单元1、城市轨道交通车辆的基本知识课件

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1、城市轨道交通车辆构造,城市轨道交通车辆构造,第一章 城市轨道车辆的基本知识,课题一 城市轨道交通车辆的发展与特点,一、城市轨道交通的发展,1776年制造出了第一台具有使用价值得蒸汽机，从此人类离开蓄力时代进入蒸汽时代！,第一位：让蒸汽带动车子的人蒸汽机车 尼古拉斯.约瑟夫.居纽 是居纽就 开始奉命设计一个可以用蒸汽驱动的车子！经过6年的研制，即瓦特改进的蒸汽机问世4年后，他制造了第一辆安装有动力的“车”。这辆式样很奇特的汽车， 是一辆长达7米的三轮车，车身用硬木制成框架，由三个一人多高的铁轮支撑。车的前面放着容积为50升的梨形大锅炉，锅炉后边有两个容积为11加仑的汽缸。 锅炉由简单的曲拐把活塞

2、的运动传给前轮，使前轮转动。 1776年制造出了第一台具有使用价值得蒸汽机，从此人类离开蓄力时代进入蒸汽时代！,1814年，英国人乔治斯蒂芬森发明了第一台蒸汽机车，从此开始，人类加快了进入工业时代的脚步，蒸汽机车成为这个时代文化和社会进步的重要标志和关键工具。,1662年，法国巴黎首创无轨公共马车，它拥有固定的路线和班次，城市公共交通正式诞生 ； 1827年，美国纽约百老汇大街上出现世界上第一条有轨公共马车线； 1853年，法国工程师将它引入巴黎，公共有轨马车是现代城市轨道交通的雏形； 1863年，世界上第一条地下铁道在英国伦敦建成通车，它是由蒸汽机车牵引、线路总长为6公里； 1879年，西门

3、子公司成功研制出以蓄电池为动力的电力机车； 1890年，第一条电气化铁路开通，地铁进入电力牵引时代。,第一章 城市轨道车辆基本知识,国外城市轨道交通发展大致可分为四个阶段: (1)初步发展阶段(1863年-1924年):欧美城市轨道交通发展较快； (2)停滞萎缩阶段(1924年-1949年):随着二次世界大战爆发及汽车工业的发展，城市轨道交通发展处于停滞和萎缩状态； (3)再发展阶段(1949年-1969年):汽车过度增加导致城市道路异常堵塞及空气噪声污染等，使人们重新认识到解决城市客运交通必须依靠电力驱动轨道交通，由此轨道交通发展从欧洲扩展到亚洲； (4)高速发展阶段(1970年-至今):世

4、界各国城市化易导致人口集中,这要求轨道交通高速发展以适应日益增加的客流运输,而各种技术的发展也为轨道交通奠定了良好的基础。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,国内城市轨道交通在上世纪60年代起步，根据所采用的电气牵引系统的不同，我国城市轨道车辆发展历经凸轮调阻车、斩波调压车和调频调压车3个阶段； 前2个阶段均采用直流电机，而第3阶段采用交流电机。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,说说国内地铁城市的顺序？,1、第一代凸轮调阻车 使用凸轮片逐级改变电阻而实现调速的方式,第一章 城市轨道车辆的基本知识,制动方式为电阻制动和空气制动； 设有紧急报警按钮，采用自动报站广播，无通话装置,2、第二代斩波调压车

5、（斩波调阻车） 斩波器中主晶闸管串入牵引电动机电路中，根据晶闸管导通与关断的时间比例不同使牵引电动机端电压的平均值也发生变化，从而实现调速。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,斩波器工作方式有两种，一是脉宽调制方式，周期不变，改变通电时间；二是频率调制方式，通电时间不变，改变周期,3、第三代：调频调压车（VVVF） 调频调压车通过牵引逆变器来改变频率和电压，实现电机转速（和频率成正比）与转矩的控制,第一章 城市轨道车辆的基本知识,直流传动系统相比，交流传动系统采用异步电机和 VVVF 无接点控制，省去了直流传动所需的正反向转换开关和牵引制动转换开关，实现了牵引系统小型化、轻量化，且维修作业量显著

6、减少；电能再生率达35左右，节电效果显著,第一章 城市轨道车辆的基本知识,课题一 城市轨道交通车辆的发展与特点,二、城市轨道交通车辆的特点,现代城市轨道交通车辆具有以下特点： （1）列车动力分散布置，车载设备设计紧凑。 （2）列车运行快速准时，安全舒适。 （3）列车车体轻量化。 （4）列车车辆连接采用封闭式全贯通通道。 （5）列车车门数量多。 （6）列车采用调频调压交流传动。 （7）列车具有先进的微机控制技术及故障自诊断功能。 （8）车辆系统的部件设计和材料选用都以列车运行和乘客的安全为首要原则，设备正常功能失效时，其响应都将以安全为导向目标。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,课题一 城市轨道

7、交通车辆的发展与特点,二、国内外轨道交通车车辆企业,1、国外制造企业 目前，已进入中国轨道交通车辆市场的国外巨头主要有:加拿大庞巴迪运输公司(Bombardier)、法国阿尔斯通公司(Alstom)、德国西门子交通技术集团(Siemens)、美国通用电气公司(GE)、日本川崎重工、日本三菱株氏会社、法国阿尔卡特公司等。在轨道运输车辆制造市场上,目前有三大跨国公司占有全球市场50%份额:庞巴迪公司占23%,阿尔斯通公司占18%,西门子公司占14%。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,第一章 城市轨道车辆的基本知识,2、国内制造企业 中国城市轨道交通装备制造企业有路内企业和路外企业之分。路内企业主要

8、脱胎于原中国铁路机车车辆工业总公司的中国南车和中国北车集团旗下企业,是城市轨道交通制造的主力，中国南车和中国北车在2014年年底联合发布合并公告，成立中国轨道交通车辆集团股份有限公司。路外企业主要从事少数核心部件和非核心部件的生产，目前还不具备单独研制整车的能力,只有少数企业如上海阿尔斯通、长春安达轨道车辆有限公司等从事城轨车辆总装业务。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,第一章 城市轨道车辆的基本知识,课题二 城市轨道交通车辆的类型和组成,一、城市轨道交通车辆的类型,1、按照车体的宽度分类 A:3.0m B:2.8m C:2.6m 通常，高运量单向运能5-7万人次/h选择A型车,大运量单向运能

9、3-5万人次/h选择B型或型车；中运量单向运能1-3 万人次/h选择C型或B型车。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,第一章 城市轨道车辆的基本知识,四种车型的主要区分是车体宽度。长度可以靠改变编组来随时变化，高度差别不大，所以这些都不是车型的参考标准。只有宽度最重要，而且一旦成型就无法再改变，因此是区分车型的唯一标准。,标准B型车车宽2.8米，车体有效长度19.8米，多数为6节编组，少部分4节编组，轴重14t，单向小时最大客运量3-5.5万。 目前6B车型，是我国应用最广的地铁车型，多数的地铁城市和路线采用的就是该车型列车。 B型车按照受流方式不同还可分为B1型车和B2型车，B1型车为第三轨(

10、接触轨)供电，B2型车为接触网供电。,C型车一般是我们说的轻轨车型，鲜见于地铁线路 根据我国标准，城市轨道交通中采用中型铁路系统，路面电车每小时可载客约7000人;能适应远期单向最大高峰小时客流量1.53.0万人次的称为轻轨。若采用大载客量车卡，能适应远期单向高峰小时客流量为3.06.0万人次的统称为地铁。 C型车标准车宽2.6m，车长与B型车差不多19m、轴重11t、编组一般为2-4节，单向小时最大客运量13万人。 所以我们提到C型车一般指轻轨车型，如长春轻轨4号线采用的就是国标C型轻轨电动车，长60米，车体宽2.65米，每列车可载客500人600人，单向小时最大客运量仅为地铁A、B车型的一

11、半不到。,目前上海轨道交通5号线、6号线、8号是极少见的地铁线路上跑C型车的案例。上海曾因为使用此类型车导致无法容纳高峰客流，被媒体爆出在客流预测结果出来前就内定使用C型车。,A型车是地铁列车中型号中，宽度最大、载客量最大的车型，尤其适合人口密度、流量大的特大型城市使用。 标准A型车车宽3米，车高3.8米，车体有效长度22.1米，一般为8者6节编组，轴重16t，单向小时最大客运量4.5-7.5万人。 服役线路有北京地铁14号线、上海轨道交通1号线、广州地铁1号线等。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,2、按照牵引动力配置分类 按照城市轨道交通车辆牵引动力配置来分类，可分为动车（Motor）和拖车

12、(Trailer)两大类；其中拖车（T）动车以M表示，拖车以T表示，驾驶室以Tc车来表示 。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,3、按车辆安装设备的不同分类 依据车辆所装在的设备不同分为 车、 车、 车三种类型 A车：带有驾驶室的拖车。本身无动力，依靠有动力的车辆拖动 B车：无驾驶室的动车，其转向架上带有牵引电机，车顶安装有受电弓或车下装有受电靴 C车：无驾驶室的动车，其转向架上带有牵引电机，车底装有空气压缩机的动车,第一章 城市轨道车辆的基本知识,课题二 城市轨道交通车辆的类型和组成,二、城市轨道交通车辆的组成,车辆主要由车体及客室内装、转向架、车门、车体连接装置、制动和风源系统、电气牵引装置

13、、辅助电源系统、列车乘客信息系统、列车控制和故障诊断系统、空调与通风系统等构成。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,1、 车体及客室内装 车体是地铁车辆结构的主体，用来供旅客乘坐和司机驾驶（有驾驶室的车辆）的部分，其主要作用是承受外部阻力，传递牵引力，隔音、减震和保暖，也是安装与连接其他设备和部件的基础。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,2、转向架 转向架是车辆走行装置，又称走行部，用来牵引和引导车辆沿轨道行驶， 承受并传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动力，是城市轨道交通车辆最重要的组成部件之一,轨距(mm) 1435 最高运行速度（km/h） 80 构造速度（km/h） 90 固定轴距(m

14、m) 2500 轴颈间距(mm) 2000 轮对内侧距(mm) 1353+2 车轮直径(mm) 840（新）/770（全磨耗）,第一章 城市轨道车辆的基本知识,第一章 城市轨道车辆的基本知识,第一章 城市轨道车辆的基本知识,3、车门系统 按照安装位置的不同，可以分为客室车门、司机室侧门、客室与司机室通道门、司机室前端疏散门；客室车门按照其结构可分内藏门、外挂门、塞拉门三种结构形式。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,4、车体连接装置 车体连接装置包括车钩缓冲装置和贯通道装置，如图1-11所示。前者是实现车辆与车辆之间的编组连接，传递和缓和列车的纵向力；后者是实现载客车辆之间的连通，可有效地调节各

15、客室的乘客分布，也便于在发生紧急情况时疏散乘客。,第一章 城市轨道车辆的基本知识,5、制动和风源系统 动车和拖车都设有制动装置，它可以保证运行中的列车按需要减速，实现在规定的距离内安全停车和防止静止车辆溜走，保证行车安全。 城轨车辆的制动装置不仅安装了常规的空气制动装置，还在动车车辆上安装有再生制动和电阻制动装置，有些车辆还装有磁轨制动装置。 风源系统包括压缩空气机组（由压缩机、干燥器和过滤器组成）、各类空气阀件、空气管路和储风缸等组成。,第一章 城市轨道车辆基本知识,6、电气牵引装置 电气牵引装置在地铁车辆中占有十分重要的地位，它是由受流器、高速断路器、牵引逆变器及控制单元、牵引电动机、制动

16、电阻、联轴节和齿轮箱等组成，其作用是将电网电能转换为驱动列车运行的动能，或将列车动能转换成电能并反馈回电网（电制动）。,第一章 城市轨道车辆基本知识,第一章 城市轨道车辆基本知识,6、电气牵引装置 牵引逆变器的作用是将受电弓获取的DC1500V或DC750V直流电源转换为三相变频变压电源，驱动装在动车转向架上的三相牵引电动机。,第一章 城市轨道车辆基本知识,第一章 城市轨道车辆基本知识,7、辅助电源系统 辅助电源系统是指三相交流380 V电源、低压直流电源和蓄电池，其中低压直流电源包括110 V直流电和24 V直流电。 380 V交流电负载有：空气压缩机、空调系统、各类风机、220 V插座等； 110 V直流电负载有：有触点控制电路、各系统的电子控制电路、照明电路、指示灯、车门驱动系统、广播系统、乘客信息显示系统、紧急通风电源等。,第一章 城市轨道车辆基本知