《城市轨道交通概论（第4版）》课件 模块三 城市轨道交通车辆认知

城市轨道交通概论

城市轨道交通车辆认知模块三城市轨道交通车辆认知任务1城市轨道交通车辆电气系统认知城市轨道交通车辆驾驶认知任务2任务3城市轨道交通车辆检修认知任务4情境导入

2020年9月，轨道车辆技术赛项成为第46届世赛新增项目,这是轨道交通领域第一个纳入世界技能大赛的赛项，也是轨道交通制造走向世界的名片。该项目包含受电弓的检修与控制、客室车门的安装与调试、车辆转向架检修及车辆整车故障排查与处理四个模块，充分体现选手的沟通和人际交往能力、解决问题能力；创新力及计划能力；车辆机械部件检修、保养与调试；车辆电气系统维护、保养与测试；车辆故障诊断与处理。本模块的内容将带大家走进城轨车辆的世界。学习目标1.能描述城市轨道车辆的组成；2.能熟知车辆检修的流程和检修模式；3.能解释列车编组的定义、限界的定义；4.能描述司机室的结构；5.能区分不同类型车辆的优缺点；6.能区分正确执行各种乘务作业的标准；7.能区分各类电气负载用电电压；8.能描述不同辅助供电电源供电等级；9.能辨别主回路电器类型并描述其功能。10.能培养学生不畏新知、爱岗敬业的精神；11.能培养学生责任意识、标准意识；12.能培养学生思考、归纳总结能力。03模块三城市轨道交通车辆认知任务1城市轨道交通车辆认知知识课堂一、城市轨道交通车辆类型

城市轨道交通车辆根据各城市的运输环境及要求分为多种类型。根据其运行形式来分,常见的有钢轮钢轨式车辆、独轨车辆、直线电机车辆、磁悬浮车辆。知识课堂二、城市轨道列车编组

按有无动力装置分类，城市轨道交通车辆可分为动车和拖车两类。动车是指转向架上装有牵引电动机等牵引动力装置的车辆，拖车是指不带动力装置的车辆。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.知识课堂二、城市轨道列车编组

我国地铁列车编组形式为:六辆编组的主要有“三动三拖”和“四动二拖”,四辆编组主要有“二动二拖”。编组为:-A*B*C=C*B*A-

其中：A车为拖车,一端设有驾驶室,车顶上装有受电弓,车下装有一套空气压缩机组。B车和C车均为动车,结构基本相同。其中,“-”表示全自动车钩,“=”表示半自动车钩,“*”表示半永久车钩。知识课堂三、城市轨道车辆组成▷车体

▷转向架

▷车辆连接装置

▷制动装置

▷受流装置

▷内装及车辆设备

▷通风空调系统▷车辆电气牵引系统

和辅助电源系统▷列车监控控制系统

和列车控制系统

知识课堂四、城市轨道交通车辆的主要技术参数

1.车辆性能参数(1)自重、载重及容积:自重为车辆本身的全部质量；载重为车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位;容积以m3为单位。

(2)构造速度:指车辆设计时，按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度。

(3)轴重:是指按车轴形式，在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。

(4)每延米轨道载重:是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。知识课堂四、城市轨道交通车辆的主要技术参数

2.车辆的主要尺寸

(1)车辆最大宽度、最大高度:车辆最大宽度指车体最宽部分的尺寸；车辆最大高度指车辆顶部最高点与钢轨水平面之间的距离。

(2)车体长、宽、高:又有车体外部与内部之别，但车体内部的长、宽、高必须满足货物装载或旅客乘坐等要求。

(3)车钩中心线距轨面高度:简称车钩高。

(4)地板面高度:地板面距轨面的高度与车钩高一样，均指新造或修竣后空车的数值。

(5)车辆定距:车辆两相邻转向架中心之间的距离知识课堂五、城市轨道交通车辆限界

1.概念：限定车辆运行及轨道区周围构筑物超越的轮廓线。2.限界的分类：城市轨道交通的限界主要包括车辆限界、设备限界和建筑限界。3.规定限界的目的：防止车辆在直线或曲线上运行时与各种建筑物及设备发生接触，为此必须对车辆的横断面的轮廓尺寸有一定限制。知识课堂一、城市轨道交通定义

根据我国建设部发布的《城市公共交通分类标准》，城市轨道交通的定义为采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，依据城市交通总体规划的要求，设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，以列车或单车形式，运送相当规模客流量的公共交通方式。知识课堂二、城市轨道交通分类

根据《城市公共交通分类标准》，城市轨道交通包括：地铁系统、轻轨系统、市域快轨系统、单轨系统、有轨电车系统、自动导向轨道系统、磁浮系统等。此外，随着交通系统的发展也已出现了其它一些新的交通系统。知识课堂二、城市轨道交通分类（一）地铁系统

地铁系统是一种大运量的轨道运输系统，通常在城市地下空间运行，也可以在条件允许时穿出地面，在高架上运行。

地铁系统通常连接城市的主要节点和繁忙地区，提供快速、便捷和可靠的交通服务。它主要有以下特点：知识课堂二、城市轨道交通分类（二）轻轨系统

轻轨系统是一种轨道交通系统，通常采用标准轨，其运量较低、列车规模较小。轻轨的机车重量和载客量要比一般列车小，因此称为“轻轨”。轻轨系统通常在道路、街道上面或旁边行走，部分路段可高架或地下，其动力来源是电力。这种交通系统适用于城市客流运输，是城市轨道交通的重要组成部分。

轻轨系统可以有效地缓解城市交通压力，提高公共交通的便利性和效率。它主要有以下特点：知识课堂二、城市轨道交通分类

1.建设投资相对较小2.灵活性强3.容量适中4.电气化程度高5.车辆设计紧凑6.线路设计灵活03模块三城市轨道交通车辆认知任务2城市轨道交通车辆电气系统认知知识课堂一、城市轨道交通车辆电气系统功能

城市轨道交通车辆电气系统是城市轨道交通车辆的重要组成部分，它为列车提供牵引力及电制动力，控制和监控列车完成正常的启动、运行和停车，同时对其他用电设备进行供电及控制，是列车安全运行的保障。知识课堂二、城市轨道交通车辆电气系统组成

城市轨道交通车辆电气系统包括列车网络控制系统、牵引制动系统及辅助供电系统等。知识课堂二、城市轨道交通分类（一）列车网络控制系统

列车网络控制系统是城市轨道交通车辆电气系统的核心部分，它主要负责对车辆的各项功能进行集中控制和监控。该系统通过高速数据传输和处理能力，实时收集和处理车辆各种传感器的信息，实现对车辆运行状态的精确控制，确保列车安全、稳定、高效地运行。知识课堂二、城市轨道交通分类（一）列车网络控制系统列车网络控制系统能够实现以下功能：通过列车总线进行列车控制（紧急制动除外），实现总线管理与过程数据通讯，列车运行过程监视，列车故障诊断，通过多功能车辆总线与子系统之间进行通讯，为外部PC机之间提供服务接口等。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统

城市轨道交通车辆牵引制动系统是城轨车辆的重要部分，是列车动力与制动力的来源，根据工作过程，主要包括受流装置、高速断路器、隔离开关、充电单元、逆变模块、牵引电机、制动电阻和接地回流装置等。以重庆地铁一号线牵引系统为例，分为高压（DC1500V）系统和低压（DC110V或DC24V）系统，详细设备组成如表所示。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统

牵引系统分为牵引和电制动两个工况。牵引工况下，列车牵引系统为列车提供牵引动力，将地铁电网上的电能转换为列车在轨道上运动的动能。电制动工况下，列车牵引系统将列车运行动能转化为其他形式能量如电能或热能消耗掉。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统1.受流装置我过城轨列车的供电标准有DC1500V和DC750V两种，分别对应采用接触网供电和第三轨形式供电，对应有两种不同的受流装置：受电弓和集电靴。受电弓根据其结构分为单臂式受电弓和双臂式受电弓。根据其驱动方式，又可分为电驱动阻尼式、气驱动阻尼式和气囊式三种。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统21.高速断路器高速断路器（high-speedcircuitbreaker），简称HSCB，控制列车主回路通断。高速断路器安装在含有受流装置车辆的底部高压箱内。正常状态下通断车辆主电路，在发生故障时执行保护指令，切断动力电源，保护车辆主回路不受损伤。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统3.牵引逆变器牵引逆变器（VVVF）是将从电网获得的直流电压变换为电压、频率可调的三相交流电，为列车主回路供电的电源。在铁路、地铁、有轨电车、电动车辆等领域有广泛应用，具有效率高、可靠性强、控制精度高等优点。在城轨列车电制动过程中，牵引逆变器还可以在列车再生制动时作为整流器，实现牵引与再生工况间的快速平滑转换。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统4.牵引电机城轨列车采用牵引电机主要三种：三相异步牵引电机、永磁同步牵引电机、直线牵引电机，其中三相异步牵引电机使用最多，其次是永磁同步牵引电机，最后是直线牵引电机（广州地铁5、6号线，三菱技术）。三相异步电机主要由定子、转子和两端端盖组成。异步电机分为鼠笼式、绕线式和换向器式，鼠笼式最为通用。知识课堂二、城市轨道交通分类（二）牵引制动系统5.制动电阻制动电阻，是在列车制动时发挥作用的装置。制动电阻的主要功能包括抑制过压、能量消耗、电空制动平滑过渡等。地铁车辆在运行的过程中有时会遇到轮对空转、跳弓等瞬态过程，从而引直流电压的上升，为了防止直流电压上升超过允许范围，需要通过制动电阻来降低相应的过电压。另外，在网线无吸收条件下消耗制动能量。知识课堂二、城市轨道交通分类（三）辅助供电系统辅助供电系统，主要用来为列车上除牵引系统外的其他用电设备供电。从内容上包括辅助供电电源和辅助用电负载两类。从用电等级上来分，包括中压负载和低压负载。知识课堂二、城市轨道交通分类（三）辅助供电系统1.辅助供电电源辅助供电系统电源包括车间电源、辅助逆变器和蓄电池箱。其中车间电源为列车未接入电网时提供DC1500V直流电。（1）辅助逆变器辅助逆变器又称为SIV，是列车中压负载供电电源，为车辆空调、空气压缩机、照明、开关车门、蓄电池充电、列车监视系统、乘客信息显示系统及各系统控制电路、车载信号和通信设备供电。知识课堂二、城市轨道交通分类（三）辅助供电系统1.辅助供电电源（2）蓄电池城轨列车用蓄电池包括碱性蓄电池和酸性蓄电池两种，地铁轻轨车辆目前通常采用镍镉碱性蓄电池。车上蓄电池箱主要由箱体及电池车组成，箱内包含若干单体蓄电池，能够提供DC110V电压。单体电池由正极板、负极板、隔板、电解槽、液口栓盖、电解液、极柱、垫圈、螺栓等构成。知识课堂二、城市轨道交通分类（三）辅助供电系统2.辅助用电负载根据城轨列车用电负载电压等级将其分为中压负载和低压负载。其中中压负载包括交流380V负载和交流220V负载。03模块三城市轨道交通车辆认知任务3城市轨道交通车辆驾驶认知知识课堂一、司机室结构认知

司机室是司机工作的场所，主要有司机室驾驶台、司机座椅、继电器柜、信号柜、外部车头灯、无线电天线、司机室空调、内部照明、外部信息显示器、光亮度探测器、司机室前窗玻璃、遮阳窗帘、刮雨器、驾驶室灭火器、司机室车门、司机室通道门、逃生门等结构，便于司机简单、方便、快速的操作各种功能驾驶地铁列车。知识课堂二、乘务作业标准03模块三城市轨道交通车辆认知任务4城市轨道交通车辆检修认知知识课堂一、车辆基地的基本功能车辆基地作为地铁系统的运用、检修、材料/后勤保障和培训基地，其功能应体现为整个地铁系统服务，因此，车辆基地应具备以下基本功能。停车场车辆段知识课堂二、车辆检修制度和检修作业方式（一）检修制度车辆检修制度一般分为预防性计划检修制度和矫治性检修制度两种。由于城市轨道交通对车辆的安全性和可靠性要求非常高，考虑到目前我国车辆的总体运用检修水平，车辆检修宜采用按车辆运行周期进行计划检修的预防性计划检修制度。知识课堂二、车辆检修制度和检修作业方式（二）检修作业方式车辆检修作业方式有现车修和换件修两种。现车修是将待修车上的零部件，经过修理消除其缺陷后，仍安装在原车上。这种作业方式，除报废零件需要更换外，其他零部件均等待修理后，装回原车。其优点是可减少备用零部件的数量，缺点是常因等待零件而延长停修时间。换件修又称互换修，是指将待修车上分解下来的零部件，用合格的备用零部件装上去。现车拆卸下来的零部件经修理后可以装到其他车辆上。换件修优点是最大限度地缩矩停修时间，提高修车效率，其缺点是要求有足够的备用零部件。知识课堂

三、检修修程我国现行大部分城市轨道车辆在设计和规划中，通常采用日常检修和定期检修相结合的检修制度。根据车辆走行公里数和检修周期，可分为列检、周检、月检、定修、架修、厂修6个等级。其中列检、周检、月检为日常检修；定修、架修、厂修为定期检修。知识课堂四、车辆段工作工艺流程车辆运用整备工艺流程

列车检查、检修工艺流程拓展视野全国首列双流制轨道列车

1.全国首列双流制轨道列车在重庆江跳线投入使用2022年8月，重庆市市郊铁路江跳线开通运营，标志着我国首列可实现铁路与城市轨道交通互通