城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分解析

1、廣州華夏職業(yè)學(xué)院教案首頁授課題目4.2城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分授課時間第10周星期5第3,4節(jié)授課班級14城軌13課次第10 次課教學(xué)方法講授課時2學(xué)時授課方式理論課 實(shí)驗(yàn)課 討論課 習(xí)題課 其他口教具多媒體教學(xué)目的掌握城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分了解城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分教學(xué)難點(diǎn)城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分課后作業(yè)與思考題P112三一3教學(xué)后記廣州華夏職業(yè)學(xué)院教案紙4.2城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分一、復(fù)習(xí)提問城市軌道交通車輛有哪些類型城市軌道交通車輛的選用要素二、講授新課一般輪軌系統(tǒng)的城市軌道車輛由機(jī)械和電氣兩部分組成，機(jī)

2、械部分包括車體，轉(zhuǎn)向架，車鉤及緩沖裝置，制動系統(tǒng)和空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)。車輛總體布置的基本原則：1、設(shè)備具有良好的可接近性，易于安裝和拆卸，便于維護(hù)和檢修。電氣設(shè)備和輔助機(jī)組均安裝在車下或車頂。2、保證車輛軸荷重均勻分布。3、保證電氣設(shè)備具有良好的工作環(huán)境，為了防塵、防雨雪的侵入，電氣設(shè)備均集中安 裝在箱體內(nèi)。4、 盡量使電纜、空氣管路和風(fēng)道長度為最短，盡量減少風(fēng)道彎曲， 并使風(fēng)量分配均勻。5、對于產(chǎn)生強(qiáng)磁場的設(shè)備均加裝屏蔽，以免干擾其它電氣設(shè)備、電子控制系統(tǒng)和通信信號系統(tǒng)的正常工作。6、使乘務(wù)人員具有良好的工作環(huán)境，操作方便和安全，保障乘客乘坐方便和安全。車輛間貫通，便于乘客流動；司機(jī)室前端設(shè)安全疏

3、散梯。（一）、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)以上海地鐵為例牽引供電方式：架空觸網(wǎng)受電；供電電壓：DC1500V采用鋁合金車體，整體承載結(jié)構(gòu)，走行部為無搖枕轉(zhuǎn)向架，橡膠彈簧和空氣彈簧懸掛，制動有電氣制動和空氣制動作用， 牽引電機(jī)用斬波器進(jìn)行無級調(diào)速，車輛連接采用密接式車鉤進(jìn)行機(jī)械、電氣和空氣管路的連接，操縱方式有ATC自動控制和人工操縱兩種，容量大，舒適性較好上海地鐵車輛：A車一帶駕駛室的拖車B車一帶受電弓的動車C車一不帶受電弓的動車(二)、城市軌道交通車輛的機(jī)械組成部分(1) 車體A、車體的特征車體的外觀造型、色彩協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃；座位少、車門多且開度大，服務(wù)于乘客的設(shè)施較簡單。重

4、量限制較嚴(yán)格，以降低高架線路的工程投資。車體采用輕量化設(shè)計(jì)，其他輔助設(shè)施盡量采用輕型高科技新材料采用了防火、阻燃、低煙和低毒的材料隔音和減噪措施有嚴(yán)格要求B、車體的材料碳素鋼車體自重達(dá)到10 13t，成本低，耐腐蝕性最差，維修費(fèi)用高，而導(dǎo)致總成本最高。不銹鋼車體自重比碳素鋼車體輕 1 2t，成本比碳素鋼高，耐腐蝕，基本不需要定期維修保養(yǎng)，總成本 最低。鋁合金車體自重比不銹鋼車體輕 3 5t，最輕，制造成本最高，耐腐蝕性較好，需要定期維護(hù)，總成本 較咼。C、車體的制造工藝一般采用焊接和鉚接，焊接和鉚接兩種工藝交替使用，但大部件之間組裝以鉚接為主。D、車體的構(gòu)成由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的

5、封閉筒形結(jié)構(gòu)E、車體的承載方式一般有底架承載和整體承載兩種方式F、車體的外形特點(diǎn)斷面形狀為類似鼓形， 提高車輛在圓隧道內(nèi)獲得最大的空間截面積，也提高了車輛在圓隧道內(nèi)的“活塞”效應(yīng)，加強(qiáng)隧道的自然通風(fēng)能力G、車體的防撞設(shè)計(jì)帶司機(jī)室的拖車底架的前端設(shè)有撞擊能量耗散區(qū)帶司機(jī)室的拖車前端安裝防爬器（2）轉(zhuǎn)向架A、轉(zhuǎn)向架的作用支撐車體，傳遞載荷，引導(dǎo)車輛前進(jìn)增加車輛載重、長度和容積，提高列車運(yùn)行速度通過轉(zhuǎn)向架的軸承裝置使車輪沿著鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車輛沿線路運(yùn)動的平動支承車體，承受并傳遞各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配保證車輛安全運(yùn)行，能靈活地沿直線線路運(yùn)行及順利地通過曲線緩和車輛和線路之間的相互作用，減

6、小振動和沖擊，減小動應(yīng)力，提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性充分利用輪軌之間的黏著，傳遞牽引力和制動力B、轉(zhuǎn)向架的種類動車轉(zhuǎn)向架（動力轉(zhuǎn)向架）拖車轉(zhuǎn)向架（非動力轉(zhuǎn)向架）C、轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、組成見圖4 5構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，它把轉(zhuǎn)向架的零部件組成一個整體。它不僅僅承受和傳遞各種作用力及載荷，而且它的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和大小都應(yīng)滿足各零部件的結(jié)構(gòu)、形狀及組裝的要求彈性懸掛裝置為了減少線路的不平順和輪對運(yùn)動對車體的動態(tài)影響（如垂向振動、橫向振動和通過曲線等），在輪對與構(gòu)架之間、構(gòu)架與車體之間，設(shè)有彈性懸掛裝置，前者稱為軸箱懸掛（又 稱一系懸掛），后者稱為構(gòu)架懸掛裝置（又稱二系懸掛）。輪對、軸箱裝置輪對沿著鋼

7、軌滾動， 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。軸箱與軸承裝置是聯(lián)系構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)，使輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿鋼軌的平動。單元制動裝置為了使車輛在規(guī)定的距離內(nèi)停車，必須安裝制動裝置，其作用是傳遞制動閘缸產(chǎn)生的制動力或單元制動機(jī)產(chǎn)生的制動力，使閘瓦與輪對之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向架的內(nèi)摩擦力轉(zhuǎn)換成輪軌之 間的外摩擦(即制動力)，從而使車輛承受前進(jìn)方向的阻力，產(chǎn)生制動效果。中央牽引裝置中央牽引裝置是車體與轉(zhuǎn)向架的連結(jié)部分， 其結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足安全可靠地架承車體， 并傳 遞各種載荷和作用力，同時車體與轉(zhuǎn)向架之間應(yīng)能繞不變的旋轉(zhuǎn)中心相對轉(zhuǎn)動，以使車輛順利通過曲線。驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是

8、動車轉(zhuǎn)向架所特有的，主要由牽引電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪箱、齒輪箱懸掛裝置以及動力輪對等組成。該系統(tǒng)既提供牽引力，也提供制動力(電制動力)。(3) 車鉤及緩沖裝置車鉤和緩沖器裝置固定在車體底架上，車輛運(yùn)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。組成：車鉤、緩沖器、電路聯(lián)接器和氣路聯(lián)接器。作用：聯(lián)接車輛以及車輛間的電路和氣路，并傳遞和緩沖列車運(yùn)行的牽引力、制動力和其它沖擊力。分類：分為剛性車鉤和非剛性車鉤，密接式車鉤。密接式車鉤分為自動車鉤、半自動車鉤、半永久車鉤三種。1剛性車鉤和非剛性車鉤2密接式車鉤3. 全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤(4) 制動裝置由機(jī)械和

9、電氣兩套裝置組成。1.城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)(1) 具有足夠的制動力(2 )操作靈活，制動可靠，減速快，停車平穩(wěn)準(zhǔn)確(3) 在制動過程中，采用電制動和空氣制動的聯(lián)合制動能力(4) 城軌列車在長達(dá)下坡道上運(yùn)行時，制動力不衰減（5）根據(jù)乘客量的變化，制動力具有空重車調(diào)整能力，以減少制動時的縱向沖擊2城市軌道交通車輛的制動方式3三種制動方式的制動程序地鐵車輛制動方式一般有再生制動、電阻制動和空氣（摩擦）制動三種，它們分別為第一、第二和第三優(yōu)先級制動，并且還采取了程序制動措施。列車制動時，若輪周制動力過大，超過輪軌之間的粘著力，則會導(dǎo)致車輪滑動，嚴(yán)重時還會擦傷輪軌。 為防止輪對發(fā)生滑動， 或發(fā)

10、生滑動后盡快將滑動抑制，列車制動設(shè)有防滑系統(tǒng)。電氣制動利用牽引電動機(jī)在制動狀況下轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，將車輛的動能變?yōu)殡娔?，消耗在電阻器?nèi)，實(shí)現(xiàn)能耗制動；或者將電能送回電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)再生制動。制動過程：正常制動時，首先使用再生制動，如電網(wǎng)無法吸收反饋的電能， 則轉(zhuǎn)為能耗制動， 并與機(jī)械制動相配合，以減少制動器的磨損。當(dāng)車速降到一定數(shù)值后，只有機(jī)械制動，直到停車。一程序制動措施4空氣制動系統(tǒng)空氣制動系統(tǒng)由供氣設(shè)備、基礎(chǔ)制動裝置、防滑裝置和制動控制單元組成。（5）空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式：自然通風(fēng)、強(qiáng)迫通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凝風(fēng)機(jī)等組成。采暖裝置，采暖一般采用電熱器，

11、安裝在車廂的座椅或側(cè)墻下方。(6)3. 車站的組成車站主體出入口及通道通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭（僅限地下站）4. 車站主體的組成和功能乘客使用空間非付費(fèi)區(qū)；付費(fèi)區(qū)車站用房運(yùn)營管理用房；設(shè)備用房；輔助用房5. 車站的規(guī)模（1）車站規(guī)模指車站站臺外輪廓尺寸、層數(shù)及用房面積大小等（2）由客流量、所處位置的重要性、設(shè)備和管理用房面積及該地區(qū)的遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃（3）車站規(guī)模的大小，將直接影響到工程造價的高低。規(guī)模過大，投資太高；規(guī)模不足，滿足運(yùn)營的需要期限短，影響運(yùn)營功能且日后改建困難站臺長度：滿足遠(yuǎn)期預(yù)測客流的最大列車?？康囊?，在加上預(yù)留長度。68節(jié)站臺一般長130180m。站臺寬度：取決于高峰小時的客流量。站臺高度與選用的車型相適應(yīng)，高站臺與車廂地板相當(dāng)，低站臺低于車廂一二個臺階，僅適用客流小的線路。6. 城市軌道交通車站文化（1）車站的建筑形式車站是城市建筑的組成部分，車站建筑必須與城市建筑和街道等相關(guān)部分協(xié)調(diào)，相輔相成。（2）車站的藝術(shù)氣息隨著城市的不斷擴(kuò)大， 居民需要花費(fèi)在出行上的時間越來越長。作為大城市公共交通運(yùn) 輸系統(tǒng)中骨干地位的軌道交通系統(tǒng)是絕大多數(shù)居民首選的交通工具。越來越多的城市采用文化和藝術(shù)手法來裝飾車站，如莫斯科地鐵里的巨幅壁畫、 巴黎地鐵里的文物和倫