第二节城市轨道交通车辆课件.ppt

回顾：n线路有哪些主要组成部分？n线路是如何分类的？n车辆限界有哪些？火车的前身?第一节 城市轨道交通车辆n主要内容：一、车辆的分类二、车辆的编组三、车辆的选型四、车辆的结构-拓展1.按牵引动力配置：l动车（Motor）：自身具有动力装置，具有牵引与载客双重功能。可分为带有受流设备和不带受流设备的动车。Mpl拖车（Train）：不装备动力装置，仅有载客功能，可设置司机室，也可带受流设备。 Tc一、车辆的分类2.按车辆规格：uA型车：3m，24m,定员载客量310人/车厢u高运量地铁车辆的基本车型uB型车：2.8m，20m,定员载客量250人/车厢大运量地铁车辆uC型车：2.6m， 19m,定员载客量210人/车厢轻轨车辆基本车型二、车辆的编组 列车是根据运营需求，将若干列车单元连挂而成的车列。可根据不同的条件要素确定。Tc车：带司机室拖车；Mp车：无司机室带受电弓的动车；M车：无司机室不带受电弓的动车；大多采用全动或动拖组合，形成电动列车组w车辆编组时可采用贯通式和非贯通式 贯通式：全列车载客部分贯通 非贯通式：车辆与车辆间无通道贯通贯通式非贯通式一般编组排列顺序：6组：Tc-Mp-M-M-Mp-Tc或Tc-Mp-M-Mp-M-Tc8组：Tc-Mp-M-Mp-M-Mp-M-Tc或Tc-Mp-M-Mp-M-M-Mp-Tc 编组特征：列车首尾两节车都带司机室，中间每节车之间均为贯通状态。这样编组的好处：乘客可沿全列车走动使乘客在全列车中均匀分布；便于列车发生事故时乘客有秩序地撤离（沿司机室前端安全门）运量较大，动力性能较好故障运行和故障救援能力也比较好能够适应线路的需要电制动能满足常用制动的需要，减少了气制动的次数和损耗动车比例适中，采购费用和维护费用介于短编组和长编组之间6节车辆编组的特点运量大，尤其适合人口高度集中的大都市长编组动车比例高，粘着利用系数相对较低发生滑行和空转的几率大大减小故障运行和救援能力强电制动能力强，能减少气制动的次数和损耗动车比例高，采购和维护费用都会相应增加8节车辆编组的特点观察在驶过的列车中，在驶过的列车中，TcTc、BpBp、M M车各有车各有几节，其编组方式是哪种？几节，其编组方式是哪种？Tc车：带司机室的拖车 Mp车：带受电弓的动车。 M车：不带受电弓的动车。三、车辆的选型1、城市轨道交通车辆的特殊要求（1）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；（2）客流量大而集中，乘客上下车频繁，高峰时会超载。（3）站距短，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、有较高平均速度的目的；（4）车辆的设计应遵循减少能耗、减少发热设备的原则，需尽量减轻自重，选择效率高的传动系统；（5）运转密度较高，为确保安全行车，信号系统比较复杂，车载通信信号设备及车辆的控制系统，应有良好的适应能力。总的要求：“容量大、安全、快速、舒适、美观、节能”是现代社会对地铁的特殊要求。2、车辆选型的主要原则n(1) 满足线路远期高峰客流的运营要求,符合我国建设部制定的城市快速轨道交通工程项目建设标准中“各级线路相关技术特征”的规定;n(2) 适用于工程线路特征和气候环境条件,减少对沿线环境和景观的影响;n(3) 在考虑技术成熟的同时兼顾技术进步,采用一些新技术,并结合我国的国情,选用经济实用、安全可靠和方便维修的车辆;n(4) 统筹兼顾,尽可能减少车辆制式和类型,实现网络中车辆、维修设备以及人力资源等的资源共享;n(5) 综合功能需求、建设投资和运营成本,选择寿命周期成本(LCC) 低的车辆;n(6) 应符合国家关于城市轨道交通车辆国产化的政策,选择利于实现国产化并且能满足国产化率要求的车辆。（1）客流特点 城市轨道交通运送的主要对象是市内常住人口的上下班客流、车站和机场的集中到达客流、节假日及大型活动的集中客流、流动人口集中进出城市的客流等。（2）客流量根据单向高峰小时最大断面客流量，通常单向高峰小时最大断面客流量在0.6万1万人次，宜采用地面公共交通车辆；1万3万人次可采用轻轨交通车辆；3万7万人次应选择地铁交通车辆。3、车辆的选用要素（3）行车速度 市区采用地面公交车辆，旅行速度为1025km/h； 市区交通采用轻轨、地铁交通车辆，旅行速度可为3040km/h； 城郊间采用快速轨道交通车辆，旅行速度为5060km/h； 城际区域间则要采用更高旅行速度的车辆。（4）线路条件 若由于地形限制，线路小半径、大坡度特别多，就要考虑采用单轨车辆、直线电机车辆或低速磁浮车辆。 国家发展和改革委员会与建设部制定的城市轨道交通工程项目建设标准中对于选择A 型车、B型车和C 型车均有规定,但在具体选择车型和编组列车时,还需针对特定工程计算能耗和运营费用,进行反复比较。车辆的能耗与车辆质量、载重成正比。在列车额定载客的情况下,运输同等的客流量,B 型车每位乘客的平均运营能耗比A 型车稍高。对国内A、B 型车运营成本评估发现,同一线路A 型车每公里运营费用比B 型车高一些;但在满足客流要求的前提下,配用A 型车的走行公里数又比B 型车低,有利减少车辆维修成本。3、车型的选择武汉铝合金B型轻轨车编组为Tc+M+Mp+Tc采用铝合金车体，无摇枕转向架，自动驾驶及无人驾驶，内宽1400mm，最大速度为100km/h。DK32北京不锈钢城轨客车编组：2M+2T网压：750VDC最大速度：80km/h采用微机控制的模拟式电空制动系统，具有防滑功能。天津滨海快线不锈钢城轨车编组：=Mcp+T+T+Mcp=采用轻量不锈钢车体，最大速度为100km/h。天津地铁二号线车辆编组：Tc+2M+T+M+Tc最大速度为80km/h。北京地铁10号线车辆编组：Tc+M+T+2M+Tc最大速度为80km/h。QKZ2型重庆单轨客车编组为Mc+2M+Mc跨坐式转向架铝合金车体最大速度80km/h车辆时一个机电一体化设备，主要由机械部分和电气部分组成。u机械部分：车体、转向架、车钩缓冲装置、制动装置、空调通风系统等。u电气部分：电气牵引系统、受流设备等。四、车辆的构成车辆结构示意图车体是容纳乘客和驾驶员的处所，同时又是安装和连接其他设备及组件的基础。 车体车体车体的特征车体的材料车体的构成车体的特征（1）车体的外观造型、色彩协调于城市市容规划；车内座位少，车门多且开度大。（2）重量限制较为严格，采用轻量化设计。因此材料不锈钢、复合材料或中空截面挤压铝型材。（3）防火要求、隔音和减噪要求严格车体的材料（1）轨道交通车辆对于车体材料的要求l具有一定的强度和刚度l要耐腐蚀l采用轻量化设计，大大节约制造材料、降低牵引力消耗和线路的损耗。（2）轨道交通车体常用材料l碳素钢车体：自重10-13t，总成本最高。l不锈钢车体：自重比碳素钢减轻1-2t，总成本最低。l铝合金车体：自重比碳素钢减轻3-5t，总成本较高。车体的构成u车体由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭筒形结构。车体的构成底架底架由地板梁、侧梁、枕梁、横梁和牵引梁组成。支承车体及其荷载并使车辆沿着轨道 走行的装置。 转向架转向架转向架的作用 转向架 基本组成转向架的作用u增加车辆的载重、长度与容积；u支撑车体，承受并传递从车体至轮轨的各种载荷及作用力，使各轴重均与分配；u转向架相对车体可自由回转，使较长的车辆能自由通过小半径曲线，减少运行阻力与噪声，提高运行速度；u便于安装制动装置，传递制动力，满足运行要求u便于安装弹簧减振装置，保证车辆具有良好的动力性能和运行品质；u便于安装牵引电机及减速装置，驱动轮对，使车辆沿着轨道运行。转向架基本组成构架轮对轴箱装置弹性悬挂装置支撑车体装置制动装置牵引电机与齿轮箱传动装置动力转向架车钩缓冲装置 电气连接装置 车辆贯通道装置 车辆车辆 连接连接 装置装置车辆连接装置车钩缓冲装置组成：车钩、缓冲器、电路连接器和气路连接器。供轨道交通车辆编组运行时，车辆连挂及气路、电路自动连接用，使之连接列车中各车辆彼此保持一定距离，并传递和缓冲列车在运行中或调车中时所产生的牵引力或冲击力。车钩缓冲装置的分类按照牵引连接装置的连接方法：u自动车钩：设置在列车端部，与其他列车连挂。u半自动车钩：设置在车组之间，将车组连接成一列。u半永久车钩：按照两车钩连接后在垂向能否彼此相对移动u非刚性车钩：允许钩体在垂直方向上有相对位移。u刚性车钩：不允许钩体在垂直方向上有相对位移。比较两种车钩？电气连接装置组成：自动电气连接器、插头插座式连接器、动力用电联接。l自动电气连接器一般安装在车钩上；l插头插座式连接器安装在车体后端墙上；l动力用电联接就是将主电路在相连两个车辆端部设有高压接线箱，通过电力电缆及界限端子直接联接。电气连接装置的作用l控制电路的连接，实现全列车的一直运行；l辅助电源的连接，实现全列车辅助电源供应；l在动力相对集中式控制中，连接牵引动力电路；l连接列车广播、信息及自控、监控信号。电气连接装置贯通装置位于两节车厢的连接处，是连接两车辆通道的重要组成部分。由风挡、内饰板和渡板组成具有良好的防雨、防风、防尘和隔音功能，保证乘客能随时、安全、方便地经过这里，从一个车厢到另一个车厢。制动系统 制动方式 制动制动 系统系统制动系统人为地使运动物体减速或阻止其加速叫做制动。使运行中的列车迅速地减速或停车；避免列车在下坡道因重力作用或风力吹动而加速或溜走；制动系统包括制动控制系统和制动执行系统。制动方式制动方式的分类l按列车动能转移方式：摩擦制动（闸瓦、盘形/轨道电磁）动力制动（电阻、再生）l按制动力获取方式：黏着制动、非黏着制动l按制动源动力：空气制动和电气制动从接触导线（接触网）或导电轨（第三轨）将电流引入动车的装置。受流受流设备设备地铁与轻轨最常用的受流器轨道式受流器（第三轨受流器）、受电弓受流器。在受电制式采用直流750V/1500V。为什么城轨用直流而铁路用交流？服务于乘客的车体内固定的附属装置服务于运行车辆的设备装置 内部内部设备设备n车内空间：车内整体空间取决于车体尺寸：长、宽、高。lA型车：23.53/3 /3.8； B型车：19/2.8 /3.8；C型车：19.49/2.6 /3.7。l对乘客而言，这3个尺寸越大越好。但长、宽、高3个尺寸加大会碰到什么问题？1）服务于乘客的设备n整体尺寸定下来后，车内空间如何利用？l要不要提供卧铺？l座位？l座位和站位面积的比例问题？l座位的排列方式？l可折叠座位？l特殊空间预留：轮椅？厕所？l站位要配扶手，如何配？Ch3 城市轨道交通设备城市轨道交通设备迪拜迪拜柏林柏林北京北京新加坡新加坡伦敦地铁车厢内伦敦地铁车厢内 首都国际机场快速轨道线直线电机车辆车厢内景首都国际机场快速轨道线直线电机车辆车厢内景首都国际机场快速轨道线首列直线电机车辆首都国际机场快速轨道线首列直线电机车辆乘客除了车内坐、站、走动，还有什么需求？n到目的地了没有？l要有网络图，乘客可以查出去目的地的路线。l要有语音提示、到站信息，关于下一站特点的简单提示，如换乘。l要有显示提示、到站信息l开哪一侧的车门。Ch3 城市轨道交通设备城市轨道交通设备n足够的照明：除了安全因素外,还有乘客阅读的考虑。n空调通风：温度自动调节。n移动电视：公益广告，无声。为什么要无声？n车门需求l车门要多高、要多宽？l车门关闭前要有提示音，以提醒乘客。车门关闭时碰到异物应如何反应？（异物的尺寸，多大的异物）l如果是书包的带子被夹，怎么办？ Push back function l关门的力度不能太大。（运营人员自己用手感受关门的力度，看是否受得住）城市轨道交通车辆的车门一般采用压缩空气为动力的风动门，也有采用电气驱动的车门。由于车辆运载客流量大，乘客上下车频繁，一般车体每侧车门开度较大，数量也较多，例如，上海地铁车每侧设有5扇内藏嵌入式对开拉门1900mm1300mm（高宽）。车门结构乘客除了这些需求外，还有哪些要求？n安全紧急设施：l紧急照明：即使正常供电中断，车载电池也要能满足乘客逃生的需要。这些紧急照明灯设在车门上方，便于乘客逃生。l紧急通风安排：如果车内有烟，要能“排烟”；如果是隧道内有烟，要能关闭，防止外烟进入车内。l紧急通话：乘客要能和控制中心或司机通话。l紧急开门手柄：车内乘客能够打开车门。列车在运行中能否打开？l便携式灭火器：对于小火，应该让乘客有机会乘取一些措施对付。l紧急逃生门：利用上下车的车门或特别设在车头、车尾的门。如果是轨旁供电，那么一旦逃生门打开就要断电（也就是interlocking） 。2）服务于列车运行的装置驾驶室的座椅、控制台，车载ATC设备（一般设集中设置在该驾驶室和车辆的底部）。 n车内烟感（smoke detector）、温感（heat detector）。n车上设备状态监测系统。n黑匣子（Black Box）n用于事故调查和管理人员对司机操作的抽查。n谢 谢!人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。