企業(yè)培訓_地鐵車輛系統(tǒng)介紹

1 地鐵車輛系統(tǒng)介紹 2 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 一 城市軌道交通對車輛的要求城市軌道交通車輛是城市軌道交通的乘客運載工具 也是城市軌道交通的最重要的設備 在城市軌道交通中車輛的技術含量較高 車輛的數(shù)量 品種 質(zhì)量和技術水平直接影響城市軌道交通發(fā)展和運營 因此 要求車輛具有相當?shù)南冗M性 可靠性和實用性 1 安全 列車采用安全自動控制系統(tǒng)來操作 嚴格保證列車行車間隔 車輛蓄電池可以提供45分鐘的應急照明和通風 具有緊急對講裝置 客室監(jiān)視錄像 車門緊急解鎖裝置 乘客廣播系統(tǒng) 煙霧報警裝置和緊急疏散門等裝置 確保乘客安全 車輛及其設備禁止使用易燃材料 應采用高阻燃性 低發(fā)煙濃度 低毒性的環(huán)保材料 2 快速 列車運行最高時速達80公里 加速快 制動距離短 并且具有高的實用性 適應線路條件 車輛上采用了大量的高新技術 如車體結(jié)構(gòu) 材料的輕量化 3 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 3 準時 列車具有高的可靠性和可維護性 故障率低 便于維修 4 舒適 列車運行平穩(wěn) 車內(nèi)服務設施齊全 照明 廣播 車載電視 乘客扶手 殘疾人車位等 外觀美觀 低噪音 容量大 保證乘客在旅途中舒適 愉快 5 便利 列車具有足夠的客室門 客室門的開度和高度要便于各種乘客方便地上下列車 6 環(huán)保 節(jié)能 車輛的設計應遵循減少能耗 減少發(fā)熱設備的原則 以降低隧道內(nèi)溫度升高 為此要盡量減輕自重 選擇效率高的傳動系統(tǒng) 4 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 二 城市軌道交通車輛分類1 按牽引動力配置分城市軌道交通車輛均為電動車組 按牽引動力配置分為 動車和拖車 動車自身具有動力裝置 裝有牽引電機 具有牽引與載客雙重功能 動車又可分為帶有受電弓的動車和不帶受電弓的動車 2 按驅(qū)動方式分城市軌道交通車輛按驅(qū)動方式分為旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動和直線電動機驅(qū)動 5 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 3 按車輛規(guī)格分城市軌道交通車輛按車輛規(guī)格分為A型車 B型車和C型車 A型車為高運量地鐵車輛的基本車型 B型車為大運量地鐵車輛 C型車為輕軌車輛的基本車型 又分為低地板車型和高地板車型 A型車軸重較大 載客人數(shù)較多 車體尺寸較大 B型車相對A型車各項指標值均較小 C型車更小 4 按車輛制作材料分城市軌道交通車輛按車輛制作材料分為不銹鋼 碳鋼 鋁合金 碳纖維等車 5 按連接方式分城市軌道交通車輛按連接方式分為貫通式或非貫通式 貫通式的全列車載客部分貫通 乘客可沿全列車走動 以有效調(diào)節(jié)各個車輛的載客擁擠度 在全列車中均勻分布 也有利于在列車發(fā)生意外事故時疏散乘客 非貫通式車輛之間無通道貫通 現(xiàn)已經(jīng)逐步淘汰 6 不繡鋼車體 鋁合金車體 7 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 三 城市軌道交通車輛組成城市軌道交通車輛不管是動車還是拖車 主要由車體 轉(zhuǎn)向架 車鉤緩沖裝置 制動裝置 受流裝置 電氣系統(tǒng) 內(nèi)部設備等部分組成 1 車體車體是容納乘客的地方 是司機駕駛的處所 又是安裝與連接其他設備和部件的基礎 車體分為有司機室和無司機室兩種 2 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架位于車體與軌道之間 用來支撐車體 牽引和引導車輛沿著軌道行駛 承受與傳遞來自車體及線路的各種載荷并緩和其沖擊作用 轉(zhuǎn)向架分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架 動力轉(zhuǎn)向架安裝在動車上 非動力轉(zhuǎn)向架安裝在拖車上 8 沈陽一號線車輛內(nèi)部 9 沈陽一號線車輛轉(zhuǎn)向架 10 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 3 車鉤緩沖裝置車輛借助于車鉤編組成列車 為了改善列車的縱向平穩(wěn)性 在車鉤的后部裝設緩沖裝置 以緩和列車的沖擊 另外還必須連接車輛之間的電氣和空氣的管路 4 制動裝置制動裝置是使車輛減速 停車 保證列車安全運行必不可少的裝置 在動車和拖車上均要設置制動裝置 才能使運行中的車輛按需要減速或在規(guī)定的距離內(nèi)停車 5 空調(diào)通風系統(tǒng)隨著城市軌道交通車輛服務質(zhì)量的提高 為改善車廂的空氣質(zhì)量必須要有通風裝置 目前均采用空調(diào)通風系統(tǒng) 6 受流裝置受流裝置從接觸導線或?qū)щ娷墝恳娏饕雱榆?接觸網(wǎng)受流采用受電弓 接觸軌受流采用軌道受流器 11 半自動車鉤及緩沖器 12 空氣彈簧 制動裝置 安全索 13 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 7 車輛電氣牽引系統(tǒng)車輛電氣系統(tǒng)指車輛上的各種電氣牽引設備及其控制電路 車輛電氣牽引系統(tǒng)有直流電氣牽引系統(tǒng)和交流電氣牽引系統(tǒng)兩種 隨著電力電子技術和微電子技術的高速發(fā)展 目前幾乎所有車輛都采用交流牽引電機和交流調(diào)頻調(diào)壓 VVVF 控制的交流電氣牽引系統(tǒng) 8 車輛內(nèi)部設備車輛內(nèi)部設備包括車電 通風 取暖 空調(diào) 座椅 拉手等服務于乘客的固定附屬裝置和蓄電池箱 主控制箱 電動空氣壓縮機組 總風缸 電源變壓器 各種電氣開關 接觸器箱等服務于車輛運行的設備裝置 9 列車控制和診斷系統(tǒng)微機控制系統(tǒng)有自我監(jiān)控和診斷功能 能對列車主要設備的運行狀態(tài)和故障自動進行信息采集 記錄和顯示 10 乘客信息系統(tǒng)城市軌道交通車輛乘客信息系統(tǒng)向乘客提供列車運行信息 安全信息和其他公共信息 在列車發(fā)生故障或事故時 向乘客提供回避危險的指揮 指導信息等 14 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 四 城市軌道交通車輛的特點 優(yōu)點 1 載客能力較強由于城市軌道交通車輛服務于城市居民的市內(nèi)交通 車內(nèi)的平面布置上有其特征 座位少 車門多且開度大 內(nèi)部設備十分簡單等 大型車輛每輛約可載客310人 2 動力性能良好為了適應城市軌道交通線路曲線半徑小 坡度大 停站多的運營條件 城市軌道交通車輛的加速能力強 制動效果好 3 安全可靠性較高城市軌道交通車輛設備先進 可靠性穩(wěn)定性強 故障率低 在突發(fā)情況下適應性強 防火 緊急出口等 4 環(huán)境條件優(yōu)越城市軌道交通車輛設計完善照明和空調(diào) 并且提供適量的座椅和眾多的扶手 15 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 五 城市軌道交通列車編組城市軌道交通車輛均采用電動車組 固定編組 輛數(shù)為4 8節(jié) 依據(jù)客流量而定 一般采用6節(jié)編組 其中包含兩輛帶司機室的拖車 A 兩輛無司機室?guī)茈姽膭榆?B 兩輛不帶受電弓的動車 C 列車排列形式為 A B C C B A 帶駕駛室的A型始終編在列車的兩端 其他車型在列車中的位置可以互換 這樣就能保證所編列車首尾兩節(jié)車均帶有司機室 6節(jié)編組也可以編成A B一C B一C A 當采用4節(jié)編組時 其排列為 A B B一A 當采用8節(jié)編組時 其排列為 A B C一B C B C A 也可以是A B一C一C B B C A 16 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 六 城市軌道交通車輛限界對于城市軌道交通車輛的橫斷面的形狀和尺寸要有一定限制 以與隧道或線路上所留出的空間相適應 防止車輛在直線或曲線上運行時與各種建筑物及設備發(fā)生接觸 車輛限界就是這個限制車輛橫斷面最大允許尺寸的輪廓圖形 車輛的一切突出部分和懸掛部分都應容納在車輛限界之內(nèi) 設備限界是位于車輛限界以外的一個輪廓 地面固定設備 包括各種電纜線 消防水管及消防栓 動力箱 信號箱及信號燈 照明燈 擴音器 通風管 架空線及其固定設備 接觸軌及其固定設備等 的任一部分均不得向內(nèi)侵入此限界 設備限界和車輛限界之間留有一定的間隙 這個間隙主要作為未計及因素的安全留量 計算車輛是指認定具有某一橫斷面輪廓尺寸及認定結(jié)構(gòu)的車輛在軌道上運行 并使用該車輛作為確定車輛限界及設備限界尺寸的依據(jù) 17 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 七 車輛的主要技術參數(shù)車輛技術參數(shù)概括地介紹車輛技術規(guī)格的某些指標 是從總體上表征車輛性能及結(jié)構(gòu)的一些參數(shù) 分為性能參數(shù)與主要尺寸兩大類 1 車輛性能參數(shù) 1 自重 指車輛本身的全部質(zhì)量 2 載重 即車輛允許的正常最大裝載質(zhì)量 3 構(gòu)造速度 指車輛設計時 按安全及結(jié)構(gòu)強度等條件所允許的車輛最高行駛速度 車輛實際運行速度不允許超過構(gòu)造速度 4 軸重 指車輛總重量與軸數(shù)之比 5 軸列數(shù) 例如4軸動車 設兩臺動力轉(zhuǎn)向架 6軸單鉸輕軌車 兩端為動力轉(zhuǎn)向架 中間為非動力鉸接轉(zhuǎn)向架 6 最大起動加速度 平均起動加速度 最大制動減速度 7 制動形式 包括摩擦制動 再生制動 電阻制動以及磁軌制動等 8 座席數(shù)及每平方米地板面積站立人數(shù) 此外 還有通過最小曲線半徑 每噸自重功率 供電電壓 最大網(wǎng)電流 牽引電機功率等 18 第一節(jié) 城市軌道交通車輛概述 2 車輛的主要尺寸車輛的主要尺寸除車輛全長及轉(zhuǎn)向架固定軸距外尚有 1 車輛最大寬度 最大高度 指車體最寬部分的尺寸和車輛頂部最高點離鋼軌水平面之間的距離 它們均需符合車輛限界的要求 2 車體長 寬 高 又有車體外部與內(nèi)部之別 3 車鉤中心線距軌面高度 簡稱車鉤高 是指車鉤鉤舌外側(cè)面的中心線至軌面的高度 4 地板面高度 受車輛本身某些結(jié)構(gòu)高度的限制 如車鉤高及轉(zhuǎn)向架下心盤面的高度 又與站臺高度的標準有關 5 車輛定距 指車輛兩相鄰轉(zhuǎn)向架中心之間的距離 19 第二節(jié) 沈陽地鐵車輛概述 二 車外噪聲水平 1 空載列車在靜止狀態(tài)和自由聲場內(nèi) 所有輔助設備同時運行 沿水平方向距離走行軌線路中心線7 5m處 在列車任意一側(cè) 列車長度范圍內(nèi)的任意測得的噪音不超過72dB A 2 列車以不超過80km h的任意恒定速度運行時 沿水平方向距離線路中心線7 5米處測量 車輛發(fā)出的噪聲不超過80dB A 十一 信號防護系統(tǒng)列車采用ATC控制系統(tǒng) 包括列車自動監(jiān)控子系統(tǒng) ATS 列車自動保護子系統(tǒng) ATP 列車自動駕駛子系統(tǒng) ATO 可以滿足遠期2分鐘行車間隔要求 20 第二節(jié) 沈陽地鐵車輛概述 十二 牽引制動系統(tǒng)采用IGBT元件 并配備先進的計算機控制的VVVF調(diào)速 三相鼠籠式異步電機驅(qū)動的牽引控制系統(tǒng) 制動系統(tǒng)采用電制動 包括再生制動和電阻制動 與空氣制動協(xié)調(diào)作用的電控制動系統(tǒng) 十三 脫軌系數(shù) 0 8十四 機械安全撞擊能量吸收 當一空載列車以 15km h的速度與另一列停放 制動 狀態(tài)的列車相撞時 車鉤緩沖裝置能有效地吸收其撞擊能量 保證車體不產(chǎn)生變形 21 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 城市軌道交通車輛的機械部分包括車體 車門 轉(zhuǎn)向架 車鉤緩沖裝置 制動裝置 空調(diào)通風系統(tǒng)等 一 車體車體是城市軌道交通車輛的主體結(jié)構(gòu) 它支撐在轉(zhuǎn)向架上 是車輛的上部結(jié)構(gòu) 構(gòu)成車輛的主體 用以載客 車體底架下部及車頂上部安裝傳動機構(gòu) 電氣設備和內(nèi)裝設施 它要承受和傳遞各種動靜載荷及振動 還要隔音 減振 隔熱 防火 在事故狀態(tài)下盡可能保證乘客的安全 1 對車體的要求 1 對重量的限制現(xiàn)代軌道車輛車體的發(fā)展趨勢是整體承載 輕量化設計 2 對防火要求嚴格特別是運行于地下隧道的車輛 一旦發(fā)生火災后果不堪設想 因此在車體的結(jié)構(gòu)及選材上必須進行防火設計和阻燃處理 采用了防火 阻燃 低煙和低毒的材料 3 對隔音和減噪有嚴格要求要最大限度地降低噪聲 減少對乘客和沿線居民的影響 22 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 對外觀造型和色彩有較高要求由于用于市內(nèi)交通 對車輛的外觀造型和色彩都要美化 以與城市景觀相協(xié)調(diào) 5 有良好的密封性和排水功能以適應全天候運行的要求 并為乘客創(chuàng)造良好的乘車環(huán)境 6 車體的外形特點一般類似矩形有的為類似鼓形 選取這樣的外形是為了使車輛獲得最大的空間截面積 從而使城市軌道交通工程取得較好的整體經(jīng)濟效益 同時也提高了車輛在隧道內(nèi)的 活塞 效應 加強隧道的自然通風能力 7 車體有防撞功能A車底架的前端設有撞擊能量耗散區(qū) 其上開有數(shù)排橢圓孔 當車輛受到迎面意外撞擊時 它能產(chǎn)生較大的塑性變形 從而吸收縱向沖擊能量 司機室前端安裝防爬器 不僅可以起到車輛相撞時車輛之間防爬的作用 且通過對防爬器內(nèi)部剪切部件的破壞實現(xiàn)能量的吸收 起到保護司機 乘客和車體的作用 23 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 車體結(jié)構(gòu)城市軌道交通車輛車體分有帶司機室車體和無司機室車體兩種 車體按結(jié)構(gòu)功能分為車體 殼體 車門 車窗 貫通道和內(nèi)裝飾 車體由底架 車頂 側(cè)墻 端墻等部件組成整體承載結(jié)構(gòu) 為封閉筒形結(jié)構(gòu) 整體承載方式 車體底架由地板梁 牽引梁 枕梁 橫梁 側(cè)梁組成 車體的左右側(cè)墻各有5對車門和4個車窗 車體兩端的端墻由彎梁 貫通道立柱和墻板組成 一般司機室采用框架結(jié)構(gòu) 外罩玻璃纖維增強塑料罩殼 用螺栓緊固在車體構(gòu)架上 司機室前端設司機嘹望窗口 司機室內(nèi)布置有駕駛臺 轉(zhuǎn)椅和設置有司機需要操作的各種電器的設備箱 司機室與載客部分隔離 后端墻設貫通門 在隧道運行的車輛前端還應設有乘客緊急安全疏散門 車體是搭載乘客的地方 采用美觀 舒適的內(nèi)部裝飾 車體內(nèi)還布置有座椅 扶手 立柱 乘客信息系統(tǒng)等各種乘客服務設施 以及車門緊急手柄 緊急對講 滅火器等安全設施 車體上還安裝了車輛電子 電器 機械等各種設備和部件 24 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 3 車體材料按使用的主要材料 車體分為碳素鋼 不銹鋼 鋁合金三大類 車體原來采用普通碳素鋼制造 由普通碳素鋼型材構(gòu)成骨架 外側(cè)包薄鋼板 構(gòu)成一個閉口的整體承載的筒形薄殼結(jié)構(gòu) 自重達10 13t 由普通碳素鋼制成的車體 自重大 在使用中腐蝕十分嚴重 增加了維修的工作量和開支 目前只應用于貨車和工程車 采用不銹鋼 牽引梁采用耐候鋼 制成的車體 車體無需做防腐處理和表面油漆 在保證強度 剛度的前提下 板厚可減小 簡化了工藝 減輕了自重 約10 20 同時也提高了使用壽命 采用鋁合金的車體 由擠壓鋁型材拼焊而成 比之鋼制車體焊縫數(shù)量和焊接工作量大大減少 焊接變形易于控制 重量大為減輕 減輕30 40 工藝更為簡單 標準 規(guī)范 可保證車體承載結(jié)構(gòu)在使用壽命期內(nèi) 30年 不需結(jié)構(gòu)性維修和加固 目前主要應用于動車組和地鐵A型車輛制造 但無論是耐候鋼車體 不銹鋼車體 鋁合金車體 車體內(nèi)表面均應噴涂2 4mm厚的防震隔音阻尼涂層 25 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 車體的輕量化車輛的輕量化不僅節(jié)約制造材料 可減輕車輛走行部分和線路的磨耗 延長使用壽命 而且在相同客流的條件下可以降低牽引動力的消耗 會帶來巨大的經(jīng)濟效益 具有重要的現(xiàn)實意義 26 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 5 貫通道貫通道的位移量與車輛在各種運行條件下通過曲線的位移量相適應 確保順利通過最不利條件的組合 豎向曲線 水平曲線 最不利線路條件及車速 能通過曲線半徑R 110m的彎道 貫通道 凈寬度為1300mm 凈高度為1900mm 貫通道結(jié)構(gòu)中 左右兩側(cè)設扶手 沒有其它突出物 確保乘客通過安全 舒適 貫通道具有下列特征 高可靠 長壽命 良好的防水性能 轉(zhuǎn)動 連接靈活自如 防壓 隔音 隔熱 良好的可互換性 27 關通道外部 28 關通道內(nèi)部 29 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 6 客室車窗車窗玻璃在車體外即可更換 不需要拆卸側(cè)墻內(nèi)墻板 客室側(cè)門窗玻璃采用雙層中空有色安全玻璃 顏色與客室側(cè)窗玻璃統(tǒng)一 窗玻璃與門扇之間通過優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)膠粘接 司機室側(cè)門窗玻璃采用雙層中空有色安全玻璃 顏色與客室側(cè)窗玻璃統(tǒng)一 司機室前窗采用層壓式高抗沖擊型電熱安全玻璃 具有過熱保護功能 符合TB T1451 2001標準 前窗擋風玻璃上設電動雨刷器 并保證具有足夠大的工作范圍 帶有清洗設施 保證司機在雨 雪天能清晰地觀察到前方情況及信號顯示 司機室前窗擋風玻璃上方有遮陽措施 30 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 三 地鐵車體內(nèi)部設置1 司機室側(cè)門在司機室的每側(cè)各設置一個手動內(nèi)藏拉門 其上部設雙層中空玻璃窗 能從車內(nèi)和車外開啟和鎖閉側(cè)門 門的凈開度 寬 560mm 高 1830mm 司機室側(cè)門鎖在司機室內(nèi) 外均能用鑰匙方便的鎖閉及打開 31 司機室側(cè)門 32 司機室門內(nèi)部 33 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 司機室后墻門 緊急疏散門及應急伸縮板司機室后墻門設于司機室間壁的中央可以通向客室 為手動折頁門 向司機室開啟 車門在關閉位置能鎖定 在完全開啟位置設有門止卡或閉門器 車門完全開啟后可以閂住 緊急疏散門緊急疏散門設在司機室前端 手動開啟 緊急疏散門的鎖閉狀態(tài)可以在司機臺上顯示 緊急疏散門采用向上翻轉(zhuǎn)式方案 向上翻轉(zhuǎn)式門由氣缸升起 氣缸的使用性能安全可靠 緊急疏散門具有足夠的強度 緊急疏散門便于司機或乘客操作 34 司機室后墻門 35 沈陽地鐵一號線緊急疏散門 36 緊急疏散門內(nèi)部 37 應急伸縮板 應急伸縮板 每個司機室設1個應急伸縮板 固定在緊急疏散門處 可手動打開放下 38 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 3 客室座椅座椅沿客室兩側(cè)側(cè)墻縱向布置 座椅端距客室側(cè)門框大于300mm 座椅按人體工程學的要求設計 保證舒適美觀 座椅采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼材料 所有座椅材料都具有防火阻燃的性能 39 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 立柱 扶手及擋風板 1 客室立柱沿車體縱向單列布置 材料采用不銹鋼管 2 具體要求 便于殘疾乘客用輪椅進入車內(nèi) 設輪椅位置和扶手 客室側(cè)門入口兩側(cè)設扶手 在貫通道區(qū)設扶手 在縱向扶手上布置吊環(huán) 5 車內(nèi)告示及安全監(jiān)控裝置 1 在側(cè)頂板外表面上設置廣告夾 沿車體縱向通長布置 用以粘貼各類廣告和旅客須知等 2 在門上方設置乘客信息顯示系統(tǒng) 車站動態(tài)閃光地圖 3 在側(cè)墻客室門側(cè)設LCD液晶顯示屏 4 每輛車客室設置2個安全監(jiān)控攝像頭 40 立柱 扶手 擋風板 座椅 41 殘疾人輪椅區(qū) 扶手 固定裝置 42 吊環(huán) 43 乘客標志 44 門區(qū)動態(tài)地圖 45 液晶顯示屏 46 客室監(jiān)控攝像頭 47 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 6 司機室設置Tc車前端設有司機室 駕駛臺布置在前進方向的右側(cè) 司機在座位上能方便 清楚地了望到前方線路 信號 接觸網(wǎng)和站臺 司機的視野符合UIC651的要求 司機在其座位上能清楚地看見司機室內(nèi)相距500mm處的指示燈和儀表的顯示值 司機室的控制設備具有如下功能 列車起動 駕駛模式選擇 輔助設備的起動 行車方向的選擇 操縱主控制手柄 以控制牽引和制動 停放制動 緊急制動 48 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 試燈 測試按鈕顯示燈 故障信息顯示 喇叭的鳴響 擋風玻璃刮雨器 司機室照明 廣播和對講 客室車門控制 將設下列設備 關門按鈕 開門按鈕 所有門關閉的指示燈 在駕駛臺上安裝左 右側(cè)門的控制按鈕 可以根據(jù)開啟側(cè)的選擇來操作 并能使司機在左側(cè)門附近處操縱左側(cè)門 49 司機室操控臺 50 司機室側(cè)墻輔助操控面板 51 司機控制器 52 司機座椅 53 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 7 車內(nèi)設備柜TC車內(nèi)的設備柜設在司機室內(nèi)和客室二位端部 其它車內(nèi)的設備柜設在客室的一端 設備柜內(nèi)裝有電氣 空調(diào)控制設備等 54 客室電器柜 55 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 8 車下設備箱設備箱 支承及金屬附件 扣件采用不銹鋼 箱蓋 門 裝配良好 嚴密 符合水密性的要求 能防止雨 水和塵埃的侵入 56 車下設備箱 57 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 9 緊急設備在每個客室和每個司機室設置滅火器并配有簡明易懂的使用說明 滅火器設置在車內(nèi)司機室和客室適當位置 并有明顯的標識 司機室內(nèi)設置急救箱和便攜式緊急照明工具 在客室內(nèi)設置救生錘 10 鑰匙系統(tǒng)司機用鑰匙 除用于激活駕駛臺的鑰匙采用特殊的型式外 其余用于開啟 鎖閉各種門和設備箱柜門 如設備柜 電子柜 司機室側(cè)門 司機室后墻門 逃生門 客室門 等 鑰匙形狀統(tǒng)一 使用時簡單 方便 58 滅火器及安全錘標志 59 客室滅火器 放置于乘客座椅下 60 客室滅火器 放置于乘客座椅下 61 安全錘 62 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 四 車門車門包括客室車門 緊急疏散門 司機室側(cè)門和司機室后墻門 1 客室車門客室車門通常稱車門 用于乘客上 下車 1 根據(jù)城市軌道交通的特點 對車門的基本要求車門應有足夠的有效寬度 要均勻分布 以方便乘客上 下車 數(shù)量足夠 使乘客上 下車時間滿足運行密度的要求 車門附近要有足夠的空間 方便乘客上 下車時周轉(zhuǎn) 要確保乘客的安全 具有較高的可靠性 2 車門的驅(qū)動方式按照驅(qū)動系統(tǒng)的動力來源 分為電動式車門 電動門 和氣動式車門 風動門 電動式車門的動力來源是直流電動機或交流電動機 氣動式車門以壓縮空氣為動力 動力來源是驅(qū)動氣缸 城市軌道交通車輛目前一般采用電動式車門的 63 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 3 車門開啟方式按照車門的運動軌跡以及與車體的安裝方式有內(nèi)藏側(cè)移式側(cè)移門 外掛式移門 塞拉門 外擺式車門四種形式 內(nèi)藏嵌入式側(cè)移門 簡稱內(nèi)藏門 在車門開 關時 門葉在車輛側(cè)墻的外墻板與內(nèi)飾板之間的夾層內(nèi)移動 傳動系統(tǒng)設于車廂內(nèi)側(cè)車門的頂部 裝有導輪的門葉可在導軌上移動 傳動機構(gòu)的鋼絲繩 皮帶或絲杠與門葉相連接 氣缸或電機驅(qū)動傳動機構(gòu) 從而實現(xiàn)車門的往復開關動作 外掛式側(cè)移門 簡稱外掛門 它的門葉和懸掛機構(gòu)始終位于側(cè)墻的外側(cè) 其傳動機構(gòu)的工作原理與內(nèi)藏嵌入式側(cè)移門完全相同 塞拉門 門葉借助車門上方安裝的懸掛機構(gòu)和導軌導向作用 由電機驅(qū)動機械傳動機構(gòu)使門葉沿著導軌滑移 車門在開啟狀態(tài)時門葉貼靠在側(cè)墻的外側(cè) 車門在關閉狀態(tài)時門葉外表面與車體外墻成一平面 優(yōu)點是 車輛外觀美觀 高速行駛時減小空氣阻力和噪聲 密封性好 便于自動洗車裝置對車體的清洗 缺點是 超員時 機械性能差 故障率高 64 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 外擺式車門 簡稱外擺門 開門時通過轉(zhuǎn)軸和擺桿使門葉向外擺出并貼靠在車體的外墻板上 門關閉后門葉外表面與車體外墻成一平面 這種車門的特點是在開啟的過程中 門葉需要較大的擺動空間 四種車門的性能比較標準內(nèi)藏門外掛門塞拉門外擺門隔聲差很差很好好隔熱差差好好隔空氣動壓差差差很好一般乘客候車區(qū)無障礙一般一般差很差故障率低低較高較高 65 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 車門的機械結(jié)構(gòu) 氣動門的機械結(jié)構(gòu) 每扇氣動門由驅(qū)動氣缸 門控電磁閥 機械傳動系統(tǒng) 行程開關和門葉等組成 風動門由壓縮空氣驅(qū)動氣缸 作用于驅(qū)動氣缸活塞 再由活塞桿帶動由鋼絲繩 繩輪 防跳輪 滾輪和導軌組成的機械傳動系統(tǒng)使兩門葉同步反向移動 完成車門的開 關動作 行程開關是反映車門開 關動作的限位開關 在開 關車門時 行程開關把車門的機械動作變成電信號反映到車門的監(jiān)控回路 使司機隨時了解車門的開 關狀態(tài) 四個行程開關分別對門鉤位置 關門行程 門控切除及緊急手柄位置進行監(jiān)控和顯示 電動門的機械結(jié)構(gòu) 電動門由門葉 門葉懸掛機構(gòu) 驅(qū)動電動機 傳動裝置 由齒式皮帶和絲桿 球螺母等組成 控制器 閉鎖裝置和緊急開門裝置組成 每組車門由直流電機驅(qū)動 通過絲杠螺母傳動機構(gòu)或齒帶傳動 采用先進的電子門控單元 EDCU 控制 66 氣動式門機構(gòu) 67 氣動式門機構(gòu) 68 行程開關 69 沈陽一號線內(nèi)藏門 70 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 車門控制基本功能開 關車門功能整列車車門開 關由司機在操縱端通過按鈕控制或車載ATO控制 每次僅能開 關一側(cè)車門 障礙物探測的重開門功能在關門過程中 如果遇到障礙物 最大關門力持續(xù)0 5s后 車門重新打開300mm 暫定 再重新關閉 如果2次開 關門循環(huán)后 障礙物仍未被移除 則車門完全打開 并顯示故障 緊急解鎖功能車門設有內(nèi)部緊急解鎖裝置 用于緊急情況下的開門操作 車門故障切除功能當車門出現(xiàn)故障時 通過故障切除裝置將故障車門切除 該門的開門指令將中斷 乘務員鑰匙開 關車門功能 每輛車2個車門 車門旁路功能當車門出現(xiàn)故障 列車無法運行時 通過旁路功能 使列車正常運行 再開閉功能由司機控制按鈕重新打開未關好的車門后重新關門 已關好的車門不動作 71 沈陽一號線車門緊急解鎖裝置 72 沈陽一號線車門緊急解鎖裝置 73 車門控制按鈕 74 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 5 乘務員鑰匙開關每輛車每側(cè)的外部設二個乘務員鑰匙開關 功能如下 在外側(cè)的鑰匙開關要求具有水密性 鑰匙開關設開 止 關三位置 只有在 止 位上 鑰匙才能插入和拔出 乘務員開關控制的車門響應列車線或本車的最新控制指令 車門狀態(tài)限位開關按每對車門設置顯示 按每列車門設置顯示 采用可更換的 單元式 開關 75 乘務員鑰匙開關 76 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 6 信號及車門指示燈 1 列車線信號當所有的車門關閉并鎖閉的信號給出時 硬連線傳輸 車門全關閉 指示燈亮 同時 司機臺顯示器顯示車門關閉圖象 如 車門全關閉 指示燈未亮 列車線將使列車不能起動 牽引的邏輯要求是 當車門正在關閉中 即使牽引指令發(fā)出 但在操縱司機室內(nèi) 車門全關閉 指示燈沒有亮以前列車不能受電牽引 2 本車信號車門內(nèi)外側(cè)指示燈 在每個客室側(cè)門的內(nèi)側(cè)上方均設有一個橙黃色的LED指示燈 當指示燈亮時表示該門開啟 當指示燈閃爍時 表示已發(fā)出關門指令 該車門尚未關上或尚未鎖住 車門切除顯示燈 在每個客室側(cè)門內(nèi)側(cè)上方均設有紅色顯示燈 該燈亮表示有關車門已切除 不能操作 77 車門全關閉信號TIMS顯示界面 78 車門全關閉信號顯示燈 79 車門內(nèi)側(cè)指示燈 80 車門外側(cè)指示燈 81 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 7 關門鈴設置電子門鈴 一經(jīng)得到關門指令即響鈴 在得到關門指令3s 可調(diào)節(jié) 以后開始關門 82 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 六 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架是支承車體及其荷載并使車輛沿著軌道走行的裝置 每輛車裝有兩臺轉(zhuǎn)向架 轉(zhuǎn)向架是保證車輛運行質(zhì)量 動力性能和運行安全的關鍵部件 轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)是否合理 直接影響車輛的性能和行車安全 1 轉(zhuǎn)向架的作用 1 產(chǎn)生牽引力和制動力 2 轉(zhuǎn)向架相對車體可自由回轉(zhuǎn) 使車輛能靈活地通過曲線 減少運行阻力與噪聲 提高運行速度 3 支承車體 承受并傳遞從車體至輪軌的各種載荷及作用力 使各軸重量均勻分配 4 采用轉(zhuǎn)向架可增加車輛的載重 長度和容積 提高列車運行速度 5 在轉(zhuǎn)向架安裝彈簧減振裝置 緩和車輛和線路之間的相互作用 減小振動和沖擊 提高車輛運行的平穩(wěn)性 保證車輛具有良好的動力性能 6 在轉(zhuǎn)向架安裝制動裝置 傳遞制動力 滿足運行要求 7 在轉(zhuǎn)向架上安裝牽引電機及減速裝置 驅(qū)動輪對使車輛運行 83 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 轉(zhuǎn)向架的分類各種轉(zhuǎn)向架主要的區(qū)別在于 有無牽引電機 所用車軸的類型 軸箱定位的方式 彈簧裝置的形式 載荷傳遞的方式等 1 按有無牽引電機分類轉(zhuǎn)向架有動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架兩種 動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架基本結(jié)構(gòu)相同 主要區(qū)別在于驅(qū)動系統(tǒng) 動車轉(zhuǎn)向架為動力轉(zhuǎn)向架 其上裝有兩臺牽引電機和變速傳動裝置 裝在動車上 拖車轉(zhuǎn)向架為非動力轉(zhuǎn)向架 沒有牽引電機和變速傳動裝置裝在拖車上 84 動車轉(zhuǎn)向架 85 轉(zhuǎn)向架局部 齒輪箱 牽引電機 空氣彈簧 86 拉桿定位軸箱 87 轉(zhuǎn)臂式定位軸箱 88 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 3 按彈簧裝置的形式分類根據(jù)轉(zhuǎn)向架所裝設彈簧系統(tǒng)的多少可分為一系彈簧懸掛 二系彈簧懸掛 一系彈簧懸掛在車體與輪對之間 只設有一系彈簧減振裝置 它可以設在車體與構(gòu)架之間 也可以設在構(gòu)架與輪對之間 目前在地鐵車輛系統(tǒng)中已經(jīng)淘汰 僅應用于載貨車輛 二系彈簧懸掛在車體與輪對之間設有兩系彈簧減振裝置 即在車體與構(gòu)架問設彈簧減振裝置 兩者相互串聯(lián) 使車體的振動經(jīng)歷兩次彈簧減振的衰減 89 二軸轉(zhuǎn)向架 非心盤承載 90 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 3 轉(zhuǎn)向架的組成一般轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架 輪對 軸箱裝置 彈簧減振裝置和制動裝置 中央牽引裝置等組成 對于動力轉(zhuǎn)向架還裝設有牽引電機及變速傳動裝置 1 構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎 將車體與行走部件連成一體 它把轉(zhuǎn)向架的各個零部件組成一個整體 它支撐車體 實現(xiàn)列車的平移 傳遞列車的牽引力和制動力 它是車體減振與懸掛件的基礎 滿足各零部件組裝的要求 2 輪對輪對的作用是沿著鋼軌滾動 將輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體的平移 除了傳遞車輛重量外 還傳遞輪軌之間的各種作用力 包括牽引力和制動力 91 構(gòu)架 92 輪對 93 空氣彈簧 94 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 c 一系懸掛和二系懸掛所用彈簧一系懸掛與轉(zhuǎn)向架的軸箱定位方式有關 采用人字彈簧定位時 其一系懸掛為人字彈簧 采用轉(zhuǎn)臂式軸箱定位時 其一系懸掛為內(nèi) 外圈鋼彈簧 附加垂向減振器 采用錐形橡膠套定位 一系為錐形橡膠套 二系懸掛基本都是空氣彈簧 各型轉(zhuǎn)向架所用空氣彈簧結(jié)構(gòu)上主要區(qū)別是應急彈簧的形式不同 95 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 抗側(cè)滾扭桿抗側(cè)滾扭桿雖然形式多樣 但其結(jié)構(gòu)基本相同 一般由扭桿 支撐座 扭臂 連桿組成 抗側(cè)滾扭桿的作用是抑制車體相對于轉(zhuǎn)向架的側(cè)滾 提高列車穩(wěn)定性和舒適性 減振器減振器的作用力總是與運動的方向相反 起著阻止振動能量的作用 通常減振器有變機械能為熱能的功能 減振器按阻力特性可分為常阻力和變阻力兩種減振器 按安裝位置可分為軸箱減振器和中央減振器 按減振方向可分為垂直和橫向減振器 按結(jié)構(gòu)特點又可分為摩擦減振器和液壓減振器 城市軌道交通車輛多采用液壓減振器 主要是利用液體黏滯阻力所做的負功來吸收振動能量 振幅的衰減與幅值大小有關 振幅大時衰減量也大 形成 自動調(diào)節(jié) 減振的性能 96 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 5 中央牽引裝置第一類型轉(zhuǎn)向架中央牽引裝置由中心銷 中心銷座 復合彈簧 下心盤座 牽引拉桿 橡膠套 橫向止擋等組成 非心盤承載方式中央牽引裝置 中心銷架承車體 并傳遞各種載荷和作用力 同時完成車體與轉(zhuǎn)向架之間繞旋轉(zhuǎn)中心相對轉(zhuǎn)動 以使車輛順利通過曲線 架車時懸吊轉(zhuǎn)向架 牽引拉桿傳遞列車運行時的牽引力和制動力 橫向緩沖裝置主要是指橫向止擋和橫向止擋座 97 中央牽引裝置 98 中央牽引裝置 99 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 6 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是動車轉(zhuǎn)向架所特有的 主要由牽引電機 聯(lián)軸器 齒輪箱 齒輪箱懸掛裝置以及動力輪對等組成 聯(lián)軸器的作用是傳遞扭矩 產(chǎn)生牽引力和制動力 同時還具有調(diào)整電機與齒輪軸的同軸度的作用 常用的聯(lián)軸器是機械聯(lián)軸器 但也有采用橡膠聯(lián)軸器的 齒輪箱是電機與輪對問的減速裝置 并傳遞牽引力和制動力 齒輪箱及懸掛包括齒輪箱體 大齒輪 小齒輪 軸承 密封件 緊固件等 有的還有中齒輪 齒輪箱吊桿有多種類型如可調(diào)式吊桿 固定式吊桿 C 形支座等 雖然結(jié)構(gòu)有多種 但基本上都是橡膠件 橡膠結(jié)點或橡膠堆 和結(jié)構(gòu)件 吊桿或支座 100 轉(zhuǎn)向架局部 齒輪箱 牽引電機 空氣彈簧 101 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 車體高度控制每臺轉(zhuǎn)向架的兩個空氣彈簧 各由一個高度閥進行調(diào)節(jié) 以保證達到其良好的調(diào)節(jié)功能 高度閥只用來補償乘客重量的變化 而不能用于補償車輪和轉(zhuǎn)向架其他零件的磨損 停在平直軌道上的車輛 高度閥系統(tǒng)應能有效地控制鄰近轉(zhuǎn)向架的車門地板面的高度 列車到站時 當乘客集中于車輛的一側(cè)準備下車時 高度閥能有效地控制地板面高度和水平 高度閥性能不受車輛的振動和軌道沖擊的影響 每個轉(zhuǎn)向架的高度閥設有排氣口 當任一空氣彈簧失去壓力時 該轉(zhuǎn)向架的另一個空氣彈簧通過差壓安全閥進行放氣 設有異常上升止檔 防止高度閥失靈而導致空氣彈簧過充 102 沈陽地鐵車輛轉(zhuǎn)向架高度閥 安全索 103 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 5 空氣彈簧附加空氣室轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁及輔助氣室兼作空氣彈簧的附加空氣室 6 車輪 車軸和軸箱 1 車輪采用全加工的輾鋼整體車輪 滾動圓直徑為840mm 輪輞寬度為135mm 輪對內(nèi)側(cè)距為1353 2mm 在車輪的外側(cè) 安裝有降噪阻尼器 2 車輪的輪徑尺寸為 840mm 確保車輪有70mm的磨耗量 輪徑使用范圍從 840到 770mm 車輪通過壓力機冷壓在車軸上 兩者的配合能滿足合格的過盈量和壓力曲線 7 排障裝置在Tc車一位轉(zhuǎn)向架端部設有簡易的排石器 8 接地電刷裝置拖車接地電刷裝置安裝在軸箱內(nèi) 動車接地電刷裝置安裝在齒輪箱上 104 車輪 車軸 齒輪箱 牽引電機 接地碳刷 輪緣潤滑裝置 降噪阻尼片 105 簡易掃石器 106 軸箱接地裝置 107 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 四 車鉤緩沖裝置車鉤用來保證各車輛的連接 并且傳遞牽引力 制動力和其他縱向沖擊力 緩沖裝置緩解車輛之間的互相沖擊 并且使車輛問保持一定的距離 還要連接車輛間的電路和氣路 如果這些作用由同一裝置來承擔 則該裝置稱為車鉤緩沖裝置 因此 車鉤緩沖裝置包括車鉤 緩沖器 電路聯(lián)接器和氣路連接器 車鉤緩沖裝置是車輛最重要的部件之一 車鉤緩沖裝置固定在車體底架上 車輛運行牽引 制動時發(fā)生的縱向拉力 壓縮力經(jīng)車鉤 緩沖器 最后傳遞給車體底架的牽引梁 108 車鉤及緩沖裝置 109 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 1 車鉤的分類 1 車鉤一般分為普通車鉤和密接式車鉤 2 密接式車鉤按照牽引連掛裝置的連接方法 可分為自動車鉤 半自動車鉤 半永久車鉤三種 自動車鉤一般設置在列車端部 在低速時也可以實現(xiàn)機械 電路 氣路的自動連掛和解鉤 半自動車鉤一般安裝在組成列車的車組之間 有時也設置在列車端部 可以實現(xiàn)機械 氣路的自動連接與分離 電路需要人工進行連接與分離 以方便檢修作業(yè) 半永久車鉤的機械 氣路和電路的連接和解鉤都需要人工操作 一般只有在架修以上的作業(yè)時才進行分解 110 半自動車鉤 111 半永久牽引桿 112 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 電氣連接箱全自動車鉤的電氣連接箱設于機械鉤頭的兩側(cè)或下方 其中一側(cè)連接低壓電纜 另一側(cè)連接信號和通信電纜 電氣連接箱通過機械操縱機構(gòu)實現(xiàn)自動連掛和解鉤 當機械鉤頭連掛時鉤頭內(nèi)心軸轉(zhuǎn)動帶動頂端的凸輪一起轉(zhuǎn)動 從而推動一個二位五通閥使壓縮空氣作用于電氣連接箱的氣缸 氣缸活塞桿通過杠桿機構(gòu)和彈簧使電氣箱迅速連掛 半自動車鉤電氣連接箱不隨機械車鉤動作 它的連掛和解鉤由人工實現(xiàn) 通過手動轉(zhuǎn)動齒輪 使得齒輪和齒條機構(gòu)動作 從而帶動杠桿和彈簧使電氣連接箱連掛和解鉤 氣路連接器氣路連接器設在機械鉤頭法蘭下側(cè)的中間 分設兩個風管彈簧閥 當一方彈簧閥的閥芯管壓迫另一方的閥芯時則雙方閥被打開 使總風管和解鉤風管接通 而一旦對方風管撤離 也就是兩鉤頭的法蘭面分離時 則閥芯又在彈簧力的作用下將閥關閉 這樣 可使風管的接通和斷開隨車鉤的連掛和解鉤自動進行 113 全自動車鉤 114 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 緩沖裝置緩沖器將沖擊動能轉(zhuǎn)化彈簧的勢能和熱能 來達到吸收沖擊能量的目的 緩沖裝置分為可再生緩沖器和不可再生緩沖器兩種類型 可再生緩沖器有雙作用環(huán)彈簧緩沖器 橡膠緩沖器 液壓緩沖器和氣液緩沖器等 壓潰管是不可再生緩沖器 雙作用環(huán)彈簧緩沖器由彈簧盒 筒 彈簧前后座板 外環(huán)簧 內(nèi)環(huán)簧 端蓋和牽引桿等組成 當車鉤受壓縮沖擊時 牽引桿推動彈簧前座板向后擠壓內(nèi) 外環(huán)簧 使沖擊能量轉(zhuǎn)化為彈簧的勢能 同時內(nèi) 外環(huán)簧錐面的相互摩擦還產(chǎn)生一定的熱量 從而也使一部分沖擊能量轉(zhuǎn)化為熱能 所以該緩沖器無論是受壓縮沖擊還是受拉伸沖擊時 都能吸收沖擊能量 橡膠緩沖器在列車正常的牽引和制動時 通過橡膠變形來吸收沖擊能量 液壓緩沖器是一種可恢復的能量吸收裝置 車鉤在發(fā)生撞擊時 緩沖器內(nèi)部的活塞桿作用于活塞 使壓力油通過活塞和缸體內(nèi)壁的問隙流動 從而吸收能量 其相對速度越快吸收能量越大 壓潰管在列車相撞時 通過它的變形來吸收沖擊能量 壓潰管為免維修部件 當壓潰管的變形部位超過規(guī)定的標準時必須進行更換 115 半永久牽引桿 116 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 十 制動裝置制動裝置是使車輛減速 停車 保證列車安全運行所必不可少的裝置 在車輛上都設置有制動裝置 使運行中的列車按需要減速或在規(guī)定的距離內(nèi)停車 電傳動車輛的制動裝置除機械制動裝置外 一般都具有電制動功能 一般應充分發(fā)揮電制動能力 但當列車速度降低到某一速度時 電制動力也隨之降低 這時制動力已達不到要求值 必須通過機械制動協(xié)調(diào)配合進行補充來保證車輛在整個速度范圍內(nèi) 都保持最佳的制動性能 117 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 1 制動人為地使列車減速或阻止其加速稱為制動 制動的作用 一是使車輛減速或停車 二是使靜止的車輛保持不動 防止溜逸 制動的實質(zhì)就是將電動車組所具有的動能從它上面轉(zhuǎn)移出去 制動系統(tǒng)轉(zhuǎn)移動能的能力稱為制動功率 電動車組的最高運行速度不僅與其牽引功率有關 也受其制動能力的限制 列車的制動能力是它的制動系統(tǒng)能使其在規(guī)定的制動距離內(nèi)安全停車的能力 要求電動車組的緊急制動距離 在非常情況下的制動距離 不超過規(guī)定值 一般為180m 這個距離要比啟動加速距離短得多 所以 電動車組的制動功率要比驅(qū)動功率大5 10倍 118 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 制動方式制動方式可按制動時列車動能轉(zhuǎn)移方式 制動力獲取方式或制動源動力的不同進行分類 1 機械制動和電制動按列車動能轉(zhuǎn)移方式可分成機械制動和電制動兩類 機械制動機械制動 又稱為摩擦制動 即動能通過摩擦副的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?然后消散于大氣中 摩擦制動主要有踏面制動 盤形制動和漲閘制動等 機械制動主要以壓縮空氣為動力 壓縮空氣由車輛的供氣系統(tǒng)供給 機械制動的動力也有利用彈簧力的 119 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 a 閘瓦制動閘瓦制動又稱為踏面制動 是最常用的一種制動方式 制動時閘瓦壓緊車輪 車輪 閘瓦間發(fā)生摩擦 將車組的大部分動能轉(zhuǎn)換成熱能 最終逸散到大氣中去 閘瓦制動方式 動能轉(zhuǎn)化為熱能的能力大 但散熱能力相對較小 當制動功率較大時 閘瓦與車輪踏面的溫升較高 嚴重時甚至會導致閘瓦熔化或使車輪踏面過熱剝離或熱裂等 閘瓦制動只能單向選擇閘瓦的材質(zhì) 要求閘瓦摩擦系數(shù)高并具有良好的耐磨性和導熱性 因此 在采用閘瓦制動時 對制動功率要有限制 b 盤形制動盤形制動有軸盤式和輪盤式兩種 一般采用軸盤式 當輪對中間由于安裝牽引電機等設備而空間受限時 可采用輪盤式 制動時 制動缸通過制動夾鉗使閘片夾緊制動盤 使閘片與制動盤問產(chǎn)生摩擦 把車組的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?熱能散于大氣 盤形制動能雙向選擇摩擦副 可以得到比閘瓦制動大得多的制動功率 120 輪盤式制動裝置 121 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 電制動電制動 又叫動力制動 是在車輛制動時將牽引電機轉(zhuǎn)成發(fā)電工況 將列車動能變?yōu)殡娔?然后將電能從車上轉(zhuǎn)移出去 電制動有許多機械制動無法實現(xiàn)的優(yōu)點 能回收能源 無機械磨損 無空氣污染等 電制動有電阻制動和再生制動兩種 a 電阻制動電阻制動是將發(fā)電機發(fā)出的電能通過電阻器發(fā)熱轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?再靠風扇強迫通風或自然通風方式散于大氣中 電阻制動一般能提供較穩(wěn)定的制動力 但車輛底架下需要安裝體積較大的電阻箱 b 再生制動再生制動是把發(fā)電機轉(zhuǎn)化的電能反饋回電網(wǎng)提供給別的列車使用 這種方式相對節(jié)約能源 對環(huán)境沒有污染 是一種較為理想的制動方式 另外 電制動還有磁軌制動方式 它是利用安裝在列車上的電磁鐵通電后與鋼軌之間的吸引力所形成的制動力來實施制動的 此種方式目前應用很少 122 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 4 制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)包括制動控制系統(tǒng)和制動執(zhí)行系統(tǒng)兩部分 制動控制系統(tǒng)由制動信號發(fā)生與傳輸裝置和制動控制裝置組成 制動執(zhí)行系統(tǒng)通常稱為基礎制動裝置 1 對制動系統(tǒng)的要求 具有足夠的制動能力 保證車組在規(guī)定的制動距離內(nèi)停車 操作靈活 制動可靠 減速快 停車平穩(wěn) 準確 列車組車輛的制動能力應盡可能一致 使它們的制動 緩解作用一致 在制動過程中 應盡量發(fā)揮電制動能力 以減少對城市環(huán)境的污染和降低運行成本 同時應具有動力制動與摩擦制動的聯(lián)合制動能力 應保證車組在長大下坡道上運行時 制動力不衰減 應根據(jù)乘客量的變化 具有空重車調(diào)整能力 以減少制動時的縱向沖擊 具有緊急制動性能 遇有緊急情況時 能使車組在規(guī)定距離內(nèi)安全停車 列車在運行中發(fā)生諸如列車分離 制動系統(tǒng)故障等危急情況時 應能自動起緊急制動作用 123 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 2 制動系統(tǒng)的組成列車制動系統(tǒng)由供氣設備 制動控制單元 BCU 基礎制動裝置 微機控制單元 EBCU 和防滑裝置組成 供氣設備還向車輛的空氣懸掛設備 車門控制裝置以及氣動喇叭 刮雨器 受電弓氣動控制設備 車鉤操作氣動控制設備等進行供氣 供氣設備列車大多以三輛車為一個單元 每單元設置一套空氣壓縮機組 其中包括驅(qū)動電機 壓縮機 干燥器 壓力控制開關等 空氣干燥器有單塔式 雙塔式和膜式等幾種 目前多使用雙塔式干燥器 制動控制單元 BCU 制動控制單元是氣制動的核心 它接受制動系統(tǒng)計算機 EBCU 的指令 然后再指示制動執(zhí)行部件動作 其組成部分主要有 模擬轉(zhuǎn)換閥 緊急閥 稱重閥 均衡閥等組成 基礎制動裝置空氣制動系統(tǒng)中的制動執(zhí)行裝置 稱為基礎制動裝置 在電動車組上常用的基礎制動裝置有閘瓦制動與盤形制動兩種形式 124 單元制動機 125 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 制動微機控制單元 EBCU 電控制氣 氣再控制氣的二級控制方式 即為制動微機控制單元 EBCU 控制制動控制單元 BCU 制動控制單元再控制制動執(zhí)行裝置的方式 防滑系統(tǒng)防滑系統(tǒng)用于車輪與鋼軌黏著不良時 對制動力進行控制 它的作用是 防止車輪即將抱死 避免滑動 最佳地利用黏著 以獲得最短的制動距離 126 第三節(jié) 城市軌道交通車輛的機械部分 十一 空調(diào)通風系統(tǒng)1 列車空調(diào)系統(tǒng)的作用城市軌道交通車輛由于客流密度大 為改善客室的空氣質(zhì)量必須有通風裝置 車輛的通風方式有自然通風 強迫通風 空氣調(diào)節(jié) 客室空氣調(diào)節(jié)裝置主要由通風系統(tǒng) 空氣冷卻系統(tǒng) 空氣加熱系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)等組成 2 列車空調(diào)系統(tǒng)的組成每節(jié)車輛上都設有兩臺集中式單元空調(diào)機組 分別位于每節(jié)車輛車頂?shù)膬啥?空調(diào)系統(tǒng)正常工作時由輔助逆變器供電 輔助逆變器停止工作時 將蓄電池輸出的直流電逆變成三相交流電 供應急通風使用 127 第四節(jié) 城市軌道交通車輛的電氣牽引傳動系統(tǒng) 一 城市軌道交通車輛電氣牽引傳動系統(tǒng)的特點1 在調(diào)控系統(tǒng)的變流器及逆變器中 廣泛采用可關斷晶閘管GTO及絕緣柵雙極晶體管IGBT 2 新型城市軌道交通車輛均采用輔助逆變器單元為車輛提供大容量的交流電源 3 微電子技術在城市軌道交通車輛的牽引 制動 輔助控制 信息顯示和儲存 防滑與防空轉(zhuǎn)控制及行車安全等方面得到了廣泛的應用 128 第四節(jié) 城市軌道交通車輛的電氣牽引傳動系統(tǒng) 二 傳動控制技術目前電動車組的傳動控制方式有變阻控制 斬波調(diào)壓控制和變壓變頻控制 1 變阻控制變阻控制是一種應用廣泛的直流電動機傳動控制方式 控制簡單方便 但由于城市電動車輛頻繁起動和制動 采用這種控制方式使20 的電能消耗在電阻上 變?yōu)闊嵋萆⒌娇諝庵?很不經(jīng)濟 特別是在隧道中將會導致升溫 而產(chǎn)生不良后果 2 斬波調(diào)壓控制直流電動機的斬波調(diào)壓控制使用先進的大功率門極可關斷晶閘管 利用晶閘管的導通和關斷把直流電壓轉(zhuǎn)換成方波 用以調(diào)整直流電機的端電壓 并可實現(xiàn)無級調(diào)整 可使車輛平穩(wěn)起動和制動 實現(xiàn)再生制動 達到節(jié)電的效果 直流電機電動車輛普遍采用這種傳動控制方式 3 變壓變頻控制變壓變頻控制最先進的交流電動機傳動控制方式 它使用逆變器將直流變?yōu)榻涣?以電壓和頻率的變化控制交流電動機 在調(diào)速性能和節(jié)能上均優(yōu)于上述的兩種傳動控制方式 它與交流電動機配合 無換向部分 運行可靠 過載能力強 結(jié)構(gòu)簡單 幾乎無須保養(yǎng)和維修 129 第四節(jié) 城市軌道交通車輛的電氣牽引傳動系統(tǒng) 三 受流設備受流設備是列車將外部電源引入車輛電源系統(tǒng)的重要設備 列車受流設備分為集電靴及受電弓兩種形式 集電靴裝置應用于第三軌方式供電的線路 而受電弓裝置主要應用于以接觸網(wǎng)方式供電的線路 由于接觸網(wǎng)方式可以實現(xiàn)長距離供電 受線路變化的影響較小 并且能適應列車高速行駛的需要 所以 較多的城市軌道交通線路采用接觸網(wǎng)與受電弓受流方式 受電弓從結(jié)構(gòu)上可分為單臂型和雙臂型兩種形式 在驅(qū)動上可分為氣動型及電動型 130 受電弓 131 受電靴 132 第四節(jié) 城市軌道交通車輛的電氣牽引傳動系統(tǒng) 四 牽引