《城市轨道交通车辆基础》习题及答案

《城市轨道交通车辆基础》习题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，每题只有1个正确答案）1.我国城市轨道交通B型车辆的额定轴重标准为（）A.10tB.14tC.16tD.18t2.我国主流B型城轨车辆新轮的标准轮径为（）A.760mmB.840mmC.915mmD.1050mm3.城轨车辆转向架一系悬挂的安装位置为（）A.车体与构架之间B.构架与轴箱之间C.轴箱与轮对之间D.转向架与车钩之间4.采用DC1500V架空接触网供电的B型城轨车辆，受电弓落弓位距轨面高度应不高于（）A.2800mmB.3600mmC.3800mmD.4200mm5.城轨车辆常用制动过程中优先投入的制动方式是（）A.空气制动B.再生制动C.电阻制动D.磁轨制动6.当前我国城轨车辆客室侧门普遍采用的驱动形式为（）A.气动驱动B.电动丝杆驱动C.液压驱动D.电磁驱动7.城轨车辆辅助供电系统输出的控制回路直流电压等级为（）A.DC24VB.DC48VC.DC110VD.DC220V8.城轨车辆任何运行状态（含故障状态）下，所有部件均不得超出的限界边界为（）A.车辆限界B.设备限界C.建筑限界D.接触轨限界9.最高运行速度为80km/h的城轨列车，平直干燥轨道上紧急制动距离限值为（）A.120mB.200mC.320mD.480m10.我国主流B型城轨车辆转向架的固定轴距为（）A.2000mmB.2200mmC.2500mmD.2800mm11.城轨车辆标准双开客室侧门的净开门宽度要求为不小于（）A.1200mmB.1300mmC.1400mmD.1600mm12.6节编组B型城轨车辆的主流编组形式为（）A.=Tc-Mp-M-M-Mp-Tc=B.=Tc-M-Mp-T-Mp-Tc=C.=M-T-M-T-M-T=D.=Tc-Mp-T-T-Mp-Tc=13.城轨车辆二系悬挂空气弹簧的正常工作风压范围为（）A.300-400kPaB.500-600kPaC.700-800kPaD.900-1000kPa14.城轨车辆贯通道渡板需满足的最低站立载荷标准为（）A.6人/㎡（额定载荷）B.8人/㎡C.9人/㎡（超员载荷）D.12人/㎡15.城轨车辆全自动车钩允许的安全连挂速度为不大于（）A.3km/hB.5km/hC.8km/hD.10km/h16.城轨车辆不锈钢主车体普遍采用的301L不锈钢板材，屈服强度不低于（）A.235MPaB.345MPaC.550MPaD.690MPa17.当前我国城轨车辆主车体应用最广泛的轻量化材料是（）A.碳素结构钢B.不锈钢C.铝合金D.碳纤维复合材料18.城轨车辆轮对踏面设置1:20锥度的核心目的是（）A.提升轮轨黏着系数B.便于通过曲线、实现自动对中，减少轮缘磨耗C.增加车轮承载能力D.降低车辆运行噪声19.城轨车辆架修的检修周期一般为（）A.1年/10万公里B.3年/30万公里C.5年/50万公里D.10年/100万公里20.城轨车辆停放制动的施加动力来源为（）A.压缩空气B.弹簧弹力C.液压油压力D.电磁力【参考答案】1.B2.B3.B4.C5.B6.B7.C8.B9.B10.B11.B12.A13.B14.C15.B16.B17.C18.B19.C20.B二、多项选择题（共10题，每题3分，多选、少选、错选均不得分）1.城轨车辆动力转向架的核心组成部分包括（）A.轮对轴箱装置B.弹性悬挂装置C.构架D.基础制动装置E.牵引驱动装置2.车钩缓冲装置的核心功能包括（）A.实现相邻车辆的机械连接B.传递、缓冲列车运行中的纵向冲击载荷C.实现相邻车辆间的电路连接D.实现相邻车辆间的气路连接E.补偿车辆通过曲线时的相对位置偏移3.以下制动方式中，属于黏着制动范畴的有（）A.再生制动B.电阻制动C.踏面闸瓦制动D.轴盘制动E.磁轨制动4.城轨车辆车体结构需满足的核心性能要求包括（）A.足够的强度与刚度B.轻量化设计C.防火阻燃性能满足标准D.良好的隔声降噪性能E.隧道运行工况下的气密性要求5.城轨车辆客室车门的常见故障类型包括（）A.门控器通讯中断故障B.门锁闭机构卡滞C.门扇密封胶条脱落老化D.传动丝杆润滑不足导致开关门卡滞E.障碍物检测传感器误触发导致防夹功能误动作6.城轨车辆辅助供电系统的供电负载包括（）A.客室空调机组B.客室照明系统C.牵引电机D.蓄电池充电机E.乘客信息显示系统7.以下关于城市轨道交通限界的说法，正确的有（）A.车辆限界是车辆正常运行状态下形成的最大动态包络线B.设备限界是轨道沿线设备安装不得侵入的控制线C.建筑限界是隧道、站台、桥梁等土建结构不得侵入的轮廓线D.曲线段限界需根据曲线半径、超高参数进行加宽加高计算E.架空接触网限界属于设备限界的组成部分8.城轨车辆定期检修体系中，属于计划修范畴的修程有（）A.列检（日检）B.月检C.定修D.架修E.故障临修9.城轨车辆轮对轴箱装置的组成部件包括（）A.车轴B.整体碾钢车轮C.双列圆锥滚子轴承D.轴箱体E.接地回流装置10.城轨车辆交流牵引传动系统的核心组成部件包括（）A.受流装置（受电弓/集电靴）B.高压保护单元（高速断路器）C.牵引逆变器D.三相异步牵引电机E.制动电阻【参考答案】1.ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABCDE6.ABDE7.ABCDE8.ABCD9.ABCDE10.ABCDE三、判断题（共15题，每题1分，正确打√，错误打×）1.城轨车辆编组中的拖车不配置牵引动力装置，因此无需安装制动系统。（）2.转向架一系悬挂的垂向刚度大于二系悬挂，主要作用是缓冲轮轨间的高频振动冲击。（）3.全自动车钩可实现机械、气路、电路的自动连挂，但所有解钩操作必须由人工现场完成。（）4.再生制动工况下牵引电机工作在发电机状态，可将车辆动能转化为电能反馈至接触网，是能量利用率最高的制动方式。（）5.A型城轨车辆车体宽度为2800mm，B型城轨车辆车体宽度为3000mm。（）6.客室车门防夹功能触发后，门扇会自动停止关闭动作并反向打开一定距离，连续3次防夹触发后，车门将保持全开位并向司机室报送故障。（）7.车辆轴重越大，轮轨间的接触应力越小，对轨道结构的破坏程度越低。（）8.磁轨制动属于非黏着制动，一般在紧急制动工况下投入，可有效缩短湿滑轨道上的制动距离。（）9.车辆间贯通道的作用是连接相邻车厢，为乘客提供跨车厢通行通道，同时具备隔声、防尘、防水的密封功能。（）10.辅助供电系统直接从牵引接触网取电，即使牵引传动系统发生故障，只要接触网供电正常，辅助系统即可维持正常供电。（）11.车轮踏面设置锥度的作用包括曲线通过时自动调整轮径差、直线运行时自动对中，可有效降低轮缘磨耗。（）12.城轨车辆客室侧窗全部采用可开启式结构，方便运营中通风换气。（）13.二系悬挂横向止挡的作用是限制车体相对于转向架的横向位移，避免车辆过曲线或受横向冲击时车体偏移量过大超出限界。（）14.车钩配置的压溃管属于可重复使用的弹性吸能元件，冲击变形后无需更换即可继续使用。（）15.城轨车辆司机室侧门普遍采用手动塞拉门结构，净开度不小于600mm，方便司机上下车作业。（）【参考答案】1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.√11.√12.×13.√14.×15.√四、名词解释（共5题，每题4分）1.车辆限界【参考答案】车辆限界是城市轨道交通限界体系的基础，指车辆在额定载荷、正常运行状态下，综合考虑车辆制造公差、悬挂弹性变形、轮轨配合间隙、部件磨耗、运行振动偏移等因素后，计算得出的车辆所有部位动态偏移形成的最大包络轮廓线，是制定设备限界、建筑限界的核心依据，正常运行时车辆各部位不得超出车辆限界范围。2.再生制动【参考答案】再生制动是城轨车辆电制动的核心形式，制动工况下牵引电机切换为发电机工作模式，将车辆运行的动能转化为工频匹配的交流电，经牵引逆变器整流为直流电反馈至接触网（轨），可供同一供电分区内处于牵引工况的其他列车使用，多余电能可通过地面逆变装置反馈至城市电网或储能装置储存。再生制动无机械磨耗、能量利用率高，是城轨车辆常用制动的优先选择。3.转向架固定轴距【参考答案】固定轴距是转向架的核心参数，指同一台转向架上前后两个轮对的车轴中心线之间的水平距离。固定轴距的取值直接影响车辆曲线通过能力和运行稳定性：轴距过小会导致车辆运行时蛇形运动加剧，平稳性下降；轴距过大则会增加曲线通过时的轮轨横向作用力，加剧轮缘磨耗。我国B型城轨车辆转向架固定轴距普遍为2200mm，A型车为2500mm。4.全自动车钩【参考答案】全自动车钩是安装在列车两端的连接装置，可在不借助人工操作的条件下，当列车以≤5km/h的速度连挂时，自动完成机械锁闭、气路连通、电路连接；同时支持司机室远程控制自动解钩、现场手动解钩两种模式。车钩配置有橡胶缓冲器、压溃管、可压溃蜂窝结构等多级吸能元件，可承受、缓冲连挂冲击和运行中的纵向载荷，满足列车碰撞时的能量吸收要求。5.轴重【参考答案】轴重是车辆核心技术参数，指车辆处于额定载客载荷（AW2工况，即客室站立密度为6人/㎡，人均体重按60kg计算）时，单个轮对作用在钢轨顶面的垂直载荷。轴重直接决定轨道结构的设计荷载标准，轴重越大，轮轨接触应力越高，对线路的冲击和磨耗越明显。我国A型城轨车辆额定轴重为16t，B型车为14t，跨座式单轨车辆轴重不超过10t。五、简答题（共4题，每题8分）1.简述城市轨道交通车辆的基本组成及各部分核心功能。【参考答案】城市轨道交通车辆是多系统协同工作的复杂机电装备，核心组成及功能如下：（1）车体：是容纳乘客、安装车载设备的基础承载结构，采用轻量化的铝合金、不锈钢材料制造，具备足够的强度、刚度，满足防火、隔声、气密性要求，为乘客提供安全的乘坐空间。（2）转向架（走行部）：是支撑车体、沿轨道运行的核心部件，分为动车转向架和拖车转向架，主要功能为传递车体与轨道间的各向载荷，通过弹性悬挂装置缓冲线路不平顺引起的振动，引导车辆通过曲线，动车转向架搭载牵引驱动装置，传递牵引力和制动力。（3）连接缓冲装置：即车钩缓冲系统，安装在车辆两端，实现相邻车辆的机械、气路、电路连接，传递纵向牵引/制动力，通过缓冲器、压溃装置吸收运行和连挂时的冲击能量，同时可相对转动补偿曲线通过时的位置偏移。（4）制动系统：是保证列车运行安全的核心系统，具备常用制动、紧急制动、停放制动功能，按照“电制动优先、空气制动补充”的逻辑分配制动力，确保列车在规定距离内停车，防止溜逸。（5）牵引传动系统：负责将接触网（轨）的高压电能转化为牵引列车运行的机械能，主要包括受流装置、高压保护单元、牵引逆变器、牵引电机，可根据司机指令实时调整牵引力输出，制动时配合实现电制动功能。（6）辅助供电系统：将接触网高压电变换为列车所需的AC380V三相交流电、DC110V直流电，为空调、照明、控制设备、蓄电池等非牵引负载供电，是列车维持客室服务功能、控制功能的基础电源。（7）车门系统：包括客室侧门、司机室门、贯通道折棚，为乘客上下车、跨车厢通行提供通道，具备防夹、速度联锁、紧急解锁等安全功能，防止运行中车门意外打开。（8）列车网络控制系统：是列车的“中枢神经”，通过列车总线实现各子系统的指令传输、状态监控、故障诊断，确保各系统协同工作，为司机提供车辆运行状态信息，为检修提供故障数据。（9）车内服务设备：包括客室座椅、扶手、空调通风、消防器材、乘客信息显示、广播系统等，为乘客提供舒适的乘车服务。2.简述转向架一系悬挂与二系悬挂的结构差异和功能分工。【参考答案】悬挂系统是转向架实现减振、载荷传递的核心部件，分为一系悬挂和二系悬挂，两者结构和功能存在明确差异：（1）安装位置与结构差异：一系悬挂又称轴箱悬挂，安装在轴箱与构架之间，主要由钢弹簧、垂向减振器、轴箱定位装置组成，结构刚度较大；二系悬挂又称中央悬挂，安装在构架与车体之间，主要由空气弹簧、抗侧滚扭杆、横向/垂向/抗蛇行减振器、横向止挡组成，结构刚度较小。（2）功能分工差异：一系悬挂的核心功能一是传递轮对与构架间的垂向、横向、纵向载荷，二是通过较大刚度隔离轮轨相互作用产生的高频振动，降低轮轨冲击作用力，三是通过轴箱定位装置约束轮对与构架的相对运动姿态，抑制轮对蛇形运动，保证车辆运行的稳定性。二系悬挂的核心功能一是支撑车体重量，传递车体与构架间的各向载荷，二是通过较小的刚度隔离转向架传递的中低频振动，大幅提升乘坐舒适性，三是通过减振器、止挡装置约束车体与转向架的相对位移，限制侧滚、摇头、横移幅度，保证车辆过曲线时的偏移量在限界范围内，提升运行平稳性。3.简述城轨车辆制动模式的分类及应用优先级。【参考答案】城轨车辆制动系统根据功能、触发方式可分为多种模式，遵循“安全优先、节能优先、减少磨耗”的原则确定优先级：（1）最高安全优先级为紧急制动：当触发紧急停车按钮、列车脱轨、分离、信号系统紧急指令时，紧急制动立即投入，切除全部牵引力，以最大制动率实施制动，必要时投入磁轨制动，不受冲击率限制，触发后不可缓解直至列车停稳，是保障安全的最高等级制动。（2）常用制动优先级从高到低依次为：①再生制动：网压允许时优先投入，将动能反馈至接触网，无磨耗、能耗低；②电阻制动：当接触网电压过高无法吸收再生电能时，自动投入电阻制动，将电能通过制动电阻转化为热能消耗，无机械磨耗；③空气摩擦制动：当列车速度较低（≤3km/h）电制动衰减、或电制动力不足、电制动故障时，空气制动自动补足制动力，保证制动距离满足要求。（3）非运行制动为停放制动：采用弹簧施加、充风缓解的结构，在列车停运、无风压时自动施加，防止列车在坡道溜逸，属于静态制动，不参与运行过程中的制动控制。（4）辅助制动为磁轨制动：属于非黏着制动，仅在紧急制动时投入，通过电磁铁吸附钢轨产生摩擦力，不受轮轨黏着系数限制，可缩短湿滑轨道上的制动距离。4.简述城轨车辆客室侧门的核心功能与技术要求。【参考答案】客室侧门是乘客上下车的通道，是车辆运营中动作最频繁的部件，核心功能与技术要求如下：核心功能：①开关门控制功能：支持司机集中控制、信号系统ATO自动控制，可实现整列车门同步开关，单个门故障时可单独切除不影响其他门运行；②防夹保护功能：关门过程中检测到障碍物时自动反向打开，连续3次防夹触发后报故障并保持全开；③安全联锁功能：列车速度超过5km/h时车门自动锁闭，车门未完全锁闭时列车无法牵引启动；④故障诊断功能：门控器可实时记录开关门次数、故障代码，通过列车网络上传至司机室，支持检修追溯；⑤紧急解锁功能：紧急情况下乘客可操作车内解锁装置，列车停稳后手动开门疏散。技术要求：①动作性能：单门开关门时间≤3.5s，整列车门动作同步差≤0.5s；②通过性能：双开塞拉门净宽度≥1300mm，净高度≥1800mm，满足大客流上下车需求；③可靠性：平均无故障开关次数≥100万次，满足30年使用寿命要求；④密封性能：关闭后隔声量≥25dB，具备防尘、防水能力，雨天运行无渗漏；⑤结构强度：门扇可承受9人/㎡的拥挤载荷无永久变形，锁闭装置可承受1000N横向推力不自行开启。六、综合分析题（共1题，19分）某城市地铁线路采用6编组B型车运营，最高运行速度80km/h，DC1500V架空接触网供电，近期运营中出现两类典型故障：一是早高峰大客流时段，列车进站制动时空气制动投入比例偏高，闸片磨耗速率是平峰时段的2.3倍，更换频次远超设计值；二是雨季轨面湿滑时，部分列车紧急制动距离偶尔超出200m的限值，存在安全隐患。请结合车辆基础知识分析故障原因，并提出针对性整改措施。【参考答案】1.空气制动占比偏高、闸片磨耗过快的原因分析与整改措施（1）故障原因：①再生制动吸收率不足：早高峰时段多列车同时进站制动，同一供电分区内牵引列车较少，再生电能无法被其他列车消纳，导致网压快速升高至1800V的保护阈值，再生制动被封锁；若车载制动电阻散热能力不足，长时间大负载下触发过热保护，导致电阻制动功率受限，电制动力缺口全部由空气制动补足，大幅增加闸片磨耗。②电空配合标定偏差：牵引控制单元与制动控制单元的制动力传输接口存在校准偏差，电制动力实际输出值低于指令值，导致空气制动提前投入、补力过量；部分车辆电制动退出速度设置过高（10km/h即完全退出电制动），低速段大载荷下空气制动作用时间长，磨耗加剧。③基础制动装置维护不到位：部分车辆闸片与制动盘间隙调整过小（<1mm），导致非制动状态下闸片与制动盘存在摩擦，出现带闸运行问题，加剧磨耗。（2）整改措施：①升级地面再生能量吸收装置，配置逆变型回馈装置将多余制动能量反馈至35kV中压电网，将再生制动吸收率从当前的60%提升至90%以上，避免网压过高封锁再生制动；清洁车载制动电阻散热片，优化散热风机