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1、石家庄理工职业学院教案首页章节课题：第2章 课时：4 书写时间：2015 年 1月 教师：阳艳本章节在课程教学中的地位作用及前后联系：德育目标要求：、1、了解中国轨道交通的发展的必要性。2、掌握各类型轨道交通方式技术经济特征知识、技能传授目标要求：1、 掌握城市轨道交通的类型2、 了解城市轨道交通的起源。3、 了解世界主要城市轨道交通发展情况4、 了解中国主要城市轨道交通发展情况教学重点与难点及解决方法： 教学重点和突出方法：城市轨道交通是指服务于城市客运交通，通常以电能为动力，采用轮轨运行方式的快速大运量公共交通之总称。通过设疑、解答的方法来突出重点。教学难点和化解方法：通过对别与展示了解及
2、掌握各种类型的轨道交通方式类型与技术特征教学方法手段实施设计：查找资料通过对不同的交通方式技术特征进行讲解作业与辅导设计：通过案例讲解，选取几种案例进行解释分析。课堂教学小结： 年 月 日课后札记：学生在学习的过程中对于知识的掌握有所增加，但是单纯的理论知识不足以弥补他们对于实物了解的缺失，还需要更多的实践练习。 2014 5 月 16 日系领导审签： 年 月 日 教学程序及讲授提纲或讲稿方法手段时间第二章城市轨道交通车辆第一节 车辆城市轨道交通车辆的类型城市轨道交通车辆按有、无动力可分为两类：1、动车（M）：带有牵引动力装置的车辆。动车又可分为：有受电弓的动车（Mp）和无受电弓的动车（M）。
3、2、拖车（T）：无牵引动力装置的车辆。拖车又可分为：有驾驶室的拖车（Tc）和无驾驶室的拖车（T）。城市轨道交通车辆的机械组成部分一、车体车体坐落在转向架上，除载客之外，几乎所有的机械、电子、电气等设备都安装在车体的上部、下部及内部，驾驶室也设置于车体中。（1）车体的基本作用是：1、用以容纳乘客。2、用以安装与连接其他设备和部件。3、对于有司机室的车辆，车体还是司机驾驶列车的场所。（2）轨道交通车辆对车体材料的基本要求：1、具有一定的强度和刚度2、具有耐腐蚀性3、轻量化目前，轨道交通车辆的车体材料已由碳素钢，发展到不锈钢和铝合金（3）车体的制造工艺一般采用焊接和铆接，两种工艺交替使用。大部分之间
4、组装以铆接为主。 （4）车体的承载方式 一般有底架承载和整体承载两种方式。 地铁车辆的车体是有底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成桶形结构共同承载，即采用整体承载方式。5）车体的外形特点车体断面形状为类型鼓形，可提高车辆在圆隧道内的最大空间截面积，提高经济效益；同时提高车辆在圆隧道内的“活塞”效应，加强隧道的自然通风能力。（6）车体的防撞设计带司机室的拖车底架的前端设有撞击能量耗散区。带司机室的拖车前端安装防爬器。二、转向架（1）转向架的作用增加车辆载重、长度和容积，提高列车运行速度。通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转化为车辆沿线路运动的平动。支承车体，承受并传递各种载荷及作用力，并使轴重
5、均匀分配。保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行的平稳性和安全性。充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力。（2）转向架的种类动车转向架：有驱动系统拖车转向架：无驱动系统3）转向架的组成构架弹性悬挂装置一系悬挂（轴箱悬挂）二系悬挂（构架悬挂） 轮对、轴箱装置单元制动装置中央牵引装置驱动系统 三、车钩及缓冲连接装置（俗称车钩）（1）车钩及缓冲连接装置的作用连接车辆之间的机械连接车辆之间电气和空气管路的连接缓冲（2）车钩及缓冲连接装置的组成车钩连接车辆使其编组成列车，并传递纵向力的一套装置。缓冲器通常在车钩
6、的后部装设缓冲装置，在车钩传递纵向力时缓和车辆之间的纵向冲击。电路连接器 气路连接器 贯通道贯通道是车辆与车辆之间的客室连接通道。 （3）车钩及缓冲连接装置的分类刚性车钩和非刚性车钩密接式车钩全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩（半永久拉杆）全自动车钩：可实现机械、电路、气路的完全自动连挂、解钩或人工解钩。半自动车钩：可实现机械、气路的自动连挂、解钩，但是电路必须靠人工连挂和解钩。半永久车钩：机械、气路、电路的连挂和解钩都需要人工操作。四、制动装置制动的含义：使列车减速或在规定的距离停车。制动装置的含义：为了施行制动，在车辆上装设的由一整套零部件组成的装置。在动车和拖车上都设置有制动装置。（1）
7、城市轨道交通车辆制动系统的特点要具有足够的制动力操作灵活、制动可靠、减速块，停车平稳准确。采用电制动和空气制动的联合制动能力。在长下坡道上运行时，制动力不衰减。根据乘客量的变化，制动力具有空重车调整能力，使制动率基本恒定。具有紧急制动能力，在运行中发生列车分离或制动系统故障等危及行车安全的事故时，应能自动实施紧急制动。（2）城市轨道交通车辆的制动方式：电制动、机械制动和磁轨制动。1、电制动动能通过牵引电机转化为电能，然后将电能从车上转移出去。可分为再生制动和电阻制动。再生制动是将列车的动能经牵引电机及控制转换为电能，反馈到供电线路上。电阻制动是将列车的动能经牵引电机及控制转换为电能，消耗在电阻
8、上。电制动须与机械制动配合使用，以保证具有足够的制动力。2、机械制动（摩擦制动）动能通过摩擦转变为热能，然后消散于大气。按照制动力的来源可分为：空气制动和弹簧压力制动。空气制动主要以压缩空气为动力，压缩空气由车辆的供气系统供给。空气制动方式闸瓦制动：又称踏面制动，是最常用的一种制动方式。制动时，用某种材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能消散于大气，并产生制动力，实现制动。盘形制动：制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，使闸片和制动盘之间产生摩擦，把列车的动能转化为热能消散于大气，并产生制动力，实现制动。3、磁轨制动利用电磁铁
9、与钢轨间的作用力实施制动。（3）制动程序再生制动和电阻制动由动车提供，空气制动由动车和拖车共同作用。五、空调通风系统车辆的通风方式有：自然通风、强迫通风、空气调节三种。城市轨道交通列车空气调节参数要求：（1）制冷（2）制热城市轨道交通车辆的电气组成部分一、车辆电气牵引系统（主电路）车辆电气牵引系统包括车辆上的受流器和各种电气牵引设备及其控制电路，它是电传动车辆上高电压、大电流、大功率的动力电路。车辆电气牵引系统的作用是：在牵引工况，将变电所传递的电能，转变为车辆牵引所需的牵引力。在电制动工况，将车辆的动能，转变为电制动力，实现功率的转换和传递。1、受流器受流设备是列车将外部电源引入车辆电源系统
10、的重要设备。根据线路供电方式的不同，列车受流设备分为集电靴和受电弓两种形式。一般城市轨道交通车辆采用直流1500V和直流750V电压供电。直流1500V供电采用架空线接触网式，车辆采用受电弓受流；直流750V一般采用第三轨供电，车辆采用集电靴受流。2、电气牵引设备及其控制电路车辆电气牵引有直流电气牵引系统和交流电气牵引系统两种直流电气牵引系统采用直流牵引电机牵引控制方式凸轮变阻调速斩波调阻变速微机控制的斩波调压变速斩波调压变速的方式由于具有：体积和重量均有减少，可实现无极调整，使车辆平稳起动和制动；只有在列车电制动电网不能吸收再生电能时，才由电阻消耗电能，节约能量；结构简单，便于检修等优点，目
11、前，欧洲、加拿大、日本、上海（DC01型）直流电机电动列车均采用此传动控制方式。交流电气牵引系统采用异步电动机和直线电机两种。异步电动机控制方式，采用微机控制的交流调频调压技术（VVVF技术），具有：运行可靠，过载能力强，粘着性能好，结构简单，重量轻，几乎无须保养和维修等特点，被公认为调速系统中性能最优越的传动控制方式，目前城市轨道交通车辆大都采用这种传动控制方式。直线电机（线性电机），将传动的旋转电机的定子和转子展开成直线状，改变了传动电动机旋转运动方式为直线运动方式，从而具有降低噪声、减轻重量，爬坡能力强，安全过急弯能力强，可实现地铁隧道截面小型化，降低建设成本等优点。直线电机地铁成为理想
12、的新型城市交通系统，目前直线电机车辆在加拿大的温哥华、多伦多，美国的底特律，日本的大坂，中国的广州等轨道交通获得应用。二、辅助供电系统（辅助电路）辅助供电系统的作用是：为列车辅助设备提供电源。为了保证车辆正常运行和使客室具有一定的舒适性，车辆上需要许多辅助设备。如：为了给斩波器箱、逆变器箱和制动电阻箱通风冷却而设置的通风机；为了列车制动、受电弓升降和开闭客室门等气动机械而设置的空气压缩机；为了调节客室内空气参数而设置的空调压缩机与各类风机；客室照明、蓄电池充电、控制电气、司机室取暖设备等。这些辅助设备和供应辅助用电的系统就构成了车辆的辅助电路系统。三、列车控制系统（控制电路）城市轨道交通车辆及
13、其主要系统，都采用微机进行自动控制。微机控制系统有自我监控和诊断功能，能够对列车主要设备的运行和故障状态，自动进行信息采集、记录和显示，以满足维修和故障分析的需要。城市轨道交通车辆的控制电路，是低电压、小功率电路。作用是控制牵引系统和辅助系统各电器的动作，通过司机操纵主控制器各手柄和操纵按钮，使车辆按司机意图或按列车自动运行控制系统的控制来运行。车辆电气系统中的三个电路系统（主电路、辅助电路、控制电路），一般在电气设备方面互相隔离，分别装设在控制操纵台、电气箱和各种设备箱中，再通过电磁或机械方式相互联系协调动作，形成完整的车辆电气系统，控制操纵列车的正常运行。各种设备箱、电气箱安装在司机室、客
14、室或悬挂在车体下部。车体长度：不包含牵引缓冲装置的车体结构的长度。城市轨道交通车辆的选用要素客流特点客流量旅行速度线路条件4、 城市轨道交通车辆的编组按照预期的目的，将各独立的车辆连接起来，成为一个运行体，就称为车辆编组。车辆编组一般应考虑：线路坡度、运营密度、站间距离、舒适性、安全可靠性、工程投资、客流大小等因素。一组能独立运行的列车编组，至少应该包含：满足客流的运载空间、足够的运行动力、驾驶控制室、列车受流器、制动系统等单元。根据列车编组中动车数量，车辆编组有：全动车编组和动拖结合两类。以地铁列车为例，地铁车辆在运营时一般采用“动拖结合、固定编组“，形成电动列车组。国内已运营的地铁列车编组
15、情况如下：当采用6辆编组时：Tc-Mp-M-Mp-M-Tc （A-B-C-C-B-A）其中，上海地铁一号线、二号线，广州地铁一号线，深圳地铁一号线均采用此种编组方式。当采用8辆编组时：Tc-Mp-M-Mp-M-Mp-M-Tc （A-B-C-B-C-B-C-A）上海地铁8辆编组时，采用此种方式。多节编组时，无论采用8节、6节和4节编组，带驾驶室的Tc车，始终编在列车的两端，其他车型在列车中的位置可以互换。 可分为跨座式和悬挂式两种，前者跨在一根走行轨道上行走，其重心位于走行轨道上方；后者车辆悬挂于可在轨道梁上行走的走行装置的下面，其重心处于轨道梁的下方。轨道梁比较窄，仅为85cm，对城市的景观及日照影响较小。独轨交通有噪声低、振动小、对
