城轨车辆概念

1、1.常识：1863年、英国伦敦建成了世界第一条由蒸汽牵引的地铁；1888年、英国的佛吉尼亚州的里磁门德市、世界第一条有轨电车投入正式商业运行。2.城市轨道交通系统分类（1）以运输容量（能力）分：高容量、大容量、中容量、小容量 （2）以线路架设方式分：地面、高架、隧道 （3）以导向方式分：轨道导向、导向轮导向 （4）以线路隔离（封闭）程度分：全隔离、半隔离、不隔离 （5）以轮轨材料分：钢轮钢轨、胶轮钢筋混凝土轨道 （6）以车辆的牵引方式分：直流旋转电机驱动、交流旋转电机驱动 （一般轨道车辆采用）； 直线电机驱动（直线电机驱动地铁采用）3.常见的城市交通系统 （1）地铁-Metro或Subway

2、（2）有轨电车系统-tram/streetcar rail transit （3）轻轨交通系统-LRT （4）单轨（独轨）交通系统-Monorail Transit （5）AGT系统（新交通系统） （6）城市快速铁路系统-（Urban Rail）Rapid Transit4. 城轨车辆基本组成 1.车体 安装基础+承载骨架 2.转向架 承载+转向+平稳、而动力转向架还有驱动（牵引）作用 3.牵引缓冲连接装置 连接车辆成列+缓和纵向冲击 4.制动装置 产生一定的制动力、使列车减速或停车 5.受流装置 将电流导入动车 6.车辆内部设备 保证乘客乘坐安全舒适+车辆运行平稳 7.车电气系统 实现电能传

3、递和转换+控制列车正常运行 8.列车信息网络控制系统 对整个列车的牵引、制动和车内所有设备进行控制、监测和诊断5技术参数和主要尺寸概念 （1）载重：车辆允许的正常最大装载质量、以t为单位 （2）构造速度Vg：车辆设计是、按安全及结构强度等条件所允许的车辆最高行驶速度。车辆实际允许速度一般不允许超过构造速度。 （3）轴重：车轴形式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对本身质量在内的最大总质量 （4）每延米轨道载重：车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个参数、同时有时能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标。其数值是车辆重质量与车辆全长之比 （5）轴配置（一般用轴列示表示）：轴配置表

4、示动轴与非动轴等排列情况。而所谓轴式是指英文字母或数字来表示车辆走行部结构特点的一种简单方法。 （6）车钩高：车钩钩舌的中心线至轨面的高度 （7）车辆距离：车辆两相邻转向架中心之间的距离6. 3种限界：车辆限界、设备限界、建筑限界的基本概念 （1）车辆界限：一个限制车辆横断面最大允许尺寸的轮廓外形（图形） （2）设备界限：地面固定设备（例如信号装置等）的任何部分、即使计及了它们的刚性和柔性运动在内、均不得向内入此界限 （3）建筑界限：建筑物在线路横断面方向侵入线路的最小尺寸、也就是每一线路必须保有的最小空间的横断面。凡是靠近线路的建筑物在任何情况下均不得侵入建筑界限。 (4)规定限界的目的：防

5、止车辆在直线上或曲线上运行时与各种建筑物及设备发生接触、以保证列车绝对安全7. 3种力：牵引力、阻力、制动力 （1）牵引力F：由动车的动力装置引起的、由钢轨通过粘着作用在动轮的轮周切线方向且与列车运行方向相同的外力。 （2）阻力W：列车运行过程中由于各种原因自然发生的与列车运行方向相反的外力 （3）制动力B：由制动装置引起的、由钢轨通过粘着作用在制动轮的轮周切线方向且与列车运行方向相反的外力。8. 3种工况：牵引工况、惰行工况、制动运行工况 （1） 牵引工况：当列车牵引运动时、牵引力F和阻力W将同时存在、其合力C为：C=F-W （2）惰行工况：当类车处于惰行汞矿石、只有惰行阻力W存在、其合力为

6、：C=-W （3）制动运行工况：处于制动工况时、制动力B和阻力W同时存在、合力为：C=-(B-W)9. 牵引力的产生原理（简答题）接触电网受电弓变压器传动装置牵引电动机牵引齿轮使动轮获得扭矩M。若整车被吊离钢轨、则该扭矩为内力、只能使动轮发生旋转运动、而不能使车辆前进（即发生平移运动）。但是、当车辆放在钢轨上、车轮和钢轨成为有压力的接触时、就产生车轮作用于钢轨的、可控制的反作用力F”、而F”所引起的钢轨作用于车轮的反作用力F”就是车辆发生平移的外力这种由钢轨沿车辆运行方向施加于各动轮轮周上的切向外力之和F就成为该车辆的轮周牵引力。牵引力的限制（粘着定律）：动车牵引力最大值在任何时候都不得超过该

7、动车各动轮与钢轨间粘着力的最大值总和、这就是粘着定律即 Fmax=FFu=maxP10. 列车阻力：列车在平直道上牵引运动时的阻力4种附加阻力：坡道阻力、曲线阻力、隧道空气附加阻力、起动附加阻力11. 转向架概念：把两个或多个轮对用专用的构架组成的一个小车12. 转向架的组成 （1）轮对：直接向钢轨传递重量、通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力、并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行 （2）轴箱：联系构架与轮对的活动关节、除了保证轮对进行回转运动之外、还能使轮对适应线路不平顺条件、相对于构架上下、左右和前后运动 （3）一系悬挂（弹簧悬挂装置）：用来保证一定的轴重分配、缓和线路不平顺对车辆的冲击、

8、并保证车辆运行平稳性。 （4）构架：转向架的骨架、它将转向架的各个零部件组成一个整体、并承受和传递各种力。 （5）二系悬挂：用以传递车体与转向架间的垂向力和水平力、使转向架在车辆通过曲线时能够相对于车体回转、并进一步缓解车体与转向架的冲击振动、同时必须保证转向架安定。 （6）驱动装置（动力转向架）：将动力装置的扭矩最后有效的传递给车轮 （7）基础制动装置：由制动缸传来的力、经放大系统（一般为杠杆机构）增大若干倍以后传递给闸瓦（或闸片）、使其压紧车轮（或制动盘）、对车辆施行制动。13. 构架的作用：是转向架的骨架、用以联系（安装）转向架各组成部分和传递各方向的力、并用来保持车轴在转向架内的位置。

9、14. 弹簧种类：圆弹簧、板弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧。弹簧的特性：挠度、柔度、刚度、非线性弹簧、刚度与挠度的关系与计算15. 一系悬挂：仅在构架与轴箱间设有第一系簧的弹簧悬挂、一般用于低、中速机车车辆二系悬挂：既有第一系弹簧、还在构架与车体间设有第二系簧的弹簧悬挂、用于中高速机车车辆；采用二系悬挂的目的：可减少弹簧装置的合成刚度、增大其总静挠度、以改善机车车辆铅垂方向的运行平稳性和减少机车车辆对线路的动作用力。16. 双圈弹簧： 为什么用双圈代替单圈？主要原因是单圈圆簧的尺寸受到安装处所的空间限制或者其簧条太粗。注意：必须使内外两圆簧的旋向相反、以防止因振动而使小簧嵌入大簧中。17. 空气弹簧

10、概念：就是将压缩空气密封在橡胶模（或囊）中形成具有一定刚度的弹性体。组成：弹簧本体、附加空气室、高度控制阀（为保持车体与轨面高度不变）、差压室（防止车体倾斜限制其摆动）、滤尘器18：减振器工作原理：利用液体的粘滞阻力做负功来吸收振动能量。 特性：F=qV（阻尼特性）19：踏面概念：城轨车辆与轨面相接触的外圆圆周面。 标准踏面存在问题：踏面和轮缘磨损严重、尤其是在新踏面投入运用的前期。 原因：锥形踏面与钢轨的接触区域、明显的仅为狭小面积接触、因此产生局部磨耗、使踏面呈凹形、但当踏面达到某种凹形程度后、外形便保持相对稳定。 解决方法：采用磨耗形（凹形、曲形、弧形）踏面 设置斜度的作用：便于通过曲线

11、；在直线上行驶时自行调中；踏面磨耗趋于 均匀。 磨耗形踏面：将新的车轮踏面外形直接做成与标准踏面锥形踏面磨损后的形状类似的一种踏面。20：轴箱的概念：实现轮对和构架既相互连接又相互运动的关键部件。 作用：起着承上启下的重要作用。（1）活动关节连接轮对与构架的活动关节（2）传力传递牵引力、横向力和垂向力（3）运动实现轮对与构架间的垂向运动和横动 常见轴箱定位：转臂式定位、八字形橡胶定位、层叠圆锥橡胶定位21：驱动装置的电机布置方式：一、横向布置（1）轴悬式驱动（2）电机空心轴架悬式驱动（3）轮对空心轴架悬式驱动（4）挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 二：纵向布置（1）单电机弹性轴悬式驱动（2）单电

12、机架悬式驱动（3）对角配置的万向轴驱动 三：体悬式驱动： 有半体悬和全体悬之分22：基础制动装置的多种方式 按制动方式：踏面闸瓦制动装置、盘形制动装置、磁轨制动装置、涡流制动装置 按制动缸类型：空气制动、液压制动 城轨车辆通常以空气盘形制动为基础制动装置。 制动倍率n：一个制动单元各闸瓦的计算闸瓦压力之和与制动缸鞲鞴推力之比。第四章23：25型客车车体的结构组成：底架、侧墙、车顶和端墙组成24：车体轻量化的意义和措施 意义：（1）车辆自重减轻可降低运行阻力、节省牵引和制动动力（能量） （2）可减小对轨道的压力、从而减小车轮和轨道的磨耗 （3）降低车辆和线路的维护保养 （4）直接减少车辆材料的消

13、耗 措施：（1）采用不锈钢材料（2）采用铝合金材料（3）采用碳素钢、不锈钢和铝合金裁量制造车体时的重量和费用比较。第五章25：车钩缓冲装置的作用：用来连接列车中各车辆、使之彼此保持一定距离、并且传递和缓和列车在运行中或调车时所产生的纵向力或冲击力组成：车钩（牵引连挂装置）用来保证动车和车辆彼此连接、并且传递拉伸力；缓冲装置用来传递和缓冲压缩力、并且使车辆彼此间保持一定距离分类：按牵引连挂装置连接方式分为自动挂钩(非刚性车钩和刚性车钩)和非自动挂钩；一般客货车均采用非刚性自动车钩；而高速列车和城轨交通车辆采用刚性的自动车钩26：车钩缓冲装置的基本组成：车钩、缓冲器、钩尾框、从板27：车钩的3种位

14、置：闭锁、开锁、全开28：缓冲装置的性能参数：行程：缓冲器受力后产生的最大变形最大作用力：缓冲器产生的最大变形时所应对的作用外力容量：缓冲器在全压缩过程中、作用力在其行程上所做的功的总和能量吸收率：缓冲器在全压缩过程中、一部分能量被阻尼所消耗、其所消耗部分的能量与缓冲器容量之比29：密接式车钩的常见类型：柴田式、Schafenberg式等密接式车钩的三态：待挂、闭锁、解钩。30：与轨道有关的激振因素：钢轨接头处的轮轨冲击；钢轨的垂向变形；钢轨的局部不平顺；钢轨的随机不平顺（分为水平、高低、轨距和方向）。随机不平顺的区分31：与车辆结构有关的激振因素：车轮偏心；车轮不均质；车轮踏面擦伤；车轮踏面

15、锥形。32：城轨车辆的运动形式振动形式：对于X轴（纵向）：沿X轴的伸缩+绕X轴的侧滚对于Y轴（横向）：沿Y轴的侧摆+绕Y轴的点头对于Z轴（垂向）：沿Z轴的浮沉+绕Z轴的摇头垂向振动包括：浮沉+点头+伸缩主要由轨道高低不平顺引起横向振动包括：侧滚+侧摆+摇头主要由轨道水平不平顺、轨距不平顺和方向不平顺以及踏面锥形引起的。33：sperling平稳性指标：评定车辆本身的运行品质和旅客乘坐舒适度的指标。 ISO指标：疲劳时间、3种限度：工效下降限度、承受限度、舒适度下降限度。34：振动敏感区域（Hz）：水平2HZ以下的振动最为敏感、垂直 48HZ间的振动35：车辆运行稳定性：防蛇行运动的稳定性、防脱

16、轨、防车辆倾覆。 脱轨系数： QP=（tan-）（1+tan）、QP指横向力和垂向力、a车轮轮缘角、u轮缘处的摩擦系数36：提高列车通过曲线时的速度、发展了各种形式的摆动列车、增大当量超高.37：固有振动：求知固有频率w、以确定共振时的城轨车辆临街速度受迫振动：求知需要的阻尼和迫振振幅、迫振加速度、以确知城轨车辆运行平稳程度及其对线路的动作用力W值：W0.896、用于舒适度的评价：W0.896。平稳性等级38：车辆通过曲线时的舒适性评价：未平衡离心加速度（设置超高）、欠超高（过超高）。39：未平衡离心加速度：、或者若hd>0、即离心加速度大于重力加速度横向分量、hd称为欠超高；若hd&l

17、t;0、即离心加速度小于重力加速度横向分量、hd称为过超高；若hd=0、此时列车速度为平衡速度40：提高列车曲线运行速度：摆式列车第七章41：垂向振动有固有振动和受迫振动之分固有振动：外力的偶然作用、导致城轨车辆簧上部分离开平衡位置而产生的振动受迫振动：城轨车辆簧上部分在外力（激扰力）周期性的作用下产生的振动42：一系簧无阻尼固有振动：动力学模型、受力分析、运动方程及解、固有频率43：机车车辆运行临界速度计算（共振速度） VcL(2f0 ) 。V<Vc(亚临界)、V>Vc（超临界）44：阻尼系数与振动加速度的关系：对临界速运行的机车车辆、阻尼系数D应选的小一些、对亚临界速运行的机车车辆、D应选的大一些45：摩擦减振器与液压减