城市轨道交通概论--单元4演示幻灯片.ppt

1.1.了解城市轨道交通车辆技术的发展了解城市轨道交通车辆技术的发展2.2.掌握城市轨道交通车辆机械部件的结构和掌握城市轨道交通车辆机械部件的结构和原理原理3.3.掌握城市轨道交通车辆电气部件的结构和掌握城市轨道交通车辆电气部件的结构和原理原理4.4.了解城市轨道交通车辆检修基地的布局、了解城市轨道交通车辆检修基地的布局、作用及一般检修项目作用及一般检修项目14.1 城市轨道交通车辆的类型和选用要素城市轨道交通车辆的类型和选用要素容量大、安全、快速、舒适、美观、节能容量大、安全、快速、舒适、美观、节能较高的起动加速度和制动减速度较高的起动加速度和制动减速度减少能耗、减少发热设备减少能耗、减少发热设备一一.城市轨道交通车辆的特殊要求城市轨道交通车辆的特殊要求对乘坐舒适性的要求对乘坐舒适性的要求2图图4-1 4-1 上海轨道三号线车头外观上海轨道三号线车头外观3拖车（拖车（T T）动车（动车（M M）地铁车辆地铁车辆二二.城市轨道交通车辆的类型城市轨道交通车辆的类型4.1 城市轨道交通车辆的类型和选用要素城市轨道交通车辆的类型和选用要素4表表4-1 城市轨道交通车辆的分类城市轨道交通车辆的分类系统系统分类分类车辆和线路条件车辆和线路条件客运能力客运能力N（人次（人次/h）运营速度运营速度v（km/h）备备 注注地铁系统A型车辆车长：/车宽：定员：310人线路半径：线路坡度：35N：4.07.5万v：35高运量适用于地下、地面或高架B型车辆车长：车宽：定员：230245人线路半径：线路坡度：35N：3.05.0万v：35大运量适用于地下、地面或高架直线电机B型车辆车长：/车宽：定员：215240人线路半径：线路坡度：60N：2.54.0万v：35大运量适用于地面高架或地下5表表4-1 城市轨道交通车辆的分类城市轨道交通车辆的分类系统系统分类分类车辆和线路条件车辆和线路条件客运能力客运能力N（人次（人次/h）运营速度运营速度v（km/h）备备 注注轻轨系统C型车辆车长：18.930车宽：定员：200315人线路半径：线路坡度：60N：1.03.0万v：2535中运量适用于地下、地面或高架直线电机C型车辆车长：车宽：定员：150人线路半径：线路坡度：60N：1.03.0万v：2535中运量适用于地面高架或地下有轨电车系统(单车或铰接车)车长：/车宽：定员：110/260人线路半径：线路坡度：60N：0.61.0万v：1525低运量适用于地面道路混行6表表4-1 城市轨道交通车辆的分类城市轨道交通车辆的分类系统系统分类分类车辆和线路条车辆和线路条件件客运能力客运能力N（人（人次次/h）运营速度运营速度v（km/h）备备 注注单轨系统跨座式单轨车辆GJ231车长：车宽：定员：150170 人线路半径：线路坡度：60N：1.03.0万v：35中运量主要适用于高架悬挂式单轨车辆车长：车宽：定员：80100 人线路半径：线路坡度：60N：0.81.5万v：20中运量主要适用于高架7表表4-1 城市轨道交通车辆的分类城市轨道交通车辆的分类系统系统分类分类车辆和线路条车辆和线路条件件客运能力客运能力N（人（人次次/h）运营速度运营速度v（km/h）备备 注注磁浮系统低速磁浮车辆车长：1215车宽：2.6定员：150人线路半径：线路坡度：70N：1.53.0万最高运行速度：100中运量主要适用于高架高速磁浮车辆车长：24车宽：定员：100人线路半径：线路坡度：100N：1.02.5万最高运行速度：430中运量主要适用于郊区高架8表表4-1 城市轨道交通车辆的分类城市轨道交通车辆的分类系统系统分类分类车辆和线路条车辆和线路条件件客运能力客运能力N（人（人次次/h）运营速度运营速度v（km/h）备备 注注自动导向系统胶轮导向车辆车长：车宽：定员：75人线路半径：线路坡度：60N：0.61.5万v：25低运量主要适用于高架区域快速系统特型车辆车长：22车宽：定员：120人线路半径：线路坡度：30N：v：120160大运量适用于城市区域交通方式9客流特点客流特点三三.城市轨道交通车辆的选用要素城市轨道交通车辆的选用要素客流量客流量旅行速度旅行速度线路条件线路条件4.1 城市轨道交通车辆的类型和选用要素城市轨道交通车辆的类型和选用要素104.2 城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分一一.城市轨道交通车辆的主要组成部分及城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构总体结构牵引供电方式：架空触网受电；供电电压：牵引供电方式：架空触网受电；供电电压：DC1500VDC1500V采用铝合金车体，整体承载结构，走行部为无摇枕采用铝合金车体，整体承载结构，走行部为无摇枕转向架，橡胶弹簧和空气弹簧悬挂，制动有电气制转向架，橡胶弹簧和空气弹簧悬挂，制动有电气制动和空气制动作用，牵引电机用斩波器进行无级调动和空气制动作用，牵引电机用斩波器进行无级调速，车辆连接采用密接式车钩进行机械、电气和空速，车辆连接采用密接式车钩进行机械、电气和空气管路的连接，操纵方式有气管路的连接，操纵方式有ATCATC自动控制和人工操纵自动控制和人工操纵两种，容量大，舒适性较好两种，容量大，舒适性较好11A A车车带驾驶室的带驾驶室的拖车拖车B B车车带受电弓的带受电弓的动车动车上海地铁车辆上海地铁车辆C C车车不带受电弓不带受电弓的动车的动车4.2 城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分12图图4-2 地铁车辆总体结构图地铁车辆总体结构图13二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分1.1.车体的特征车体的特征车体的外观造型、色彩协调于城市市容规划；座位少、车门车体的外观造型、色彩协调于城市市容规划；座位少、车门多且开度大，服务于乘客的设施较简单。多且开度大，服务于乘客的设施较简单。（一）、车体（一）、车体重量限制较严格，以降低高架线路的工程投资。重量限制较严格，以降低高架线路的工程投资。车体采用轻量化设计，其他辅助设施尽量采用轻型高科技新车体采用轻量化设计，其他辅助设施尽量采用轻型高科技新材料材料采用了防火、阻燃、低烟和低毒的材料采用了防火、阻燃、低烟和低毒的材料隔音和减噪措施有严格要求隔音和减噪措施有严格要求141.1.车体的材料车体的材料碳素钢车体碳素钢车体（一）、车体（一）、车体不锈钢车体不锈钢车体铝合金车体铝合金车体二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分153.3.车体的制造工艺车体的制造工艺一般采用焊接和铆接，焊接和铆接两种工艺交一般采用焊接和铆接，焊接和铆接两种工艺交替使用，但大部件之间组装以铆接为主。替使用，但大部件之间组装以铆接为主。（一）、车体（一）、车体4.4.车体的构成车体的构成由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭筒形结构筒形结构二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分16图图4-3 车体的车体的构成构成175.5.车体的承载方式车体的承载方式一般有底架承载和整体承载两种方式一般有底架承载和整体承载两种方式（一）、车体（一）、车体6.6.车体的外形特点车体的外形特点断面形状为类似鼓形，提高车辆在圆隧道内获断面形状为类似鼓形，提高车辆在圆隧道内获得最大的空间截面积，也提高了车辆在圆隧道得最大的空间截面积，也提高了车辆在圆隧道内的内的“活塞活塞”效应，加强隧道的自然通风能力效应，加强隧道的自然通风能力二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分187.7.车体的防撞设计车体的防撞设计带司机室的拖车底架的前端设有撞击能量耗散区带司机室的拖车底架的前端设有撞击能量耗散区（一）、车体（一）、车体带司机室的拖车前端安装防爬器带司机室的拖车前端安装防爬器二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分191.1.转向架的作用转向架的作用增加车辆载重、长度和容积，提高列车运行速度增加车辆载重、长度和容积，提高列车运行速度（二）、转向架（二）、转向架通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转化为车辆沿线路运动的平动化为车辆沿线路运动的平动支承车体，承受并传递各种载荷及作用力，并使支承车体，承受并传递各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配轴重均匀分配二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分201.1.转向架的作用转向架的作用（二）、转向架（二）、转向架保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线利地通过曲线缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行的平稳性和安全性减小动应力，提高车辆运行的平稳性和安全性充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分212.2.转向架的种类转向架的种类（二）、转向架（二）、转向架动车转向架动车转向架拖车转向架拖车转向架二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分223.3.转向架的结构、组成转向架的结构、组成（二）、转向架（二）、转向架构架构架弹性悬挂装置弹性悬挂装置轮对、轴箱装置轮对、轴箱装置单元制动装置单元制动装置中央牵引装置中央牵引装置驱动系统驱动系统二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分23图图4-5 二轴动车转向架的基本结构二轴动车转向架的基本结构24图图4-6 转向架转向架构架构架25图图4-7 二系空二系空气弹簧气弹簧悬挂悬挂261.1.刚性车钩和非刚性车钩刚性车钩和非刚性车钩（三）、车钩及缓冲装置（三）、车钩及缓冲装置图图4-8 刚性车钩和非刚性车钩刚性车钩和非刚性车钩二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分272.2.密接式车钩密接式车钩（三）、车钩及缓冲装置（三）、车钩及缓冲装置图图4-9 密接式车钩密接式车钩二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分283 3全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩（三）、车钩及缓冲装置（三）、车钩及缓冲装置图图4-10 全自动车钩全自动车钩二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分29图图4-11 半永久半永久车钩车钩302.2.城市轨道交通车辆的制动方式城市轨道交通车辆的制动方式二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分313.3.三种制动方式的制动程序三种制动方式的制动程序电制动电制动电阻制动电阻制动气制动气制动二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分324.4.空气制动系统空气制动系统空气制动系统由供气设备、基础制动装置、防滑装空气制动系统由供气设备、基础制动装置、防滑装置和制动控制单元组成。置和制动控制单元组成。二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分33图图4-13闸瓦制动闸瓦制动34图图4-14 PC7Y型单元制动缸型单元制动缸35361 1制冷制冷（五）、制动装置（五）、制动装置在正常情况下：在正常情况下：2727；最大相对湿度；最大相对湿度6565地面：地面：3535；相对湿度；相对湿度6868；载客负荷；载客负荷AW2AW2（310310人人/车厢）；车厢）；太阳负荷太阳负荷3517J/s3517J/s道：道：3535；相对湿度；相对湿度6565；载客负荷；载客负荷AW2AW2在下述条件下，空调系统应正常工作，但允许制冷量有所下在下述条件下，空调系统应正常工作，但允许制冷量有所下降：车体外表温度降：车体外表温度4545；地面气温；地面气温383877；太阳负荷；太阳负荷3517J/s3517J/s二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分372 2制热制热（五）、制动装置（五）、制动装置列车环境温度为列车环境温度为-5-51010时，要求客室内温度为时，要求客室内温度为10101818并要求列车客室内每位乘客得到并要求列车客室内每位乘客得到10m3/h10m3/h的新鲜空气的新鲜空气二、城市轨道交通车辆的机械组成部分二、城市轨道交通车辆的机械组成部分384.3 城市轨道交通车辆的电气组成部分城市轨道交通车辆的电气组成部分电力牵引系统电力牵引系统辅助供电系统辅助供电系统电气部分电气部分列车控制和故障诊断系统列车控制和故障诊断系统乘客信息系统乘客信息系统39一、车辆电气牵引系统一、车辆电气牵引系统受流器受流器电气牵引电气牵引系统系统各种电气牵引设备及其电各种电气牵引设备及其电路控制电路路控制电路4.3 城市轨道交通车辆的电气组成部分城市轨道交通车辆的电气组成部分401.受流器受流器集电靴集电靴受流器受流器受电弓受电弓41图图4-18 集电靴示意图集电靴示意图42图图4-19 受电弓示意图受电弓示意图43图图4-20 车间电源车间电源442.电气牵引设备及其控制电路电气牵引设备及其控制电路直流电气牵引系统直流电气牵引系统交流电气牵引系统交流电气牵引系统45二、辅助供电系统二、辅助供电系统辅助逆变器辅助逆变器充电器充电器蓄电池蓄电池46三、列车控制和诊断系统三、列车控制和诊断系统采用微机进行自动控制采用微机进行自动控制使用微机控制设备的监控和诊断系统使用微机控制设备的监控和诊断系统47四、乘客信息系统四、乘客信息系统列车运行信息列车运行信息安全信息安全信息其他公共信息其他公共信息484.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地1 1停车场停车场一、城市轨道交通车辆检修基地的功能一、城市轨道交通车辆检修基地的功能车辆的停放、洗刷、清扫以及车辆列检和乘务工作车辆的停放、洗刷、清扫以及车辆列检和乘务工作停车场所在正线运营列车的故障处理和救援工作停车场所在正线运营列车的故障处理和救援工作车辆定修（年检）以下车辆的各级日常检查维修的修程车辆定修（年检）以下车辆的各级日常检查维修的修程494.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地2 2车辆段车辆段一、城市轨道交通车辆检修基地的功能一、城市轨道交通车辆检修基地的功能承担所属线路的车辆停放、清洁、列检工作承担所属线路的车辆停放、清洁、列检工作承担所在线路车辆的定修（年检）及以下车辆检查维修承担所在线路车辆的定修（年检）及以下车辆检查维修和临修工作和临修工作承担所属线路和由多条联络线互相沟通的线路的车辆架、承担所属线路和由多条联络线互相沟通的线路的车辆架、大修工作大修工作承担车辆部件的检测、修理工作，满足车辆各修程对互承担车辆部件的检测、修理工作，满足车辆各修程对互换部件的需求换部件的需求50图图4-24 车辆段示意图车辆段示意图514.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地1 1停车线停车线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路停车线应为平直线路，一般设成车库，停放车辆同时兼停车线应为平直线路，一般设成车库，停放车辆同时兼作检修线作检修线分为尽端式和贯通式分为尽端式和贯通式524.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地2 2出入段线出入段线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路除特殊条件限制都要设置为双线除特殊条件限制都要设置为双线避免切割正线避免切割正线留有必要的段（场）线路与运营正线的转换长度留有必要的段（场）线路与运营正线的转换长度534.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地4 4静调线静调线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路全长设置地沟，地沟内设置照明光带全长设置地沟，地沟内设置照明光带平直线路，静调库内还要设置车间牵引电力电源和有关平直线路，静调库内还要设置车间牵引电力电源和有关的测试设备的测试设备544.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地5 5试车线试车线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路供定、架、大修后列车在验收前的动态调试供定、架、大修后列车在验收前的动态调试长度应满足远期列车最高运行速度，性能试验、列车编长度应满足远期列车最高运行速度，性能试验、列车编组、行车安全距离的要求组、行车安全距离的要求554.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地6 6洗车线洗车线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路供列车停运时洗刷车辆用，洗车线中部设有洗车库供列车停运时洗刷车辆用，洗车线中部设有洗车库一般为贯通式，尽量和停车线相近，这样可以减少列车一般为贯通式，尽量和停车线相近，这样可以减少列车行走时间，并减少对车场咽喉地区通过能力的压力行走时间，并减少对车场咽喉地区通过能力的压力564.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地7 7检修线检修线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路平直线路，布置在检修、定修、架修、大修库内平直线路，布置在检修、定修、架修、大修库内检修线中要有一条平直度要求较高的线路，用于车体地检修线中要有一条平直度要求较高的线路，用于车体地板高度的精确测量板高度的精确测量574.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地8 8临修线临修线二、车辆检修基地的主要线路二、车辆检修基地的主要线路临修线的长度能停放一列车，并考虑列车解编的需要临修线的长度能停放一列车，并考虑列车解编的需要584.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地1.1.停车列检库及其附属车间停车列检库及其附属车间三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备兼有停车、整备、清扫、日常检查、司机出乘等多种功能兼有停车、整备、清扫、日常检查、司机出乘等多种功能在停车库设置自动防灾报警设备在停车库设置自动防灾报警设备在停车库两端应有一段平直硬化地面，作为消防运输通道在停车库两端应有一段平直硬化地面，作为消防运输通道594.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备双周、双月检库双周、双月检库定修库定修库2.2.检修库及检修库及其辅助车间其辅助车间架修、大修库架修、大修库辅助检修车间及其设备辅助检修车间及其设备60图图4-25 双周、双月检库立体检修平台双周、双月检库立体检修平台61图图4-26 地下式架车机地下式架车机62图图4-27 牵引电机试验台牵引电机试验台634.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备三、车辆运用、检修库房和车间及其主要设备不落轮镟床库不落轮镟床库列车洗刷库列车洗刷库3.3.其他库房其他库房及车间及车间蓄电池间蓄电池间中心仓库中心仓库64图图4-28 列车自动洗刷机列车自动洗刷机654.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地四、综合维修基地四、综合维修基地功能和任务功能和任务承担所辖线路沿线隧道、线路和桥梁等设施的检查、保养承担所辖线路沿线隧道、线路和桥梁等设施的检查、保养和维修工作和维修工作承担所辖线路车站建筑和地面建筑的保养和维修工作承担所辖线路车站建筑和地面建筑的保养和维修工作承担所辖线路变电所、接触网、供电线路和设备的运行管承担所辖线路变电所、接触网、供电线路和设备的运行管理、检查、保养和维修工作理、检查、保养和维修工作承担所辖线路各机电系统及设备的运行管理、检查、保养承担所辖线路各机电系统及设备的运行管理、检查、保养和维修工作和维修工作664.4 城市轨道交通车辆检修基地城市轨道交通车辆检修基地四、综合维修基地四、综合维修基地功能和任务功能和任务承担所辖线路通信、信号系统的运行管理、检查、保养和承担所辖线路通信、信号系统的运行管理、检查、保养和维修工作维修工作承担所辖线路自动售检票系统和设备的运行管理、检查、承担所辖线路自动售检票系统和设备的运行管理、检查、保养和维修工作保养和维修工作承担所辖线路防灾报警系统、设备监控系统的检查、保养承担所辖线路防灾报警系统、设备监控系统的检查、保养和维修工作，基地各系统和设备的大、中修等工作外委和维修工作，基地各系统和设备的大、中修等工作外委承担所辖线路运营、检修所需的各类材料、设备、备品配承担所辖线路运营、检修所需的各类材料、设备、备品配件的采购、储备、保管和发放工作件的采购、储备、保管和发放工作67复习与复习与思考思考一、判断题一、判断题1、车辆直流牵引控制技术经过了凸轮变阻控制、斩波调阻控制和斩波调压控制等三个阶段。（）2、车体的制造工艺一般采用焊接和铆接，焊接和铆接两种工艺交替使用，但大部件之间组装以焊接为主。（）3、目前轨道交通车辆的车体都采用底架承载的方式。（）4、闸瓦制动的摩擦副是闸瓦和轮对踏面。（）5、半自动车钩的气路连接必须靠人工。（）6、车间电源是列车辅助的受流设备，主要应用于列车在检修库内整车调试或部分设备需有电检查时使用。（）68复习与复习与思考思考7、列车受流设备分为集电靴和受电弓两种形式。（）8、辆维修基地根据功能和规模的大小可划分为停车场、车辆段。（）二、填空题二、填空题 1、城市轨道交通车辆主要的选用要素有 、和线路条件。2、城市轨道交通车辆的机械部件主要有 、和空调通风系统等。3、转向架上轮对与构架之间的悬挂称为 ，构架与车体之间的悬挂称为 。69复习与复习与思考思考4、城市轨道交通车辆的车钩根据其结构和功能分为 、和 三种。5、利用外力，迫使行进中的车辆减速或停止的作用过程称为 。6、车辆上的电制动又分为 和 。三、问答题三、问答题1、列车转向架的作用是什么？2、简述闸瓦制动的工作原理。3、简述车辆段的具体功能。70