轨道交通-车辆.ppt
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1、第第二二章章 车辆车体各部分组成转向架功能轮对及轴箱装置1.主要内容主要内容l轨道交通车辆的演变l轨道交通车辆的特点l轨道交通车辆的组成2.自行自行车车:行驶轨迹是“自由”的、不受约束的,驱动的牙盘装在车架上,转弯是由车把手控制 一一 轨轨道交通道交通车辆车辆的演的演变变3.汽汽车车:行驶轨迹是“自由”的;驱动的发动机装在底盘上;转弯是由方向盘控制转向轮;两个轮子的轴套是固定在底盘上,车厢则固定在底盘上。一一 轨轨道交通道交通车辆车辆的演的演变变4.一般一般陆陆上上车辆设计车辆设计理念理念l自行车、汽车等一般陆上交通工具均有一个基本骨架;车轮、动力机械、制动器、避震弹簧等均装在骨架上;车厢或外
2、壳再固定在这个骨架上。l一般陆上交通工具前轮可以转动,驾驶者控制前轮让车辆转向或直行。l前后轮轴之间的距离较短,便于通过小半径曲线,如果车厢较长则采用拖挂行驶。l一般陆上交通工具车轴固定,车轮转动;车轴和车架大梁之间采用弹簧(板簧)连接减少振动。5.一般一般车辆结车辆结构构轨轨道交通道交通l早期的火车车辆是从马车演变而来的,当载重加大,车辆长度加长,通过曲线半径就受限制,车辆制造的理念开始改变。6.轨道交通车辆结构示意图7 7.二二 轨轨道交通道交通车辆车辆特点特点l城市轨道交通车辆作为城市公共交通工具,主要在市内和市郊运行。它的运行条件与干线铁道车辆有种种不同:车辆要在地下隧道、高架和地面轨
3、道运行,站距短、线路曲线半径小、坡度大;客流量大而集中,乘客上下车频繁,高峰时会超载。8.轨轨道交通道交通车辆车辆特点特点l因站距短,车辆要在最高速度运行是困难的,所以需有较高的起动加速度和制动减速度,以达到起动快、制动距离短、有较高平均速度的目的;l车辆的设计应遵循减少能耗、减少发热设备的原则,用以降低隧道内温度。为此,需尽量减轻自重,而选择效率高的传动系统;l由于运转密度较高,为确保安全行车,城市轨道的信号系统比较复杂,所以车载通信信号设备及车辆的控制系统,应有良好的适应能力。9.(一一)、车车体体(二二)、走行部分走行部分(三三)、制制动动装置装置(四四)、列列车控制系控制系统(五五)、
4、乘客信息系、乘客信息系统三三 城市城市轨轨道交通道交通车辆车辆的的组组成成10.既是容纳乘客和司机驾驶的地方,又是安装与连接其它设备和部件的基础,一般包括有底架、端墙、侧墙及车顶等。(一一)、车车体体11.1 1、城市城市轨轨道道车辆车车辆车体特点:体特点:有拖车、动车之分;座位少、车门开度大、服务设备简单;质量的限制较为严格;重量限制严格,要求轻量化;防火及隔噪要求高;外观造型美观,色彩新颖。(一)(一)、车车体体12.l分有司机室车体和无司机室车体两种。是容纳乘客和司机驾驶(对于有司机室的车辆)的地方,是安装、连接其它设备和部件的基础。l城市轨道车辆车体均采用整体承载的钢结构和轻金属结构,
5、以达到在最轻的自重下满足强度的要求。(一一)、车车体体13.带司机室拖车(A型)无司机室带受电弓的动车(B型)无司机室不带受电弓的动车(C型)6节编组其排列为ABCCBA8节编组其排列为:ABCBCBCAA -B -C -C -B -A(一)(一)、车车体体14.15.有司机室有司机室车辆车辆16.17.驾驶驾驶室室18.2、车体各部分体各部分组成成l底架l侧墙和端墙l车顶l车内设备19.一般城市一般城市轨轨道交通道交通车辆车辆所采用的底架由地板、所采用的底架由地板、地板布、支撑梁、隔声、隔地板布、支撑梁、隔声、隔热热材料和阻尼材料和阻尼浆浆等等组组成。成。地板有的用胶合板地板有的用胶合板组组
6、成,后来成,后来为为了解决防火等了解决防火等问题问题,有的采用,有的采用铝铝蜂蜂窝夹层窝夹层复合复合铝铝板制成。板制成。地板布一般都有聚地板布一般都有聚氯氯乙乙烯烯制成,厚度一般制成,厚度一般为为23mm23mm,具有耐磨、防滑、防火、抗化学腐,具有耐磨、防滑、防火、抗化学腐蚀蚀和易和易清洗等特点。清洗等特点。(1)底架)底架20.(2)侧墙和端和端墙 侧墙侧墙与端与端墙墙的的结结构基本相似,均有构基本相似,均有墙墙板、支撑板、支撑梁、隔声、隔梁、隔声、隔热热材料和阻尼材料和阻尼浆组浆组成。成。上海、广州城市上海、广州城市轨轨道交通道交通11号号线线的的车辆车辆采用非采用非饱饱和聚和聚酯酯玻璃
7、玻璃钢钢板黏板黏结结泡沫状密胺泡沫状密胺树树脂和脂和铝铝板的复合板的复合板,支撑梁采用金属梁,隔声、隔板,支撑梁采用金属梁,隔声、隔热热材料采用材料采用矿矿渣渣棉并用棉并用铝铝箔包装,金属箔包装,金属铝墙铝墙的内表面涂有阻尼的内表面涂有阻尼浆浆。21.(3)车顶 由复由复杂杂形状断面的型材和形状断面的型材和车顶车顶板板组组成,成,预预留留车顶设备车顶设备的安装位置。的安装位置。22.(4)车内内设备车门结车门结车门结车门结构构构构:城市城市轨轨道道车辆车辆的的车门车门一般采用一般采用压缩压缩空气空气为动为动力的力的风动门风动门,也有采用也有采用电电气气驱动驱动的的车门车门。由于。由于车辆车辆运
8、运载载客流量大,乘客上客流量大,乘客上下下车频车频繁,一般繁,一般车车体每体每侧车门侧车门开度开度较较大,数量也大,数量也较较多,例如,多,例如,上海地上海地铁车铁车每每侧设侧设有有JCJC扇内藏嵌入式扇内藏嵌入式对对开拉开拉门门1900mrn 1301900mrn 13000mm(mm(高高XX宽宽)。在。在带带司机室司机室车车(A(A车车)的前端中的前端中央央还设还设有有应应急安全疏散急安全疏散门门,在,在紧紧急情况下,做成可伸急情况下,做成可伸缩缩的套的套接式踏接式踏级级板可向前放下到路基上,列板可向前放下到路基上,列车车内的乘客可通内的乘客可通过过此踏此踏级级板疏散到路基上板疏散到路基
9、上。23.车门车门按照按照驱动驱动方式,可分方式,可分为风动门为风动门和和电动门电动门。风动门风动门由于受气由于受气动动元件及密封件的元件及密封件的质质量条件限制,量条件限制,可靠性可靠性较较差、差、门门机故障率高,同机故障率高,同时产时产生的噪声生的噪声较较大。大。因此,目前因此,目前轨轨道交通道交通车辆车辆的的车门车门均采用均采用电动门电动门。车门车门采用采用电电子控制技子控制技术术,可根据乘客和,可根据乘客和驾驶员驾驶员的不同要求的不同要求编编制程序修改操作制程序修改操作过过程;具有自程;具有自动监动监控、控、自自动动故障故障报报警和警和记录记录的功能,并的功能,并设设有防有防夹夹装置。
10、装置。24.地地铁和和轻轨车辆的的车门,按,按车门形式形式 可分可分为以下三种以下三种:l内藏门l外挂门l塞拉门25.问题问题的提出:的提出:较长轴距的轨道交通车辆仅在直线轨道上行驶没有问题,但在曲线上就不容易处理了。轨轨道道车辆车辆运行特点:运行特点:行驶轨迹是“不自由”的、受约束的,在特定的轨道中行驶。(二二)、转转向架向架26.l把两个或多个轮对用专门的构架(或侧架)连接,组成一个小车,称为转向架,车体座落在两个(或三个)转向架上。l世界各国大多采用二轴车结构。由于要通过小半径曲线,二轴车的轴距不能太大,同时对车辆载重、长度和容积等均有限制。l转向架为车辆的一个独立部件,便于更换、制造和
11、维修。(二二)、转转向架向架27.转向架是支承车体并负担车辆沿着轨道走行的支承走行装置(如图1)。为了便于通过曲线,在车体和转向架之间设有心盘或回转轴,转向架可以绕一中心轴相对车体转动。为了改善车辆的运行品质和满足运行要求,在转向架上设有弹簧减震装置和制动装置。对于动车,转向架上还装有牵引电机和减速机构,以驱动车辆运行,这种转向架称为动力转向架。转向架是车辆最重要的组成部件之一,它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。(二二)、转转向架向架车辆转向架28.分分类类:动车转向架和拖车转向架CCCCHG/J动车转向架向架动车转向架向架拖拖车转向架向架主要作用:主要作用:支撑车体
12、;相对车体可自由回转,使较长的车辆能自由通过小半径曲线;悬浮和减振车体,提高运行品质;加速和制动车辆。(二二)、转转向架向架29.3030.上海地上海地铁铁五号五号线车辆线车辆动动拖比拖比1:131.转转向架向架32.转向架功能:向架功能:l支撑车体、传递载荷l使车辆顺利通过曲线l传递牵引力和制动力l缓和振动和冲击,提高乘坐舒适性(二二)、转转向架向架33.l转向架分为 动力转向架 非动力转向架 动力转向架上安装牵引电动机 装有动力转向架的车辆称为动车 装有非动力转向架的车辆称为拖车(二二)、转转向架向架34.轮对轴箱弹簧装置构架摇枕弹簧装置纵向拉杆基础制动装置等部分(二二)、转转向架向架组组
13、成成35.轮对是由一根车轴和两个相同的车轮采用过盈配合使之牢固地结合在一起。(二二)、转转向架向架轮对轮对36.轮对承担车辆全部载荷,引导车辆沿着钢轨高速运行,同时还承受着从车体、钢轨传来的各种力的作用。因此,轮对应具有足够的强度,以保证在允许的最高速度和最大载荷下安全运行。应在强度足够和保证一定使用寿命前提下,使其重量最小,并具有一定的弹性,以减少轮轨之间的作用和磨耗。轮对在正常状态线路上运行时,轮缘的内侧距是影响运行安全的重要因素。轮缘内侧距有严格的规定:一般铁路标准轮对,内侧距为13533mm;我国地铁车辆轮对,内侧距为13532mm。轮缘内侧距应保证在任何线路上运行时轮缘与钢轨之间有一
14、定的游间,以减少轮缘与钢轨的磨耗;应保证在最不利情况下,轮对踏面在钢轨上仍有足够的安全搭接量,不致造成脱轨;应保证安全通过道岔。l(1)车轴 轨道车辆使用的车轴,绝大多是为圆截面实心轴,采用优质碳素钢加热锻压成型,在经热处理(正火或正火后再回火)和机械加工制成。车轴为转向架的簧下部分的质量对改善车辆运行品质和减少对轮轨动力作用有很大影响,特别对于高速列车,为降低簧下质量常采用空心车轴结构。由于车轴主要承受横向弯矩作用,截面中心部分应力很小,制成空心结构后,对车轴的强度影响很小。一般空心车轴比实心车轴可减轻20%40%的质量。38.(2)车轮 车轮的结构、形状、尺寸、材质是多种多样的。按其结构分
15、为整体车轮和带箍车轮两种。整体车轮按其材质可分为辗钢轮和铸钢轮等。轮箍轮又可分铸钢辐板轮心以及铸钢辐条轮心的车轮。为降低噪声,减小簧下质量,还有橡胶弹性车轮、消声轮等。我国目前车辆上大部分采用整体辗钢车轮。整体辗钢车轮由踏面、轮缘、辐板和轮毂组成,车轮与钢轨的接触面成为踏面,一侧沿着圆周突起的圆弧部分成为轮缘,是保持车辆沿钢轨行,防止脱轨的重要部分。踏面沿径向的厚度部分成为轮辋。轮毂是轮与轴互相配合的部分,轮辋与轮毂联接的部分称辐板。将轮对和构架(或侧架)联系在一起,使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动,并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。(二二)、转转向架向架轮对轴轮对轴箱装置箱装置4
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