地鐵車輛的基本組成及原理

1、.,1,地鐵車輛基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn),運(yùn)營(yíng)公司 2013.03,.,2,目 錄,1. 城軌車輛類型 2. 二號(hào)線一期工程車輛主要技術(shù)參數(shù) 3. 城軌車輛技術(shù)介紹,.,3,1.城軌車輛類型,依據(jù)是所選用列車的規(guī)格。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，城市軌道交通列車可分為A、B、C三種型號(hào)，分別對(duì)應(yīng)3米、2.8米、2.6米的列車寬度。 凡是選用A型或B型列車的軌道交通線路稱為地鐵，采用58節(jié)編組列車。 選用C型列車的軌道交通線路稱為輕軌（上海軌道交通8號(hào)線除外），采用24節(jié)編組列車，列車的車型和編組決定了車軸重量和站臺(tái)長(zhǎng)度。,.,4,地鐵的定義,在我國(guó)的規(guī)范中是指，軸重相對(duì)較輕，單方向輸送能力在1萬(wàn)3萬(wàn)人次的軌道交通系統(tǒng)，稱

2、為輕軌；每小時(shí)客運(yùn)量3萬(wàn)8萬(wàn)人次的軌道交通系統(tǒng)，稱為地鐵。,.,5,地鐵車輛：地鐵車輛是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是技術(shù)含量較高的機(jī)電設(shè)備。 地鐵車輛應(yīng)具有先進(jìn)性、可靠性和實(shí)用性，應(yīng)滿足容量大、安全、快速、美觀和節(jié)能的要求。地鐵車輛有動(dòng)車（M，Motor）和拖車（T，Trailer）、帶司機(jī)室車和不帶司機(jī)室車等多種形式；動(dòng)車本身帶有動(dòng)力牽引裝置，拖車本身無(wú)動(dòng)力牽引裝置；動(dòng)車又分為帶有受電弓的動(dòng)車和不帶受電弓的動(dòng)車。,2. 二號(hào)線一期工程車輛主要技術(shù)參數(shù),.,6,車輛主要技術(shù)參數(shù),.,7,2號(hào)線一期工程的車輛選型,我們采購(gòu)的車輛是：車輛采用B型車。列車編組為6輛編組4動(dòng)2拖。16列。 編

3、組方式為：=TcMpM*MMpTc= Tc：帶司機(jī)室的拖車 Mp：帶受電弓的動(dòng)車 M：不帶受電弓的動(dòng)車 = 全自動(dòng)車鉤； 半永久牽引桿 * 半自動(dòng)車鉤 每個(gè)TcMpM為最小可動(dòng)單元，整列車可解編為兩個(gè)TcMpM最小可動(dòng)單元。 每個(gè)TcMpM單元可自動(dòng)形成端車回路，Tc車可操控TcMpM單元。,.,8,車輛受電,車輛受電方式：架空接觸網(wǎng)受電弓 額定供電電壓 DC 1500V 接觸網(wǎng)高度（距軌面） 地下區(qū)段 4040mm 地面及高架區(qū)段 5000mm 庫(kù)內(nèi) 5300mm,.,9,.,10,列車速度,最高運(yùn)行速度： 80 km/h 構(gòu)造速度： 90 km/h 平均旅行速度： 36km/h,.,11,

4、列車平均加速度,在AW2、半磨耗車輪、平直干燥的軌道及額定電壓DC1500V等工況下的平均加速度指標(biāo)為： 列車從0加速到40 km/h： 1.00m/s2 列車從0加速到80 km/h： 0.6m/s2,.,12,在AW2、半磨耗車輪、平直干燥的軌道等工況下，列車從最高運(yùn)行速度80km/h制動(dòng)到停車，平均減速度為： 最大常用制動(dòng)： 1.0m/s2 緊急制動(dòng)： 1.2m/s2,列車平均制動(dòng)減速度,.,13,列車故障狀態(tài)下運(yùn)行能力要求,列車在喪失1/4動(dòng)力的情況下，可適當(dāng)降低列車運(yùn)行速度。 列車在AW3載荷工況下，喪失1/2動(dòng)力的情況下，能在正線30坡道上起動(dòng)，運(yùn)行到下一站，清客后空車能運(yùn)行至車輛

5、段。 一列AW3載荷的列車，全部喪失動(dòng)力時(shí)，能由一列空載（AW0）列車，在正線30的坡道上起動(dòng)并推送到前方有停車線的車站。,.,14,3.城軌車輛技術(shù)介紹,.,15,A、B型車輛參數(shù)比較,.,16,.,17,.,18,城軌車輛主要組成系統(tǒng),.,19,列車編組,.,20,列車編組圖（6節(jié)編組）,.,21,車體,車體概述 車體是容納乘客和司機(jī)駕駛的地方，又可以安裝與連接其他設(shè)備和部件。 一般有底架、端墻、側(cè)墻及車頂?shù)取?車體結(jié)構(gòu)為輕型、整體承載鋁合金結(jié)構(gòu)，底架、側(cè)墻、端墻及車頂均承受載荷。車體結(jié)構(gòu)能承受垂向、縱向、扭轉(zhuǎn)等載荷。司機(jī)室端部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足意外撞車時(shí)的要求。 車體分類 按車體形狀可以分

6、為V型車體和鼓型車體 按車體生產(chǎn)工藝可以分為全焊接車體和鉚接車體 按車體材料可以分為鋁合金車體和不銹鋼車體。鋁合金車體特點(diǎn)：重量輕、結(jié)構(gòu)剛度大、隔音能力好、底架設(shè)備懸掛布置方便等優(yōu)點(diǎn)；不銹鋼車體具有熔點(diǎn)高、免油漆等特點(diǎn)。,.,22,Tc車車體(帶司機(jī)室的拖車 ),.,23,Mp車車體(帶受電弓裝置的動(dòng)車 ),.,24,M車車體(不帶受電弓的動(dòng)車 ),.,25,駕駛室,.,26,鋁合金車體與不銹鋼車體的比較,.,27,內(nèi)裝,.,28,座椅、拉手、照明、通風(fēng)、車門、空調(diào)及取暖,.,29,.,30,.,31,車鉤和緩沖器,.,32,.,33,全自動(dòng)車鉤,.,34,全自動(dòng)車鉤技術(shù)特征,自動(dòng)機(jī)械連接；

7、自動(dòng)氣路連接； 自動(dòng)電路連接； 可在司機(jī)室內(nèi)操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)氣動(dòng)解鉤； 全自動(dòng)車鉤還設(shè)置過(guò)載保護(hù)裝置,.,35,半自動(dòng)車鉤,.,36,半自動(dòng)車鉤技術(shù)特征,自動(dòng)機(jī)械連接； 自動(dòng)氣路連接； 人工電路連接； 可自動(dòng)連掛，可人工拉動(dòng)手柄進(jìn)行解鉤操作。,.,37,半永久牽引桿,.,38,半永久牽引桿技術(shù)特征,人工機(jī)械連接，不具備自動(dòng)機(jī)械解鉤功能； 人工氣路連接； 人工電路連接； 解鉤作業(yè)需在車輛段采用非氣動(dòng)方法進(jìn)行,.,39,.,40,鉤緩裝置及車體吸能過(guò)程,階段 1：正常情況下由可復(fù)原的彈性緩沖器進(jìn)行能量吸收。 階段 2：由可恢復(fù)的彈性緩沖器和不可復(fù)原的可壓潰筒體進(jìn)行能量吸收。 階段 3：全自動(dòng)車鉤的過(guò)

8、載保護(hù)裝置發(fā)生作用，全自動(dòng)車鉤向后移動(dòng)。 階段 4：相鄰Tc車的防爬裝置互相接觸并發(fā)生變形，吸收能量。 階段 5：相鄰Tc車端部結(jié)構(gòu)變形吸收能量。,.,41,貫通道,.,42,貫通道,.,43,車門,.,44,.,45,空調(diào)和通風(fēng),.,46,照明系統(tǒng),列車照明系統(tǒng)采用110VDC電源，包括外部照明和內(nèi)部照明； 列車外部照明設(shè)有前置燈和標(biāo)志燈； 客室內(nèi)部照明設(shè)有正常照明和緊急照明； 照明方式采用LED平面光源，具有壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。,.,47,.,48,.,49,空氣制動(dòng)系統(tǒng),.,50,.,51,基礎(chǔ)制動(dòng)裝置,其作用是將制動(dòng)缸活塞上所產(chǎn)生的推力（制動(dòng)源力）放大若干倍后均勻地傳遞到各個(gè)閘瓦

9、，使之壓緊車輪產(chǎn)生制動(dòng)作用。 每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)有4個(gè)踏面制動(dòng)單元，其中2個(gè)帶有停放制動(dòng)功能，成對(duì)角布置。 單元制動(dòng)箱內(nèi)均設(shè)有閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)整器，當(dāng)由于閘瓦或車輪的磨耗，使閘瓦和車輪的間隙大于某一規(guī)定值時(shí)，閘瓦間隙調(diào)整器就會(huì)自動(dòng)動(dòng)作，保證閘瓦間隙始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。,.,52,.,53,.,54,轉(zhuǎn)向架,轉(zhuǎn)向架作用： 1. 動(dòng)車轉(zhuǎn)向架具有驅(qū)動(dòng)作用，通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置將牽引電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞至車輪，再通過(guò)軸箱裝置將車輪沿鋼軌方向的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車輛沿線路方向的平移 2. 支撐車體，承受并傳遞車體與輪對(duì)間載荷，并使軸重平均分配 3. 充分利用輪軌間黏著，傳遞牽引力與制動(dòng)力 4. 緩和線路不平順對(duì)車輛的沖擊，保證

10、良好運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性 5. 保證車輛有良好的直線穩(wěn)定性和曲線通過(guò)能力,.,55,轉(zhuǎn)向架功能： 1.根據(jù)功能分為動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架 2.轉(zhuǎn)向架位于車體和軌道之間，用來(lái)牽引和引導(dǎo)車輛沿著軌道行駛，承受與傳遞來(lái)自車體及線路的各種載荷并緩沖其動(dòng)力作用，是保證車輛運(yùn)行品質(zhì)的關(guān)鍵部位。 3.一般由構(gòu)架、輪對(duì)軸箱裝置、牽引電機(jī)、齒輪傳動(dòng)、彈簧懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和牽引裝置等組成。,.,56,動(dòng)車轉(zhuǎn)向架,.,57,構(gòu)架,.,58,構(gòu)架的功能,構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架，也是最關(guān)鍵的零部件之一，也是轉(zhuǎn)向架其它各零部件的安裝基礎(chǔ)，在機(jī)車的牽引運(yùn)行中起傳遞牽引力、制動(dòng)力、橫向力及垂向力的作用。,.,59,.,60,

11、輪對(duì),.,61,.,62,交流牽引電機(jī),.,63,.,64,齒輪傳動(dòng)裝置,.,65,.,66,懸掛系統(tǒng),轉(zhuǎn)向架設(shè)置兩系懸掛系統(tǒng) 輪對(duì)與構(gòu)架之間稱為一系懸掛系統(tǒng) 構(gòu)架與車體之間稱為二系懸掛系統(tǒng) 一系懸掛系統(tǒng)須隔離輪軌間高頻振動(dòng)，降低車輛運(yùn)行噪音，衰減垂向振動(dòng) 二系懸掛系統(tǒng)須保證車輛的平穩(wěn)性、舒適性和曲線通過(guò)能力，減小車輛的橫向振動(dòng)和垂向振動(dòng) 兩系懸掛系統(tǒng)的綜合匹配，必須確保車輛運(yùn)行平穩(wěn)，減小車輛運(yùn)行中的振動(dòng)，提高車輛的舒適性和曲線通過(guò)能力,.,67,.,68,一系懸掛及軸箱,.,69,.,70,二系懸掛,.,71,.,72,牽引裝置,牽引裝置負(fù)責(zé)車體和轉(zhuǎn)向架之間的縱向作用力的傳遞,.,73,抗側(cè)

12、滾裝置,地鐵車輛還在車體和轉(zhuǎn)向架之間設(shè)置抗側(cè)滾裝置，每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)有一套抗側(cè)滾裝置。 其功能是限制車體由于通過(guò)曲線時(shí)的離心力或側(cè)向風(fēng)產(chǎn)生的側(cè)滾運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)格控制車體相對(duì)于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的側(cè)滾，使車輛運(yùn)行在包絡(luò)線的允許范圍內(nèi)，提高車輛的傾覆安全性。,.,74,.,75,電氣牽引系統(tǒng),.,76,.,77,受流裝置 城軌車輛受流裝置分為受電弓和集電靴兩種；,.,78,.,79,受電弓與集電靴的技術(shù)參數(shù)比較,.,80,.,81,.,82,電氣輔助系統(tǒng),.,83,輔助系統(tǒng)包括逆變器及充電機(jī)箱（低壓電源）、輔助高壓箱、擴(kuò)展供電箱、接地開(kāi)關(guān)箱等設(shè)備。 輔助逆變器是將母線DC1500V網(wǎng)壓逆變成三相AC380V的電壓輸

13、出的設(shè)備，提供地鐵列車上的AC220V用電設(shè)備及AC380V用電設(shè)備使用。 充電機(jī)的工作原理是將輔助逆變器輸出的AC380V變換成DC110V輸出，供全車控制用電和蓄電池充電使用。 DC24V模塊是將DC110V變換成為DC24V電壓供地鐵列車24V用電設(shè)備使用。,.,84,系統(tǒng)原理： 輔助電源電路系統(tǒng)采用各電源系統(tǒng)貫穿全列車的方式。輔助電路系統(tǒng)由輔助逆變器、低壓電源以及蓄電池提供電源，為地鐵車輛上除牽引動(dòng)力系統(tǒng)之外的所有用電設(shè)備提供電力。 其供電的設(shè)備有空調(diào)裝置、風(fēng)源裝置、照明系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)等。該系統(tǒng)的電源電壓為三相AC380V、 AC220V 、DC11OV、DC24V。,.,85,輔助供電模式,1500VDC,空調(diào)系統(tǒng)（含通風(fēng)機(jī)）,風(fēng)源系統(tǒng)（空氣壓縮機(jī)）,其它,低壓電源,.,86,.,87,.,88,列車控制系統(tǒng),.,89,列車控制采用分布式微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，以通過(guò)貫穿列車的總線來(lái)傳送信息，具有完善的控制與監(jiān)視、故障診斷、列車狀態(tài)信息顯示和儲(chǔ)存功能，控制系統(tǒng)顯示裝置的畫面用中文顯示。 兩端頭車設(shè)置了列車信息中央裝置，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理。 列車配備有車載自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC)，具有自動(dòng)駕駛（運(yùn)行）功能，其中包括有：車載ATP設(shè)備、車載ATO設(shè)備、車載無(wú)線設(shè)備、車載傳感器、天線設(shè)備、車載