《城市轨道交通车辆构造》教学案例资源库

城市轨道交通车辆构造案例资源库

案例1：某城市地铁1号线车辆（B型车）主要技术参数

对应知识点：车辆技术参数

1.车辆主要技术数据

车体长度：19000mm(Tc车19500mm)

车辆高度（不含受电弓）：3800mm

车辆高度（落弓时）：W3810mm

车体宽度：2800mm

空气弹簧充气时客室地板面距走行轨顶面高度：1100mm（新轮）

转向架中心距：12600mm

转向架固定轴距：2200mm

车两端车钩连接面间长度：118260mm

车钩高度：660±10mm

客室内净高：22100mm

车轮直径：新轮时840mm

半磨耗时805mm

最大磨耗时770mm

轮对内侧距：1353±2mm

最高运行速度：80km/h

构造速度：90km/h

通过洗车机稳定运行速度：3〜5km/h

退行最大速度：lOkm/h

平均加速度（在AW2〜AW3情况下，车轮为半磨耗状态，在平直、干燥轨道和额定电

压1500V时）：

（1）列车速度从0达到40km/h的平均加速度：20.83m/s2

（2）列车速度从0达到80kni/h的平均加速度：20.5m/s2

（3）牵引冲击率：W0.75m/s3

平均减速度（在AW3情况下，在平直、干燥轨道上，车轮为半磨耗状态，列车从最高

运行速度到停车）：

（1）常用制动平均减速度：>1.0m/s2

(2)快速制动平均减速度：21.2m/s2

(3)紧急制动平均减速度：21.2m/s2

(4)制动冲击率：W0.75m/s3

供电方式：架空接触网(隧道内采用刚性接触网，车场及出入段线采用柔性接触网)供

电电压要求：

额定电压：DC1500V

电压变化范围：DC1000V-1800V

2.车辆载客能力见下表l-lo

表1-1车辆载客量表

乘客数

工况定义列车乘客总数

Tc车Mp车M车T车

AW0无乘客(空载)00000

AWi座客载荷36424242240

定员载荷人加

AW2(62)2302452452451440

超员载荷人

AW3(8/m2)2903103103101820

案例2：我国城市轨道交通车辆常见编组形式

对应知识点：轨道交通车辆的编组

以我国城市轨道交通车辆编组常用的6节编组为例，其方式主要有四动二拖和三动三

拖；4节编组列车主要采用二动二拖；8节编组列车常采用六动二拖等形式。下面举例说明

我国各地方城市轨道交通列车编组情况。

(1)广州地铁1号线由6节车辆编组，采用四动二拖形式，6节车有A、B、C三类车

各两辆，编组为：-A*B*C=C*B*A-。A车为拖车，带驾驶室并装有受电弓和一套空气压

缩机组，B车、C车为动车。

(2)上海地铁2号线采用8节编组，“六动二拖”，即：一A=B*C=B*C=B*C=A—。其

中A车为带驾驶室的拖车，B车装有受电弓的动车，C车为动车并带有一套空气压缩机组。

(3)天津滨海轻轨为4节编组，采用二动二拖形式，编组为：=Mcp*T=T*Mcp=,远期

规划为6节编组。其中Mcp为带驾驶室和受电弓的动车，T为拖车，M为动车。

(4)西安地铁1、2号线列车采用三动三拖的编组形式，编组的表达式为：

=Tc*Mp*M*T*Mp*Tc=

而西安地铁3号线为增加动力，则采用了四动二拖的编组形式，其表达式为:

=Tc*Mp*M*M*Mp*Tc=

Tc车：有司机室的拖车；M车：无受电弓的动车；Mp车：无司机室带受电弓的动车。

T车：无司机室的拖车。

上述编组表达式中，“一”表示全自动车钩，“=”表示半自动车钩，“*”表示半永久车钩。

案例3：某城市地铁车辆的标识

对应知识点：轨道交通车辆的标识

1.车辆型式

车辆有四种形式，分别为：

Tc车：有司机室的拖车；M车：无受电弓的动车；

Mp车：无司机室带受电弓的动车：T车：无司机室的拖车。

2.列车的编组

列车采用三动三拖6节编组的形式。由一个动车和一个拖车组成一个单元，共分为三个

单元，如图所示，即:

+Tc-Mp—M—T—Mp—Tc+

其中：+：表示半自动车钩；一：表示半永久牵引杆。

以唧。口呵1胆肥呵口心唧%邮肥肥加。阿嗯【严管。。肥+

Tc-CarMp-CarM-CarT-CarMp-CarTc-Car。

列车编组

3.车辆编号

对应上述编组的车辆编号顺序为1、2、3、4、5、6。

4.车辆的车端

对应上述编组的车辆1(I)和2(II)位端顺序为：

+Tc(1-II)-Mp(1-II)-M(I-II)-T(II-1)-Mp(II-I)-Tc(II-I)+

5.车门的编号

该地铁列车采用的车辆型号为B型车，每节车设置8套车门，左右两侧各4套。车门

的编号规则如下：设定人位于6号车，面向1号车，人的左边为列车的左侧，人的右侧为列

车的右侧。则列车左侧车门编号分别为X-2、X-4、X-6、X-8；列车右侧车门编号分别为X-1、

X-3、X-5、X-7»其中X表示车辆的编号，即1号车，X=l；2号车，X=2；3号车，X=3……

依此按照车辆编号1、2、3、4、5、6的顺序和方向对所有车门进行编号。

案例4：某城市地铁车辆各主要设备的分布

对应知识点：城市轨道交通车辆设备的分布

车辆设备按照在车辆上的安装位置可分为：车顶设备、车内设备和车底设备。其中，车

顶设备主要包括受电弓和空调机组；车内设备主要包括司机室车门、紧急逃生（疏散）门、

司机室操控台、司机座椅、电气设备控制柜、车辆灯光设备、乘客信息显示设备、列车通信

广播设备、监控设备、客室座椅、客室车门、车门紧急解锁装置、车窗、挡风板、扶手、安

全锤、灭火器、排水管、贯通道等；车底设备（如下图所示）主要包括供风设备（空气压缩

机组）、制动设备（制动风缸、制动控制单元、空气管路、基础制动装置）、走行设备（动车

转向架、拖车转向架）和电气设备（牵引逆变器箱、辅助逆变器箱、蓄电池箱、TMS箱、

接地开关箱、变压器箱、制动电阻箱、高速断路器、滤波电抗器、扩展供电箱、隔离开关箱、

车间电源）等。

车辆车底设备分布图

1-车端接线箱；2-1位端拖车转向架；3-2位端拖车转向架；4-1位端动车转向架；5-2位端

动车转向架；6-EP2002网关阀模块；7-EP2002智能阀模块；8-制动风缸；9-蓄电池箱；10-TMS

箱；11-接地开关箱；12-变压器箱；13-SIV辅助逆变器；14-制动风源装置；15-SPS车间电

源插座箱；16-高压箱；17-IVS辅助电源开关箱；18-制动电阻箱；19-滤波电抗器20-高速断

路器；21-MS隔离开关箱；22-VVVF牵引逆变器；23-EXB扩展供电箱；24-电笛

案例5：某城市地铁车辆不锈钢车体的钢结构

对应知识点：城市轨道交通车辆不锈钢车体的钢结构

1.不锈钢材料概述

该不锈钢车体钢结构材料采用了城轨车辆专用的轻型高强度奥氏体不锈钢，其化学成

分、机械性能等质量等级均符合EN10088标准和中国国家标准的规定。底架牵引梁及枕梁

部位采用的耐候钢符合EN10025标准。奥氏体不锈钢SUS301L按其抗拉强度（或屈服强度）

由大到小分为HT级、MT级、ST级、DLT级、LT级5个等级，结构设计时根据结构强度

的要求，所需型材的结构断面复杂性，并综合考虑各种不同等级不锈钢型材的特性、焊接性

能选用不同等级的不锈钢材料。

2.不锈钢车体各部位钢材的具体选用

该B型地铁车辆不锈钢车体的常用钢结构，具体各部位结构名称及其选材分布见表1。

不锈钢车体的结构

表1各部位结构名称及使用的材料

序号名称材料等级

1波纹顶板SUS301LMT

2弯梁SUS301LST

3上弦梁SUS301LHT

4侧顶板SUS301LDLT

序号名称材料等级

5窗上外板SUS301LDLT

6窗下外板SUS301LDLT

7外板加强梁SUS301LHT

8侧墙下边梁SUS301LHT

9窗上纵梁SUS301LHT

10窗下纵梁SUS301LHT

11侧立柱SUS301LHT

12门立柱SUS301LHT

13端墙外板SUS301LDLT

14端墙立柱SUS301LST

15底架端梁SUS301LLT

16底架侧梁SUS301LHT

17底架横梁SUS301LLT

18波纹地板SUS301LMT

案例6：某城市地铁车辆车体的架车与起吊

对应知识点：城市轨道交通车辆车体架车与起吊

在底架边梁枕内侧设有用于架车、顶车的专用支撑点，并且对此位置进行补强，保证此

处具有足够的刚度和强度，在架车、顶车时，保证车体不出现塑性变形现象。支撑点满足车

辆拆卸、组装、检修、吊运和救援、复轨等作业要求。每个架车支撑点处设有定位点，架/

吊车点处设有标记以指导作业。

1.架车、吊车位置

Tc车、M车和Mp车的底架下方设有架车位垫板、吊车垫板和顶车垫板，其架车、吊

车和顶车点位：Tc车、M车和Mp车各10个点位，如图1、图2中A、B、C点所示。需

要说明的是，C点位于车钩安装座的底部设有顶车垫板处，但图中并未标记。各点具体说明

如下：

在枕内两侧底架边梁底部设置架车垫板，一般的检修库内进行抬车作业的位置，见附图

中A点。

在车的端部底架边梁的两侧设有吊车垫板，是脱轨紧急救援时的抬车位置，见图1、图

2中B点。

在车钩安装座的底部设有顶车垫板（即C点），两个B点和一个C点组成了救援情况时

的三点支撑。

车体上设置车辆牵引用吊座（牵引钩），便于不落轮铺作业，见图1、图2中D点。

2.救援的两种情况

（1）车辆发生意外事故后，转向架与车体仍处于联结状态：

列车脱轨后为实现复轨救援，可用C点与B点吊车位实现三点支撑，通过横行移动

千斤顶、复轨器和段方自备的车体悬挂工具等设备将车体抬起复轨。

（2）车辆发生意外事故后，转向架与车体脱开状态：

在地面上时，可通过车体底架架车位A点将车体吊起，若不便操作也可用B点吊车

位将车体吊起。

在隧道内，可通过救援车顶车或将一侧垫高，另一侧用千斤顶顶车，使转向架复位。

顶车位置可在A点将车体吊起；若不便操作，也可用B点。

图1Tc车架车支撑和起吊位置示意图

案例7：某城市地铁车辆司机室布局结构

对应知识点：城市轨道交通车辆司机室布局

司机室设备主要包括司机台、控制屏柜、综合屏柜、司机室照明、司机室电热、司机室

车门、紧急逃生门与逃生梯、司机座椅、前照灯、刮雨器、电热玻璃、遮阳帘、终点站显示

器、左/右侧屏、车载无线电系统、车载PIS系统、ATO系统及司机室线槽等.这些设备与

客室内设备及车下电气设备共同完成车辆的牵引、制动、开关门、空调、照明、广播、紧急

对讲、客室监视及列车自动控制、车辆通讯、车辆与地面通讯等功能。

司机室设备布置见下图1,司机室的主要设备有司机台、控制屏柜、综合屏柜、紧急逃

生门、电热玻璃、刮雨器、遮阳帘、司机座椅等。

1.司机台

司机台只装在Tc车上，供司机驾驶列车用。在结构上，整个司机台分两大部分：台面

设备和台下箱柜。司机台台面采用玻璃钢材料；台下箱柜采用钢板材料。整个司机台在底部

通过螺栓与车体固定.

在功能上，司机台分为列车牵引控制、制动控制、门控制、无线电台控制、空调控制、

自动列车控制、前照灯控制及列车故障诊断等功能。

司机台台面设有无线电台控制器、监控显示屏、ATO显示屏、双针压力表、司机控制

器、按钮及指示灯等。

司机台左侧柜设有车载电台主机、司机台用电气连接器、TMS监控主机；右侧柜内有

刮雨器水箱、IC读写器。

司机台台下箱柜电器设备主要有：车载电台主机、刮雨器水箱、司机室电热、TMS监

控主机、电气连接器等。

图1司机室设备布置

1-筒灯；2-无线电台天线；3-AT0天线；4-客室状态监视器；5-终点站显示器；6-遮阳

帘；7-右侧屏；8-司机台；9-前照灯：10-扬声器；11-左侧屏；12-控制柜；13-综合柜

2.控制屏柜

控制屏柜设在司机室后面的右侧，负责本车交、直流配电、列车牵引制动等逻辑控制、

广播系统控制中心及车辆电气节点。控制屏柜开关屏主要负责本车的DC110V、DC24V配

电；控制屏柜继电器屏主要是有关列车牵引、制动、门控等的逻辑控制。

3.综合屏柜

综合柜设在司机室后面的左侧。综合柜负责列车自动驾驶、列车自动防护。在结构上，

综合柜属于框架式结构。设备包括：CC机柜、断路器屏、继电器屏、烟火探头及分线屏。

4.紧急逃生门

紧急逃生门位于司机室内、司机台前的左前端墙上，为上翻形式结构。打开后由两根空

气弹簧支撑，在正常状况下，紧急疏散门处于锁闭装态；在紧急情况下，按照紧急操作标签

的指示，可手动将紧急疏散门打开，配合紧急疏散梯，以用于疏散人群。使用结束后可方便

回收。

5.电热玻璃

用于司机台前车窗的玻璃，也叫挡风玻璃。由内层挡风玻璃、外层挡风玻璃及由聚氨酯

密封股构成，内部有防飞溅层，防止玻璃收到碰撞而飞溅颗粒；在玻璃内埋有的电加热丝，

在冬季可进行加热除霜。

6.刮雨器

雨刮器在雨天或清洗玻璃时使用，可以给司机提供较为清晰的视野。通常有气动和电动

两种类型。

7.遮阳帘

在列车运行时候保护司机免受过强阳光及对面列车灯光直射，它是采用手动操作模式，

安装在司机室前罩挡风玻璃上，每个司机室只安装有一个遮阳板。

8.司机座椅

位于司机室内司机台前的中央，供司机乘坐的座椅，用螺栓固定在安装座上，可根据司

机的体重和身高进行调节，使司机乘坐时更舒适。

案例8：某城市地铁车辆的逃生门与逃生梯

对应知识点：城市轨道交通车辆的逃生门与逃生梯

1.逃生门

逃生门一般为上翻形式，打开后由两根空气弹簧支撑，在正常状况下，逃生门处于锁闭

装态；在紧急情况下，按照紧急操作标签的指示，可手动将逃生门打开，配合紧急疏散梯,

用于疏散人群。使用结束后可方便回收。

2.逃生梯结构

逃生梯的底板主要由台阶1、2、3、4构成。左右由对称布置的一对立柱；三对扶手A、

B、C；六对带子A、B、C、D、E、F；三对空气弹簧杆及一对链条组成。如图1所示。

扶手A

立柱带子AHandrailA扶手B

PillarBeltA带子BHandrailB

Step4

图1逃生梯结构图

3.逃生装置的使用和操作

（1）打开逃生门

第一步：找到逃生门位于司机室内侧的开锁把手（如图2a）；

第二步：扳动红色的开锁把手至开位（如图2b）；

第三步：向外轻轻一推,疏散门将在两根空气弹簧支撑的作用下自动打开（如图2c）。

a)b)

c）

图2逃生门的开启

（2）打开逃生梯

如坡道上所贴”操作指示标牌”所示（图3）,顺时针旋动解锁旋钮，使锁舌缩回，坡

道解锁，用手在坡道上部的把手处轻推坡道，把坡道推出车外，坡道即可自动展开为一个由

车头至铁轨面的疏散通道。

注1：将收拢的坡道推出车外所需的力将不大于20KG,即使一个未经过针对性培训的

成年女性也可轻易完成该操作；

注2：坡道的展开操作仅允许在外侧逃生门已打开的情况下进行，否则将可能损坏逃生

门；

注3：坡道的展开过程将在30秒内完成，避免对该区域的人员产生伤害,任何情况下，

在展开坡道前必需清场（包括人和物），清场区域为驾驶室前方向外4米，坡道中心向两边

各1米。

图3操作指示标牌

（3）收拢逃生梯

收拢操作前应该去除附近可见的大的杂物。用扫帚对坡道表面防滑贴进行清洁。用湿布

清洁扶手转动部分。所有会使系统不正确运动的杂物都应被清除。接着从最下部的台阶4

开始逐节翻转收拢台阶。

案例％某城市地铁车辆的转向架构架

对应知识点：城市轨道交通车辆的转向架构架结构

该构架主要由左、右两根侧梁和横梁组焊而成。构架内部有多块筋板，部分形状复杂的

区域采用铸造结构。侧梁是构架的主要承载梁，是传递横向力、纵向力和垂向力的主要部件,

并用来确定轮对位置。侧梁上焊有制动缸安装座、轴箱弹簧定位座、空气弹簧支座等。横梁

上焊有牵引电动机吊座、齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座和横向缓冲器座等。

该构架分为动车转向架构架（图1）和拖车转向架构架。两者的主干结构相同，主要差

别在于动车构架上设有电机吊座、齿轮箱吊座，而拖车构架没有。构架的侧梁为四块板箱形

焊接结构，侧梁上下盖板为钢板压型结构，板材选用低合金结构钢，侧梁内部补强板的位置

根据受力情况而设定，以保证侧梁体的抗弯、抗扭性能；横梁由两根无缝钢管和两根横梁连

接梁（由钢板组焊成箱形）组焊而成，在简化构架结构的同时，减少了焊缝数量，有利于提

高横梁上各吊座与横梁的连接强度，有效地提高了构架的可靠性；同时，横梁连接座的使用

减小了焊接量，避免了焊缝在应力集中区域。在电机吊座、齿轮箱吊座扭矩作用下，横梁应

力分布均匀，受力好，无缝钢管经过剥皮磁粉探伤处理，确保其承载的安全性，保证车辆运

行安全。横梁上焊有牵引拉杆座等，动车构架横梁上还焊有电机吊座和齿轮箱吊座。构架组

焊后经焊缝机械处理、回火热处理、整体抛丸处理，最后进行整体加工，保证构架的四角对

称度、吊座位置度等精度要求。

图1动车构架

I-侧梁2-圆锥金属橡胶弹簧座3-牵引拉杆座4-电机吊座5-横向油压减振器座6-高度阀调

整杆座7-安全钢索座8-轴箱吊装座9-横梁10-横向止档座11-横梁连接梁12-连接座

13-空气弹簧座14-齿轮箱吊座15-制动单元吊座

案例10：某城市地铁车辆的转向架组成

对应知识点：城市轨道交通车辆的转向架组成

1.转向架的组成

该车辆转向架主要分为结构相似的动车转向架和拖车转向架两利均采用无摇枕结构的

型式•转向架主要包括构架组成、轮对和轴箱装置、一系悬挂、二系悬挂、驱动装置、中央

牵引装置、基础制动装置（包括转向架配管）等，动车转向架和拖车转向架的主要区别是：

动车转向架装有驱动传动装置（牵引电动机、齿轮传动装置、联轴节等），拖车转向架没有

安装驱动传动装置。

动车转向架实物

托车转向架实物

2.转向架的基本结构参数

该地铁车辆为B型车，其转向架的基本结构参数如表1所示。

表1转向架基本参数

项目动车转向架拖车转向架

轨距(mm)1435

最高运行速度(km/h)80

固定轴距(mm)2200

车轮直径(mm)840(新)/77O(全磨耗)

轮对内侧距(mm)1353±2

最大长度(mm)约3500(装有排障器、ATC天线等设备)

最大宽度(mm)约2500

空气弹簧上面距轨面高度

895

(mm)

空气弹簧横向间距(mm)1860

牵引点高度(mm)290

基础制动装置单侧踏面单元制动

轴重(t)W14

每台转向架重量(t)约7约4.6

案例11：某城市地铁车辆转向架上的中央牵引装置

对应知识点：城市轨道交通车辆转向架中央牵引装置

该车辆转向架采用了复合弹簧式的中央牵引装置。每台转向架设有一套该牵引装置，牵

引装置由中心销、牵引销座、复合弹簧、牵引梁、牵引杆等部件组成，如图1所示。

中心销的上端通过定位脐和一组螺栓固定在车体枕梁中心的安装座上，下端插入牵引梁

内(图2),通过复合弹簧将中心销与牵引梁固定在一起；为适应于低横向刚度的空气弹簧,

采用了柔性横向缓冲器(即横向侧挡，如图3),能有效的缓解车辆的横向振动，并通过牵

引梁限制车体与转向架的垂向位移。牵引梁和构架之间通过两个呈“Z”形布置的牵引杆连

接，它的两端为弹性橡胶节点。牵引拉杆的一端与转向架构架横梁相连，另一端与牵引梁相

连，如图4所示。

464

图1中央牵引装置

1-中心销;2-牵引销座；3-牵引梁;4-复合弹簧；5-牵引杆；6-下压紧盖；7-螺母

复合弹簧是由钢圆弹簧和橡胶硫化在一起，通过挤压复合弹簧，消除中心销、复合弹簧、

牵引梁之间的间隙，实现了无间隙牵引，复合弹簧的橡胶变形还可以满足车体和转向架之间

的相对转动，从而消除了磨耗。

图2牵引梁上端特写图3牵引梁两侧的横向侧挡

图4呈“Z”形布置的牵引杆

案例12：某城市地铁车辆转向架驱动装置的布局结构

对应知识点：城市轨道交通车辆转向架驱动装置

如图1所示，该地铁车辆转向架驱动装置的布局结构与目前城市轨道交通车辆驱动装置

的常见安装方式相同，其中牵引电机、齿轮箱装置、联轴节在转向架上的安装配置具体如下:

1）牵引电机与转向架构架：

转向架构架横梁上设置有电机吊座。牵引电动机采用架悬式，通过四个安装螺栓紧固在

构架的电机吊座上。安装螺栓通过弹簧垫圈、螺纹锁固胶以及紧固力矩的共同作用，达到防

松效果。

2）齿轮箱与转向架构架：

转向架构架横梁上设置有齿轮箱吊座。齿轮箱通过吊杆和两个安装螺栓弹性地吊装在转

向架构架上。齿轮箱吊杆的球关节结构可以缓冲驱动装置的振动，改善了舒适性。

3）齿轮传动装置与动车车轴：

动车车轴设置有齿轮座以及轴承座等，齿轮箱体与动车车轴通过大齿轮、轴承与车轴的

过盈配合组装在一起。

4）联轴节的组装：

两半联轴节通过过盈配合分别组装在电机轴与齿轮箱的小齿轮轴上，在牵引电机和齿轮

箱组装在构架上之后，通过联轴节螺栓将两半联轴节连接在一起。联轴节与电机输出轴连联

接轴心和联轴节与齿轮箱主动齿轮轴联接轴心在初始安装时预留一定的偏心量，以保证在车

辆运行中转向架一系挠度变化而引起两半联轴节的轴心偏移能在合理的范围内。联轴节螺栓

通过弹簧垫圈、防松螺母、螺纹锁固胶以及紧固力矩的共同作用，防松效果良好。

构架横梁缶%Quiz

图1城轨车辆驱动装置的安装配置

案例13：某城市地铁车辆转向架的车轮轮缘润滑装置

对应知识点：城市轨道交通车辆车轮轮缘润滑装置

为了有效地减小轮轨之间的磨损，延长车轮和轨道的使用寿命，降低轮轨噪音，降低牵

引阻力，进而节约运行成本，在列车相应的转向架上必须安装轮缘润滑装置。

轮缘润滑装置分为干式润滑和湿式润滑两种。

该地铁转向架上的车轮轮缘润滑装置采用了湿式润滑的方式，该装置能经济、有效地减

小轮轨之间的磨损，延长车轮和轨道的使用寿命（尤其是在弯道上使用的钢轨），降低轮轨

噪音，降低牵引阻力，从而节约运行成本。

（1）设备的安装与结构

该湿式润滑装置安装在列车两端Tc（带司机室的拖车）车上，靠近一位端的转向架一

侧上。其结构主要由喷油嘴、输油管路、油箱、定量油泵、控制箱组成（图1所示）。

轮缘润滑器安装在构架端部，油箱安装在构架横梁上。

轮缘润滑器的安装具有可调整性，可以根据车轮的磨耗量进行调整，满足润滑油脂润滑

的位置要求，且具有良好的互换性。

图1轮缘润滑装置的安装与组成

1-喷油嘴；2-控制箱；3-油箱；4-定量泵；5-输油管路

（2）设备的工作原理

控制箱是整个系统的核心控制元件，控制方式可采取时间、距离或者弯道控制。时间与

距离控制即提前设定好时间点和运行距离，每当列车运行至相应的时间点或者行驶距离，控

制箱即立刻发出控制电信号，让定量油泵运转，从油箱中吸油加压，带压力的润滑油液经过

输油管路最终从喷油嘴中喷出，喷射在车轮轮缘及轨道上，进而对整个轨道和所有车轮进行

润滑。弯道控制，则需额外加装一个弯道传感器，当列车行驶过弯时，弯道传感器得到信号

进而使控制箱发出控制指令。

案例14：某城市地铁车辆半永久牵引杆的结构

对应知识点：城市轨道交通车辆半永久牵引杆

一组连挂状态的半永久牵引杆，前后两部分牵引杆的结构基本相同。不同点在于一般情

况下，一侧牵引杆的杆身内设置有能量吸收型的缓冲装置（可压溃变形管），在受到猛烈冲

击时会发生破裂，从而吸收大量冲击能，保护车身底架不受损；而另一侧牵引杆的杆身内不

会再设置这种缓冲装置。前后两侧的半永久牵引杆通过套筒卡环固定连挂在一起。

如图1所示为某城市地铁车辆上广泛采用的半永久牵引杆的结构图，该侧牵引杆杆身上

设有可压溃变形管。整个车钩主要由车钩连接头、风管接头、风管、接地线、带可压溃变形

管的牵引杆、橡胶垫钩尾座、过载保护螺栓等组成。

该半永久牵引杆的各项主要参数见表1。

图1半永久牵引杆的结构图（带可压溃变形管）

1-连接头（用套筒卡环固定）；2-风管接头；3-标牌；4-接地线；5-保持架（固定风管）;

6-牵引杆杆身（杆身内设缓冲装置）；7-套筒卡环；8-橡胶垫钩尾座；9-六角头螺钉、螺母

表1半永久牵引杆的主要参数

压缩强度屈服强度800kN

拉伸强度屈服强度640kN

车钩长度从对接面到转动中心1155±5mm

车钩重量带电缆约186kgs

带减震器的车钩牵引杆断开力缓冲约720kN+5/-10%

吸收容量约140kJ

缓冲器冲程200mm

橡胶垫钩尾座行程缓冲约55mm

牵引约40mm

弹簧阻力在套筒上（静态）约570kN+10%

牵引时（静态）约320kN+10%

吸收容量在套筒上（静态）约17kJ

车钩最大摆角水平约±40。

垂直约±6°

案例15：某城市地铁车辆车钩上的弹性胶泥缓冲装置

对应知识点：城市轨道交通车辆车钩缓冲装置

该地铁车辆车钩尾座上的缓冲装置采用了弹性胶泥式缓冲装置，其结构主要由内筒、弹

性胶泥芯子、缓冲器壳体、牵引杆等零件组成，如图1所示。车钩受牵引力时，牵引力先后

通过牵引杆和内筒把力传递到弹性胶泥芯子上，弹性胶泥芯子把力传递到缓冲器壳体上，最

后通过回转机构把力传递到车体上；而车钩受压时，压力传递的顺序依次为：牵引杆、弹性

胶泥芯子、内筒、缓冲器壳体。可见无论车钩受压或是受拉，缓冲器弹性胶泥芯子始终受压。

图1弹性胶泥式缓冲装置

如图2所示为采用弹性胶泥缓冲装置的车钩，在车辆发生剧烈撞击后，位于弹性胶泥缓

冲器尾部的四个过载保护元件被拉断，过载保护元件自身的断裂破坏使得钩缓装置内部结构

与车体牵引梁分离，从而使受冲击车辆的防爬器和车体吸能区发挥作用。同时端盖与缓冲器

壳体分离，缓冲器芯子及压溃管会滑入缓冲器壳体内部，即车钩头向后方退行，实现过载功

能。

图2车钩过载保护装置的作用原理

案例16：某城市地铁车辆上的螺杆式空气压缩机

对应知识点：城市轨道交通车辆螺杆式空气压缩机的结构和原理

(1)结构组成

该地铁车辆上采用的空压机型号为AGTU-0.9P型，该空气压缩机是专为地铁或轻轨车

设计的电动空气压缩设备，其结构组成见图1所示。

A3

21222321.25

图1AGTU-0.9P型螺杆式空气压缩机结构

1-压缩机吊座；2-吊耳组成；3-油分盖：4-压力维持阀；5-油细分离器；6-加油口盖；7-蜗壳;

8-减振器；9-电机支座；10-电动机；11-温度开关；12••电控箱；13-放油阀；14-油过滤器；

15-压缩机支座；16-温控阀；17-视油镜；18-空气滤清器；19-压力开关；20-电机支座；21-

机头；22-安全阀；23-扩压器组成；24-冷却器；25-冷却器护网；26-真空指示器；27-进气阀；

28-风机后盖；29-中托架；30-中托架护网；A-空压机空气入口；A2-压缩空气出口；A3-冷

却空气

(2)工作原理

螺杆式空气压缩机的主机是双回转轴容积式压缩机，转子为一对互相啮合的螺杆副(如

图2),螺杆副具有非对称啮合面。主动转子为阳螺杆，从动转子为阴螺杆。常用的主副螺

杆齿数比依压缩机容量而有所不同，为4:5、4:6或5:6。两个互相啮合的转子在一个只留有

进气口和排气口的铸铁壳体里面旋转。当螺杆副啮合旋转时，它从进气口吸气，经过压缩从

排气口排出，得到具有一定压力的压缩空气。

图2螺杆副

案例17：某城市地铁车辆制动系统概述及制动装置的分布

对应知识点：城市轨道交通车辆制动系统

该城市地铁车辆所采用的制动系统为德国KNORR公司的EP2002型微机控制的模拟式

电-空制动系统。该系统具有常用制动、快速制动、停放制动及紧急制动等功能，根据载荷

调节制动力，从而使减速度保持不变，并可以实现防滑保护及状态监控功能。常用制动和快

速制动采用电空混合，并优先采用电制动；紧急制动由空气制动单独完成。

整车制动系统采用模块化设计，主要可分为制动控制模块（EP2002阀、辅助控制箱）、

风源模块、基础制动单元模块（克诺尔PEC7型踏面制动装置）、辅助送风模块等几大部分。

车辆制动装置的分布：

该地铁列车采用3动3拖6辆编组。其中Tc为带司机室的拖车；Mp为带受电弓的动

车。车辆基本编组单元为1M1T的形式。

0

由肥肥肝⑻肥肥R时n胆喝哪H聊。肥肥Rn市解肥补肿哪%后

Tc-CarMp-CarM-CarT-CarMp-CarTc-Car

图1车辆编组配置

每种车型制动系统设备的分布可见下表1。其中辅助控制箱、总风缸和制动风缸均集成

在制动模块内。

表1整车制动系统设备分布

数型

TcMpMTMpTc

风源装置100001

辅助控制箱111111

总风缸150L111111

制动风缸100L111111

网关阀111111

智能阀111111

带停放的踏面制动单元444444

不带停放的踏面制动单元444444

受电弓升弓供风模块010010

解钩电磁阀、塞门100001

案例18：某城市地铁车辆司机室空气调节方案

对应知识点：城市轨道交通车辆空调系统之空气调节

该地铁车辆司机室不单独配置空调机组，只设置司机室送风单元（增压单元），通过单

独的风道将邻近客室空调机组处理后的空气送入司机室，并可通过调压调速来控制风机的风

量的大小，充分保证司机室内的通风量。

良好的司机室送风单元需要具有以下等优点：

①实现风量4级调节、送风方向调节，并且送风可直接吹向司机室座椅方向；

②体积小、重量轻，噪声低，不会使司机产生烦躁感；

③耐振动、抗冲击，适应地面及地下隧道等不同的运行环境；

④风速及风量操作旋钮可根据业主要求设在送风单元底面、司机台或电气柜中，便于司

机手动调节。

1.司机室气流组织分布（见图2）

司机室不设单独的空调机组，相邻客室空调机组处理后的空气经风道，由设于司机室顶

的司机室送风装置送入司机室中。

司机室间壁（后端）门下部踢脚板设有排气格栅（如图1）,司机室部分空气通过格栅

进入客室，一部分作为回风与客室回风一道经回风口进入空调机组，另一部分作为排风与客

室废气一道经顶置废排装置排出客室。

回风

司机室增任单元网道组成（一）推风

送风

新风

图1司机室间壁门排气格栅图2司机室气流组织分布图

2.送风单元

送风单元的结构型式为薄形内藏单元式，外罩采用不锈钢材质，安装在司机室顶板上，

与车体之间通过减震吊梁连接。其进风口通过软风道与客室主风道连接。送风单元内设有调

速风机，客室空调机组处理后的空气经风道送入司机室。在调速风机的作用下送入司机室送

风单元送风口处，内顶板上安装可调式送风口，司机可根据需要调节出风方向。送风单元的

主要技术参数如下表1所示。

表1送风单元技术参数

类型单元型

新风量>30nrp/h

紧急通风量>60m3/h

送风量（4档可调）650m3/h、600m3/h、510m3/h>0

重量约35kg

外形尺寸（长x宽X高）660x560x300mm

电源单相AC220V±10%,50Hz+5%

额定输入功率约0.15kW

3.送风单元电气连接

司机室送风单元配有电气连接器插座，用于司机室送风单元与车辆布线之间的连接；电

气连接器采用防水型连接器，从司机室送风单元侧面引出，可在车内方便的拆装和进行电气

检查。

4.送风单元控制系统

司机室送风单元的控制系统为硬件电路控制，集成其自身单元机组内，操作旋钮可根据

使用者要求设在送风单元底面、司机台或电气柜中，便于司机手动调节风速及风量。

送风单元的控制开关分为2个，1个是风量选择开关，另1个是温度调节开关。风量选

择开关分4档：1档一OnP/h,2档一510m3/h,3档一600m3/h,4档一650m3/h。

案例1%某城市地铁车辆紧急通风技术方案

对应知识点：城市轨道交通车辆空调系统之紧急通风

1.概述

当列车两台SIV辅助逆变器均发生故障且列车有通风要求时，为保证乘客安全，设定

了紧急通风工作模式。紧急通风逆变器将车辆蓄电池提供的DC110V变换为三相交流电，

向列车空调机组通风机提供电源，以满足车厢通风要求，并保证不少于45分钟紧急通风。

当交流电源恢复时，自动转入正常运行模式。

变频轨道车辆空调的由于采用集成化、一体化的设计理念，将紧急通风逆变器完全集成

到空调控制系统中，模块化为紧急通风逆变单元，不需要再单独配备紧急通风逆变器，减少

了整车布线，增强可靠性和安全性。

2.控制原理

空调机组正常供电时，逆变单元处在冷待机状态，内部电路不工作，当接收到启动信号

之后，升压控制单元工作，将电池供电的DC110V电压升压后，逆变出符合要求的三相交

流电驱动变频通风机工作。

当空调控制系统检测到车辆交流主电源无电、故障等情况，或收到TMS强制“紧急通

风”信号时，系统自动进入紧急通风状态，紧急通风工作模式如下：

首先，机组停止运行，并切断车辆主电源。进入应急通风工作后，首先吸合直流接触器，

然后紧急逆变器开始工作，最后开启室内通风机，实现紧急通风功能。紧急通风状态下，空

调机组回风阀全部关闭，新风阀全部打开。

紧急通风运行中，主电源恢复正常或TMS强制“紧急通风”命令取消，紧急逆变单元

停止工作，空调系统自动转入正常工作状态，并将回风阀打开。

在工作过程中，如果应急通风逆变单元出现故障，则停止三相交流电源输出，紧急逆变

单元输出故障信号。紧急通风运行时间不少于45分钟。

3.紧急通风逆变器

（1）紧急通风逆变器容量

紧急通风时空调机组通风机采用降频降压工作方式，在紧急通风情况下，允许的滤网灰

尘阻力下，每节车的新风量不低于5080m3/h,模拟出电压和频率为AC200V、38Hz,具体

数值需在空调机组样机完成后进行试验，测定通风机实际的工作频率和电压，以此调节紧急

通风逆变器的输出值。每台空调设置1台紧急通风逆变单元。

（2）技术参数见下表1。

表1紧急通风逆变器的技术参数

输入电压：DC110V,（输入电压范围：DC77〜137V）

额定输出容量：0.8kVA（单台空调）

额定效率：》85%

负载启动方式：变频启动

工作温度：-25℃〜+40℃

相对湿度：W90%

海拔：W2500m

噪声：<60dB（相距1m处）

4.空调系统工作情况

（1）废排装置

紧急通风时废排装置正常工作，废排风机工作保证紧急通风时客室内正压保持在30~

50Pa。

（2）司机室送风单元

紧急通风时司机室送风单元将依靠紧急通风逆变单元输出的电源正常工作，以满足司机

室在紧急通风时的舒适性要求。

案例20：某城市地铁车辆司机室广播主机

对应知识点：城市轨道交通车辆列车广播系统的硬件设备

司机室广播主机位于司机室广播主机柜中，是广播系统的核心设备，由电源模块、司机

室接口单元、重连控制模块、中央控制模块、音频处理器模块、数字报站器模块等设备构成,

如图1所示。其功能完成广播系统的通信控制、音频处理、音源选择以及与车辆线及广播控

制盒的接口。完成系统内部故障的检测及系统的自诊断。

图1司机室广播主机

司机室广播主机中从左到右的设备顺序依次是：电源模块、接口单元、重连控制模块、

中央控制模块、音频处理模块、数字报站器模块。现将各模块说明如下：

（1）电源模块

功能：将输入的DC110V电源变换出系统所需的DC24V及DC5V电源。

电源模块中有两个DC/DC模块，第1个DC/DC模块将输入的DC110V电源变换为

DC24V电源，第2个DC/DC模块将DC24V电源变换为DC5V电源。DC24V及DC5V同

时输出，供系统工作，如图2所示。

图2电源模块原理框图

(2)司机室接口单元

功能：接口单元的主要作用是完成机柜内的信号与外部信号的转接，另外，对各输入、

输出信号进行相应的EMC处理，以提高系统的EM