、項目一電客車構造基礎目

錄C O N T E N T S任務一電客車概述任務二

電客車類型、組成與特點任務三

電客車司機室設備任務一 電客車概述一、概

述（一）構造特點城市軌道交通電客車屬于動力分散牽引動車組電客車，和我國目前的高速動車組電客車有相同之處，動車兼有牽引和載客兩大功能，城軌電客車和我國鐵路客運專線常用的動車組電客車一樣，不需要普通鐵路客、貨車類似的機車對其進行牽引，就能在城市軌道交通線路上正常運行，屬于動車的一種。電客車按有無動力可分為兩大類：拖車T，本身為無動力牽引裝置；動車M，本身帶有動力牽引裝置。（二）運用性能城軌交通站間隔距離短，起動、制動頻率高，要求城市軌道交通電客車不僅要有良好的牽引、制動性能，保證運行安全、正點、快速，而且在設計上要有較高的安全保護措施。城市軌道交通的服務對象是高強度城市活動的人群，與公交系統(tǒng)、小汽車形成競爭力，對安全、正點、快速有很高的要求，同時要提供給乘客適當?shù)目臻g、安靜的環(huán)境及空調，使乘客感到舒適、便利。二、構造與作用城軌電客車組成表機械部分車體電氣部分牽引及電制動車鉤及緩沖器輔助電源系統(tǒng)車門系統(tǒng)電客車控制和診斷系統(tǒng)轉向架廣播及乘客信息系統(tǒng)空氣制動照明系統(tǒng)空調和通風電客車自動控制（ATC）二、構造與作用電客車的車體鋼結構普遍采用薄壁、筒型整體承載結構，一般選用高強度不銹鋼SUS301L系列，在制造工藝上普遍采用全焊接結構，底架、側墻、車頂、端墻分別組焊后再在總焊裝臺上被焊接成整個電客車殼體。電客車的車底架由側梁、端梁、牽引梁、枕梁、橫梁和其他部件組焊而成。底架承受車體上部載荷并傳遞給整個車體，承受因各種原因而引起的橫向力和走形部傳來的各種振動及沖擊。客室內裝包括地板、預制成型的頂板、側墻板、端墻板、側頂蓋板、車窗、空調系統(tǒng)進排氣口等，客室內一般安裝有客室座椅、照明燈、立柱扶手、滅火器、乘客文字信息顯示和圖像顯示屏、廣播喇叭、乘客司機對講裝置、緊急開門裝置及車門狀態(tài)顯示燈、安全監(jiān)控攝像頭、電氣控制柜等。（一）車體及客室內裝車體及內裝二、構造與作用（2）彈簧減振裝置：用來保證一定的軸重分配，緩和線路不平順對電客車的沖擊并保證電客車運行平穩(wěn)性。（3）中央牽引連接裝置：用以傳遞車體與轉向架間的垂直力和水平力（包括縱向力如牽引力或制動力，橫向力如通過曲線時的車體未平衡離心力等），使轉向架在電客車通過曲線時能相對于車體回轉。（4）輪對軸箱裝置：輪對直接向鋼軌傳遞電客車的重量，通過輪軌間的黏著產生牽引力或制動力，并通過輪對的回轉實現(xiàn)電客車在鋼軌上運行。（5）牽引驅動裝置：將動力裝置的功率最后傳遞給輪對。（6）制動裝置：由制動缸傳來的力，經系統(tǒng)增大若干倍后傳遞給閘瓦，使其壓緊車輪，對電客車進行制動。（二）轉向架拖車轉向架1.

轉向架的作用支撐車體、傳遞載荷，使電客車順利通過曲線，傳遞牽引力和制動力，緩和振動和沖擊，提高乘坐舒適性。2.

轉向架的組成及各部分的主要作用（1）構架：轉向架的骨架，承受和傳遞垂直力和水平力。二、構造與作用（三）車

門城軌電客車的車門包括客室車門、司機室側門、客室與司機室通道門、司機室前端疏散門（部分新造車已經取消）。客室門是關系到乘客生命和財產安全的關鍵，電客車運行過程中必須可靠鎖閉，為確保安全，客車車門在設計上通過監(jiān)測裝置將車門狀態(tài)與電客車客車車門外側的牽引指令電路聯(lián)鎖；同時為應對故障或意外緊急情況，車門配置了可現(xiàn)場操作的隔離裝置和車門緊急解鎖裝置。（四）車鉤及緩沖裝置車鉤及緩沖裝置安裝在底架牽引梁上，是電客車的一個重要部件，可分為全自動車鉤、自動車鉤和半永久性車鉤，電客車兩端采用自動和半自動車鉤，其作用是將電客車互相連掛，連接成為一組車體，傳遞縱向牽引力和沖擊力，緩和電客車之間的沖擊作用，實現(xiàn)電路（全自動車鉤）和氣路的連接。半自動車鉤二、構造與作用（五）貫通道貫通道主要作用：電客車編組實現(xiàn)兩單節(jié)車輛之間柔性連接的部件，其上部的過渡平臺可使乘客在車廂之間的流動均勻分布，擋風雨、防水、隔音，使電客車運行可靠。?

貫通道由波紋形折蓬，兩塊裝在電客車端的渡板、頂板、側護板及鎖閉機構組成。（六）牽引與制動電客車通過受電弓將接觸網DC

1

500

V的直流電引入牽引逆變器，通過逆變器將DC

1

500

V的直流電變?yōu)殡妷?、頻率可調的三相交流電后輸送給牽引電機，從而控制電客車的牽引力和電制動力。特點：（1）牽引及其控制采用車控方式，1C4M（1車四電機）方式高壓電路，每套VVVF逆變器單元給1輛動車上的4臺牽引電機供電。（2）交流牽引電機采用無速度傳感器式矢量控制，基于速度推算的方式進行空轉/滑行控制。（3）電制動以再生制動優(yōu)先。隨著再生吸收條件的變化，再生制動與電阻制動連續(xù)調節(jié)，且平滑轉換。（4）電客車全列設有貫通高壓母線，且設置母線斷路器，保證電客車能安全通過線路上任何一處架空線供電分段區(qū)。（5）系統(tǒng)充分利用輪軌黏著條件，并按電客車載重在從空車到超員的范圍內自動調整牽引力和電制動力的大小，使電客車在空車至超員范圍內保持起動加速度和制動減速度基本不變，并具有反應及時、有效可靠的空轉和滑行控制。二、構造與作用（七）輔助電源系統(tǒng)輔助電源系統(tǒng)主要為城市軌道交通電客車上除牽引電機以外的設備提供電源，由SIV逆變裝置、整流裝置、蓄電池、緊急逆變裝置、擴展供電裝置等構成?？刂撇捎萌匦痛蠊β书_關器件IGBT，主要原理是通過SIV分流逆變和降壓隔離將接觸網DC

1

500V逆變成低壓AC

380

V，為空調、通風機、司機窗加熱、空壓機及照明等輔助設備提供供電電源。逆變器結構二、構造與作用（八）空氣制動與供風系統(tǒng)空氣壓縮機1.

空氣制動系統(tǒng)以壓縮空氣為源動力的制動方式稱為空氣制動，以電磁力為源動力的制動方式稱為電制動。電客車制動模式（1）常用制動的減速率根據(jù)制動指令值的大小而定，以電制動優(yōu)先，氣制動系統(tǒng)根據(jù)制動需求補充電制動的不足。（2）快速制動普遍采用電制動優(yōu)先，氣制動補充的方式，其制動減速度率固定，與緊急制動相同，但可根據(jù)指令隨時緩解，在快速制動過程中，電客車的速度變化受沖動極限的限制，有防滑保護功能。（3）緊急制動全部為氣制動，制動減速度率固定?？諝庵苿酉到y(tǒng)的組成3個基本組成部分：電子制動控制單元、空氣制動控制模塊和基礎制動單元。4.

供風系統(tǒng)包括空氣壓縮機組（由壓縮機、干燥器、油水過濾器組成）、各類空氣閥件、空氣管路和儲風缸。二、構造與作用（九）電客車控制和診斷系統(tǒng)電客車控制和診斷系統(tǒng)是電客車通信網絡以電客車中央控制單元為核心的一個電客車監(jiān)控系統(tǒng)。它由具有電客車控制級和電客車控制級功能的多臺計算機系統(tǒng)和一些專門開發(fā)的高處理速度的微機組成。由于可以通過ATI裝置的骨干傳輸和對設備傳輸方式收發(fā)車上的主要信息，因而可以實現(xiàn)控制指令傳輸、電客車狀態(tài)顯示、異常檢測、車上檢查等功能。ATI裝置二、構造與作用對空調機組進行控制。為了加強客室內的空氣流通，在每輛車上安裝了適量的幅流風機，同時考慮到冬天天氣比較寒冷，在客室和司機室內安裝電加熱器并設置“全暖”“半暖”兩個控制位由司機控制，從而保證冬天客室和司機室的舒適性。（十）空調與通風系統(tǒng)空調機組采用下送風下回風的工作方式，每輛車安裝制冷能力為29kW的空調機組2臺，正常情況下，單個空調機組的通風量為4

000m3/h，空調裝置設有4種工況：手動、自動、通風和停止，既可通過本車控制裝置對空調進行控制，也可通過司機室內的ATI顯示器進行控制和溫度設定?？照{機組可與電客車總線網絡進行通信，并可通過電客車總線網絡空調機組二、構造與作用（十一）客室照明系統(tǒng)客室照明廣播控制盒電客車自動控制ATC車載CBTC系統(tǒng)由以下設備構成：車載控制器CC，移動通信系統(tǒng)MR、MR天線、軸裝光電速度傳感器EOSS、查詢器TI、查詢器天線TIA以及電客車司機顯示器TOD。在正常照明的情況下，電客車采用AC220

V電源。在緊急照明時，采用DC110V電源，客室內能完成一定時間的照明。（十二）廣播及乘客信息系統(tǒng)電客車廣播及乘客信息系統(tǒng)由電客車廣播、乘客信息、實時新聞播放和客室電視監(jiān)控系統(tǒng)CCTV組成。具有電客車廣播、實時新聞無線接入、車載乘客信息、多媒體節(jié)目播放、LCD顯示、客室視頻監(jiān)控等功能。（十三）電客車自動控制ATC任務二電客車類型、組成與特點一、類

型（一）按車體寬度和驅動方式分黏著牽引系統(tǒng)①

A、B型車，車體寬度為3.0

m、2.8

m的四軸系電客車型；②

C、D型車，車體寬度為2.6

m，車地板不同高度的鉸接車系電客車型；③

單軌膠輪車，車體寬度為3.0

m的跨座式單軌膠輪系電客車型。非黏著牽引系統(tǒng)L型直線電機電客車系列。（二）按電客車的牽引控制系統(tǒng)分目前電客車的牽引控制系統(tǒng)為了滿足電客車調速的需要可分為交流變壓和交流變頻車兩種，廣泛采用VVVF技術進行調速。（三）按車體材料分新型的電客車廣泛采用不銹鋼和鋁合金，只有少部分舊車仍然采用耐候鋼車材料。一、類

型（四）按受電方式分電客車的主要受電方式可分為受電弓受電和第三軌受流器受電兩種，個別城軌電客車采用受電弓和受流器混合取電的模式。（五）按電壓等級分目前我國各城市電客車廣泛采用DC1500V，少數(shù)采用DC750V和DC600V。二、組

成（一）車

體車體分有司機室車體和無司機室車體兩種。車體的主要作用是容納乘客、提供司機駕駛空間，安裝其他設備、部件。城軌電客車車體一般采用整體承載鋼結構或鋁合金、不銹鋼等輕金屬結構，以達到滿足強度、剛度要求的同時最大限度地減輕自重的目的。（二）轉向架轉向架是城軌電客車的走行裝置，安裝在車體與軌道之間，用來牽引和引導電客車沿軌道行駛，承受并傳遞車體與軌道之間的各種載荷并緩和其動力作用，是保證電客車運行品質的關鍵部件。一般由構架、輪對軸箱裝置、彈簧懸掛裝置和制動裝置等組成。城軌交通電客車轉向架有動力轉向架和非動力（拖車）轉向架之分，動力轉向架裝有牽引電機及傳動裝置。（三）牽引緩沖連接裝置城軌電客車的編組必須依靠車鉤緩沖和貫通道裝置，其中車鉤是連接電客車，傳遞縱向力的裝置，車鉤上安裝有緩沖器，可緩和縱向沖擊力，并連接電客車之間的電路和空氣管路；貫通道是電客車隊中電客車與電客車之間客室的連接通道。城軌電客車一般采用密接式車鉤和寬體式貫通道。二、組

成（四）制動裝置制動裝置是保證電客車運行安全必不可少的裝置。不管是動車還是拖車都設有制動裝置，它可以保證運行中的電客車按需要減速或在規(guī)定的距離內停車。城軌電客車制動裝置除常規(guī)的空氣制動裝置外，還有再生制動、電阻制動和磁軌制動等先進的裝置。（五）電客車設備電客車設備包括服務于乘客的設備和服務于電客車運行的設備；車內照明、廣播、通風、取暖、空調、座椅、吊環(huán)、扶手等設備主要服務于乘客，服務于電客車運行的設備一般不占車內空間，吊掛于車底的有：蓄電池箱、斬波器、逆變器、繼電器箱、主控制箱、接觸器箱、空氣壓縮機組和儲風缸等，安裝于車頂?shù)挠锌照{單元和受電弓等。電客車電氣包括電客車上的各種電氣設備及其控制電路。按其作用和功能可分為主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)和電子與控制電路系統(tǒng)三個部分。三、技術特點（1）城市軌道交通系統(tǒng)屬于綠色環(huán)保的新型軌道交通系統(tǒng)，對電客車運行時的噪聲、振動和防火等有嚴格要求。（2）城軌系統(tǒng)采用全封閉線路，雙向單線運行，行車密度大，對電客車運行的可靠性有很高的要求。（3）城軌電客車在運營時如果發(fā)生故障，能使電客車憑自身動力就近駛入存車線以及時疏通線路。（4）城軌電客車的發(fā)展方向是輕量化，一般采用大斷面鋁合金型材或不銹鋼焊接車體的整體承載結構，最大限度地減少電客車自重。（5）電客車上電氣系統(tǒng)的設備除一些必須安裝在司機室和客室的電氣柜內，其他設備均分散安裝在車底，空調機組裝在車頂，不占用客室空間。（6）電客車間采用封閉式全貫通通道，便于乘客走動及均勻分布，采用密接式車鉤進行機械、電氣、氣路的貫通連接。（7）為了在電客車停站時能使大量的上下客流交換在盡可能短的時間內完成，車門數(shù)量也比較多，每節(jié)車廂單側門數(shù)量有3～5個。（8）調頻調壓交流傳動，采用電氣和空氣的混合制動，節(jié)省能源，電客車控制和主要子系統(tǒng)的運行控制實現(xiàn)計算機和網絡化，信息傳播實現(xiàn)多樣化、實時化和分層集中化。（9）電客車系統(tǒng)部件的設計、材料的選用都以電客車運行和乘客安全為首要原則，設備正常功能失效時，其響應以安全為導向目標。（10）電客車行車實現(xiàn)信號控制和控制自動化，在電客車正常運行的情況下，采用自動電客車控制ATC、電客車自動駕駛ATO和自動電客車保護ATP，電客車上也配備了相應的車載設備，讓一些先進電客車實現(xiàn)了無人駕駛。任務三 電客車司機室設備一、司機室內設備主要設有司機操縱臺、控制屏柜、綜合屏柜、左/右側屏、車載無線電系統(tǒng)、車載PIS（乘客廣播信息服務）系統(tǒng)、ATO（電客車自動駕駛模式）系統(tǒng)等電氣設備及司機室照明、司機室電熱、雨刷器、電熱玻璃等輔助設備。這些設備與客室內電氣設備及車下電氣設備共同完成車輛的牽引、制動、開關門、空調、照明、廣播、客室監(jiān)視及電客車自動控制、車輛通信、車輛與地面通信等功能。（一）司機室的設備概括1—筒燈；2—無線電臺天線；3—ATO天線；4—客室狀態(tài)監(jiān)視器；5—終點站顯示器；6—遮陽簾；7—右側屏；8—司機臺；9—前照燈；10—揚聲器；11—左側屏；12—控制屏柜；13—綜合屏柜。司機室設備布局圖一、司機室內設備司機臺只裝在Tc車上，供司機駕駛電客車用。在結構上，整個司機臺分兩部分：臺面設備和臺下箱柜。司機臺臺面采用玻璃鋼材料，臺下箱柜采用鋼板材料，整個司機臺在底部通過螺栓與車體固定。功能上，司機臺擁有電客車牽引控制、制動控制、門控制、無線電臺控制、空調控制、自動電客車控制、前照燈控制及電客車故障診斷等。司機臺臺面設有無線電臺控制器、監(jiān)控顯示屏、ATO顯示屏、雙針壓力表、司機控制器、按鈕及指示燈等。司機臺左側柜設有車載電臺主機、司機臺用電氣連接器；右側柜內有刮雨器水箱。（二）司機臺司機臺臺面二、司機室的結構布局（一）司機室前部結構（1）司機室的前部包含了終點站顯示屏、遮陽簾、雨刷器、前照燈、防護燈等。1—終點站顯示屏；2—遮陽簾；3—雨刷器；4—前照燈；5—防護燈；6—緊急疏散門；7—司機操縱臺；8—電熱器。司機室結構布局圖二、司機室的結構布局（一）司機室前部結構（2）緊急逃生裝置：城軌電客車緊急逃生裝置一般設置在司機室，當電客車遇到突發(fā)情況，兩側客室車門無法打開時，可通過電客車逃生裝置的逃生門、逃生梯將乘客進行疏散。緊急逃生裝置一般為純機械操作，逃生門兩側設置有氣撐彈簧，可起到逃生門打開和關閉時緩沖的作用，逃生梯拉升裝置兩側設有尼龍帶或者鏈條，確保其穩(wěn)定和安全性，保證乘客安全疏散。緊急逃生裝置屬于電客車突發(fā)情況的緊急疏散裝置，除日常維護和緊急情況，禁止將其打開。緊急疏散門緊急疏散門二、司機室的結構布局司機室后部兩側設有電氣柜，墻壁中間設有司機室后墻門。（1）綜合屏柜設在司機室后面的左側，負責電客車自動駕駛、電客車自動防護。在結構上綜合屏柜屬于框架式結構，設備包括CC機柜、斷路器等。（2）控制屏柜設在司機室后面的右側，功能包括電客車各系統(tǒng)總控斷路器、應急操作開關、網壓、蓄電池電壓顯示等，在結構上控制屏柜屬于框架式結構。（二）司機室后部結構綜合屏柜控制屏柜布置二、司機室的結構布局顯位置處的操作說明通過緊急開門裝置手動打開司機室后墻門（緊急方式打開），進入司機室，再通過緊急疏散門疏散到救援車輛或地面。（二）司機室后部結構（3）司機室后墻門采用折頁鉸接式，朝著司機室開啟，不占用客室空間，可保證司乘人員自如通過，提高了客室乘客的安全性。能在關閉位置鎖定，在開啟位置閂住。在電客車正常行駛時，司機室后墻門關閉，司機室側用手操作鎖閉，客室側用鑰匙鎖閉，不允許乘客進入司機室內。一旦電客車發(fā)生緊急情況，乘客可以按照設置在明司機室內后墻門司機室外（客室內）后墻門二、司機室的結構布局側面控制柜面板一般設置一些儀表燈以及電客車客室車門的開關操作按鈕，方便司機查看和操縱電客車側門的開閉。（三）司機室側部結構司機室側部分左側和右側，主要設備由兩大類組成：一類為司機室側門，另一類為側面控制柜。司機室側門左右側均為單扇車門，電客車司機可以通過鑰匙機械操作打開，方便進入電客車駕駛室。電客車司機室側門司機室側面控制柜三、客室內設備及其操作（一）客室燈具1.

貫通道燈在中間車一、二位端分別設置一個貫通道燈，在兩端車二位端設置一個貫通道燈，每個貫通道燈內含一個10W的射燈，電源為DC110V，可實現(xiàn)在緊急情況時貫通道的正常照明。2.

客室燈帶車體縱向兩側有兩條貫穿車體的燈帶，分別由兩路交流電源供電（正常照明）和一路直流電源供電（應急照明）。每個客室門對應有應急照明燈，應急照明燈保證在緊急情況下客室的照明正常。貫通道燈客室燈三、客室內設備及其操作司機室蜂鳴器報警，同時監(jiān)控裝置顯示報警位置。司機操作廣播系統(tǒng)控制板可同乘客通話。（二）電客車廣播和乘客信息顯示系統(tǒng)設備1.

揚聲器客室的側頂活門內部設有揚聲器，Tc車每車設置6個，中間車每車設置8個，在客室內均勻分布。揚聲器用于播報到站信息及各種服務信息，在司機室內可監(jiān)聽揚聲器音量，并通過廣播系統(tǒng)控制板對音量進行調整。2.

緊急報警器客室的側頂活門內部設有緊急報警器，每車設置2個；當車內出現(xiàn)緊急情況時，乘客打開小門，按動報警按鈕，報警器三、客室內設備及其操作（二）電客車廣