城市軌道交通車輛構(gòu)造

項(xiàng)目一城市軌道交通車輛的基本知識(shí)

課程導(dǎo)入

城市軌道交通車輛是城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)輸工具，是關(guān)系城市軌道交通運(yùn)行安全的關(guān)鍵設(shè)備。城市軌道交通車輛涉及到機(jī)械、電氣、控制、材料等多個(gè)學(xué)科，具有高技術(shù)含量的綜合性產(chǎn)品。認(rèn)知車輛的類型、編組、標(biāo)識(shí)、組成、主要技術(shù)參數(shù)等是學(xué)習(xí)后續(xù)項(xiàng)目和課程的基礎(chǔ)。

知識(shí)目標(biāo)1．城市軌道交通車輛的類型、編組、標(biāo)識(shí)；2.城市軌道交通車輛的組成和主要技術(shù)參數(shù)；3.城市軌道交通車輛通用技術(shù)條件和車輛限界。能力目標(biāo)1．能夠識(shí)別城市軌道交通車輛的一般組成部件；2．能根據(jù)給出的城市軌道交通車輛設(shè)備名稱找到相應(yīng)的車輛設(shè)備。

課題一

車輛的類型、編組、標(biāo)識(shí)

一、城市軌道交通車輛的基本類型(一）按照城市軌道交通車輛的制式分類

隨著城市軌道交通車輛設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種制式車輛，以滿足不同線路條件和環(huán)境的要求。按走行部與行駛軌道之間的匹配關(guān)系來(lái)分，車輛的制式主要有鋼輪鋼軌制式車輛（包括直線電機(jī)車輛）、膠輪制式車輛、獨(dú)軌制式車輛、磁浮車輛等，通常情況下所說(shuō)的城市軌道交通車輛，多指是鋼輪鋼軌制式的車輛，主要應(yīng)用于地下鐵道或輕軌系統(tǒng)之中。

（二）按照牽引動(dòng)力配置分類

城市軌道交通車輛可分為動(dòng)車（Motor）和拖車（Trailer）兩大類，第一類是拖車（T），即本身無(wú)動(dòng)力牽引裝置的車輛，僅有載客功能，可設(shè)置司機(jī)室，也可帶受電弓；第二類是動(dòng)車（M），即本身裝有動(dòng)力牽引裝置的車輛，動(dòng)車又分帶有受電弓的動(dòng)車和不帶受電弓的動(dòng)車，由于動(dòng)車本身帶有動(dòng)力牽引裝置，因而它兼有牽引和載客兩大功能。城市軌道交通車輛在運(yùn)營(yíng)時(shí)一般采用動(dòng)拖結(jié)合、固定編組，從而形成電動(dòng)列車組。

（三）按照供電制式和受流方式分類

按照供電制式不同，城市軌道交通供電方式分為架空接觸網(wǎng)供電和接觸軌（第三軌）供電。對(duì)應(yīng)的城軌車輛受流方式分為受電弓和受電靴兩種類型，目前我國(guó)兩種受流方式共存，各自具有優(yōu)、缺點(diǎn)。我國(guó)地鐵一般供電電壓：架空接觸網(wǎng)為DC1500V（早期的輕軌架空接觸網(wǎng)也有DC750V），第三軌供電為DC750V和DC1500V兩種電壓。

（四）按適用范圍和車體寬度分類

根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)104-2008），定義了A、B、C、D、L和跨座式單軌六種車型，其中A、B定義為地鐵車型，C、D定義為輕軌車型。此外還有中速、低速磁懸浮車型。1.A、B、C三種車型，分別為不同車體寬度的鋼輪鋼軌系列車型，A型車寬度3m，長(zhǎng)度21～24m；B型車寬度2.8m，長(zhǎng)度19～21m；C型車寬度2.6m，長(zhǎng)度15～19m。

（1）北京地鐵14號(hào)線的A型車輛如圖1-1所示，每節(jié)車廂每側(cè)5個(gè)車門，每節(jié)車額定載客量為310人，6節(jié)編組。

（2）哈爾濱地鐵1號(hào)線長(zhǎng)客B型車輛如圖1-2所示。每節(jié)車廂每側(cè)4個(gè)車門，每節(jié)車額定載客量為245人，6節(jié)編組。（3）上海地鐵5號(hào)線C型車輛如圖1-3所示。每節(jié)車廂每側(cè)4個(gè)車門，每節(jié)車額定載客量為220人，4節(jié)編組。圖1-1北京地鐵14號(hào)線A型列車

圖1-2哈爾濱地鐵1號(hào)線B型車

圖1-3上海地鐵5號(hào)線C型車2.低地板的輕軌D型車輛，車寬2.6m。100%低地板車輛車廂地板高出地面35～38cm，乘客上下車可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)站臺(tái)”，如乘坐公交汽車一樣方便。長(zhǎng)春輕軌3號(hào)線車輛如圖1-4所示，每側(cè)兩個(gè)車門，采用2節(jié)或4節(jié)編組。2021年投入運(yùn)營(yíng)的新型車輛采用6節(jié)編組。3.L型車輛為直線電機(jī)系列。車寬2.8m。廣州地鐵5號(hào)線L型車輛如圖1-5所示。4.單軌型車輛為膠輪系列。車寬2.98m。重慶單軌車輛如圖1-6所示。重慶軌道交通3號(hào)線由原來(lái)的6輛編組改造成8輛編組列車，全列車定員1292人。

圖1-4早期的長(zhǎng)春3號(hào)線的低地板輕軌D型車

圖1-5廣州地鐵5號(hào)線L型車

圖1-6重慶地鐵單軌型車

（5）磁懸浮列車。長(zhǎng)沙市磁懸浮列車為3輛固定編組，由1輛不帶司機(jī)室中車（M車）和2輛帶司機(jī)室端車（Mc1車和Mc2車）組成，長(zhǎng)、寬、高分別為48310mm、2800mm、3700mm，軌距1860mm，最高運(yùn)行速度為100km/h，最大載客約363人。如圖1-7所示。

（6）懸掛式空軌列車。2023年4月26日成功試運(yùn)行的武漢光谷空軌列車，采納了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁懸浮技術(shù)，先期為2輛編組，列車運(yùn)行速度為60km/h，車長(zhǎng)24m，車寬2.5m，最大載客量為220人。如圖1-8所示。

圖1-7長(zhǎng)沙磁懸浮列車

圖1-8武漢懸掛式空軌列車

（五）按車輛上安裝設(shè)備的不同進(jìn)行分類

為了便于車輛的管理和維護(hù)，車輛提供商及運(yùn)營(yíng)公司對(duì)其車輛又進(jìn)行了分類即A、B、C類車（與上述按車體寬度分類的A、B、C型車輛不同）。A車帶駕駛室的頭車，一般是拖車，本身無(wú)動(dòng)力，依靠有動(dòng)力的車輛推動(dòng)或拖動(dòng)。B車無(wú)駕駛室，為動(dòng)力車，其轉(zhuǎn)向架上裝有牽引電動(dòng)機(jī)（一般一輛車裝有4臺(tái)交流牽引電動(dòng)機(jī)），車頂裝有受電弓。C車無(wú)駕駛室，為動(dòng)力車，其轉(zhuǎn)向架上裝有牽引電動(dòng)機(jī)，車下裝有一組空氣壓縮機(jī)，也有的地鐵車輛空氣壓縮機(jī)裝在頭車車下。

我國(guó)的輕軌電動(dòng)車輛有三種形式：4軸動(dòng)車、6軸單鉸接式和8軸雙鉸接式車輛，6軸鉸接式是雙向運(yùn)行的動(dòng)車，車長(zhǎng)23m或28m，寬2.65m。8軸鉸接式車長(zhǎng)26m，車寬2.4m。

在進(jìn)行城軌車輛選型的時(shí)候，主要是根據(jù)線路遠(yuǎn)期高峰小時(shí)的運(yùn)量要求來(lái)進(jìn)行的：高運(yùn)量是指單向運(yùn)能5～7萬(wàn)人次/h，選A型車；大運(yùn)量是指單向運(yùn)能3～5萬(wàn)人次/h，選B型或A型車；中運(yùn)量是指單向運(yùn)能1～3萬(wàn)人次/h，選擇C型或B型車。

二、列車的編組形式

列車是不同類型的車輛通過(guò)車鉤連接而成的一個(gè)相對(duì)固定的編組稱為一個(gè)單元，一列車可以由一個(gè)或幾個(gè)單元編組而成。編組車輛數(shù)量為2～8輛。車輛編組需考慮的因素；線路坡度、運(yùn)營(yíng)密度、站間距離、舒適度、安全可靠性、工程投資、客流大小等。

我國(guó)地鐵列車常見的編組形式：

1.六輛編組形式“四動(dòng)兩拖”和“三動(dòng)三拖”2.四輛編組形式：“二動(dòng)二拖”3.八輛編組形式：“六動(dòng)二拖”4.兩輛編組的低地板輕軌列車：“兩輛動(dòng)車”上

三、城市軌道交通車輛標(biāo)識(shí)

（一）車組及車輛的編號(hào)

一般每節(jié)車輛都有屬于自己的固定編號(hào)，但各城軌車輛制造商的編號(hào)方式不盡相同。

例1-1：哈爾濱地鐵1號(hào)線車輛編號(hào)。前兩位01表示車輛所屬線路為1號(hào)線；第3、4位數(shù)字代表列車號(hào)（01—21）末位數(shù)字代表車輛號(hào)（1—6）。如示例：01115，代表哈爾濱地鐵1號(hào)線第11列車的第5輛車。

例1-2：上海地鐵1號(hào)線車輛編號(hào)：車號(hào)011762

第一、二位數(shù)字01表示地鐵1號(hào)線，第三、四、五位數(shù)176表示車輛序列號(hào)（176…235）第六數(shù)字表示車輛類型識(shí)別（A=1，B=2，C=3）

列車的車輛編號(hào)實(shí)例：如圖1-9所示。圖1-9列車的車輛編號(hào)

2.車組號(hào)標(biāo)志

哈爾濱地鐵1號(hào)線車輛編號(hào)：

前兩位代表哈爾濱地鐵1號(hào)線；后兩位數(shù)字代表列車號(hào)（1-21）如示例：0117，代表哈爾濱地鐵1號(hào)線第17列車。

（二）車端、車側(cè)的定義（以哈爾濱地鐵一號(hào)線列車為例）

1.車輛的一、二位端

Tc車：半自動(dòng)車鉤處的車端為一位端；Mp車（Mp1電動(dòng)升弓泵、Mp2氣動(dòng)升弓泵）：遠(yuǎn)離受電弓的一端為一位端；M1車、M2車：客室端墻內(nèi)都有電器柜的一端為一位端，只有一個(gè)柜子的為二位端（另一個(gè)為空）。

2.列車的端部

兩個(gè)司機(jī)室端均稱為列車的一位端，兩個(gè)動(dòng)力單元斜對(duì)角對(duì)稱。如圖1-10所示。

圖1-10列車的端部和側(cè)部的規(guī)定（三）轉(zhuǎn)向架、軸、車門、座位的編號(hào)

1.轉(zhuǎn)向架和軸的編號(hào)（如圖1-11所示）

每輛車的轉(zhuǎn)向架都分一位轉(zhuǎn)向架和二位轉(zhuǎn)向架。一位轉(zhuǎn)向架在車輛的一位端，二位轉(zhuǎn)向架在車輛的二位端。每輛車的四根軸是由一位端起順次編號(hào)到二位端，分為軸1至軸4。

圖1-11轉(zhuǎn)向架和軸的編號(hào)

2.車門的編號(hào)（如圖1-12所示）

車門扇標(biāo)識(shí)是根據(jù)列車號(hào)、車輛號(hào)、車門位及門扇進(jìn)行編號(hào)：沿著每輛車的一位側(cè)，車門位用從1到7之間的奇數(shù)進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，沿著每輛車的二位側(cè)，車門位用從2到8之間的偶數(shù)進(jìn)行編號(hào)，門扇用字母A和B表示（A為左門扇，B為右門扇，此時(shí)人面對(duì)門板內(nèi)側(cè)）；如“0122A”代表第1列的第2輛車的2號(hào)車門的左門扇。

圖1-12車門編號(hào)

3.座椅的編號(hào)

每輛車都有6套座椅沿縱向排列在車輛的兩側(cè)，這些座椅的編號(hào)是從1到6，一位側(cè)是偶數(shù)字，二位側(cè)是奇數(shù)字。座椅1和2與一位端最近，座椅5和6與二位端最近。如圖1-13所示。

圖1-13座椅編號(hào)

課題二

車輛的組成和主要技術(shù)參數(shù)

一、城市軌道交通車輛的組成

城市軌道交通車輛是按功能分類的多個(gè)子系統(tǒng)組成的緊密聯(lián)系的綜合系統(tǒng)。一般包括車體及客室內(nèi)裝、轉(zhuǎn)向架、車門系統(tǒng)、車鉤及緩沖裝置、貫通道、制動(dòng)與風(fēng)源系統(tǒng)、空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)、電氣牽引系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、列車控制和故障診斷系統(tǒng)、列車廣播和乘客信息顯示系統(tǒng)、其他乘客信息和閉路監(jiān)控系統(tǒng)、車載信號(hào)系統(tǒng)、車輛無(wú)線通信系統(tǒng)等。（一）

車體及客室內(nèi)裝

1.車體

車體是容納旅客和司機(jī)駕駛（有駕駛室的車輛）的部分。是安裝與連接其他設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。城軌車輛車體采用大斷面鋁型材或不銹鋼材全焊接結(jié)構(gòu)，一般均設(shè)有底架、側(cè)墻（車窗、車門）、端墻、車頂棚等。車體分有駕駛室車體和無(wú)駕駛室兩種。

2.客室內(nèi)裝

客室內(nèi)裝包括：地板、預(yù)制成型的頂板、側(cè)墻板、端墻板、側(cè)頂蓋板、車窗、空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)口、回風(fēng)口、排風(fēng)口等，客室內(nèi)一般安裝有乘客座椅、照明燈、立柱扶手、滅火器、乘客信息顯示器和圖像顯示屏、廣播喇叭、乘客司機(jī)對(duì)講裝置、緊急開門裝置及車門狀態(tài)指示燈、安全監(jiān)控?cái)z像頭、電氣控制柜等?？褪覂?nèi)裝如圖1-14所示。

圖1-14客室內(nèi)裝

下面以哈爾濱地鐵B型車為例說(shuō)明列車設(shè)備

（1）客室設(shè)備（見圖1-15）

①

乘客緊急報(bào)警裝置：乘客緊急報(bào)警位于客室3門、6門旁；

②安全錘：安全錘位于1門、8門旁。

a)乘客緊急報(bào)警裝置b)安全錘

③車內(nèi)指示燈：紅色--車門切除時(shí)該燈亮；黃色--車門開啟時(shí)亮，車門關(guān)好時(shí)滅，開關(guān)過(guò)程中閃爍。

④車外指示燈：紅色--制動(dòng)不緩解，黃色--車門未關(guān)好。

c)車內(nèi)指示燈d)車外指示燈

⑤緊急解鎖裝置：每輛車內(nèi)部每側(cè)設(shè)2個(gè)緊急解鎖裝置，分別在3、4、5、6門旁邊；每輛車外部每側(cè)設(shè)1個(gè)緊急解鎖裝置，分別在3、6門外。

e)車內(nèi)緊急解鎖裝置f)車外緊急解鎖裝置⑥隔離鎖裝置：每個(gè)車門的內(nèi)外側(cè)，均設(shè)有隔離鎖。

g)車內(nèi)門隔離鎖h)車外門隔離鎖

⑦制動(dòng)隔離塞門：制動(dòng)隔離塞門客室內(nèi)為1、5號(hào)座椅下；車底為每節(jié)車一位側(cè)有2個(gè)。（有的車輛兩個(gè)隔離塞門設(shè)在一起）

i)車內(nèi)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)隔離塞門j)車外轉(zhuǎn)向架制動(dòng)隔離塞門m)LED動(dòng)態(tài)地圖

k)殘疾人座椅固定區(qū)l)LCD客室電視

⑧殘疾人座椅固定區(qū)、客室電視、動(dòng)態(tài)地圖（在每個(gè)車門上方都設(shè)有動(dòng)態(tài)地圖）⑨客室攝像頭：每節(jié)車有2個(gè)，分別在3、6門前。客室緊急照明分布：1、4、5、8門前。⑩滅火器分布：一列車共有14個(gè)滅火器，其中TC車3個(gè)，分別在司機(jī)室1個(gè)，客室二位端的一、二位側(cè)各1個(gè)；MP1、MP2、M1、M2車各2個(gè)，分別在客室一位端一位側(cè)、二位端二位側(cè)各一個(gè)。

（2）車下設(shè)備

Tc車車下設(shè)備（見圖1-16）：AB箱、ACM濾波電抗器、應(yīng)急通風(fēng)逆變器、接地匯流箱、蓄電池、空壓機(jī)、制動(dòng)模塊及制動(dòng)閥。

圖1-16Tc車車下設(shè)備Mp車車下設(shè)備（見圖1-17）：PH箱、制動(dòng)電阻、MCM濾波電抗器、應(yīng)急通風(fēng)逆變器、接地匯流箱、制動(dòng)模塊及制動(dòng)閥。

圖1-17Mp車車下設(shè)備M1車車下設(shè)備（見圖1-18）：PA箱、制動(dòng)電阻、ACM濾波電抗器、應(yīng)急通風(fēng)逆變器、接地匯流箱、輔助熔斷器、制動(dòng)模塊及制動(dòng)閥。

圖1-18M1車車下設(shè)備M2車車下設(shè)備（見圖1-19）：P箱、制動(dòng)電阻、應(yīng)急通風(fēng)逆變器、接地匯流箱、制動(dòng)模塊及制動(dòng)閥。

圖1-19M2車車下設(shè)備2.轉(zhuǎn)向架：又叫走行部，它是能相對(duì)車體回轉(zhuǎn)的一種走行裝置，如圖1-20所示。用來(lái)牽引和引導(dǎo)車輛沿著軌道行駛并承受和傳遞來(lái)自車體及線路的各種載荷，緩和其動(dòng)力作用，它是保證車輛運(yùn)行品質(zhì)的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向架又分為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架兩種。轉(zhuǎn)向架一般由構(gòu)架、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、輪對(duì)軸箱裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置（閘瓦制動(dòng)或盤形制動(dòng)）等組成。對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向架還裝有牽引電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置。城軌車輛轉(zhuǎn)向架一般都是由兩臺(tái)二軸轉(zhuǎn)向架組成的。

圖1-20城軌車輛動(dòng)車轉(zhuǎn)向架3.車門系統(tǒng)：車門包括客室車門、司機(jī)室側(cè)門、客室與司機(jī)室通道門、司機(jī)室前端疏散門。地鐵車輛的客室車門主要有內(nèi)藏門、外掛門、塞拉門三種結(jié)構(gòu)形式。有軌電車一般采用外擺門。客室門關(guān)系到乘客的安全，要求在運(yùn)行中必須可靠鎖閉，在設(shè)計(jì)上通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置將車門狀態(tài)與列車牽引指令電路聯(lián)鎖。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)故障或意外的緊急情況，每個(gè)車門都配置了可現(xiàn)場(chǎng)操作切除裝置和緊急開門裝置。4.車鉤緩沖裝置：車鉤緩沖裝置裝在底架牽引梁上，是車輛的一個(gè)安全部件。其作用是將機(jī)車與車輛或車輛與車輛之間互相連接，傳遞牽引力緩和沖擊力的作用，實(shí)現(xiàn)電路和氣路的連接。車鉤緩沖裝置主要由車鉤、緩沖器、解鉤風(fēng)缸及其他附屬配件等組成。城軌車輛車鉤一般分為全自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤、半永久車鉤（牽引桿）三種，自動(dòng)車鉤需要聯(lián)結(jié)電氣和空氣管路，一般采用密接式自動(dòng)車鉤。緩沖器一般有橡膠緩沖器、彈性膠泥緩沖器兩種。城軌車輛全自動(dòng)車鉤緩沖裝置如圖1-21所示。圖1-21城軌車輛全自動(dòng)車鉤緩沖裝置5.貫通道裝置：實(shí)現(xiàn)兩節(jié)車客室之間的柔性連接，是車輛通過(guò)曲線的關(guān)鍵部位，并可讓乘客均勻地在列車中分布。貫通道可防水和隔音，使客室環(huán)境不受外部天氣影響。兩節(jié)車廂間貫通道由兩半通道對(duì)接而成。貫通道由車體框組成、折棚組成、頂板組成、護(hù)板組成、渡板組成及踏板組成等部件組成。波紋形折棚上的兩個(gè)連掛框架，一個(gè)裝在車體端面，一個(gè)用于與另一節(jié)車廂的貫通道連掛框架連接，地面渡板由車鉤上的滑動(dòng)支撐板承載。城軌車輛一般采用寬體式貫通道裝置如圖1-22所示。它具有良好的防雨、防風(fēng)、防塵、隔音功能，保證乘客能隨時(shí)、安全、方便地通過(guò)。圖1-22貫通道裝置6.制動(dòng)與風(fēng)源系統(tǒng)：車輛制動(dòng)系統(tǒng)的主要作用是用以產(chǎn)生制動(dòng)力，保證運(yùn)行中的列車按需要減速或在規(guī)定的距離內(nèi)安全停車以及防止靜止的車輛溜走，保證行車安全。城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)拖車上只安裝空氣制動(dòng)裝置，動(dòng)車除安裝有空氣制動(dòng)裝置外還有再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)裝置，此外有的車輛還裝有磁軌制動(dòng)裝置、液壓制動(dòng)裝置等?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)一般由電子制動(dòng)控制單元、空氣制動(dòng)控制單元和基礎(chǔ)制動(dòng)單元（盤形制動(dòng)或踏面制動(dòng)）三部分組成。如圖1-23a)所示。風(fēng)源系統(tǒng)一般由空氣壓縮機(jī)組（空壓機(jī)、干燥器、油過(guò)濾器）、各類空氣閥件、空氣管路和儲(chǔ)風(fēng)缸等組成。如圖1-23b)所示。

a)帶有輔助控制板的EP2002閥b)活塞式空氣壓縮機(jī)7.空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)：其作用是為客室和司機(jī)室的室內(nèi)環(huán)境提供溫度調(diào)節(jié)、空氣除濕和通風(fēng)。系統(tǒng)包括空調(diào)機(jī)組及控制單元、送風(fēng)道/回風(fēng)道、送風(fēng)口/回風(fēng)口、排廢氣口、溫度傳感器、緊急通風(fēng)電源、司機(jī)室送風(fēng)機(jī)、廢氣排風(fēng)機(jī)等?？照{(diào)機(jī)組一般安裝在車頂。如圖1-24所示。圖1-24空調(diào)機(jī)組

8.電氣牽引系統(tǒng)：電氣牽引系統(tǒng)是由受流裝置（受電弓或受電靴）、高速斷路器、牽引逆變器及控制單元、牽引電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱等組成。其作用是將從電網(wǎng)輸入的電能經(jīng)轉(zhuǎn)化后控制牽引電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引電機(jī)輸出的功率傳給輪對(duì)，驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行。

受電制式上，我國(guó)一般有750V直流和1500V直流兩種形式（市域快速采用單相交流25KV），第三軌受流有直流750V和直流1500V兩種，架空線接觸網(wǎng)供電一般是直流1500V。1500V直流供電的優(yōu)點(diǎn)是可提高牽引電網(wǎng)供電質(zhì)量，降低迷流數(shù)值，增加牽引供電距離，從而減少牽引變電所數(shù)量；便于地鐵線路實(shí)現(xiàn)地下、地面和高架的聯(lián)動(dòng)。

9.列車廣播系統(tǒng)有對(duì)客室的集中廣播、客室內(nèi)裝有乘客與司機(jī)對(duì)講的設(shè)備，車門的關(guān)門動(dòng)作提示聲也由廣播系統(tǒng)播出；乘客信息顯示系統(tǒng)包括文字圖形顯示如LED、指示燈到站顯示、圖像顯示如LCD等。為了安全的需要，有的城軌車輛上還裝備了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)客室內(nèi)攝像頭將客室內(nèi)圖像送到司機(jī)室和地面控制中心。

10.輔助電源系統(tǒng)：輔助電源系統(tǒng)是指三相交流380V電源、低壓直流電源和蓄電池，其中低壓直流電源通常有110V直流電和24V直流電。380V交流電的負(fù)載：空氣壓縮機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、各類風(fēng)機(jī)、220V插座；直流110V電源的負(fù)載：有觸點(diǎn)控制電路、各系統(tǒng)的電子控制電路、照明電路、指示燈、車門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、緊急通風(fēng)電源等。

11.列車控制和故障診斷系統(tǒng)：列車控制和故障診斷系統(tǒng)是指列車的計(jì)算機(jī)總線控制系統(tǒng)。列車的微機(jī)控制單元通過(guò)列車/車輛總線與各節(jié)車的各子系統(tǒng)/設(shè)備的微機(jī)控制單元連接在一起，以通信協(xié)議方式建立實(shí)時(shí)的通信聯(lián)系，進(jìn)行指令、狀態(tài)信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車狀態(tài)的控制、監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障診斷、顯示以及人機(jī)界面交流。列車微機(jī)控制單元通常在列車的兩端對(duì)稱設(shè)置，功能相同，工作時(shí)一個(gè)為主機(jī)，另一個(gè)為輔機(jī)。列車采用微機(jī)故障自診斷系統(tǒng)，用便攜式數(shù)據(jù)采集器采集各種有關(guān)數(shù)據(jù)。2025/11/27

二、城市軌道交通車輛的主要技術(shù)參數(shù)

車輛的技術(shù)參數(shù)分為性能參數(shù)與主要尺寸兩部分，主要用來(lái)概括車輛技術(shù)規(guī)格的相關(guān)指標(biāo)，從而從總體上對(duì)車輛性能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。

（一）性能參數(shù)1.自重、載重：空車時(shí)，車輛自身的全部質(zhì)量稱為車輛的自重。車輛允許的正常最大裝載質(zhì)量叫做車輛載重。2.速度：速度參數(shù)包括最高試驗(yàn)速度、最高運(yùn)行速度、最大起動(dòng)加速度、最大制動(dòng)減速度。

（1）最高試驗(yàn)速度；指車輛設(shè)計(jì)時(shí)，按安全及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等條件所允許的車輛最高行駛速度。

（2）最高運(yùn)行速度：除滿足上述安全及結(jié)構(gòu)條件外，還必須滿足連續(xù)以該速度運(yùn)行時(shí)車輛有足夠良好的運(yùn)行性能。

（3）最大起動(dòng)加速度：指在平直線路上，額定定員的載荷條件下，列車在起動(dòng)過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)速度的增加量（m/s2）。

（4）最大制動(dòng)減速度：在平直線路上，額定定員條件下，列車在制動(dòng)過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)速度的減小量（m/s2）。2025/11/273.軸重：車輛總重（自重十載重）和軸數(shù)的比值。軸重值一般不允許超過(guò)鐵道線路及橋梁所容許的數(shù)值。線路容許軸重則與鋼軌型號(hào)、每公里線路上鋪設(shè)的枕木數(shù)量、線路上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)以及列車的運(yùn)行速度有關(guān)。4.每延米重（每延米線路載荷）：車輛總重與車輛長(zhǎng)度之比值。是車輛設(shè)計(jì)中與橋梁、線路強(qiáng)度密切相關(guān)的一個(gè)指標(biāo)，同時(shí)又是能否充分利用站線長(zhǎng)度、提高運(yùn)輸能力的一個(gè)指標(biāo)。5.通過(guò)最小曲線半徑：指配用某種型式轉(zhuǎn)向架的車輛在站場(chǎng)或廠、段內(nèi)調(diào)車時(shí)所能安全通過(guò)的最小曲線半徑。當(dāng)車輛在此曲線區(qū)段上行駛時(shí)不得出現(xiàn)脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉(zhuǎn)向架與車體底架或與車下其他懸掛物相碰。6.軸配置或軸列數(shù)：指車輛在所配轉(zhuǎn)向架動(dòng)軸或非動(dòng)軸配置情況。例如4軸動(dòng)車，設(shè)兩臺(tái)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其軸配置記為B-B。6軸單鉸接輕軌車，兩端為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，中間為非動(dòng)力鉸接轉(zhuǎn)向架，其軸配置記為B-2-B。7.列車平穩(wěn)性指標(biāo)：反映車輛振動(dòng)對(duì)人體感受造成影響的主要指標(biāo)，其值越大，說(shuō)明車輛的穩(wěn)定性越差，一般要求城軌車輛的平穩(wěn)性指標(biāo)值應(yīng)小于2.7。2025/11/278.沖擊率：由于工況改變引起的列車中各車輛所受到的縱向沖擊，以加速度變化率來(lái)衡量（m/s3）。要求城軌車輛的縱向沖擊率不得超過(guò)1m/s3）9.制動(dòng)形式：有摩擦制動(dòng)、再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)、磁軌制動(dòng)、液壓制動(dòng)等多種形式。10.轉(zhuǎn)向架安全性指標(biāo)：反映轉(zhuǎn)向架運(yùn)行平穩(wěn)、穩(wěn)定性能的指標(biāo)，包括脫軌系數(shù)、傾覆系數(shù)、輪重減載率等。11.坐席數(shù)及定員數(shù)：坐席數(shù)一般為A型為56人、B型車為36人，定員數(shù)一般為A型車266～310人、B型車230～250人，定員數(shù)乘客總數(shù)按6人/m2計(jì)算。

（二）車輛的主要尺寸

（1）車輛全長(zhǎng)：車輛前、后兩車鉤連掛中心線之間的距離稱為車輛全長(zhǎng)。

（2）車體長(zhǎng)度和底架長(zhǎng)度：車體兩外端墻板（非壓筋處）外表面間的水平距離。底架長(zhǎng)度為底架兩端梁外表面間的水平距離。

（3）車輛寬度與最大寬度：車輛寬度指車輛兩側(cè)的最外凸出部位之間的水平距離。車輛最大寬度指車輛側(cè)面的最外凸出部位與車體縱向中心線間的水平距離的兩倍。

（4）車輛高度與最大高度：空車時(shí)，車體上部外表面至軌面的垂直距離為車輛高度。車輛最大高度指空車時(shí)車輛上部最高部位至軌面的垂直距離。

（5）車體內(nèi)部主要尺寸：車體內(nèi)長(zhǎng)是指車體兩端墻板內(nèi)表面間的水平距離；車體內(nèi)寬是指車體兩側(cè)墻板內(nèi)表面間的水平距離；車體內(nèi)側(cè)面高是指地板上平面至側(cè)墻上側(cè)梁的上平面間的垂直距離；車體內(nèi)中心高是指由地板上平面至車頂中央部?jī)?nèi)表面間的垂直距離。

（6）地板面高度：指空車時(shí)，底架地板上表面至軌面的垂直距離。取新造或修竣后空車的數(shù)值。上海地鐵車輛地板面高為1130mm，北京地鐵車輛地板面高為1053mm。

（7）車鉤中心線高度：空車時(shí)，車鉤中心線至軌面的垂直距離。取新造或修竣后空車的數(shù)值。列車中各車輛的鉤高基本一致，從而保證車輛連掛和運(yùn)行平穩(wěn)。廣州、上海地鐵車輛鉤高770mm，北京地鐵車輛鉤高660mm。

（8）車輛定距：一輛車兩轉(zhuǎn)向架中心之間的距離。車輛定距是車輛計(jì)算中不可缺少的技術(shù)參數(shù)。一般在制造車輛時(shí)，取車體長(zhǎng)度與定距之比為1.4：1，比例過(guò)大時(shí)易引起牽引梁下垂。但也不可過(guò)小，否則會(huì)造成通過(guò)曲線線路時(shí)，車體中部偏移量過(guò)大。

（9）固定軸距：一個(gè)轉(zhuǎn)向架最前位車軸和最后位車軸中心線間的水平距離。城軌列車轉(zhuǎn)向架的固定軸距一般為A型車：2200mm～2500mm，B型車：2000mm～2300mm。

課題三地鐵車輛的通用技術(shù)條件和車輛限界

一、地鐵車輛通用技術(shù)條件

（一）車體及其內(nèi)裝設(shè)備1.車體2.司機(jī)室3.客室（二）轉(zhuǎn)向架（三）制動(dòng)系統(tǒng)（四）電氣系統(tǒng)（五）空氣調(diào)節(jié)及采暖裝置(六)安全設(shè)施（七）控制診斷系統(tǒng)（八）通信與乘客信息系統(tǒng)二、限界的概念限界是限定車輛運(yùn)行軌道周圍構(gòu)筑超越的輪廓線。限界分車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界3種，是工程建設(shè)、管線和設(shè)備安裝位置等必須遵守的依據(jù)。規(guī)定限界的目的，主要是防止車輛在線路運(yùn)行時(shí)與各種建筑物及設(shè)備發(fā)生接觸，以保證車輛安全通行。車輛限界就是一個(gè)限制車輛橫斷面最大允許尺寸的輪廓圖形。無(wú)論空車或重車在直線地段運(yùn)行時(shí)，所有突出和懸掛部分都容納在限界之內(nèi)，因此車輛限界是車輛正常運(yùn)行狀態(tài)下形成的最大動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。建筑限界和設(shè)備限界是限制線路兩側(cè)的建筑物或設(shè)備距軌道中心和軌面所允許的最小尺寸所形成的輪廓圖形。車輛限界與設(shè)備限界之間，必須留有一定的確保行車安全的空間，這個(gè)空間簡(jiǎn)稱安全空間，如圖1-28所示。圖1-28車輛限界與設(shè)備限界三、地鐵限界1.地鐵車輛限界地鐵車輛限界是基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的一個(gè)輪廓線，是車輛在正常運(yùn)行狀態(tài)下形成的最大動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。車輛及軌道線路各尺寸在具有不利公差及磨耗時(shí)，車輛在運(yùn)動(dòng)中處于最不利位置，涉及了由各要素引起的車輛各部位的統(tǒng)計(jì)最大偏移后均應(yīng)容納在輪廓內(nèi)。《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了鋼軌鋼輪、標(biāo)準(zhǔn)軌距系列的地鐵限界，包括車輛限界。直線地段車輛限界分為隧道內(nèi)車輛限界和高架或地面線車輛限界，后者應(yīng)在前者的基礎(chǔ)上，另加當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)載荷引起的橫向和豎向偏移量。受電弓或受流器限界，后者應(yīng)在前者的基礎(chǔ)上，另加當(dāng)?shù)剌d荷引起的橫向和豎向偏移量。受電弓或受流器限界是車輛限界的組成部分。GB50157-2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)兩種車型的車輛限界經(jīng)計(jì)算做了新的界定，其中有接觸網(wǎng)受電的A型限界（計(jì)算車輛車寬3m）、接觸軌受電的B1型限界（計(jì)算車輛寬2.8m）和接觸網(wǎng)受電的B2型限界（計(jì)算車輛寬2.8m）3類，適用于運(yùn)行速度不超過(guò)100km/h的地鐵工程。運(yùn)行速度超過(guò)100km/h的地鐵工程，亦可參照?qǐng)?zhí)行。圖1-29是A型車隧道內(nèi)直線地段車輛輪廓、車輛限界、設(shè)備限界圖，對(duì)應(yīng)車輛輪廓如表1-1所示；車輛限界坐標(biāo)如表1-2所示。A型車高架或地面直線地段的車輛限界和B1型、B2型車車輛限界參見GB50157-2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》。2.地鐵設(shè)備限界地鐵設(shè)備限界是基準(zhǔn)坐標(biāo)系中位于車輛限界外的一個(gè)輪廓線，是用以限制設(shè)備安裝的控制線。除另有規(guī)定外，建筑物及地面固定設(shè)備的任一部分，即使涉及了它們的剛性和柔性運(yùn)動(dòng)在內(nèi)，均不得向內(nèi)侵入此限界，接觸軌限界屬于設(shè)備限界的輔助限界。設(shè)備限界和車輛限界之間留有一定間隙，這個(gè)間隙主要作為未涉及因素的安全留量，按照限界制定時(shí)的規(guī)定某些偏移量計(jì)入此間隙。計(jì)算車輛曲線上和豎曲線上的曲線偏移也計(jì)入這個(gè)間隙內(nèi)，因此，設(shè)備限界在水平曲線上需加寬，在豎曲線上需要加高。3.地鐵建筑限界地鐵建筑限界是基準(zhǔn)坐標(biāo)系中位于設(shè)備限界以外的一輪廓線，是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上，考慮了設(shè)備和管線安裝尺寸之后的最小有效斷面。它規(guī)定了地下鐵道隧道的形狀、尺寸、位置以及地面建筑物（包括接觸網(wǎng)支柱、站臺(tái)屏蔽門等）的位置，涉及施工誤差、測(cè)量誤差及結(jié)構(gòu)永久變形在內(nèi)，任何永久性建筑物均不得向內(nèi)侵入此限界。建筑限界和設(shè)備限界之間的空間應(yīng)能安排各種電纜線、消防水管及消