城市轨道交通概论——单元3轨道交通车辆概要优秀PPT.ppt
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1、由NordriDesign提供单元单元3 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆Page 21、一般车辆结构、一般车辆结构自行车自行车Page 3一般车辆结构一般车辆结构汽车汽车Page 4一般陆上车辆设计理念一般陆上车辆设计理念n自行车、汽车等一般陆上交通工具均有一个基本骨架;车自行车、汽车等一般陆上交通工具均有一个基本骨架;车轮、动力机械、制动器、避震弹簧等均装在骨架上;车厢轮、动力机械、制动器、避震弹簧等均装在骨架上;车厢或外壳再固定在这个骨架上。或外壳再固定在这个骨架上。n一般陆上交通工具前轮可以转动,驾驶者限制前轮让车辆一般陆上交通工具前轮可以转动,驾驶者限制前轮让车辆转向或直行。转向或直
2、行。n前后轮轴之间的距离较短,便于通过小半径曲线,假如车前后轮轴之间的距离较短,便于通过小半径曲线,假如车厢较长则接受拖挂行驶。厢较长则接受拖挂行驶。n一般陆上交通工具车轴固定,车轮转动;车轴和车架大梁一般陆上交通工具车轴固定,车轮转动;车轴和车架大梁之间接受弹簧(板簧)连接削减振动。之间接受弹簧(板簧)连接削减振动。Page 5一般车辆结构一般车辆结构轨道交通轨道交通n早期的火车车辆是从马车演化而来的,当载重加大,车辆早期的火车车辆是从马车演化而来的,当载重加大,车辆长度加长,通过曲线半径就受限制,车辆制造的理念起先长度加长,通过曲线半径就受限制,车辆制造的理念起先变更。变更。Page 6城
3、市轨道交通车辆结构示意图城市轨道交通车辆结构示意图Page 7一、城市轨道交通车辆的特殊要求一、城市轨道交通车辆的特殊要求n城市轨道交通车辆要在地下隧道、高架和地面轨道运行,站距短、线城市轨道交通车辆要在地下隧道、高架和地面轨道运行,站距短、线路曲线半径小、坡度大;客流量大而集中,乘客上下车频繁,高峰时路曲线半径小、坡度大;客流量大而集中,乘客上下车频繁,高峰时会超载。会超载。n因站距短,车辆要在最高速度运行是困难的,所以需有较高的起动加因站距短,车辆要在最高速度运行是困难的,所以需有较高的起动加速度和制动减速度,以达到起动快、制动距离短、有较高平均速度的速度和制动减速度,以达到起动快、制动距
4、离短、有较高平均速度的目的;目的;n车辆的设计应遵循削减能耗、削减发热设备的原则,用以降低隧道内车辆的设计应遵循削减能耗、削减发热设备的原则,用以降低隧道内温度。为此,需尽量减轻自重,而选择效率高的传动系统;温度。为此,需尽量减轻自重,而选择效率高的传动系统;n由于运转密度较高,为确保平安行车,城市轨道的信号系统比较困难,由于运转密度较高,为确保平安行车,城市轨道的信号系统比较困难,所以车载通信信号设备及车辆的限制系统,应有良好的适应实力。所以车载通信信号设备及车辆的限制系统,应有良好的适应实力。n人们对乘坐舒适性的要求越来越高,所以对车辆减振、减噪、空气调人们对乘坐舒适性的要求越来越高,所以
5、对车辆减振、减噪、空气调整的要求也越来越高。整的要求也越来越高。Page 8二、城市轨道交通车辆的类型二、城市轨道交通车辆的类型n城市轨道交通车辆按有、无动力可分为两类:城市轨道交通车辆按有、无动力可分为两类:1 1、动车(、动车(M M):带有牵引动力装置的车辆。):带有牵引动力装置的车辆。n动车又可分为:有受电弓的动车(动车又可分为:有受电弓的动车(MpMp)和无受电弓的动车)和无受电弓的动车(M M)。)。2 2、拖车(、拖车(T T):无牵引动力装置的车辆。):无牵引动力装置的车辆。n拖车又可分为:有驾驶室的拖车(拖车又可分为:有驾驶室的拖车(TcTc)和无驾驶室的拖车)和无驾驶室的拖
6、车(T T)。)。背景背景文本和线条文本和线条阴影阴影标题文本标题文本填充填充强调强调超链接超链接已访超链接已访超链接Page 9二、城市轨道交通车辆的类型二、城市轨道交通车辆的类型n城市轨道交通车辆按其适用范围和车体基本宽度进行分类:见表城市轨道交通车辆按其适用范围和车体基本宽度进行分类:见表4-1。n依据我国各城市对城轨车辆选型的不同要求和城轨车辆的发呈现状,依据我国各城市对城轨车辆选型的不同要求和城轨车辆的发呈现状,建设部于建设部于1999年颁布的城市快速轨道交通工程项目建设标准提出年颁布的城市快速轨道交通工程项目建设标准提出了了A、B、C型车的概念,它主要是按车体宽度的不同进行分类。型
7、车的概念,它主要是按车体宽度的不同进行分类。n车宽:车体横断面上最宽部分的尺寸。车宽:车体横断面上最宽部分的尺寸。n车辆长度:车辆处于自由状态,车钩呈锁闭状态时,两端车钩连接面车辆长度:车辆处于自由状态,车钩呈锁闭状态时,两端车钩连接面之间的距离。之间的距离。n车体长度:不包含牵引缓冲装置的车体结构的长度。车体长度:不包含牵引缓冲装置的车体结构的长度。背景背景文本和线条文本和线条阴影阴影标题文本标题文本填充填充强调强调超链接超链接已访超链接已访超链接Page 10三、城市轨道交通车辆的选用要素三、城市轨道交通车辆的选用要素n客流特点n客流量n旅行速度n线路条件Page 11四、城市轨道交通车辆
8、的编组四、城市轨道交通车辆的编组n依据预期的目的,将各独立的车辆连接起来,成为一个运依据预期的目的,将各独立的车辆连接起来,成为一个运行体,就称为车辆编组。行体,就称为车辆编组。n车辆编组一般应考虑:线路坡度、运营密度、站间距离、车辆编组一般应考虑:线路坡度、运营密度、站间距离、舒适性、平安牢靠性、工程投资、客流大小等因素。舒适性、平安牢靠性、工程投资、客流大小等因素。n一组能独立运行的列车编组,至少应当包含:满足客流的一组能独立运行的列车编组,至少应当包含:满足客流的运载空间、足够的运行动力、驾驶限制室、列车受流器、运载空间、足够的运行动力、驾驶限制室、列车受流器、制动系统等单元。制动系统等
9、单元。n依据列车编组中动车数量,车辆编组有:全动车编组和动依据列车编组中动车数量,车辆编组有:全动车编组和动拖结合两类。以地铁列车为例,地铁车辆在运营时一般接拖结合两类。以地铁列车为例,地铁车辆在运营时一般接受受“动拖结合、固定编组动拖结合、固定编组“,形成电动列车组。,形成电动列车组。Page 12四、城市轨道交通车辆的编组四、城市轨道交通车辆的编组n国内已运营的地铁列车编组状况如下:国内已运营的地铁列车编组状况如下:n当接受当接受6 6辆编组时:辆编组时:Tc-Mp-M-Mp-M-Tc Tc-Mp-M-Mp-M-Tc(A-B-C-C-B-AA-B-C-C-B-A)n其中,上海地铁一号线、二
10、号线,广州地铁一号线,深圳其中,上海地铁一号线、二号线,广州地铁一号线,深圳地铁一号线均接受此种编组方式。地铁一号线均接受此种编组方式。n当接受当接受8 8辆编组时:辆编组时:Tc-Mp-M-Mp-M-Mp-M-Tc Tc-Mp-M-Mp-M-Mp-M-Tc(A-B-C-B-C-A-B-C-B-C-B-C-AB-C-A)n上海地铁上海地铁8 8辆编组时,接受此种方式。辆编组时,接受此种方式。n多节编组时,无论接受多节编组时,无论接受8 8节、节、6 6节和节和4 4节编组,带驾驶室的节编组,带驾驶室的TcTc车,始终编在列车的两端,其他车型在列车中的位置可车,始终编在列车的两端,其他车型在列车
11、中的位置可以互换。以互换。Page 13五、地铁车辆的标识五、地铁车辆的标识1 1、车辆的编号、车辆的编号n每节车都有固定的编号,其编号由每节车都有固定的编号,其编号由5 5位数组成,含义如下:位数组成,含义如下:n车型代号中,车型代号中,“1”“1”表示拖车;表示拖车;“2”“2”表示带受电弓的动车;表示带受电弓的动车;“3”“3”表示不带受电弓的动车。表示不带受电弓的动车。Page 14五、地铁车辆的标识五、地铁车辆的标识2 2、车端的含义、车端的含义车端是按车钩的自动化程度凹凸来定义的。车辆两端的车钩车端是按车钩的自动化程度凹凸来定义的。车辆两端的车钩一般都为不同类型的车钩,自动化程度较
12、高的车钩所在一一般都为不同类型的车钩,自动化程度较高的车钩所在一端定义为端定义为位端,自动化程度较低的车钩端定义为位端,自动化程度较低的车钩端定义为位端。位端。如:如:-Tc=Mp*M=Mp*M=Tc-Tc=Mp*M=Mp*M=Tc-(-A=B*C=C*B=A-A=B*C=C*B=A-)其中符号含义为:其中符号含义为:“-”“-”表示全自动车钩表示全自动车钩“=”“=”表示半自动车钩表示半自动车钩“*”“*”表示半永久牵引杆表示半永久牵引杆Page 15五、地铁车辆的标识五、地铁车辆的标识3 3、车侧的含义、车侧的含义车辆车侧:当人站立在车辆的车辆车侧:当人站立在车辆的位端面对位端面对位端时,
13、人的右位端时,人的右侧即为车辆的右侧,人的左侧即为车辆的左侧。侧即为车辆的右侧,人的左侧即为车辆的左侧。列车车侧:列车车侧是以司机驾驶列车的方位来定义的。当列车车侧:列车车侧是以司机驾驶列车的方位来定义的。当司机驾驶列车时,司机的右侧即为列车的右侧,司机的左司机驾驶列车时,司机的右侧即为列车的右侧,司机的左侧即为列车的左侧。侧即为列车的左侧。如:如:-Tc=Mp*M=Mp*M=Tc-Tc=Mp*M=Mp*M=Tc-(-A=B*C=C*B=A-A=B*C=C*B=A-)Page 16五、地铁车辆的标识五、地铁车辆的标识4 4、车门、座椅的编号、车门、座椅的编号依据建设部负责制定的城市快速轨道交通
14、工程项目建设标依据建设部负责制定的城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本),我国地铁车辆准(试行本),我国地铁车辆A A型车每侧车门数量为型车每侧车门数量为5 5个,个,B B型车每侧车门数量为型车每侧车门数量为4 4个。个。由于我国地铁车辆接受对开滑动门,车辆每扇门有两片门页,由于我国地铁车辆接受对开滑动门,车辆每扇门有两片门页,故车门编号定义为:自故车门编号定义为:自位端到位端到位端,左侧为由小到大位端,左侧为由小到大的连续奇数,即的连续奇数,即1/31/3、5/75/7、9/119/11、13/1513/15、(、(17/1917/19);右);右侧为由小到大的连续偶数,即侧为由小到大
15、的连续偶数,即2/42/4、6/86/8、10/1210/12、14/1614/16、(18/2018/20)。)。Page 17城市轨道交通车辆的组成城市轨道交通车辆的组成城市轨道交通城市轨道交通车辆的组成车辆的组成车体转向架转向架电气牵引系统:受流装置+主电路系统辅助供电系统机械组成部分电气组成部分车钩及缓冲装置(牵引缓冲连接装置)制动装置空调通风系统控制电路系统Page 18城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分一、车体一、车体车体坐落在转向架上,除载客之外,几乎全部的机械、电子、电气等设备都安装车体坐落在转向架上,除载客之外,几乎全部的机械、电子、电气等设备都安装
16、在车体的上部、下部及内部,驾驶室也设置于车体中。在车体的上部、下部及内部,驾驶室也设置于车体中。(1)车体的基本作用是:)车体的基本作用是:1、用以容纳乘客。、用以容纳乘客。2、用以安装与连接其他设备和部件。、用以安装与连接其他设备和部件。3、对于有司机室的车辆,车体还是司机驾驶列车的场所。、对于有司机室的车辆,车体还是司机驾驶列车的场所。(2)轨道交通车辆对车体材料的基本要求:)轨道交通车辆对车体材料的基本要求:1、具有确定的强度和刚度、具有确定的强度和刚度2、具有耐腐蚀性、具有耐腐蚀性3、轻量化、轻量化目前,轨道交通车辆的车体材料已由碳素钢,发展到不锈钢和铝合金。目前,轨道交通车辆的车体材
17、料已由碳素钢,发展到不锈钢和铝合金。Page 19城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分一、车体一、车体(3)车体的制造工艺)车体的制造工艺一般接受焊接和铆接,两种工艺交替运用。一般接受焊接和铆接,两种工艺交替运用。大部分之间组装以铆接为主。大部分之间组装以铆接为主。(4)车体的承载方式)车体的承载方式一般有底架承载和整体承载两种方式。一般有底架承载和整体承载两种方式。地铁车辆的车体是有底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成桶形结构共同承载,即地铁车辆的车体是有底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成桶形结构共同承载,即接受整体承载方式。接受整体承载方式。Page 20城市轨道交通车辆
18、的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分一、车体一、车体(5)车体的外形特点)车体的外形特点车体断面形态为类型鼓形,可提高车车体断面形态为类型鼓形,可提高车辆在圆隧道内的最大空间截面积,辆在圆隧道内的最大空间截面积,提高经济效益;同时提高车辆在圆提高经济效益;同时提高车辆在圆隧道内的隧道内的“活塞活塞”效应,加强隧道效应,加强隧道的自然通风实力。的自然通风实力。(6)车体的防撞设计)车体的防撞设计带司机室的拖车底架的前端设有撞击带司机室的拖车底架的前端设有撞击能量耗散区。能量耗散区。带司机室的拖车前端安装防爬器。带司机室的拖车前端安装防爬器。Page 21Page 22驾驶室驾驶室Page
19、 23城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分二、转向架二、转向架(1)转向架的作用)转向架的作用增加车辆载重、长度和容积,提高列车运行速度。增加车辆载重、长度和容积,提高列车运行速度。通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转化为车辆沿线路运动的通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转化为车辆沿线路运动的平动。平动。支承车体,承受并传递各种载荷及作用力,并使轴重匀整安排。支承车体,承受并传递各种载荷及作用力,并使轴重匀整安排。保证车辆平安运行,能敏捷地沿直线线路运行及顺当地通过曲线。保证车辆平安运行,能敏捷地沿直线线路运行及顺当地通过曲线。缓和车辆和线路之间的相互作用,
20、减小振动和冲击,减小动应力,提高缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小动应力,提高车辆运行的平稳性和平安性。车辆运行的平稳性和平安性。充分利用轮轨之间的黏着,传递牵引力和制动力。充分利用轮轨之间的黏着,传递牵引力和制动力。Page 24城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分二、转向架二、转向架(2 2)转向架的种类)转向架的种类n动车转向架:有驱动系统动车转向架:有驱动系统n拖车转向架:无驱动系统拖车转向架:无驱动系统Page 25城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分二、转向架二、转向架(3)转向架的组成)转向架的组成构架构架弹性悬挂装
21、置弹性悬挂装置一系悬挂一系悬挂(轴箱悬挂)(轴箱悬挂)二系悬挂二系悬挂(构架悬挂)(构架悬挂)轮对、轴箱装置轮对、轴箱装置单元制动装置单元制动装置中心牵引装置中心牵引装置驱动系统驱动系统 Page 26城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分二、转向架二、转向架Page 27构架构架Page 28构架构架Page 29一系悬挂(轴箱悬挂)一系悬挂(轴箱悬挂)Page 30二系悬挂(构架悬挂)二系悬挂(构架悬挂)Page 31轮对轮对Page 32轴箱轴箱Page 33中心牵引装置中心牵引装置Page 34中心牵引装置中心牵引装置Page 35城市轨道交通车辆的机械组成部分城
22、市轨道交通车辆的机械组成部分三、车钩及缓冲连接装置(俗称车钩)三、车钩及缓冲连接装置(俗称车钩)(1)车钩及缓冲连接装置的作用)车钩及缓冲连接装置的作用连接连接车辆之间的机械连接车辆之间的机械连接车辆之间电气和空气管路的连接车辆之间电气和空气管路的连接缓冲缓冲(2)车钩及缓冲连接装置的组成)车钩及缓冲连接装置的组成车钩车钩连接车辆使其编组成列车,并传递纵向力的一套装置。连接车辆使其编组成列车,并传递纵向力的一套装置。缓冲器缓冲器通常在车钩的后部装设缓冲装置,在车钩传递纵向力时缓和车辆之间的纵向冲通常在车钩的后部装设缓冲装置,在车钩传递纵向力时缓和车辆之间的纵向冲击。击。电路连接器电路连接器 气
23、路连接器气路连接器 贯穿道贯穿道贯穿道是车辆与车辆之间的客室连接通道。贯穿道是车辆与车辆之间的客室连接通道。Page 36城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分三、车钩及缓冲连接装置(俗称车钩)三、车钩及缓冲连接装置(俗称车钩)(3)车钩及缓冲连接装置的分类)车钩及缓冲连接装置的分类刚性车钩和非刚性车钩刚性车钩和非刚性车钩密接式车钩密接式车钩全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩(半永久拉杆)全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩(半永久拉杆)全自动车钩:可实现机械、电路、气路的完全自动连挂、解钩或人工解钩。全自动车钩:可实现机械、电路、气路的完全自动连挂、解钩或人工解钩。半自动
24、车钩:可实现机械、气路的自动连挂、解钩,但是电路必需靠人工连挂和解半自动车钩:可实现机械、气路的自动连挂、解钩,但是电路必需靠人工连挂和解钩。钩。半永久车钩:机械、气路、电路的连挂和解钩都须要人工操作。半永久车钩:机械、气路、电路的连挂和解钩都须要人工操作。Page 37三、车钩及缓冲连接装置三、车钩及缓冲连接装置n1.刚性车钩和非刚性车钩n2.密接式车钩城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分Page 38三、车钩及缓冲连接装置三、车钩及缓冲连接装置n3.刚性车钩和非刚性车钩n2.密接式车钩城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分Page 39三、车钩
25、及缓冲连接装置三、车钩及缓冲连接装置n3.全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分全自动车钩全自动车钩半永久车钩半永久车钩Page 40Page 41Page 42城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分Page 43城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的机械组成部分四、制动装置四、制动装置制动的含义:使列车减速或在规定的距离停车。制动的含义:使列车减速或在规定的距离停车。制动装置的含义:为了施行制动,在车辆上装设的由一整套零部件组成的装置。制动装置的含义:为了施行制动,在车辆上装设的由一整套零部件组成的装置。
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