城市軌道交通車輛及結構(第一章車輛形式、組成、限界)

1、城市軌道交通車輛及結構(第一章車輛形式、組成、限界)第一頁，共49頁。第一章 概述本章要點1、城軌交通與其他交通系統(tǒng)的關系和區(qū)別2、城軌車輛的型式及車輛構成3、城軌列車的組成4、車輛限界第二頁，共49頁。一、城市公共交通與軌道交通城市公共交通主要按形式、種類、運量進行分類，規(guī)范的分類如下：城市道路公共客運交通。包括公共汽車系統(tǒng)、快速公共汽車、無軌電車系統(tǒng)、導軌式公共汽車系統(tǒng)、出租汽車。城市軌道交通。包括地鐵系統(tǒng)、輕軌交通及現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)、區(qū)域快速軌道系統(tǒng)、單軌交通系統(tǒng)(跨座式及懸掛式)、磁懸浮系統(tǒng)、直線電機列車系統(tǒng)、自動導向交通系統(tǒng)。城市水上公共客運交通。包括客渡輪(橫江渡輪、斜江渡輪、順江

2、渡輪、游覽客渡輪)和車渡輪。城市索道與纜車公共交通。包括客運索道、客運纜車。其他公交。包括客運扶梯等。第三頁，共49頁。不同運輸形式的能力距離比較第四頁，共49頁。城軌運行環(huán)境的要求與影響（1）運輸能力及技術特征線路客運能力分類一(高運量)二(大運量)三(中運量)地 鐵輕 軌單向運能(人次/h)5萬7萬3萬5萬1萬3萬適用車型AB(或A)C(或B)列車最大長度(m)185140100線路型式(市中心區(qū))全封閉全封閉半封閉/全封閉最高速度(Km/h)80806080旅行速度(km/h)304030402030/3040適用城市市區(qū)人口規(guī)模(萬人)300200100第五頁，共49頁。（2）通過空間

3、（車輛和建筑限界）（3）噪音控制路邊噪聲級的上限隨路邊地區(qū)建筑物和地面類型的不同而有所差異，其上限值在居民區(qū)為70dB(A)，在工業(yè)區(qū)為85dB(A)的范圍內變化(距線路中心線15m處)。 地下鐵道車輛通用技術條件”(GB/T792887)規(guī)定：司機室內的噪聲不超過80dB(A)，客車內的噪聲以不超過83dB(A)為限。 第六頁，共49頁。二、城軌車輛及其型式第七頁，共49頁。1、城軌車輛的構成車體轉向架（動力/非動力）牽引緩沖裝置（鉤緩裝置）制動裝置（氣制動、磁軌制動、電阻/再生制動）受流裝置車內設備電氣/控制系統(tǒng)通信信號系統(tǒng)第八頁，共49頁。2、城軌車輛型式按走行方式雙軌：鋼論、膠輪單軌：

4、膠輪磁懸浮驅動方式粘著式：旋轉電機 直/交流電機非粘著式：直線電機第九頁，共49頁。按設備配置條件拖車（ A：帶司機室）動車（C：無司機室）帶受電動車（B：無司機室）按承載性能/運量地鐵輕軌電車第十頁，共49頁。第十一頁，共49頁。第十二頁，共49頁。第十三頁，共49頁。第十四頁，共49頁。第十五頁，共49頁。第十六頁，共49頁。3、城軌車輛主要技術參數(shù)（1）性能參數(shù)自重、載重和容積（t、m3）軸重（t）構造速度（km/h）每延米載重（t/m）最小曲線通過半徑（m）軸配置或軸列數(shù)（例B-B、B-2-B）加速度（最大啟動/制動、平均加速度）功率配置（自重）（kW/t）(1015kW/t)牽引供電

5、（供電壓、最大網(wǎng)流、電機功率等）制動方式（摩擦、再生、磁軌、電阻制動）定員及單位面積站立人數(shù)（人、人/m2）第十七頁，共49頁。（2）幾何參數(shù)（mm）最大車斷面尺寸車體三維尺寸車鉤高度（城軌無統(tǒng)一標準，SH 720，BJ 670）地板面高度（SH 1130mm，BJ 1053mm）車輛定距軸距車輛全長第十八頁，共49頁。序號項目名稱單位4軸車6軸樣車6軸車8軸車1兩車鉤連接面長度mm198002220023800297002車體長度mm189002130022900288003車輛寬度mm26002600260026004車輛軌面至頂部mm3250325032503250高度軌面至設備頂部mm

6、37003700370037005車內高度mm2150215O215021506地板面高度mm9009509509009509009507車輛定距mm11000670067007500-75006700-7500-67008固定軸距動拖mm1900/-1900/18001900/18001900/11809軸列式B-BB-2-BB-2-BB-2-2-B10第一級踏步距軌面高度mm65011受電弓工作高度mm3900560039005600390056003900600012受電弓落弓高度mm370037003700370013每側車門數(shù)個444514客室車門寬度mm13001100130013

7、0015客室車門高度mm190019001900190016定員人1902l020222423525530032017座席占用面積指標m2/人約0.3約0.3約0.3約0.318站立人員面積指標定員人m26666超員人mz999919構造速度kmh8070808020最高運行速度kmh7060707021起動平均加速度m/s2l.211.10.922常用制動平均減速度ms21.21.2l.21.223緊急制動平均減速度ms2222224每延米車長自重指標t1.41.55約1.61.41.551.41.5525車輛每噸自重功率指標kWt約12約9約11約1026噪聲車內dB(A)65706570

8、6570指標車外dB(A)75828275827582第十九頁，共49頁。4、城軌列車組成上海地鐵ABCCBAABCBCBCA北京地鐵全動車（兩車一組）2、4、6、8節(jié)組成一列第二十頁，共49頁。三、地鐵、輕軌的車輛限界1、限界概念有關限界的名詞術語分述如下1)基準坐標系基準坐標系是與軌道線路的縱向中心線相垂直的平面內的二維直角坐標，該坐標的第一坐標軸與兩根鋼軌在名義位置且無磨耗時的頂面相切，第二坐標軸垂直于前者，并與左右兩根鋼軌的名義位置等距離。2)偏移及偏移量在基準坐標系內，車輛橫斷面上各點，在運行中離開原來在基準坐標系中所定義的設計位置稱為偏移，偏移以mm為單位稱為偏移量。在第一坐標方向

9、的偏移為一側橫向偏移，在第二坐標方向的偏移稱為豎向(或向上、向下)偏移。3)曲線幾何偏移量車輛運行在曲線區(qū)段時，車輛縱向中心線上各點在水乎投影圖上偏移線路中心線的水平垂直距離稱為曲線幾何偏移，簡稱曲線偏移。車輛在水平曲線上產生的曲線偏移簡稱曲線偏移，曲線內側偏移和曲線外側偏移。車輛在豎曲線區(qū)段上產生的曲線偏移稱為豎曲線偏移，豎曲線內側偏移和豎曲線外側偏移。車輛定距以內的車輛縱向中心線上各點，向曲線的內側偏離稱為內側偏移。車輛定距以外的車輛縱向中心線上各點，向曲線的外側偏離稱為外側偏移。4)計算車輛認定具有某一橫斷面輪廓尺寸和水平投影輪廓尺寸及認定結構的車輛在地下鐵道及輕軌鐵道上運行，并使用該車

10、輛作為確定車輛限界及設備限界尺寸的依據(jù)，這個車輛稱為計算車輛。第二十一頁，共49頁。2、地鐵限界地鐵車輛限界地鐵車輛限界是基準坐標系中的一個輪廓。車輛及軌道線路各尺寸在具有最不利公差及磨耗時(包括兩次維修期間所發(fā)生的尺寸偏差)，車輛在運動中處于最不利位置，計及了由各要素引起的車輛各部位的統(tǒng)計最大偏移后，所占據(jù)的空間均應容納在輪廓內。各種類型地鐵車輛限界各要素有所不同。地鐵設備限界地鐵設備限界是基準坐標系中位于車輛限界外的一個輪廓。地鐵建筑限界地鐵建筑限界是基準坐標系中位于設備限界以外的一個輪廓，它規(guī)定了地下鐵道隧道的形狀、尺寸、位置，地下車站及站臺位置以及地面建筑物的位置，計及施工誤差、測量誤

11、差及結構永久變形在內，任何永久性建筑物均不得向內侵入此限界。第二十二頁，共49頁。第一類甲型限界第一類甲型地鐵計算車輛輪廓線、車輛限界和設備限界1計算車輛輪廓線；2車輛限界；3設備限界第二十三頁，共49頁。第一類乙型限界第一類乙型地鐵車輛輪廓線、車輛限界與設備限界1-計算車輛輪廓線；2-車輛限界；3-設備限界。第二十四頁，共49頁。第二類甲型限界第二類甲型地鐵計算車輛輪廓線、車輛限界和設備限界1一計算車輛輪廓線；2一車輛限界；3一設備限界第二十五頁，共49頁。第二類乙型限界第二類乙型地鐵車輛輪廓線、車輛限界與設備限界1-計算車輛輪廓線；2-車輛限界；3-設備限界。第二十六頁，共49頁。3、輕軌

12、限界車輛輪廓限界車輛輪廓限界應根據(jù)車體橫斷面和車輛下部設備外輪廓各點所規(guī)定的縱橫坐標值。本車輛輪廓限界主要根據(jù)輕軌6軸單鉸車輛樣車資料所確定的各點的x、y坐標值。車輛接近限界車輛接近限界是以輕軌6軸單鉸車輛樣車的構造和有關的參數(shù)為依據(jù)，考慮到車輛彈簧撓度和各項間隙、誤差、磨耗等技術參數(shù)的影響，對車輛在運行中可能出現(xiàn)的各種工況所產生的橫向偏移量和垂直偏移量進行分析計算，所得出的各點x、Y坐標值。車輛在具有最不利的公差和磨耗情況下，并計及車輛在運行中最不利位置所引起的最大偏差，均應容納在該輪廓之內。設備接近限界設備接近限界是基準坐標系中位于車輛限界外的一個輪廓。它計及軌道的軌距，水平方向、高低等出

13、現(xiàn)最大允許誤差時引起車輛的附加偏移量，以及在設計、施工、運營中尚未預計到的因素在內的安全留量。建筑物及地面固定設備的任一部分，均不得侵入此限界 第二十七頁，共49頁。輕軌車輛輪廓線、車輛限界與設備限界第二十八頁，共49頁。第二章 轉向架結構與力學分析 本章要點：輪對軸箱裝置架體彈性懸掛元件的結構、設計及計算減振元件動力轉向架的傳動系統(tǒng)動力轉向架懸掛結構第二十九頁，共49頁。一、轉向架的作用和要求承載能力大?？稍黾榆囕v的載重、長度和容積。轉向架相對車體在平面上自由回轉。易于較長的車輛能自由通過小半徑曲線，減少運行阻力與噪聲，提高運行速度。支承車體,承受并傳遞從車體至輪軌的各種載荷，軸重分配均勻。

14、便于安裝彈簧減振裝置，保證車輛具有良好的動力性能和運行品質。另外，有轉向架車輛在通過兩軌頭高低不平處時，車體支承點的垂直移動量僅為二軸車輪對支點的一半，從而提高了運行的平穩(wěn)性。便于安裝制動裝置，傳遞制動力，滿足運行要求。便于在轉向架上安裝牽引電機及減速裝置，驅動輪對(或車輪),為列車提供牽引動力。便于轉向架的互換、制造和維修，轉向架為車輛的一個獨立部件。第三十頁，共49頁。二、轉向架的基本構成 輪對及軸箱裝置構架轉向架支承車體裝置彈性懸掛裝置 齒輪變速傳動裝置制動裝置第三十一頁，共49頁。第三十二頁，共49頁。上海地鐵新型轉向架第三十三頁，共49頁。上海地鐵新型轉向架第三十四頁，共49頁。輪對第三十五頁，共49頁。軸箱第三十六頁，共49頁。構架第三十七頁，共49頁。搖枕第三十八頁，共49頁。基礎制動裝置第三十九頁，共49頁。三、轉向架結構分類按車軸的數(shù)目和類型按軸箱定位方式按彈簧裝置的型式按搖枕彈簧的橫向跨距按車體與轉向架之間的載荷傳遞方式鉸接式轉向架的車體與轉向架連接方式第四十頁，共49頁。1、車軸的數(shù)目和類型第四十一頁，共49頁。2、