桿國產(chǎn)國產(chǎn)動車組密接式車鉤的組成動車組密接式車鉤的組成半自動車鉤半自動車鉤1、半自動車鉤用于城軌車輛兩編組單元之間的連掛，自動車鉤在頭車端部安裝。2、半自動車鉤解鉤時(shí)，機(jī)械和氣動部分可氣動也可手動操作完成，但不能在司機(jī)室集中控制。3、電氣連接裝置只能手動操作。4、在半自動車鉤上設(shè)有貫通道支撐座。貫通道貫通道貫通道支貫通道支撐座撐座半永久性牽引桿半永久性牽引桿 半永久牽引桿主要用于同一列車單元中車單元中車輛之間的連接輛之間的連接，在運(yùn)用過程中，一般不需要分解。連接后使車輛之間形成剛性連接。半永久性牽引桿半永久性牽引桿電氣連接器電氣連

13、接器 緩沖器認(rèn)知緩沖器認(rèn)知 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：緩沖器是車鉤的緩沖器是車鉤的配套裝置配套裝置，是鉤緩，是鉤緩裝置的主要組成部分之一。裝置的主要組成部分之一。 作用：作用：緩和沖擊和振動（啟動、制動、調(diào)緩和沖擊和振動（啟動、制動、調(diào)車），減少車輛之間的縱向動力作用。車），減少車輛之間的縱向動力作用。 工作原理：工作原理：借助于借助于彈性元件彈性元件（環(huán)彈簧、環(huán)（環(huán)彈簧、環(huán)形橡膠、彈性膠泥芯子）緩和沖擊作用，形橡膠、彈性膠泥芯子）緩和沖擊作用，同時(shí)在變形過程中借助摩擦和同時(shí)在變形過程中借助摩擦和阻尼阻尼吸收沖吸收沖擊能量。擊能量。緩沖器緩沖器認(rèn)知認(rèn)知最大作用力最大作用力(KN)580最大行程最大行程(mm

14、)58緩沖器容量緩沖器容量(kJ)18.7水平擺角水平擺角40垂直擺角垂直擺角5能量吸收率能量吸收率66%貫通貫通道認(rèn)知道認(rèn)知貫通貫通道認(rèn)知道認(rèn)知 作用作用 1 1、連接兩車輛的通道，使乘客可以在車廂、連接兩車輛的通道，使乘客可以在車廂之間流動；之間流動； 2 2、實(shí)現(xiàn)車輛之間的柔性連接，是車輛通過、實(shí)現(xiàn)車輛之間的柔性連接，是車輛通過曲線時(shí)的關(guān)節(jié)部位；曲線時(shí)的關(guān)節(jié)部位； 3 3、防雨、防風(fēng)、隔音、隔熱、防雨、防風(fēng)、隔音、隔熱。城市軌道交通車輛設(shè)備城市軌道交通車輛設(shè)備轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架學(xué)習(xí)單元四學(xué)習(xí)單元四 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架學(xué)習(xí)單元四學(xué)習(xí)單元四 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架車輛支撐走行裝置，裝于車體與軌道車輛

15、支撐走行裝置，裝于車體與軌道之間。之間。 把兩個(gè)或多個(gè)輪對用專門的構(gòu)架（或側(cè)架）連接，組成一個(gè)小車，這個(gè)小車稱為轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架認(rèn)知認(rèn)知 轉(zhuǎn)向架的作用轉(zhuǎn)向架的作用 轉(zhuǎn)向架分類轉(zhuǎn)向架分類 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向架的作用一、轉(zhuǎn)向架的作用 支撐支撐整個(gè)車體車體，并引導(dǎo)其沿線路運(yùn)行； 承受承受并傳遞車體與軌道之間的各種載荷各種載荷； 緩和緩和車體與軌道之間的各種沖擊載荷各種沖擊載荷； 能將輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體的平動滾動轉(zhuǎn)化為車體的平動，同時(shí)提高車輛通過曲線的能力提高車輛通過曲線的能力。二、轉(zhuǎn)向架分類二、轉(zhuǎn)向架分類動車轉(zhuǎn)向架拖車轉(zhuǎn)向架三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)構(gòu)架 輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置

16、 制動裝置制動裝置 牽引電機(jī)與齒輪變速傳動裝置牽引電機(jī)與齒輪變速傳動裝置轉(zhuǎn)向架支承車體裝置構(gòu)構(gòu)架架彈性彈性懸掛懸掛裝置裝置輪對軸箱輪對軸箱裝置裝置制動制動裝置裝置電機(jī)及傳電機(jī)及傳動裝置動裝置支承車體支承車體裝置裝置三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)構(gòu)架構(gòu)架 構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架各組成部分的安裝基礎(chǔ)安裝基礎(chǔ)，通過構(gòu)架把轉(zhuǎn)向架的組成部件組合成一個(gè)整體，構(gòu)架也是轉(zhuǎn)向架承載承載的主要部件。三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)構(gòu)架構(gòu)架1.部分尺寸精度要求較高部分尺寸精度要求較高，使一些部件安裝具有較高的定位精度，如輪對定位，使轉(zhuǎn)向架達(dá)到較高的運(yùn)行性能。2.便于各部件及附加裝置的安裝便于各部件及附加裝置的安裝，包括輪對安裝

17、、傳動齒輪裝置的懸掛、牽引電機(jī)的安裝、制動系統(tǒng)的安裝。3.結(jié)構(gòu)經(jīng)過設(shè)計(jì)，具有足夠高的強(qiáng)度，具有足夠高的強(qiáng)度，承受并傳遞牽引力、制動力、車體重量以及各種沖擊、振動，保證列車運(yùn)行安全。三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輪對軸箱裝置輪對軸箱裝置 輪對：由輪對：由一根車軸一根車軸和兩個(gè)同型號的和兩個(gè)同型號的車輪車輪通通過過過盈配合過盈配合組裝而成。組裝而成。 承擔(dān)車輛全部載荷引導(dǎo)車輛沿鋼軌運(yùn)行，還承擔(dān)車輛全部載荷引導(dǎo)車輛沿鋼軌運(yùn)行，還傳遞輪軌之間的其它作用力，包括牽引力和制動傳遞輪軌之間的其它作用力，包括牽引力和制動力。力。三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輪對軸箱裝置輪對軸箱裝置 軸箱與軸承裝置：軸箱與軸承裝置

18、：是聯(lián)接構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)，使輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿著軌輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿著軌道的直線運(yùn)動道的直線運(yùn)動。三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)彈性懸掛裝置彈性懸掛裝置 為了保證輪對與構(gòu)架、轉(zhuǎn)向架與車體之間聯(lián)接，同時(shí)減少線路不平順和輪對運(yùn)動對車體的影響（如垂直振動，橫向振動等），在輪對與構(gòu)架、輪對與構(gòu)架、轉(zhuǎn)向架與車體轉(zhuǎn)向架與車體之間裝設(shè)有彈性懸掛裝置，前者稱稱為軸箱懸掛裝置為軸箱懸掛裝置，后者稱中央懸掛裝置中央懸掛裝置，也可稱一系懸掛裝置一系懸掛裝置和二系懸掛裝置二系懸掛裝置。三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)彈性懸掛裝置彈性懸掛裝置三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)三、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)支撐車體裝置支撐車體裝置作用作用: 車體與轉(zhuǎn)

19、向架聯(lián)結(jié)部分的結(jié)構(gòu)車體與轉(zhuǎn)向架聯(lián)結(jié)部分的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足安全可靠地支承車體，并傳遞各種在和和作用力，同時(shí)車體與轉(zhuǎn)向架之間應(yīng)能繞不變的旋轉(zhuǎn)中心相對轉(zhuǎn)動，以使車輛順利通過曲線。分類分類: 一般轉(zhuǎn)向架支撐車體的方式有心盤集中承載、有心盤集中承載、非心盤承載（旁載承載）和心盤部分承載非心盤承載（旁載承載）和心盤部分承載三種。城市軌道交通車輛設(shè)備城市軌道交通車輛設(shè)備車輛車輛牽引與制動系統(tǒng)牽引與制動系統(tǒng)車輛車輛牽引與制動系統(tǒng)牽引與制動系統(tǒng) 任務(wù)一任務(wù)一 車輛牽引傳動系統(tǒng)認(rèn)知車輛牽引傳動系統(tǒng)認(rèn)知 任務(wù)二任務(wù)二 車輛制動系統(tǒng)認(rèn)知車輛制動系統(tǒng)認(rèn)知車輛車輛牽引傳動系統(tǒng)認(rèn)知牽引傳動系統(tǒng)認(rèn)知 牽引電機(jī)牽引電機(jī) 傳動原理傳

20、動原理1、牽引電機(jī)、牽引電機(jī)動力轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架直流電機(jī)直流電機(jī)2、傳動原理、傳動原理齒輪箱聯(lián)軸器電機(jī)車輛車輛制動系統(tǒng)認(rèn)知制動系統(tǒng)認(rèn)知 制動系統(tǒng)概述制動系統(tǒng)概述 空氣制動系統(tǒng)空氣制動系統(tǒng) 電制動系統(tǒng)電制動系統(tǒng)1、制動系統(tǒng)概述、制動系統(tǒng)概述概念概念 制動：人為地制止列車運(yùn)動制止列車運(yùn)動，包括使其減減速速、阻止其運(yùn)動或加速運(yùn)動阻止其運(yùn)動或加速運(yùn)動。 緩解：對已施行制動的列車，解除或減弱解除或減弱其制動作用其制動作用，稱為緩解。1、制動系統(tǒng)概述、制動系統(tǒng)概述類型類型電制動電制動電阻制動電阻制動再生制動再生制動機(jī)械機(jī)械(空氣空氣)制動制動閘瓦制動閘瓦制動盤形制動盤形制動1、制動系統(tǒng)概述、制動系統(tǒng)概述制動程序制動程序2、空氣制動系統(tǒng)、空氣制動系統(tǒng) 空氣制動：空氣制動：又稱為機(jī)械制動機(jī)械制動或摩擦制動摩擦制動，城軌車輛常見的空氣制動方式有閘瓦制動和盤型制閘瓦制動和盤型制動動。空氣制動主要以壓縮空氣壓縮空氣為動力，壓縮空氣