轨道交通-车辆

第 二 章 车 辆车 体 各 部 分 组 成转 向 架 功 能轮 对 及 轴 箱 装 置主 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 成自 行 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 轨 道 交 通 车 辆 的 演 变汽 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 轨 道 交 通 车 辆 的 演 变一 般 陆 上 车 辆 设 计 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 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 。一 般 车 辆 结 构 轨 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 。二 轨 道 交 通 车 辆 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 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 。轨 道 交 通 车 辆 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 。（ 一 ） 、 车 体（ 二 ） 、 走 行 部 分（ 三 ） 、 制 动 装 置（ 四 ） 、 列 车 控 制 系 统（ 五 ） 、 乘 客 信 息 系 统三 城 市 轨 道 交 通 车 辆 的 组 成 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 ） 、 车 体1、 城 市 轨 道 车 辆 车 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 ） 、 车 体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 ， 以 达 到 在 最 轻 的 自 重 下 满 足 强 度的 要 求 。（ 一 ） 、 车 体带 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 A B C C B A8节 编 组 其 排 列 为 ： A B C B C B C AA - B - C - C - B - A（ 一 ） 、 车 体有 司 机 室 车 辆驾 驶 室2、 车 体 各 部 分 组 成l 底 架l 侧 墙 和 端 墙l 车 顶l 车 内 设 备 一 般 城 市 轨 道 交 通 车 辆 所 采 用 的 底 架 由 地 板 、地 板 布 、 支 撑 梁 、 隔 声 、 隔 热 材 料 和 阻 尼 浆 等 组 成 。 地 板 有 的 用 胶 合 板 组 成 ， 后 来 为 了 解 决 防 火 等问 题 ， 有 的 采 用 铝 蜂 窝 夹 层 复 合 铝 板 制 成 。 地 板 布 一 般 都 有 聚 氯 乙 烯 制 成 ， 厚 度 一 般 为23mm， 具 有 耐 磨 、 防 滑 、 防 火 、 抗 化 学 腐 蚀 和 易清 洗 等 特 点 。（ 1） 底 架（ 2） 侧 墙 和 端 墙 侧 墙 与 端 墙 的 结 构 基 本 相 似 ， 均 有 墙 板 、 支 撑梁 、 隔 声 、 隔 热 材 料 和 阻 尼 浆 组 成 。 上 海 、 广 州 城 市 轨 道 交 通 1号 线 的 车 辆 采 用 非 饱和 聚 酯 玻 璃 钢 板 黏 结 泡 沫 状 密 胺 树 脂 和 铝 板 的 复 合板 ， 支 撑 梁 采 用 金 属 梁 ， 隔 声 、 隔 热 材 料 采 用 矿 渣棉 并 用 铝 箔 包 装 ， 金 属 铝 墙 的 内 表 面 涂 有 阻 尼 浆 。 （ 3） 车 顶 由 复 杂 形 状 断 面 的 型 材 和 车 顶 板 组 成 ，预 留 车 顶 设 备 的 安 装 位 置 。 （ 4） 车 内 设 备车 门 结 构 ： 城 市 轨 道 车 辆 的 车 门 一 般 采 用 压 缩 空 气 为 动 力 的 风 动 门 ，也 有 采 用 电 气 驱 动 的 车 门 。 由 于 车 辆 运 载 客 流 量 大 ， 乘 客 上下 车 频 繁 ， 一 般 车 体 每 侧 车 门 开 度 较 大 ， 数 量 也 较 多 ， 例 如 ，上 海 地 铁 车 每 侧 设 有 JC扇 内 藏 嵌 入 式 对 开 拉 门1900mrn 1300mm(高 X宽 )。 在 带 司 机 室 车 (A车 )的 前 端 中央 还 设 有 应 急 安 全 疏 散 门 ， 在 紧 急 情 况 下 ， 做 成 可 伸 缩 的 套接 式 踏 级 板 可 向 前 放 下 到 路 基 上 ， 列 车 内 的 乘 客 可 通 过 此 踏级 板 疏 散 到 路 基 上 。 车 门 按 照 驱 动 方 式 ， 可 分 为 风 动 门 和 电 动 门 。风 动 门 由 于 受 气 动 元 件 及 密 封 件 的 质 量 条 件 限 制 ，可 靠 性 较 差 、 门 机 故 障 率 高 ， 同 时 产 生 的 噪 声 较 大 。因 此 ， 目 前 轨 道 交 通 车 辆 的 车 门 均 采 用 电 动 门 。 车 门 采 用 电 子 控 制 技 术 ， 可 根 据 乘 客 和 驾 驶 员的 不 同 要 求 编 制 程 序 修 改 操 作 过 程 ； 具 有 自 动 监 控 、自 动 故 障 报 警 和 记 录 的 功 能 ， 并 设 有 防 夹 装 置 。 地 铁 和 轻 轨 车 辆 的 车 门 ， 按 车 门 形 式 可 分 为 以 下 三 种 : l 内 藏 门l 外 挂 门l 塞 拉 门问 题 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 道 车 辆 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 ） 、 转 向 架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 维 修 。（ 二 ） 、 转 向 架 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 ） 、 转 向 架 车辆转向架分 类 ： 动 车 转 向 架 和 拖 车 转 向 架C C C C H G/J动 车 转 向 架 动 车 转 向 架 拖 车 转 向 架主 要 作 用 ： 支 撑 车 体 ； 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 ） 、 转 向 架上 海 地 铁 五 号 线 车 辆动 拖 比 1： 1转 向 架转 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 ） 、 转 向 架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 ） 、 转 向 架轮 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 ） 、 转 向 架 组 成 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 ） 、 转 向 架 轮 对 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 1353 3mm； 我国 地 铁 车 辆 轮 对 ， 内 侧 距 为 1353 2mm。 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 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 。 （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 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 ） 、 转 向 架 轮 对 轴 箱 装 置轴 箱（ 1） 轴 箱 装 置 的 作 用l 连 接 轮 对 与 转 向 架 构 架 ， 支 撑 一 系 悬 挂 。l 承 受 和 传 递 轮 对 与 转 向 架 之 间 的 各 种 载 荷l 给 轴 承 内 外 定 圈 位l 使 轮 对 沿 钢 轨 的 滚 动 转 化 为 车 体 沿 线 路 的 平 动l 轴 箱 采 用 滚 动 轴 承 ， 在 提 高 承 载 能 力 的 同 时 ，降 低 了 轴 箱 摩 擦 因 数l 保 持 轴 承 油 脂 ， 保 证 轴 承 良 好 的 润 滑 性 能 （ 2） 轴 箱 装 置 的 分 类 轴 箱 装 置 按 轴 承 工 作 特 性 分 为 滚 动 轴 承 轴 箱 和滑 动 轴 承 轴 箱 装 置 。 滑 动 轴 承 装 置 承 载 重 载 荷 ， 但 运 行 阻 力 较 大 ，使 用 和 保 养 不 慎 时 易 发 生 事 故 。 我 国 铁 路 已 基 本 实 现 滚 动 轴 承 化 ， 这 是 实 现 铁路 车 辆 技 术 装 备 现 代 化 的 重 要 标 志 。 采 用 滚 动 轴 承后 ， 显 著 地 降 低 了 车 辆 的 起 动 阻 力 和 运 行 阻 力 ， 改善 了 车 辆 走 行 部 分 的 工 作 条 件 ， 减 少 了 燃 油 的 惯 性事 故 ， 减 轻 了 维 护 和 检 修 工 作 ， 降 低 了 运 营 成 本 。轴 承 轴 箱（ 二 ） 、 转 向 架 弹 性 悬 挂 装 置为 减 少 线 路 不 平 顺 和 轮 对 运 动 对 车 体 各 种 动 态 的 影响 ， 转 向 架 在 轮 对 与 构 架 或 者 构 架 与 车 体 （ 摇 枕 ）之 间 ， 设 有 悬 挂 装 置 。（ a） 一 系 弹 簧 悬 挂 （ b） 二 系 弹 簧 悬 挂（ 二 ） 、 转 向 架 弹 性 悬 挂 装 置一 系 悬 挂 作 用 ：减 振 ， 连 接 轴 箱 与 构 架（ 二 ） 、 转 向 架 弹 性 悬 挂 装 置二 系 悬 挂 在 转 向 架 构 架 和 车 体 之 间 工 作 ， 它 由 两 个空 气 弹 簧 和 辅 助 弹 簧 组 成 ， 在 不 同 载 荷 下 由 空 气 弹簧 高 度 阀 系 统 将 车 体 高 度 自 动 调 整 到 规 定 范 围 内 。（ 三 ） 、 制 动 系 统什 么 叫 做 制 动 ？什 么 时 候 实 施 制 动 ？人 为 地 使 运 动 物 体 减 速 或 阻 止 其 加 速 叫 做 制 动 。 对 于 城 市 轨 道 车 辆 来 说 ， 为 了 使 运 行 着 的 电 动 车 组能 迅 速 地 减 速 或 停 车 ， 必 须 对 它 施 行 制 动 ； 为 了 防 止电 动 车 组 在 下 坡 道 上 运 行 时 由 于 电 动 车 组 的 重 力 作 用导 致 电 动 车 组 速 度 增 加 ， 也 需 要 对 它 施 行 制 动 ； 同 时为 避 免 停 放 的 车 辆 因 重 力 作 用 或 风 力 吹 动 而 溜 走 ， 亦需 要 对 它 施 行 制 动 （ 称 停 放 制 动 ） 。（ 三 ） 、 制 动 系 统l 为 了 保 证 汽 车 安 全 行 驶 ， 提 高 汽 车 的 平 均 行驶 车 速 ， 以 提 高 运 输 生 产 率 ， 在 各 种 汽 车 上 都设 有 专 用 制 动 机 构 。 这 样 的 一 系 列 专 门 装 置 即称 为 制 动 系 统 。l 汽 车 制 动 系 统 功 用 1） 保 证 汽 车 行 驶 中 能 按 驾 驶 员 要 求 减 速 停 车 2） 保 证 车 辆 可 靠 停 放（ 三 ） 、 制 动 系 统 （ 1） 操 纵 灵 活 ， 制 动 减 速 快 。 作 用 灵 敏 可 靠 ， 车 组 前 后 车 辆 制动 、 缓 解 作 用 一 致 。 （ 2） 具 有 足 够 的 制 动 能 力 ， 保 证 车 组 在 规 定 的 制 动 距 离 内 停 车 。 （ 3） 对 新 型 的 城 市 轨 道 车 辆 ， 一 般 要 求 具 有 动 力 制 动 能 力 ， 并且 在 正 常 制 动 过 程 中 ， 应 尽 量 充 分 发 挥 动 力 制 动 能 力 ， 以 减 少 对城 市 环 境 的 污 染 和 降 低 运 行 成 本 。 同 时 应 具 有 动 力 制 动 与 摩 擦 制动 的 联 合 制 动 能 力 。 （ 4） 制 动 系 统 应 保 证 车 组 在 长 大 下 坡 道 上 运 行 时 ， 其 制 动 力 不会 衰 减 。 （ 5） 电 动 车 组 各 车 辆 的 制 动 能 力 应 尽 可 能 一 致 ， 制 动 系 统 应 根据 乘 客 量 的 变 化 ， 而 具 有 空 重 车 调 整 能 力 ， 以 减 少 制 动 时 的 纵 向冲 击 。 （ 6） 具 有 紧 急 制 动 性 能 ， 遇 有 紧 急 情 况 时 ， 能 使 电 动 车 组 在 规定 距 离 内 安 全 停 车 。 紧 急 制 动 作 用 除 可 由 司 机 操 纵 外 ， 必 要 时 还可 由 行 车 人 员 利 用 紧 急 按 钮 (紧 急 阀 )进 行 操 纵 。 （ 7） 电 动 车 组 在 运 行 中 发 生 诸 如 列 车 分 离 、 制 动 系 统 故 障 等 危急 行 车 安 全 的 事 故 时 ， 应 能 自 动 起 紧 急 制 动 作 用 。制 动 系 统 应 具 备 的 条 件 ：（ 1） .摩 擦 制 动 ：l 常 用 的 摩 擦 制 动 方 式 主 要 有 闸 瓦 制 动 和 盘 形 制动 ， 还 有 轨 道 电 磁 制 动 等 方 式 。 1） 闸 瓦 制 动 ， 又 称 为 踏 面 制 动 ， 是 最 常 用 的一 种 制 动 方 式 。 2） 盘 形 制 动 ， 制 动 缸 通 过 制 动 夹 钳 ， 夹 紧 制动 盘 ， 使 闸 片 和 制 动 盘 间 产 生 摩 擦 ， 把 电 动 车组 的 动 能 转 变 为 热 能 ， 热 能 通 过 制 动 盘 与 闸 片散 于 大 气 。 1、 制 动 系 统 的 类 型1 摩 擦 制 动 之 闸 瓦 制 动， 又 称 为 踏 面 制 动 。1、 制 动 系 统 的 类 型2 摩 擦 制 动 之 盘 形 制 动1、 制 动 系 统 的 类 型盘 形 制 动3 摩 擦 制 动 之 电 磁 制 动 ， 在 转 向 架 构 架 侧 梁 下 通 过升 降 风 缸 安 装 有 电 磁 铁 ， 电 磁 铁 下 设 有 磨 耗 板 。1、 制 动 系 统 的 类 型（ 2） 动 力 制 动 动 力 制 动 在 制 动 时 ， 将 牵 引 电 机 变 为 发 电 机 ，使 列 车 动 能 转 化 为 电 能 ， 对 这 些 电 能 的 不 同 处 理方 式 形 成 了 不 同 方 式 的 动 力 制 动 。 城 市 轨 道 交 通车 辆 上 采 用 的 动 力 制 动 形 式 主 要 有 电 阻 制 动 和 再生 制 动 。1、 制 动 系 统 的 类 型（ 2） 动 力 制 动 ：l （ 1） 电 阻 制 动 。 将 发 电 机 发 出 的 电 能 加 于 电阻 器 中 ， 使 电 阻 器 发 热 ， 即 电 能 转 变 为 热 能 。电 阻 器 上 的 热 能 靠 风 扇 强 迫 通 风 而 散 于 大 气 中 。电 阻 制 动 一 般 能 提 供 较 稳 定 的 制 动 力 ， 但 车 辆底 架 下 需 要 安 装 体 积 较 大 的 电 阻 箱 。l （ 2） 再 生 制 动 。 再 生 制 动 是 把 电 动 车 组 的 动能 通 过 发 电 机 转 换 为 电 能 后 ， 再 使 电 能 反 馈 回电 网 ， 进 行 回 收 使 用 。1、 制 动 系 统 的 类 型1、 制 动 系 统 的 类 型2、 制 动 模 式l 弹 簧 停 放 制 动l 紧 急 制 动l 快 速 制 动l 常 用 制 动l 保 压 制 动2、 制 动 模 式l 弹 簧 停 放 制 动l 紧 急 制 动l 快 速 制 动l 常 用 制 动l 保 压 制 动（ 1） 弹 簧 停 放 制 动l 弹 簧 停 放 制 动 缸 充 气 时 ， 停 放 制 动 缓 解 ；弹 簧 停 放 制 动 缸 排 气 时 ， 停 放 制 动 施 加 ；还 附 加 有 手 动 缓 解 的 功 能 。（ 2） 紧 急 制 动l “ 失 电 制 动 ， 得 电 缓 解 ”l 电 制 动 不 起 作 用 ， 仅 空 气 制 动 ；l 高 速 断 路 器 断 开 ， 受 电 弓 降 下 ；l 不 受 冲 击 率 极 限 的 限 制 ， 在 1.7s内 即 可 达 到最 大 动 力 的 90%；l 紧 急 制 动 实 施 后 是 不 能 撤 除 的 ， 列 车 必 须 减速 ， 到 完 全 停 下 来 （ 零 速 封 锁 ） ；l 具 有 防 滑 保 护 和 载 荷 修 正 的 功 能 。（ 3） 快 速 制 动l 电 制 动 不 起 作 用 ， 仅 空 气 制 动l 受 冲 击 率 极 限 的 限 制l 主 控 制 器 手 柄 回 “ 0” 位 ， 可 缓 解l 具 有 防 滑 保 护 和 载 荷 修 正 能 力（ 4） 常 用 制 动l 在 常 用 制 动 模 式 下 ， 电 制 动 和 空 气 （ 摩 擦 ）制 动 一 般 都 处 于 激 活 状 态 。 一 般 情 况 下（ 车 载 AW2以 下 ， 速 度 8km/h（ 可 调 ） 以上 ） ， 电 制 动 能 满 足 车 辆 制 动 要 求 ， 当 电制 动 不 能 满 足 制 动 要 求 时 ， 气 制 动 能 够 迅速 、 平 滑 地 补 充 ， 实 现 混 合 制 动 作 用 。（ 5） 保 压 制 动l 保 压 制 动 是 为 防 止 列 车 在 停 车 前 的 冲 动 ，使 列 车 平 稳 停 车 ， 通 过 ECU内 部 设 定 的 执行 程 序 来 控 制 。3、 制 动 有 关 原 则l （ 常 用 ） 制 动 优 先 原 则l （ 常 用 ） 制 动 混 合 原 则l （ 常 用 ） 制 动 力 的 分 配 原 则（ 1） （ 常 用 ） 制 动 优 先 原 则l 第 一 优 先 再 生 制 动l 第 二 优 先 电 阻 制 动l 第 三 优 先 踏 面 摩 擦 制 动（ 2） （ 常 用 ） 制 动 混 合 原 则l 电 制 动 无 故 障 状 态 下 的 制 动 原 则 在 DCU无 故 障 状 态 情 况 下 ， 电 制 动 始 终 起 作 用 ， 提 供常 用 制 动 所 需 的 制 动 力 （ AW0-AW2） 。 制 动 指 令 值同 时 送 至 所 有 的 DCU和 ECU， 并 由 它 们 分 别 根 据 车 辆的 载 荷 情 况 计 算 所 需 的 制 动 力 。l 电 制 动 与 气 制 动 混 合 的 控 制 原 则 电 制 动 和 气 制 动 之 间 融 合 （ 混 合 ） 应 是 平 滑 的 ， 并 满足 正 常 运 行 的 冲 击 极 限 。 气 制 动 用 来 填 补 所 要 求 的 制动 需 求 和 已 达 到 的 电 制 动 力 之 间 的 差 额 。（ 3） （ 常 用 ） 制 动 力 的 分 配 原 则l 电 制 动 力 的 分 配 原 则 ： 由 于 车 辆 编 组 每 单 元为 三 节 ， 假 设 每 单 元 自 己 提 供 制 动 力 ， 总 共需 要 300%的 制 动 力 ， 而 电 制 动 时 只 有 动 车能 提 供 制 动 力 ， 每 单 元 的 三 节 车 中 只 有 两 节动 车 ， 因 此 每 节 动 车 承 担 150%的 制 动 力 。l 气 制 动 力 的 分 配 原 则 ： 由 A、 B和 C车 组 成 的单 元 车 则 需 300%的 气 制 动 力 ， 每 节 车 的（ 气 制 动 控 制 单 元 ） 根 据 本 车 的 载 荷 重 量 负责 本 车 100%的 制 动 力 。（ 四 ） 列 车 控 制 系 统l 功 能 ： 监 视 、 控 制 车 辆 和 车 辆 各 系 统 的运 行 ， 同 时 可 诊 断 各 系 统 的 运 行 情 况 ，并 给 出 报 警 信 息 。 具 有 协 调 所 有 总 线 之间 的 通 信 和 控 制 列 车 的 功 能l 列 车 控 制 系 统 （ VTCU） 包 括 车 辆 控 制和 通 信 系 统 。 （ 四 ） 列 车 控 制 系 统l TCC:是 一 个 集 整 列 列 车 内 部 测 控 任 务和 信 息 处 理 任 务 于 一 体 的 列 车 数 据 通 讯网 络 ， 它 包 括 两 种 总 线 类 型 绞 线 式 列 车总 线 （ WTB） 和 多 功 能 车 辆 总 线（ MVB） 。l MVB传 输 长 度 为 200m， WTB传 输 长 度为 860m。 列 车 控 制 系 统 硬 件 及 其 主 要 功 能（ 四 ） 列 车 控 制 系 统l 列 车 控 制 系 统 在 列 车 制 动 系 统 中 的 主 要 功 能 ：（ 1） 空 气 压 缩 机 单 元 控 制 。 压 缩 机 的 工 作 范 围 7.5-9.0bar,压 力 传 感 器 传 递 所 需 的 压 力 信 息 并 供 应 给 列车 控 制 系 统 ， 列 车 控 制 系 统 控 制 列 车 两 个 压 缩 机 的 启动 和 停 止 。 （ 2） 电 子 制 动 控 制 单 元 控 制 。 列 车 制 动 设 备 有两 个 不 同 的 制 动 系 统 组 成 ED制 动 系 统 和 EP制 动 系 统 ，通 过 闸 瓦 单 元 制 动 车 轮 ， 列 车 电 子 牵 引 设 备 允 许 使 用独 立 安 装 在 每 个 动 车 上 的 电 动 制 动 ， 通 过 列 车 控 制 系统 控 制 每 个 电 子 制 动 控 制 单 元 。（ 五 ） 乘 客 信 息 系 统l PIDS是 实 现 以 人 为 本 、 进 一 步 提 高 地 铁为 乘 客 服 务 质 量 、 加 快 各 种 信 息 （ 如 ：乘 客 行 车 、 地 铁 公 益 广 告 、 安 防 反 恐 、运 营 紧 急 救 灾 、 天 气 预 报 、 新 闻 、 交 通信 息 等 ） 传 递 及 实 现 列 车 视 频 监 控 的 的重 要 设 施 ， 是 提 高 地 铁 运 营 管 理 及 经 营开 发 水 平 ， 扩 大 对 乘 客 服 务 范 围 的 有 效工 具 。1、 乘 客 信 息 系 统 的 功 能l 系 统 功 能 在 正 常 运 营 情 况 下 ， 可 以 提 供 乘 车 须 知 、 列 车时 刻 表 、 到 站 广 播 以 及 广 告 动 态 的 多 媒 体 信 息 ， 使乘 客 及 时 了 解 列 车 到 站 信 息 ， 方 便 乘 客 换 乘 其 他 线路 ， 减 少 乘 客 下 错 站 的 可 能 性 。 一 旦 出 现 火 灾 水 淹 等 非 正 常 的 情 况 ， PIDS则 提供 动 态 的 紧 急 疏 散 提 示 ， 进 行 紧 急 广 播 ， 一 指 挥 旅客 疏 散 ， 调 度 工 作 人 员 抢 险 救 灾 ， 减 少 意 外 造 成 的损 失 。2、 乘 客 信 息 系 统 的 特 点l 模 块 化 设 计 、 对 等 式 网 络 架 构 ， 单 点 设 备 故障 不 会 影 响 其 他 设 备 和 整 个 系 统 的 运 行 l 两 端 司 机 室 的 控 制 器 和 广 播 主 机 可 互 为 冗 余备 份 ， 只 要 一 端 设 备 正 常 即 可 保 证 全 列 车 广播 正 常 l 数 字 网 络 交 换 装 置 具 有 链 路 聚 合 功 能 ， 可 支持 双 网 络 线 冗 余 备 份 ， 带 宽 可 提 高 到 200M bps l 软 硬 件 模 块 化 设 计 ， 产 品 生 命 周 期 成 本 低 ，可 靠 性 高 ， 易 于 使 用 和 维 护 。3、 乘 客 信 息 系 统 的 组 成l 系 统 组 成 PIDS由 列 车 广 播 系 统 、 媒 体 系 统 和 动 态 地 图 3部分 构 成 ， 由 它 提 供 车 上 的 一 切 广 播 、 司 机 对 讲 、 乘 客紧 急 报 警 和 行 车 控 制 中 心 （ OCC） 直 接 向 客 室 及 司 机室 通 话 的 功 能 。（ 1） 列 车 广 播 系 统l 系 统 构 成 ： 包 括 4辆 车 中 的 所 有 广 播 设 备 ，包 括 广 播 控 制 盒 、 设 备 机 箱 、 紧 急 报 警盒 、 扬 声 器 等 。l 系 统 功 能 ： 可 向 司 机 提 供 5种 可 控 的 通 信方 式 ， 为 乘 客 乘 车 时 提 供 必 要 的 语 音 信息 。（ 2） 媒 体 系 统l 系 统 结 构 ： 有 媒 体 机 箱 和 大 屏 幕 LCD液 晶 显示 器 组 成 。l 系 统 功 能 ： 是 用 来 播 放 广 告 及 视 频 信 息 的 系统 ， 播 放 内 容 是 预 先 存 储 在 存 储 卡 中 的 ， 透过 媒 体 控 制 器 译 码 ， 分 配 到 LCD显 示 器 做 连续 不 断 的 循 环 播 放 ； 而 广 告 的 音 频 信 号 是 通过 车 箱 内 的 功 率 放 大 器 传 送 到 客 室 的 扬 声 器中 。（ 3） 动 态 地 图l 系 统 组 成 ： 动 态 地 图 显 示 器l 系 统 功 能 ： 用 于 显 示 列 车 行 驶 线 路 图 、 列 车行 驶 方 向 、 列 车 起 点 和 终 点 、 列 车 到 站 信 息 、客 室 车 门 打 开 侧 指 示 和 换 乘 的 相 应 路 线 。本 章 小 结 本 章 主 要 介 绍 了 车 体 的 特 点 和 各 部 分 的组 成 、 转 向 架 功 能 、 轮 对 及 轴 向 装 置 、 制 动系 统 、 列 车 控 制 系 统 、 乘 客 信 息 系 统 的 组 成及 功 能 。思 考 题l 车 体 的 特 点 及 其 组 成 ？l 转 向 架 的 功 能 ？ 其 分 类 ？l 什 么 是 轮 对 ?车 辆 对 轮 对 的 要 求 ？l 轴 箱 装 置 的 作 用 ？l 车 辆 的 制 动 类 型 ？ 制 动 方 式 ？l 什 么 是 再 生 制 动 ？ 电 阻 制 动 ？l 列 车 控 制 系 统 的 功 能 及 其 组 成 ？l 乘 客 信 息 系 统 的 组 成 ？