城市轨道交通车辆构造全套课件460p

城市轨道交通车辆构造连苏宁主编城市轨道交通车辆构造连苏宁主编第一章城市轨道交通车辆基础知识及发展概况

第一章城市轨道交通车辆基础知识及发展概况

【问题导入】

自1863年1月10日英国伦敦建成世界上第一条地下铁道以来，地下铁道已有140余年的发展历史。最初的地下铁道采用蒸汽机车牵引，直到1890年12月18日诞生了世界上第一条真正的电气化地下铁道线路后，地下铁道车辆技术开始了划时代的飞跃，电动地下铁道车辆也进入了不断发展的新时期。本章介绍城市轨道交通车辆基础知识及城市轨道交通车辆的现状与发展。【学习目标】1.能掌握世界及中国城市轨道交通车辆基本知识。

2.了解世界不同城市城市轨道交通车辆的特点。

3.了解城市轨道交通车辆的基本构成。

4.了解城市轨道交通车辆限界。

【教学建议】1.教学场地：教室、互联网多媒体教室；城市轨道交通车辆模型实训室。

2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，各种城市轨道交通车辆形式仿真模型一套，能放视频投影的设备及课件、视频介绍一套。

3.课时要求：课堂讲授4课时；实地参观2课时。第一节城市轨道交通车辆基础知识

一、城市轨道交通车辆的基本类型与组成

1.城市轨道交通车辆的基本类型

(1)车辆类型地铁车辆一般可分为三种类型，即A车、B车、C车。

(2)车钩形式地铁车辆的车钩一般也有三种形式，即全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩。

2.城市轨道交通车辆的组成

(1)车体分有驾驶室车体和无驾驶室车体两种。(2)走行部分(动力转向架和非动力转向架)走行部分装置于车体与轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受和传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。

(3)牵引缓冲连接装置车辆编组成列运行必须借助于连接装置，即所谓车钩。

(4)制动装置制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置。

(5)受流装置从接触导线(接触网)或导电轨(第三轨)将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。第一节城市轨道交通车辆基础知识1)杆形受流器：外形为两根平行杆，上部有两个受电轨(导线)，广泛用于城市无轨电车。

2)弓形受流器：形状如弓，属上部受流，弓可升可降，其上部有一根接触导线，下面有导轨构成电路，用于城市有轨电车。

3)侧面受流器：在车顶的侧面受流，又称为“旁弓”，多用在矿山装货物的电力机车上。

4)轨道式受流器：从底部导电轨受流，又称第三轨受流，空间可得到充分利用，多用于速度较高的隧道列车运行。第一节城市轨道交通车辆基础知识5)受电弓受流器：属上部受流，形状如弓，可升可降，适用于列车速度较高的干线电力机车上。

(6)车辆内部设备车辆内部设备包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。

(7)车辆电气系统车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。

二、城市轨道交通车辆技术参数

1.车辆性能参数第一节城市轨道交通车辆基础知识(1)自重、载重及容积自重为车辆本身的全部质量；载重为车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位;容积以m3为单位。

(2)构造速度指车辆设计时，按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度。

(3)轴重是指按车轴形式，在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。第一节城市轨道交通车辆基础知识(4)每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。

(5)通过最小曲线半径指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。

(6)轴配置或轴列数若是4轴动车，设两台动力转向架，则轴配置记为B—B；若是6轴单铰轻轨车，两端为动力转向架，中间为非动力铰接转向架，其轴配置记为B—2—B。第一节城市轨道交通车辆基础知识(7)最大起动加速度列车以最大牵引力起动时列车的加速度。

(8)平均起动加速度列车以各级牵引力起动时列车的平均加速度。

(9)最大制动减速度列车以最大制动力制动时列车的减速度。

(10)每吨自重功率指标一般在10kW／t～15kW／t。

(11)供电电压一般采用DV1500V或DV750V。

(12)最大网电流指最大负荷时网侧电流，由牵引电动机功率决定。第一节城市轨道交通车辆基础知识(13)牵引电机功率多在180~300kW。

(14)制动形式有摩擦制动、再生制动、电阻制动以及磁轨制动等多种形式。

(15)座席数及每平方米地板面积站立人数地铁车辆由于其短途高流动性的运载特点，座席数较少，一般为55~65座，站立数一般250人，超载时乘客总数按7~9人/m2计算。

2.车辆的主要尺寸第一节城市轨道交通车辆基础知识(1)车辆最大宽度、最大高度车辆最大宽度指车体最宽部分的尺寸；车辆最大高度指车辆顶部最高点与钢轨水平面之间的距离。

(2)车体长、宽、高又有车体外部与内部之别，但车体内部的长、宽、高必须满足货物装载或旅客乘坐等要求。

(3)车钩中心线距轨面高度简称车钩高。

(4)地板面高度地板面距轨面的高度与车钩高一样，均指新造或修竣后空车的数值。

(5)车辆定距车辆两相邻转向架中心之间的距离。

三、城市轨道交通车辆编组及标识第一节城市轨道交通车辆基础知识1.列车编组

2.车端、车侧、车门、座位的标识定义

(1)车辆的车端、车侧的定义

1)车端。

2)车侧。

(2)列车的车侧的定义列车的车侧的定义与车辆的车侧定义是不同的。第一节城市轨道交通车辆基础知识图1-1车端、车辆两侧及列车两侧的识别(3)车门的编号上海地铁车辆的客室车门是采用内藏式第一节城市轨道交通车辆基础知识(3)车门的编号上海地铁车辆的客室车门是采用内藏式对开滑动门，车辆每侧设有五扇门，每扇门为两片门叶。

(4)座椅编号座椅编号的方式与车门类同，在这里不再赘述，如图1-2所示。图1-2车门、座椅编号四、城市轨道交通车辆限界

1.概念第一节城市轨道交通车辆基础知识2.车辆限界计算

(1)车辆限界计算原则

1)限界是确定行车轨道周围构筑物净空的大小,以及管线和设备安装相互位置的依据,是行业间共同遵守的技术规定,应经济、合理、安全可靠。

2)限界应依据车辆的轮廓尺寸、技术参数、轨道特性、受电方式、施工方法和设备安装等综合因素进行分析计算确定。第一节城市轨道交通车辆基础知识3)车辆限界的计算是以平直线上混凝土整体道床和碎石道床的线路为基本条件,根据隧道内及地面运行环境不同,分为隧道内和高架线(含地面线)车辆限界两种基本类型。

4)曲线地段不同于上述两种情况,增加的附加因素是在设备限界内考虑加宽与加高。

5)车辆限界的计算要素(偏移量),按其概率性质统一分为两大类,即随机因素和非随机因素。

6)所有侧倾角度引起的偏移量合成后其大小受限于车辆结构上的竖向止挡。第一节城市轨道交通车辆基础知识7)对于隧道内平直线、高架线(含地面线)两类车辆限界均采用统一的计算公式。

8)车辆限界偏移量计算分为车体、转向架、受电弓(第三轨受流器)三部分分别计算。

9)车辆限界一经制定,属限界标准中重要的部分。

10)计算中涉及到的计算车辆轮廓线及计算参数仅供限界制定时使用,并非对车辆规格和参数作强制性规定。

(2)车辆限界的计算要素

1)车辆的制造误差。

2)车辆的维修限度。第一节城市轨道交通车辆基础知识3)转向架轮对处于轨道上的最不利运行位置。

4)轮对相对于构架的横向振动量。

5)转向架构架相对于车体的横向位移量。

6)车辆的空车、重车挠度差及垂向位移量。

7)轨道线路的几何偏差(含维修限度)。

8)一系悬挂侧滚位移量。

9)二系悬挂侧滚位移量。

10)因车辆制造中设备安装不对称、乘客分布不对称、轨道水平不平顺等引起的偏斜。第一节城市轨道交通车辆基础知识(3)车辆在曲线上的偏倚车辆通过曲线时，车体的中心线与线路的中心线不能重合而发生偏离的现象叫做车辆偏倚。1)二轴车辆在曲线上偏倚量的计算：

第一节城市轨道交通车辆基础知识图1-3二轴车辆在曲线上的

偏倚量计算简图基础知识及发展概况图1-4有转向架的车辆在曲线上的

偏倚量计算简图2)有转向架的车辆在曲线上偏倚量的计算:基础知识及发展概况基础知识及发展概况图1-5A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界3.A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界第二节城市轨道交通车辆发展概况一、国外城市轨道交通车辆概况

1.地铁车辆

1)提高车辆最高运行速度。

2)发展交流传动车辆。

3)发展不锈钢车和铝合金车。

4)发展空调车辆。

5)车辆的模块化设计和生产。

6)广泛采用微机控制与诊断和通信网络技术。

7)发展模拟式电气控制制动系统。2.轻轨车辆

(1)低地板轻轨交通的发展优势

1)环境污染小。

2)节约能源。

3)投资少。

4)乘坐舒适。

5)塑造良好的城市形象。

(2)低地板轻轨车辆的主要类型1984年，Duewag公司为日内瓦制造的低地板车揭开了低地板车发展的序幕。第二节城市轨道交通车辆发展概况1)第一代低地板轻轨车的中间部分有一个低地板进口，低地板大约占车长的10%~15%;随后该车经过改进可得到占车长50%左右的低地板。

2)第二代低地板轻轨车辆有较长的低地板部分，约占整车的60%~70%，但车内还需要台阶向高地板区过渡。

3)第三代低地板轻轨车辆为全低地板式。

3.高架独轨车辆

二、我国城市轨道交通车辆概况

1.我国城市轨道交通车辆发展历程第二节城市轨道交通车辆发展概况(1)北京城市轨道交通不锈钢地铁车北京轨道交通不锈钢地铁车是长春轨道客车股份有限公司近年来成功开发的新型地铁车辆，如图1-6所示。第二节城市轨道交通车辆发展概况图1-6北京城市轨道交通不锈钢地铁车第二节城市轨道交通车辆发展概况(2)天津滨海不锈钢城轨车天津滨海110km/h不锈钢城轨车，是长春轨道客车股份有限公司为天津滨海线研制的一种整体承载筒形点焊结构的轻量化车辆，如图1-7所示，是国内首批不锈钢城轨客车，它创造了多项全国第一，填补了多项城轨车的技术空白。第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-7天津滨海不锈钢城轨车(3)武汉铝合金城轨车武汉城轨车是我国首次自主研发设计的B型铝合金车体结构城轨车辆，如图1-8所示。第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-8武汉铝合金城轨车(4)DLW系列轻轨电车DLW系列轻轨电车包括DL6W型现代轻轨电车和DL4W型仿古轻轨电车，由中国北车集团大连机车研究所与大连现代轨道交通公司联合研制，是大连市城市轨道交通线路改造配套的轻轨电车，如图1-9所示。第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-9大连DLW系列轻轨电车(5)高档次70％低地板轻轨车高档次70%低地板轻轨车由中国北车集团唐山机车车辆厂研制，该车是目前国内首辆与发达国家具有同等档次和水平的70％低地板轻轨车，如图1-10所示。第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-10高档次70%低地板轻轨车(6)大连城市快速轨道车辆城市快速轨道车辆由中国北车集团大连机车车辆有限公司研制，该车拥有完全自主知识产权，国产化率达70%以上，目前已经制造15列，在大连市区至金石滩快轨交通线投入运营。

(7)各大城市其他新型国产城轨车辆由南车集团四方机车车辆股份有限公司生产的北京地铁1号线新型地铁车辆在安全性能和人性化设计方面，较之此前在北京地铁1号线上运行的部分陈旧车型均有较大突破和改观，如图1-11所示。第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-11北京地铁1号线新型地铁车辆图1-12深圳地铁1号线国产车辆第二节城市轨道交通车辆发展概况基础知识及发展概况图1-13上海地铁新型车辆图1-14成都地铁1号线车辆第二节城市轨道交通车辆发展概况2.我国城市轨道交通车辆发展的差距

(1)城市轨道交通车辆品种还不能满足城市轨道交通快速发展的需要目前我国百万人口以上大城市有36座，50～100万人口的城市有43座。

(2)交流传动车辆还不能满足城市轨道交通发展的需求在2003年8月经专家审定通过的《地铁车辆通用技术条件》(GB／T7928)中规定，今后我国新造地铁车辆全部采用交流传动车辆。第二节城市轨道交通车辆发展概况(3)铝合金和不锈钢城轨车辆不能满足城市轨道交通发展的需要目前北京地铁、天津地铁和大连快轨的运营公司拥有车辆的车体材料全部采用普通钢和耐候钢。

(4)空调车辆还不能满足城市轨道交通发展的需求目前，北京和天津地铁大部分车辆都没有安装空调装置，上海地铁、广州地铁和大连快速轨道车辆装有空调。

(5)车辆的交流传动装置、制动装置、微机控制及诊断系统还没有完全实现国产化交流传动装置、制动装置、微机控制及诊断系统是城市轨道交通车辆的核心技术和关键部件。第二节城市轨道交通车辆发展概况(6)城轨车辆制造质量和技术水平有待提高目前我国已经生产城轨车辆的工厂有长春轨道客车股份有限公司、中国南车集团南京浦镇车辆厂、南车株洲电力机车有限公司、南车四方机车车辆有限公司和中国北车集团大连机车车辆有限公司。

3.我国城市轨道交通车辆发展战略

(1)发展交流传动车辆，逐步取代直流传动车辆发展交流传动车辆是当今世界城市轨道车辆发展的方向。

(2)大力发展不锈钢车辆，适当发展铝合金车辆目前，我国的不锈钢新车价格便宜，是铝合金的70％左右。第二节城市轨道交通车辆发展概况(3)发展空调车辆，取代机械通风车辆车辆空调装置是提高乘客舒适度的重要设备，是城轨车辆的发展方向。

(4)加快实现车辆交流传动系统、微机控制及诊断系统及制动系统的国产化步伐交流传动系统、微机控制及诊断系统、制动系统是城轨车辆的三大关键技术，长期依靠进口不是长久之计，应有自主的知识产权。

(5)发展低地板轻轨车辆用低地板轻轨车辆取代有轨电车低地板轻轨车辆已成为世界小城市轨道交通的发展方向，成为城市公共交通的一条亮丽的风景线。

第二节城市轨道交通车辆发展概况【实践操作】1.操作练习1)根据本单元所学的知识，撰写出一篇关于某城市城市轨道车辆发展情况介绍，并做成PPT形式，给同学们演示。

2)在课余时间，利用自有材料，制作出一种城市轨道车辆或部件的模型。

2.书面练习

1)描述城市轨道交通车辆的类型和组成。

2)城市轨道交通车辆限界是如何确定的？

3)阐述世界城市轨道车辆发展状况。

4)论述我国城市轨道交通车辆的现状与不足。

5)论述我国城市轨道交通车辆发展前景。城市轨道交通车辆构造第二章车体

连苏宁主编第二章车体【问题导入】

城市轨道交通车辆中，车体是一个重要的组成部分。那么车体有哪些种类，车体的结构又是怎样，有什么特点,通过这一章的学习，我们就能解决这些问题。【学习目标】1.掌握车体的作用与分类。

2.熟悉车体的结构形式。

3.掌握铝合金车体的结构和特点。

4.掌握不锈钢车体的结构和特点。

5.熟悉车体的模块化结构。

6.掌握车门的组成和控制原理。

【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及城市轨道交通车辆车体实训室中进行，课后可实地参观。2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，车辆车体的仿真模型一套或能放视频投影的设备及课件、视频介绍一套。

3.课时要求：课堂讲授6课时；模拟操作2课时。

一、车体的作用与分类

二、车体的基本特征与结构

1.车体的基本特征1)城市轨道交通车辆一般为电动车组，有单节、双节、三节式等；有头车(即带有驾驶室的车辆)和中间车，以及动车与拖车之分，其车体结构也就有其多样性。

2)由于城市轨道交通车辆是服务于城市内的公共交通，乘客数量多，旅行时间短，上下车频繁，因此车内设置的座位数量少、车门数量多而且开度大，服务于乘客的车内设备简单。

3)对车辆的质量限制较为严格，特别是高架轻轨，要求列车质量轻、轴重小，以降低线路设施的工程投资。第一节概述4)为减轻列车自重，车辆必须轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截面挤压铝型材、高强度复合材料或不锈钢等，采用整体承载筒形车体结构，车辆的其他辅助设施也尽量采用轻型材料和轻量化结构。

5)城市轨道交通车辆一般运营于城市人口稠密地区，并用于乘载旅客，所以对车辆的防火要求严格，特别是地铁车辆。

6)对车辆的隔音和降噪有严格要求，以最大限度降低噪声对乘客和沿线居民的影响。第一节概述7)城市轨道交通车辆主要用于城市内交通，所以车辆外观造型和色彩必须考虑城市文化、环境美化，与城市景观相协调。

2.车体的结构形式

(1)底架承载结构全部载荷由底架来承担的车体结构，称底架承载结构，也称自由承载结构。

(2)侧墙和底架共同承载结构由侧、端墙与底架共同承担载荷的车体结构，称侧墙和底架共同承载结构，也称侧墙承载结构。第一节概述(3)整体承载结构在板梁式侧、端墙上固接由金属板、金属梁组焊接而成的车顶，使车体的底架、侧墙、端墙、车顶连接成一个整体，成为开口或闭口箱形结构，此时车体各部分结构均参与承受载荷，因而称这种结构为整体承载结构，如图2-1所示。

第一节概述图2-1钢制车体整体承载结构第一节概述图2-2车体的一般结构形式

1—缓冲梁(端梁)2—枕梁3—小横梁4—大横梁5—中梁

6—倒梁7—门柱8—侧立柱9—上侧梁10—角柱

11—车顶弯梁12—顶端弯梁13—端立柱14—端斜撑3.车体的基本结构第一节概述三、车体结构的基本参数

1.上海地铁1、2号线车辆车体规格表2-1上海地铁1、2号线车辆车体规格(单位：mm)第一节概述表2-2天津滨海轻轨车辆车体规格2.天津滨海轻轨车辆车体规格第一节概述一、铝合金材料特性

(1)质轻且柔软铝的密度为2.71g/cm2，约为钢密度(7.87g/cm2)的1/3，杨氏模量也约为钢的1/3。(2)强度好纯铝的抗拉强度约为80MN/m2，是低碳钢的1/5。

(3)耐蚀性能好铝合金的特性之一是接触空气时表面会形成一层致密的氧化膜，这层膜能防止腐蚀，所以耐蚀性能好。

第二节铝合金车体

(4)加工性能好车辆用型材挤压性能好，二次机加工、弯曲加工也较容易。

(5)易于再生铝的熔点低(660°C)，再生简单。表2-3车辆常用铝合金材料的特性及用途第二节铝合金车体

二、铝合金材料车体的特点

1)能大幅度降低车辆自重，在车辆长度相同的条件下，与碳素钢车体相比，铝合金车体的自重降低大约30％～35％，强度质量比约为碳素钢车体的2倍。

2)具有较小的密度及杨氏模量，所以铝合金对冲击载荷有较高能量吸收能力，可降低振动，减少噪声。

3)可运用大型中空挤压型材进行气密性设计，提高车辆密封性能，提高乘坐舒适性。

4)采用大型中空挤压型材制造的板块式结构，可减少连接件的数量和质量。第二节铝合金车体

5)减少维修费用，延长使用寿命。

三、铝合金车体形式

1.纯铝合金车体

2.混合结构铝合金车体

四、铝合金车体架车1)整车架起(带转向架)顶车点号为：3、4、5、6。2)无转向架架车的顶车点号可为：1、2、7、8或1、2、5、6或3、4、7、8或3、4、5、6；也可用三点架车，其顶点号为：1、2、10或3、4、10或7、8、9或5、6、9。第二节铝合金车体

图2-3上海地铁车辆(A型)架车点第二节铝合金车体

五、铝合金车体结构1.车顶

2.侧墙、端墙

3.地板图2-4上海地铁车辆铝合金车体的断面第二节铝合金车体

六、铝合金材料使用中应注意的问题1.铝合金材料的合理选择

2.铝合金车体的组装第二节铝合金车体

第三节不锈钢车体一、不锈钢车体的结构图2-5天津滨海轻轨车辆车体模型1.车顶第三节不锈钢车体2.侧墙

3.端墙

4.底架

二、不锈钢材料使用中应注意的问题

1.不锈钢材料的合理选择

1)价格便宜、通用性高，容易购买。

2)耐腐蚀性好。

3)具有足够的强度。

4)加工性好，在对其进行剪切、弯曲、拉延、焊接等加工时，不会产生缺陷。第三节不锈钢车体①SUS301L-LT：不进行冷压加工，其特点是强度较低，与SUS304基本相同，多用于强度要求不高处，拉伸加工料件。

②SUS301L-DLT(1/4H)：其特点是压延加工度低，板的平面度在几种调质材料中最好，多用于外板。

③SUS301L-ST(1/2H)：其特点是具有较高强度，同时拉伸性良好。多用于车顶弯梁、侧立柱、端立柱等处。

④SUS301L-MT(3/4H)：其特点是强度很高，但不易进行弧焊加工，加热至600℃以上时，强度会大幅降低，系为冷弯型钢用料。第三节不锈钢车体⑤SUS301L-HT(H)：其特点是屈服强度和强度极限在几种调质材料中都是最大的，与MT相同，加热至600℃以上时，强度会大幅下降，多用于底架边梁、主横梁、侧立柱等对强度要求很高的部位。

2.不锈钢材料的焊接第四节车体的模块化结构一、模块化结构的概念图2-6车体模块组成

1—底架模块2—侧墙模块3—端部模块4—车顶模块5—牵引梁模块6—整梁模块第四节车体的模块化结构图2-7车顶模块

1—顶板吊架2—顶板槽梁3—空调风道4—隔音、隔热材料5—内部装饰6—灯带7—出风口8—顶板悬挂第四节车体的模块化结构图2-8模块化车体组成

1—车顶模块2—螺栓3—侧墙模块4—底架模块第四节车体的模块化结构二、模块化结构的优点

1)在每个模块的制造过程中均注意验证其质量。

2)由于每个模块的制造可以独立进行，并解决了模块之间的接口问题，因此，各模块和部件可以由不同的工厂同时生产。

3)可以改善劳动条件、降低施工难度、提高劳动效率、保证整车质量。

4)可以减少工装设备、简化施工程序、降低生产成本。

5)在车辆检修中，可采用更换模块的方式进行，方便维修。第四节车体的模块化结构三、模块化结构的缺点第五节车体材料1.车体轻量化

2.车体腐蚀状况

(1)碳素钢车体以前的碳素钢车体，车体的雨檐周围、门口及车窗周围的立柱、墙板、地板等处容易被腐蚀，6年之后要进行局部修补，10年后要进行部分改造，20年后还要进行大的改造。

(2)铝合金车体铝合金车体除了车钩部分及车体内的螺钉座使用碳素钢外，其他部位均为铝合金。

(3)不锈钢车体不锈钢车体具有耐腐蚀、免维修等特点。第五节车体材料3.制造成本

(1)材料成本在分析碳素钢车、铝合金车、不锈钢车的经济性时，必须先确定各种车的样式。

(2)加工成本在制造成本中，还要考虑加工因素的影响。

1)碳素钢车体：用CO2气体保护的弧焊和用焊条的弧焊。

2)铝合金车体：MIG焊和TIG焊。

3)不锈钢车体：点焊、MIG焊和TIG焊。

4.维修管理

5.运营总成本第六节车门一、车门的类型

1)要有足够的有效宽度。

2)车门要均匀分布，以方便乘客上、下车。

3)要有足够数量的车门，可使乘客上、下车时间满足地铁列车运行密度的要求。

4)车门附近要有足够的空间，方便乘客上、下车时周转。

5)要确保乘客的安全。

6)要具有较高的可靠性。

二、车门系统概述

1.客室门第六节车门图2-9南京地铁1号线车门示意图1)客室门的位置及编号如图2-9所示。

2)客室门技术参数见表2-4。

2.驾驶室侧门第六节车门表2-4客室门技术参数表2-5驾驶室侧门技术参数第六节车门表2-6驾驶室隔间门技术参数3.驾驶室隔间门第六节车门图2-10逃生门

1—弹簧杆2—连杆3—安全疏散梯4—伸缩杆4.逃生门第六节车门表2-7逃生门技术参数三、车门系统组成及重要部件介绍

1.客室门的组成(见图2-11)第六节车门图2-11客室门的组成第六节车门(1)门叶和定位销每扇门叶是由两块铝合金板对折覆盖在一块铝合金挤压型材的框架上组成。

(2)支承杆支承杆通过一个能承载整个门机构重量的底板固定到车体上。

(3)滑车/托架滑车可以通过滚珠轴承在导杆上滑行，同时也将来自门机械装置的力传给门叶，反过来也一样。

(4)驱动电动机门的移动主要由一个带齿轮的电动机驱动。

(5)制动单元一个由自由轮和离合器组成的车门制动单元通过法兰连接在丝杠上。第六节车门(6)紧急解锁装置和外部紧急解锁装置为了能够在紧急情况下打开客室车门，在客室内每扇门的右侧内墙上装有一个紧急解锁装置，如图2-12所示。

(7)门切除装置在每一对门的一扇门叶上安装有门切除装置，可以机械地切除车门，在出现故障时，工作人员可以在车内或车外通过方孔钥匙切除车门，如图2-13所示。第六节车门图2-12紧急解锁装置

a)正常位b)解锁位第六节车门(8)上、下导轨上部导轨被安装在门头机构上，托架上的滚柱沿导轨滚动。

2.驾驶室侧门的组成

3.驾驶室隔间门的组成第六节车门图2-14驾驶室侧门的组成

1—铝制门板2—上部玻璃窗3—下部玻璃窗

4—门窗橡胶条5—防水橡胶条6—门框密封橡胶条

7—门锁装置8—上下铰链9—手动锁第六节车门4.逃生门的组成

5.客室门的控制

(1)“零速”列车线只有当“零速”出现，即列车的运行速度小于1.8km/h(ATC设置)或3km/h(洗车模式)时，“开门”列车线才可能激活。

(2)开门/关门客室车门的开关是由车门控制单元(EDCU)根据列车控制(开门列车线、关门列车线、零速列车线)电平信号和车门驱动机构上的元件(限位开关、车门位置传感器)电平信号来控制的。表2-8客室车门的开关的电平信号第六节车门1)开门。

2)关门。

(3)警告灯/蜂鸣器在每扇客室车门的上方车体内外部各装设有一个警告灯，开关门时警告灯将会亮并闪烁。

(4)障碍物探测

1)关门防夹(关门时的障碍物探测)。

2)开门时障碍物探测。第六节车门(5)车门切除一旦运营中有车门开关故障时，驾驶员可以通过用方孔钥匙将故障车门切除(切除开关有方向性，车外切除应是逆时针，车内切除应是顺时针，否则会造成切除机构损坏)。

(6)主隔离开关在每扇门的驱机构上安装有一个主隔离开关。

(7)紧急解锁

1)在速度低于1.8km/h或3km/h时操作紧急解锁装置将导致：第六节车门①传给门控单元的信号将使门控单元切断其所有的门控功能；

②通过弓形钢缆手动解锁丝杠的制动装置，使车门处于解锁位；

③触发门驱动件上制动装置处的限位开关；

④将中断车门关闭和锁定环路；

⑤门控单元发出信号；

⑥门可以通过手动在开门和关门方向上移动。

2)当速度大于1.8km/h时操作紧急解锁装置将导致：第六节车门①产生一个持续1s8A的脉冲发给电动机(完全关门)，在这个短暂的脉冲之后，将会给电动机施加连续的大约为电动机正常工作电流的50%(1.5A)电流以使车门保持在关闭位。而且这个连续电流施加的时间不限；

②“紧急解锁”限位开关上的常闭触点断开，这时“门关闭和锁定回路”中断；

③如果乘客企图打开门，“门关闭并锁定”限位开关将监控到车门正在被打开，这将引起：

3)当速度大于5km/h时操作紧急解锁装置还将导致列车产生紧急制动。四、与其他系统的接口说明

第六节车门【实践操作】

1.操作练习

1)根据本章所学知识，掌握车体试验的方法。

2)在课余时间，学习掌握车门的故障处理方法。

2.书面练习

1)简述车体的作用与分类。

2)简述车体基本结构的组成。

3)按车体承载特点分，车体结构形式有哪几类?各有什么特点?

4)简述车体的基本特征。第六节车门5)试述铝合金车体的结构组成和各组成部分的结构特点。

6)画图说明铝合金车体的架车位置。

7)试述不锈钢车体的结构组成和各组成部分的结构特点。

8)试述不锈钢材料使用中应注意的问题。

9)什么是车体模块化结构?有何优缺点?

10)简述车体试验的目的、要求和内容。

1.教师的评价表格第六节车门2.学员的评价表格第六节车门3.知识跟进

1)从互联网上了解世界上各国城市轨道交通车辆车体技术发展的现状如何？2)从互联网上了解北京城市轨道交通车辆早期车体使用的技术有哪些？城市轨道交通车辆构造连苏宁主编第三章转向架第三章转向架

【问题导入】

车辆走行部分在车辆运行中起着非常重要的作用，其不仅承受了车体的载荷，而且传递纵向力、垂向力和横向力。转向架是支承车体并担负车辆沿着轨道走行的支承走行装置。为了便于通过曲线，在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向架可以绕心盘或回转轴相对车体转动。由于车辆在线路上运行时通过道岔、弯道及车辆加速、减速等原因会产生各种冲击和振动，为了改善车辆的运行品质和满足运行要求，在转向架上设有弹簧减振装置和制动装置。对于动车，转向架上还装有牵引电动机和减速机构，将牵引电动机的转矩通过齿轮转动传递给轮对，转化为列车前进的牵引力，以驱动车辆运行。我们这一章就是要学习这些知识。第三章转向架【学习目标】1.能掌握三向力(纵向力、垂向力、横向力)的传递路径。

2.能掌握转向架的结构、组成及分类。

3.能画出轮箍的外形图并进行相关的标注；能理解轮对的装配、分解步骤。

4.能熟练使用测量轮对的专用工具对轮对进行测量，并根据测量数据判断处理。

5.能掌握滚动轴承的结构，能对轴箱温度过高的原因进行分析。

6.能熟练掌握各种弹簧的结构。

7.能掌握油压减振器的工作原理、结构以及调整方法。第三章转向架【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及转向架模型实训室中进行，课后可实地参观。

2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，动车、拖车转向架的仿真模型各一套，或能放视频投影的设备。

3.课时要求：课堂讲授16课时；模拟操作4课时；实际练习4课时。

第一节概述一、转向架的作用与要求1)车辆采用转向架是为了增加车辆的载重质量、长度和容积，提高列车运行速度。

2)保证在正常运行条件下，车体都能可靠地座落在转向架上。

3)转向架能支承车体，承受并传递从车体至轮对之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。

4)保证车辆安全运行，并顺利地通过曲线。

5)采用转向架的结构便于弹簧减振装置的安装。6)转向架能充分利用轮轨之间的粘着力，传递牵引力和制动力。

7)转向架是车辆的一个独立部件。

8)对地铁车辆的转向架来说还要便于安装牵引电动机及传动装置，以驱动车辆沿着钢轨运行。

二、转向架的组成

1.轮对、轴箱装置

2.弹性悬挂装置

3.构架

4.(基础)制动装置第一节概述5.转向架架承车体的装置

三、转向架结构的种类

1.按轴箱定位方式分类

(1)拉板式轴箱定位转向架用特种弹簧钢材制成的薄片形定位拉板，其一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架相连。

(2)拉杆式轴箱定位转向架拉杆的两端分别与构架轴箱销接，拉杆两端的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。第一节概述图3-1拉板式和拉杆式轴箱定位

a)拉板式轴箱定位b)拉杆式轴箱定位(3)转臂式轴箱定位转向架又称弹性铰定位，定位转臂的一端与圆筒形轴箱体固接，第一节概述另一端以橡胶弹性节点与构架上的安装座相连接。

(4)层叠式橡胶弹簧定位转向架在构架与轴箱之间装设压剪型层叠式橡胶，其垂向刚度较小，使轴箱相对构架有较大的上下方向位移，而它的纵、横向有适宜的刚度，以实现良好的弹性定位。第一节概述图3-2转臂式轴箱定位和层叠式橡胶弹簧定位

a)转臂式轴箱定位b)层叠式橡胶弹簧定位第一节概述(1)一系弹簧悬挂在车体与轮对之间，只设有一系弹簧减振装置，如图3-3a所示。图3-3弹簧悬挂装置

a)一系弹簧悬挂b)二系弹簧悬挂(2)二系弹簧悬挂在车体与轮对之间设有二系弹簧减振装置，即在车体与构架间设弹簧减振装置，在构架与轮对间设轴箱弹簧减振装置，两者相互串联，使车体的振动经历两次弹簧减振的衰减，如图3-3b所示。2.按弹簧系统分类第一节概述3.按车体与转向架之间载荷传递方式分类

(1)心盘集中承载车体的全部质量通过前后两个上心盘分别传递给前后转向架的两个下心盘，如图3-4a所示。

(2)非心盘承载(3)心盘部分承载车体上部质量按一定比例分配，分别传递给心盘和旁承，使它们共同承载，如图3-4c所示。

图3-4车体载荷承载方式

a)心盘集中承载b)非心盘承载c)心盘部分承载第一节概述第二节构架一、构架的作用与要求

1)部分尺寸精度要求较高，使一些部件安装具有较高的定位精度，如轮对定位，使转向架具有较好的运行性能。

2)便于各部件及附加装置的安装，包括轮对安装、传动齿轮装置的悬挂、牵引电动机的安装、制动系统的安装。3)结构经过设计，具有足够高的强度，承受并传递牵引力、制动力、车体质量以及各种冲击、振动，保证列车运行安全。图3-5广州地铁1号线车辆转向架的构架的组成

1—侧梁2—空气簧座3—横梁4—轴箱吊框5—电动机安装座6—齿轮箱吊座二、构架的分类

三、构架的组成第二节构架第三节轮对轴箱装置一、轮对图3-6轮对和整体辗钢轮

1—轮辋2—踏面3—辐板4—轮毂5—轮缘6—工艺孔7—轮毂孔8—车轴

-—轮位差1.车轴图3-7动轴承车轴结构

1—轴颈2—防尘板座3—轮座4—轴身

5—轴端螺栓孔6—制动盘安装座

—车轴长度—两轴颈中点间距离—防尘座

外侧距—防尘座宽度—轮座宽度第三节轮对轴箱装置1)轴颈1是安装滚动轴承和承载的部位。

2)防尘板座2为车轴与防尘板配合部位，其直径比轴颈直径大，比轮座直径小。

3)轮座3是车轴和车轮配合的部位，是车轴受力最大的部位。

4)轴身4是两轮座的连接部分，为增加其强度和减少应力集中，车轴轴身呈圆柱形。

5)轴端螺栓孔5是滚动轴承车轴安装轴端压板的地方，轴端压板的作用是防止滚动轴承内圈从轴颈两端窜出。

6)制动盘安装座6供压装制动盘用。第三节轮对轴箱装置2.车轮

(1)便于通过曲线车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用，轮对偏向外轨，于是在外轨上滚动的车轮与钢轨接触的部分直径较大，而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直径较小。

(2)可自动调中车轮踏面一般做成一定的斜度，称为锥形踏面，如图3-8a所示。第三节轮对轴箱装置图3-8车轮踏面

a)锥形踏面b)磨耗形踏面(3)能顺利通过道岔线路上的道岔对车辆运行的平稳性和安全性影响极大，第三节轮对轴箱装置因此踏面的几何形状也应适应通过道岔的需要。

(4)使踏面磨耗比较均匀由于车轮踏面具有一定斜度，当车轮在轨道上运行时，回转圆直径也在不停地变化，致使车轮在钢轨上的接触点也不停地变换位置，结果使踏面磨耗比较均匀。

(5)防止车轮脱轨当车轮通过曲线时，常使轮缘紧靠外侧钢轨，如图3-9所示。第三节轮对轴箱装置图3-9轮对通过曲线

1—尖轨2—基本轨二、轮对的组装

1.轮对组装的一般要求

2.轮对组装第三节轮对轴箱装置图3-10车轴轮座被压入轮毂

孔时的受力情况第三节轮对轴箱装置图3-11轮心尺寸第三节轮对轴箱装置图3-13合格曲线(陡吨≤10t)图3-12良好曲线3.轮对检验第三节轮对轴箱装置图3-15合格曲线(末段平直线/≤15%)图3-14合格曲线第三节轮对轴箱装置图3-17合格曲线［末段平直线与降吨

(+)/≤15%，/≤5%］图3-16合格曲线第三节轮对轴箱装置图3-19合格曲线(最小吨位≥)图3-18合格曲线第三节轮对轴箱装置图3-21轴箱轴承

a)圆锥滚动形轴承b)圆柱滚动轴承

1、12—外圈2—滚子3、14—内圈4—保持架5—中隔圈6—密封圈7、10—密封

8—车轴9—防尘挡圈11—滚柱13—轴箱15—内圈压板16—轴箱盖三、滚动轴承轴箱装置第三节轮对轴箱装置图3-22橡胶油封密封式轴箱装置

1—车轴2—防尘挡圈3—油封4一后盖5—42726T

(NP3226X1)轴承6—152726T(NJP3226X1)轴承

7—压板8—防松片9—螺栓10—前盖11—轴箱体第三节轮对轴箱装置1.圆柱滚动轴承轴箱装置

(1)橡胶油封密封式轴箱装置橡胶油封密封式轴箱装置由轴箱体、轴箱后盖、防尘挡圈、橡胶油封、轴箱前盖、压板等组成，如图3-22所示。

1)轴箱体。

2)轴箱后盖。

3)防尘挡圈。

4)橡胶油封。第三节轮对轴箱装置图3-23轴箱体

1—轴箱筒2—轴箱耳3—弹簧托盘第三节轮对轴箱装置图3-25防尘挡圈第三节轮对轴箱装置图3-24轴箱后盖第三章转向架5)轴箱前盖。

6)压板。图3-27轴箱前盖

1—螺栓孔2—密封圈槽3—凸起缘图3-28压板(2)金属迷宫密封式轴箱装置金属迷宫密封式轴箱不带轴箱后盖，在轴箱体后端设有迷宫槽，迷宫槽的底部设有排水孔。第三节轮对轴箱装置图3-29R(R)型车轴传动带轮

1—轴端V带轮2—轴箱前盖3—推卸套

4—顶套5—轴端压盖6—毡封7—防松片

8—螺栓9、10—O形密封圈第三节轮对轴箱装置图3-30金属迷宫密封式轴箱装置1)轴箱体。图3-31轴箱体

1—迷宫2—台阶3—轴温报警器安装孔第三节轮对轴箱装置图3-32转臂式轴箱2)防尘挡圈。

3)安装发电机传动带轮车轴轴箱前盖装置。

第三节轮对轴箱装置图3-33防尘挡圈图3-34

第三节轮对轴箱装置图3-35前盖

1—密封圈槽2—螺栓孔3—迷宫槽①前盖。与一般前盖基本相同，中间为一透孔，设有迷宫槽，与顶套迷宫槽配合起密封作用，如图3-35所示。第三节轮对轴箱装置②顶套。顶套外圆设有迷宫槽，与前盖迷宫槽配合。内圆端面支承外侧轴承内圈。外端面上设有密封圈槽，以安装密封圈，与传动带轮配合起密封作用，如图3-36所示。第三节轮对轴箱装置图3-36

顶套

2.无轴箱圆锥滚子轴承装置

(1)外圈轴承的外圈是一个内筒面带有2个圆锥滚道的套筒，两端设有牙口和油沟，用以嵌入密封罩凸台，保持密封罩不至于发生脱落并防止润滑油脂外泄。

(2)滚子滚子为GCr15轴承钢制造的圆锥体结构，经过完全淬火热处理，硬度为60~64HRC。

(3)保持架保持架由10号低碳钢冲压而成，它将滚子和内圈组合在一起，其表面也进行了磷化处理。第三节轮对轴箱装置图3-37无轴箱圆锥滚子轴承装置

1—防松片2—密封座3—油封4—密封罩

5—外圈6—内圈7—滚子8—保持架9—中隔圈

10—承载鞍11—后挡12—通气螺栓13—螺栓

14—前盖第三节轮对轴箱装置(4)中隔圈中隔圈由45号钢制造，其表面经磷化处理，放置在两内圈之间，除起隔离作用以外，还可通过选择不同宽度的中隔圈，来调整轴承的轴向游隙。第三节轮对轴箱装置图3-38橡胶油封

1—骨架2—弹簧

3—主唇口4—副唇口第三节轮对轴箱装置(5)密封装置圆锥轴承的密封装置由密封罩、油封、密封座组成，轴承前后端各装一套。

(6)后挡后挡如图3-39所示。

(7)前盖前盖如图3-40所示，是用30号或Q235钢经模锻加工而成，表面经磷化处理。第三节轮对轴箱装置图3-39后挡

1—凸起缘2—防尘板座槽3—密封座槽第三节轮对轴箱装置(8)防松片防松片由厚1.5m单钢板压制而成，如图3-41所示。

(9)承载鞍承载鞍由铸钢制成，如图3-42所示。第三节轮对轴箱装置图3-42

第三节轮对轴箱装置图3-41防松片

1—螺栓孔2—止耳第四节弹簧减振装置一、弹簧结构及特性

1.弹簧特性及串、并联图3-43弹簧的挠力图

a)线性关系b)曲线关系2.弹簧的分类

(1)扭杆弹簧和环弹簧

1)扭杆弹簧。

2)环弹簧。图3-44扭杆弹簧和环弹簧

a)扭杆弹簧b)环弹簧第四节弹簧减振装置(2)橡胶弹性元件橡胶元件的力学性能不同于一般的金属元件，橡胶的弹性模量比金属小得多，可以获得较大的弹性变形，容易实现预想的非线性特性。

(3)空气簧

1)空气簧优缺点。

①空气簧的刚度可选择较低的值，从而降低车辆的自振频率。第四节弹簧减振装置②空气簧具有非线性特性，可以根据车辆动力学性能的需要设计成具有比较理想的弹性特性曲线。在平衡位置振动幅度较小时(正常运行时的振幅)，刚度较低，若位移过大，刚度显著增加，以限制车体的振幅。

③空气簧的刚度随载荷而改变，从而保持空、重车不同载荷时车体的自振频率几乎相等。使空、重车不同状态的运行平稳性几乎相同。第四节弹簧减振装置④空气簧用高度调整阀控制时，可使车体在不同静载荷下，保持车辆地板面距轨平面的高度不变。这一性能应用在地铁和轻轨上则可保持车辆的地板面与站台面的高差始终不变。

⑤同一空气簧可以同时承受三维方向的载荷。这可简化转向架结构及减轻自重。第四节弹簧减振装置图3-45双曲囊式空气簧的结构

1—上盖板2—气嘴3—紧定螺钉4—钢丝圈

5—法兰盘6—橡胶囊7—中腰环钢丝圈8—下盖板第四节弹簧减振装置⑥若在空气簧本体与附加空气室之间设有适宜的节流孔，则可代替垂向油压减振器。

⑦空气簧具有良好的吸收高频振动和隔音性能。

2)空气簧的分类及组成。

①囊式空气簧。囊式空气簧可分为单曲、双曲和多曲等形式。双曲囊式空气簧的结构如图3-45所示，这类空气簧使用寿命长，制造工艺比较简单。但刚度大，振动频率高，所以铁道车辆上已不采用。第四节弹簧减振装置②膜式空气簧。目前应用较多的为膜式空气簧，它有两种结构形式，即约束膜式空气簧(见图3-46a)和自由膜式空气簧(见图3-46b)。第四节弹簧减振装置图3-46约束膜式和自由膜式空气簧

a)约束膜式空气簧b)自由膜式空气簧第四节弹簧减振装置图3-47约束膜式空气簧的结构

1—外筒2—内筒3—橡胶囊第四节弹簧减振装置二、空气簧装置系统的组成

1.高度调整阀的作用与组成图3-49空气簧装置的整个系统

1—列车制动主风管2—T形支管3—截断塞门4—滤尘

止回阀5—储风缸6—连接软管7—高度调整阀

8—空气簧本体9—差压阀10—附加空气室第四节弹簧减振装置2.高度调整阀的工作原理

3.高度调整阀的主要特性及参数

(1)截止频率为保证在直线运行时，车辆在正常振动过程中，空气簧不发生充、排气作用，要求高度调整阀工作的频率必须低于车辆的垂直低主振频率，此频率称为截止频率。

(2)无感区为避免车辆载荷发生微小变化而高度调整阀就发生充、排气作用，以及为安装高度调整阀必然存在的高度差确定所允许的适宜值，需要该阀有无感区，在无感区高度变化的范围内，高度调整阀不发生充、排气作用。第四节弹簧减振装置(3)延迟时间高度调整阀设有延时机构，目的是使高度调整阀具有“截止频率”和“无感区”的性能。

(4)充、排气时间设有该参数值是为保证转向架左右高度调整阀充气快慢尽可能一致，以减小空气簧承载的不均衡性，并保证在规定的时间内，空气簧的充、排气量的多少符合所规定的要求。

(5)供风风压要求列车供风的风压符合高度调整阀正常工作所需的数值，铁道车辆列车管风压一般为0.6MPa。

(6)检修期为保证高度调整阀的正常工作，减少维修量，延长使用寿命，保证质量，要规定无检修期。第四节弹簧减振装置4.LV—3型高度调整阀的结构第四节弹簧减振装置WP21.eps第四节弹簧减振装置5.LV—3型高度调整阀的作用原理图3-52高度调整阀进气图第四节弹簧减振装置图3-53高度调整阀排气图第四节弹簧减振装置6.高度调整阀的使用注意事项

1)运输、搬运必须小心谨慎。

2)连杆在停止回转时，禁止施加过度外力。

3)在阀体装配时，用两个M10的螺栓紧固，并检查螺栓是否妨碍连杆的动作。

4)安装时，认真清扫管道部分，消除管道内部的尘屑。

5)管道方向的正确安装。

6)安装管道时，阀体上的进、排气阀体不能转动。

7)连杆套筒应尽量垂直安装。第四节弹簧减振装置8)螺母、盖之类及其他元件无特殊必要，不得随便变动改制。

三、减振元件

1.减振元件的作用及分类2.油压减振器的结构及工作原理第四节弹簧减振装置图3-54油压减振器第四节弹簧减振装置图3-55油压减振器的工作原理图3-56SF型油压减振器的组成

1—压板2—橡胶垫3—套4—防尘罩5、8—密封圈6—螺盖7—密封盖9—密封托垫10—密封弹簧11—缸端盖12—活塞杆13—缸体14—储油筒15—芯阀16—芯阀弹簧17—阀座18—涨圈19—阀套

20—进油阀体21—锁环22—阀瓣23—防锈帽24、25—螺母3.垂向油压减振器(1)活塞部分活塞部分是产生阻力的主要部分。第四节弹簧减振装置3.垂向油压减振器图3-57活塞部分

1~25同图3-5626—活塞

27、29—调整垫28—节流孔(2)进油阀部分进油阀部分装在油缸的下端，是补充和排出油液的一个通道。

(3)缸端密封部分油缸端部有专门的密封结构，一方面使活塞上下运动时起导向作用，使活塞中心和油缸中心线路始终保持一致；另一方面，防止油液流出和灰尘流入减振器内，影响减振器正常工作。第四节弹簧减振装置图3-58进油阀部分

20—进油阀体21—锁环22—阀瓣(4)上下联结部分它是油压减振器上下两端与转向架的第四节弹簧减振装置摇枕和弹簧托板上的安装座相联结的部分。

(5)油压减振器的油液由于我国南北气温相差很大，东北地区冬季严寒而南方地区夏季炎热，温度变化范围为-40～+40℃。

(6)油压减振器的阻尼特性计算

1)在芯阀顶面加垫，使芯阀下移，而阀套不动，因而使初始节流孔加大，使阻力适当减小。

2)在阀座的端面加垫，使阀座及套阀下移，芯阀弹簧伸长，从而使初始节流孔开度减小，因而阻力适当增大。第四节弹簧减振装置3)在弹簧上加垫，初始节流孔开度不变，即芯阀和套阀的相对位置不变，故阻力不变。第四节弹簧减振装置第五节牵引连接装置1)能够传递纵向力、驱动力和制动力，同时允许二系弹簧在垂向和横向柔软地动作。

2)纵向具有适当的弹性，以缓和由于转向架点头、车轮不平衡重量等引起的纵向振动。

3)结构上应便于车体与转向架的分离和连接。

4)由于取消了摇枕，需安装横向油压减振器、横向缓冲橡胶、空气簧异常上升止挡等，这些部件的安装和拆卸不能增加车体与转向架分离作业的工时。

一、中央牵引装置第五节牵引连接装置图3-60中央牵引装置

1—中心销2—牵引梁3—防尘罩4—衬套5—中心销套6—横向油压减振器

7—空气簧异常上升止挡8—安装板9—牵引叠层橡胶10—横向缓冲橡胶第五节牵引连接装置图3-61牵引连接装置

1—中心销2—牵引杆3—减振器4—牵引座5—轴6—起吊保护螺栓7—中心销导架

8—中心架9—定位螺母10—复合橡胶衬套二、横向油压减振器和横向缓冲橡胶止挡第五节牵引连接装置图3-62横向油压减振器的阻尼曲线第六节传动装置图3-64爪形轴承传动装置

1—牵引电动机2—电动机弹性悬挂3—驱动小齿轮4—车轴上大齿轮

5—减速齿轮箱6—爪形轴承7—制动盘一、爪形轴承的传动装置第六节传动装置图3-65横向牵引电动机空心轴式传动装置

1—牵引电动机2—小齿轮3—驱动轴4—大齿轮5—空心轴

6—联轴器7—减速齿轮箱8—制动盘二、横向牵引电动机空心轴式传动装置第六节传动装置图3-66横向牵引电动机空心轴式驱动结构装配图第六节传动装置图3-67两轴一纵向驱动、骑马式传动装置

1—牵引电动机2—联轴器3—驱动锥齿轮4—空心轴5—橡胶联轴器

6—轮轴7—减速箱8—制动盘三、两轴一纵向驱动、骑马式传动装置第六节传动装置图3-68全弹性结构的两轴一纵向传动装置

1—牵引电动机2、5—联轴器3—驱动锥齿轮4—万向接头空心轴

6—轮轴7—减速箱8—制动盘四、全弹性结构的两轴一纵向传动装置第六节传动装置图3-69对角配置的单独轴一纵向传动装置

1—牵引电动机2—连杆轴3—驱动锥齿轮

4—轮轴5—减速箱6—制动盘五、牵引电机对角配置的单独轴一纵向传动装置第六节传动装置六、牵引电动机置于车体上的传动装置图3-70牵引电动机置于车体上的传动装置

1—牵引电动机2—齿轮传动装置3—轮轴4—连杆轴

5—传动支撑6—制动盘7—制动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架一、DK型地铁电动客车转向架图3-71北京地铁DK3型转向架

1—轴箱弹簧2—构架3—摇枕弹簧4—纵向拉杆

5—基础制动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架1.轮对轴箱弹簧装置图3-72北京地铁DK3型转向架轮对轴箱弹簧装置

1—轴箱体2—滚道座3—钢球4—弹簧前盖5—轴箱弹簧6—螺栓7—弹簧定位座

8—橡胶缓冲垫9—螺母10—外套11—硫化橡胶12—内套13—心轴第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-73转向架构架

1—轴箱弹簧座2—构架3—节点座4—齿轮箱吊座

5—牵引拉杆座6—制动吊座7—受流器座2.转向架构架第七节地铁及轻轨车辆转向架3.摇枕弹簧装置图3-74摇枕弹簧装置

1—摇枕配管2—下心盘3—摇枕4—下旁承摩擦板5—密封环6—橡胶垫

7—空气弹簧8—牵引拉杆9—高度控制装置10—电磁阀及单向阀组成第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-75空气簧

1—上盖2—下盖3—碗形橡胶垫4—橡胶囊第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-76基础制动装置

1—固定拉杆2—下推杆3—安全吊4、5—移动杠杆6—水平杠杆

7—闸瓦及吊8—闸缸9—水平杠杆10—固定杠杆4.基础制动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-77驱动装置

1—齿式联轴器2—主动齿轮3—被动齿轮5.驱动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-78齿轮减速箱

1—被动齿轮2—7244轴承3—集电环4—上箱体5—定位销

6—下箱体7—关节轴承8—销轴9—主动齿轮10—7215轴承第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-79动车转向架

1—转向架构架2—一系悬挂装置3—二系悬挂装置4—牵引装置5—轮对6—齿轮减速箱

7—齿式联轴器8—牵引电动机9—基础制动装置10—ATP安装梁二、天津滨海快速轨道交通车辆转向架第七节地铁及轻轨车辆转向架1.构架

1)横梁用无缝钢管制成。

2)侧梁作空气簧附加气室。

3)侧梁和无缝钢管焊接处用环形加强板。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-80动车转向架构架第七节地铁及轻轨车辆转向架2.二系悬挂装置和牵引装置

(1)二系悬挂装置如图3-81所示，二系悬挂装置主要包括空气簧、高度调整阀、水平杠杆、调整杆、压差阀、抗侧滚扭杆等。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-81二系悬挂装置第七节地铁及轻轨车辆转向架1)空气簧。

2)高度调整阀。

3)压差阀。

4)抗侧滚扭杆，如图3-82、图3-83所示。图3-82抗侧滚扭杆装置示意图第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-83抗侧滚扭杆组成第七节地铁及轻轨车辆转向架(2)牵引装置牵引装置包括：横向止挡、中心销、复合弹簧、牵引梁、牵引拉杆、横向减振器等。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-84横向止挡的特性曲线第七节地铁及轻轨车辆转向架1)横向止挡。

2)牵引梁。

3)牵引拉杆。

4)横向减振器。

5)整车起吊功能。

6)车轮踏面磨耗时车体高度的调整。

3.一系悬挂装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-85一系悬挂装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-86轴箱组成

a)防滑b)ATPc)普通d)接地4.轴箱和轴承第七节地铁及轻轨车辆转向架5.轮对

6.基础制动装置

7.ATP安装梁图3-87ATP安装梁8.驱动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-88驱动装置三、上海、广州地铁1号线电动客车转向架第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-89上海地铁动车转向架

1—构架2—轴箱装置3—轮对4—叠层橡胶弹簧5—空气簧和弹性元件6—垂向油压减振器

7—横向液压减振器8—抗侧滚扭杆9—横向橡胶缓冲挡10—中心销11—Z形拉杆12—牵引电动机

13—齿轮减速箱14—基础制动装置15—速度传感器16—接地装置第七节地铁及轻轨车辆转向架1.轮对轴箱装置

2.弹簧减振装置

3.构架第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-90构架

1、2—侧梁3—横梁4—导框5—轴箱拉杆座6—轴箱圆弹簧安装座7—起吊座

8—空气簧安装座9—牵引电动机安装座10—轴箱橡胶减振器案装座11—齿轮箱吊座第七节地铁及轻轨车辆转向架4.牵引装置图3-91牵引装置

1—中心销2—中心销座3—复合弹簧4—牵引梁5—螺母

6—牵引拉杆7—横向橡胶止挡第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-92基础制动装置(PC7YF型踏面单元制动器)

1—制动缸2—制动活塞3—闸瓦托4—缓解活塞5—缓解风缸

6—活塞7—弹簧8—螺纹套筒9—缓解拉环

10—活塞杆11、13—制动杠杆12—活塞

14—闸瓦间隙调节15—闸瓦托吊5.基础制动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架6.传动装置

7.轮缘润滑装置

四、南京地铁转向架表格第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-93动力转向架(PB)第七节地铁及轻轨车辆转向架表3-1转向架主要技术参数第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-94先行拖车转向架(TBEX)第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-95中间拖车转向架(TBIN)第七节地铁及轻轨车辆转向架1.构架图3-96动力转向架构架

1—空气簧接口2—管道支架3—电动机连接件4—横向缓冲器托架5—制动装置连接件

6—横向构件7—扭接连杆托架8—侧构架第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-97拖车转向架构架

1—空气簧接口2—管道支架3—横向缓冲器托架4—制动装置连接件

5—扭接连杆托架6—侧构架第七节地铁及轻轨车辆转向架2.轮对和轴箱

(1)轮对轮对是车辆走行部分中最重要的部分之一，它由车轮和车轴组成。

1)车轮。

2)车轴。

(2)轴箱装配在轴颈上的部件是迷宫式轴箱，采用的是滑脂润滑的滚柱轴承，它不需要加满轴承滑脂。

3.驱动装置第七节地铁及轻轨车辆转向架(1)电动机每个动力转向架都配备有两个Alstom4LCA2138型牵引电动机，这两个电动机横向安装在转向架构架横向构件上。

(2)联轴器动力通过EscoFTRN70挠性联轴器从电动机传输给齿轮箱。

(3)齿轮箱齿轮箱(图3-98中3)是WatteeuwSHA910两级减速齿轮箱，一个输入轴装有一级小齿轮(27齿)，一个中间轴装有一级齿轮(78齿)、二级小齿轮(27齿)，输出轴装有一、二级齿轮(65齿)。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-98驱动装置

1—连接构架2—安全锁3—Watteeuw齿轮箱4—连接构架5—扭接连杆6—安全凸缘(安装在构架)

7—Esco联轴器8—电动机速度传感器9—牵引电动机第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-99一系悬挂

1—同轴螺旋弹簧2—弹性衬套3—转臂4—支撑板5—一系缓冲器6—止动销4.减振装置

(1)一系悬挂一系悬挂如图3-99所示。第七节地铁及轻轨车辆转向架(2)二系悬挂二系悬挂的主要功能是使乘客感到舒适。图3-100二系悬挂

1—车身接口2—空气簧3—二系垂直缓冲器4—纵向缓冲器

5—抗侧滚扭杆6—抗侧滚扭杆力臂7—抗侧滚扭杆轴承第七节地铁及轻轨车辆转向架1)两个空气簧，它们位于转向架与车身之间，用于支承列车的重量。

2)两个对角的垂直减振器，它们安装在转向架构架与车身之间，对车体上的垂向运动起阻尼作用

3)横向减振器，安装在转向架构架与中心销之间，横向减振器和两个弹性止挡用于缓冲及控制车体的横向运动。

4)抗侧滚扭杆，安装在转向架下面。

5.中央牵引装置第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-101中央牵引装置

1—横向限制器2—预加应力的弹性块3—平衡器4—中心销第七节地铁及轻轨车辆转向架6.基础制动装置图3-102基础制动装置

1—刚性管道2、5—工作/停车制动器装置3、7—工作制动器装置4—双制动闸瓦

6—车身空气接头8—双向排风阀第七节地铁及轻轨车辆转向架7.其他辅助装置

(1)WSP系统所有转向架车轴的一端都配备了WSP(车轮防滑传感器)系统，该系统防止制动期间车轮打滑。

(2)接地回线装置车轴的另一端配备接地回线装置(除去各个拖车转向架车轴中配备车速表的车轴)。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-103动车转向架

1、3—双电刷接地回线装置2、4—WSP探头第七节地铁及轻轨车辆转向架(3)车速表(见图3-104)各个拖车转向架车轴中都有一个车轴配备车速表。

(4)PTI天线(见图3-104)PTI天线安装在各个先行拖车转向架(TBEX)的横向构件外侧，它为列车外侧控制和监视系统提供车站停车的列车位置信息。

(5)ATC天线(见图3-104)先行拖车转向架(TBEX)的外侧端有ATC天线。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-104拖车转向架

1—车速表2、6—WSP探头3—PTI天线(仅TBEX)

4—ATC天线(仅TBEX)5—双电刷接地回线装置第七节地铁及轻轨车辆转向架(6)车轮轮缘润滑器WSP(见图3-105)车轮轮缘润滑器WSP是在车轮上涂一层薄薄的润滑材料，然后该材料沉积到轨道上可以减少车轮的磨损。第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-105车轮轮缘润滑器WSP

1—杆夹2—杆夹托架第七节地铁及轻轨车辆转向架图3-106法国RX656带橡胶轮的地铁转向架五、法国巴黎地铁带橡胶轮的转向架第七节地铁及轻轨车辆转向架1)当车辆在直线段运行时，由于橡胶轮直径大于钢轮，橡胶轮在专用工字形滚道上运行，承受车体的各种载荷。

2)当车辆进入曲线区段时，这时橡胶轮专用滚道的水平面逐渐下降，橡胶轮与滚道逐渐脱离接触，而钢轮与钢轨逐渐接触，并依靠轮缘与钢轨接触导向。

3)转向架采用转盘摇枕梁，螺旋弹簧支承，垂直油压减振器减振。

第七节地铁及轻轨车辆转向架【实践操作】1.操作练习

1)根据本章所学的知识，进行轮对的测量、结果分析及处理。2)在课余时间，学习各种工具、量具的正确使用方法。

2.书面练习

1)城轨车辆转向架的作用有哪些?

2)城轨车辆转向架是如何分类的?其结构如何?

3)阐述三向力的传递路径。

4)构架的作用有哪些?如何分类?其结构如何?

5)什么是踏面?使用磨耗形踏面有何好处?锥形踏面的优点有哪些？

6)画出轮箍的外形图并标注相关的结构尺寸。

7)轮对的常见故障有哪些？并分析原因。第七节地铁及轻轨车辆转向架8)轴承的基本结构是怎样的?纵、横向力传递顺序又是怎样的?

9)轴承保养应注意哪些问题?

10)分析轴温过高的原因。

11)为什么要进行轴箱定位?如何进行轴箱定位？

12)简述车辆悬挂装置的作用及分类。

13)车辆结构中有哪些种类的弹簧?作何用途?

14)简述空气簧悬挂系统的组成、作用原理。

15)举例说明油压减振器的结构及工作原理。

16)中央牵引连接装置的作用是什么?有哪几种方式?第七节地铁及轻轨车辆转向架17)动力转向架有哪几种驱动形式?举例说明其驱动过程。

18)试简述一种地铁、轻轨车辆转向架的结构和性能。

1.教师的评价表格2.学员的评价第七节地铁及轻轨车辆转向架表格3.知识跟进

1)了解各种新型城市轨道交通车辆的转向架的结构以及目前转向架上采用的新技术等。2)了解目前动车组、城际列车、高铁车辆的走行部的结构。城市轨道交通车辆构造连苏宁主编第四章车辆连接装置【问题导入】

车辆连接装置主要包括：车钩缓冲装置和贯通道装置，通过它们使列车中车辆相互连接,实现相邻车辆之间的纵向力传递和通道的连接。

密接式车钩集牵引、缓冲和连挂于一体，通过车辆彼此相向缓慢走行相互碰撞，使钩头的连接器动作，实现两车辆的机械、电气线路和空气管路的自动连接。第四章车辆连接装置【学习目标】1.能掌握各种密接式车钩的结构和动作原理。

2.能掌握不同的缓冲器的缓冲原理。

3.能复述纵向力的传递路径。

4.能掌握连接装置的附属装置的连接。

【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及密接式车钩、缓冲器模型实训室中进行，课后可实地参观。

2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，车钩及缓冲器的仿真模型多套，或能放视频投影的设备及课件、视频介绍一套。

3.课时要求：课堂讲授6课时；模拟操作4课时。第一节车钩缓冲装置概述

一、车钩缓冲装置的作用

二、车钩连挂装置的分类图4-1非刚性车钩与刚性车钩

a)非刚性车钩b)