大作业-限界终.docx

精品文档，知识共享！ 电气工程学院 轨道交通规划设计调研报告 调研题目： 北京地铁限界分析 姓 名： 组 员： 调研时间： 2014/5/24 B型车的限界分析报告 限界：是指列车沿固定的轨道安全运行时，所需要的空间尺寸。城市轨道交通车辆在隧道内或高架上运行，一方面，隧道或高架要有足够的空间，以供车辆通行；配置线路结构、通信、信号、供电、给排水等设备；另一方面，为了确保列车安全运行，凡接近城市轨道交通线路的各种建筑物及设备，必须与线路保持一定的距离。因此，限界主要分为车辆限界、设备限界、建筑限界、受电弓限界等，起控制作用的主要是设备限界和建筑限界。限界越大，安全度越高，但工程量和工程投资业随之增加。因此，合理限界的确定，既要考虑保证列车运行的安全，又要考虑系统建设成本。地铁列车按车辆规格来划分，分为A、B两类。标准B型车车宽2.8m，车高3.8m，车体有效长度19.0m，车辆定距12.6m，转向架固定轴距2.2~2.3m,北京城市轨道交通车辆大多采用6辆编组的B型车，对于B型车有一个建议车辆计算轮廓线。下面将对B型车辆限界加以分析。A型车为接触网受流;B1型车为第三轨受流;B2型车为接触网受流 一、限界概述 地铁限界 （metro gauges）：为保障地铁安全运行、限制车辆断面尺寸、限制沿线设备安装尺寸及确定的建筑结构有效净空尺寸的图形成为限界。根据不同的动能需求，分为车辆限界、设备限界和建筑限界。以下是几个重要的概念。 车辆限界 （kinematic envelope）：计算车辆（不论是空车或者重车）在平直线的轨道上按照规定速度运行，计及了规定的车辆和轨道的公差值、磨耗量、弹性变形量，以及车辆的振动等正常状态下运行的各种限定因素产生的车辆各部位横向和竖向动态偏移后的统计轨迹，并以基准坐标系表示的界线。城市轨道交通车辆限界制定是限界标准编制工作中最基本关键环节之一。只有在准确科学的车辆限界计算基础上, 才能合理确定设备限界和建筑限界, 形成完整的城市轨道交通限界标准。 设备限界（equipment gauges）：基准坐标系在车辆限界外加未计及因素和安全间距（包括一系或二系悬挂故障状态）的界线。设备限界外安装的任何设备（有效站台长度内及接触网（轨）设备带电部分除外），包括安装误差值和柔性变形量在内，均不得向内入侵的界线。 建筑限界（structure gauges）:位于设备限界外，并考虑了沿线设备安装后的界线。任何沿线永久性固定建筑物，包括施工误差值、测量误差值及结构永久变形量在内，均不得向内侵入的界线。在行车隧道和高架桥等结构的最小横断面所形成的有效内轮廓线基础上，再考虑其施工误差、测量误差、结构变形等因素，为满足固定设备和管线安装的需要而必须的限界。 基准坐标系（normal coordinate system）：垂直于直线轨道线路中心的二维平面直角坐标。横坐标轴（X轴）与设计轨顶平面相切，纵坐标（Y轴）垂直于轨顶平面，该基准坐标系的坐标原点及规矩中心点。 偏移及偏移量: 在基准坐标系内,车辆横断面上各点因车辆本身原因或轨道线路原因, 在运行中离开原来在基准坐标系中所定义的设计位置称为偏移,偏移以毫米(mm) 为单位的量值称为偏移量.在第 1坐标方向的偏移称为一侧横向偏移, 在第 2 坐标方向的偏移称为竖向( 向上、向下) 偏移。 计算车辆: 制定限界时设定的一种车辆,包括各项构造参数、横断面轮廓尺寸及水平投影轮廓尺寸等,均是车辆限界设计计算的依据.计算车辆横断面上最外点的连线为计算车辆轮廓线。 二、各种限界的计算方法分析： （1）车辆限界计算方法： 车辆限界以地铁限界断面外形的设计轮廓控制点坐标为基础, 计及如下要素: 车辆的制造误差值, 车辆的维修限度, 转向架轮对处于轨道上最不利的运行位置, 转向架构架相对于轮对的横向位移量, 车体相对于转向架构架的横向位移量, 车体相对于轨道线路的最不利倾斜位置, 车辆的空重车挠度差及竖向位移量, 因车辆制造、载荷不对称等引起的偏斜, 车辆一系悬挂及二系悬挂侧滚位移量, 轨道线路的垂向及横向几何偏差、磨耗、维修限度及弹性变形量。分别计算出其横向和垂向偏移量, 将设计轮廓控制点坐标加上( 或减去) 对应点的偏移量, 即可得到车辆限界控制点的坐标。车辆限界的计算原则: a.列车在平直线整体道床的轨道上运行； b.曲线地段增加的附加因素不应在车辆限界内考虑, 而应在设备限界内加宽、加高； c.车辆限界的偏移量计算应按车体、转向架、受电弓(受流器)3部分分别计算； d.不同的外部条件应合理选用不同的计算参数。 （2）设备限界计算方法： a.车体肩部横向间距应为1