第三章 城市轨道交通车辆

1、第三章第三章 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆徐满满12交通工程本章内容本章内容l第一节、概述l第二节、车辆机械组成部分l第三节、车辆电气组成部分1、一般车辆结构、一般车辆结构自行车自行车第一节第一节 概述概述一、轨道交通车辆的演变一般车辆结构一般车辆结构汽车汽车一般车辆构造第一节第一节 概述概述1、一般陆上车辆设计理念、一般陆上车辆设计理念l自行车、汽车等一般陆上交通工具均有一个基本骨架；车轮、动力机械、制动器、避震弹簧等均装在骨架上；车厢或外壳再固定在这个骨架上。l一般陆上交通工具前轮可以转动，驾驶者控制前轮让车辆转向或直行。l前后轮轴之间的距离较短，便于通过小半径曲线，如果车厢较长则采用

2、拖挂行驶。l一般陆上交通工具车轴固定，车轮转动；车轴和车架大梁之间采用弹簧（板簧）连接减少振动。第一节第一节 概述概述2、一般车辆结构、一般车辆结构轨道交通轨道交通l早期的火车车辆是从马车演变而来的，当载重加大，车辆长度加长，通过曲线半径就受限制，车辆制造的理念开始改变。第一节第一节 概述概述3、轨道交通车辆结构重点、轨道交通车辆结构重点转向架转向架l把两个或多个轮对用专门的构架（或侧架）连接，组成一个小车，称为转向架，车体座落在两个（或三个）转向架上。l世界各国大多采用二轴车结构。由于要通过小半径曲线，二轴车的轴距不能太大，同时对车辆载重、长度和容积等均有限制。l转向架为车辆的一个独立部件，

3、便于更换、制造和维修。第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述二、城市轨道交通车辆的特殊要求二、城市轨道交通车辆的特殊要求 第一节第一节 概述概述三、车辆的分类1、按牵引动力配置分 动车（Motor，用“M”表示）：车辆本身具有动力装置，有牵引和载客双重功能。带受流装置动车常用“M”表示，不带受流装置的动车用M表示。 拖车（Train，用“T”表示）：本身不带动力装置，需要动车拖动的车辆，仅有载客功能。设有司机室的拖车用Tc表示，带受流装置的拖车用“T”表示。第一节第一节 概述概述三、车辆的分类2、按车体制作材料分、按车体制作材料分 普通碳素钢车、耐后钢车、铝合金车和不锈钢车。3、按受电方

4、式分、按受电方式分 受电弓和受流器受电车。4、按电压等级分、按电压等级分 DC750V和DC1500V5、按牵引控制系统分、按牵引控制系统分 直流变阻车、直流斩波调压车、交流变压变频车和直线电机变频变压车。第一节第一节 概述概述受电弓受流器三、车辆的分类6、按车辆规格分 A、B、C三类车型。区分的根本依据是车体宽度。 A型车车体基本宽度为3m； B型车车体基本宽度为2.8m； C型车车体基本宽度为2.6m.第一节第一节 概述概述四、车辆的特点（1）载客能力强。大型地铁车辆可达350人/辆。（2）动力性能好。速度快，加速能力强，制动效果好。（3）安全可靠性高。（4）环境条件好。（5）灵活的牵引特

5、征。可根据不同的线路特征，采用不同的牵引方式。（6）环保。污染小。（7）节能。车辆牵引动力常采用电力牵引。第一节第一节 概述概述五、轨道车辆的编组构成五、轨道车辆的编组构成l带司机室拖车（A型） l无司机室带受电弓的动车（B型） l无司机室不带受电弓的动车(C型) l6节编组其排列为ABCCBA l8节编组其排列为：ABCBCBCA五、车辆选型的基本原则（1）以工程的主要技术条件为依据，满足客运量及行车组织的要求；（2）车型适应当地的环境气候条件；（3）选用先进、成熟、安全、经济、可靠且维修方便的产品；（4）与城市景观相协调；（5）坚持车辆国产化的原则及有关政策。第一节概述第一节第一节 概述概

6、述六、车辆的主要技术参数（一）车辆性能参数（1）自重、载重、容积 （2）构造速度 （3）轴重 （4）每延米载重 （5）通过最小曲线半径 （6）轴配置或轴列数 （7）最大起动加速度、平均起动加速度等六、车辆的主要技术参数（二）车辆的主要尺寸 （1）车辆最大宽度、最大高度 （2）车体长、宽、高 （3）车钩中心线距轨面高度 （4）地板地面高度 （5）车辆定距第一节 概 述七、车辆的组成1、车体2、转向架3、车钩缓冲装置4、制动装置5、空调通风系统6、受流装置7、车辆电气牵引系统8、车辆内部设备9、列车控制盒诊断系统10、乘客信息系统第一节 概 述第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成l车体l车

7、门l走行装置（转向架）l连接装置（车钩缓冲装置）l制动装置l空调通风系统 车体分有司机室车体和无司机室车体两种。l车体坐落在转向架上。它除了载客之外几乎所有的机械、电气、电子等设备都安装在车体的上部、下部及内部。l车体一般由底架、侧墙、车顶、端墙等组成。l车体要承受各种动静载荷、各种震动，适应列车的运行速度； 还要有隔音、减振、隔热、防火以及尽可能保证乘客安全的措施。l城市轨道车辆车体均采用整体承载的钢结构和轻金属结构，以达到在最轻的自重下满足强度的要求。一、车体一、车体第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成地铁车体结构地铁车体结构有司机室车辆有司机室车辆驾驶室驾驶室驾驶室城市轨道车辆车

8、体特点：城市轨道车辆车体特点： 有拖车、动车之分； 座位少、车门开度大、服务设备简单； 重量限制严格，要求轻量化； 防火及隔噪要求高；一、车体一、车体第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成l包括客室车门、紧急疏散车门、司机室门以及司机室通道门。二、车门二、车门第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成三、转向架三、转向架第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成12转向架转向架3、转向架的组成、转向架的组成第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成构架轮对轴箱装置弹簧减振装置制动装置中央牵引装置l构架是转向架的基础，将车体和行走部件连成一体，它把转向架的各个零部件组成一个整体。l构

9、架支撑车体，实现列车的平移，传递列车的牵引力和制动力。第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成转向架转向架（1）构架）构架(1)构架构架(1)构架构架构架构架(1)构架构架转向架转向架（2）轮对）轮对第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成要求：具有足够的强度，保证在允许的最高速度和最大荷载下安全运行转向架转向架（3）轮对轴箱装置）轮对轴箱装置第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成轴承轴箱轴承轴箱转向架转向架(4)弹簧减振装置弹簧减振装置第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成(4)弹簧减振装置弹簧减振装置第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成(4)弹簧减振装置弹簧减振

10、装置第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成二系悬挂四、连接装置（车钩缓冲装置）四、连接装置（车钩缓冲装置）第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成l城市轨道车辆多辆编组，车辆之间设有连接装置。l连接装置由车钩、缓冲器、电气联接及风挡、渡板组成。l 车钩及缓冲器的作用是连接车辆及减少车辆间的纵向冲撞。l为便于相邻车辆间乘客的流动、调节客室的疏密，现代车辆之间采用全贯通式，故设有风挡及渡板。4-4 牵引缓冲连接装置牵引缓冲连接装置l为了让电动车组能以一定的速度运行，必须对其施以牵引。l同样为让运行的电动车组能迅速减速、停车，必须也对其施以制动。l制动功率要比驱动功率大510倍。五、制动装

11、置五、制动装置第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成1、制动类型、制动类型l按电动车组动能的转移方式可以分为两类： 摩擦制动方式 即动能通过摩擦转变为热能，然后消散于大气； l 动力制动方式 l即把动能通过发电机转化为电能，然后将电能从车上转移出去。第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成1、制动类型、制动类型摩擦制动摩擦制动l常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动，还有轨道电磁制动等方式。 （1）闸瓦制动，又称为踏面制动，是最常用的一种制动方式。 （2） 盘形制动，制动缸通过制动夹钳，夹紧制动盘，使闸片和制动盘间产生摩擦，把电动车组的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片散于大气

12、。第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成闸瓦制动闸瓦制动第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成闸瓦制动闸瓦制动盘形制动盘形制动盘形制动盘形制动第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成1、制动类型、制动类型动力制动动力制动l（1）电阻制动。将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。电阻器上的热能靠风扇强迫通风而散于大气中。电阻制动一般能提供较稳定的制动力，但车辆底架下需要安装体积较大的电阻箱。l（2）再生制动。再生制动是把电动车组的动能通过发电机转换为电能后，再使电能反馈回电网，进行回收使用。l电气制动须与机械制动相配合。电气制动须与机械制动相配合。第二节、

13、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成风源系统l城市轨道交通车辆的转向架上的空气弹簧、机械制动、门的开闭等都需要压缩空气，所以必须有风源系统。l风源系统一般由电动空气压缩机，除油、除湿装置，散热装置，压力控制装置，管路等组成。六、其他机械设备六、其他机械设备第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成六、其他机械设备六、其他机械设备第二节、车辆的机械组成第二节、车辆的机械组成通风、采暖及空调l 城市轨道交通车辆因乘客拥挤、空气污浊，必须设有通风装置，一般采用机械通风。l在地面高架并运行在较冷地区的车辆，设有电热器，一般由供电线路直接供电。l为改善乘客的舒适度，现代城市轨道交通车辆一般设有空调装置

14、。l车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。l按其作用和功能可分为3个部分：主电路系统、辅助电路系统电子控制电路系统第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成l主电路主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力，它是车辆当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力，它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。上的高电压、大电流、大功率动力回路。l辅助电路系统辅助电路系统为保证车辆正常运行必须设置的辅助

15、设备（为保证车辆正常运行必须设置的辅助设备（如供某些电器通风、冷却的通风机、空气气压缩机、空调如供某些电器通风、冷却的通风机、空气气压缩机、空调装置、车辆照明等装置、车辆照明等)所提供的辅助用电系统。所提供的辅助用电系统。l控制电路控制电路的作用是控制主电路和辅助电路各电器的工作，的作用是控制主电路和辅助电路各电器的工作，通过可机操纵主控制器和各按钮使列车正常运行或由列车通过可机操纵主控制器和各按钮使列车正常运行或由列车自动运行控制系统控制运行。自动运行控制系统控制运行。第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成1、主电路、主电路l控制系统分为直流

16、控制系统和交流控制系统。l直流控制系统就是采用直流牵引电动机的控制系统。交流控制系统就是采用交流电动机的控制系统。第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成2、辅助电源l城市轨道交通车辆车上的直流、交流如照明、通风、空调、控制等用电均由辅助电源供给。l辅助电源早期为电动发电机组，现多采用逆变电源。l电动发电机组就是将供电线路的直流电源经过电动发动机组变成三相交流电源，供交流用电使用，经过整流装置供直流电源使用。l逆变电源就是将供电线路的直流电源经过逆变器控制变成三相交流电源，供交流电源使用，经整流装置供直流电源使用。l城市轨道交通车辆装有蓄电池。用作供控制电源和辅助电源停止工作后的应急电源。第三节、车辆的电气组成第三节、车辆的电气组成3、自控、监控系统l 现代城市轨道交通车辆设有自控及监控系统。l 自控系统就是将城市行车指挥信息传输至车辆上的接收装置，不但得到行车信号的显示功能，更主要的是得到限速、加速，保持行车间隔的安全作用，可实现无人工驾驶。l 监控系统就是将列车及车辆的运行状态、主要机电设备的工作状态进行显示及存储。主要用途是保证行车