宽车体地铁车辆总体设计.docx

宽车体地铁车辆总体设计班级：学号：姓名：邮箱：目录第一章 绪论第二章 车型的选择 2.1 选型原则 2.2 选型的条件及依据 2.3 现有地铁车辆基本参数 2.4 编组方案的比较和选择 2.5 进行牵引计算并选定车型 2.5.1计算起动加速的和编组方式的关系 2.5.2计算牵引电机功率和编组方式的关系第三章 车型的基本尺寸 3.1车辆设计基本尺寸 3.2 主要参数校核 3.2.1 车辆定距校核 3.2.2 车辆限界校核第四章 平面断面布置 4.1 车辆平面布置 4.2车辆断面布置 4.3 设备布置第五章 车体结构设计 5.1车体结构形式 5.2车体结构组成第六章 车辆部件选型与设计 6.1 转向架选择 6.2 车钩和缓冲装置的选择 6.2.1车钩 6.2.2 缓冲器 6.3 制动装置选择 6.3.1 制动系统设计原则 6.3.2 制动装置的选择 6.3.3 防滑器的控制 6.3.5 制动距离的校核第七章 车辆空调及电气设备的设计 7.1牵引系统及其电气设备 7.2辅助供电结构 7.3 网络结构7.4 乘客信息系统第八章 车辆的主要技术参数鸣谢参考文献第一章 绪论目前国内大中型城市面临的难以解决的问题是交通拥挤不堪和大气污染。很多城市都把大量精力和资金投入到解决城市交通拥挤问题，研究解决交通拥挤问题的新措施。发展地铁交通是解决城市交通拥挤的有效措施之一。目前地铁的概念已由单纯的城市地下交通扩展成为包括地下、地面、高架在内的各种城市轨道交通。通过国外一些城市的实践已日益证明发展城市轨道交通是有效地解决城市交通拥挤的重要措施之一。城市轨道交通的特点是清洁、舒适并提供巨大的载客能力，它越来越受到城市人民的欢迎。 第二章 车型的选择2.1 选型原则(1)应满足系统的运营要求,并充分考虑地铁的运营模式及管理模式。(2)应结合我国基本国情,选取技术成熟、安全可靠的车辆,以减少维修工作量和运营成本。(3)应选择造型美观、乘坐舒适的车辆,以吸引更多的旅客。(4)应选择适应地下、地面、高架等线路状况及各种自然环境条件的车辆,并尽可能减少对周围环境的影响。(5)应立足于国产化,引进的关键技术设备也应具备向国产化过渡的可能性和可行性。(6)应兼顾远期地铁发展需要,以便统一考虑检修设备。2.2 选型的条件及依据1） 运量要求修建地铁的根本目的就是缓解大城市交通拥挤状况,保证旅客能够安全、快速地到达目的地,实现城市布局调整,带动整个区域的发展。车辆选型及编组应能满足不同时期运量的要求,还应能满足最小行车间隔1.5 min2 min的要求。2） 线路特点地铁线路有地下、地面和高架3种形式。不同的城市有不同的线路形式,其线路长度、最大站间距、最小站间距、最大坡度、坡长、最小曲线半径、平均旅行速度等不一样,对车辆的结构形式和性能参数的要求也不一样。地铁车辆应服从线路的灵活性,其结构形式和性能参数应能满足本城市的线路特点。3） 自然环境我国幅员辽阔,各地的人文地理和自然环境各不相同,对车辆的影响和要求也不同。地铁车辆在城市内运行,对城市景观和噪声的影响也很大。因此,地铁车辆应满足本城市的人文地理、气候和自然环境条件,并应采取措施,尽量减少对城市环境和景观的影响。4） 工程投资车辆的宽度与长度的不同对车站长度、隧道断面大小、车辆段检修用房、占地面积等都有影响,必然引起土建工程量的变化,也影响工程投资的大小。在满足客运量的条件下,从尽可能降低工程投资角度出发,应优先选择窄车体、短编组的车辆。5） 车辆制造能力地铁车辆的制造是技术密集型系统工程。目前,我国地铁车辆的制造水平仍旧比较落后。对于采用国际型(19 m2.8 m3.51 m)钢车体、变阻控制的地铁车辆,国内的技术基本成熟。但对于宽体型(22 m3m3.8 m)铝合金车体、变频变压控制传动的地铁车辆,许多关键部件国内基本上不具备生产能力,还需要与国外厂商合资制造或引进。国产化率的高低直接影响车辆的价格及运营维修费用的高低,进而影响整个地铁工程的投资。因此,车辆选型应考虑国内厂家的车辆制造能力,尽可能选用国产化率高的车辆,不能一味追求技术上的先进性。2.3 现有地铁车辆的基本参数按照国际标准，城市轨道交通地铁车辆类型可分为：A、B、C三种。三种车型的主要区分是车体宽度。A型车宽3米，B型车宽2.8米，C型车宽2.6米。这里指得是普通的侧面垂直的列车，不是鼓型车。长度可以靠改变编组来随时变化，高度差别不大（因为人的身高都差不多），所以这些都不是车型的参考标准。只有宽度最重要，而且一旦成型就无法再改变，因此是区分车型的唯一标准。A型地铁列车：长22.8米，宽3米，代表车型：上海地铁1、2、3号线列车 B型地铁列车：长19米，宽2.8米，代表车型：北京、天津地铁宽体车 C型地铁列车：长19米，宽2.6米，代表车型：上海地铁5、6号线列车表1 各类车型的主要技术规格序号项目名称A型车B型车C型车四轴车四轴车四轴车1车辆长度/m221918.92车辆宽度/m3.02.82.63车辆高度/m受流器车（有空调/无空调）3.8/3.6受电弓车（落弓高度）3.83.83.8024车厢内净高/m2.05-2.152.05-2.152.105地板面高/m1.131.101.146车辆定距/m15.712.612.67固定轴距/m2.52.22.08轮径（新轮）mm8408408409轴重/t16141410空车重量/t带司机室的端车3633-36（视车体的材料不同）33无司机室的中间车383611定员人数（人，站立标准6人/m2）31023020024521812定员人数（人，站立标准5人/m2）26519817321218913最高运行速度/kmh-110010010014动拖比2:11:1（2:1）1:12.4 编组方案比较和选择编组方案其他城市情况：上海地铁一号线为六节编组 北京地铁6、7、14号线由原先六节编组改为8节编组 广州佛山地铁4节编组 天津地铁一号线采用6节编组参考国内其他城市地铁编组情况，结合长远的客流需求，个人认为可采用4动2拖6节编组方案，即：-Tc*M*M=M*M*Tc-。其中：Tc为拖车（带司机室）；M为动车；-为全自动车钩；=为半自动车钩；*为半永久车钩。运量计算：社会调查对于地铁交通的客流量做了如下简易调查：天津地铁一号线：地铁1号线开通运营至今已有四年半的时间，在1号线刚刚开通运营时，日均客流量只有三、四万人，而去年，地铁日均客流量已快速增至12万人次，今年春节过后，地铁客流再创新高，目前，日均客流量已达到14万人次。“地铁1号线沿线的学校比较多，春节过后，2月中下旬开始，随着中小学的陆续开学，地铁客流明显增加，加之地铁固定的上班族客流以及新加入到地铁族的乘客，因此，目前地铁日均客流达到了14万人次。”地铁运营公司相关负责人告诉记者。（摘自搜狐焦点新闻中心2011年03月12日08:56）北京五条铁新线：市交通委相关负责人介绍，预计新线开通后，每天将迎来50.2万人次。其中，大兴线预计每天将迎客17万人次，昌平线8.7万人次，15号线首期9.9万人次，亦庄线9.7万人次，房山线4.9万人次。据地铁部门统计，截至昨日下午5点，京港地铁负责运营的地铁大兴线进站客流约1.5万人。北京地铁运营公司所辖4条新线，进站客流在2000人左右。昨日下午，共有3.5万市民到新线体验乘车。（摘自新浪新闻中心2010年12月31日01:52）广州佛山地铁：昨日，记者从佛山地铁公司获悉最新消息，广佛线开通首月（11月3日-30日）累计客运量已超过335万人次，日均客流量近12万人次。其中，祖庙站为全线人气最旺的大站，其日均客流量保守估计接近1.5万人次，是第二大站的魁奇路或桂城站的2-3倍！（摘自网易新闻中心2010-12-03 00:08:00）重庆轨道交通流量调查：重庆轨道交通建设力度仅次于北京、上海、广州，10年后将承担我市四成公共客运量。重庆轨道交通二号线一期工程（较场口动物园），2005年开通运营。轨道交通二号线较场口至新山村全线19公里，开通至今，单日最高客流量达24万人次，日均客流量达13万人次，已安全运送乘客2亿人次，客运强度居世界单轨第一。（摘自中国日报评论频道2011-02-23 08:28:30）日客运量 带司机室拖车和动车均定员220人（粗），结合目前技术及其它城市情况，暂定发车间隔为3分钟，则每小时发车20对，共40辆，结合各城市情况若去全天营业时间为17个小时，则全天可运人数为： 22064017=897600人完全能够满足客运需求。高峰客运量 结合其他城市及重庆2号线轻轨目前客运情况，初步估计新线日客运量暂定为120000人次，由于早高峰6:408:10是全天运量最密时段，结合国内其他城市与重庆市情况，可取早高峰运量占全天运量60%计算。则早高峰运量为 （12000060%）/1.5=48000人/h车辆定员为220人每车，则每小时运量为 220640=52800人/h能够满足高峰期运量需求。2.5 进行牵引计算并选定车型2.5.1 计算起动加速的和编组方式的关系由图1可知，在电机功率足够大的情况下，车辆起动的加速度的大小由起动牵引力（即限制黏着牵引力）、运行阻力和车辆重量决定：= = 式中： 车辆的限制黏着牵引力，KN; 编组中动车的重量， KN； 起动过程中最大速度时对应的黏着系数。对于直流电动机， 取为0.16-0.17 ；对于 交 流电动机，取为 0.17-0.18； 车辆的运行阻力 ，一般取F起 的20%-25%，KN； 车辆的总重量， t ； 转动惯量，为车辆重量的10%，t。车辆运行的总阻力为：坡道阻力：设计时坡道值取0，则单位基本阻力： 电机在启动过程中，将速度为V=36KM/h带入上式中可以得到N/KN起动附加阻力：m其中k=1.4，A型车的轴重取16t，可以得到1.7N/KN六辆编组的A型车，定员是6人/m2,超载时是9人/m2按超载时计算，则G=325.2t。由上总结得：列车的起动总阻力为W=5.99N/KN*325.2t*9.81KN/t=19.1KN.对A型车动拖比为2:1时：a起=0.975m/s2达到了的要求，所以可以选用2：1的A型地铁车辆。2.5.2 计算牵引电机功率和编组方式的关系牵引电机功率与车辆起动加速度、最大运行速度、车辆编组方式及车辆的重量相关。经计算分析，影响牵引电机功率的决定性因素为车辆在满载情况下9人/m2 ,加速到最大速度的的加速性能：式中：牵引电机的功率，KW; 编组中动车车辆的功率，KW; 车辆的总重量，t； 车辆从0加速到的平均加速度，m/s2上式中P0=325.2t，2动1拖得情况下，动轴数为16，代入上式得：P电机=225.8kw考虑到上坡时在保证起动加速度的要有更大的功耗以及其他的情况发生，所以选择电机的功率为250KW。第三章 车型的基本尺寸3.1 车辆设计的基本尺寸受流供电方式： 集中供电，第三轨受电供电电压（额定）/V： DC 1500轨压变化范围/V DC ： 15001800车辆主要尺寸Tc 车长度/mm ： 24400M车长度/mm ： 22800列车长度/mm 140000列车最大宽度/mm 3 000车辆高度/mm 3 800地板面高度（新轮、空载、空气弹簧充气）/mm 1130转向架中心距/mm 15700车钩高度/mm 720门开度/mm 1400门开启时高度（门槛顶面以上高度）/mm 1860列车同侧相邻客室车门中心距/mm 4560各种工况下的载客量如下表2：工况单节车乘客数量/人整列车乘客数量/人TcM空载000满座4242252定员载荷（6人/）2202201320超员载荷（9人/）3093091854各种工况下质量如下表3：工况车辆质量/t列车质量/tTcM空载3336210满座34.8337.83220.98定员载荷46.4249.42290.52超员载荷52.255.2325.2其中乘客质量按照61 kg 计算，在超员载荷工况下，整车质量控制在55.2t，轴重控制在13.05t，满足轴重14 t 的要求。车辆在曲线上的静偏移量：无转向架二轴车车辆在曲线上静偏移量的计算规定按图2所示进行计算校核：图2车端偏移量车辆中部偏移量 图车辆长度；车辆定距；曲率半径为了充分利用限界，希望车辆的 令 简化得 将=22800，15700带入上式L/l=1.4符合设计要求。计算车辆最大的偏移量时取车辆通过最小曲率半径1000而对于有转向架的车辆，转向架本身就是一个小的二轴车，转向架心盘处也要向曲线内侧偏移如图3，设转向架的固定轴距为，则中部偏移量为： 图3由于远大于且远大于，略去一些角度引起的偏差，可得四轴车车体中央偏移量为： 四轴车车体端部偏移量为： 为转向架固定轴距，本次设计参考值为2500，带入上列两式得=33.39mm隧道内直线地段接触轨上部受流车辆轮廓线、车辆限界、设备限界与坐标值见图4和表4到6图4 隧道内直线地段车辆轮廓线、车辆限界、设备限界图表4车辆轮廓线坐标值（mm）注：表中010点是车体上的控制点；第11点是车轴上轴箱的控制点；第1215点是转向架构架上受流器的控制点；第1618点是转向架构架上的控制点；第19、20点是构架上的电感应器控制点；第21、22点为车轮踏面上的控制点；第23、24点为轮缘上的控制点；第25、26点为连接在车轴上的齿轮箱最低点；第2730点为信号灯预留位置。表5 车辆限界坐标值（隧道内直线）（mm）表6设备限界坐标值（隧道内直线）（mm）由以上要求我们可知，所选车辆的尺寸满足车辆限界的要求。第四章 平面断面布置4.1 车辆平面布置在地铁车辆上，为了保证足够的运输能力，设置的座椅的数目比较少，乘客乘车主要是站着的，所以在车辆内设置了很多的扶手钢管和拉手，供乘客使用。并且由于地铁是短途运输，所以在车上没有开水、厕所等设施配备，布局较为简单。由于采用的是四动两拖的设计，所以中间的两个动车时不带司机室的，只有乘客的乘车空间。在单节车体上设置8个门，每边四扇，以便乘客方便的上下车。为了增加乘客运载能力，在车上只设有少量的座椅，并且是纵向分布，以节省空间在两端只有半边椅子，平均是每节车厢八排座椅，坐席为46，总共可载乘客数位245人（每平米6人），当超载时，按最大承载能力算，可以承载的乘客数是345人（每平米9人）。如图5所示图5 车体平面布置图4.2 车辆断面布置从断面看，车内上部布置有风扇，下端有风机，上形成贯通的风道，实现车内空气的顺利流通交换。车体内部设置有很多的横向或者垂向的中空管，以便站立的乘客能够手扶这些中空管稳定的站立。在纵向，车内也安装了中空管，在其上安装了抓手，供乘客使用。在车门边上设立扶手，保证上下车时乘客的安全性。按照人体生理学来设置座椅的高度及轮廓，保证乘客乘坐的舒适性。图6车体断面布置图4.3 设备布置该型地铁列车大量采用模块化设计，各功能系统均有较高的集成度，设备布置简洁明了。每辆车车顶布置2台单元式空调机组。在车辆客室两端设置一定的电气屏柜，主要是：Tc 车2 位端设置空调控制柜；M车1位端设置空调控制柜和继电器柜；此外，司机室后端设信号柜和继电器柜。底架设备布置以便于维护、平衡轴重及利于管线布置为原则，将车辆重心尽量靠近纵横中心线，实现轴重均匀分配。底架设备的分配情况详见下表7。系统/设备Tc车M车牵引逆变箱-1制动电阻箱-1高压箱-1辅助逆变箱11蓄电池组1-低压箱11空气压缩机组-1制动控制单元22制动模块11第五章 车体结构设计5.1 车体结构形式 车辆采用自主化设计的适应内藏门的铝合金全焊接A 型地铁车体，运用了模块化、轻量化设计理念，采用铝合金大型中空挤压型材、底架无中梁整体承载全焊接结构，其强度、刚度、模态、防碰撞等性能满足EN 12663 标准要求。车体主要由底架、侧墙、端墙、顶盖和司机室等部分组成，承受垂直、纵向、扭转等载荷，传递牵引力并具有隔音、减振及保暖等功能。其使用寿命为30 年，在正常运行条件下，不会出现任何疲劳或永久性变形。 在Tc 车底架的司机室端，左右各配备有1 个防爬器，防止在发生严重撞车事故时出现爬车和吸收能量，降低客室区域的受力等级和乘客受伤的风险。车体天花板表面沿车辆中心线距地板面的标称高度为2 100mm，乘客站立区的最小高度为1 860mm。每辆车上配备了8个双釉光深色车窗，采用钢化安全车窗玻璃。配备纵向排列长座椅，并另外设置了残疾人专区。配备了足够数量的立柱扶手杆，使得站立在车厢内的乘客均能达到扶手位置。侧墙、天花板面板均为铝金属材料。采用了易于维护并具有防火、抗毒性能的橡胶地板。车门出入口处，采用了抗磨损门槛。车体侧墙与底板的铝型材间的绝缘采用抗高温的矿棉，以获得一定的防火安全性能。列车配有4套完整的贯通道，每套贯通道的一半安装在相邻的两节车端部，并由相应的车钩支撑部分重量。完整的风挡由2 个连挂的单体风挡组成。贯通道满足DIN5510 的防火要求，使用期限达1015 年。 每辆车每侧设置5扇电动内藏门，同侧的所有门均同时打开或关闭。每套车门的开、关均具有自动障碍物检测功能。每套门都在门正上方靠右的侧顶板上配备了1套紧急出口装置。5.2 车体结构组成纯铝合金车体方案 车辆设5个门,4个窗。由于侧墙门窗较多并且开口较大,侧墙采用大型开口弯曲型材对焊的结构。 门与窗、窗与窗之间及门口周围采用大型开口弯曲型材。门口及窗口采取补强措施。采用此种形式可以避免板、梁焊接结构引起的墙板变形。此种结构是为了提供车体刚度。 端墙完全采用板、梁焊接结构,四角立柱及端顶弯梁采用弯曲型材,端顶横梁采用矩形铝合金型材,外端板选厚5 mm的铝合金板,并考虑大小风挡结构的需要。底架拟分边梁一种、中间3种,共4种宽幅挤压型材。缓冲梁规格一种两块。 底架各梁应设置座椅安装滑槽,侧门滑槽及底架吊挂滑槽。滑槽为T型。底架与转向架的连接件、车钩安装座使用铝合金锻件。锻件与底架型材开坡口焊接。车顶边梁拟采用大型挤压型材,中间部分采用3种开口铝合金宽幅挤压型材,上边梁车顶与侧墙共用,并考虑边梁自带雨檐。组焊时,边梁带在侧墙上,并有矩形横梁将两边梁连接,保证车顶有足够的刚度。车顶开口型材在总装时,组焊即可。 根据以上所列型材的材质及规格,还要对地铁车体结构的载荷及评定标准进行研究。就铝型材而言,只要长度不超过18m,国内供应已不成问题且国家计委已就26.5 m长型材生产线的改造立了项。所以,现在做好长大型材准备工作,还是有必要的。第三章 车辆部件选型与设计6.1 转向架选择 该型转向架分为动车转向架和拖车转向架。装在同一节动车上的两个动力转向架因电机测速传感器、轮缘润滑装置、电缆线号不一样而略有区别； 装在同一节拖车上的两个拖车 转向架除电气装置的线号有所区别外，其余结构完全相同。该型转向架主要由构架、驱动单元（动力转向架）、轮对、轴箱、中心牵引装置、一系悬挂、二系悬挂、垂向减振器安装、转向架空气管路、基础制动装置、抗侧滚扭力杆装置、转向架电器装置、天线等部件构成。动车转向架和拖车转向架的构架、车轮、轴箱（不含端盖）、一系悬挂、二系悬挂、中心牵引装置、抗侧滚扭杆装置等部件均能互换。图7 ZMA120型动车转向架总图图8 ZMA120型动车转向架结构图 ZMA120型动车转向架如图6-1、图6-2所示。其主要性能特点如下： 1） 能保障车辆有优异的舒适性能 （2.5） ； 2） 转向架质量轻,动车转向架质量不大于7900kg，拖车转向架质量不大于5900kg； 3） 无摇动台、无摇枕、无心盘，车体自重及载重全部由空气弹簧承载， 并设有能根据负载情况对地板高度自动调整的装置； 4） 动车转向架牵引电机为架承式弹性悬挂，每个转向架斜对称地布置两台牵引电机； 5） 轮对符合 EN13260的规定； 6） 采用直辐板整体车轮，辐板两侧装有制动盘，车轮符合EN13262 的规定； 7） 车轴符合EN13261 的规定；8） 轮对采用转臂定位，一系弹簧采用螺旋弹簧与橡胶垫组合， 布置在轴承的侧面以便有更多的空间增大弹簧的静挠度，保证了转向架在高速下有较高的抗蛇行稳定性和乘客的舒适性，减小轮轨之间的磨耗和噪声污染； 9） 抗侧滚扭力杆布置在车体底架的下方，提高了车辆的抗侧滚性能，简化了转向架的结构，减轻了转向架的簧间质量；10） 转向架构架采用低合金高强度结构钢板组焊成 形， 采用不需进行整体退火的焊接工艺；11) 牵引装置采用结构非常简单的无磨耗单拉杆牵引方式。主要技术参数 轴式 B0-B0 或2-2 轨距 /mm 1435 轴距/mm 2300 转向架中心距/mm 15700 轴重 /t 14 车轮滚动圆直径 /mm 840（新轮） ； 770（全磨耗） 轮对内侧距/mm 通过最小曲线半径/m 150（5km/h 时） 牵引点高度/mm 663 齿轮中心距 370 齿轮传动比 4.964车轮踏面 DIN5573磨耗型踏面 轮盘制动的制动倍率 8.58 初速为120Km/h 时在平直道上的紧急制动距离/m （包括响应时间） 自重下空气弹簧上平面距轨面高 /mm 894 轴颈中心横向跨距 /mm 2100 轴颈直径 /mm 130 空气弹簧中心横向跨距 /mm 1900 转向架主要运动间隙（车体落车后）/mm 一系垂向止挡间隙 37 二系弹簧充气、放气状态的高度差 25 二系横向止挡间隙 40（其中弹性间隙25mm） 轴承型号 进口圆锥滚子轴承 TBU130限界符合GB146.1-83标准轨距铁路机车车辆限界车限-1B、CJJ96-2003地下铁道限界标准、 “广州地铁三号线工程车辆限界”的要求。强度符合UIC515-4 客运车辆拖车转向架走行部转向架构架强度试验和UIC615-4动力车转向架和走行部转向架构架强度试验的要求。动力学性能指标符合GB5599-85铁道车辆动力学，性能评定和试验鉴定规范 主要动力学性能指标为： 横向及垂向平稳性指标 脱轨系数 轮重减载率 倾覆系数 D 轴重为14t 时轮轴横向力H/kN 6.2 车钩缓冲装置6.2.1 车钩 全自动车钩自动车钩由机械钩头、电气头、气路管道和吸能装置组成能够实施机械钩头，连接列车线的电气头和气路管道的自动连接与分解。自动车钩位于Tc车的前端（又称为1位端）和M车2位端。该装置用于救援联挂故障列车实施联挂牵引和在站场机车联挂调车作业（通过过渡车钩）。电气头用于连接两列车的列车线，面对车钩左面的电气头为具有弹簧的动触点而右面为具有平台的静触点。同时该装置能方便地把两车固定连接的单元与其他单元连接和分解。 半永久车钩由牵引杆、电气头、气路管道和吸能装置组成，牵引杆，连接列车线的电气头和气路管道均为手动连接与分解。这作业一般在车辆段进行。其使Tc车和M车组成一个固定的单元。B车的半永久车钩位于后端（又称为2位端）而C车的半永久车钩位于前端（又称为2位端）。位于牵引杆下方的电气头用于连接车辆之间的列车线，面对电气头的左侧为具有弹簧的动触点而右侧为具有平台的静触点。我们采用上海地铁采用的全自动密接式车钩缓冲装置结构如图9：图9 钩头机械连接部分由壳体、钩舌、中心轴、钩锁连接杆、钩锁弹簧、钩舌定位杆及弹簧、定位杆顶块及弹簧和解钩风缸组成。壳体的前部，一半为凸锥体，一半为凹锥孔，两钩连挂时相邻车钩的凸锥体和凹锥孔互相插入；中心轴上固定有钩舌，钩舌绕中心轴转动可带动钩锁连接杆动作；钩舌呈不规则几何形状，设有供连接时定位和供解钩时解钩风缸活塞杆作用的凸舌，以及钩锁连接杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现动作的关键零件；钩锁连接杆在钩锁弹簧拉力作用下使车钩连接可靠；钩舌定位杆上设有两个定位凸缘，是钩舌定位在待挂或解钩状态；定位杆顶块可以在连接时顶动钩舌定位杆实现两钩的闭锁。该自动车钩有待挂、闭锁和解钩三种状态，其作用原理如图10所示。图101-壳体；2-钩舌；3-中心轴；4-钩锁连接杆；5-钩锁弹簧；6-钩舌定位杆；7-钩舌定位杆弹簧；8-定位杆顶块；9-定位杆顶块弹簧；10-解钩风缸。（1）待挂状态：为车钩连接前的准备状态。此时钩舌定位杆被固定在待挂位置，钩锁弹簧处于最大拉伸状态，钩锁连接杆退缩至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。（2）闭锁状态：相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并推动定位杆顶块，定位块顶块摆动迫使钩舌定位杆离开待挂位置，这时钩锁弹簧的回复力使钩舌作逆时针转动，并带动钩锁连接杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接闭锁。这时两钩的钩锁连接杆和钩舌形成平行四边形连接杆机构，当车钩受牵拉时，拉力由两钩的钩锁连接杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧状态，当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体凸缘传递。（3）解钩状态：司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，风缸活塞杆推动钩舌顺时针转动，使两钩的钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴，同时使钩锁连接杆克服钩锁弹簧的拉力缩入钩头锥体内，这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。6.2.2 缓冲器 缓冲器的作用是用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在启动、制动及调车作业使车辆相互碰撞而引起的纵向冲动和震动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和震动的功能，从而减轻对车体结构的作用，提高列车运行的平稳性。 缓冲器的作用原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。 考虑到缓冲器工作的可靠性和吸收冲击振动的能力，选择弹性胶泥缓冲器。弹性胶泥缓冲器的工作原理为，在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间隙（或节流孔）的活塞。当活塞杆受到冲击力时，弹性胶泥材料受压缩产生阻抗力，并通过环形间隙（或节流孔）的节流作用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。由于胶泥材料的特性，冲击力越大，缓冲器的容量也随之增大。当活塞杆上的压力撤除后，弹性胶泥体积膨胀或利用加设的复原弹簧使活塞回到原位。这时胶泥材料通过环形间隙流回原位。这种缓冲器的力-位移特性曲线呈凸形，与一般摩擦式缓冲器相比，在相同的阻抗力和行程条下，它的容量要大得多。6.3 制动装置6.3.1 制动系统设计原则地铁列车制动系统的设计原则:(1)采用模拟式制动系统。(2)采用动力制动和空气制动,2种制动方式可混合使用。动力制动包括再生制动和电阻制动,并以再生制动为主。空气制动采用踏面制动或轮盘制动。(3)优先采用动力制动。制动时优先等级依次为再生制动、电阻制动、空气制动。(4)当动力制动力无法满足制动力要求时,由空气制动力补足。2种制动形式转换平滑,转换过程所需制动力大小不受影响。(5)能够根据冲动限制和车辆载荷自动调整制动力。(6)制动方式包括常用制动、快速制动、紧急制动和弹簧停放制动。(7)紧急制动只使用空气制动。(8)适应列车自动驾驶控制。自动驾驶控制的优先等级高于司机控制器。(9)防滑控制包括动力制动防滑和空气制动防滑。(10)具有自检和故障显示功能。故障处理措施完善,以保证安全。6.3.2 制动装置的选择动控制系统的制动电子控制单元BECU 和制动控制单元BCU的功能。根据功能的不同, EP2002 阀可以分为智能阀、 RIO阀和网关阀3 种。每个EP2002 阀都集成了多个压力测试接口, 可以方便地测量总风压力、 制动缸压力、 空气弹簧压力以及停放制动压力等各种控制压力。制动辅助控制单元主要由截断塞门、 减压阀、 电磁阀等组成(如图 1 所示)。上述装置集成在一个铝合金板上, 既节省了安装空间, 同时也便于安装、使用和维护。6.3.3 防滑器的控制 地铁列车制动频繁,制动减速度大,所以防滑控制非常重要。地铁列车采用动力制动和空气制动。一般情况下,地铁列车以动力制动为主,动力制动