城市軌道交通車輛-城市軌道交通車輛的主要組成

車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置（一）車鉤緩沖裝置的作用（二）車鉤緩沖裝置的類型（三）車鉤緩沖裝置的配置（一）車鉤緩沖裝置的作用車鉤緩沖裝置是用來連接列車中各車輛，使之彼此保持一定的距離，實現車輛之間機械、電氣和氣路的連接，并且傳遞和緩和列車在運行中或在調車時所產生的縱向力和沖擊力。（二）車鉤緩沖裝置的類型軌道交通車輛的車鉤緩沖裝置分為三種類型：全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤。1、全自動車鉤全自動車鉤能夠實現列車機械、風管和電路的完全自動連掛和分解。2、半自動車鉤半自動車鉤能夠實現列車機械、風管的和氣路的完全自動連掛和分解，但電路連接與分解需要人工完成。著鋼軌運行。3、半永久車鉤半永久車鉤的機械、風管和電路的連接和分解都需要人工完成。（三）車鉤緩沖裝置的配置車鉤緩沖裝置安裝在車廂端部的底架上。根據車輛連掛要求，車輛不同部位會裝配不同類型的車鉤緩沖裝置。以6節(jié)編組形式的城市軌道車輛為例，在TC車司機室端安裝全自動車鉤，便于兩列車在救援或調車時快速連掛和分解，并能實現連掛列車間的電氣控制。兩節(jié)M車之間安裝半自動車鉤，便于車輛檢修時連掛、分解及重新編組。其它各車輛之間的車鉤連掛和分解頻率比較低，因此一般安裝半永久車鉤。車輛電氣牽引系統(tǒng)車輛電氣

牽引系統(tǒng)（一）車輛電氣牽引系統(tǒng)的形式及特點（二）車輛電氣牽引系統(tǒng)的主要電氣設備

車輛電氣牽引系統(tǒng)城市軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)包括車輛上的受流器和各種電氣牽引設備及其控制回路，它是車輛上高電壓、大電流、大功率的電傳動回路。1、電氣牽引系統(tǒng)作用是，牽引時，由受電弓（滑塊）將觸網1500V（或第三軌）電源引入牽引逆變器，通過牽引逆變回路進行VariableVoltageVariableFrequency（簡稱VVVF，調頻調壓）變換，將直流電逆變成三相交流電，供牽引電機起動、加速。2、電氣牽引系統(tǒng)作用是，電制動時牽引電機工作在發(fā)電狀態(tài)，將動能轉變?yōu)殡娔?，由逆變回路將三相交流電整流為直流電，通過受電弓送至電網，實施再生制動（又稱反饋制動）。當不能進行再生制動時，通過牽引逆變器，將電能消耗在制動電阻上，轉化為熱能散發(fā)。（一）車輛電氣牽引系統(tǒng)的形式及特點車輛電氣牽引有直流電氣牽引系統(tǒng)和交流電氣牽引系統(tǒng)兩種。直流電氣牽引系統(tǒng)采用直流牽引電機，雖然它有重量大、體積大、維修量大的缺點，但由于具有調速容易的優(yōu)點，曾得到廣泛的應用。而隨著電力電子技術和微電子技術的高速發(fā)展，采用交流調頻調壓（VVVF）技術效率高、性能好，目前幾乎所有車輛都采用交流牽引電機和交流調頻調壓（VVVF）控制的交流電氣牽引系統(tǒng)。（二）車輛電氣牽引系統(tǒng)的主要電氣設備

車輛電氣牽引系統(tǒng)的主要電氣設備有受流器、高速斷路器、牽引電機、變流設備和制動電阻。（二）車輛電氣牽引系統(tǒng)的主要電氣設備

1、受流器受流器就是列車接受電源的裝置。一般城市軌道交通車輛采用接觸網和第三軌供電。接觸網供電方式由車輛通過受電弓與接觸網（直流1500V）接觸進行受流。由于該供電方式電流小而線路壓降低，能量損失少，同時會減少整個牽引系統(tǒng)的電流容量，很多城市軌道交通車輛采用直流1500V接觸網供電的受流方式。第三軌供電方式由裝在車輛轉向架上的集電靴與第三軌接觸進行受電，接觸方式分為上部受流和下部受流。上部受流即集電靴的滑塊與第三供電軌上部接觸滑行，下部受流即集電靴的滑塊與第三供電軌的下部接觸等。車體及內部設施

車體車體是城市軌道交通車輛最重要的組成部件之一。主要功能是運載乘客，承受和傳遞載荷，安裝傳動機構、電氣設備和內部設施等。1、車體的特征1)列車一般采用四節(jié)、六節(jié)或八節(jié)編組形式，由動車與拖車組成。2)對車輛重量限制較為嚴格，設計時講求車體輕量化。3)對車輛的防火、隔音、減振、隔熱要求嚴格，盡可能保證乘客的安全。4)車內服務于乘客的設備較簡單，例如座位少，車門多而且開度大，設殘疾人輪椅停放區(qū)域等。5)由于服務于市內公共交通，車體的外觀造型和色彩須美觀并與城市景觀相協(xié)調。2、車體的基本結構車體按結構和功能的不同,基本上可分為車輛殼體、司機室、緊急疏散門、車門、車窗和貫通道等部分。車體及內部設施（三）緊急疏散門（四）客室車廂（一）車輛殼體（二）司機室（五）客室車門（六）車窗（七）貫通道（一）車輛殼體車輛殼體主要由底架、側墻、端墻和車頂四大部件組成。它是從強度上保證乘客安全的主要部件，也是減輕車輛自重的關鍵部件。一般車體承載結構的重量約占車輛自重的20％～25％。車體的基礎結構多采用高強度、耐腐蝕、重量輕的不銹鋼或鋁合金型材，車體的個別部位（如駕駛室）也采用有機合成材料。（二）司機室司機室內設備布置不同車型略有差異，但都遵循一定的規(guī)律，一般由駕駛臺、司機室側門、緊急疏散門、通道門、司機室座椅、電器控制柜等組成。駕駛臺位于司機室前方的右側，駕駛臺上設有牽引和制動控制手柄、相關儀表、指示燈、各種按鈕和顯示屏等。司機室的左右兩側墻設有側門，一般為滑動門。司機室側墻上安裝有側墻設備，主要有客室車門開關按鈕、刮雨器開關等。司機室前端設有緊急疏散門，司機室與客室之間隔墻的正當中設有通道門，因此在通道門至緊急疏散門之間無任何路障，以備緊急情況時，作為乘客疏散的通道。通道門的兩側安裝有電器控制柜。駕駛臺的正前方安裝有1塊約12mm厚的擋風玻璃，在擋風玻璃外側裝有1套氣動或電動刮雨器。司機室座椅是按人體工程學原理進行設計，滿足司機乘坐的舒適性。司機室正面示意圖

司機室側門司機室駕駛臺緊急疏散門司機室背面示意圖電器控制柜通道門（三）緊急疏散門

列車在隧道內運行一旦發(fā)生火災或其它險性事故時，必須緊急疏散車上的乘客，因此在隧道內運行的列車在司機室的前端設有緊急疏散門。緊急疏散門有坡道式和逃生梯式兩種。坡道式緊急疏散門是在打開緊急疏散門時，門板向前放下到路基上，并作為通向地面的踏板，以緊急疏散乘客的形式。逃生梯式緊急疏散門是在打開緊急疏散門時，門板向上抬起，乘客通過專用逃生梯緊急疏散的形式。緊急疏散安全門（四）客室車廂客室車廂是乘客乘坐活動的區(qū)域，一般由地板、內飾板、客室座椅、扶手及立柱等組成?？褪臆噹缶哂辛己玫母魺?、隔音性能，內飾要求表面美觀、色彩新穎，為乘客創(chuàng)造舒適、溫馨的乘車環(huán)境；另外，所用材料要求選用阻燃、少煙和低毒材料，以保證乘客安全?？褪业匕逡话悴捎酶魺帷⒆枞?、防滑、耐磨的地板布，并直接粘接在鋁合金型材地板上?？褪覂蕊棸逵蓚葔蕊棸濉⒍藟蕊棸?、天花板組成。內飾板一般采用密胺樹脂層壓板或鋁合金板。板材內側粘貼有用鋁箔包裹、密封的阻燃玻璃絲綿。客室座椅采用靠側墻縱向布置的方式，有長座椅和短座椅之分。座椅采用高阻燃性和防刻劃的玻璃鋼材料制成，外形按人體工程學設計，保證了乘客的乘坐舒適性和安全性。為了方便乘客站立，在客室內均勻設置有立柱及縱向扶手。立柱及扶手一般采用鋁合金或不銹鋼圓管型材。（五）客室車門為滿足城市軌道交通的特殊性，城市軌道交通車輛客室車門要有足夠的數量、要有足夠的有效寬度以及車門附近要有足夠的空間以使乘客上下車時間滿足運行密度的要求。一般城市軌道交通每節(jié)車輛兩側各均勻分布了五扇車門，車門的有效寬度達1400mm?？褪臆囬T盡管類型多種多樣，基本上都是由驅動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、門葉、電氣控制系統(tǒng)四部分組成。根據客室車門驅動系統(tǒng)的動力來源可分為電動式車門和氣動式車門；按照車門的運動軌跡以及與車體的安裝方式的不同可分為內藏式移門、外掛式移門、塞拉門。

內藏式

外掛式

塞拉式（六）車窗

城市軌道交通車輛一般在2扇客室車門之間設有1扇車窗，因此列車兩側各均勻布置四扇車窗。車窗的基本形式是完全密封無法打開的。窗玻璃為雙層中空玻璃，具有良好的隔熱、隔音性能。玻璃周邊鑲有環(huán)形氯丁橡膠條，玻璃借助環(huán)形氯丁橡膠條直接嵌入和裝配在側墻上，車窗無窗框。先進的城市軌道交通車輛由于采用模塊化設計，大多采用連續(xù)式車窗，即在兩扇客室車門之間的整個側墻的上半部均為玻璃，起到裝飾車體外部的作用。（七）貫通道車輛貫通道位于兩節(jié)車廂的連接處，是城市軌道車輛的重要部件。它具有良好的防雨、防風、防塵、隔音、隔熱等功能，還可適應車廂之間所有可能產生的相對位移，保證乘客自由穿行于兩車廂之間。因此，貫通道在列車連掛和運行中起著非常重要的作用。車輛貫通道主要由折蓬、連接框、過渡板、護墻板和頂板等部件組成。

貫通道結構示意圖

內外部示意圖

空調通風系統(tǒng)空調通風系統(tǒng)（一）空調通風系統(tǒng)的組成（二）空調通風系統(tǒng)的配置

空調通風系統(tǒng)城市軌道交通的運輸任務是運送短途乘客，這就要求客室內要有衛(wèi)生清潔而且是舒適的環(huán)境條件。根據人們的生活實踐和人體生理衛(wèi)生上的要求以及車內的特點，影響車內人體衛(wèi)生和舒適性的主要因素是：·客室內的空氣溫度和相對濕度；·人體周圍空氣的流動速度；·客室內空氣的潔凈度。隨著空氣調節(jié)技術的普遍應用和乘客對乘車環(huán)境舒適性要求的不斷提高，我國的城市軌道交通列車上都設置了空調系統(tǒng)。（一）空調通風系統(tǒng)的組成1.通風系統(tǒng)一般是指機械強迫通風。由離心式通風機、可調式進風口、濾塵裝置、主送風道、支送風道、回風道、廢排風道等組成。2.空氣冷卻系統(tǒng)車輛空調主要采用蒸汽壓縮式制冷設備，并輔以冷凝風機、送風風機等輔助部件組成一個完整的制冷系統(tǒng)。車內外的空氣經過制冷設備降溫除濕后由離心式通風機送入客室風道，以保證夏季客室內空氣的溫度達到指定的范圍。3.空氣加熱系統(tǒng)空氣加熱系統(tǒng)一般包括對進入車內的空氣進行預熱和對客室內的熱損失進行補償。在冬季，由通風機吸入車內的空氣必須在空調機組內經過預熱處理，而且由于冬季的客室內熱損失較大，所以必須在客室內加設取暖裝置，以補償客室內的熱損失，從而保證冬季車內空氣的溫度達到指定的要求范圍。目前大多數車輛空調中采用的加熱裝置為電加熱器。4.空氣加濕系統(tǒng)用來調節(jié)客室內空氣的相對濕度。5.調節(jié)和控制系統(tǒng)為使上述設備運行達到規(guī)定的要求，在各車廂內設置了控制調節(jié)系統(tǒng)，可以人工控制、自動控制和集中統(tǒng)一控制。（二）空調通風系統(tǒng)的配置1、集中式單元空調機組城市軌道交通每節(jié)車輛上都設有兩臺集中式單元空調機組，分別位于每節(jié)車輛車頂的兩端。為了使車輛的外型輪廓不超出車輛限界，特在車頂兩端設計了兩個專用于安裝空調單元的凹坑。2、空調系統(tǒng)的啟動與監(jiān)控空調系統(tǒng)的啟動、工作與監(jiān)控都是由設在每節(jié)車輛電器柜中的空調控制單元和空調控制面板來實施的。3、空調系統(tǒng)的供電模式空調系統(tǒng)的電源是由各車輛的輔助逆變器交叉提供，保證每節(jié)車的空調至少有兩路供電線路，這樣可避免因一個輔助逆變器故障而造成單節(jié)車的空調機組全部停機。另外，每節(jié)車還設有一臺緊急逆變器。在列車受電中斷時，它將列車蓄電池直流電源逆變成三相交流電，以供列車至少45分鐘的緊急通風使用，保證列車有正常的新鮮空氣供應。

制動裝置

制動裝置人為地使列車減速或阻止其加速的行為稱為制動。對于軌道交通車輛來說，為使運行中的列車能迅速減速或停車，為防止列車在下坡道上運行速度增加，為避免停放的車輛因重力和風力作用而溜走，都必須對其施加制動。制動裝置（一）制動裝置的特點（二）制動裝置的組成（一）制動裝置的特點城市軌道交通一般站間距離較短、調速及制動頻繁，故列車在正常運營時，為了提高旅行速度，列車必須啟動快、制動距離短。為適應這些特點，一般城市軌道交通車輛制動裝置必須具備以下條件：1、操縱靈活，動作迅速；2、具有足夠大的制動能力，保證列車在規(guī)定的制動距離內準確停車；3、具有電制動與摩擦制動配合作用的制動功能，并盡量充分發(fā)揮電制動能力；4、制動力應能隨著載荷的變化而自動調整；5、制動系統(tǒng)應具有防滑功能；6、為防止運行列車發(fā)生分離或制動系統(tǒng)故障等危及行車安全的事故，列車應具有自動施加緊急制動的功能。（二）制動裝置的組成1、車輛的制動方式城市軌道交通車輛制動方式分為：電制動和氣制動。電制動有再生制動和電阻制動兩種。氣制動主要有踏面制動和盤式制動兩種。再生制動是在制動時將原來驅動輪對的牽引電動機改變?yōu)榘l(fā)電機，并將電能反饋回電網，供其它列車使用的制動方式。電阻制動是在制動時將原來驅動輪對的牽引電動機改變?yōu)榘l(fā)電機，電能通過制動電阻箱產生熱量消散于大氣的制動方式。氣制動是在制動時通過制動裝置上的閘瓦與車輪踏面或制動盤接觸摩擦，從而產生制動力的制動方式。城市軌道交通車輛多采用再生制動、電阻制動和氣制動三種制動方式，并以第一、第二和第三優(yōu)先級制動。2、車輛的制動操縱模式（1）常用制動常用制動是指在正常運行情況下調節(jié)列車運行速度或使列車在預定地點停車的制動。常用制動時，首先充分利用電制動，若電制動力不能滿足制動需求，則由氣制動加以補償，以滿足列車制動需求。（2）緊急制動緊急制動是在緊急情況下使列車迅速減速并達到在最短距離內緊急停車的制動。緊急制動時，完全利用氣制動，在相同的載荷情況下，其制動力高于常用制動。列車一旦施加緊急制動，其制動指令將直至列車停止，中途是不可恢復的。（3）快速制動快速制動的制動力與緊急制動的一樣，但與緊急制動不同的是：快速制動時電制動和氣制動配合施加；制動過程中，駕駛員可以在任何時候撤銷快速制動指令，恢復列車的運行。（4）停放制動停放制動是列車靜止停放時為防止停放列車溜車所施加的制動。

轉向架轉向架（一）轉向架的基本作用及要求（二）轉向架的組成

轉向架轉向架是支撐車體并擔負車輛沿軌道走行的支撐走行裝置，是車輛最重要的組成部件之一。轉向架的結構及各部參數是否合理，直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。（一）轉向架的基本作用及要求1.支承車體，承受并傳遞各種載荷及作用力。2.保證車輛靈活、安全、順利地沿直線線路運行及通過曲線線路。3.安裝有彈簧減振裝置，使轉向架具有良好的減振特性，緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，提高車輛運行的平穩(wěn)性和安全性。4.安裝有制動裝置，并傳遞制動力。5.動車轉向架上安裝牽引電機及傳動裝置，提供牽引動力。6.保證轉向架的可拆卸性和可維修性。（二）轉向架的組成由于車輛的用途、運行條件及要求不同，使轉向架的結構各異，類型很多，大體分為動車轉向架和拖車轉向架兩種。它們的基本組成部分和主要功能是相同的，一般轉向架由以下幾個部分組成：1.輪對軸箱裝置輪對是由一根車軸和兩個相同的車輪組成的。輪對沿著鋼軌滾動，除了傳遞車輛重量外，還傳遞