城市轨道交通车辆构造教案

城市轨道交通车辆构造第二章

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①

SUS301L-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。②

SUS301L-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。③

SUS301L-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。④

SUS301L-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⑤

SUS301L-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3b图2-7

车

顶

模

块

5-1—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1A2A3A4A5A

1A

2A

3A

4A

5B4B

3B2B1B5B4B

3B2B

IB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RS485

CAR6A

RS485

CAR

5B

RS485

CAR4C

图

CAR3C

RS485图

图

卤卤卤内内过内内内图第六节

车

门IB2B3B4B5BIB2B3B4B5B1B2B3B4B5B

5A

4A3A2A1A5A4A3A2A

1A5A4A3A2A1ACAR

2BRS485CAR

1

ARS485CABCABnws开门时间/s3,0t(可调整)关门时间/s3.0温度范围/℃-25～70供电电压/VDV

110平均电流消耗/A1最大电流消耗/A4门框宽/m1.690门框高/m2.155水平净开度(宽度)/m1.4垂直净开度(高度)/m1.95高度/m1.933宽度/m0.654门密封性/m0.14重量/kg32第六节

车表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

门高度/m1.900宾度/m0.613门密封性/m0.035重量/kg30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.逃生门高度/m1.800宽度/m0.662硫散样高/m0.215疏散梯宽/m0.600三、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

|」表2-7

逃生门技术参数图2-11

客室门的组成第六节

车

门端子排第六节

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a)

b)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“零速”列车线“开门”列车线“关门”列车线车

门

状

态000关闭001关团011关团010关闭100关闭第六节

车

门第六节

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.教师的评价表格评

价

项

目

教师的评价序

号

题日

好较好

一般

较差1

对本章的教学过程控制2

在本章教学过程中，学员参与情况3