課程設計-地鐵車輛(頭車)總體設計

1、<p>　　本科畢業(yè)課程設計（論文）</p><p>　　地鐵車輛（頭車）總體設計</p><p><b>　　年 級: </b></p><p><b>　　學 號: </b></p><p><b>　　姓 名: </b></p>

2、<p><b>　　專 業(yè): </b></p><p><b>　　指導老師: </b></p><p>　　鐵道車輛方向課程設計任務書</p><p>　　設計題目：地鐵車輛（頭車）總體設計（61）</p><p>　　學生姓名： 指導教師： </p>

3、;<p><b>　　設計參數(shù)</b></p><p><b>　　構(gòu)造速度：1</b></p><p><b>　　車型：自定</b></p><p><b>　　定員：大于人</b></p><p>　　計算曲線半徑：正線 ，出場線 &l

4、t;/p><p>　　供電方式：集中供電（接觸網(wǎng)）</p><p>　　限界：符合地鐵車輛標準</p><p><b>　　運行區(qū)間：成都市</b></p><p><b>　　設計內(nèi)容</b></p><p>　　本課程設計為車輛的總體設計，設計內(nèi)容應包括：方案比較、車輛主要設

5、備的設計與選擇、相關(guān)參數(shù)計算與校核，具體內(nèi)容如下：</p><p><b>　　車輛基本參數(shù)的選擇</b></p><p>　　車輛平面布置方案的比較和選擇</p><p><b>　　司機室設備布置設計</b></p><p>　　車體鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝設計</p><p>　　

6、車鉤和緩沖器的選型設計</p><p>　　轉(zhuǎn)向架選型設計、制動系統(tǒng)的設計與計算</p><p>　　車輛設備（空調(diào)系統(tǒng)、電氣設備）的設計、計算和選擇</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　在指導教師的指導下，獨立完成設計任務</p><p>　　完成計算機繪制車輛總圖

7、零號圖一張（附手工繪制草圖）</p><p>　　完成設計說明書一本（不少于頁）</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　有關(guān)教材</b></p><p>　　有關(guān)專業(yè)期刊、會議資料</p><p><b>　　有關(guān)設計手冊<

8、/b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國的城市軌道交通系統(tǒng)始建于年，經(jīng)過多年的建設，根據(jù)資料統(tǒng)計，截至年月日，中國內(nèi)地的北京、上海、廣州、深圳、南京、天津、重慶、成都、大連、陽、長春、武漢、西安、佛山、蘇州、杭州和昆明共17座城市擁有了建成并運營的城市軌道交通線路，總長度達。其中，北京以全長的運營里程成為世界第一，而經(jīng)濟總

9、量全國第一的上海僅以之差位居第二。另外，有余個城市正在建設或規(guī)劃建設城市軌道交通線路。</p><p>　　地鐵車輛的總體設計不僅僅涉及到車輛工程專業(yè)本身，還與城市軌道交通系統(tǒng)的多個相關(guān)專業(yè)的設計、選型有著密切的關(guān)系，同時對環(huán)境、運營服務水平和工程投資等方面都有著重大的影響。因此，每個建設城市軌道交通的城市都高度重視車輛選型。</p><p>　　本文通過對地鐵車輛現(xiàn)有車型分析比較，選取車

10、輛基本參數(shù)并對其進行校核。在滿足設計要求的條件下，對頭車進行了平面布置方案設計、車體鋼結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝設計、轉(zhuǎn)向架的選型設計、制動裝置選型設計、鉤緩裝置選型設計以及車輛設備的設計和計算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：地鐵；頭車；總體設計；轉(zhuǎn)向架</p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　1.1 研究目的及意義3<

11、;/p><p>　　1.2 國內(nèi)地鐵車輛概況3</p><p>　　1.2.1 A型車的技術(shù)特征3</p><p>　　1.2.2 B型車的技術(shù)特征4</p><p>　　1.3 設計內(nèi)容4</p><p>　　第2章 車輛選型及基本參數(shù)選擇5</p><p>　　2.1 現(xiàn)有車體型號的比

12、較與選擇5</p><p>　　2.2 車輛所需功率估算及電機選擇6</p><p>　　2.2.1 列車運行基本參數(shù)要求7</p><p>　　2.2.2 剩余加速度設置7</p><p>　　2.2.3 列車牽引功率計算7</p><p>　　2.2.4 電機選擇9</p><p&g

13、t;　　2.3 轉(zhuǎn)向架的比較和選擇9</p><p>　　2.3.1 DK3型地鐵轉(zhuǎn)向架9</p><p>　　2.3.2 SMC型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架10</p><p>　　2.3.3 SDB-80型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架12</p><p>　　2.3.4 轉(zhuǎn)向架的選擇13</p><p>　　2.4 車輛基本參數(shù)選

14、擇14</p><p>　　2.4.1 車輛性能參數(shù)的選擇14</p><p>　　2.4.2 車輛外部尺寸參數(shù)的選擇14</p><p>　　2.4.3 車輛內(nèi)部部尺寸參數(shù)的選擇15</p><p>　　第3章 車輛尺寸參數(shù)的校核17</p><p>　　3.1 車輛限界校核17</p>&

15、lt;p>　　3.2車輛在曲線上的靜偏移量校核18</p><p>　　3.3 曲線通過校核19</p><p>　　第4章 車輛空間布置21</p><p>　　4.1 總體布置21</p><p>　　4.1.1 車輛外部設備21</p><p>　　4.1.2 車輛車內(nèi)設備21</p>

16、;<p>　　4.2 車輛斷面結(jié)構(gòu)22</p><p>　　4.3 車下懸掛設備布置23</p><p>　　第5章 車體鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝設計24</p><p>　　5.1 車體鋼結(jié)構(gòu)設計24</p><p>　　5.1.1 車體類型及特征24</p><p>　　5.1.2 車體設計25<

17、;/p><p>　　5.2 車體內(nèi)裝設計26</p><p>　　第6章 車輛部件的選型與設計27</p><p>　　6.1 車鉤緩沖裝置的選型設計27</p><p>　　6.1.1 車鉤緩沖裝置簡介27</p><p>　　6.1.3 國內(nèi)地鐵車輛車鉤運用情況30</p><p>　

18、　6.1.4 車鉤選型設計31</p><p>　　6.2 制動系統(tǒng)的選用及校核32</p><p>　　6.2.1 地鐵車輛制動裝置的特點和要求34</p><p>　　6.2.2 制動機的選擇34</p><p>　　6.2.3 制動校核35</p><p>　　第7章 車輛必要設備選型設計37<

19、/p><p>　　7.1 空調(diào)系統(tǒng)設計37</p><p>　　7.1.1 環(huán)境參數(shù)37</p><p>　　7.1.2 空調(diào)系統(tǒng)37</p><p>　　7.1.3 通風系統(tǒng)39</p><p>　　7.1.4 供電及自動控制系統(tǒng)40</p><p>　　7.2 電氣設備40</

20、p><p>　　7.2.1 車底電氣裝備40</p><p>　　7.2.2 車內(nèi)電氣裝備40</p><p>　　7.2.3 電氣控制系統(tǒng)41</p><p><b>　　第8章 總結(jié)42</b></p><p><b>　　鳴謝43</b></p>&

21、lt;p><b>　　參考文獻44</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 研究目的及意義</p><p>　　據(jù)《年-年中國城市軌道交通行業(yè)發(fā)展模式與未來前景分析報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，年末，中國累計有個城市建成投運城軌線路條，運營里程公里。年實際新增個運營城市、條運營線

22、路、公里運營里程。在公里運營里程中，地鐵公里，占總里程的；輕軌公里，占總里程的；單軌公里，占總里程的；現(xiàn)代有軌電車公里，占總里程的；磁浮交通公里，占總里程的；市域快軌公里，占總里程的。</p><p>　　由此可見，地鐵在城市軌道交通中扮演著十分重要的角色，擁有著舉足輕重的地位。本課程設計結(jié)合學生所學專業(yè)知識，運用基本知識和基本技能，通過對典型地鐵車輛結(jié)構(gòu)、重要部件、性能的了解和學習，完成包括車型選擇、主要參數(shù)選

23、擇與校核、平面布置、結(jié)構(gòu)設計以及部件、設備的選型任務，從而更加全面、具體、深入地了解地鐵車輛構(gòu)造，鞏固了所學知識，拓展了專業(yè)視野，并培養(yǎng)了正確的設計思想、理論聯(lián)系實際的作風和嚴謹認真的科學態(tài)度。</p><p>　　1.2 國內(nèi)地鐵車輛概況</p><p>　　《地鐵車輛通用技術(shù)條件》（）中，將地鐵車輛分為型、型兩種類型。</p><p>　　1.2.1 A型車的技

24、術(shù)特征</p><p>　　型車為高運量地鐵車輛，其特點是寬敞、舒適，對線路條件、限界及站臺、車輛段等要求較高，上海、南京（全部為型車）、深圳、廣州部分線路采用型車輛。</p><p>　　型車多采用鋁合金車體、交流傳動、乘客信息自動化等技術(shù)，整車的設計標準和制造水平非常高。為了國產(chǎn)化發(fā)展的需要，國家發(fā)改委將具有自主知識產(chǎn)權(quán)地鐵列車的研制列為國家“十五”重大科技攻關(guān)項目，由長春客車廠和浦鎮(zhèn)

25、車輛廠共同承擔。由這家工廠合作生產(chǎn)的列輛編組型車已在浦鎮(zhèn)車輛廠完成聯(lián)調(diào)。該列車實現(xiàn)了完全的自主知識產(chǎn)權(quán)和本地化生產(chǎn)，采用架空接觸網(wǎng)供電、受電弓受流、調(diào)速與特性控制的交流傳動(中國南車集團株洲電力機車研究所產(chǎn)品)、直交逆變的三相輔助供電系統(tǒng)、電氣制動與空氣制動混合制動系統(tǒng)和特性模擬控制、車載系統(tǒng)、無木骨架和無木螺釘?shù)膬?nèi)裝及高性能的低位牽引、無搖枕轉(zhuǎn)向架等多項新技術(shù)。它的成功研制填補了我國軌道交通車輛自主生產(chǎn)的多項技術(shù)空白。</p&g

26、t;<p>　　1.2.2 B型車的技術(shù)特征</p><p>　　型車為大運量地鐵車輛，根據(jù)受電方式不同，分為型和型。型為第三軌下部受流，型為上部受電弓受流。型車是目前國內(nèi)多數(shù)城市選用的車型，其制造技術(shù)成熟，相對型車造價較低，維修方便，地鐵限界及車站、車輛段尺寸較小，可以節(jié)省整個項目的造價成本。</p><p>　　型車是由幾家知名廠家通過幾十年來多個項目的執(zhí)行和履約所獲得技

27、術(shù)積累的結(jié)晶，從第一輛車的生產(chǎn)制造開始，走的就是完全自主生產(chǎn)、國產(chǎn)化的道路。隨著生產(chǎn)供貨經(jīng)驗的積累，設計理念與時俱進，已逐步形成型車系列化、模化塊、標準化的發(fā)展格局。</p><p>　　為了適應不同的市場需求，長春客車廠、青島四方車輛廠、南京浦鎮(zhèn)車輛廠等廠家均建有鋁合金、不銹鋼、耐候鋼車體生產(chǎn)流水線。</p><p><b>　　1.3 設計內(nèi)容</b></p

28、><p><b>　　車型選擇</b></p><p>　　車輛基本尺寸、主要參數(shù)選擇及校核</p><p>　　車輛平面布置方案的比較和選擇</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　車輛部件的選型和設計（包括轉(zhuǎn)向架、鉤緩裝置、制動系統(tǒng)）</p><p>

29、　　車輛主要設備選型及布置方案的選擇</p><p>　　列表說明主要設計參數(shù)</p><p><b>　　車輛總圖繪制</b></p><p>　　第2章 車輛選型及基本參數(shù)選擇</p><p>　　2.1 現(xiàn)有車體型號的比較與選擇</p><p>　　根據(jù)《鐵道車輛課程設計任務書》（以下簡稱“

30、任務書”）的要求，車輛構(gòu)造速度為，定員大于人，查閱《地鐵車輛通用技術(shù)條件》（）,綜合教材及網(wǎng)絡資源，查得地鐵車輛分為型、型車。兩型車主要標準及特征如下：</p><p>　　表2-1 、型車主要標準及特征對比</p><p><b>　　表2-1（續(xù)）</b></p><p>　　由表2-1中型、型車輛基本參數(shù)可知，兩種類型的車輛均滿足任務書要

31、求。與我國目前普遍運營的型列車相比，型車具有載客量大、功能先進、運行可靠等特點，尤其適合人口密度、流量大的特大型城市使用，可以解決加掛車廂過多帶來的諸多難題，有效緩解軌道交通運輸壓力。而型車適用于客流量中等的大中型城市，相比之下，型車在滿足城市軌道交通運量需求及安全性的基礎上，更加經(jīng)濟。參照成都地鐵有限責任公司（以下簡稱“成都地鐵”）運營車輛選型，選擇型車作為本次課程設計車輛。</p><p>　　2.2 車輛所

32、需功率估算及電機選擇</p><p>　　對于地鐵而言，其編組車輛少，列車長度較短，在牽引計算中，可將整個列車看做一個質(zhì)點的動力學系統(tǒng)。列車在運行過程中受到大小和方向不同的各種力的作用，但我們只對與列車運行速度有關(guān)的縱向力做相關(guān)的分析，主要包括：牽引力、阻力和制動力。</p><p>　　2.2.1 列車運行基本參數(shù)要求</p><p><b>　　列車構(gòu)

33、造速度：</b></p><p><b>　　平均起動加速度：</b></p><p><b>　　常用制動減速度：</b></p><p><b>　　緊急制動減速度：</b></p><p>　　2.2.2 剩余加速度設置</p><p>

34、;　　考慮到地鐵車輛運行的特殊性，要求盡可能地縮短加速時間，要在不太長的距離和時間內(nèi)使列車達到最高速度，所以應具備較大的剩余功率，故設置應高于《列車牽引計算規(guī)程解釋》中對于干線旅客列車的規(guī)定。參考國內(nèi)地鐵運行經(jīng)驗，計算中取為。</p><p>　　2.2.3 列車牽引功率計算</p><p>　　按列車起動加速度計算</p><p>　　車輛運行基本阻力公式為：&l

35、t;/p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中為起動速度</b></p><p>　　取，牽引齒輪箱機械傳動效率為。</p><p>　　由于列車運行所需功率不僅與起動加速度，最大運行速度和最大坡度等相關(guān)，而且與列車的編組方式和車輛載客后的重量有關(guān)。當列車達到終了速度

36、，考慮到城市軌道交通的情況，取坡道千分數(shù)為，此時按起動速度為，故運行阻力為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　以6車編組，4動2拖模式，以負載為例，載客狀態(tài)為超員，車質(zhì)量為，車質(zhì)量為，乘客平均重量，則額定載客量為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p>&

37、lt;p><b>　　額定載質(zhì)量為：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　列車重量：</b></p><p><b>　　（2-5）</b></p><p><b>　　平均軸重：</b

38、></p><p><b>　　（2-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　根據(jù)設計可查得，其牽引力為：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　其牽引功率為

39、：</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　本次設計選擇B2型車（4軸），6車編組，4動2拖模式，所以共有16臺牽引電機，每臺牽引電機所需功率：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　按加速到最大速度計算</p&g

40、t;<p>　　參考國內(nèi)地鐵運行經(jīng)驗并結(jié)合實際線路和運行要求，計算中取剩余加速度為。</p><p>　　列車總質(zhì)量，其功率為：</p><p><b>　　（2-11）</b></p><p>　　每臺牽引電機的功率為：</p><p><b>　?。?-12）</b></p&

41、gt;<p>　　2.2.4 電機選擇</p><p>　　顯然，所選電機牽引功率應滿足式2-12計算所需功率。選擇電機，逆變器的功率電子器件，電網(wǎng)電壓,恒功率運行時牽引電機輸出功率，恒功率運行時電機短時功率過載系數(shù)為。</p><p>　　2.3 轉(zhuǎn)向架的比較和選擇</p><p>　　根據(jù)任務書要求，構(gòu)造速度為，則實際運行速度為。國內(nèi)幾種典型的城軌

42、（地鐵）車輛轉(zhuǎn)向架，主要有以下三種類型：型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架、型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架、型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架。</p><p>　　2.3.1 DK3型地鐵轉(zhuǎn)向架</p><p>　　圖2-1 DK3型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架</p><p>　　1.輪對軸箱彈簧裝置；2.構(gòu)架；3.搖枕彈簧裝置；4.縱向拉桿；5.基礎制動裝置</p><p>　　型轉(zhuǎn)向架為系列眾多轉(zhuǎn)

43、向架中的一種，運用于北京地鐵號線，為我國最早建成運營的地鐵線路。系列地鐵車輛是由長春客車廠參照前蘇聯(lián)的圖紙設計制造的。其結(jié)構(gòu)特點為：</p><p>　　軸箱定位裝置（一系懸掛）</p><p>　　從理論上講，該水平布置的軸箱彈簧僅起到力矩平衡作用，并不能傳遞垂向力，而在構(gòu)架與軸箱間傳遞垂向力的唯一部件就是金屬橡膠彈性絞銷（即定位銷）。</p><p><b

44、>　　搖枕彈簧裝置</b></p><p>　　上部通過心盤與車體相連，下部通過空氣彈簧和縱向拉桿與構(gòu)架相連。</p><p><b>　　三個力的傳遞過程：</b></p><p><b>　　垂向力（即重力）</b></p><p>　　車體（上心盤）→下心盤→搖枕→空氣彈簧→

45、構(gòu)架側(cè)梁→軸箱定位銷→軸箱→車軸→車輪→鋼軌。</p><p><b>　　橫向力（離心力等）</b></p><p>　　車輪→車軸→軸箱→軸箱定位銷→構(gòu)架側(cè)梁→空氣彈簧→搖枕→心盤→車體。</p><p>　　縱向力（牽引力或制動力）</p><p>　　車輪→車軸→軸箱→軸箱定位銷→構(gòu)架側(cè)梁→牽引拉桿→搖枕→心盤→

46、車體→車鉤。</p><p>　　2.3.2 SMC型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架</p><p>　　上海地鐵號線車輛是原裝引進德國西門子()公司技術(shù)，其轉(zhuǎn)向架是以杜瓦格()轉(zhuǎn)向架設計原則為基礎，特別是以香港地鐵()及新加坡地鐵()車輛轉(zhuǎn)向架為根據(jù)設計而成的。</p><p>　　為了滿足上海地鐵公司()設計任務書的要求，在車輪直徑及牽引電動機懸掛方面做了改進。其結(jié)構(gòu)特點為：&

47、lt;/p><p><b>　　軸箱定位裝置</b></p><p>　　采用八字形（人字形）橡膠定位—能傳遞各種力。</p><p><b>　　二系懸掛裝置</b></p><p>　　包括橡膠空氣彈簧、中央牽引銷連接裝置和抗側(cè)滾扭桿彈簧裝置等。</p><p>　　二系懸掛

48、裝置具有如下特點：①橡膠空氣彈簧直接與車體相連—承載，但僅傳遞重量；②中央牽引銷連接裝置傳遞縱向力和橫向力；③抗側(cè)滾扭桿彈簧限制車體的側(cè)滾。</p><p><b>　　三個力的傳遞過程:</b></p><p><b>　　垂向力</b></p><p>　　車體→橡膠空氣彈簧→構(gòu)架側(cè)梁→八字形橡膠彈簧→軸箱→車軸→車輪

49、→鋼軌。</p><p><b>　　橫向力</b></p><p>　　車輪→車軸→軸箱→八字形橡膠彈簧→構(gòu)架側(cè)梁→</p><p><b>　　橫向力</b></p><p>　　車輪→車軸→軸箱→八字形橡膠彈簧→構(gòu)架側(cè)梁→構(gòu)架橫梁→牽引拉桿→中心架→牽引中心銷→車體→車鉤。</p>

50、;<p>　　圖2-2 SMC型地鐵車輛動力轉(zhuǎn)向架</p><p>　　1.構(gòu)架；2.軸箱；3.輪對；4.橡膠彈簧；5.空氣彈簧；6.垂直油壓減振器；7.橫向油壓減振器；</p><p>　　8.抗側(cè)滾扭桿裝置；9.橫向橡膠緩沖擋；10.中央牽引連接裝置；11.牽引拉桿；12.牽引電機；</p><p>　　13.齒輪減速箱；14.單元踏面制動裝置；1

51、5.速度傳感器；16.接地裝置；17.高度控制閥</p><p>　　2.3.3 SDB-80型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架</p><p>　　成都地鐵號線電動車輛轉(zhuǎn)向架型號為，由南車四方機車車輛股份有限公司設計和制造。型轉(zhuǎn)向架技術(shù)先進，可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維護量小。輕量化的成熟定型產(chǎn)品分為兩種，即結(jié)構(gòu)相似的動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架，均為無搖枕結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用鋼板焊接型結(jié)構(gòu)，其橫梁采用無縫鋼管結(jié)構(gòu)。其特

52、點如下：</p><p><b>　　輕量化設計。</b></p><p>　　①取消搖枕，降低重量；</p><p>　?、谵D(zhuǎn)向架橫梁使用無縫鋼管，兼作空氣彈簧附加空氣室，降低重量；</p><p>　　③使用疊層圓錐橡膠彈簧，降低重量。</p><p>　　(2)采用橫向剛度小的空氣彈簧來改善

53、車輛乘坐舒適性。 (3)采用低剛度的疊層圓錐橡膠彈簧作為一系懸掛軸箱定位裝置，降低了車輛通過曲線時的輪軌作用力，從而提高了車輛的曲線通過性能。 (4)牽引裝置采用“”字形全彈性無間隙牽引裝置，通過優(yōu)化牽引剛度，隔離轉(zhuǎn)向架縱向伸縮振動通過中心銷向車體彎曲模態(tài)振動的傳遞。牽引裝置可以在整車起吊時同時吊起轉(zhuǎn)向架。 (5)和排障器安裝梁為全彈性連接，在小橫梁端部有一段橡膠彈性部件，抵消轉(zhuǎn)向架構(gòu)架端梁在各種模態(tài)下產(chǎn)生的扭

54、曲變形量，保證安裝梁及連接座不會產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。 (6)為延長軸承的免維護檢修周期和壽命，采用在電氣化鐵道系統(tǒng)中經(jīng)過運用驗證的進口雙列圓柱滾子軸承，自密封結(jié)構(gòu)，不漏油。 (7)一系懸掛采用疊層圓錐橡膠彈簧型式。采用進口產(chǎn)品，其使用壽命不少于年。 (8)二系懸掛采用直徑的無搖枕空氣彈簧，其使用壽命不少于年。</p><p>　　(9)加裝車輪降噪阻尼器，能有效地降低車輛通過曲線時輪軌間的高頻噪

55、聲。</p><p>　　(10)構(gòu)架進行防腐性能處理內(nèi)部腔體灌涂防腐液，隔絕空氣起到防腐的效果。</p><p><b>　　三個力的傳遞過程：</b></p><p><b>　　垂向力（即重力）</b></p><p>　　車體→第2系碗形橡膠彈簧→構(gòu)架側(cè)梁→輪組架和第1系橡膠彈簧→軸箱→車軸

56、→車輪→鋼軌。</p><p><b>　　橫向力（離心力等）</b></p><p>　　車輪→車軸→軸箱→輪組架→構(gòu)架側(cè)梁→構(gòu)架側(cè)梁→第2系碗形橡膠彈簧及彈性側(cè)擋→車體。</p><p>　　縱向力（牽引力或制動力）</p><p>　　車輪→車軸→軸箱→輪組架→構(gòu)架（橫梁）→牽引拉桿→車體→車鉤。</p>

57、;<p>　　圖2-3 SDB-80型地鐵車輛動力轉(zhuǎn)向架</p><p>　　1.構(gòu)架組成；2.輪對軸箱定位裝置；3.中央懸掛裝置；4.牽引裝置；5.基礎制動裝置6.驅(qū)動裝置；</p><p><b>　　7.輪緣潤滑裝置</b></p><p>　　2.3.4 轉(zhuǎn)向架的選擇</p><p>　　通過比較，

58、成都地鐵1號線所選用的型轉(zhuǎn)向架技術(shù)先進，可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維護量小，符合選型要求。但由于任務書要求本次設計車構(gòu)造速度為，因此需在此基礎上做出改進。通過查找資料，運用在北京地鐵昌平線上的型（車號：）車所用的型轉(zhuǎn)向架構(gòu)造速度為,符合設計要求，故本設計以型轉(zhuǎn)向架為基礎，參照型轉(zhuǎn)向架設計參數(shù)，對型轉(zhuǎn)向架進行改進，設計參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　2.4 車輛基本參數(shù)選擇</p><p>

59、　　2.4.1 車輛性能參數(shù)的選擇</p><p>　　軸重：是指按車軸型式及在某個運行速度范圍內(nèi)該軸允許負擔的并包括輪對自身在內(nèi)的最大總質(zhì)量。按照設計標準，車輛軸重，經(jīng)計算，為。</p><p>　　最小曲線半徑：指配用某種型式轉(zhuǎn)向架的車輛在戰(zhàn)場或廠、段內(nèi)調(diào)車時所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線區(qū)段上行駛時不得出現(xiàn)脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉(zhuǎn)向架與車體底架或與車下其

60、他懸掛物相碰。該車在正線運行的狀況下，最小曲線半徑為；出廠線運行時，最小曲線半徑為。</p><p>　　構(gòu)造速度：指除了滿足安全及結(jié)構(gòu)強度條件外，還必須滿足連續(xù)以該速度運行時，車輛有足夠良好的運行性能。將該車的構(gòu)造速度設定為。</p><p>　　軌距：采用標準軌距，即。</p><p>　　2.4.2 車輛外部尺寸參數(shù)的選擇</p><p&g

61、t;　　車輛定距：指車體支承在前、后兩走行部之間的距離，若為帶轉(zhuǎn)向架的車輛，車輛定距又可稱為轉(zhuǎn)向架中心距。結(jié)合我國地鐵車輛定距，將該車車輛定距設計為。</p><p>　　轉(zhuǎn)向架固定軸距：不論是二軸轉(zhuǎn)向架或是多軸轉(zhuǎn)向架，同一轉(zhuǎn)向架最前位輪軸中心與最后位輪軸中心之間的距離稱為轉(zhuǎn)向架固定軸距。該車轉(zhuǎn)向架固定軸距為。</p><p>　　車頂距軌面高度：指車輛頂部最高點離鋼軌水平面之間的距離，該

62、尺寸必須要符合地鐵車輛限界的要求。該車最大高度為。</p><p><b>　　車體外寬：該車取。</b></p><p>　　車鉤高：又稱車鉤中心線距軌面高度，指車鉤鉤舌外側(cè)面的中心線至軌面高度。本設計取車鉤高為。</p><p>　　2.4.3 車輛內(nèi)部部尺寸參數(shù)的選擇</p><p>　　為滿足隔熱需要，本設計中車

63、輛靜止時總值應不大于。車輛橫斷面應當填充以隔熱材料。對于地鐵車輛，隔熱材料的選擇建議采用以下原則： </p><p>　　性能：隔熱隔聲性能好，阻燃防火性能好。 </p><p>　　密度：密度小，重量輕，有利于車體輕量化。 </p><p>　　環(huán)保：在加工或安裝過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生粉塵，燃燒后不釋放有毒氣體，不生成有毒殘留物。 </p><p

64、>　　工藝：富有彈性(可確保安裝嚴密)、可加工性好，安裝方便。 </p><p>　　穩(wěn)定：加工成型或安裝后的隔熱材料，在溫度變化或時間變化的過程中其尺寸應相對穩(wěn)定，否則會造成安裝間隙增大、隔熱效果降低。 </p><p>　　成本：選材廣泛，成本相對較低。 </p><p>　　后處理：對于加工余料和修車廢料能回生，即使不能再生，也能進行無害化處理。<

65、/p><p>　　結(jié)合現(xiàn)有設計經(jīng)驗，本設計車體隔熱材采用包裝嚴密的玻璃棉板，墻、頂隔熱材內(nèi)側(cè)加鋁箔（鋁箔設在玻璃棉包裝薄膜的外側(cè)），隔熱材的安裝須牢固、嚴密，不得有縫隙。為保證合理的隔熱壁空間分部，隔熱壁厚度選取。</p><p>　　車輛基本參數(shù)參照B型車及型轉(zhuǎn)向架基本標準，設計參數(shù)如表2-2所示，具體項目將在下文進行說明、計算和校核。</p><p>　　表2-2

66、TC車總體設計參數(shù)</p><p><b>　　表2-2 （續(xù)）</b></p><p><b>　　修改參數(shù)說明：</b></p><p>　　表2-3 修改參數(shù)列表</p><p>　　第3章 車輛尺寸參數(shù)的校核</p><p>　　3.1 車輛限界校核</p>

67、;<p>　　限界是指列車沿固定的軌道安全運行所需要的空間尺寸。為保證列車運行安全，各種建筑物及設備均不得侵入限界范圍。城市軌道交通工程地下隧道的斷面尺寸及高架橋梁的寬度都是根據(jù)限界確定的。</p><p>　　地鐵限界分為車輛限界、設備限界、建筑限界。受電弓限界或受流器限界是車輛限界的組成部分，接觸軌限界屬于設備限界的輔助限界。</p><p>　　依照題目設計要求，采用集

68、中供電（接觸網(wǎng)），參照《地鐵限界標準》（）規(guī)定，選用地鐵型限界標準。</p><p>　　圖3-1 B2型隧道內(nèi)車輛輪廓線、車輛限界、設備限界</p><p>　　結(jié)論：通過對車輛限界的校核，該車最大寬度、最大高度等尺寸都符合《地鐵限界標準》()關(guān)于限界的要求。</p><p>　　3.2車輛在曲線上的靜偏移量校核</p><p>　　對車輛

69、在曲線上的靜偏移量進行校核時，有轉(zhuǎn)向架車輛和無轉(zhuǎn)向架車輛在原理上是相同的，由于本次課程設計的對象是有轉(zhuǎn)向架（）車輛，所以靜偏移量計算如下：</p><p>　　圖3-2 四軸車在曲線上的偏移狀況</p><p>　　對于有轉(zhuǎn)向架的車輛，轉(zhuǎn)向架本身就是一個小的二軸車，轉(zhuǎn)向架心盤處也要向曲線內(nèi)側(cè)偏移，如下圖3-3所示，設轉(zhuǎn)向架的固定軸距為，則其中部的偏移量為：</p><p

70、><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　又由于，且</b></p><p>　　略去一些角度引起的偏差，可得四軸車車體中央偏移量為：</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　四軸車車體端部偏移量為：</p>

71、<p><b>　　(3-3)</b></p><p><b>　　其中：——車輛長度</b></p><p><b>　　——車輛定距</b></p><p><b>　　——曲率半徑</b></p><p><b>　　——轉(zhuǎn)向架固

72、定軸距</b></p><p>　　以上數(shù)據(jù)在本次課程設計中的設計參考值分別為：</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入上述兩式，可得：</p><p><b>　　， </b></p><p>　　結(jié)論：由于和兩者相差為：,相差基本滿足設計要求，因此車輛在曲線上的靜偏移量是能夠滿足車輛設計要求的，即車輛的定距、

73、長度以及整車的曲線通過能力都滿足設計要求，車輛能夠在線路上正常運行。</p><p>　　3.3 曲線通過校核</p><p>　　車輛通過平面曲線或變坡點時，車輛部件之間或相鄰車輛之間均會產(chǎn)生相對運動，故需要通過必要的計算確定各部分之間的間隙。此處主要考慮以下情況：車輛通過平面曲線時，兩車端部的最小間隙及車鉤的擺角。</p><p>　　當列車通過半徑為R的曲線軌

74、道時，兩相鄰車所處的位置如圖所示，此時靠曲線內(nèi)側(cè)的兩車端部互相靠近，車端尺寸必須通過校核，確保兩相鄰車輛在通過曲線時端部有關(guān)部件不會相碰。</p><p>　　圖3-3 相鄰兩車輛在曲線上的位置</p><p><b>　　如圖可知：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p

75、><b>　　（3-5）</b></p><p>　　若每節(jié)車廂兩車鉤之間的距離分別為和同時，則有：</p><p><b>　　（3-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　由三角形可求得：</b>

76、</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　即三角形OO1O2周長的一半；</p><p>　　即為三角形OO1O2內(nèi)接圓的半徑。<

77、/p><p><b>　　，，， </b></p><p>　　當、求得后，根據(jù)圖的幾何關(guān)系可以計算出相鄰輛車的車端有關(guān)部件之間間隙，即：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p><

78、;b>　　校核結(jié)果安全。</b></p><p>　　圖3-4 相鄰兩車輛的端部間隙</p><p>　　第4章 車輛空間布置</p><p><b>　　4.1 總體布置</b></p><p>　　車輛設備包括車用設備和服務于乘客的設備兩大類。車輛設備主要有：牽動動力設備（如受電弓、逆變器、牽引電機

79、）、計算機控制設備（如微機控制單元及總線傳感器）、制動設備、風源設備，等等，它們用于滿足列車運行要求。服務于乘客的設備主要有：旅客乘坐設備（如坐席、扶手、吊環(huán)等）、照明設備、信息廣播設備（包括信息顯示牌和列車廣播）、空氣調(diào)節(jié)設備，等等，它們用于為旅客提供方便和服務，保證乘客良好的乘車環(huán)境。</p><p>　　4.1.1 車輛外部設備</p><p>　　圖4-1 TC車外部設備總圖<

80、;/p><p>　　拖車(車)外部和車內(nèi)設備總圖如圖4-1所示。</p><p>　　由于車位于整列車的端部，因此其頭部呈一定的流線型并帶有司機室，其相應的具有司機室前窗、司機室側(cè)窗和司機室側(cè)門等設施。整個車輛坐落在前后兩臺拖車轉(zhuǎn)向架上。前后車底部位分別安裝有半自動車鉤及防爬器和半永久棒式車鉤。車頂安放空調(diào)機組、車頂通風器，在車輛側(cè)墻外部則有指示燈等。</p><p>

81、　　4.1.2 車輛車內(nèi)設備</p><p>　　車車內(nèi)設備布置的具體布置如圖4-2所示。</p><p>　　組成整個列車的各車輛內(nèi)部主要設備包括作為旅客乘降口的側(cè)拉門、司機室側(cè)門、客室隔門、端門、座椅、車窗、各種扶手及吊環(huán)、立柱、風擋和渡板等。該車輛內(nèi)部主要沿車廂兩側(cè)縱向各布置有三條坐椅，并在車輛中部縱向布置了兩排立柱和扶手，同時在靠近動車(車)端部兩側(cè)安裝有客室電器柜。</p&

82、gt;<p>　　圖4-2 TC車車內(nèi)設備總圖</p><p><b>　　司機室</b></p><p>　　司機室內(nèi)布置有操縱臺、司機座椅、繼電器柜及信號柜等。</p><p>　　司機室是列車駕駛員的工作場所。司機室位于列車運行方向的前部，司機室的前部設有緊急疏散梯等設施。司機室前車窗玻璃為高強度的擋風玻璃，正駕駛前方玻璃內(nèi)

83、埋有電加熱絲，以供加熱除霜去霧，另外在玻璃外側(cè)還設有刮雨器。司機室內(nèi)主要設備是用來操縱列車運行的，設備布置為司機操縱列車提供方便和為司機提供良好的工作環(huán)境。</p><p><b>　　客室</b></p><p>　　客室是容納旅客的場所。車輛客室設有雙側(cè)車門、車窗和擋風板、扶手欄桿、安全錘、滅火器、排水管罩等設備，且兩車客室之間由風擋貫通結(jié)構(gòu)連接。其主要設備為乘客

84、提供服務，設備布置應保證車內(nèi)旅客的安全性和舒適性。</p><p>　　一般在客室側(cè)門之間設有車窗，每側(cè)均勻布置四扇楣窗式車窗，車窗的大小為。裝有中空雙層玻璃，具有隔音、隔熱功能。</p><p>　　貫通道處于車輛間的連接部。設置連接部不僅為了使車內(nèi)的客流密度自動調(diào)節(jié)，而且當某節(jié)車的空調(diào)出故障時，列車起動和制動可以使車內(nèi)的空氣經(jīng)過貫通道流通。</p><p>　　

85、4.2 車輛斷面結(jié)構(gòu)</p><p>　　車輛斷面結(jié)構(gòu)能夠很好反映車輛內(nèi)部乘客乘坐空間狀況，以及扶手、立柱等設施的相互位置關(guān)系。它還能局部反映車下懸掛設備與車體之間的相對位置關(guān)系。地鐵列車典型斷面如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 車輛典型斷面圖</p><p>　　4.3 車下懸掛設備布置</p><p>　　車下主要懸掛設備可

86、大致概況如下：</p><p>　　每輛車地板下均懸掛有制動控制單元、副風缸、停放制動單元、緊急通風逆變器、接地開關(guān)箱和端部的分線箱及芯分線箱。</p><p>　　車下懸掛有靜止逆變器、整流裝置、蓄電池及蓄電池控制箱、斷流器箱、熔斷器箱和車間電源轉(zhuǎn)換箱。</p><p>　　車車下主要懸掛設備布置如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-

87、4 TC車車下主要懸掛設備布置</p><p>　　第5章 車體鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝設計</p><p>　　5.1 車體鋼結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　傳統(tǒng)城軌車輛車體結(jié)構(gòu)與普通鐵路客車車體結(jié)構(gòu)基本相同，均采用無中梁波紋地板薄壁筒型整體焊接鋼結(jié)構(gòu)。車體鋼結(jié)構(gòu)為全鋼焊接結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、車頂和端墻4部分組成。在側(cè)墻、端墻和車頂鋼骨架外面及底架鋼骨架的上面，分別焊有側(cè)墻板、

88、端墻板、車頂板和縱向波紋地板及平地板，形成一個上部帶圓弧，下部為矩形的封閉殼體，俗稱薄壁簡型車體結(jié)構(gòu)。売體內(nèi)面或外面用縱向梁、橫向梁和立柱等加強，形成整體承載的合理結(jié)構(gòu)。</p><p>　　5.1.1 車體類型及特征</p><p>　　地鐵車輛車體具有以下特征：</p><p>　　方便旅客快速上下車，要求車門多且開度大</p><p>

89、　　車體重量限制較為嚴格，要求采用輕量化車體</p><p>　　對車體的防火要求嚴格，在車體結(jié)構(gòu)和選材上要求采用防火設計和阻燃處理</p><p>　　對車輛的隔音和減噪有嚴格要求</p><p>　　同時對車輛的外觀造型和色彩都有美化要求和與城市景觀相協(xié)調(diào)的要求</p><p>　　典型地鐵車輛結(jié)構(gòu)形式為：軸節(jié)式由第三軌受電，當然，地鐵列

90、車也可以輛、輛、輛甚至輛編組成列運行。（本設計采用動托輛編組成列運行）</p><p>　　圖5-1 地鐵車輛車體的橫斷面</p><p>　　5.1.2 車體設計</p><p><b>　　車體底架設計</b></p><p>　　底架為無中梁結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為兩根不銹鋼冷彎型鋼邊梁，在它們之間布置不銹鋼主橫梁，底架上面鋪

91、設厚度為的不銹鋼波紋地板。主橫梁材料強度級別、板厚及間距根據(jù)車下吊裝設備需要選取。在確保安全、可靠的前提下考慮輕量化。端梁為不銹鋼，內(nèi)側(cè)端部底架結(jié)構(gòu)釆用髙耐候結(jié)構(gòu)鋼。不銹鋼邊梁、端梁與端底架間采用塞焊。</p><p><b>　　車體車頂設計</b></p><p>　　車頂是由兩根冷彎型鋼邊梁、數(shù)根拉彎成形的車頂彎梁通過連接板點焊在一起，形成桁架結(jié)構(gòu)，然后在桁架上

92、鋪設側(cè)頂板和波紋頂扳。板、梁間通過自動編程點焊連接。</p><p>　　空調(diào)機組安裝在車頂機組平臺上。平臺是典型的板梁結(jié)構(gòu)。設計時充分考慮到平臺的自身強度、剛度及其對車體總體強度、剛度的影響。平臺還特別注意平整以確保機組座處的氣密、水封。</p><p>　　車頂強度能保證支撐空調(diào)機組，車內(nèi)頂?shù)跹b及檢修人員的載荷。</p><p><b>　　車體側(cè)墻設

93、計</b></p><p>　　側(cè)墻梁柱以材料為主，梁柱斷面選用帽形，與外板點焊后形成箱形結(jié)構(gòu)，從而加大斷面矩提高抗彎剛度。</p><p>　　門角和窗角為應力集中區(qū)，窗角采用高強度級板補強。門口采用髙強度板厚不小于的門扣框?qū)?cè)墻各大部件牢固地連接成整體。保證車體在縱向、垂向、扭轉(zhuǎn)等載荷作用下，強度、剛度滿足要求，門開、關(guān)運動自如。</p><p>　

94、　側(cè)墻即是不銹鋼車體外觀最顯眼部位，要求焊點分布均勻有序，壓痕淺而一致，同時又是承載的重要部件，又開有門、窗大缺口，因此焊點強度，整體剛度和局部失穩(wěn)在設計、計算、試驗時都是重點。</p><p><b>　　車體連接端端墻設計</b></p><p>　　端墻采用板梁點焊結(jié)構(gòu)。端墻有防止列車相撞時出現(xiàn)套車和與底架、 側(cè)墻、車頂共同作用防止客室受損確保乘客安全的作用。在

95、車體承受扭轉(zhuǎn)變形時，門角出現(xiàn)較大剪應力，設計時對端門口的梁柱特別是角部進行適當補強。</p><p>　　端墻結(jié)構(gòu)還須滿足風檔機構(gòu)安裝的結(jié)構(gòu)要求。</p><p><b>　　車體司機室設計</b></p><p>　　司機室酣端為不銹鋼骨架和外部套裝整體玻璃鋼罩板結(jié)構(gòu)。在車體鋼結(jié)構(gòu)總組成工序，先將骨架與車頂、側(cè)墻、底架焊接在一起，然后用螺栓將

96、玻璃鋼罩板連接在骨架上。</p><p>　　5.2 車體內(nèi)裝設計</p><p>　　為提高客車的防火安全性能，本客車車體內(nèi)部采用少木結(jié)構(gòu)，并作防腐、防火處理。</p><p>　　車內(nèi)防寒材采用超細玻璃棉氈，并加鋁箔（鋁箔設在玻璃棉包裝薄膜外側(cè)），各接縫均用塑料膠帶密封。</p><p>　　車內(nèi)墻板采用貼面膠合板，頂板采用貼面膠合板，間

97、壁板、平頂板采用防火三聚氰氨貼面膠合板材質(zhì)，地板采用膠合板，通過臺、小走廊地板采用防腐地板，防腐地板的形式和性能符合部批技術(shù)條件?？褪业匕灞砻娓步?jīng)部批準廠家生產(chǎn)的國產(chǎn)或進口地板布，可采用分幅組焊形式，地板布厚度，具有良好的抗灼燒能力，各項性能符合部批技術(shù)條件。保證地板布粘接牢固。在正常使用情況下，在一個廠修期內(nèi)不出現(xiàn)鼓泡、開膠、褪色、破損等缺陷。各板、梁、柱間采取隔音減振措施，避免在運行中發(fā)生聲響。</p><p&g

98、t;　　車內(nèi)用所有內(nèi)裝材料全部符合《鐵路客車室內(nèi)及內(nèi)裝材料有害物質(zhì)釋放限量技術(shù)條件》。</p><p>　　為了提高內(nèi)裝檔次,客室墻板及側(cè)墻板大量采用了整體彎曲結(jié)構(gòu),并全部采用無明釘?shù)淖匀豢p搭接組裝結(jié)構(gòu)</p><p>　　客室側(cè)頂板采用鋁蜂窩彎曲板材結(jié)構(gòu),并在內(nèi)部設置了裝飾用隱形燈具。</p><p>　　第6章 車輛部件的選型與設計</p><

99、;p>　　6.1 車鉤緩沖裝置的選型設計</p><p>　　6.1.1 車鉤緩沖裝置簡介</p><p><b>　　作用</b></p><p>　　用來連接列車中各車輛，使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運行中或在調(diào)車時所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。</p><p><b>　　組成</b

100、></p><p>　　車鉤（亦稱牽引連掛裝置）--用來保證動車和車輛彼此連接，并且傳遞拉伸力（牽引力）</p><p>　　緩沖裝置—用來傳遞和緩沖壓縮力，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。</p><p>　　車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　我國鐵路一般機車、車輛（客、貨車）的車端連接裝置主要是指車鉤緩沖裝置，而車鉤緩沖

101、裝置由車鉤、緩沖器、鉤尾框、從板等零部件組成。圖6-1所示為車鉤緩沖裝置的一種典型結(jié)構(gòu)形式。在鉤尾框內(nèi)依次安裝有前從板、緩沖器和后從板，借助鉤尾銷把車鉤和鉤尾連接成一個整體，從而使車輛具有連掛、牽引和緩沖三種功能。</p><p>　　圖6-1 車鉤緩沖裝置</p><p>　　1.車鉤；2.鉤尾框；3.鉤尾銷；4.前從板；5.緩沖器；6.后從板</p><p>　

102、　6.1.2 地鐵車輛車鉤緩沖裝置的幾種典型結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.北京地鐵的密接式車鉤</p><p>　　圖6-2 密接式車鉤緩沖裝置示意圖</p><p>　　1.鉤舌；2.解鉤風管聯(lián)結(jié)器；3.總風管聯(lián)結(jié)器；4.截斷塞門；5.鉤身；6.緩沖器；7.制動風管聯(lián)結(jié)器；</p><p><b>　　8.電氣聯(lián)結(jié)器</b&

103、gt;</p><p>　　柴田式自動密接車鉤的工作過程主要分連掛和解鉤兩種。當兩車需要連掛時，兩車鉤以規(guī)定的速度相互接近，某車鉤鉤舌與對應車鉤的鉤頭相接觸，并在該鉤頭斜端面的壓迫下逆時針轉(zhuǎn)動，逐浙進入鉤舌腔內(nèi)，直至完全進入，而與此同時彈簧拉動解鉤桿并帶動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，待轉(zhuǎn)動停止后，半圓形鉤舌和鉤舌腔相互嵌套，完成連掛。而當需要解鉤時，通過向解鉤風缸充入壓縮空氣，解鉤風缸的活塞在壓縮空氣的作用下，克服彈簧作用力

104、，推動解鉤桿，并帶動半圓形鉤舌轉(zhuǎn)動直到它處于解鉤位置為止，此時，原來連掛在一起的車鉤將處于待解鉤狀態(tài)。</p><p>　　2.上海地鐵的密接式車鉤緩沖裝置</p><p>　　上海地鐵車輛采用型密接式車鉤，該自動車鉤有待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài)，其車鉤結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。</p><p>　　圖6-3 上海地鐵全自動密接式車鉤緩沖裝置</p><

105、p>　　1.鉤頭；2.鉤舌；3.制動風管接頭；4.電氣聯(lián)結(jié)器機構(gòu)；5.緩沖器；6.鉤身；7.電氣聯(lián)結(jié)器；8.聯(lián)結(jié)螺栓；</p><p>　　9.車鉤連接栓；10.鉤頭與緩沖器聯(lián)結(jié)器</p><p><b>　　3. 型密接式車鉤</b></p><p>　　圖6-4 型密接式車鉤</p><p>　　1.凸錐體；2

106、.凹錐體；3.鎖栓；4.鎖栓定位彈簧；5.解鉤杠桿；6.解鉤風缸；7.導向桿</p><p>　　德國制造的型密接式車鉤在歐洲、南美等許多國家的地鐵、輕軌車輛和城郊列車上獲得廣泛應用。這種車鉤鉤頭的殼體設有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內(nèi)側(cè)面配備有用于車鉤機械連接的鎖栓，鎖栓由高強度鋼制成，置于鉤頭前端的套筒中，利用彈簧使其保持正常位置。在凸錐體的外側(cè)設有解鉤杠桿，它與氣動的(或液壓的)解鉤控制裝置相連接。其結(jié)構(gòu)如圖6

107、-4所示。</p><p>　　4. 半永久牽引桿（棒式車鉤）</p><p>　　除了上述三種常見的密接式車鉤外，還有一種半永久牽引桿(棒式車鉤)，它通常使用在由若干輛動車和拖車組成的一個比較獨立的單元內(nèi)。它兩端分別通過剛性銷與車體底架相連接，桿內(nèi)有橡膠塊作為彈性緩沖元件，起一定的緩沖減振作用(圖6-5)。</p><p>　　圖6-5 半永久牽引桿</p&

108、gt;<p>　　6.1.3 國內(nèi)地鐵車輛車鉤運用情況</p><p>　　國內(nèi)投入使用地鐵型車的城市軌道交通系統(tǒng)主要有北京地鐵、號線，天津地鐵號線，上海地鐵、、號線，廣州地鐵號線和武漢地鐵號線等。型車車鉤緩沖裝置的供貨商有德國、瑞典和四方車輛研究所家。</p><p>　　型車車鉤緩沖裝置分為兩大類:一類以上海地鐵、、號線和廣州地鐵號線為代表，由于其采用的鋁合金車體強度較高

109、，要求車鉤拉伸強度，壓縮強度，廣州地鐵號線還要求車輛帶有電氣連接器，實際上與型車車鉤緩沖裝置并無差別；另一類以北京地鐵、號線和天津地鐵為代表，由于其采用的不銹鋼車體強度較低,車鉤設計強度為拉伸強度,壓縮強度，該類車鉤緩沖裝置目前在型車市場上更為普遍。型車車鉤一般分為半自動車鉤和半永久車鉤兩類：列車兩端使用半自動車鉤，只是在救援過程中自動進行列車間的機械連接，一般不帶電氣連接器；編組內(nèi)部各斷面采用半永久車鉤。車鉤連接形式表示如下：<

110、/p><p>　　出于檢修的需要，個別線路編組中部個單元之間采用半自動車鉤連接。某些新的型車項目中，兩端采用帶電氣連接器的全自動車鉤，以發(fā)揮快速救援的作用。</p><p><b>　　1. 車鉤裝置</b></p><p>　　型車采用的連掛系統(tǒng)主要有型車鉤和型車鉤種。兩者都是二位車鉤，集成總風管連接器、列車管連接器、解鉤風管連接器和電氣連接器，

111、功能相似。型車鉤形式與型車所采用的相同，雖然原理和結(jié)構(gòu)相同，但德國、瑞典和四方車輛研究所家生產(chǎn)的型車鉤的輪廓有差別，彼此不能無條件連掛。型車鉤是四方車輛研究所從最初的北京地鐵、號線改進而來的自動車鉤，目前其總體性能和功能已經(jīng)與歐式車鉤等同。兩者相比,型車鉤操作方便，連掛范圍大；而型車鉤結(jié)構(gòu)簡單，強度高，維修方便，安全性能好。</p><p><b>　　2. 鉤緩裝置</b></p&g

112、t;<p>　　雖然受車體的強度限制，型車緩沖系統(tǒng)可用的緩阻抗力比型車車要低，但要求其仍能夠吸收空載列車以速度相對撞擊的沖擊能量。這對型車緩沖系統(tǒng)的吸收能力要求很高，所以主要采用緩沖器或緊湊型彈性膠泥緩沖器加壓潰管的形式，緩沖器或緊湊型彈性膠泥緩沖器吸收正常運行時的縱向沖動，而壓潰管則吸收速度相對撞擊的沖擊能量。也有個別線路采用了與型車類似的氣液緩沖器。</p><p>　　6.1.4 車鉤選型設計

113、</p><p>　　城軌型車目前的配置形式比較統(tǒng)一，一般是列車兩端采用半自動車鉤、中間其他斷面采用半永久車鉤。半自動車鉤主要用于救援回送工況下的機械連接，中間斷面的半永久車鉤只負責完成機械和風管的人工連接?？紤]到一些城軌檢修架車設備的功能限制，也可以在列車編組中部單元之間采用半自動車鉤替代半永久車鉤。為便于組織過渡牽引和回送，車鉤高度應盡可能統(tǒng)一，建議優(yōu)先選用鉤高。半自動車鉤應采用型或型車鉤，應有司機控制自動解

114、鉤的功能，如無特殊需要不應配置自動電氣連接器，但是，為了在救援時快速實現(xiàn)對被救援列車的停放制動緩解和機械、電氣自動連接，減少人工操作，可以考慮在前端半自動車鉤連掛面加裝一個芯或芯的信號連接器，以控制被救援車的停放制動緩解，并在整個救援運行過程中保持救援車與被救援車司機對講及緊急制動的聯(lián)通。對型車的車鉤緩沖裝置而言，對速度碰撞能量吸收的要求基本上達到了能量吸收的極限。所以型車緩沖系統(tǒng)必須采用單位長度能量吸收效率最高的壓潰管，以最大限度地吸

115、收沖擊能量，同時采用緊湊型彈性緩沖器與之配合使用。為了在滿足碰撞能量保護的前提下盡可能提高正常運行工況下的運行性能，此次采用緊湊型彈性膠泥緩沖器</p><p>　　統(tǒng)型型車車鉤緩沖裝置技術(shù)參數(shù)如表所示：</p><p>　　表6-1 統(tǒng)型B型車車鉤緩沖裝置技術(shù)參數(shù)</p><p>　　6.2 制動系統(tǒng)的選用及校核</p><p><b

116、>　　基礎制動裝置：</b></p><p>　　地鐵列車對制動系統(tǒng)有較高的要求，主要表現(xiàn)在地鐵列車必須具有較高的制動減速度。額定載員情況下，列車從最高速度到停車：常用制動減速度為，緊急制動減速度為；地鐵列車必須能達到定點停車，因此要求制動系統(tǒng)具有非常可靠的制動性能，其制動距離誤差不得超過；地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的軸距一般比較小，基礎制動裝置的安裝空間有限，因此要求基礎制動裝置要具有較小的尺寸；地鐵車輛

117、運營的線路坡度：正線一般達到了，而輔助線路更達到了，因此要求基礎制動裝置具有足夠的停車制動能力。</p><p>　　地鐵列車制動系統(tǒng)一般包括再生制動、電阻制動與空氣制動。制動優(yōu)先級以再生制動為最高，電阻制動次之，最后(電制動速度消失點應在之間，且可調(diào))為空氣制動。目前大多地鐵車輛使用踏面制動器，同時踏面制動器又分單元踏面制動器和杠桿式踏面制動器，由于基礎制動裝置的安裝空間有限，因此大多選用單元踏面制動器。城軌基

118、礎制動的閘瓦選用高磨合成閘瓦，其平均磨擦系數(shù)，不含石棉等對人體有害的化學成分。通過合理選擇制動倍率，完全能滿足城軌列車制動減速度的要求。</p><p>　　城軌動車組動力轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動裝置由牽引電動機、聯(lián)軸節(jié)和傳動齒輪箱組成，牽引電機采用架懸懸掛方式，傳動齒輪箱的一端抱軸，另一端吊掛在構(gòu)架上，牽引電機輸出軸與傳動齒輪箱小齒輪軸通過聯(lián)軸節(jié)連接。動力轉(zhuǎn)向架的每根軸由一臺交流異步牽引電機驅(qū)動，牽引電機與構(gòu)架的連接一般采

119、用剛性連接，但也有采用彈性連接的方式，此時的連接剛度一般都比較大。傳動齒輪箱的箱體一般采用上下剖分式，為了降低齒輪箱的質(zhì)量，齒輪箱箱體可采用高強度鑄造鋁合金。聯(lián)軸節(jié)一般采用浮動式、大擺角鼓形齒式聯(lián)軸節(jié)。</p><p>　　根據(jù)上述對城市地鐵轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)型式所作的分析，我們推薦下述轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)作為城市地鐵轉(zhuǎn)向架的可選方案：</p><p>　　動力轉(zhuǎn)向架采用軸式，每個輪對由一臺交流異步牽引電

120、動機驅(qū)動，非動力轉(zhuǎn)向架采用軸式，軸距均為；</p><p>　　牽引電動機架懸于構(gòu)架橫梁上，電機輸出扭矩通過鼓形齒式聯(lián)軸節(jié)傳遞給齒輪箱，經(jīng)減速后驅(qū)動輪對；</p><p>　　轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用型輕型焊接結(jié)構(gòu)，側(cè)梁成魚腹型，動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架采用相同的結(jié)構(gòu)型式；</p><p>　　車輪采用整體輾鋼車輪，車軸采用實心車軸；</p><p>

121、　　軸箱定位采用轉(zhuǎn)臂式定位方式，一系懸掛采用鋼彈簧+橡膠墊+垂向液壓減振器；</p><p>　　二系懸掛采用空氣彈簧+橫向減振器+橫向緩沖止擋+抗側(cè)滾扭桿；</p><p>　　牽引裝置采用低位形雙拉桿牽引裝置；</p><p>　　基礎制動采用單元踏面制動器，每軸設一個停車制動裝置，停車制動裝置與單元制動器合成一體。</p><p>