地铁消防概述地铁车辆概述

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地铁消防概述地铁车辆概述导读：就爱阅读网友为您分享以下“地铁车辆概述”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持！第一章车辆总体描述第一节概述地铁车辆是地铁用来运输旅客的运输工具,它属于城市快速轨道交通的范畴。现代城市轨道车辆有如下特点:从构造上：列车采用动力分散布置形式。根据需要由各种非动力车和动力车（或半动力车）组合成相对固定的编组，两头设置操纵台。由于隧道限界的限制，车辆和其各种车载设备的设计要求相当紧凑。从运用性能上：由于地铁的服务对象是高强度城市活动的人群，并要与公交系统、小汽车形成竞争力，所以对其安全、正点、快速上有很高的要求。同时要提供给乘客适当的空间、安静的环境及空调,使乘客感到舒适、便利。为了达到这一要求，在车辆的设计、制造上，广州地铁采 用了许多世界上的先进技术。广州地铁一号线车辆的主要特点有：从结构上，车体朝轻量化方向发展，采用了大断面中空挤压铝型材全焊接或模块化车体结构设计，采用整体承载结构；悬挂系统具有良好的减振系统；采用电气（再生制动和电阻制动）和空气的混合制动；车辆连接采用密贴式车钩进行机械、电气、气路的全自动连接；车辆间釆用封闭式全贯通通道，通过量大。在运行方式上，应用列车自动驾驶系统ATO。在主牵引传动上,采用当今世界先进的调频调压交流传动。在辅助系统中，采用先进的IGBT技术。列车具有先进的微机控制技术及故障自诊断功能。如：在列车的主要子系统，牵引控制单元（DCU）、辅助逆变器控制单元（DC/AC）、电子制动控制单元（ECU）、空调控制单元（A/C）及二号线车辆的车门控制单元（EDCU）均采用了微机控制技术。设计上釆用了一系列安全保证措施，如：列车自动保护（ATP）；采用“警惕按钮”；自动紧急制动；制动安全电路;高压电气设备安全防护措施；车门“不动”保护；车体具有 240RJ大容量的撞击能量吸收功能等。广州地铁一号线为柔性接触网。供电电压为DC1500Vo采用直一交传动，这种传动在国内尚属首次应用。车辆总体上按以下几个子系统构成:机械部分：车体引及电制动辅助系统车门系统控制技术（SIBAS32）列车故障诊断（CFSU）通信系统电气部分：牵车钩及缓冲器列车转向架空气制动列车自动控制（ATC）车辆是地铁系统中最关键、也是最复杂空调和通风的设备，他是多专业综合性的产品，涉及机械，电气、控制、材料等多领域。总之，车辆是通过各个相对独立的子系统有机地构成在一起，共同来实现列车的安全，可靠、高品质运行。第二节车辆基本技术性能及设计参数、车辆基本设计参数1、基本参数 车辆的总体设计寿命为:30年；每辆车的平均轴重：<16t；牵引电机额定功率:190kw；列车平稳性指标：2.7；列车载客容量：缩写AWOAW1AW2AW3车辆重量：定义乘客载荷（t）ABC空载AWO000车辆重量列车重ABC量（t）333636220定义无乘2592座客载荷AW13.363.363.3637.36客（空载）座客载荷定员载荷（6人/m）超员载荷（9人/m）22每车乘客数056310432列车乘客数0336186041.3618.6052.6025.9225.9259.9263.9263.92375.52注：乘客每人重量按60炖计算。2、轨道特性参数:41.36240.16定员载荷AW218.601&6056.6056.60331.60超员载荷AW325.92?6150m（连接7号道岔135）最小垂直曲线半径：标准轨距1435?2mm最小平面曲线半径（正线）:294.193M 车辆段线路: 40%o站台与直线轨道中心的距离：1600?0mm站台高度：1100mm轨道最大超高：120m钢轨类型：60kg（正线）?10轨底坡度：1：403、供电参数：供电方式：架空接触网供电额定电压：DC1500V受电弓电压变化范围：35%o辅助线路（列车仅在空载AWO情况下运行）DC1000V71800V电气牵引及辅助设备从电源断开电压:2000M大坡度DC2000V4、车辆主要尺寸:车辆长度（车钩连接面之间）A车24.4MBc车22.8M列车长度140M车■二宽度3.0M车■▲TTJ高度 3860mm受电弓工作范围17571600mm受电弓最大升起高度1700mm接触网洞内高度3.8M车辆最高点含排气口)4040mm轨道至地板面咼度(AW0)1130-5+15mm转向架中心距15.7M转向架固定轴距2500mm车门全开宽度1400mm开、关门时间3?0.5s开、关门调整范1围1.5?4s贯通通道宽1500mm窗宽度1300mm车钩中心线距轨面距离7200+8mm5、车轮直径:新轮直径840mm半-■亠耗轮805mm耗轮770mm轮对内侧距(AW0)1353?0mm轮缘厚度32mm二、车辆动力性能: 1、牵引性能在定员情况下（AW2）,车轮半磨耗到（805mm）,在正线的平直轨道上和额定电压下的牵引性能如下：加速度:车速由0加速到35Km/h平均初始加速度1.0m/s?3车速由0加速到60Km/h平均加速度>0.6m/s2车速由0加速到80Km/h平均加速度>0.4m/s2冲击极限：0.75m/s3计算用牵引粘着系数：0.165最高运行速度：80Km/h设计/结构速度：90Km/h车钩连接速度：3Km/h反向牵引（倒退)最大速度：10Km/h在车辆段的大速度25km/h当一辆运行的列车在15km/h的速度（在空载情况下）下与另一静止的列车相撞时，车钩能有效地吸收其碰撞能量。动力撤除时间即主控制器从牵引位置移到惰行位置，直到电机电流为零的时间（包括冲击极限）。 0Okm/h4080km/h1.5s1.05s列车阻力R=27+0.0042VG=331・6t式中：R列车阻力（N/t）；G——定员载荷（AW2）时的列车重量（t）；V——列车速度（km/h）。2、制动性能：（1）概述电制动（再生/电阻）与可控制的踏面制动融合（混合），再生制动和电阻制动能连续交替使用。在不能实现再生制动时，电阻制动应能单独满足常用制动要求。停车制动采用弹簧制动，空气缓解。（2）定义接触网吸收能力在0〜100%的范围内常用制动冲击率0.75m/s32风阻力50/lt计算用制动粘着系数0.14〜0.16电制动转折点0〜12km/h（3）减速度定义a:包括响应时间tR的平均减速度；a：不包括响应时间tR的平均减速度；tR：响应时间tR=tO+tl；tO：空走时间;tl：制动建立时间（指达到所要求的制动气缸压力的90% 压力或达到所要求的电制动力的时间）。（4）常用制动包括响应时间tR的平均减速度a=1.0m/s±a=lJm/s±???2215%R5%从80km/h到零速度不包括响应时间t的平均减速度15%5%（5）载荷、网压及制动方式的关系：对正常/额定情况下，即在载荷AW0——AW2及电压高于DC1500V情况下，列车采用电制动。一般常用制动采用电制动。对载荷AW2——AW3及电压高于DC1500V情况下，在所有车上都根据载荷情况成正比地附加气制动。对AW0——AW3每种载荷和电压低于DC1500V至DC1000V的情况下，需要附加空气制动。在A、B和C车上将连续代入空气制动(根据电压降情况)。因此列车减速度将不受电网电压。即： 载荷AWO—AW2AW2—AW3AW2—AW3(6)制动优先级别和混合制动原则第一优先：再生制动再生制动是与接触网线路吸收能力有关的，包括：网压高低；负载利用能力。第二优先：电阻制动承担不能再生的那部分制动电流；再生制动电流加电阻制动电流等于由牵引控制所要求的总电流。该电流由电机电压最大值所限制；当电机电压过高时，应关掉电制动，而后制动指令将自动地由磨擦制动来满足。第三优先：磨擦制动当没有再生制动或电阻制动时，所需要的总制动力必须由磨擦制动来提供。(7)混合制动的控制原则电动力制动和磨擦制动之间融和(混合)制动应是平滑的，并满足正常运行的冲击极限。磨擦制动用来填补所要求的制动指令和已达到的电动制动力之间的差额。（8）制动力的分配假如每节的制动力由自身提供，则需300%的制动力，此制动原则适合由A、B和C车组成的半列车。在此情况下，每节车的ECU（电制动控制单元）根据每 网压大于1500V大于1500V小于1500V——1000V制动方式电制动电制动和根据载荷情况成正比附加气制动需附加气制动节车的重量（动车与拖车之间的差异）负责本车100%的制动力。由于每三节车有两个DCU（牵引控制单元），总共需提供300%的制动力。根据以上定义，每个DCU需通过牵引回路为常用制动提供150%的制动力。（9）为了清洁轮对踏面,使轮轨之间的摩擦力达到最大值，同时使机械制动的响应时间减到最小，制动闸瓦向轮对踏面施加一个接近零的制动力。（制动缸压力约为30——50kpa）o（10）在无故障状态下的制动原则在常用制动情况下，DCU始终起作用，提供所需的制动力及相应的防滑保护。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。（11）在所有假定的恶劣条件下（电压低于DC1500V、滑行影响及AW3载荷情况下）, 在DCU与ECU之间有适当的信号变换（DCU的实际制动力），以提供所必需的300%的制动力。（12）紧急制动紧急制动能达到以下的制动距离，此制动距离的测量应从紧急制动指令信号输入开始到停车结束（包括响应时间）。对AW0——AW2载荷条件。制动距离＜204m,即a＞12m/s,制动初速度为80km/h对AW3载荷条件。制动距离＜215m测量制动距离要在平直的、干燥的和设有道岔的轨道上进行（即当测量时，必须显示防滑阀没有触发）。（13）停车制动停车制动应选超员载荷（AW3）的列车，在40%❶的坡度上进行。三、列车故障对牵引系统的要求当一节动车不能工作时，在定员载荷（AW2）下，列车可往返一个全旅程。当两节动车不能工作时，在超员载荷（AW3）下，列车可在35%。的坡道上起动，并使列车前进到最近车站，乘客下车后，列车空车返回车辆段。!1!交流传动系统1.牵引采用GTO元件的直一交变频变压器（VVVF）调速，鼠笼式三相异步牵引电动机驱动。2.牵引逆变器由三相逆变器模块与电阻制动斩波器模块 组成，采用强迫风冷方式冷却。牵引系统转矩控制模式采用重量控制方式，VVVF逆变器采用微机控制技术，并有诊断和故障存储功能。1.牵引电动机采用架承式悬挂（全悬挂）、自通风空气冷却方式。齿轮箱传动比为6.3:1,电机连续额定功率为190kWo五、辅助系统使用IGBT元件的辅助逆变器提供低压辅助电源，其冷却方式采用强迫风冷。蓄电2池采用葆镉电池，容量大于lOOAho六、列车控制技术列车控制采用传统的H0V有接点电路方式，通过一系列开关组件（主要是继电器）的“接通”和“断开”来传递控制与检测信号，司机室设有各种控制按钮，这些控制按钮通过列车线实现对列车的控制。列车和车辆总线系统由列车总线（WTB）和多功能总线（MVB）两部分组成，实现总线控制后，列车所有的控制监测信号。如DCU、ECU>DC/AC、A/C、及车门控制EDCU等均可通过总线进行传输，并由列车控制系统通过软件实现启动联锁保护功能。七、故障自诊断系统列车釆用微机故障自诊断系统记录和存储所发生的故障， 并可用便携式数据采集器（PTO）采集各种有关数据。八、车体车体采用大断面挤压铝型材全焊接结构，整体承载。九、转向架转向架釆用无摇枕结构，二系悬挂形式，低合金钢板焊接构架。十、空气制动系统每列车上装备有二台交流驱动的空气压缩机以及与其匹配的空气供给系统。空气制动采用微机控制（ECU）的模拟式空气制动机。具有根据载荷调整制动的装置，载荷信号为转向架的空气弹簧压力。十一、空调与通风车辆装有二台一体式样空调单元,总风量:8500m/h（二号线10000m/h）,车内温度保持在27C,相对温度保持在65%（在定员载荷AW2时），在正常情况下，新鲜空气量不少于3200m/h,人均不应少于10m/ho外部条件:洞内温度35C,相对湿度65%；洞外温度32.5C,相对湿度65%,加上阳光照射。设有应急通风装置，应急通风由蓄电池供电，通风量为4000m/h,全部为新鲜空气,并可维持45分钟。十二、列车自动控制（ATC）列车采用微机自动驾驶（ATO）、自动监控（ATS）和自动保护（ATP）系统。3 0033033第三节一.列车编组及联挂方式列车总体布置每一列车由六节车辆组成，六节车有ABC三种车型，其中A车是带司机室和受电弓的拖车,B车和C车是带驱动电机的动车，动车结构基本相同。按A-B-C-C-B-A的方式组成。车辆之间以半自动车钩和半永久牵引杆相连。编组型式：一A*B*C=C*B*A—自动车钩=:半自动车钩*:半永久牵引杆列车两端备有自动车钩，实现机械、电气、气路的整体联结。每一个A-B-C车组构成独立的动力单元，自成体系，但司机可在一端A车上通过贯通全车的列车线控制六节车同步运行。编组方式不可互换。1.车顶设备（1）高压设备、受电弓高速断路器高速断路器车车车车三相变频变压电流三相变频变压电流四台交 流牵引电机四台交流牵引电机四台交流牵引电机四台交流牵引电机在每单元车的A车车顶前端装有高压受流设备受电弓。1500V直流电源由受电弓从接触网获得。电流通过在受电弓上的终端流向位于车底的高速断路器。B车、C车的牵引逆变器VVVF通过高速断路器得电，A、B、C车上的辅助逆变器DC/AC及A车上的DC/DC变换器直接从受电弓上得电，电流回路通过轴箱上的接地碳刷闭合。每个受电弓旁装有一个避雷器，是用来防止来自车辆外部的过电压（如雷击等）对车辆电气设备绝缘的破坏。其保护值范围应与变电所过电压保护协调。对于辅助逆变器DC/AC两单元车组是贯通的，一个受电弓可控制整列车。而对于主逆变器两单元车电路是断开的，本单元车组的受电弓只能控制本单元车组。（2）空调单元每辆车设有二个车顶一体式空调单元。在通风机作用下,新风从吸风口吸入，与从客室来的回风混合，再经过过滤,冷却后由风道均匀地送入客室，司机室是由单独的风道送风。 2、车底架设备布置(1)线路滤波器:线路滤波器是由电容和电感组成的能量储放装置，可以在斩波器导通和关断时吸收和释放能量，使电机电流平滑，并减少车辆在牵引和电制动时对接触网电压的不(2)牵引逆变器：广州地铁的牵引逆变器是设计为电压源连接逆变器，其上还装有3000A/4500V斩波器GTO。通过它的电源回路，逆变器驱动四个并联的三相交流牵引电机，它还能执行电阻制动或再生制动。在运行工况：VVVF将接触网得到的直流电源转换为三相变频变压电源，驱动牵引电机。此功能由三个双面空气冷却的相模块完成。在制动工况：VVVF将此时由电机产生的三相电源转换为直流电源，产生的电源反馈回到接触网供给其它负载或供给其它车上耗电设备(如辅助设备、空调、照明)。未被消耗的电能由制动电阻转换为热能散逸到大气中去。(3)制动电阻：在电阻制动时，制动电阻是将未被消耗掉的电能吸收过去，转换为热能散逸到大气中去。 （4）高速断路器：是对过电流（如短路、接地）的迅速高效保护装置,此断路器设计为一旦检测到过流既迅速反应，通过电弧发生时间内一定瞬间过电压将电弧抑制掉。每单元车上两台装在A车上分别与本组的B和C车连接。（5）车间电源：不从接触网及受电弓上受流供电，而是用车间的电源设备接入1500V直流电源进入车辆的车间电源上。每单元车组设在A车上。（6）牵引单元：牵引系统包括牵引电机、联轴节和齿轮箱。三相牵引电机的转矩通过曲形联轴节传递给齿轮箱，驱动轮对。动车的每根轴均由一个牵引电机驱动。电机额定功率是190KW。（7）DC/AC逆变器：每节车都有一台DC/AC逆变器，所有的6台逆变器在尺寸、额定值和容量上是同样的。由接触网高压1500V直流输入驱动逆变器。只有一条1500V列车线为辅助系统专用，用二级管与外电路隔开。每台逆变器有一组380V、、三相、50Hz输出。逆变器应直接或间接驱动以下交流负载：空气压缩机、空调压缩机、冷凝器风扇、蒸发器、设备通风机、方便插座（220V交流）、挡风玻璃除霜器。（8）DC/DC变换器：静态辅助电源变换器（完全静态结 构)，每台A车有一台DC/DC固态变换器：DC1500V/DC110V以直流110V输出，驱动所有110V直流负载。如照明、牵引控制单元等，包括对蓄电池充电，为其提供冗余量。(9)转向架:转向架是车辆的走行部，其作用是承担车体及载客的重量；传递列车牵引力；转向保证列车曲线通过；减振。转向架包括构架、轮对轴箱、减振装置，齿轮传动装置、中心牵引杆、基础制动单元组成等。(10)空气制动系统：包括空压机单元、空气控制屏、空气干燥器、4个储风缸(主风缸、制动供风缸、空气弹簧缸、门控风缸)，装在转向架上的基础制动单元。(11)列车自动控制系统ATC天线：是用于传播信息的车载信号设备。(12)通讯天线3、车辆上部布置车体是车辆的上部结构,是供旅客乘坐合司机驾驶及安装设备的主体结构。A车前端部为司机室。在每辆A车前端设计有防爬器，在发生撞车时能分散碰撞力，减少车体损失。每两辆车之间通过贯通通道连接。在车体上设置有5对内藏式气动电控滑动门，2对滑动式机械连杆传动门，司机室客室采用全封闭式高强度抽真空车窗，司机室前窗为电热式窗。A车前端设有紧急疏散下车斜 梯。车辆之间采用三种类型的密贴型车钩连接。4、照明日光灯由DC/DC变换器供电，照明应由110V直流列车线经逆变器镇流器进行供电，司机室灯由110V直流或蓄电池供电。车外指示灯:每辆车侧面各一个，在下列情况下点亮:橙色灯亮——该车有任一个侧门没有关上绿色灯亮该车所有的制动已缓解篮色灯亮一已施加停车制动红色灯亮——已施加电■压缩空缺陷制动白色灯亮——自动控制系统ATC被切除（仅A车有）第四节车辆基本构造地铁车辆种类很多，性能各异，如广州地铁的一号线车辆及上海地铁几条线的车辆其性能都各有差异。但是，它们的基本构造都是由以下几个主要部分组成：车体与车内设施、牵引装置、走行部、车钩缓冲装置、制动装置、其它辅助设备等。一.车体及附属设备1.车体车体由底架、侧墙、车顶、车门、端墙、车门、车窗等组成。A车前端部为司机室中间设有安全疏散门等。一号线车体的底架、侧墙、车顶、端墙分别组焊后再在总焊装台上被 焊接成整个车辆壳体，采用整体承载结构，充分发挥了车体各个构件的强度，并大大提高了车体的整体刚度。车体釆用铝合金大断面挤压型材制造。由于此种先进的结构材料的“强度重量”比较大，这样大大降低了车辆自重，不仅提高了车体的承载能力，对于降低能源消耗，节约运营成本和延长线路钢轨的使用寿命等也有着重要的意义。国内许多专家、学者、科研部门为达到以上目的，正在致力于车辆轻量化的研究。车底架：车体中一个重要的部件。车辆的大部分设备都是安装在车底架上，底架的主要作用是承受车体上部载荷并传递给整个车体，承受因各种原因而引起的横向力和走行部传来的各种振动和冲击，牵引梁连挂组成列车，并在车辆间传递牵引力和制动力。车底架是用大型铝合金蜂窝状挤压型材焊接而成由侧梁、端梁、牵引梁、枕梁和横梁组成。在A车前端还设有一撞击能量耗散区，在车辆受撞击时用以吸收传至地板水平方向和 能量。最大限度地保护客室乘客。侧墙：用带有纵向梁的中空截面铝合金挤压型材焊接而成，分为上墙板、下墙板、窗间墙板，在每个车窗的两边装有侧墙立柱。另外侧墙的内外、墙板间是设计为空调的回风道及废气排放道。车顶：车顶是由弯梁和圆弧形纵向顶板组成，也是用中空截面铝合金挤压型材焊接而成，在车顶的两侧是中空截面纵向边梁。在车顶根据不同的车型分别设有安装受电弓、空调机组、通风口的安装座。端墙:端墙由弯梁、车厢贯通道立柱、墙板组成，同样由铝合金挤压型材焊接而成。2.车体上安装部件(1)车门:广州地铁一号线车辆采用内藏式电控气动门。由双向作用的风缸作为驱动装置，采用钢丝绳作为传动机构。由中央控制电磁阀来控制车门的开关及锁定。在司机室操作控制按钮，控制主控制阀上的通断来实现车门的开关，并设有故障探测重开门。由行程开关给出车门的状态信号。(2)车钩：在A型车一位端装有自动车钩装置，由车钩承担车体的撞击能量吸收功能，可吸收共240KJ的撞击能量。若发生事故，其冲击力超过车钩最大允许值时，该车钩即松脱，使车辆前端的能量耗散区（司机室底架）能够消耗冲击力的能量。 在A车和B车的2位端以及B车和C车的1位端，装有半永久牵引杆。C车的2位端装有半自动车钩。（3）贯通通道：采用宽体封闭式结构，是车与车之间的连接通道，也是车辆曲线通过时的关节部位。它使两辆车之间的通道实现柔性连接,并使乘客可以在车厢之间流动，从而使乘客均匀分布。它由两个配对可分解的波纹形折蓬组成，两块装在车辆端的渡板以承载在车钩上的滑动支承组成。打开和连接采用于手柄连杆机构实现快速连接与拆分o（4）车窗：客室车窗为全封闭式车窗。司机室前窗是电热式窗，采用高强度抽真空安全玻璃。（5）疏散下车斜梯：设在前端墙的中央，底部较接于车体,将顶部插闩拉开后，斜梯可向前倒向轨道。如本列车因故不能行进到下一车站时，作疏散乘客用。（6）客室座椅、立柱扶手及内部装饰，应用人机工程学原理设计，使乘坐舒适、美观。（7）车顶两侧纵向排列的照明灯具带，满足车内设定照度要求（8）车辆两端设有空调机，由用微型计算机等组成的空调控制单元进行自动控制。通过设在车厢两侧方纵向散流板使客室内保持足够的新鲜空气和适宜的温度和湿度。 （9）隔音隔热：为减少车内噪音及隔热在车体壳内壁涂复T3mm厚的隔声阻尼浆,在车体外墙板与内装饰板之间充填了矿棉，起到隔声、隔热的作用。二.牵引传动装置牵引传动装置在电动客车中占有十分重要的地位，是驱动列车运行的核心装置。驱动装置由牵引电动机、联轴节、齿轮箱组成，其作用是将牵引电机输出的功率传给轮对。车辆的驱动机构是一种减速装置，其传动比是6.3:1,用来使高转速、小扭矩的牵引电动机驱动阻力矩较大的动轴对驱动机构的要求：能使牵引电动机功率得到发挥；电动机电枢轴应与联轴节保证同心度，以降低线路不平对齿轮的动作用力。用方框图来简述传动线路：接触网DC1500VVVVF三相变频变压电源驱动2个转向架上4个三相牵引电机通过曲形联轴节齿轮箱装在车轴上驱动车轮 牵引逆变器WVF将接触网获取的DC1500V直流电源转换为三相变频变压电源，驱动装在动车转向架上的4个三相牵引电动机，电动机的输出功率(转矩)通过曲形联轴节传给齿轮箱，齿轮箱固定在轮对上，从而驱动列车运行。B车和C车的每一根轴由一个牵引电机驱动。把电能?机械能?传给走行部。牵引传动的几个主要参数：(1)运行速度V:车辆最基本的功能是牵引额定的列车载荷，地铁最大载荷是AW3375.52T,从静止起动，加速到一定的速度运行，根据实际需要调节运行速度，然后制动，减速直至停车。可见，运行速度是列车最基本的参数之一。列车在一定载荷下运行时，在同一功率下，其速度随线路纵断面的变化而变化。列车最大运用速度Vmax:是设计车辆时给定的最大速度,设计时根据这个速度来确定传动装置、走行部等的结构和参数，校验曲线通过以及选用制动方式等。(2)牵引电动机电流I:(3)牵引力F：列车牵引力是指由牵引电动机引起的，沿着轮周切线作用于钢轨，再由于钢轨的反作用，沿列车运行方向反作用于列车轮周上的切向外力。该作用力几由轮对通过轴箱、构架、车体传到车钩，从而驱动机车前进。这些主要参数可以来确定列车的牵引特性，一般我们是用 牵引特性曲线来表述牵引特性。V=f(I)牵引电动机电流对列车速度的曲列车牵引力：F=f(I)轮周总牵引力对电机电流的曲列车牵引特性：F=f(V)轮周总牵引力对列车速度的曲速度特性:线;线;线。三.车辆走行部走行部使车辆中一个关键的系统，该系统涉及到车辆的运行品质及乘客运输安全,是列车牵引力，车辆载荷和轨道外力的直接承受者。走行部的作用在于：(1)承受车辆自重和载重并在钢轨上行驶的部分;(2)支承车体及其载重传给钢轨;(3)将传动装置传递来的功率实现为列车的牵引力和速度;(4)保证列车沿着轨道运行平稳和安全。走行部由两台二轴转向架组成，可以互换使用。两台转向架的中心距是15・7米，转向架自身的固定轴距是2.5米。其悬挂装置采用橡胶弹簧及空气弹簧二级悬挂，因此减震性能好，旅客乘坐平稳舒适。现代车辆的走行部基本上都是采用转向架的形式。走行部主要由以下部件组成：转向架(包括构架、轴箱轮对、减振装置、中心座、牵引拉杆、抗侧滚扭力杆)，基础制动单元，齿轮传动装置，辅助装置等。转向架各主要部件作用原理为：1.构架构架是转向架的重要部件，由压制成型的刚板焊接成H型全封闭箱形结构，具有质量轻，强度高，寿命长的特点。构架的主要作用是: 传递荷载；安装及支承轴箱轮对、悬挂弹簧、单元制动机、牵引电机、中心座等部件。运行时，中心销可使车体和转向架产生相对转动，使车辆圆滑顺利地通过曲线。装在中心座中的中心销将车体和转向架连接在一起，（中心销只传递纵向力），牵引拉杆共两根，呈对角线分布，一端连着中心座,一端安装在构架上起纵向力的传递作用。2.轴箱和轮对（1）轴箱：轴箱装在车辆两端轴颈上。轴箱的用途是：连接轮对与构架，将车辆载荷传递给轮对；同时将来自轮对的牵引力.制动力、横向力传递到构架上去；保持轴颈和轴承的正常位置。轴箱采用滚动轴承，降低了轴箱摩擦系数，减少了车辆起动和运行阻力,很适合地铁车辆高速运行，停车频繁，行车密度大的要求。轴箱外侧装有轴箱盖，一方面防尘、雨侵害，另外还用于安装速度传感器和接地装置。（2）轮对：轮对是车辆走行部中最重要的部件之一。车辆的全部静载荷均通过轮对传给钢轨；牵引电动机的转矩经过轮对作用于钢轨，产生牵引 力。当列车沿着轨道运行时，轮对还刚性地承受来自钢轨接头，道岔及线路不平顺的全部垂直方向和水平方向的冲击作用力。其性能的好坏直接影响车辆的运行品质。所以对轮对的设计制造及维护保养应给予特别的重视。轮对由两轮一轴组成车轮热压装在车轴上，采用辗钢制成整体式车轮。标准直径为?840mm,最小磨耗直径?770mmo采用锥形踏面与车轴：车轴同两个车轮压合后组成轮对，车轴所承受的外力比较复杂。不仅承受车辆自重使它弯曲的压力，而且还承受很大的扭矩，扭矩主要由牵引电机经齿轮传递而来；当车辆通过曲线时，外轮的导向力将附加给车轴一个相当大的弯矩；当一车轮相对另一车轮滑转时也将产生附加扭矩。同时,车轴还承受来自线路的冲击及其自身的振动所产生的附加载荷。?车轮及其踏面：车轮由辗钢轧制而成。车轮与钢轨顶面接触的外圆周面称为踏面。踏面右侧的凸缘称为轮缘。踏面呈锥形。如图所示：锥度为1：46,轮径?840mm是指滚动径，踏面呈锥形主要是为了：便于车辆通过曲线；直线上自动对中。车轮做成锥形，它的运动轨迹是轨道车辆特有的一种运动，称为蛇行运动。线路曲线区段外轨比内轨长,车辆通过曲线时，因离心力的作用，车轮偏向外轨，形成车轮以 较大直径走外轨，而以较小直径走内轨，使运动正好同步，从而避免了轮对在轨面上的滑动。在直线运行时，锥形使轮对有滑向线路中心的倾向，从而抑制车辆左右摆动和减少轮缘的磨耗。轮缘的作用是导向引导车轮安全通过曲线及防止车轮脱轨。车辆运用过程中，车轮是高磨耗件，必须按有关规程进行旋修或更换淅轮，以保证运行品质和运行安全。对于车轮而言踏面曲线的设计是非常重要的，合理的踏面曲线，可保证轮对在钢轨上平稳运行，顺利通过曲线，减轻车轮磨耗处长旋修周期，轮轨匹配关系是复杂的车辆动力学的范畴。轮对的主要作用概括为：?传递车辆载荷至轨面;?通过轮对与钢轨的粘着产生牵引力或制动力下轨面在一定摩擦力下作滚动运动，使顽固前进;?在单元制动机的闸瓦压力作用下，产生摩擦力，使车辆制动；？引导车辆顺利通过曲线，在轨道上安全运行。2.减振装置（1）减振装置的组成：减振装置由一系悬挂（人字弹簧）、二系弹簧（空气弹簧）、液压减振器（垂向、横向）、抗侧滚扭力杆、横向缓冲器。(2)减振的目的：列车运行时，由于通过钢轨接头，道岔，钢轨不平顺以及由于轮对 本身的问题（如踏面擦伤）都受到很大的冲击与振动。如果这些冲击和振动全部刚性地传给转向架及车体，将使车辆各另部件很快松动、损坏；另外，这些冲击对线路也有很大的破坏作用。因此，在转向架构架与轮对之间设置了二系悬挂，以及其它各种减振装置。（3）减振装置的作用：是把车辆的重量弹性地通过轮对传递到钢轨上去；并把这些重量均匀地分配给各个轮对；缓和由于线路不平顺或车轮形状不正确产生的冲击；减少车辆对线路的作用。因此，一般我们在设计机车车辆时，总是把重量尽可能多地放在弹簧悬挂装置以上，也就是使尽可能多的机车车辆另部件不直接承受刚性冲击。但地铁车辆是电动客车，本身兼有牵引和载客两项功能，不可能把过多的另部件装在客室中，只能装在车下。所以一般对地铁车辆的减振功能要求很高。（4）各减振部件:?人字弹簧：布置在构架与轮对之间，是由钢板嵌入橡胶制成的弹性部件。橡胶起减振缓冲作用，钢板将变形热量散到大气。人字弹簧还具有必要的刚度，起构架和轴箱的定位作用和载荷传递作用，人字弹簧是一个关键的传力件。?二系悬挂：是由空气弹簧和层叠式橡胶弹簧组成。其作用是承受传递车体 荷载，缓和并减轻车辆在运行中垂向的振动和冲击，层弹簧也叫故障弹簧。是在空气弹簧失效时临时代替空气弹簧维持运行。另外车体载荷的变化可通过空气弹簧将其传递至空气制动系统中的制动控制单元BCU中的负载限压阀（称重阀）和压力传感器进行载荷校正。压力传感器产生与载荷成正比的电信号，该信号被送至ECU,ECU根据载荷变化的电压信号判断制动力的增减。?高度控制阀：安装在转向架和车体之间，其作用是对空气弹簧内的压缩空气进行调节。根据载荷的变化情况自动进行充气、放气和保压，使车辆地板面不受车内乘客多少和分布不均的影响,终保持水平，并和轨面保持一定距离。空气弹簧的优越性只有采用高度控制阀后才能体现出来。它是空气弹簧装置中重要部件之一。高度调整阀共有三个位置二条通路:正常载荷位置——保压：充气通路和放气通路均关闭。增载位置充气：充气通路开启，风缸压缩空气充入空气弹簧,直至车厢地板重上升到标定高度O减载位置放气：放气通路开启，空气弹簧向大气放气，直到升上来的地板重又降至标定高度。?液压减振器:利用减振器内液压油在通过节流孔时的阻塞作用来衰减振动。?横向橡胶止挡：限制车体和转向架之间的横向位移缓冲和吸收车辆的横向 振动由于以上这些减振装置的共同作用，保证了车辆运行的平稳和乘坐的舒适。2.抗侧滚扭力杆：在构架横梁中横穿有一根抗侧滚扭力杆，两端装有力臂杆和连杆，最后连接在车体上。当车体发生侧向振动倾斜时，在两力臂杆端部作用一力偶，使抗侧滚扭力杆产生扭转变形，利用扭力杆的弹性减少和缓和车体的侧滚振动。3.簧上重量、簧下重量：弹簧悬挂装置以上的重量叫簧上重量。弹簧悬挂装置以便上的重量叫簧下重量（或称死重量）。簧下重量对钢轨的动作用■q==1力随线路状况和车速度而异，而簧上部分对钢轨的动作用力除线路影响外，还与弹簧刚度有关。弹簧越软，动作用力越小。但由于结构和其它要求，对弹簧的柔度也有一定的限制。4.力的传递:垂向力：车体?空气弹簧?构架?人字弹簧?轴箱?轮对?钢轨。 纵向力：牵引电机齿轮箱?轮对?轴箱?构架?牵引拉杆?中心销?车体底架牵引梁?车钩。横向力：钢轨?轮对?轴箱?构架?横向橡胶止挡?车体。垂向冲击力：钢轨?轮对?轴箱?人字弹簧?构架？空气弹簧?车体。车钩缓冲装置由车钩及缓冲器等部件组成，装在底架牵引梁上，是车辆一个安全部件。其作用是:(1)将车辆互相联挂，联结成为一组列车;(2)传递纵向牵引力和冲击力;(3)缓和车辆之间的动力作用;(4)实现电路和气路的连接。广州地铁车辆车钩缓冲装置共分三种类型：自动车钩、半自动车钩、半永久牵引杆。三种车钩均设有可复原能量吸收功能，采用橡胶缓冲器。在自动车钩和半永久牵引杆上还设有超载保护装置，不可复原的可压溃变形管。其结构均采用先进的密贴式车钩，它是依靠相邻车辆钩头上的凸锥和凹锥口互相插接，起紧密连接作用。其优点是:节省人力，保证安全方便。缺点是：构造较复杂，强度较低。所以适用于地铁、轻轨等轻型轨道车辆上。(1)自动车钩：可以实现两列车机械、气路、电路的自动连接，可在司机室遥控操作，自动气动解钩，连挂的车辆能通过最小平面曲线和垂向曲线，两车钩接合时在下列偏移的情况下：垂直方向?90mm,水平方向?170mm时仍可以实现自动连挂，设有可复原的能量吸收功能，即车钩缓冲器，采用环形橡胶缓冲器，在列车牵引和推进时起到有效的缓冲作用。列车的电气线路和空气管路的连接是在车钩进行机械连挂的同时自动 完成的。该车钩还设有不可复原的能量吸收部件，可压溃变形管在经受严重冲击后会发生变形，吸收能量保护车体，还设有超载保护装置。?车钩部分：由机械连接、电气连接、气路连接三部分组成。上部为机械连挂部分，由壳体、钩舌、中心轴、钩锁及钩锁连接杆、钩锁弹簧、解钩风缸组成。车钩有待挂、连挂、解钩三种状态，其原理如下:〈1〉待挂：为车钩连接前状态，张紧弹簧处自由状。〈2〉连接：与相邻车辆的车钩对撞自动完成。动作如下:在对方钩锁的撞击下,钩沿中心轴向反时针方向旋转，弹簧压缩，钩锁滑入钩舌定位槽中锁定。连挂后，弹簧恢复到原状况，完成两车钩的连接互锁。车钩力的传递：在连挂运行时，车钩受拉力作用,由于钩锁连接杆牵引负荷均匀，使钩舌始终处于锁紧位置，保证了连挂牢固可靠。当推进运行时，车钩受推力作用，由车钩壳体的密贴平面传递力。〈3〉解钩：司机操纵按钮控制电磁阀，使解钩风缸作用,风缸活塞杆推动钩舌作顺时针转动，张紧弹簧拉伸，使车钩的钩锁脱开相邻车钩的钩舌，车钩处于解钩状态，拉动一组车车钩分离。当两节车完全分离后，弹簧力使车钩恢复到待挂状态。车钩下部为电气连接部分，由电器箱等附属件组成，可前后伸缩，电气触点分别为固定触点和弹性触点，保证电气连接时密接可靠，电气箱外装有保护罩，当连接时，电气箱可由操纵结构推出，此时保护罩自动开启；当解钩后，电气箱退回至原位,保护罩自动关闭。?缓冲装置：车钩缓冲器安装于车钩支撑座的上方，采用的是两个半园形对接的橡胶环形缓冲件。它属于可复原的能量吸收部件，吸收第一级能量。环形橡胶缓冲器不仅可缓和冲击作用力，而且可以吸收冲击能量削弱冲击力，提高车辆运行平稳性。 ?车辆对中装置：对中装置安装于车钩支撑座的下方。采用机械对中，用碟形弹簧片，其作用是保证车钩在连接时保持位于中心位置，即车钩和车辆中心线一致。?可压溃变形管：不可复原的能量吸收装置。?车钩超载保护装置:钩尾冲击座前端与车钩支撑座连接,后端与车体底架牵引梁连接，在钩尾座与车体连接中装有过载保护鼓形套筒。其作用是：当冲击力超过一定范围时起到车钩和车体的过载保护作用，使之免受损失。当超载保护鼓形套筒撞碎后，将车钩推向后面。气路连接部分有主风管、解钩风管接头。主风管配有主风管自动阀，在解钩时切断气路，在连接时气路自动连接，解钩风管始终处于连通状态。由司机操纵司机室内电控阀控制管路的通、断，最终达到自动解钩和连挂的目的。(1)半自动车钩：其构造及基本原理与自动车钩基本相同。不同处：只可实现机械及气路的自动连挂，电气连挂需用扳手手动连接。没有可压溃变形管。车钩下的电气箱及连挂机构不同。(2)半永久牵引杆：是为连挂几辆车辆，组成运用中固定不变的单元车组而设计的，不具备机械解钩功能，除非是因发生非常情况或为了车间检修外，该单元车组是不需要分离的。解钩作业需在车辆段内进行，采用易于分解的套筒联轴节相连。因此可保证刚性的不松驰的安全连接。设有气路、电路自动连挂，也设有缓冲器, 可压溃变形管设在职B车和C车的1位端。(4)车体的机械能量吸收：车体的机械能吸收设计为由车钩系统起能量吸收作用,按设计的基本作用力要求1000KN,超载冲击作用力1100KN,冲击速度8Km/h和15Km/h,设置有四级能量吸收装置。?冲击作用力为1000KN以下，冲击速度为15Km/h以下:一列AWO工况的列车与另一列制动的AWO的列车相撞,一级能量吸收是由可复原的能量吸收装置，车钩橡胶缓冲器完成，可吸收冲击能22KJo而后在车钩系统内还设有不可复原的能量吸收装置，可压溃变形管可吸收185KJ的变形能。通过以上二级能量吸收装置，可以防止车体在上述冲击力及冲击速度作用下发生永久变形，安全地保护车体和乘客。?冲击力大于1000KN,列车速度超过15Km/h的冲击：在自动车钩系统上设有过载保护装置，即一个过载保护鼓形套筒，当冲击力超过一定范围，即在前南的两级能量吸收容量全部耗尽后才起作用。它起车体的过载保护作用，使之不受损失，它可吸收33KJ的撞击能。第四级能量吸收是通过适当设计司机室部位的底架及边梁的刚度使之成为能量耗散区，最大限度地保护客室和乘客安全。一旦发生撞车事故，当冲击速度大于是8Km/h,可压溃变形管必须更换；立即检查车体、转向架、通道、设备箱及支承；必须对车辆尤其是电气连接进行全面检查。 五.制动系统车辆制动系统的作用是用以产生制动力，使列车减速或及时停车。其作用的好坏对保证列车安全和正点运行具有极其重要的作用。而且也是提高载重和运行速度的前提条件。广州地铁车辆的制动方式是釆用混合制动方式，电制动（包括再生制动/电阻制动）与可控制的空气制动融合，再生制动和电阻制动能连续交替使用。当网压上升到DC1800V时，再生制动能平滑地过渡到电阻制动，在不能实现再生制动时，电阻制动能单独满足常用制动要求。在高速时，采用电气制动，但是由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低，因此，车速降低到一定程度以后（12Km/h时），必须采用空气制动。另外在电制动力不足时，空气制动也作为辅助手段应用。1.电制动:电制动根据其能量利用方式的不同，可分为再生制动/电阻制动。再生制动:将电能反馈回送到接触网，供给区段内其它列车使用。具有制动列车和产生电功率的双重效用，因此对于行车密度大的地铁车辆具有明显的效果。电阻制动：将电能供给车辆上的制动电阻，而变为热能散逸到大气中。电阻制动往往是在接触网不能接受牵引电机作为发电机产生的电功率时方才使用。 在牵引工况：由接触网吸收电能，作为电动机，将电能转换成机械能，产生牵引力；在制动工况：停止接触网供电，反过来作为发动机，将列车运行的机械能转换为电能，产生制动力；2空气制动：空气制动装置采用微机模拟控制（ECU）制动系统。电子模拟控制制动简单地说就是：变量输入微机——微机控制电磁——电磁控制气路——直通充风制动。它由气源、电子控制单元、制动控制单元、基础制动单元、风缸截面塞门等和防止因制动力过大导致车轮踏面在钢轨上滑行的空转与滑行保护系统组成。常用制动下，采用电一气联合制动的方法。基础制动采用单元式踏面制动器（分带和不带停车制动用的弹簧制动器两种）。为了实现能满负荷工作，并且又能有故障保护的功能，该系统具有独立的紧急制动系统，它是通过“失电——施加”的原则来实现故障保护。空气制动系统的组成及作用原理:(1)供气系统：供气系统主要由空气压缩机、空气干燥过滤器、主风缸、车间供气设备、脚踏泵组成。由空压机产生的压缩空气通过空气干燥过滤器进入主风管和主风缸。所设计的供气系统能为每一单元车组提供足够的压缩空气，相邻车辆的主风管通过截 断塞门软管相连。主风管用来使车辆之间的压缩空气流通，即使在一台空压机不工作折情况下，它也能使总风缸从邻近车辆充气。所有的辅助气动设备和司机室内的压力表都安装在主风管的各支管上，(各风缸和减压阀将主风缸与其它消耗空气的元件隔开)。主风管的压缩空气除用于空气制动外,还将压缩空气送至下列子系统：客室门的控纵风缸及空调装==!置、空气弹簧风缸、车钩装置、司机室刮雨器及风喇叭(气笛)、受电弓装置、车轮滑行保护装置。(2)电子控制单元(ECU)：是一个微机制动控制单元,它输入制动命令，电制动施加与否信号、车体负载信号、空气制动实际值的反馈信号。然后输出电一气模拟转换和防滑控制的电信号，控制各种电磁空气阀，根据制动的要求和空气制动施加的实际情况不断地调整制动缸的压力。(3)制动控制单元(BCU)：BCU由组合集成安装在模板上的模拟控制阀、紧急制动控制阀、中继阀及压力传感器、负载限压阀（称重阀）等组成。它的主要作用是根据电子控制单元输出的指令进行电一气转换，即ECU把电信号输入BCU,通过BCU把电信号变成气压信号，送入空气制动单元，输出控制压力来控制主风管到制动风缸的压缩空气，完成对制动风缸压力进行控制的任务。除此之外，制动控制系统中还有制动风缸B04、截断塞门B02、B09等，关断塞门B02可切除该车的制动作用。手动电磁控制阀B19用于控制停车制动。 （4）基础制动单元：基础制动分为两种：一种是常用制动机，另一种是带有停车制动器的制动机。常用制动器：当风缸充风时，通过勾贝杠杆机构将闸瓦推向轮对踏面产生磨擦制动，即充风制动，排风缓解。停车制动器：实际是一个弹簧制动器。当停车制动缓解，风缸排风后，弹簧弹力勾贝杠杆机构将闸瓦推向轮对踏面达到制动的目的。当向缓解风缸充气时，压缩空气推动勾贝克服弹簧张力，使机构复位，停车制动得到缓解。另停车制动也可不通过风缸，而是通过拉动其上的缓解拉环释放弹簧的弹力，达到缓解的目的。所以停车制动正好与常用制动相反。即排气制动，充气缓解。空气制动可以完成常用制动、停车制动、紧急制动、制动缓解、防滑作用。（5）气制动与其它项目的接口：牵引系统、列车控制系统、悬挂系统、受电弓、车门、刮雨器、气笛。（6）紧急制动：采用紧急制动时，紧急电磁阀失电，主风缸的压力空气直接通过紧急电磁阀，负载限压阀（称重阀）到中继阀（Kr6）进入基础制动单元，实现紧急制动。采用紧急制动后：不能自动撤除。一旦触发，则将保持到列车完全停下来；常用制动的冲击率极限0.75m/s不再适用；所有车辆的牵引电源立即中断并封锁住，直到列车完全停下来（零速封锁）；在整个停车过程中，所有制动控制列车线的电源切断。紧急制动的应用：在下列任一情况出现时，将导致紧急制动。主控制器手柄警惕按钮触发；按下了司机室内控制台上 紧急停车按钮；脱钩；紧急电气列车线环路中断式失电；制动系统DCUOV电源失电；ATC系统了出紧急制动指令。（7）快速制动：当主控制手柄移到“快速制动位”时，将实施以紧急制动减速度减速的电控气制动；将主控制手柄移回“（T位时，快速制动将得到缓解；在作用时间内，冲击极限装置保持工作。（8）制动缓解：电子控制单元ECU发出缓解指令，AW4模拟转换阀输出的控制压力CV=O,此时中继阀中工作风缸到制动风缸的通路被关闭，输出的制动压力为零。民时中继阀Kr6通向大气的通路打开，使制动缸向大气排风，利用复位弹簧使制动得到缓解。即排气缓解。（9）防滑作用：每根轴上都装有防滑速度传感器，将速度信号传至电子控制单元的防滑部分进行比较，当某轴发生制动力过大，轮轨间发生滑动时，ECU控制防滑阀G01关闭压缩空气通路，开启制动缸通向大气的通路，进行排风缓解，然后再重新恢复正常制动。这样使车辆在粘着不利的情况下尽快恢复制动作用，使停车距离减少到最小值，并防止轮对踏面擦伤。六・其它辅助设备1・通风与空调每辆车设有二个车顶一体式空调单元。在通风机作用下, 新风从吸风口吸入，与从客室来的回风混合，再经过过滤,冷却后由风道均匀地送入客室，司机室是由单独的风道送风。新风是从带有挡水百页窗的滤网吸入。回风：客室内空气的一部分作为回风与新风混合后通过蒸发器入口，进风口处设有调节挡板调节新风、回风的混合量。排气：废气从客室长椅下方回风口进入车体侧墙的内外墙板的夹层中导向车顶，由车顶的自然式排风器排出车外。车辆还设有应急通风系统。在交流供电DC/AC失效的情况下，紧急通风系统立即自动地投入工作，向客室和司机室内输送新风，可持续45 分钟。交流供电一旦失效,空调的制冷剂回路将中断工作,因为只有大功率才能维持它的正常工作。但是为了维持客室的通风，A车底下的蓄电池电流DC110V将激活空调单元内的一个静止逆变器DC/AC,供电给风扇，给客室紧急通风,其紧急通风量是原正常通风量的一半。空调的控制是采用的微处理器控制，（微机控制）。2.列车自动控制系统（ATC）ATC系统采用微机自动驾驶（ATO）、自动监控（ATS）和自动保护（ATP）。ATC?（ATO+ATP+ATS）?ATO将执行除洎动”外的列车自动运行（自动调速、自动停车、定点停车）。?ATP将执行列车安全速度和列车安全间隔的功能，当潜在的不安全条件产生时，ATP将施加紧急制动。ATP车辆接口设备将包括：速度计、天线、司机室显示器、控制器、电源适配器和ATO/ATO车载控制设备。？ATS将执行自动转换道岔、排列进路。3.列车故障自诊断系统列车采用微机故障自诊断系统，用便携式数据采集器采集各种有关数据。另外还有列车的照明及通信广播系统。在轴箱上还装有速度传感器、接地装置。在A车前端装有ATC传感器安装架。在第2列、第5列车的A车上装有轮缘润滑装置。 车辆电气车辆电气包括车辆上各种电气设备及其连接导线。按其作用和功能可分为三个系统：主电路、辅助电路、控制电路和电子电路。一、主电路主电路由牵引电动机及与其相关的电气设备和连接导线组成，它是电传动车辆上高压、大电流、大功率动力回路。主电路的作用是：在牵引工况，牵引逆变器VVVF将接触网得到的直流电流转换为三相变频变压电压源驱动牵引电机。在电气制动工况，VVVF将电机产生的电流转换为直流电流,反馈回到接触网供给其它负载，未被消耗的电能电制动电阻转换为热能散逸到大气中去。在主电路中的电气设备主要包括受电弓、高速断路器、线路滤波器、牵引逆度器（VVVF）、牵引电机、斩波器（GTO）、制动电阻、接地装置等。受电弓为单臂式，安装在A车上，升起时受电弓的滑板车与接触网接触，列车运行时滑板沿着接触网导线滑动，将1500V直流电从接触网引入车辆，供给车辆的牵引电机和其他电气设备。高速断路器（俗称高速开关）是用来接通和分断车辆主电路的装置，主要在车辆电路发生故障时起线路保护作用。当主电路发生短路、接地以及过载时能自动切断车辆电源。线路滤波器是由电容和电感组成的能量储放装置，可以在斩波器导通和关断时吸收和释放能量，使电机电流平滑，并减少车辆在牵引和电制动时对触网电压的不利影响。牵引电机釆用三相交流感应电机，由于釆用这一电传动方式。牵引性能良好,运行可靠，使车辆具有良好的制动性能。 1.牵引电路每辆动车上装有四台牵引电机。在主电路并联连接。牵引电机的转向转换是通过司机操纵主控制器，控制方向接触器实现的。主电路的电流路径是：从牵引变电所来的直流电经接触网-受电弓-高速断路器-线路滤波器-牵引逆变器（VVVF）—方向接触器（受主控制器控制）—牵引电动机—斩波器（GTO）—接地装置T轮对-钢轨（回流线）T牵引变电所。2.电气制动电路在各种形式的制动中，电气制动是一种较新的制动方式,它是建立在交流电动机工作可逆性基础上的。在牵引工况 时，由接触网吸收电能，作为电动机，将电能转换成机械能,产生牵引力，使列车加速或在上坡线路上以一定速度运行；在制动工况时，停止接触网供电，又可作为发动机，将列车运行的机械能转换为电能，产生制动力，使列车减速或在下坡线路上以一定的速度运行oE=l电气制动根据其能量利用方式的不同，可分为再生制动和电阻制动。再生制动是将电能反馈回送到接触网，供给区段内其它列车使用，由此可见，再生制动具有制动列车和产生电功率的双重效用，因此对于行车密度大的地铁车辆使用再生制动具有明显的效果。把电能供给车辆上的制动电阻,进而变为热能散逸到大气中。电阻制动往往是在接触网不能接受牵引电机作为发动机产生的电功率时方才使用。电阻制动的电流途径是：牵引电机电枢（此时为发动机）-扼流线圈T制动电阻一＞牵引电机负端。再生制动的电流途径是：牵引电机电枢T扼流线圈T再生反馈二级管-线路（反馈给）接触网一其它列车或变电所一钢轨-轮对-接地装置-附加电阻一电机负端。在这里需要指出的是，电制动的上述过程由车辆控制单元控制，总是利用再生制动将尽可能多的电能返回给电网，一旦电网不能吸收，才将电能消耗在制动电阻上。因此再生制动和电阻制动的实际电路和电制动过程并不是截然分开的。二、辅助电路为了保证车辆正常运行和使客室具有一定的舒适性，车辆上需要许多辅助设备。例如：为了给电器通风、冷却，需设置通风机；为了列车制动以及驱动受电弓升降、客室门开关等气动机械需设置空气压缩机、冷却机以及通风机；此外还 有车辆照明、蓄电池充电、控制电气等等。这些辅助设备及供应辅助用电的系统就构成了辅助电路。辅助系统是采用新型静态辅助逆变器DC/AC、DC/DCo采用新型静态辅助逆变器DC/AC、DC/DCo车辆的空调压缩机、通风机、空气压缩机、照明、控制电源、蓄电池充电等都需要低压电流即将电网的直流1500伏变成交流50赫兹、380伏、220伏和直流110伏电，这就是辅助电源系统的任务。广州地铁车辆所采用的静止逆变器：逆变主元件选用当今世界最有竟争力的新型自关断半导体器件IGBT（绝缘门极双极晶体管）。它的控制很简单，从而简化了主电路和控制电路。每节车上有一台75千伏安的辅助逆变器，交叉供电,使每节车不会因自身辅助逆变器故障而造成停电事故。三、控制电路电动车辆的控制电路是低压小功率电路，分为有接点的直流电路和无接点的电子电路。前者由主控制器、继电器、控制电气的低压部分以及联锁接点组成；后者由微机及各种电子插板等组成，有列车牵引控制单元（DCU）,制动控制单元（ECU）、空调控制单元（A/C）、辅助逆变器控制单元（DC/AC）等。■N冲1■控制电路起控制主电路与辅助电路各电器的作用，通过司机操纵主控制器各手柄和操纵按钮，使车辆按司机意图或由列车自动运行控制来运行。主控制器控制主电路，它实际上是一组转换开关，通过两根不同的轴可以改变列车的运行方向、实现列车牵引制动和惰行工况的转换，还能够用于选择自动和人工操纵方式。主控制器有主控制手柄和方式方向/开关,还有一用于紧急制动的蘑菇按钮。主电路、辅助电路、控制电路一般在电气设备方面是互相隔离的，分别装置在操纵台和各种设备箱、继电器柜中，但 又通过电磁或者机械传动等方式，互相联系、互相配合动作,形成完整统一的车辆电气系统，以实现整个列车的正常运行。各种设备箱、继电器柜安装在司机室，客室和悬挂在车体下面。车辆限界与整车测量一车辆限界由于考虑因素不同，车辆限界有多种形式。地铁车辆常用车辆限界是动态包络线限界。由于车辆在运动时，车体会产生各种运动，导致车辆部分尺寸超出车辆静态轮廓。我们用包络线把运动中车辆横断面运动范围包围起来，这条包络线就是车辆的动态包络线限界。车辆动态包络线限界应该考虑一下几个方面因素:（1）车辆制造公差引起的上下、左右方向的偏移和倾斜;（2）车辆在名义载荷作用下弹簧受压缩引起车辆下沉,以及弹簧由于性能上的误差可能引起的超量偏移或倾斜;（3）由于各部分磨耗或永久变形造成的车辆下沉，特别是左右侧不均匀磨耗或变形而应起的车辆倾斜与偏转（4）由于轮轨之间以及车辆自身各部分存在的横向间隙而造成车辆与线路间可能形成的偏移;（5）车辆在走行过程中因运动中的力的作用而造成车辆相对线路的偏移。它包括曲 线区段运行时实际速度与线路超高所要求的运行速度并不一致而引起的车体倾斜，以及车辆在振动中也会产生左右、上下各个方向的位移;（6）线路在列车反复作用下可能产生的变形，如轨道不平顺等。确定车辆动态包络线限界和线路设备限界后，就可以尽可能的减少车辆限界与设备限界之间的安全间隙，大量减少地下隧道的土方工作量。车辆动态包络线限界是再车辆静态限界的基础上，需要大量的经验计算得岀，很难测量。在车辆检修中，我们通过保证车辆静态限界来保证车辆动态包络线限界。只要车辆各尺寸不超过该静态限界，就能保证车辆在运动中不会超出车辆的动态包络线限界。车辆的限界门就是根据这个道理做成的。车辆限界与设备限界轨面车辆限界设备限界二整车测量关键点车辆静态限界是通过车辆各点尺寸计算得出，通过保证车辆各点尺寸，就能保证车辆不超出车辆限界。同时为了保证车辆的运行品质，也需要对车辆部分尺寸做出限制。所以在车辆检修中，往往要测量部分车辆尺寸（所有尺寸均在AWO状态下测量）:（1）紧急弹簧座高度（Z5）：即紧急弹簧底座距离轨面高度，可通过测量紧急弹簧底座安装导柱离轨面高度（Zl）,Zl+60=Z5o用较硬的卷尺伸入构架侧梁中部底空，即可测量Z1值。Zl、Z5、Z11测量点 Z5正常值为(动车)608±3mm,(拖车)614±3mm,往往■==!由于车轮磨耗或橡胶弹簧沉降，Z5小于正常值，可以通过在紧急弹簧底部加垫调整。转向架两侧紧急弹簧座高度差(AZ5)：AZ5=|Z5L-Z5RI,为了保证车辆正常运行，AZ5应W3min,如果实际数值超限，可通过调整紧急弹簧底座垫板来调整。(2)紧急弹簧座下垫片总厚度(Z11)：用于调整紧急弹簧座高度和水平度，为了保证紧急弹簧安装安全，其总或度不能超过47mm。(3)车体侧梁底部架车部位标记点距轨面距离(Z6)：可用横跨铁轨的水平杆和卷尺测量。通过观察(Z6-Z5)的变化，结合空气弹簧充气高度，可间接地了解紧急弹簧沉降程度。如(Z6-Z5)的值减少了8mm,紧急弹簧沉降量约等于8mmo则需要在紧急弹簧座加一厚度6mm的垫片，补偿紧急弹簧沉降。(4)空气弹簧顶部车(5)(6)(7)(8)(9) (10)z3值测量点Z4、Z9、Z12测量点至轨面Z6测量点Z6车体底架侧梁架车点(11)体支撑点高度（Z12）：空气弹簧导板下缘到轨面的高度，可用横跨铁轨的水平杆和卷尺测量。该尺寸直接影响车体高度，为了保证车辆限界，正常情况下Z12=869+ll-12,为了保证车体一定的水平度，两侧Z12值的差AZ12W7mm。（12）空气弹簧顶部车体支撑点垫片厚度（Z9）：用来调整车体水平，保证车体各支撑点载荷均匀。垫片一般由整车生产商调整好，一般检修重（13）空气弹簧充气高度（Z4）：可通过测量垂向减振器防尘罩下缘到标签带的距离确定。正常范围为18+3-lmmo如数据超限，可通过调整高 度阀连杆长度来调整。（14）轴箱间隙（Z3）：轴箱顶部距离构架的距离，该值过大即可能使车辆超出限界,过小又可能使轴箱在车辆重载运行时对构架造成的冲击过大。一般该值在安装新一系簧时就调整好。正常范围是：（拖车）40+7・5imm（动车）34+7・5mm。如果轴箱间隙过小，则需要检查人字弹簧刚度，如刚度正常，可通过在轴箱的人字弹簧座Z3调整如轴箱间隙过大,可能是人字弹簧长期使用刚度变大导致，需要检查人字弹簧刚度，如刚度正常，可通过调整轴箱上方调整垫板厚度来调整轴箱间隙（Z3）。如刚度不正常，则需要更换人字弹簧。（15）中心销间隙（Z10）：其大小影响到牵引杆作用力角度，并可能影响车辆动力学性能，正常值为10+10-7mmo如果刃0值超限，在保证高度阀已调整正常的情况下，松开中心销底部大槽顶螺母，用起抬工具顶起中心销座，直到中心销座下缘到中心销螺纹底部距离为61mm。重新安装中心销各组和部件。（16）车顶高度（Z7）、（Z8）：—般检修中不测量，作为 参考值。充气情况下车顶高度（包括通气孔）Z7<3860mmo充气情况下车顶高度（不包括通气孔）zlO测量点Z8Z7z7>z8测量点广州地铁一号线车辆之先进技术简介广州地铁一号线的车辆在技术上达到世界80年代未90年代初的先进水平，其主要特点及先进之处简介如下：一.车体车体采用国内尚没有、国际上也属先进的大断面挤压铝型材制造，整体承载的铝合金焊接车体，铝质蜂窝状地板等先进技术和材料，使整车重量轻，能耗低，充分发挥了车体各个构件中的强度，并大大提高了车体整体刚度。并具有良好的防火、防霉、防潮性能。 车辆采用1・5米宽通道连结，使旅客在列车内容易流动,增加了有效载客量。每车共有10张开度1・4米的门，乘客上下车方便快速。二・转向架转向架的减振系统设计先进。采用橡胶弹簧悬挂，乘坐舒适。一系悬挂采用人字金属橡胶弹簧，二系悬挂采用空气弹簧，在运行时可根据乘客多少调节弹簧内空气压力，保持地板高度不变，因此减振性能好，旅客乘坐平稳舒适。三.主牵引传动采用先进的调频调压交流感应电机驱动系统。基本原理是将接触网来的1500伏直流电通过逆变器转换成频率和电压均可调的三相交流电，供给驱动用交流鼠笼式感应电机。只有通过调频才能调节感应电机的转速，只有通过调频调压才能使感应电机具有恒力矩或恒功率的牵引特性。众所周知,鼠笼式电机具有坚固耐用、维修少、体积小、重量轻等诸多优点，只有大功率电力电子器件和微型计算机的出现和应用才能使它成为具有良好牵引特性的车辆主电机。电压型主逆变器由3000安，4500伏的大功率GTO（门极可关断晶闸管）模块构成，采用PWM（脉宽调制）矢量控制法进行控制。控制系统用16位微机，司机指令用光电转换，脉冲信号由光纤维导线传送，减少了机械接触及电气干扰等故障。牵引电机为三相交流感应电机，c级绝缘，由于采用这一电传动方式，可使车辆具有良好的制动性能，在制动时电动 机变成发电机状态运行，将车辆动能变成电能，经逆变器整流成直流电反馈于接触网，可供其他车辆牵引用或作其它用。当无用户吸收时，可全功率转变为电阻制动，低速或紧急时还有空气制动投入，车辆制动十分可靠。采用新型静态辅助逆变器DC/AC,DC/DCo车辆的空调压缩机、通风机、空气压缩机、照明、控制电源、蓄电池充电等都需要低压电流即将电网的直流1500伏变成交流50赫兹、380伏、220伏和直流110伏电，这就是辅助电源系统的任务。过去多用电动发电机组变换，缺点是噪声大、振动大、维修量大。近年多采用静止逆变器。广州地铁车辆所采用的静止逆变器的先进之处是：逆变主元件选用当今世界最有竟争力的新型自关断半导体器件IGBT（绝缘门极双极晶体管）。它的控制很简单，从而简化了主电路和控制电路。采用IGBT元件的逆变器应用三点式12脉冲线路，减轻对元件耐压的要求，输出波形状好，是当今新颖的线路方式。每节车上有一台75千伏安的辅助逆变器，交叉供电，使每节车不会因自身辅助逆变器故障而造成停电事故。五・故障诊断采用带彩显的故障诊断系统。以32位微机为核心的故障诊断系统有多种功能，可以检测整列车主要部件的状态和故障信息，存储并显示于司机台上的彩色显示屏上。彩显是触摸式屏幕，可掀动页面，查找所需的数据，可记忆故障发生前400秒内车辆主要电气参数和环境供分析故障之用。它还可在运行时根据事先的定义给故障进行评级。司机可根据三类 故障的轻重缓急来决定下一步的行车方式。显示屏不断显示从ATC发来的各种信息和指令。六.自动驾驶功能ATO具有自动驾驶功能。车上装有ATC车载设备，与地面信号系统相配合，可实现列车自动保护（ATP）,列车自动驾驶（ATO）,列车自动监控（ATS）确保运行高效安全。七.ECU功能车辆的空气制动釆用电子摸拟控制，指令和变量输入微机,微机经逻辑运算控制电磁阀，由电磁阀控制气阀直接控制闸缸压力，达到制动无级控制的目的。采用这一系统有利于和电制动互相配合，有利于各种信号的综合（如根据载客多少改变牵引力、制动力），且控制灵活方便，反应迅速，是当今气制动控制的最佳方式。车辆设有先进的空转和防滑保 护，有效保护车轮和轨道免遭擦伤。•••I1=1八.大功率空调制冷根据广州平均气温较高、湿度较大的环境特点，配置了大功率空调制冷系统每辆车在定额荷载下可保证车内温度在摄氏27度以下，最大相对湿度65%,每小时每人新风供给量不少于10立方米。在紧急情况下，蓄电池供电维持通风45分钟，风量不少于每小时4000立方米。制冷系统采用无氯的134a制冷剂作为冷，无环境污染。九.新型螺杆压缩机采用三相交流电机驱动的螺杆式空气压缩机。车上的风动门、制动机等需要空气压缩机。一般是用电网的直流电驱动空压机，但转速随网压波动剧烈，生产量不稳定，且机组容易损坏。而广州地铁是采用三相交流50赫兹感应电机驱动,由辅助逆变器供给电压频率稳定的交流电，压缩机生产量稳定，不易损坏。此压缩机是新开发的产品，主要特点是结构紧凑、重量轻、噪声低，在4.6米外，噪声仅为64分贝。十.节能从上可知，广州地铁车辆具有很高的节能指标。其原因是:釆用了铝合金轻型结构的车体，每辆车比使用钢车体约轻2?3吨；采用了交流传动和再生制动，可回馈尽可能多的能量到电网或供辅助系统用。由于是交流调速系统，与直流斩波系统相比，它不会因高速区的限压和低速区的励磁限制而减少能量的再生范围，从理论上说，它可以在最高运行速度到速度为零的全范围内进行大功率再生制动。釆用三相交流电机驱动的螺杆式空气压缩机。车上的风动门、制动机等需要空气压缩机。一般是用电网的直流电驱动空压机，但转速随网压波动剧烈，生产量不稳定，且机组容易损坏。而广州地铁是采用三相交流50赫兹感应电机驱动, 由辅助逆变器供给电压频率稳定的交流电，压缩机生产量稳定，不易损坏。此压缩机是新开发的产品，主要特点是结构紧凑、重量轻、噪声低，在4・6米外，噪声仅为64分贝。十.节能从上可知，广州地铁车辆具有很高的节能指标。其原因是:采用了铝合金轻型结构的车体，每辆车比使用钢车体约轻2?3吨；采用了交流传动和再生制动，可回馈尽可能多的能量到电网或供辅助系统用。由于是交流调速系统，与直流斩波系统相比，它不会因高速区的限压和低速区的励磁限制而减少能量的再生范围，从理论上说，它可以在最高运行速度到速度为零的全范围内进行大功率再生制动。百度搜索“就爱阅读3专业资料住活学习，尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆百度搜索“就爱阅读3专业资料、生活学习，尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆！