城市軌道交通車輛的類型和選用要素4.1CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考查一查你所在城市地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展歷程，并嘗試分析這些變化產(chǎn)生的原因？一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.國外車體車輛牽引制動車輛走行部車輛控制及駕駛一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.1國外——車體2木制車體31目前發(fā)展4鋼制車體鋁合金車體不銹鋼車體鋁合金大型擠壓型材或不銹鋼整體承載車體輕型結(jié)構(gòu)一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.2國外——車輛牽引一蒸汽機車牽引二電力機車牽引三安裝在轉(zhuǎn)向架的直流電機牽引四斬波調(diào)壓五交流電機傳動六變壓變頻調(diào)速（VVVF）技術(shù)一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.3國外——制動車長手制動真空制動機自動制動機電氣和空氣的聯(lián)合制動計算機控制模擬制動機電氣制動一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.4國外——車輛走行部0102030405二軸或四軸輪對轉(zhuǎn)向架螺旋彈簧和液壓減振器的聯(lián)合減振裝置輕型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架空氣彈簧無搖枕轉(zhuǎn)向架一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展1.5國外——車輛控制及駕駛計算機網(wǎng)絡(luò)自動化控制和故障自我診斷、自動駕駛。一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展2.國內(nèi)1967開始研制19691962試制成功第一列地鐵車輛批量生產(chǎn)的DK2型地鐵車輛于1969年10月1日開始運行在北京地鐵標志著我國現(xiàn)代城市軌道交通的開始。一、地鐵車輛的技術(shù)發(fā)展2.國內(nèi)——CFC－01型磁浮列車實地運行測試3二、城市軌道交通車輛的特殊要求2容量大、安全、快速、舒適、美觀、節(jié)能良好的動力性能、較高的起動加速度和制動減速度對乘坐舒適性的要求14減少能耗、減少發(fā)熱設(shè)備上海軌道三號線車頭外觀三、城市軌道交通車輛的類型拖車動車城市軌道交通車輛類型帶有受電弓的動車和不帶受電弓本身無動力牽引裝置的車輛三、城市軌道交通車輛的類型（以上海地鐵一號線車組為例）車組由三種車組成帶有司機室列車自動控制裝置、靜止逆變器、空調(diào)裝置和蓄電池組的拖車。A車C車B車設(shè)有牽引電機、牽引斬波器、靜止逆變器、空調(diào)裝置和受電弓的動車。設(shè)有牽引電機牽引斬波器、靜止逆變器、空調(diào)裝置和空氣壓縮機的動車。(不帶受電弓的動車）三、城市軌道交通車輛的類型你知道城市軌道交通車輛按其適用范圍和車體基本寬度有哪些類型嗎？三、城市軌道交通車輛的類型地鐵系統(tǒng)1輕軌系統(tǒng)2單軌系統(tǒng)3磁浮系統(tǒng)4自動導(dǎo)向系統(tǒng)5區(qū)域快速系統(tǒng)6三、城市軌道交通車輛的類型1.地鐵系統(tǒng)A型車輛B型車輛直線電機B型車輛三、城市軌道交通車輛的類型2.輕軌系統(tǒng)輕軌C型車系統(tǒng)有軌電車系統(tǒng)三、城市軌道交通車輛的類型3.單軌系統(tǒng)跨坐式單軌車輛懸掛式單軌車輛三、城市軌道交通車輛的類型4.磁浮系統(tǒng)高速磁浮車輛低速磁浮車輛三、城市軌道交通車輛的類型5.自動導(dǎo)向系統(tǒng)AGT新交通系統(tǒng)（膠輪導(dǎo)向）三、城市軌道交通車輛的類型6.區(qū)域快速系統(tǒng)市域快速軌道交通系統(tǒng)四、城市軌道交通車輛的選用要素線路條件客流量客流特點旅行速度車輛選用要素緩解城市公共交通，改善人們的出行條件，促進城市的經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)單向高峰小時最大斷面客流量，選擇不同的交通車輛。地面公交車輛:10-25km/h地鐵交通車輛:30-40km/h，快速軌道交通:50-60km/h；城際區(qū)域間則要采用更高旅行速度的車輛。若由于地形限制，線路小半徑、大坡度特別多，就要考慮采用單軌車輛、直線電機車輛或低速磁浮車輛。1.說一說城市軌道交通車輛的分類？2.說一說城市軌道交通車輛的類型有哪些?3.說一說城市軌道交通車輛的選用要素與那幾點有關(guān)？城市軌道交通車輛的機械組成部分4.2CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考你知道所在城市地鐵列車有什么特點嗎？你知道上海地鐵車輛有哪些特點嗎？一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)1.地鐵車輛的主要特點（以上海地鐵為例）外觀：鋁合金車體，整體承載結(jié)構(gòu)。走行部：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：斬波器進行無級調(diào)速。車輛連接：密接式車鉤進行機械、電氣和空氣管路的連接。操縱方式：ATC自動控制和人工操縱兩種。舒適度：容量大，舒適性較好。一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)1.地鐵車輛的主要特點查一查：國內(nèi)地鐵的牽引供電方式有哪些？牽引供電方式北京、天津供電電壓：DC750V上海供電電壓：DC1500V第三軌接觸受電（北京、天津）架空觸網(wǎng)受電(上海)一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)2.上海地鐵車輛分類帶駕駛室的拖車A車B車C車上海地鐵車輛分類帶受電弓的動車不帶受電弓的動車地鐵車輛總體結(jié)構(gòu)圖地鐵車輛總體結(jié)構(gòu)圖1-車體;2-走行部;3-車鉤緩沖裝置;4-駕駛室;5-客座坐椅;6-車門;7-受電弓;①-⑩-架車位置一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)電氣部分機械部分輪軌系統(tǒng)的城市軌道車輛組成車體轉(zhuǎn)向架車鉤及緩沖裝置制動系統(tǒng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)電力牽引輔助供電車輛控制和故障診斷乘客信息3.輪軌系統(tǒng)的城市軌道車輛組成二、城市軌道交通車輛的機械組成部分1.車體2.轉(zhuǎn)向架3.車鉤及緩沖裝置5.空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)4.制動系統(tǒng)機械部分組成二、城市軌道交通車輛的機械組成部分1.車體特征材料制造工藝構(gòu)成承載方式外形特點防撞設(shè)計碳素鋼車體、不銹鋼車體、鋁合金車體。焊接和鉚接工藝。底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成封閉筒形。底架承載和整體承載。斷面形狀類似鼓形。司機室拖車底架前端設(shè)撞擊能量耗散區(qū)；司機室拖車前端安裝防爬器。外觀：造型、色彩協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃。內(nèi)部：座位少、車門開度大，設(shè)施簡單。重量：限制較嚴格，車體采用輕量化設(shè)計。安全：防火、阻燃、低煙和低毒材料。要求：隔音減噪措施。二、城市軌道交通車輛的機械組成部分2.轉(zhuǎn)向架組成種類作用動車轉(zhuǎn)向架（動力轉(zhuǎn)向架）拖車轉(zhuǎn)向架（非動力轉(zhuǎn)向架）車輛安全運行，靈活沿直線或曲線運行；緩和車輛相互作用，減小振動，減小動應(yīng)力，提高車輛運行的平穩(wěn)性和安全性；利用輪軌之間黏著，傳遞牽引力和制動力。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)一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)3.車鉤

車鉤和緩沖器裝置固定在車體底架上，車輛運行牽引、制動時發(fā)生的縱向拉力、壓縮力經(jīng)車鉤、緩沖器，最后傳遞給車體底架的牽引梁。組成：車鉤、緩沖器、電路聯(lián)接器和氣路聯(lián)接器。作用：聯(lián)接車輛以及車輛間的電路和氣路，并傳遞和緩沖列車運行的牽引力、制動力和其它沖擊力。分類：分為剛性車鉤和非剛性車鉤，密接式車鉤。密接式車鉤分為自動車鉤、半自動車鉤、半永久車鉤三種。1).剛性車鉤和非剛性車鉤圖4-8剛性車鉤和非剛性車鉤

按照兩車鉤連接后在垂向能否彼此相對移動，車鉤可分為剛性車鉤和非剛性車鉤。剛性車鉤主要應(yīng)用于地鐵車輛、城市輕軌車輛以及高速列車。非剛性車鉤較普遍地應(yīng)用于一般的鐵路客車和貨車。2).密接式車鉤圖4-9密接式車鉤

密接式車鉤是通過車輛之間以一定的相對速度相向運行并相互碰撞，使鉤頭的連接器動作，實現(xiàn)兩車輛的機械、電氣線路和空氣管路的自動連接的一種剛性車鉤。3)．全自動車鉤、半自動車鉤和半永久車鉤全自動車鉤：一般設(shè)置在列車端部，在低速時也可以實現(xiàn)機械、電路、氣路的自動聯(lián)接與分離。半自動車鉤一般安裝在組成列車的車組之間，有時也設(shè)置在列車端部，可以實現(xiàn)機械、氣路的自動聯(lián)接與分離，電路需要人工進行聯(lián)接與分離；半永久車鉤：有時又稱半永久連接桿，半永久車鉤成組安裝在列車車組的二節(jié)車輛上，二半永久車鉤間用可以拆卸的一副連接環(huán)進行連接，半永久車鉤連接后氣路自動接通，電路也需要人工進行連接。（1）城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)制動力強，保證列車在規(guī)定的制動距離內(nèi)停車。操作靈活，制動可靠，減速快，停車平穩(wěn)準確。制動過程中,采用電制動和空氣制動的聯(lián)合制動能力。列車在長達下坡道上運行時，制動力不衰減。據(jù)乘客量變化，制動力有空重車調(diào)整力，減少縱向沖擊。制動系統(tǒng)的特點4.制動裝置一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)4.制動裝置（2）城市軌道交通車輛的制動方式制動方式電制動再生制動電阻制動機械制動空氣制動彈簧壓力制動常用制動快速制動緊急制動保壓制動停車制動（3）三種制動方式的制動程序

地鐵車輛制動方式一般有再生制動、電阻制動和空氣（摩擦）制動三種，它們分別為第一、第二和第三優(yōu)先級制動，并且還采取了程序制動措施。列車制動時，若輪周制動力過大，超過輪軌之間的粘著力，則會導(dǎo)致車輪滑動，嚴重時還會擦傷輪軌。為防止輪對發(fā)生滑動，或發(fā)生滑動后盡快將滑動抑制，列車制動設(shè)有防滑系統(tǒng)。電氣制動利用牽引電動機在制動狀況下轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機工作狀態(tài)，將車輛的動能變?yōu)殡娔?，消耗在電阻器?nèi)，實現(xiàn)能耗制動；或者將電能送回電網(wǎng)，實現(xiàn)再生制動。制動過程：

正常制動時，首先使用再生制動，如電網(wǎng)無法吸收反饋的電能，則轉(zhuǎn)為能耗制動，并與機械制動相配合，以減少制動器的磨損。當車速降到一定數(shù)值后，只有機械制動，直到停車?！绦蛑苿哟胧┮弧⒊鞘熊壍澜煌ㄜ囕v的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)5.空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式一般有幾種類型通風(fēng)方式：自然通風(fēng)、強迫通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)：主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凝風(fēng)機等組成?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采暖：一般采用電熱器。位置：車廂座椅或側(cè)墻下方。采暖裝置列車環(huán)境溫度：-5～10℃，客室內(nèi)溫度：10～18℃；要求列車客室內(nèi)每位乘客得到10m3/h的新鮮空氣。一、城市軌道交通車輛的主要組成部分及總體結(jié)構(gòu)5.空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)①正常情況：27℃；最大相對濕度：65%。②地面：35℃；相對濕度為68%；載客負荷為AW2(310人/車廂)；太陽負荷：3517J/s。③軌道：35℃；相對濕度為65%；載客負荷為AW2。④在此條件,空調(diào)系統(tǒng)正常工作,允許制冷量有所下降,車體外表溫度為45℃；地面:

38.7℃，太陽負荷：3517J/s。制熱制冷1.說一說上海地鐵車輛的主要特點有哪些？2.說一說輪軌系統(tǒng)的城市軌道車輛的主要組成有哪些?3.說一說城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點？城市軌道交通車輛的電氣組成部分4.3CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考你知道所在城市軌道交通車輛電氣部分的組成嗎？你知道城市軌道交通車輛電氣部分組成是什么嗎？乘客信息系統(tǒng)電力牽引系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)列車控制及故障診斷系統(tǒng)電氣部分一、車輛電氣牽引系統(tǒng)受流器受流設(shè)備是列車將外部電源引入車輛電源系統(tǒng)的重要設(shè)備。電氣牽引設(shè)備及其控制電路車輛電氣牽引系統(tǒng)有直流電氣牽引系統(tǒng)和交流電氣牽引系統(tǒng)兩種。一、車輛電氣牽引系統(tǒng)1.受流器集電靴應(yīng)用受電弓受流設(shè)備分類第三軌方式供電的線路接觸網(wǎng)方式供電的線路含義列車將外部電源引入車輛電源系統(tǒng)的重要設(shè)備。一、車輛電氣牽引系統(tǒng)1.受流器集電靴示意圖受電弓箭示意圖一、車輛電氣牽引系統(tǒng)1.受流器列車輔助的受流設(shè)備是思考?車間電源組成應(yīng)用功用連接方式車間電源檢修庫內(nèi)整車調(diào)試、設(shè)備有電檢查外部電源通過電纜插頭與列車車間電源插座相連，供電給列車電源系統(tǒng)車間電源與列車主受流設(shè)備之間是相互聯(lián)鎖的，不能同時向列車供電由電源插座蓋、電源插座、熔斷器、接觸器及隔離二極管組成車間電源一、車輛電氣牽引系統(tǒng)2.電氣牽引設(shè)備及其控制電路缺點：有質(zhì)量大、體積大、維修量大。優(yōu)點：調(diào)速容易。曾經(jīng)應(yīng)用很廣。直流電氣牽引電機優(yōu)點：采用VVVF技術(shù)，效率高、性能好。目前應(yīng)用非常廣泛。交流電氣牽引電機車輛電氣牽引系統(tǒng)直流電氣牽引系統(tǒng)交流電氣牽引系統(tǒng)一、車輛電氣牽引系統(tǒng)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)控制方式從凸輪變速發(fā)展到斬波調(diào)阻變速方式微機控制的交流調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)工作當列車電制動電網(wǎng)不能吸收再生電能時才由電阻消耗電能，節(jié)約能量；電機的電流波動小，提高黏著能力；結(jié)構(gòu)簡單,便于檢修。采用交流異步牽引電機、VVVF無接點控制,維修量大大減少；電氣牽引系統(tǒng)小型輕量化，減少質(zhì)量；黏著性能好,提高了黏著能力。二、輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)組成輔助逆變器充電器蓄電池二、輔助供電系統(tǒng)1.輔助逆變器輔助逆變器功用輔助逆變器工作原理輔助逆變器模塊化組成輔助逆變器功用輸出三相交流電供輔助電機工作；對交流供電的照明系統(tǒng)：向照明系統(tǒng)供電經(jīng)整流輸出直流電供列車蓄電池及應(yīng)急電池充電使用；返回二、輔助供電系統(tǒng)1.輔助逆變器輔助逆變器工作原理工作原理：與主電路變流用逆變器是一致的，輔助系統(tǒng)的供電頻率及幅值是固定的，其控制相對主逆變器較簡單。返回二、輔助供電系統(tǒng)1.輔助逆變器輔助逆變器模塊化組成電源模塊中央處理器模塊輸入/輸出模塊返回二、輔助供電系統(tǒng)1.輔助逆變器工作狀態(tài)分類輔助靜態(tài)逆變器正常：浮充電狀態(tài)。輔助靜態(tài)逆變器不正常：作為緊急電源向車輛輔助直流緊急負載（車廂緊急通風(fēng)、緊急照明、各控制系統(tǒng)）進行供電。有極板盒式電池（最成熟）開口燒結(jié)式圓柱密封電池全密封電池二、輔助供電系統(tǒng)2.蓄電池三、列車控制和診斷系統(tǒng)使用微機控制設(shè)備的監(jiān)控和診斷系統(tǒng)。用手提數(shù)據(jù)收集器通過列車上的USB維修接口來收集所有各種有關(guān)數(shù)據(jù)。在各系統(tǒng)微處理器的本地維修接口收集到相關(guān)數(shù)據(jù)。列車控制和診斷系統(tǒng)功用收集數(shù)據(jù)的種類和精確度能滿足維修和分析故障的需要四、乘客信息系統(tǒng)列車運行信息安全信息其他公共信息乘客信息系統(tǒng)向乘客提供廣播乘客信息系統(tǒng)包括各種文字、圖示固定信息列車運行線路電子顯示圖

VCD顯示器

LED顯示器四、乘客信息系統(tǒng)1.說一說城市軌道的電氣部分組成是什么？2.說一說輔助供電系統(tǒng)的組成有哪些?3.說一說直流電氣牽引電機與交流電氣牽引電機的優(yōu)缺點？城市軌道交通車輛

檢修基地4.1CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考你知道城市軌道交通車輛檢修基地的庫房和主要線路有哪些？（通過現(xiàn)場參觀了解）一、車輛檢修基地的功能車輛維修基地根據(jù)功能規(guī)模大小可劃分：停車場、車輛段。停車場車輛段車輛維修基地分類1.停車場返回責(zé)任一車輛的停放、洗刷、清掃以及車輛列檢和乘務(wù)工作。責(zé)任二停車場所在正線運營列車的故障處理和救援工作。責(zé)任三車輛定修（年檢）以下車輛的各級日常檢查維修的修程2.車輛段承擔所屬線路的車輛停放、清潔、列檢工作。01020304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的設(shè)置及大修工作。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。維修能力設(shè)置使其成為地鐵網(wǎng)絡(luò)的車輛部件維修點,為其他車輛段服務(wù)。車輛段上海在規(guī)劃城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，研究形成了在城市軌道交通車輛停車場、車輛段的布局規(guī)劃，并逐步實施。目前城市軌道交通三號線、四號線、M8線共用寶山車輛段，一、二號線共用梅隴車輛段，進行車輛架、大修。規(guī)劃上海城市軌道交通全系統(tǒng)805km設(shè)置七個車輛段承擔上海整個城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的車輛架、大修任務(wù)。2.車輛段返回畫一畫：通過繪制了解車輛檢修基地站場圖掌握其功能及主要線路。二、車輛檢修基地的主要線路車輛檢修基地主要線路153748停車線試車線出入段線