3城市軌道交通車輛構(gòu)成課件

城市軌道交通車輛1城市軌道交通車輛→構(gòu)成什么是車輛？（車輛的概念）車輛的構(gòu)成城市軌道交通車輛作為城市公共交通的旅客運載工具，不僅要保證車輛遠(yuǎn)行的安全、準(zhǔn)點、快速，而且要為乘客提供良好的服務(wù)條件，使乘客乘車舒適、方便，同時還考慮對城市的景觀和環(huán)境的影響。2城市軌道交通車輛→構(gòu)成車輛的構(gòu)成車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架制動裝置受流裝置車輛電氣系統(tǒng)33-1車體車體的特征車體的材料車體的構(gòu)成車體是容納乘客和駕駛員的地方，同時又是安裝和連接其他設(shè)備及組件的基礎(chǔ)。車體44-1車體分有司機室車體和無司機室車體兩種。是容納乘客和司機駕駛（對于有司機室的車輛）的地方，是安裝、連接其它設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。城市軌道車輛車體均采用整體承載的鋼結(jié)構(gòu)和輕金屬結(jié)構(gòu)，以達到在最輕的自重下滿足強度的要求。56有司機室車輛71、車體的特征由于服務(wù)于市內(nèi)及近郊的公共交通，車體的外觀造型、色彩應(yīng)協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃；車內(nèi)座位少、車門多且開度大。對重量限制較為嚴(yán)格，以降低高架線路的工程投資。車體采用輕量化設(shè)計。車體的防火要求嚴(yán)格。車體的隔音和減噪措施有嚴(yán)格要求。3-1車體82、車體的材料軌道交通車輛對于車體材料的要求包括：具有一定的強度和剛度。要耐腐蝕。采用輕量化設(shè)計，能大大節(jié)約制造材料、降低牽引力消耗和線路的損耗。3-1車體9目前軌道交通車輛車體材料經(jīng)歷了由早期的碳素鋼發(fā)展到現(xiàn)在的不銹鋼和鋁合金。碳素鋼車體：自重10~13t左右，總成本最高。不銹鋼車體：比碳素鋼減輕1~2t，總成本最低。鋁合金車體：比碳素鋼減輕3~5t，總成本較高。3-1車體103、車體的構(gòu)成車體是由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的封閉筒形結(jié)構(gòu)。3-1車體113-1車體12車體由哪幾部分構(gòu)成？車輛車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架制動裝置底架側(cè)墻車頂端墻3-1車體133.1車體的構(gòu)成→底架車體底架由地板、側(cè)梁、枕梁、小橫梁和牽引梁組成。枕梁用于連接走行部，牽引梁設(shè)在底架的兩端，用來安裝車鉤緩沖裝置。1－端梁；2、7－枕梁；3－縱梁；4－側(cè)梁；5－橫梁；6－中梁。

3-1車體14城市軌道交通車輛→構(gòu)成4、車體的承載方式底架承載整體承載15城市軌道交通車輛→構(gòu)成5、車體的外形特點矩形鼓形16城市軌道交通車輛→構(gòu)成17城市軌道交通車輛→構(gòu)成車輛的構(gòu)成車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架制動裝置受流裝置車輛電氣系統(tǒng)18城市軌道交通車輛→構(gòu)成193-2車門車門車門的基本要求車門的結(jié)構(gòu)形式車門的機械結(jié)構(gòu)車門的電氣控制203-2車門3.2.1車門的基本要求具有足夠的數(shù)量和有效長度；車門要均勻分布，方便乘客上、下車；車門附近有足夠的空間；具有較高的工作可靠性，以確保乘客的安全。213-2車門3.2.2車門的結(jié)構(gòu)形式按照驅(qū)動系統(tǒng)動力來源的不同，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，分為內(nèi)藏門、外掛門、塞拉門和外擺門。223-2車門車門①→內(nèi)藏門車門開或關(guān)時，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。傳動系統(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。233-2車門車門②→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構(gòu)始終位于側(cè)墻的外側(cè)，車門傳動機構(gòu)原理與內(nèi)藏門完全相同。243-2車門車門③→塞拉門塞拉門是車門在開啟狀態(tài)時，門葉貼靠在側(cè)墻的外側(cè)，車門在關(guān)閉狀態(tài)時門葉外表面與車體外墻成一平面。253-2車門塞拉門優(yōu)點保持列車外形美觀；減小空氣阻力；具有良好車廂密封性能，降低噪音。263-2車門車門④→外擺門開門時通過轉(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。特點為在門開啟的過程中，門葉需要較大的擺動空間。273-2車門

3.2.3車門的機械結(jié)構(gòu)氣動內(nèi)藏門驅(qū)動氣缸門控電磁閥機械傳動系統(tǒng)行程開關(guān)和門葉283-2車門1、車門→驅(qū)動氣缸驅(qū)動氣缸是車門系統(tǒng)的主要部件，是執(zhí)行開關(guān)門動作的執(zhí)行元件。其工作原理是：由壓縮空氣推動其活塞運動，再通過機械傳動系統(tǒng)將推力傳遞至門葉。293-2車門2、車門→門控電磁閥門控電磁閥是由3個電磁閥、4個節(jié)流閥和2個快速排氣閥組成的集成閥。3個電磁閥分別控制開門、關(guān)門和解鎖；4個節(jié)流閥分別用于調(diào)節(jié)開門速度、關(guān)門速度、開門和關(guān)門緩沖。2個快速排氣閥的功能是：主氣缸兩端排氣管中的氣體通過快速排氣閥排向缸體外。303-2車門3、車門→機械傳動系統(tǒng)機械傳動系統(tǒng)的作用是將驅(qū)動氣缸活塞桿的運動傳遞至兩扇門葉，使車門動作。車門→行程開關(guān)和門葉4個行程開關(guān)分別對門鉤位置、關(guān)門行程、門控切除及緊急手柄位置進行監(jiān)控和顯示?？偨Y(jié)：車門的開關(guān)動作是通過門控電磁閥控制壓縮空氣，然后再由壓縮空氣作用于驅(qū)動氣缸來實現(xiàn)的。313-2車門

4、車門的電氣控制ATP32城市軌道交通車輛→構(gòu)成車輛的構(gòu)成車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架制動裝置受流裝置車輛電氣系統(tǒng)333-3車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置是車輛最基本的部件，也是最重要的部件之一。它包括車鉤和緩沖器。車鉤用來連接列車中各車輛使之彼此保持一定的距離，并且傳遞列車的牽引力及制動力。緩沖器用于列車運行或調(diào)車時緩和車輛之間所產(chǎn)生的縱向力，同時減少列車的縱向動力作用。34353-3車鉤緩沖裝置車鉤車鉤的分類風(fēng)管連接器電氣連接器車鉤對中裝置363-3車鉤緩沖裝置1、車鉤的分類車鉤按車鉤連接方法不同分按車鉤特點的不同分自動車鉤非自動車鉤非剛性車鉤剛性車鉤373-3車鉤緩沖裝置1）非自動車鉤和自動車鉤的不同點：1．非自動車鉤解鉤時，機械和氣動部分可氣動也可手動操作完成，但不能在司機室集中控制；2．電氣連接裝置只能用于手動操作。3．在非自動車鉤上設(shè)有貫通道支撐座。383-3車鉤緩沖裝置2）非剛性車鉤和剛性車鉤剛性車鉤和非剛性車鉤相比有如下優(yōu)點：1．連接間隙小，減少磨耗，降低了列車中的縱向力。2．改善了自動車鉤零件的工作條件。3．減小了由于兩邊掛車鉤相互沖擊而產(chǎn)生的噪聲。4．避免發(fā)生撞車事故時車輛爬到前一車輛上的危險。393-3車鉤緩沖裝置2、附屬裝置風(fēng)管連接器電氣連接器車鉤對中裝置附屬裝置→風(fēng)管連接器風(fēng)管連接器是用來連接車輛間的氣體管路。連接風(fēng)路有制動主管、解鉤風(fēng)管和主風(fēng)管等。403-3車鉤緩沖裝置附屬裝置→電氣連接器電氣連接器是通過懸吊裝置與鉤體彈性相連。413-3車鉤緩沖裝置附屬裝置→車鉤對中裝置車鉤對中裝置的作用是使車鉤緩沖裝置和車體的中心線在同一平面內(nèi)。423-3車鉤緩沖裝置3、車鉤緩沖裝置→緩沖裝置緩沖裝置用以連接車鉤與車體，吸收能量以緩和列車的縱向沖擊，提高列車運行的平穩(wěn)性和乘坐的舒適性?？稍偕彌_器不可再生緩沖器→壓潰管

列車相撞時，通過壓潰管的變形來吸收沖擊能量，壓潰管屬于免維修部件。433-3車鉤緩沖裝置a）可再生緩沖器環(huán)彈簧緩沖器443-3車鉤緩沖裝置橡膠緩沖器45城市軌道交通車輛→構(gòu)成車輛的構(gòu)成車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架（走行部分）制動裝置受流裝置車輛電氣系統(tǒng)463-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）1、定義把二個或多個輪對用專門的構(gòu)架（或側(cè)架）連接，組成一個小車，稱為轉(zhuǎn)向架，車體座落在兩（或三個）轉(zhuǎn)向架上。轉(zhuǎn)向架為車輛的一個獨立部件，便于轉(zhuǎn)向架的互換、制造和維修。473-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）鐵路與公路車輛走行部的區(qū)別：a.車體和底架與走行部可分離b.車軸與車輪為一整體轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架是支撐車體并負(fù)擔(dān)車輛走行任務(wù)的部分，它安裝在車體與軌道之間。48轉(zhuǎn)K1轉(zhuǎn)向架三維圖493-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）轉(zhuǎn)向架基本作用：支承整個車體，引導(dǎo)其沿線路運行；承受并傳遞車體與軌道之間的各載荷；緩和車體與軌道之間的各作用力；將車輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體的平動；提高車輛通過曲線的能力。具有可靠的制動機構(gòu)，使車輛具有良好的制動效果。50對轉(zhuǎn)向架的要求要求懸掛裝置可以根據(jù)客流的變化調(diào)整其剛度，以保證車輛客室地板面與站臺面的高度相協(xié)調(diào)，方便旅客的乘降；轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)便于彈簧減振裝置的安裝，以使其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；對動力轉(zhuǎn)向架來說，要便于安裝牽引電機和傳動裝置，以提高驅(qū)動車輛的動力；轉(zhuǎn)向架是車輛的一個獨立部件。513-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）2、轉(zhuǎn)向架分類城市軌道交通車輛采用的轉(zhuǎn)向架一般有動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架兩種。動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架的基本機構(gòu)相同，主要區(qū)別在于驅(qū)動系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向架上安裝了牽引電動機裝有動力轉(zhuǎn)向架的車輛稱為動車裝有非動力轉(zhuǎn)向架的車輛稱為拖車523-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）3、轉(zhuǎn)向架的組成構(gòu)架輪對軸箱裝置彈性懸掛裝置一系懸掛裝置：輪對與構(gòu)架之間二系懸掛裝置：車體與構(gòu)架之間制動裝置牽引電機齒輪變速傳動裝置53轉(zhuǎn)K1轉(zhuǎn)向架爆炸圖54轉(zhuǎn)K2轉(zhuǎn)向架爆炸圖553-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）1）轉(zhuǎn)向架→構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，它把轉(zhuǎn)向架的零部件組成一個整體。它不僅承受、傳遞載荷和作用力，而且它的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸都應(yīng)滿足零部件組裝的要求。561）構(gòu)架a）構(gòu)架作用構(gòu)架或側(cè)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)承受和傳遞各作用力及載荷滿足各零部件的結(jié)構(gòu)、形狀及組裝的要求b）對構(gòu)架的要求部分尺寸精度要求高。使一些部件安裝具有較高的定位精度，如輪對定位，使轉(zhuǎn)向架達到較高的運行性能便于各部件及附加裝置的安裝，包括輪對安裝、傳動齒輪裝置的懸掛、牽引電機安裝、制動系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)具有足夠高的強度，承受并傳遞牽引力、制動力、車體重量以及各種沖擊、振動，保證列車運行安全。57構(gòu)架結(jié)構(gòu)組成及分類構(gòu)架主要由左、右側(cè)梁，一根或幾根橫梁及前后端梁組焊而成。開口式構(gòu)架：沒有端梁的構(gòu)架，亦稱“H”型構(gòu)架；封閉式構(gòu)架：有端梁的構(gòu)架就制造工藝而言，轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架主要有鑄鋼構(gòu)架和焊接構(gòu)架兩種；按結(jié)構(gòu)形式有：開口式、封閉式或H形，日字形、目字形等。目前廣州地鐵均采用了“H”型壓型鋼板焊接構(gòu)架。58車輛構(gòu)成→轉(zhuǎn)向架-輪對轉(zhuǎn)向架→輪對軸箱裝置

軸箱與軸承裝置是連接構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)，使輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿著軌道的直線運動。輪對沿鋼軌的滾動同時，除承受車輛的重量外，還傳遞輪軌之間的其他作用力，包括牽引力和制動力。59輪對軸箱裝置→輪對輪對是由一根車軸和兩個同型號車輪通過過盈配合組裝而成，地鐵和輕軌車輛一般采用鑄鋼式整體車輪。輪對組裝過程通常采用冷壓或熱套的工藝，使車輪與車輛牢固地結(jié)合在一起，使用過程中不允許有松動現(xiàn)象。輪對的內(nèi)側(cè)距：是保證車輛運行安全的一個重要參數(shù)。輪對在鋼軌上滾動時，輪對內(nèi)側(cè)應(yīng)保證在最不利的條件下，車輪踏面在鋼軌上仍有足夠的安全搭接量，不致造成掉道，同時還應(yīng)保證車輛在線路上運行時輪緣與鋼軌之間有一定的游隙。60輪對軸箱裝置→輪對（續(xù)）輪緣與鋼軌之間的游隙太小，可能造成輪緣與鋼軌的嚴(yán)重磨耗；輪緣與鋼軌之間的游隙太大，會使輪對蛇形運動的振幅增大，影響車輛運行品質(zhì)。輪對內(nèi)測距有嚴(yán)格的規(guī)定，我國地鐵車輛輪對內(nèi)側(cè)距為1353±2mm。613-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）

輪對軸箱裝置→輪對輪對的作用：引導(dǎo)車輛沿鋼軌運動，并且承受車輛與鋼軌之間的載荷。車輪由軸頸、輪座和軸身組成。軸頸是安裝軸承部分；輪座是車輪安裝位置；軸身是車軸整體。62對車輛輪對的要求在保證足夠強和一定使用壽命的前提下，使其重量最小，并具有一定彈性，以減少輪軌之間的作用力；應(yīng)具備運行阻力小，耐磨性好的優(yōu)點；應(yīng)能適應(yīng)車輛直線運行，又能順利通過曲線，還用具備抵抗脫軌的安全性。633-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）輪對→車軸車軸功能：連接車輪和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架；支撐轉(zhuǎn)向架和車體；傳遞牽引力；傳遞制動力；承受車體重量。64輪對→車輪我國城軌車輛普遍采用整體鋼輪。整體鋼輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板和輪轂組成。

踏面：車輪與鋼軌的接觸面；踏面一側(cè)突出的圓弧部分為輪緣，輪緣是保持車輛沿鋼軌運行，防止脫軌的重要部分，輪輞是踏面下，車輪最外的一圈。輪轂是輪與軸相互配合的地方；輻板是連接輪輞和輪轂的地方。65錐形踏面作用：1）直線運行時，輪對能自動調(diào)中。2）曲線運行時，能減少輪軌滑動。

車輛在曲線上運行，由于離心力作用，輪對偏向外軌，錐形踏面使得外軌上滾動的車輪滾動圓直徑較大，而沿內(nèi)軌滾動的車輪滾動圓直徑較小，正好和曲線區(qū)間線路外軌長，內(nèi)軌短相適應(yīng)，使輪對順利通過曲線，減少車輪在鋼軌上的滑行。3）踏面磨耗比較均勻。踏面與鋼軌接觸面的滾動直徑不同變化，致使鋼軌的接觸點也在不斷變換位置，從而使踏面磨耗沿寬度方向比較均勻。4）錐形踏面其各處直徑不相同。66車輛構(gòu)成→轉(zhuǎn)向架-軸箱裝置輪對軸箱裝置：軸承與軸箱的組合體稱為軸箱裝置。軸箱裝置的作用是：1）連接輪對與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，支撐人字彈簧底部，支撐構(gòu)架承受和傳遞輪對與轉(zhuǎn)向架之間的各種載荷，承受車體重力，傳遞牽引力、制動力；2）給軸承內(nèi)外圈定位，保持軸頸和軸承的正常位置，保證車軸正常安裝位置；3）將輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體的直線運動；4）保持軸承油脂，保證軸承良好的潤滑性能，并具有良好密封性，防止塵土、雨水等物侵入或油脂甩出，從而防止油脂潤滑作用破壞，避免燃軸事故。673-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）683-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）車輛用軸承一般有滑動軸承和滾動軸承兩種。69車輛構(gòu)成→轉(zhuǎn)向架——彈性懸掛裝置轉(zhuǎn)向架→彈性懸掛裝置車輛在軌道上運行時，由于線路的不平順、軌隙、道岔、軌面的缺陷和磨耗以及車輪踏面的斜度、擦傷和輪軸的偏心等原因，必將伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的振動和沖擊。為了減少線路不平順和輪對車體的各種動態(tài)影響，提高車輛運行的平穩(wěn)性，保證旅客的舒適度，轉(zhuǎn)向架在輪對和構(gòu)架之間以及構(gòu)架和車體之間，設(shè)有彈簧減振裝置。也可稱一系懸掛裝置和二系懸掛裝置。703-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）轉(zhuǎn)向架→彈性懸掛裝置組成1）一系懸掛裝置（軸箱懸掛裝置）一系懸掛裝置大多采用金屬圓簧或圓錐疊層橡膠彈簧（兼作軸箱定位），保持轉(zhuǎn)向架與車體之間連接，安裝在輪對與構(gòu)架之間。2）二系懸掛二系懸架采用空氣彈簧、軸向油壓減震器及疊層緩沖橡膠彈簧，保證輪對與構(gòu)架之間連接。安裝在構(gòu)架和車體之間。3）抗側(cè)滾扭桿4）減振器713-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）一系懸掛安裝在輪對軸箱裝置與構(gòu)架之間。723-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）二系懸掛安裝在構(gòu)架與車體之間。733-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）抗側(cè)滾扭桿743-4轉(zhuǎn)向架（走行部分）轉(zhuǎn)向架→中央牽引裝置主要由牽引電機、聯(lián)軸器、齒輪箱、齒輪箱懸掛裝置以及動力輪對等組成?；咀饔茫簜鬟f縱向的驅(qū)動力和制動力；緩和車體的縱向振動。75城市軌道交通車輛→構(gòu)成車輛的構(gòu)成車體車門車鉤緩沖裝置轉(zhuǎn)向架制動裝置受流裝置車輛電氣系統(tǒng)763-5制動裝置制動裝置為了讓電動車組能以一定的速度運行，必須對其施以牽引。同樣為讓運行的電動車組能迅速減速、停車，必須也對其施以制動。制動功率要比驅(qū)動功率大5～10倍。773-5制動裝置1、地鐵車輛制動的種類和特點按電動車組動能的轉(zhuǎn)移方式可以分為兩類：◆摩擦制動方式即動能通過摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后消散于大氣；◆動力制動方式即把動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，然后將電能從車上轉(zhuǎn)移出去。摩擦制動動力制動閘瓦（空氣）制動再生制動電阻制動78摩擦制動常用的摩擦制動方式主要有閘瓦制動和盤形制動，還有軌道電磁制動等方式。1）閘瓦制動，又稱為踏面制動，是最常用的一種制動方式。它是通過閘瓦壓緊車輪的踏面產(chǎn)生阻力實現(xiàn)制動。2）盤形制動，制動缸通過制動夾鉗，夾緊制動盤，使閘片和制動盤間產(chǎn)生摩擦，把電動車組的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，熱能通過制動盤與閘片散于大氣。79閘瓦制動→空氣制動機以壓縮空氣作為制動的動力，通過壓縮空氣的變化來操縱制動力的大小。空氣制動機應(yīng)當(dāng)具備的功能：提供足夠的制動力；制動力均勻一致；具有緊急制動的性能；列車在行駛途中發(fā)生分離時，能自動停車。3-5制動裝置80空氣制動機空氣制動機的部件，一部分裝在機車上，另一部分裝在車輛上。裝在機車上的有空氣壓縮機、總風(fēng)缸、制動閥等。由空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣貯存在總風(fēng)缸內(nèi)。列車中車