项目二、城市轨道交通设备系统介绍（二）课件讲解

城市轨道交通车辆的类型和选用要素4.1CONTENTS01020304目录教学目标学习导入知识概要复习与思考查一查你所在城市地铁车辆的技术发展历程，并尝试分析这些变化产生的原因？一、地铁车辆的技术发展1.国外车体车辆牵引制动车辆走行部车辆控制及驾驶一、地铁车辆的技术发展1.1国外——车体2木制车体31目前发展4钢制车体铝合金车体不锈钢车体铝合金大型挤压型材或不锈钢整体承载车体轻型结构一、地铁车辆的技术发展1.2国外——车辆牵引一蒸汽机车牵引二电力机车牵引三安装在转向架的直流电机牵引四斩波调压五交流电机传动六变压变频调速（VVVF）技术一、地铁车辆的技术发展1.3国外——制动车长手制动真空制动机自动制动机电气和空气的联合制动计算机控制模拟制动机电气制动一、地铁车辆的技术发展1.4国外——车辆走行部0102030405二轴或四轴轮对转向架螺旋弹簧和液压减振器的联合减振装置轻型转向架构架空气弹簧无摇枕转向架一、地铁车辆的技术发展1.5国外——车辆控制及驾驶计算机网络自动化控制和故障自我诊断、自动驾驶。一、地铁车辆的技术发展2.国内1967开始研制19691962试制成功第一列地铁车辆批量生产的DK2型地铁车辆于1969年10月1日开始运行在北京地铁标志着我国现代城市轨道交通的开始。一、地铁车辆的技术发展2.国内——CFC－01型磁浮列车实地运行测试3二、城市轨道交通车辆的特殊要求2容量大、安全、快速、舒适、美观、节能良好的动力性能、较高的起动加速度和制动减速度对乘坐舒适性的要求14减少能耗、减少发热设备上海轨道三号线车头外观三、城市轨道交通车辆的类型拖车动车城市轨道交通车辆类型带有受电弓的动车和不带受电弓本身无动力牵引装置的车辆三、城市轨道交通车辆的类型（以上海地铁一号线车组为例）车组由三种车组成带有司机室列车自动控制装置、静止逆变器、空调装置和蓄电池组的拖车。A车C车B车设有牵引电机、牵引斩波器、静止逆变器、空调装置和受电弓的动车。设有牵引电机牵引斩波器、静止逆变器、空调装置和空气压缩机的动车。(不带受电弓的动车）三、城市轨道交通车辆的类型你知道城市轨道交通车辆按其适用范围和车体基本宽度有哪些类型吗？三、城市轨道交通车辆的类型地铁系统1轻轨系统2单轨系统3磁浮系统4自动导向系统5区域快速系统6三、城市轨道交通车辆的类型1.地铁系统A型车辆B型车辆直线电机B型车辆三、城市轨道交通车辆的类型2.轻轨系统轻轨C型车系统有轨电车系统三、城市轨道交通车辆的类型3.单轨系统跨坐式单轨车辆悬挂式单轨车辆三、城市轨道交通车辆的类型4.磁浮系统高速磁浮车辆低速磁浮车辆三、城市轨道交通车辆的类型5.自动导向系统AGT新交通系统（胶轮导向）三、城市轨道交通车辆的类型6.区域快速系统市域快速轨道交通系统四、城市轨道交通车辆的选用要素线路条件客流量客流特点旅行速度车辆选用要素缓解城市公共交通，改善人们的出行条件，促进城市的经济发展。根据单向高峰小时最大断面客流量，选择不同的交通车辆。地面公交车辆:10-25km/h地铁交通车辆:30-40km/h，快速轨道交通:50-60km/h；城际区域间则要采用更高旅行速度的车辆。若由于地形限制，线路小半径、大坡度特别多，就要考虑采用单轨车辆、直线电机车辆或低速磁浮车辆。1.说一说城市轨道交通车辆的分类？2.说一说城市轨道交通车辆的类型有哪些?3.说一说城市轨道交通车辆的选用要素与那几点有关？城市轨道交通车辆的机械组成部分4.2CONTENTS01020304目录教学目标学习导入知识概要复习与思考你知道所在城市地铁列车有什么特点吗？你知道上海地铁车辆有哪些特点吗？一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构1.地铁车辆的主要特点（以上海地铁为例）外观：铝合金车体，整体承载结构。走行部：无摇枕转向架，橡胶弹簧和空气弹簧悬挂。制动：有电气制动和空气制动作用。牵引电机：斩波器进行无级调速。车辆连接：密接式车钩进行机械、电气和空气管路的连接。操纵方式：ATC自动控制和人工操纵两种。舒适度：容量大，舒适性较好。一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构1.地铁车辆的主要特点查一查：国内地铁的牵引供电方式有哪些？牵引供电方式北京、天津供电电压：DC750V上海供电电压：DC1500V第三轨接触受电（北京、天津）架空触网受电(上海)一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构2.上海地铁车辆分类带驾驶室的拖车A车B车C车上海地铁车辆分类带受电弓的动车不带受电弓的动车地铁车辆总体结构图地铁车辆总体结构图1-车体;2-走行部;3-车钩缓冲装置;4-驾驶室;5-客座坐椅;6-车门;7-受电弓;①-⑩-架车位置一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构电气部分机械部分轮轨系统的城市轨道车辆组成车体转向架车钩及缓冲装置制动系统空调通风系统电力牵引辅助供电车辆控制和故障诊断乘客信息3.轮轨系统的城市轨道车辆组成二、城市轨道交通车辆的机械组成部分1.车体2.转向架3.车钩及缓冲装置5.空调通风系统4.制动系统机械部分组成二、城市轨道交通车辆的机械组成部分1.车体特征材料制造工艺构成承载方式外形特点防撞设计碳素钢车体、不锈钢车体、铝合金车体。焊接和铆接工艺。底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成封闭筒形。底架承载和整体承载。断面形状类似鼓形。司机室拖车底架前端设撞击能量耗散区；司机室拖车前端安装防爬器。外观：造型、色彩协调于城市市容规划。内部：座位少、车门开度大，设施简单。重量：限制较严格，车体采用轻量化设计。安全：防火、阻燃、低烟和低毒材料。要求：隔音减噪措施。二、城市轨道交通车辆的机械组成部分2.转向架组成种类作用动车转向架（动力转向架）拖车转向架（非动力转向架）车辆安全运行，灵活沿直线或曲线运行；缓和车辆相互作用，减小振动，减小动应力，提高车辆运行的平稳性和安全性；利用轮轨之间黏着，传递牵引力和制动力。构架弹性悬挂装置轮对、轴箱装置单元制动装置中央牵引装置驱动系统一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构3.车钩

车钩和缓冲器装置固定在车体底架上，车辆运行牵引、制动时发生的纵向拉力、压缩力经车钩、缓冲器，最后传递给车体底架的牵引梁。组成：车钩、缓冲器、电路联接器和气路联接器。作用：联接车辆以及车辆间的电路和气路，并传递和缓冲列车运行的牵引力、制动力和其它冲击力。分类：分为刚性车钩和非刚性车钩，密接式车钩。密接式车钩分为自动车钩、半自动车钩、半永久车钩三种。1).刚性车钩和非刚性车钩图4-8刚性车钩和非刚性车钩

按照两车钩连接后在垂向能否彼此相对移动，车钩可分为刚性车钩和非刚性车钩。刚性车钩主要应用于地铁车辆、城市轻轨车辆以及高速列车。非刚性车钩较普遍地应用于一般的铁路客车和货车。2).密接式车钩图4-9密接式车钩

密接式车钩是通过车辆之间以一定的相对速度相向运行并相互碰撞，使钩头的连接器动作，实现两车辆的机械、电气线路和空气管路的自动连接的一种刚性车钩。3)．全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩全自动车钩：一般设置在列车端部，在低速时也可以实现机械、电路、气路的自动联接与分离。半自动车钩一般安装在组成列车的车组之间，有时也设置在列车端部，可以实现机械、气路的自动联接与分离，电路需要人工进行联接与分离；半永久车钩：有时又称半永久连接杆，半永久车钩成组安装在列车车组的二节车辆上，二半永久车钩间用可以拆卸的一副连接环进行连接，半永久车钩连接后气路自动接通，电路也需要人工进行连接。（1）城市轨道交通车辆制动系统的特点一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构制动力强，保证列车在规定的制动距离内停车。操作灵活，制动可靠，减速快，停车平稳准确。制动过程中,采用电制动和空气制动的联合制动能力。列车在长达下坡道上运行时，制动力不衰减。据乘客量变化，制动力有空重车调整力，减少纵向冲击。制动系统的特点4.制动装置一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构4.制动装置（2）城市轨道交通车辆的制动方式制动方式电制动再生制动电阻制动机械制动空气制动弹簧压力制动常用制动快速制动紧急制动保压制动停车制动（3）三种制动方式的制动程序

地铁车辆制动方式一般有再生制动、电阻制动和空气（摩擦）制动三种，它们分别为第一、第二和第三优先级制动，并且还采取了程序制动措施。列车制动时，若轮周制动力过大，超过轮轨之间的粘着力，则会导致车轮滑动，严重时还会擦伤轮轨。为防止轮对发生滑动，或发生滑动后尽快将滑动抑制，列车制动设有防滑系统。电气制动利用牵引电动机在制动状况下转变为发电机工作状态，将车辆的动能变为电能，消耗在电阻器内，实现能耗制动；或者将电能送回电网，实现再生制动。制动过程：

正常制动时，首先使用再生制动，如电网无法吸收反馈的电能，则转为能耗制动，并与机械制动相配合，以减少制动器的磨损。当车速降到一定数值后，只有机械制动，直到停车。—程序制动措施一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构5.空调通风系统通风方式一般有几种类型通风方式：自然通风、强迫通风、空气调节。空调通风系统：主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、冷凝风机等组成。空调通风系统采暖：一般采用电热器。位置：车厢座椅或侧墙下方。采暖装置列车环境温度：-5～10℃，客室内温度：10～18℃；要求列车客室内每位乘客得到10m3/h的新鲜空气。一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构5.空调通风系统①正常情况：27℃；最大相对湿度：65%。②地面：35℃；相对湿度为68%；载客负荷为AW2(310人/车厢)；太阳负荷：3517J/s。③轨道：35℃；相对湿度为65%；载客负荷为AW2。④在此条件,空调系统正常工作,允许制冷量有所下降,车体外表温度为45℃；地面:

38.7℃，太阳负荷：3517J/s。制热制冷1.说一说上海地铁车辆的主要特点有哪些？2.说一说轮轨系统的城市轨道车辆的主要组成有哪些?3.说一说城市轨道交通车辆制动系统的特点？城市轨道交通车辆的电气组成部分4.3CONTENTS01020304目录教学目标学习导入知识概要复习与思考你知道所在城市轨道交通车辆电气部分的组成吗？你知道城市轨道交通车辆电气部分组成是什么吗？乘客信息系统电力牵引系统辅助供电系统列车控制及故障诊断系统电气部分一、车辆电气牵引系统受流器受流设备是列车将外部电源引入车辆电源系统的重要设备。电气牵引设备及其控制电路车辆电气牵引系统有直流电气牵引系统和交流电气牵引系统两种。一、车辆电气牵引系统1.受流器集电靴应用受电弓受流设备分类第三轨方式供电的线路接触网方式供电的线路含义列车将外部电源引入车辆电源系统的重要设备。一、车辆电气牵引系统1.受流器集电靴示意图受电弓箭示意图一、车辆电气牵引系统1.受流器列车辅助的受流设备是思考?车间电源组成应用功用连接方式车间电源检修库内整车调试、设备有电检查外部电源通过电缆插头与列车车间电源插座相连，供电给列车电源系统车间电源与列车主受流设备之间是相互联锁的，不能同时向列车供电由电源插座盖、电源插座、熔断器、接触器及隔离二极管组成车间电源一、车辆电气牵引系统2.电气牵引设备及其控制电路缺点：有质量大、体积大、维修量大。优点：调速容易。曾经应用很广。直流电气牵引电机优点：采用VVVF技术，效率高、性能好。目前应用非常广泛。交流电气牵引电机车辆电气牵引系统直流电气牵引系统交流电气牵引系统一、车辆电气牵引系统2.电气牵引设备及其控制电路

直流电气牵引系统交流电气牵引系统控制方式从凸轮变速发展到斩波调阻变速方式微机控制的交流调频调压技术工作当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；电机的电流波动小，提高黏着能力；结构简单,便于检修。采用交流异步牵引电机、VVVF无接点控制,维修量大大减少；电气牵引系统小型轻量化，减少质量；黏着性能好,提高了黏着能力。二、辅助供电系统辅助供电系统组成辅助逆变器充电器蓄电池二、辅助供电系统1.辅助逆变器辅助逆变器功用辅助逆变器工作原理辅助逆变器模块化组成辅助逆变器功用输出三相交流电供辅助电机工作；对交流供电的照明系统：向照明系统供电经整流输出直流电供列车蓄电池及应急电池充电使用；返回二、辅助供电系统1.辅助逆变器辅助逆变器工作原理工作原理：与主电路变流用逆变器是一致的，辅助系统的供电频率及幅值是固定的，其控制相对主逆变器较简单。返回二、辅助供电系统1.辅助逆变器辅助逆变器模块化组成电源模块中央处理器模块输入/输出模块返回二、辅助供电系统1.辅助逆变器工作状态分类辅助静态逆变器正常：浮充电状态。辅助静态逆变器不正常：作为紧急电源向车辆辅助直流紧急负载（车厢紧急通风、紧急照明、各控制系统）进行供电。有极板盒式电池（最成熟）开口烧结式圆柱密封电池全密封电池二、辅助供电系统2.蓄电池三、列车控制和诊断系统使用微机控制设备的监控和诊断系统。用手提数据收集器通过列车上的USB维修接口来收集所有各种有关数据。在各系统微处理器的本地维修接口收集到相关数据。列车控制和诊断系统功用收集数据的种类和精确度能满足维修和分析故障的需要四、乘客信息系统列车运行信息安全信息其他公共信息乘客信息系统向乘客提供广播乘客信息系统包括各种文字、图示固定信息列车运行线路电子显示图

VCD显示器

LED显示器四、乘客信息系统1.说一说城市轨道的电气部分组成是什么？2.说一说辅助供电系统的组成有哪些?3.说一说直流电气牵引电机与交流电气牵引电机的优缺点？城市轨道交通车辆

检修基地4.1CONTENTS01020304目录教学目标学习导入知识概要复习与思考你知道城市轨道交通车辆检修基地的库房和主要线路有哪些？（通过现场参观了解）一、车辆检修基地的功能车辆维修基地根据功能规模大小可划分：停车场、车辆段。停车场车辆段车辆维修基地分类1.停车场返回责任一车辆的停放、洗刷、清扫以及车辆列检和乘务工作。责任二停车场所在正线运营列车的故障处理和救援工作。责任三车辆定修（年检）以下车辆的各级日常检查维修的修程2.车辆段承担所属线路的车辆停放、清洁、列检工作。01020304承担所在线路车辆的定修(年检)及以下车辆检查维修和临修工作。承担所属线路和由多条联络线互相沟通的线路的车辆架的设置及大修工作。承担车辆部件的检测、修理工作,满足车辆各修程对互换部件的需求。维修能力设置使其成为地铁网络的车辆部件维修点,为其他车辆段服务。车辆段上海在规划城市轨道交通网络的基础上，研究形成了在城市轨道交通车辆停车场、车辆段的布局规划，并逐步实施。目前城市轨道交通三号线、四号线、M8线共用宝山车辆段，一、二号线共用梅陇车辆段，进行车辆架、大修。规划上海城市轨道交通全系统805km设置七个车辆段承担上海整个城市轨道交通网络的车辆架、大修任务。2.车辆段返回画一画：通过绘制了解车辆检修基地站场图掌握其功能及主要线路。二、车辆检修基地的主要线路车辆检修基地主要线路153748停车线试车线出入段线