地铁车辆知识分解ppt课件.ppt

1主主 讲：员讲：员 华华职职 称：高级工程师称：高级工程师E-mail:Tel： 138264662562概述概述基本概念基本概念车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数车辆总体组成车辆总体组成地铁限界地铁限界地铁车辆地铁车辆总体总体3车辆总体车辆总体概述概述 地铁车辆是用来运输旅客的运输工地铁车辆是用来运输旅客的运输工具，它属于城市快速轨道交通的范畴。具，它属于城市快速轨道交通的范畴。地铁车辆是地下铁道工程的最重要的设地铁车辆是地下铁道工程的最重要的设备，也是技术含量较高的机电设备。该备，也是技术含量较高的机电设备。该设备具有安全、可靠、经济合理和绿色设备具有安全、可靠、经济合理和绿色环保的特点。环保的特点。 与干线机车车辆相比，在构造和运与干线机车车辆相比，在构造和运用性能上有如下特点：用性能上有如下特点：4车辆总体车辆总体概述概述u 构造上：构造上：地铁列车本身带有动力牵引装置，不需地铁列车本身带有动力牵引装置，不需要连挂机车就可以在地铁线路上正常运要连挂机车就可以在地铁线路上正常运行。行。地铁车辆通常是固定编组的，由全动车地铁车辆通常是固定编组的，由全动车或动或动+拖车构成拖车车辆拖车构成拖车车辆trail car（TC），），本身无动力牵引装置，与铁路客车相近；本身无动力牵引装置，与铁路客车相近；动车动车motor car（MC），本身带有动力），本身带有动力牵引装置。牵引装置。5车辆总体车辆总体概述概述u 运用性能：运用性能：城轨交通站间距离短，起、制动频繁。城轨交通站间距离短，起、制动频繁。所以要求地铁车辆不仅要有良好的牵引、所以要求地铁车辆不仅要有良好的牵引、制动性能；制动性能；地铁车辆既要有较高的安全保护措施，地铁车辆既要有较高的安全保护措施，又要有良好的旅客服务设施，使旅客感又要有良好的旅客服务设施，使旅客感到舒适、方便。到舒适、方便。62基本概念基本概念（1）编组：编组： 一、二号线每一列车由六节车组成，分两个单元，一、二号线每一列车由六节车组成，分两个单元，每个单元有每个单元有A、B、C三种车型，其中三种车型，其中A车是带司机室和受电车是带司机室和受电弓，弓， B 、C车为带驱动电机的动车，结构基本相同。车为带驱动电机的动车，结构基本相同。 编组型式：编组型式：AB C C BA。 其中：全自动车钩；：半自动车钩；其中：全自动车钩；：半自动车钩； ：半永久牵引杆。：半永久牵引杆。 列车两端备有自动车钩列车两端备有自动车钩,实现机械、电气、气路的整实现机械、电气、气路的整体联结。每一个体联结。每一个A-B-C车组构成独立的动力单元车组构成独立的动力单元,自成体系。自成体系。司机可在一端司机可在一端A车上通过贯通全车的列车线控制六节车同车上通过贯通全车的列车线控制六节车同步运行。编组方式不可互换。步运行。编组方式不可互换。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念7 一位端一位端 二位端二位端 一位端一位端 二位端二位端 一位端一位端 二位端二位端全自动车钩 半永久牵引杆 半永久牵引杆 半自动车钩车辆总体车辆总体基本概念基本概念8三号线车辆的编组：三号线车辆的编组： 广州地铁三号线车辆的编组是由广州地铁三号线车辆的编组是由3节车组成节车组成. 编组形式：编组形式：ABC 其中：全自动车钩；：半永久牵引杆。其中：全自动车钩；：半永久牵引杆。 A车和车和C车都是带司机室的动车，车都是带司机室的动车，B车是拖车，三号车是拖车，三号线车辆是两动一拖的小编组列车线车辆是两动一拖的小编组列车 。(列车的三节车厢由半永久车钩机械连接列车的三节车厢由半永久车钩机械连接,电气连接由固电气连接由固定于车厢之间的跨接电缆连接，气动功能通过车厢之间定于车厢之间的跨接电缆连接，气动功能通过车厢之间的连接软管进行传输的连接软管进行传输)(列车的两端均装有自动车钩列车的两端均装有自动车钩,两列车可以通过联挂在一两列车可以通过联挂在一起进行常规运行起进行常规运行,在紧急情况下在紧急情况下,也可救援也可救援) 车辆总体车辆总体基本概念基本概念9 一位端一位端 二位端二位端 一位端一位端 二位端二位端 二位端二位端 一位端一位端车辆总体车辆总体基本概念基本概念全自动车钩 半永久牵引杆 半永久牵引杆 全自动车钩 C -c a r B -c a r A -c a r 10 广州地铁四号线每一列车由四节全动车组广州地铁四号线每一列车由四节全动车组成，分两个单元成，分两个单元,每个单元有每个单元有A、B两种车型，两种车型，其中其中A车是带司机室，车是带司机室， B车为不带司机室的动车为不带司机室的动车。车。 编组型式：编组型式：ABBA。 其中：全自动车钩；：半自动车钩；其中：全自动车钩；：半自动车钩； ：半永久牵引杆。：半永久牵引杆。 列车两端备有自动车钩列车两端备有自动车钩,实现机械、电气、实现机械、电气、气路的整体联结。每一个气路的整体联结。每一个A-B车组构成独立的动车组构成独立的动力单元力单元,自成体系，但司机可在一端自成体系，但司机可在一端A车上通过贯车上通过贯通全车的列车线控制四节车同步运行。编组方通全车的列车线控制四节车同步运行。编组方式不可互换。式不可互换。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念11一位端一位端 二位端二位端 一位端一位端 二位端二位端 二位端二位端 一位端一位端 二位端二位端 一位端一位端车辆总体车辆总体基本概念基本概念全自动车钩 半永久牵引杆 半自动车钩 半永久牵引杆 全自动车钩12（2）车辆编号）车辆编号 地铁车辆的编号包含了线路、车辆类型等信息。地铁车辆的编号包含了线路、车辆类型等信息。如：如： 一号线：一号线： 1 A 0 1其中：其中： 1 线路编号；即一号线。线路编号；即一号线。 A 车辆类型；即车辆类型；即A、B、C等。等。 01 车辆的编号；即第车辆的编号；即第1列车。列车。二号线：二号线： 0 2 A 0 43其中：其中： 02线路编号；即二号线；线路编号；即二号线； A 车辆类型；即车辆类型；即A、B、C等等 043 车辆的编号。车辆的编号。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念13如三号线：如三号线： 0 3 A 0 1其中：其中： 02线路编号；即二号线；线路编号；即二号线； A 车辆类型；即车辆类型；即A、B、C等等 01 车辆的编号；即第车辆的编号；即第1列车。列车。如四号线：如四号线： 04A001/ 04B001/04B002/04A002。 第第1列车的列车的A车编号为：车编号为：0 4 A（B） 001； 列车编号，列车编号，001表示第表示第1列车。列车。 车辆类型，车辆类型，A表示表示A车，车，B表示表示B车。车。 线路编号，线路编号， 04表示四号线。表示四号线。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念14（3）车辆方位）车辆方位 车辆的两端分别定义为车辆的两端分别定义为位端和二位端，位端和二位端，每种形式车辆的一位端确定如下每种形式车辆的一位端确定如下(另一端即定另一端即定义为二位端义为二位端)；A车的车的位端为靠近司机室的一位端为靠近司机室的一端，端，B车的一位端为靠近车的一位端为靠近A车的一端，车的一端， C车的车的一位端为靠近一位端为靠近A车的一端。车的一端。 车辆的两边分别定义为左边和右边，当观车辆的两边分别定义为左边和右边，当观察者从车辆的二位端朝向一位端（朝司机室方察者从车辆的二位端朝向一位端（朝司机室方向看时），其右侧为车辆的右侧，另一侧即为向看时），其右侧为车辆的右侧，另一侧即为左侧。左侧。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念15 （4）车辆上、下行）车辆上、下行 车辆在正线运营时，通常提到车辆在正线运营时，通常提到“上上/下行线下行线”的概念。的概念。一号线：西朗站往广州东站为上行，反之为下行一号线：西朗站往广州东站为上行，反之为下行（广州东站往西朗站方向）。（广州东站往西朗站方向）。二号线：万胜围往三元里站为上行，反之为下行二号线：万胜围往三元里站为上行，反之为下行（三元里往车厂方向）。（三元里往车厂方向）。三号线：番禺广场站为起点的线路称之为上行线，三号线：番禺广场站为起点的线路称之为上行线，以天河客运站为起点的线路称之为以天河客运站为起点的线路称之为“下行线下行线” 四号线：万胜围到金洲的方向称为四号线：万胜围到金洲的方向称为“下行线下行线”，以金洲站为起点的线路称之为以金洲站为起点的线路称之为“上行线上行线”。车辆总体车辆总体基本概念基本概念16（5）动力学性能）动力学性能 a、平稳性：、平稳性：是乘客对机车车辆运行品质的感觉。我国是乘客对机车车辆运行品质的感觉。我国目前使用的用于评价铁道车辆动力学性能的规范为目前使用的用于评价铁道车辆动力学性能的规范为GB5599-85铁道车辆动力学性能评价和试验鉴定规铁道车辆动力学性能评价和试验鉴定规范范其中对车辆运行平稳性的评价采用的就是平稳性其中对车辆运行平稳性的评价采用的就是平稳性指标指标 。评价等级有。评价等级有3级，优、良、合格，其指标分别级，优、良、合格，其指标分别为小于为小于2.5、2.5-2.75、2.75-3.0。 b、舒适度：是乘客的舒适程度。评价等级为、舒适度：是乘客的舒适程度。评价等级为5级，非级，非常舒适、很舒适、较舒适、不舒适和非常不舒适；采常舒适、很舒适、较舒适、不舒适和非常不舒适；采用用UIC513和和ISO2631两种方式评价；试验列车各客车两种方式评价；试验列车各客车不应低于不应低于2级。级。 舒适性指标不能代替平稳性指标，从实际应用的舒适性指标不能代替平稳性指标，从实际应用的角度出发，舒适性指标更适合于对乘客舒适性作出评角度出发，舒适性指标更适合于对乘客舒适性作出评价，而平稳性指标较适合于对车辆本身和局部线路状价，而平稳性指标较适合于对车辆本身和局部线路状况作出评价。况作出评价。 车辆总体车辆总体基本概念基本概念17C、安全性、安全性脱轨脱轨 分两类：轮轨间的侧向力分两类：轮轨间的侧向力Q1增加，轮重减小。增加，轮重减小。 车辆低速通过曲线时，轮重减载比侧向力更车辆低速通过曲线时，轮重减载比侧向力更 不利。不利。 引起脱轨的因素有：引起脱轨的因素有： 线路状态、线路状态、车辆结构参数和状态车辆结构参数和状态 、运用条件。、运用条件。 防止脱轨的措施有：防止脱轨的措施有： 适当地增加轴箱弹簧的静挠度；适当地增加轴箱弹簧的静挠度； 采用空、重车两级刚度的弹簧装置采用空、重车两级刚度的弹簧装置 车辆总体车辆总体基本概念基本概念18 采用具有扭曲弹性和活节式构架采用具有扭曲弹性和活节式构架 采用轴向弹性轴承；采用轴向弹性轴承； 在空气弹簧悬挂系统中，安装压差控制阀。在空气弹簧悬挂系统中，安装压差控制阀。 采用弹性旁承，既可降低轮重减载量，又可采用弹性旁承，既可降低轮重减载量，又可改善车辆振动性能。改善车辆振动性能。 在制造与修理时应保证转向架各弹簧高度差在制造与修理时应保证转向架各弹簧高度差和轮径不超过规定的限度。和轮径不超过规定的限度。车辆总体车辆总体基本概念基本概念19（6）车辆载荷）车辆载荷 车辆通常用车辆通常用AW0、AW1、AW2和和AW3来来表示载荷状态。表示载荷状态。AW0是空载状态下车辆的重量是空载状态下车辆的重量;AW1是车辆在满座载荷状态下的重量，包含了是车辆在满座载荷状态下的重量，包含了车辆和乘客的重量（所有座位都有乘客，无车辆和乘客的重量（所有座位都有乘客，无乘客站立）；乘客站立）；AW2是车辆在额定载荷状态下的是车辆在额定载荷状态下的重量，包含了车辆和乘客的重量，其中乘客按重量，包含了车辆和乘客的重量，其中乘客按每平方米每平方米6人计算；人计算；AW3是车辆在满员载荷状是车辆在满员载荷状态下的重量，包含了车辆和乘客的重量，其中态下的重量，包含了车辆和乘客的重量，其中乘客按每平方米乘客按每平方米9人计算。人计算。车辆总体车辆总体基本概念基本概念20 （7）轴重：）轴重： 指车轴允许负担的包括轮对自身在内的最大指车轴允许负担的包括轮对自身在内的最大总质量。轴重的选择与线路、桥梁及车辆走行总质量。轴重的选择与线路、桥梁及车辆走行部的设计标准有关。部的设计标准有关。 在在GB7928-2003中规定中规定: A型车辆的轴重型车辆的轴重16吨；吨； B型车辆的轴重型车辆的轴重 14吨吨 ； 目前广州地铁的目前广州地铁的1/2号线及号线及8号线车辆属于号线车辆属于A型车；三号线型车；三号线/机场线、广佛线车辆属于机场线、广佛线车辆属于B型车；型车；四四/五五/六号线直线电机车辆属六号线直线电机车辆属B型车系列，但由型车系列，但由于牵引电机的驱动方式，称于牵引电机的驱动方式，称L型车。型车。车辆总体车辆总体基本概念基本概念21 （8）地铁列车的安全保障措施）地铁列车的安全保障措施 列车自动保护（列车自动保护（ATP) 警惕按钮警惕按钮 自动紧急制动自动紧急制动 制动安全电路制动安全电路 高压电气安全保护措施高压电气安全保护措施 车门不动保护（零速保护）车门不动保护（零速保护） 车体具有车体具有240kJ大容量的撞击能量吸收大容量的撞击能量吸收功能。功能。车辆总体车辆总体基本概念基本概念22车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数3、 车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数3.1 车辆基本技术性能车辆基本技术性能 车辆的基本技术性能包括：车辆的动力性车辆的基本技术性能包括：车辆的动力性能、制动特性及故障运行能力等。能、制动特性及故障运行能力等。3.1.1动力性能动力性能 列车在定员（列车在定员（AW2）、车轮半磨耗情况下，）、车轮半磨耗情况下，在正线的平直轨道上和额电电压下，列车表现在正线的平直轨道上和额电电压下，列车表现处的动力性能。体现列车动力性能的指标有：处的动力性能。体现列车动力性能的指标有：加速度、冲击极限、最高运行速度、平均旅行加速度、冲击极限、最高运行速度、平均旅行速度等等。速度等等。23车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数3.1.2制动性能：制动性能： 地铁列车的减速或及时停车是通过制动系地铁列车的减速或及时停车是通过制动系统实现，其制动性能的好坏是列车能否安全运统实现，其制动性能的好坏是列车能否安全运营和正点运行前提条件。营和正点运行前提条件。 地铁车辆的制动方式按优先等级分为再生地铁车辆的制动方式按优先等级分为再生制动、电阻制动和摩擦制动。制动、电阻制动和摩擦制动。 按操作模式分紧急制动、快速制动、常用按操作模式分紧急制动、快速制动、常用制动、保压制动和停放制动。制动、保压制动和停放制动。 特点：响应时间短、精度高；根据不同工特点：响应时间短、精度高；根据不同工况下车辆制动力可自行调节性能，准确性和停况下车辆制动力可自行调节性能，准确性和停车的平稳性；高可靠性；故障识别及显示等。车的平稳性；高可靠性；故障识别及显示等。24车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数考虑到地铁车辆本身要求的特点及其装备：站考虑到地铁车辆本身要求的特点及其装备：站间距离短，启动快，制动距离短，停车精度高间距离短，启动快，制动距离短，停车精度高和每节动车装备有四台交流电机等，同时考虑和每节动车装备有四台交流电机等，同时考虑到电制动本身的特点（低速时电制动发挥不出到电制动本身的特点（低速时电制动发挥不出来）以及安全要求，将制动系统设计为两大类：来）以及安全要求，将制动系统设计为两大类：电制动和空气（摩擦）制动。电制动和空气（摩擦）制动。（一）电制动（动力制动）（一）电制动（动力制动） 列车制动时，将牵引电机变为发电机，动列车制动时，将牵引电机变为发电机，动能转化为电能。地铁车辆上的电制动主要再生能转化为电能。地铁车辆上的电制动主要再生制动和电阻制动，为非接触式制动方式。制动和电阻制动，为非接触式制动方式。 25车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数电制动是车辆在常用制动模式下的优先选择，仅带驱电制动是车辆在常用制动模式下的优先选择，仅带驱动系统的动车具有电制动。电制动具有独立的滑行保动系统的动车具有电制动。电制动具有独立的滑行保护和载荷校正功能。护和载荷校正功能。分配原则：对三节单元有两节动车，假设每节车自己分配原则：对三节单元有两节动车，假设每节车自己制动，共需制动，共需300%的制动力，那么电制动时，两节动车的制动力，那么电制动时，两节动车各承担各承担150%的制动力。的制动力。1）再生制动：）再生制动： 当施加常用制动时，电动机变成发电机状态运行，当施加常用制动时，电动机变成发电机状态运行，将车辆的动能变成电能，经牵引控制单元将车辆的动能变成电能，经牵引控制单元/电机模块电机模块（DCU/M）逆变器整流成直流电反馈于接触网，供列）逆变器整流成直流电反馈于接触网，供列车所在接触网供电区段上的其它车辆牵引用和供本车车所在接触网供电区段上的其它车辆牵引用和供本车的其它系统（辅助系统等），即再生制动。的其它系统（辅助系统等），即再生制动。26车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数再生制动取决于接触网的接收能力，亦即取决于网压再生制动取决于接触网的接收能力，亦即取决于网压高低和载荷利用能力。高低和载荷利用能力。 具有制动列车和产生电功率的双重效用，因此对具有制动列车和产生电功率的双重效用，因此对于行车密度大的地铁车辆具有明显节能的效果。于行车密度大的地铁车辆具有明显节能的效果。2）电阻制动：）电阻制动： 当车辆施加常用制动时，牵引电机变成发电机状当车辆施加常用制动时，牵引电机变成发电机状态，将车辆的动能转变成电能，如果制动列车所在的态，将车辆的动能转变成电能，如果制动列车所在的接触网供电区无其它列车吸收该制动能量，网压迅速接触网供电区无其它列车吸收该制动能量，网压迅速上升，当网压达到设定最大的设定值后，制动电阻接上升，当网压达到设定最大的设定值后，制动电阻接通，此时牵引控制系统将发电机发出的电能转换为制通，此时牵引控制系统将发电机发出的电能转换为制动电阻的热能散逸到大气中。动电阻的热能散逸到大气中。27车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数 制动电阻靠自然风冷（广州制动电阻靠自然风冷（广州3号线）或风号线）或风扇强迫通风（如广州扇强迫通风（如广州2号线）将热能散发于大号线）将热能散发于大气。它能提供较稳定的制动力。广州气。它能提供较稳定的制动力。广州1、2、3号线旋转电机的车辆，其制动电阻安装在车上。号线旋转电机的车辆，其制动电阻安装在车上。但也有电阻设于变电站的。但也有电阻设于变电站的。 地铁车辆优先使用再生制动，其次是电阻地铁车辆优先使用再生制动，其次是电阻制动制动,摩擦制动作为补充。摩擦制动作为补充。 28车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数 在高速时，采用电控制动，但由于电制动在高速时，采用电控制动，但由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低，因此，车的效率随着运行速度的降低而降低，因此，车速降低到一定程度后，必须采用摩擦制动。另速降低到一定程度后，必须采用摩擦制动。另外在电制动力不足时，摩擦制动也作为辅助手外在电制动力不足时，摩擦制动也作为辅助手段应用，段应用， 确保列车安全。确保列车安全。 体现列车制动性能的参数主要有制动减速体现列车制动性能的参数主要有制动减速度、冲击极限等。度、冲击极限等。29车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数 在牵引工况：由接触网吸收电能，牵在牵引工况：由接触网吸收电能，牵引电机作为电动机，将电能转换成机械能，引电机作为电动机，将电能转换成机械能，产生牵引力。产生牵引力。 在制动工况：停止接触网供电，反过在制动工况：停止接触网供电，反过来作为发动机，将列车运行的机械能转换来作为发动机，将列车运行的机械能转换成电能，产生制动力。成电能，产生制动力。 30车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数3.1.3 故障运行能力故障运行能力 列车故障情况下对牵引系统的要求。列车故障情况下对牵引系统的要求。GB7928-2003中规定：中规定： 当损失当损失1/4动力（一节动车不能工作）时，动力（一节动车不能工作）时，在额定载荷（在额定载荷（AW2）情况下，列车可往返一个）情况下，列车可往返一个全程。必须降低运行速度。全程。必须降低运行速度。 当损失当损失1/2动力（两节动车不能工作）时，动力（两节动车不能工作）时，在超员载荷（在超员载荷（AW3）下，列车可在正线最大坡）下，列车可在正线最大坡道上起动，并使列车前进到最近车站，清客后，道上起动，并使列车前进到最近车站，清客后，列车空车返回车辆段。列车空车返回车辆段。 31车辆基本技术性能及设计参数车辆基本技术性能及设计参数3.2 车辆基本设计参数车辆基本设计参数 根据线路高峰的小时客流量、发车间隔时根据线路高峰的小时客流量、发车间隔时间、线路的总长度、旅行速度、车辆的最高速间、线路的总长度、旅行速度、车辆的最高速度及线路（包括供电和轨道）的设计参数等确度及线路（包括供电和轨道）的设计参数等确定车辆的设计参数。定车辆的设计参数。 设计参数一般有：车辆的结构参数设计参数一般有：车辆的结构参数(车辆的车辆的长、宽、高长、宽、高)、走形部参数（轴距、轮内侧距、走形部参数（轴距、轮内侧距、轮径）、定距、地板面高度、车钩中心线高度、轮径）、定距、地板面高度、车钩中心线高度、每侧车门数量、主要系统的参数等等。每侧车门数量、主要系统的参数等等。324、车辆总体组成、车辆总体组成 车辆是地铁系统中最关键、最复杂的车辆是地铁系统中最关键、最复杂的多系统紧密联系的机、电一体化设备。其种多系统紧密联系的机、电一体化设备。其种类很多，性能指标也各不相同，以广州地铁类很多，性能指标也各不相同，以广州地铁来说，各线路车辆的性能和结构各有差异，来说，各线路车辆的性能和结构各有差异，按其技术特点分按其技术特点分A型车、型车、B型车、型车、L型车、型车、APM等车型。等车型。若按系统分包括：车体及内装、车门、车钩若按系统分包括：车体及内装、车门、车钩及缓冲装置、贯通道、牵引及电制动、受电及缓冲装置、贯通道、牵引及电制动、受电车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理33弓及弓及1500750V高压电路、气路及供风系高压电路、气路及供风系统、列车控制系统、统、列车控制系统、110V控制电路、辅助控制电路、辅助系统、空调及通风系统、照明、广播及乘系统、空调及通风系统、照明、广播及乘客信息系统等。客信息系统等。 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理34按照各设备位置从上到下顺序分：车顶设按照各设备位置从上到下顺序分：车顶设备（空调单元、受流设备备（空调单元、受流设备)、车体及车内设、车体及车内设备备(车门车窗、内装、照明及信息指示设备车门车窗、内装、照明及信息指示设备等）等） 、车底设备（转向架、车钩缓冲装置、车底设备（转向架、车钩缓冲装置、供风制动系统、其它辅助设备等）。供风制动系统、其它辅助设备等）。 虽然车辆之间存在结构和性能的差异，虽然车辆之间存在结构和性能的差异，一般来说包括电气系统和机械系统两大部一般来说包括电气系统和机械系统两大部分。分。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理354.1 车体车体车体是容纳乘客和司机驾驶（对有司机室的车辆）的车体是容纳乘客和司机驾驶（对有司机室的车辆）的处所，又是安装其它设备和部件的基础。处所，又是安装其它设备和部件的基础。车体主要由底架、侧墙、端墙、车顶、司机室（驾驶车体主要由底架、侧墙、端墙、车顶、司机室（驾驶端）等部分组成。车体主体结构采用铝合金大断端）等部分组成。车体主体结构采用铝合金大断面蜂窝结构挤压型材组焊而成。车体结构为轻型、面蜂窝结构挤压型材组焊而成。车体结构为轻型、整体自承载模块化全焊接结构，底架、侧墙、端整体自承载模块化全焊接结构，底架、侧墙、端墙和车顶焊接或铆接而成的车体框架形成一个整墙和车顶焊接或铆接而成的车体框架形成一个整体，充分发挥了车体各构件的强度，提高了列车体，充分发挥了车体各构件的强度，提高了列车整体刚度。整体刚度。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理36分类：分类： 结构按组成材料分：结构按组成材料分： 碳钢车体、不锈钢车体、铝合金车体碳钢车体、不锈钢车体、铝合金车体按承载方式分：按承载方式分： 承载式和非承载式。承载式和非承载式。广州地铁车辆的车体均为承载式、铝合金车体。广州地铁车辆的车体均为承载式、铝合金车体。车体按照其工艺方式可分为：车体按照其工艺方式可分为： 模块式和一体式。模块式和一体式。1、3、4、5采用一体式采用一体式全焊接车体；全焊接车体；2号线为模块化焊接号线为模块化焊接铆接铆接或焊接或焊接螺栓连接方式。螺栓连接方式。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理37车体基本参数：车体基本参数： 长度、宽度、地板面高度、车厢内部高度、长度、宽度、地板面高度、车厢内部高度、 纵向静载荷等。纵向静载荷等。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理GB7928-2003A型车B型车长度(mm)2200019000宽度 (mm)30002800地板面高度（mm） 1130110038底架底架: 是车体中一个重要的部件。主要作用是承受车体是车体中一个重要的部件。主要作用是承受车体上部载荷并传递给整个车体，承受因各种原因而引起上部载荷并传递给整个车体，承受因各种原因而引起的横向力和走行部传来的各种振动和冲击，牵引梁连的横向力和走行部传来的各种振动和冲击，牵引梁连挂组成列车，并在车辆间传递牵引力和制动力。挂组成列车，并在车辆间传递牵引力和制动力。 车底架通常是用大型铝合金蜂窝状挤压型材焊接车底架通常是用大型铝合金蜂窝状挤压型材焊接而成，由侧梁、端梁、牵引梁、枕梁和横梁组成。在而成，由侧梁、端梁、牵引梁、枕梁和横梁组成。在驾驶端通常还设有一个撞击能量耗散区，在车辆受撞驾驶端通常还设有一个撞击能量耗散区，在车辆受撞击时用以吸收传至地板水平方向和能量。最大限度地击时用以吸收传至地板水平方向和能量。最大限度地保护客室乘客。底架上设各种吊梁、吊卡、线槽、安保护客室乘客。底架上设各种吊梁、吊卡、线槽、安装座，用来安装车钩缓冲、各种机电设备、制动设备装座，用来安装车钩缓冲、各种机电设备、制动设备车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理39 车辆的地板也是底架的一个重要组成部分，车辆的地板也是底架的一个重要组成部分，地板的性能直接与车辆的隔音隔热、防滑等舒地板的性能直接与车辆的隔音隔热、防滑等舒适、安全性能相关，也与车辆的清洁、维护保适、安全性能相关，也与车辆的清洁、维护保养相关。一般的地板主要由金属地板、地板布、养相关。一般的地板主要由金属地板、地板布、支撑梁、隔音隔热材料和阻尼浆等组成。支撑梁、隔音隔热材料和阻尼浆等组成。 直线电机车辆设有次地板。直线电机车辆设有次地板。 侧墙：主要由墙板、支撑梁、隔音隔热材侧墙：主要由墙板、支撑梁、隔音隔热材料和阻尼浆组成。料和阻尼浆组成。 侧墙主要用于安装客室窗玻璃、客室车门、侧墙主要用于安装客室窗玻璃、客室车门、座椅等部件。座椅等部件。 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理40端墙端墙：由墙板、支撑梁、隔热隔音材料和阻尼由墙板、支撑梁、隔热隔音材料和阻尼浆组成，与侧墙结构基本相似。浆组成，与侧墙结构基本相似。 端墙主要用于贯通通道、空调单元、司机端墙主要用于贯通通道、空调单元、司机室的连接。室的连接。车顶：（车顶：（1）通风口）通风口（2）空调设备及其换气连接、电力供应、排水）空调设备及其换气连接、电力供应、排水装置装置（3）受电弓及其连接装置）受电弓及其连接装置（4）车辆无线电天线）车辆无线电天线 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理41车内设备车内设备 车内设备主要有客室侧门、车窗、司机室、疏散车内设备主要有客室侧门、车窗、司机室、疏散装置、座椅、扶手立柱等。装置、座椅、扶手立柱等。 车体连接装置车体连接装置 为实现列车编组和使乘客安全跨越车厢，在车体为实现列车编组和使乘客安全跨越车厢，在车体之间一般设有车钩缓冲装置和贯通通道等连接装之间一般设有车钩缓冲装置和贯通通道等连接装置。置。（1）车钩缓冲装置）车钩缓冲装置 （2）贯通道）贯通道 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理42车体底架前端设置防爬器及扰流板车体底架前端设置防爬器及扰流板 ：防爬器是在撞车时对列车前端的一个保护设施。设置防爬器是在撞车时对列车前端的一个保护设施。设置防爬装置以避免一车翻越另一车。该装置防止列防爬装置以避免一车翻越另一车。该装置防止列车的重叠并且吸收速度超过车的重叠并且吸收速度超过20km/h的的6车车组的车车组的能量。能量。设置扰流板的主要目的是为了减少运行时的空气阻力，设置扰流板的主要目的是为了减少运行时的空气阻力，保证运行品质。车辆主要在隧道中运行，由于车保证运行品质。车辆主要在隧道中运行，由于车辆与隧道的横截面之比很小，在车辆与隧道的间辆与隧道的横截面之比很小，在车辆与隧道的间隙中存在着强烈的气流摩擦和车辆前后的空气压隙中存在着强烈的气流摩擦和车辆前后的空气压力差，使空气阻力成为车辆的主要运动阻力，列力差，使空气阻力成为车辆的主要运动阻力，列车运行速度越高，基本阻力越大。其二是用流线车运行速度越高，基本阻力越大。其二是用流线型的扰流板型的扰流板 住列车前端的车下设备，使列车外观住列车前端的车下设备，使列车外观美观美观 。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理434.2车门车门 车门是城市轨道车辆的一个重要组成部车门是城市轨道车辆的一个重要组成部件，对车体强度及车辆整体形象影响甚大，且件，对车体强度及车辆整体形象影响甚大，且与运营安全有直接的关系。据不完全统计，在与运营安全有直接的关系。据不完全统计，在城市轨道车辆中各部件中，由车门引起的故障城市轨道车辆中各部件中，由车门引起的故障约占车辆故障的约占车辆故障的60%以上。以上。 车门包括客室车门、司机室侧门、紧急车门包括客室车门、司机室侧门、紧急疏散门以及司机室与客室间的通道门。疏散门以及司机室与客室间的通道门。 客室车门是供乘客上下车的。其车门的客室车门是供乘客上下车的。其车门的数量与运载客流量、车体强度有很大关系。数量与运载客流量、车体强度有很大关系。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理44u客室车门分类：客室车门分类：按其驱动方式分：气动和电动车门。按其驱动方式分：气动和电动车门。按其开启和结构型式分：移动门和塞拉门。按其开启和结构型式分：移动门和塞拉门。 移动门又分：移动门又分： 内藏式滑动移门和外挂式滑动移门。内藏式滑动移门和外挂式滑动移门。内藏式滑动移门内藏式滑动移门 开关门时门页在车辆侧墙的外墙与内护板之间开关门时门页在车辆侧墙的外墙与内护板之间的夹层内移动，传动机构设于车厢内侧车门的的夹层内移动，传动机构设于车厢内侧车门的顶部，装有导轮的门页可在导轨上移动并与传顶部，装有导轮的门页可在导轨上移动并与传动装置的钢丝绳或皮带相连接，借助风缸或电动装置的钢丝绳或皮带相连接，借助风缸或电机驱动传动机构，从而使钢丝绳或丝杆螺母机机驱动传动机构，从而使钢丝绳或丝杆螺母机构带动门页动作。构带动门页动作。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理45 内藏式滑动移门具有重量轻、内藏式滑动移门具有重量轻、结构简单、价格低及不突出车体结构简单、价格低及不突出车体外且适应于大客流的工作环境等外且适应于大客流的工作环境等特点，被广泛地应用在广州地铁特点，被广泛地应用在广州地铁1号线车辆、上海地铁号线车辆、上海地铁1、2号线及号线及新建城轨车辆上。新建城轨车辆上。 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理46外挂式滑动移门外挂式滑动移门 车门驱动结构、原理与内藏式滑动移门相同，外车门驱动结构、原理与内藏式滑动移门相同，外挂式滑动移门开关门时门页均位于车辆侧墙的外挂式滑动移门开关门时门页均位于车辆侧墙的外侧。外挂门的结构较简单，但由于门机构位于车侧。外挂门的结构较简单，但由于门机构位于车体外部，密封性能相对较差，目前仅在广州地铁体外部，密封性能相对较差，目前仅在广州地铁二号线车辆上使用二号线车辆上使用 。塞拉门塞拉门 借助于车门上端的传动机构和导轨，车门开启状借助于车门上端的传动机构和导轨，车门开启状态时门页贴靠在侧墙的外侧，车门在关闭状态中态时门页贴靠在侧墙的外侧，车门在关闭状态中有一个滑动和一个向内的塞拉动作和位移，使车有一个滑动和一个向内的塞拉动作和位移，使车门在关闭状态时，门页外表面与车体外墙成一平门在关闭状态时，门页外表面与车体外墙成一平面，美观、密封性好，被广泛地运用在城轨车辆面，美观、密封性好，被广泛地运用在城轨车辆及高速列车上。及高速列车上。 车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理47外挂密闭门（微动塞拉门）外挂密闭门（微动塞拉门） 集外挂移门及塞拉门特点于一体，在外挂移门的集外挂移门及塞拉门特点于一体，在外挂移门的基础上增加了很小的塞拉行程，使得在关门位置基础上增加了很小的塞拉行程，使得在关门位置时门页密封胶条和门框贴合，保证了外挂密闭门时门页密封胶条和门框贴合，保证了外挂密闭门的密封性能。外挂密闭门已使用于北京地铁五号的密封性能。外挂密闭门已使用于北京地铁五号线，广州地铁二号线也正在进行运营试验，运营线，广州地铁二号线也正在进行运营试验，运营效果良好。效果良好。 u系统结构组成系统结构组成 主要由控制系统、驱动系统、机械传动系统、悬主要由控制系统、驱动系统、机械传动系统、悬挂和导向系统、锁闭机构、门页以及负责检测的挂和导向系统、锁闭机构、门页以及负责检测的各种行程开关组成各种行程开关组成 。车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理48u主要参数主要参数 车门净开度：车门净开度：1400 mm 车门净高度：车门净高度：1860 mm 供电电压：供电电压：DC 110 V 开、关门时间：开、关门时间：30.5 s 障碍物探测能力：障碍物探测能力： 30 mm60 mm车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理49u门控系统门控系统门控单元是车辆电源和车门机械操纵机构之间的门控单元是车辆电源和车门机械操纵机构之间的接口，由可编程序控制器实现整个车门系统的运接口，由可编程序控制器实现整个车门系统的运动。其控制原理如下图动。其控制原理如下图车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理电 源列车车辆控制单元障 碍 物 探 测车 门 故 障 信 息控 制 车 门 灯 开 关 门 时 闪 烁 报 警关 门开 门零 速 信 号车 门 锁 好 信 号车 门 关 好 信 号关 门 信 号开 门 信 号车 门 电 机电子门控单元50车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理车门具有开车门具有开/关门、零速保护、安全回路、关门、零速保护、安全回路、车门切除及障碍物检测等功能车门切除及障碍物检测等功能.零速保护：车速为零速保护：车速为“0”时，门控器得到时，门控器得到“零速零速”信号后开门功能才能作用。信号后开门功能才能作用。当车速大于当车速大于5km/h时，车门仍然开启时时，车门仍然开启时候，将启动自动关门。候，将启动自动关门。安全回路：锁闭开关检测到车门完全关闭安全回路：锁闭开关检测到车门完全关闭后，司机室内后，司机室内“门已锁闭门已锁闭”指示灯亮，指示灯亮，列车方可启动。列车方可启动。 51车辆总体组成及各子系统基本原理车辆总体组成及各子系统基本原理障碍物探测：如果关门时碰到障碍物，最障碍物探测：如果关门时碰到障碍物，最大关门力最多持续大关门力最多持续0.5s，然后车门可以，然后车门可以重新打开一段距离，再重新关闭或保重新打开一段距离，再重新关闭或保持这个位置进行一段时间的调节，再持这个位置进行一段