城市軌道交通車輛

1、教學(xué)目標教學(xué)目標1.1.了解城市軌道交通車輛技術(shù)的發(fā)展了解城市軌道交通車輛技術(shù)的發(fā)展2.2.掌握城市軌道交通車輛機械部件的結(jié)構(gòu)和掌握城市軌道交通車輛機械部件的結(jié)構(gòu)和原理原理3.3.掌握城市軌道交通車輛電氣部件的結(jié)構(gòu)和掌握城市軌道交通車輛電氣部件的結(jié)構(gòu)和原理原理4.4.了解城市軌道交通車輛檢修基地的布局、了解城市軌道交通車輛檢修基地的布局、作用及一般檢修項目作用及一般檢修項目容量大、安全、快速、舒適、美觀、節(jié)能容量大、安全、快速、舒適、美觀、節(jié)能較高的起動加速度和制動減速度較高的起動加速度和制動減速度減少能耗、減少發(fā)熱設(shè)備減少能耗、減少發(fā)熱設(shè)備一一. .城市軌道交通車輛的特殊要求城市軌道交通車輛

2、的特殊要求對乘坐舒適性的要求對乘坐舒適性的要求圖圖4-1 4-1 上海軌道三號線車頭外觀上海軌道三號線車頭外觀拖車（拖車（T T）動車（動車（M M）地鐵車輛地鐵車輛二二. .城市軌道交通車輛的類型城市軌道交通車輛的類型系統(tǒng)系統(tǒng)分類分類車輛和線路條件車輛和線路條件客運能力客運能力N（人次（人次/h）運營速度運營速度v（km/h）備備 注注地鐵系統(tǒng)地鐵系統(tǒng)A型車輛型車輛車長：車長：/車寬：車寬：定員：定員：310人人線路半徑：線路半徑：300m線路坡度線路坡度35N：4.07.5萬萬v：35高運量高運量適用于地下、地面適用于地下、地面或高架或高架B型車輛型車輛車長：車長：車寬：車寬：定員：定員：

3、230245人人線路半徑：線路半徑：250m線路坡度線路坡度35N：3.05.0萬萬v：35大運量大運量適用于地下、地面適用于地下、地面或高架或高架直線電機直線電機B型車輛型車輛車長：車長：/車寬：車寬： 定員：定員：215240人人線路半徑：線路半徑：100m線路坡度：線路坡度：60N：2.54.0萬萬v：35大運量大運量適用于地面高適用于地面高架或地下架或地下系統(tǒng)系統(tǒng)分類分類車輛和線路條件車輛和線路條件客運能力客運能力N（人次（人次/h）運營速度運營速度v（km/h）備備 注注輕軌系統(tǒng)C型車輛車長：18.930車寬：定員：200315人線路半徑：線路坡度：60N：1.03.0萬v：2535

4、中運量適用于地下、地面或高架直線電機C型車輛車長：車寬：定員：150人線路半徑：線路坡度：60N：1.03.0萬v：2535中運量適用于地面高架或地下有軌電車系統(tǒng)(單車或鉸接車)車長：/車寬：定員：110/260人線路半徑：線路坡度：60N：0.61.0萬v：1525低運量適用于地面道路混行系統(tǒng)系統(tǒng)分類分類車輛和線路條車輛和線路條件件客運能力客運能力N（人（人次次/h）運營速度運營速度v（km/h）備備 注注單軌系統(tǒng)跨座式單軌車輛GJ231車長：車寬：定員：150170 人線路半徑：線路坡度：60N：1.03.0萬v：35中運量主要適用于高架懸掛式單軌車輛車長：車寬：定員：80100 人線路半

5、徑：線路坡度：60N：0.81.5萬v：20中運量主要適用于高架系統(tǒng)系統(tǒng)分類分類車輛和線路條車輛和線路條件件客運能力客運能力N（人（人次次/h）運營速度運營速度v（km/h）備備 注注磁浮系統(tǒng)低速磁浮車輛車長：1215車寬：2.6定員：150人線路半徑：線路坡度：70N：1.53.0萬最高運行速度：100中運量主要適用于高架高速磁浮車輛車長：24車寬： 定員：100人線路半徑：線路坡度：100N：1.02.5萬最高運行速度：430中運量主要適用于郊區(qū)高架系統(tǒng)系統(tǒng)分類分類車輛和線路條車輛和線路條件件客運能力客運能力N（人（人次次/h）運營速度運營速度v（km/h）備備 注注自動導(dǎo)向系統(tǒng)膠輪導(dǎo)向車

6、輛車長：車寬：定員：75人線路半徑：線路坡度：60N：0.61.5萬v：25低運量主要適用于高架區(qū)域快速系統(tǒng)特型車輛車長：22車寬：定員：120人線路半徑：線路坡度：30N： v：120160大運量適用于城市區(qū)域交通方式客流特點客流特點三三. .城市軌道交通車輛的選用要素城市軌道交通車輛的選用要素客流量客流量旅行速度旅行速度線路條件線路條件一一. .城市軌道交通車輛的主要組成部分及城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)上海地鐵列車的主要特點上海地鐵列車的主要特點牽引供電方式：架空觸網(wǎng)受電；供電電壓：牽引供電方式：架空觸網(wǎng)受電；供電電壓：DC1500VDC1500V采用鋁合金車體，整體

7、承載結(jié)構(gòu)，走行部為無搖枕采用鋁合金車體，整體承載結(jié)構(gòu)，走行部為無搖枕轉(zhuǎn)向架，橡膠彈簧和空氣彈簧懸掛，制動有電氣制轉(zhuǎn)向架，橡膠彈簧和空氣彈簧懸掛，制動有電氣制動和空氣制動作用，牽引電機用斬波器進行無級調(diào)動和空氣制動作用，牽引電機用斬波器進行無級調(diào)速，車輛連接采用密接式車鉤進行機械、電氣和空速，車輛連接采用密接式車鉤進行機械、電氣和空氣管路的連接，操縱方式有氣管路的連接，操縱方式有ATCATC自動控制和人工操縱自動控制和人工操縱兩種，容量大，舒適性較好兩種，容量大，舒適性較好北京、天津地鐵列車的牽引供電方式北京、天津地鐵列車的牽引供電方式第三軌接觸受電，供電電壓：第三軌接觸受電，供電電壓：DC75

8、0VDC750VA A車車帶駕駛室的帶駕駛室的拖車拖車B B車車帶受電弓的帶受電弓的動車動車上海地鐵車輛上海地鐵車輛C C車車不帶受電弓不帶受電弓的動車的動車1.1.車體的特征車體的特征車體的外觀造型、色彩協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃；座位少、車門車體的外觀造型、色彩協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃；座位少、車門多且開度大，服務(wù)于乘客的設(shè)施較簡單。多且開度大，服務(wù)于乘客的設(shè)施較簡單。（一）、車體（一）、車體重量限制較嚴格，以降低高架線路的工程投資。重量限制較嚴格，以降低高架線路的工程投資。車體采用輕量化設(shè)計，其他輔助設(shè)施盡量采用輕型高科技車體采用輕量化設(shè)計，其他輔助設(shè)施盡量采用輕型高科技新材料新材料采用了防火、阻燃、

9、低煙和低毒的材料采用了防火、阻燃、低煙和低毒的材料隔音和減噪措施有嚴格要求隔音和減噪措施有嚴格要求2.2.車體的材料車體的材料碳素鋼車體碳素鋼車體（一）、車體（一）、車體不銹鋼車體不銹鋼車體鋁合金車體鋁合金車體3.3.車體的制造工藝車體的制造工藝一般采用焊接和鉚接，焊接和鉚接兩種工藝交一般采用焊接和鉚接，焊接和鉚接兩種工藝交替使用，但大部件之間組裝以鉚接為主。替使用，但大部件之間組裝以鉚接為主。（一）、車體（一）、車體4.4.車體的構(gòu)成車體的構(gòu)成由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的封閉由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的封閉筒形結(jié)構(gòu)筒形結(jié)構(gòu)圖圖4-3 5.5.車體的承載方式車體的承載方式一般有

10、底架承載和整體承載兩種方式一般有底架承載和整體承載兩種方式（一）、車體（一）、車體6.6.車體的外形特點車體的外形特點斷面形狀為類似鼓形，提高車輛在圓隧道內(nèi)獲斷面形狀為類似鼓形，提高車輛在圓隧道內(nèi)獲得最大的空間截面積，也提高了車輛在圓隧道得最大的空間截面積，也提高了車輛在圓隧道內(nèi)的內(nèi)的“活塞活塞”效應(yīng)，加強隧道的自然通風(fēng)能力效應(yīng)，加強隧道的自然通風(fēng)能力7.7.車體的防撞設(shè)計車體的防撞設(shè)計帶司機室的拖車底架的前端設(shè)有撞擊能量耗散區(qū)帶司機室的拖車底架的前端設(shè)有撞擊能量耗散區(qū)（一）、車體（一）、車體帶司機室的拖車前端安裝防爬器帶司機室的拖車前端安裝防爬器1.1.轉(zhuǎn)向架的作用轉(zhuǎn)向架的作用增加車輛載重、

11、長度和容積，提高列車運行速度增加車輛載重、長度和容積，提高列車運行速度（二）、轉(zhuǎn)向架（二）、轉(zhuǎn)向架通過轉(zhuǎn)向架的軸承裝置使車輪沿著鋼軌的滾動轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)向架的軸承裝置使車輪沿著鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車輛沿線路運動的平動化為車輛沿線路運動的平動支承車體，承受并傳遞各種載荷及作用力，并使支承車體，承受并傳遞各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配軸重均勻分配1.1.轉(zhuǎn)向架的作用轉(zhuǎn)向架的作用（二）、轉(zhuǎn)向架（二）、轉(zhuǎn)向架保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線利地通過曲線緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊

12、，減小動應(yīng)力，提高車輛運行的平穩(wěn)性和安全性減小動應(yīng)力，提高車輛運行的平穩(wěn)性和安全性充分利用輪軌之間的黏著，傳遞牽引力和制動力充分利用輪軌之間的黏著，傳遞牽引力和制動力2.2.轉(zhuǎn)向架的種類轉(zhuǎn)向架的種類（二）、轉(zhuǎn)向架（二）、轉(zhuǎn)向架動車轉(zhuǎn)向架動車轉(zhuǎn)向架拖車轉(zhuǎn)向架拖車轉(zhuǎn)向架3.3.轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、組成轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、組成（二）、轉(zhuǎn)向架（二）、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架構(gòu)架彈性懸掛裝置彈性懸掛裝置輪對、軸箱裝置輪對、軸箱裝置單元制動裝置單元制動裝置中央牽引裝置中央牽引裝置驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)圖圖4-6 圖圖4-7 1.1.剛性車鉤和非剛性車鉤剛性車鉤和非剛性車鉤（三）、車鉤及緩沖裝置（三）、車鉤及緩沖裝置圖圖4-8 剛性車鉤和

13、非剛性車鉤剛性車鉤和非剛性車鉤2.2.密接式車鉤密接式車鉤（三）、車鉤及緩沖裝置（三）、車鉤及緩沖裝置圖圖4-9 密接式車鉤密接式車鉤3 3全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤（三）、車鉤及緩沖裝置（三）、車鉤及緩沖裝置圖圖4-10 全自動車鉤全自動車鉤圖圖4-11 2.2.城市軌道交通車輛的制動方式城市軌道交通車輛的制動方式3.3.三種制動方式的制動程序三種制動方式的制動程序電制動電制動電阻制動電阻制動氣制動氣制動4.4.空氣制動系統(tǒng)空氣制動系統(tǒng)空氣制動系統(tǒng)由供氣設(shè)備、基礎(chǔ)制動裝置、防滑裝空氣制動系統(tǒng)由供氣設(shè)備、基礎(chǔ)制動裝置、防滑裝置和制動控制單元組成。置和制

14、動控制單元組成。1 1制冷制冷（五）、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)（五）、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在正常情況下：在正常情況下：2727；最大相對濕度；最大相對濕度6565地面：地面：3535；相對濕度；相對濕度6868；載客負荷；載客負荷AW2AW2（310310人人/ /車廂）；車廂）；太陽負荷太陽負荷3517J/s3517J/s道：道：3535；相對濕度；相對濕度6565；載客負荷；載客負荷AW2AW2在下述條件下，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)正常工作，但允許制冷量有所下在下述條件下，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)正常工作，但允許制冷量有所下降：車體外表溫度降：車體外表溫度4545；地面氣溫；地面氣溫383877；太陽負荷；太陽負荷3517J/s3517

15、J/s2 2制熱制熱（五）、制動裝置（五）、制動裝置列車環(huán)境溫度為列車環(huán)境溫度為-5-51010時，要求客室內(nèi)溫度為時，要求客室內(nèi)溫度為10101818并要求列車客室內(nèi)每位乘客得到并要求列車客室內(nèi)每位乘客得到10m3/h10m3/h的新鮮空氣的新鮮空氣電力牽引系統(tǒng)電力牽引系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)電氣部分電氣部分列車控制和故障診斷系統(tǒng)列車控制和故障診斷系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng)一、車輛電氣牽引系統(tǒng)一、車輛電氣牽引系統(tǒng)受流器受流器電氣牽引電氣牽引系統(tǒng)系統(tǒng)各種電氣牽引設(shè)備及其電各種電氣牽引設(shè)備及其電路控制電路路控制電路集電靴集電靴受流器受流器受電弓受電弓直流電氣牽引系統(tǒng)直流電氣牽引系統(tǒng)交流電氣

16、牽引系統(tǒng)交流電氣牽引系統(tǒng)輔助逆變器輔助逆變器充電器充電器蓄電池蓄電池采用微機進行自動控制采用微機進行自動控制使用微機控制設(shè)備的監(jiān)控和診斷系統(tǒng)使用微機控制設(shè)備的監(jiān)控和診斷系統(tǒng)列車運行信息列車運行信息安全信息安全信息其他公共信息其他公共信息1 1停車場停車場一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能車輛的停放、洗刷、清掃以及車輛列檢和乘務(wù)工作車輛的停放、洗刷、清掃以及車輛列檢和乘務(wù)工作停車場所在正線運營列車的故障處理和救援工作停車場所在正線運營列車的故障處理和救援工作車輛定修（年檢）以下車輛的各級日常檢查維修的修程車輛定修（年檢）以下車輛的各級日常檢查維修的修程2 2車輛

17、段車輛段一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能承擔(dān)所屬線路的車輛停放、清潔、列檢工作承擔(dān)所屬線路的車輛停放、清潔、列檢工作承擔(dān)所在線路車輛的定修（年檢）及以下車輛檢查維修承擔(dān)所在線路車輛的定修（年檢）及以下車輛檢查維修和臨修工作和臨修工作承擔(dān)所屬線路和由多條聯(lián)絡(luò)線互相溝通的線路的車輛架、承擔(dān)所屬線路和由多條聯(lián)絡(luò)線互相溝通的線路的車輛架、大修工作大修工作承擔(dān)車輛部件的檢測、修理工作，滿足車輛各修程對互承擔(dān)車輛部件的檢測、修理工作，滿足車輛各修程對互換部件的需求換部件的需求1 1停車線停車線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路停車線應(yīng)為平直線路，一般設(shè)

18、成車庫，停放車輛同時兼停車線應(yīng)為平直線路，一般設(shè)成車庫，停放車輛同時兼作檢修線作檢修線分為盡端式和貫通式分為盡端式和貫通式2 2出入段線出入段線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路除特殊條件限制都要設(shè)置為雙線除特殊條件限制都要設(shè)置為雙線避免切割正線避免切割正線留有必要的段（場）線路與運營正線的轉(zhuǎn)換長度留有必要的段（場）線路與運營正線的轉(zhuǎn)換長度4 4靜調(diào)線靜調(diào)線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路全長設(shè)置地溝，地溝內(nèi)設(shè)置照明光帶全長設(shè)置地溝，地溝內(nèi)設(shè)置照明光帶平直線路，靜調(diào)庫內(nèi)還要設(shè)置車間牽引電力電源和有關(guān)平直線路，靜調(diào)庫內(nèi)還要設(shè)置車間牽引電力電源和有關(guān)的測試設(shè)備

19、的測試設(shè)備5 5試車線試車線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路供定、架、大修后列車在驗收前的動態(tài)調(diào)試供定、架、大修后列車在驗收前的動態(tài)調(diào)試長度應(yīng)滿足遠期列車最高運行速度，性能試驗、列車編長度應(yīng)滿足遠期列車最高運行速度，性能試驗、列車編組、行車安全距離的要求組、行車安全距離的要求6 6洗車線洗車線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路供列車停運時洗刷車輛用，洗車線中部設(shè)有洗車庫供列車停運時洗刷車輛用，洗車線中部設(shè)有洗車庫一般為貫通式，盡量和停車線相近，這樣可以減少列車一般為貫通式，盡量和停車線相近，這樣可以減少列車行走時間，并減少對車場咽喉地區(qū)通過能力的壓力行走時

20、間，并減少對車場咽喉地區(qū)通過能力的壓力7 7檢修線檢修線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路平直線路，布置在檢修、定修、架修、大修庫內(nèi)平直線路，布置在檢修、定修、架修、大修庫內(nèi)檢修線中要有一條平直度要求較高的線路，用于車體地檢修線中要有一條平直度要求較高的線路，用于車體地板高度的精確測量板高度的精確測量8 8臨修線臨修線二、車輛檢修基地的主要線路二、車輛檢修基地的主要線路臨修線的長度能停放一列車，并考慮列車解編的需要臨修線的長度能停放一列車，并考慮列車解編的需要1. 1. 停車列檢庫及其附屬車間停車列檢庫及其附屬車間三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備三、車輛運用、檢修庫房

21、和車間及其主要設(shè)備兼有停車、整備、清掃、日常檢查、司機出乘等多種功能兼有停車、整備、清掃、日常檢查、司機出乘等多種功能在停車庫設(shè)置自動防災(zāi)報警設(shè)備在停車庫設(shè)置自動防災(zāi)報警設(shè)備在停車庫兩端應(yīng)有一段平直硬化地面，作為消防運輸通道在停車庫兩端應(yīng)有一段平直硬化地面，作為消防運輸通道三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備雙周、雙月檢庫雙周、雙月檢庫定修庫定修庫2.2.檢修庫及檢修庫及其輔助車間其輔助車間架修、大修庫架修、大修庫輔助檢修車間及其設(shè)備輔助檢修車間及其設(shè)備三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備不落輪鏇床庫不落輪

22、鏇床庫列車洗刷庫列車洗刷庫3.3.其他庫房其他庫房及車間及車間蓄電池間蓄電池間中心倉庫中心倉庫四、綜合維修基地四、綜合維修基地功能和任務(wù)功能和任務(wù)承擔(dān)所轄線路沿線隧道、線路和橋梁等設(shè)施的檢查、保養(yǎng)承擔(dān)所轄線路沿線隧道、線路和橋梁等設(shè)施的檢查、保養(yǎng)和維修工作和維修工作承擔(dān)所轄線路車站建筑和地面建筑的保養(yǎng)和維修工作承擔(dān)所轄線路車站建筑和地面建筑的保養(yǎng)和維修工作承擔(dān)所轄線路變電所、接觸網(wǎng)、供電線路和設(shè)備的運行管承擔(dān)所轄線路變電所、接觸網(wǎng)、供電線路和設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作理、檢查、保養(yǎng)和維修工作承擔(dān)所轄線路各機電系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)承擔(dān)所轄線路各機電系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作和維修工作四、綜合維修基地四、綜合維修基地功能和任務(wù)功能和任務(wù)承擔(dān)所轄線路通信、信號系統(tǒng)的運行管理、檢查、保養(yǎng)和承擔(dān)所轄線路通信、信號系統(tǒng)的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作維修工作承擔(dān)所轄線路自動售檢票系統(tǒng)