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單元4城市軌道交通車輛,,教學目標,1.了解城市軌道交通車輛技術(shù)的發(fā)展,2.掌握城市軌道交通車輛機械部件的結(jié)構(gòu)和原理,3.掌握城市軌道交通車輛電氣部件的結(jié)構(gòu)和原理,4.了解城市軌道交通車輛檢修基地的布局、作用及一般檢修項目,4.1城市軌道交通車輛的類型和選用要素,容量大、安全、快速、舒適、美觀、節(jié)能,較高的起動加速度和制動減速度,減少能耗、減少發(fā)熱設(shè)備,一.城市軌道交通車輛的特殊要求,對乘坐舒適性的要求,圖4-1上海軌道三號線車頭外觀,拖車（T）,,動車（M）,地鐵車輛,二.城市軌道交通車輛的類型,4.1城市軌道交通車輛的類型和選用要素,表4-1城市軌道交通車輛的分類,表4-1城市軌道交通車輛的分類,表4-1城市軌道交通車輛的分類,表4-1城市軌道交通車輛的分類,表4-1城市軌道交通車輛的分類,客流特點,三.城市軌道交通車輛的選用要素,客流量,旅行速度,線路條件,4.1城市軌道交通車輛的類型和選用要素,4.2城市軌道交通車輛的機械組成部分,一.城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu),上海地鐵列車的主要特點,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，牽引電機用斬波器進行無級調(diào)速，車輛連接采用密接式車鉤進行機械、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,北京、天津地鐵列車的牽引供電方式——第三軌接觸受電，供電電壓：DC750V,A車—帶駕駛室的拖車,,B車—帶受電弓的動車,上海地鐵車輛,C車—不帶受電弓的動車,4.2城市軌道交通車輛的機械組成部分,圖4-2地鐵車輛總體結(jié)構(gòu)圖,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,1.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。,（一）、車體,重量限制較嚴格，以降低高架線路的工程投資。,車體采用輕量化設(shè)計，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格要求,2.車體的材料,碳素鋼車體,（一）、車體,不銹鋼車體,鋁合金車體,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,3.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。,（一）、車體,4.車體的構(gòu)成,由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的封閉筒形結(jié)構(gòu),二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,圖4-3車體的構(gòu)成,5.車體的承載方式,一般有底架承載和整體承載兩種方式,（一）、車體,6.車體的外形特點,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)，加強隧道的自然通風能力,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,7.車體的防撞設(shè)計,帶司機室的拖車底架的前端設(shè)有撞擊能量耗散區(qū),（一）、車體,帶司機室的拖車前端安裝防爬器,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,1.轉(zhuǎn)向架的作用,增加車輛載重、長度和容積，提高列車運行速度,（二）、轉(zhuǎn)向架,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,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,1.轉(zhuǎn)向架的作用,（二）、轉(zhuǎn)向架,保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線,緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應(yīng)力，提高車輛運行的平穩(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,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,2.轉(zhuǎn)向架的種類,（二）、轉(zhuǎn)向架,動車轉(zhuǎn)向架,拖車轉(zhuǎn)向架,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,3.轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、組成,（二）、轉(zhuǎn)向架,構(gòu)架,彈性懸掛裝置,輪對、軸箱裝置,單元制動裝置,中央牽引裝置,驅(qū)動系統(tǒng),二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,圖4-5二軸動車轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu),圖4-6轉(zhuǎn)向架構(gòu)架,圖4-7二系空氣彈簧懸掛,1.剛性車鉤和非剛性車鉤,（三）、車鉤及緩沖裝置,圖4-8剛性車鉤和非剛性車鉤,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,2.密接式車鉤,（三）、車鉤及緩沖裝置,圖4-9密接式車鉤,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,3．全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤,（三）、車鉤及緩沖裝置,圖4-10全自動車鉤,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,圖4-11半永久車鉤,2.城市軌道交通車輛的制動方式,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,3.三種制動方式的制動程序,電制動,電阻制動,氣制動,,,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,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。,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,圖4-13閘瓦制動,圖4-14PC7Y型單元制動缸,圖4-15PC7YF型單元制動缸,1．制冷,（五）、空調(diào)通風系統(tǒng),在正常情況下：27℃；最大相對濕度65％,地面：35℃；相對濕度68％；載客負荷AW2（310人/車廂）；太陽負荷3517J/s,道：35℃；相對濕度65％；載客負荷AW2,在下述條件下，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)正常工作，但允許制冷量有所下降：車體外表溫度45℃；地面氣溫38．7℃；太陽負荷3517J/s,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,2．制熱,（五）、制動裝置,列車環(huán)境溫度為-5～10℃時，要求客室內(nèi)溫度為10～18℃,并要求列車客室內(nèi)每位乘客得到10m3/h的新鮮空氣,二、城市軌道交通車輛的機械組成部分,4.3城市軌道交通車輛的電氣組成部分,電力牽引系統(tǒng),,輔助供電系統(tǒng),電氣部分,列車控制和故障診斷系統(tǒng),乘客信息系統(tǒng),一、車輛電氣牽引系統(tǒng),受流器,,電氣牽引系統(tǒng),各種電氣牽引設(shè)備及其電路控制電路,4.3城市軌道交通車輛的電氣組成部分,1.受流器,集電靴,,受流器,受電弓,圖4-18集電靴示意圖,圖4-19受電弓示意圖,圖4-20車間電源,,,2.電氣牽引設(shè)備及其控制電路,,,直流電氣牽引系統(tǒng),,交流電氣牽引系統(tǒng),二、輔助供電系統(tǒng),,,輔助逆變器,,充電器,蓄電池,三、列車控制和診斷系統(tǒng),,,采用微機進行自動控制,使用微機控制設(shè)備的監(jiān)控和診斷系統(tǒng),四、乘客信息系統(tǒng),,,列車運行信息,,安全信息,其他公共信息,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,1．停車場,一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能,車輛的停放、洗刷、清掃以及車輛列檢和乘務(wù)工作,停車場所在正線運營列車的故障處理和救援工作,車輛定修（年檢）以下車輛的各級日常檢查維修的修程,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,2．車輛段,一、城市軌道交通車輛檢修基地的功能,承擔所屬線路的車輛停放、清潔、列檢工作,承擔所在線路車輛的定修（年檢）及以下車輛檢查維修和臨修工作,承擔所屬線路和由多條聯(lián)絡(luò)線互相溝通的線路的車輛架、大修工作,承擔車輛部件的檢測、修理工作，滿足車輛各修程對互換部件的需求,圖4-24車輛段示意圖,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,1．停車線,二、車輛檢修基地的主要線路,停車線應(yīng)為平直線路，一般設(shè)成車庫，停放車輛同時兼作檢修線,分為盡端式和貫通式,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,2．出入段線,二、車輛檢修基地的主要線路,除特殊條件限制都要設(shè)置為雙線,避免切割正線,留有必要的段（場）線路與運營正線的轉(zhuǎn)換長度,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,4．靜調(diào)線,二、車輛檢修基地的主要線路,全長設(shè)置地溝，地溝內(nèi)設(shè)置照明光帶,平直線路，靜調(diào)庫內(nèi)還要設(shè)置車間牽引電力電源和有關(guān)的測試設(shè)備,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,5．試車線,二、車輛檢修基地的主要線路,供定、架、大修后列車在驗收前的動態(tài)調(diào)試,長度應(yīng)滿足遠期列車最高運行速度，性能試驗、列車編組、行車安全距離的要求,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,6．洗車線,二、車輛檢修基地的主要線路,供列車停運時洗刷車輛用，洗車線中部設(shè)有洗車庫,一般為貫通式，盡量和停車線相近，這樣可以減少列車行走時間，并減少對車場咽喉地區(qū)通過能力的壓力,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,7．檢修線,二、車輛檢修基地的主要線路,平直線路，布置在檢修、定修、架修、大修庫內(nèi),檢修線中要有一條平直度要求較高的線路，用于車體地板高度的精確測量,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,8．臨修線,二、車輛檢修基地的主要線路,臨修線的長度能停放一列車，并考慮列車解編的需要,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,1.停車列檢庫及其附屬車間,三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備,兼有停車、整備、清掃、日常檢查、司機出乘等多種功能,在停車庫設(shè)置自動防災報警設(shè)備,在停車庫兩端應(yīng)有一段平直硬化地面，作為消防運輸通道,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備,雙周、雙月檢庫,,定修庫,2.檢修庫及其輔助車間,架修、大修庫,輔助檢修車間及其設(shè)備,圖4-25雙周、雙月檢庫立體檢修平臺,,圖4-26地下式架車機,,圖4-27牽引電機試驗臺,,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,三、車輛運用、檢修庫房和車間及其主要設(shè)備,不落輪鏇床庫,,列車洗刷庫,3.其他庫房及車間,蓄電池間,中心倉庫,圖4-28列車自動洗刷機,,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,四、綜合維修基地,功能和任務(wù),承擔所轄線路沿線隧道、線路和橋梁等設(shè)施的檢查、保養(yǎng)和維修工作,承擔所轄線路車站建筑和地面建筑的保養(yǎng)和維修工作,承擔所轄線路變電所、接觸網(wǎng)、供電線路和設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作,承擔所轄線路各機電系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作,4.4城市軌道交通車輛檢修基地,四、綜合維修基地,功能和任務(wù),承擔所轄線路通信、信號系統(tǒng)的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作,承擔所轄線路自動售檢票系統(tǒng)和設(shè)備的運行管理、檢查、保養(yǎng)和維修工作,承擔所轄線路防災報警系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的檢查、保養(yǎng)和維修工作，基地各系統(tǒng)和設(shè)備的大、中修等工作外委,承擔所轄線路運營、檢修所需的各類材料、設(shè)備、備品配件的采購、儲備、保管和發(fā)放工作,復習與思考,一、判斷題1、車輛直流牽引控制技術(shù)經(jīng)過了凸輪變阻控制、斬波調(diào)阻控制和斬波調(diào)壓控制等三個階段。（）2、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焊接為主。（）3、目前軌道交通車輛的車體都采用底架承載的方式。（）4、閘瓦制動的摩擦副是閘瓦和輪對踏面。（）5、半自動車鉤的氣路連接必須靠人工。（）6、車間電源是列車輔助的受流設(shè)備，主要應(yīng)用于列車在檢修庫內(nèi)整車調(diào)試或部分設(shè)備需有電檢查時使用。（）,復習與思考,7、列車受流設(shè)備分為集電靴和受電弓兩種形式。（）8、輛維修基地根據(jù)功能和規(guī)模的大小可劃分為停車場、車輛段。（）二、填空題1、城市軌道交通車輛主要的選用要素有、、和線路條件。2、城市軌道交通車輛的機械部件主要有、、、和空調(diào)通風系統(tǒng)等。3、轉(zhuǎn)向架上輪對與構(gòu)架之間的懸掛稱為，構(gòu)架與車體之間的懸掛稱為。,復習與思考,4、城市軌道交通車輛的車鉤根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能分為、和三種。5、利用外力，迫使行進中的車輛減速或停止的作用過程稱為。6、車輛上的電制動又分為和。三、問答題1、列車轉(zhuǎn)向架的作用是什么？2、簡述閘瓦制動的工作原理。3、簡述車輛段的具體功能。,