單元4-城市軌道交通車輛-3車體

第一節(jié)概述第二節(jié)轉(zhuǎn)向架第三節(jié)車體結(jié)構(gòu)及車內(nèi)設(shè)備

第四節(jié)車端連接裝置城市軌道交通車輛單元4

城市軌道交通車輛1、車體的作用2容納之所，安裝之基4.3.1車體結(jié)構(gòu)

車體是容納乘客和司機(jī)駕駛的部分，又是安裝和連接其他設(shè)備及組件的基礎(chǔ)2、車體的基本特征34.3.1車體結(jié)構(gòu)（1）一般為電動(dòng)車組，有單節(jié)、雙節(jié)、三節(jié)式等，有頭車和中間車，以及動(dòng)車與拖車之分；（2）座位少、車門數(shù)量多開度大，內(nèi)部服務(wù)設(shè)備較簡(jiǎn)單；（3）重量的限制較嚴(yán)格，軸重小，以降低線路工程投資；（4）為使車體輕量化，對(duì)于車體承載結(jié)構(gòu)一般采用大型中空截面擠壓鋁型材、高強(qiáng)度復(fù)合材料或不銹鋼；（5）對(duì)車體防火性能要求高，采用防火設(shè)計(jì)和阻燃處理；（6）對(duì)車輛隔音和減噪有嚴(yán)格要求，降低噪音對(duì)乘客和沿線居民影響；（7）車輛外觀造型和色彩具有美化和與城市景觀相協(xié)調(diào)要求。3、車體的結(jié)構(gòu)組成44.3.1車體結(jié)構(gòu)車體結(jié)構(gòu)是指車體鋼結(jié)構(gòu)或車體鋁合金結(jié)構(gòu)。3、車體的結(jié)構(gòu)組成54.3.1車體結(jié)構(gòu)（1）底架：車底架設(shè)各種吊梁、吊卡、線槽、安裝座，用來安裝車鉤緩沖裝置、各種機(jī)電設(shè)備、制動(dòng)設(shè)備等，由牽引梁+枕梁+側(cè)梁+地板組成；（2）側(cè)墻：側(cè)墻設(shè)窗口及旅客乘降門口；（3）端墻：帶駕駛室的車輛前端設(shè)司機(jī)瞭望窗口，后端設(shè)門口或貫通道口；（4）車頂：車頂設(shè)受電弓或空調(diào)機(jī)組安裝座。車體基本組成4、車體的類型64.3.1車體結(jié)構(gòu)碳素鋼不銹鋼鋁合金耐候鋼車體材料早期的城市軌道車輛車體材料基本上是碳素鋼(包括普通低碳鋼和耐候鋼)，目前主要使用鋁合金和不銹鋼。（1）按照車體材料分：鉚接結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)74、車體的類型4.3.1車體結(jié)構(gòu)（2）按照制造工藝分：制造工藝現(xiàn)代城市軌道車輛車體全部采用焊接結(jié)構(gòu)。底架承載結(jié)構(gòu)底架側(cè)墻共同承載結(jié)構(gòu)84、車體的類型4.3.1車體結(jié)構(gòu)（3）按照承載方式分：承載方式現(xiàn)代城市軌道車輛車體普遍采用整體承載結(jié)構(gòu)整體承載結(jié)構(gòu)矩型（V型）車體94、車體的類型4.3.1車體結(jié)構(gòu)（4）按照車體截面分：車體截面鼓型車體5、車體的輕量化104.3.1車體結(jié)構(gòu)（1）可因減少材料消耗量而降低了制造成本；（2）可減少牽引動(dòng)力的消耗．同時(shí)也減少制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱能和粉塵，還減緩了洞內(nèi)溫度的上升；（3）可減少對(duì)軌道線路的壓力，從而減輕線路的損耗，降低線路的維修費(fèi)用；（4）可以提高運(yùn)行速度，縮短乘客的旅行時(shí)間．減小旅客的乘車疲勞。間接地提高人們的工作效率；（1）輕量化的意義5、車體的輕量化114.3.1車體結(jié)構(gòu)（1）采用比強(qiáng)度高的材料作為車體結(jié)構(gòu)的承載件。有效地利用材料的強(qiáng)度和剛度保證設(shè)計(jì)要求。（2）采用變截面的方法(改變結(jié)構(gòu)截面形狀)提高結(jié)構(gòu)剛度。采用最少的材料獲得最大的剛度和強(qiáng)度。（3）盡量減少獨(dú)立部件的數(shù)量，使用長(zhǎng)尺寸構(gòu)件。這樣可以減少焊縫數(shù)量，提高焊接自動(dòng)化水平，保證焊接質(zhì)量，提高車體結(jié)構(gòu)的抗疲勞強(qiáng)度。（4）車輛輕量化設(shè)計(jì)必須滿足技術(shù)條件的要求和使用性能。應(yīng)減少制造和維修費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。（2）輕量化的設(shè)計(jì)原則5、車體的輕量化124.3.1車體結(jié)構(gòu)1）車體材質(zhì)的選擇采用先進(jìn)材料替代現(xiàn)有普通碳素鋼車體材料，其中包括：

1）采用低合金鋼材料，重量減輕10%~15%；

2）采用半不銹鋼或不銹鋼材料，重量減輕1t~2t；

3）采用鋁合金材料，重量可減輕3t~5t。（3）車體輕量化的途徑2）車體結(jié)構(gòu)的輕量化1）采用變截面的方法(改變結(jié)構(gòu)截面形狀)提高結(jié)構(gòu)剛度。2）盡量減少獨(dú)立部件的數(shù)量，使用長(zhǎng)尺寸構(gòu)件。5、車體的模塊化134.3.1車體結(jié)構(gòu)圖2-6車體模塊組成

1—底架模塊2—側(cè)墻模塊3—端部模塊4—車頂模塊5—牽引梁模塊6—枕梁模塊（1）在每個(gè)模塊的制造過程中均要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，從而保證整車總裝后試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，整車質(zhì)量也容易保證；（2）復(fù)雜的和技術(shù)難度大的模塊和部件可以由國外引進(jìn)，其余模塊和部件可以在本地生產(chǎn)；模塊化的優(yōu)點(diǎn)整體焊接式模塊化車體結(jié)構(gòu)5、車體的模塊化144.3.1車體結(jié)構(gòu)圖2-6車體模塊組成

1—底架模塊2—側(cè)墻模塊3—端部模塊4—車頂模塊5—牽引梁模塊6—整梁模塊（3）可以改善勞動(dòng)條件，降低施工難度，提高勞動(dòng)效率，保證整車質(zhì)量；（4）可以減少工裝設(shè)備，簡(jiǎn)化施工程序，降低生產(chǎn)成本；（5）在車輛檢修中，可采用更換模塊的方式進(jìn)行，方便維修。模塊化的優(yōu)點(diǎn)整體焊接式模塊化車體結(jié)構(gòu)154.3.2車門一般城市軌道交通車輛共有四種車門，即：（1）客室車門；（2）司機(jī)室車門；（3）司機(jī)室通道門；（4）緊急疏散門。164.3.2車門按功能分為：客室側(cè)門客室端門駕駛室側(cè)門駕駛室后端門緊急疏散門1、客室車門17要有要有足夠數(shù)量和有效寬度（一般為1300-1400mm)）；車門要均勻分布，以方便乘客的上、下車；車門附近要有足夠的空間和面積，方便上、下車乘客的周轉(zhuǎn)；具有較高的工作可靠性，確保乘客的安全。（1）客室車門的基本要求4.3.2車門18（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式按照驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力來源的不同，分為：電控氣動(dòng)式車門電控電動(dòng)式車門按照車門的運(yùn)動(dòng)軌跡以及與車體的安裝方式，分為：內(nèi)藏門外掛門塞拉門外擺門1、客室車門4.3.2車門19（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式電控氣動(dòng)式車門氣動(dòng)式車門由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)氣缸，再通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)完成車門的開關(guān)動(dòng)作。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將傳動(dòng)氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)傳遞至車門，使車門動(dòng)作。

車門的電氣控制系統(tǒng)一般采用電子控制技術(shù)，可根據(jù)乘客和司機(jī)的不同要求編制程序修改操作過程，自動(dòng)監(jiān)控裝置具有全方位監(jiān)控車門的系統(tǒng)、自動(dòng)故障報(bào)警和記錄等功能。為了防止車門夾傷乘客，現(xiàn)代自動(dòng)車門還具有防夾功能，根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在關(guān)門時(shí)的最大擠夾力應(yīng)小于250N。廣州地鐵一號(hào)線車門解氣閥電磁閥1、客室車門4.3.2車門第6章城市軌道交通車輛20（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式電控電動(dòng)式車門電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、控制器、閉鎖裝置和緊急開門裝置組成。齒形皮帶與兩個(gè)門翼相固定，閉鎖和解鎖所需的扭矩由電動(dòng)機(jī)提供。另一種電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)通過一根左右同步的螺桿和球面支承螺母驅(qū)動(dòng)滾珠擺動(dòng)導(dǎo)向件和與其固定的門翼。

1-電機(jī)2-傳力螺母3-關(guān)門限位裝置4-閉鎖限位開關(guān)

5-臂叉6-門頁7-螺桿8-緊急解鎖機(jī)構(gòu)1、客室車門4.3.2車門21（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式

內(nèi)藏門車門開或關(guān)時(shí)，門葉在車輛端墻的外墻板與內(nèi)飾板之間的夾層內(nèi)移動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)于車廂內(nèi)側(cè)車門的頂部，裝有導(dǎo)輪的門葉可在導(dǎo)軌上移動(dòng)。內(nèi)藏門具有如下特點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)占用車輛上的空間??；質(zhì)量較輕；手動(dòng)開、關(guān)門所需力量較小。1、客室車門4.3.2車門22（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式

外掛門外掛門與內(nèi)藏門的主要區(qū)別在于門葉和懸掛機(jī)構(gòu)始終位于側(cè)墻的外側(cè)，車門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原理與內(nèi)藏門完全相同。外掛門具有如下特點(diǎn)：與其他形式的車門相比，采用外掛門形式的列車車內(nèi)空間相對(duì)較大；由于門翼始終位于車體側(cè)墻的外側(cè)，因此車輛運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的運(yùn)行阻力。外掛式車門1、客室車門4.3.2車門23（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式

塞拉門塞拉門是車門在開啟狀態(tài)時(shí)，門葉貼靠在側(cè)墻的外側(cè)，車門在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)門葉外表面與車體外墻成一平面。塞拉門具有如下特點(diǎn)：保持列車外形美觀；減小空氣阻力；具有良好車廂密封性能，降低噪音。1、客室車門4.3.2車門24（2）客室車門的結(jié)構(gòu)形式

外擺門開門時(shí)通過轉(zhuǎn)軸和擺桿使門葉向外擺出并貼靠在車體的外墻板上，門關(guān)閉后門葉外表面與車體成一平面。外擺門的特點(diǎn)：在門開啟的過程中，門葉需要較大的擺動(dòng)空間1、客室車門4.3.2車門251、客室車門4.3.2車門26為防止列車在運(yùn)行中開啟客室車門或客室車門未全關(guān)就起動(dòng)列車，消除因此帶來對(duì)乘客的危險(xiǎn)因素，客室車門系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)鎖，確保車速大于5km/h時(shí)不能開啟、車門未全關(guān)閉時(shí)不能起動(dòng)列車。1、客室車門4.3.2車門274.3.2車門（3）客室車門的控制“零速”列車線：只有當(dāng)“零速”出現(xiàn)，即列車的運(yùn)行速度小于1.8km/h(ATC設(shè)置)或3km/h(洗車模式)時(shí)，“開門”列車線才可能激活。開門/關(guān)門：客室車門的開關(guān)是由車門控制單元(EDCU)根據(jù)列車控制(開門列車線、關(guān)門列車線、零速列車線)電平信號(hào)和車門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的元件(限位開關(guān)、車門位置傳感器)電平信號(hào)來控制的。警告燈/蜂鳴器：在每扇客室車門的上方車體內(nèi)外部各裝設(shè)有一個(gè)警告燈，開關(guān)門時(shí)警告燈將會(huì)亮并閃爍。障礙物探測(cè)：關(guān)門防夾(關(guān)門時(shí)的障礙物探測(cè))，開門時(shí)障礙物探測(cè)。1、客室車門284.3.2車門（3）客室車門的控制車門切除:一旦運(yùn)營(yíng)中有車門開關(guān)故障時(shí)，駕駛員可以通過用方孔鑰匙將故障車門切除(切除開關(guān)有方向性，車外切除應(yīng)是逆時(shí)針，車內(nèi)切除應(yīng)是順時(shí)針，否則會(huì)造成切除機(jī)構(gòu)損壞)。主隔離開關(guān)：在每扇門的驅(qū)機(jī)構(gòu)上安裝有一個(gè)主隔離開關(guān)。緊急解鎖：每個(gè)門上設(shè)有緊急解鎖裝置，為了在緊急狀態(tài)下手動(dòng)開門，設(shè)有防護(hù)罩防止濫用車門隔離裝置緊急解鎖裝置乘務(wù)員鑰匙開關(guān)1、客室車門2、司機(jī)室側(cè)門間壁門29在司機(jī)室兩側(cè)供司機(jī)上下車的車門。一般為單葉的內(nèi)藏式滑動(dòng)移門，其結(jié)構(gòu)與客室車門類似，只是沒有氣動(dòng)裝置，用人工開關(guān)。（1）司機(jī)室側(cè)門4.3.2車門2、司機(jī)室側(cè)門間壁門30

供司機(jī)走入客室的通道。它在客室一側(cè)沒有開門手把，乘客是不能開啟這扇門的。但在其上方有一紅色緊急拉手，其用途是當(dāng)乘客發(fā)現(xiàn)司機(jī)因突發(fā)急病時(shí)，可用緊急手柄開啟通道門對(duì)司機(jī)進(jìn)行搶救。（2）間壁門——由司機(jī)室開向客室的折頁門4.3.2車門3、緊急疏散門和逃生裝置314.3.2車門3、緊急疏散門和逃生裝置324.3.2車門緊急疏散門為可伸縮的套節(jié)式踏級(jí)板，兩側(cè)設(shè)有扶手欄桿，中間鋁合金踏板上涂有防滑漆，故乘客在上面行走時(shí)不會(huì)滑跌。其門鎖在駕駛室內(nèi)或室外都可開啟，一旦門鎖開啟車門能自動(dòng)倒向路基，并且還有緩沖器，不致使倒下的加速度過大，而使疏散門裝置損壞1.彈簧桿；2.連干；3.安全疏散梯；4.伸縮桿。3、緊急疏散門和逃生裝置334.3.2車門3、緊急疏散門和逃生裝置34