5----城市轨道交通车辆-车体结构-转向架-缓冲装置2(2).ppt

第五章城市轨道交通车辆5.1城市轨道车辆组成及主要参数5.2车体结构5.3车辆转向架5.4车钩缓冲装置5.5制动系统5.6电动车辆的传动方式5.7车辆停放维修基地及维修修程5.2车体结构一、车体的类型及特征二、车体轻量化结构三、车门结构一、车体结构1.车体的类型及特征城市轨道车辆的车体与一般铁路客车有许多相同之处，但由于其特殊的用途，又有其特有的特征：（1）一般为电动车组，有单节、双节和3节式等，有头车（即带有司机室车辆）和中间车，以及动车与拖车之分。（2）由于服务于市内公共交通，在车内的平面布置上有其特征，例如座位少，车门多且开度大，内部服务于乘客的设备较简单等。（3）重量的限制较为严格，特别是高架轻轨车和独轨车，要求轴重小，以降低线路的工程投资。（4）为使车体轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截断面挤压铝形材，或高强度复合材料，或不锈钢，构成整体承载筒形结构，对车体其它辅助设施尽量采用轻型化材料。（5）对车体的防火要求严格，特别是运行于地下隧道的地铁车辆，一旦发生火灾后果不堪设想。在车体的解钩及选材上采用防火设计和阻燃处理。（6）对车辆的隔音和减噪有严格的要求，以最大限度地降低噪声对乘客和沿线居民的影响。（7）由于用于市内交通，对车辆的外观造型和色彩都有美化与城市景观相协调的要求。2.车体轻量化结构减轻车辆的自重一直是交通运输部门长期来为之奋斗的目标，自重的减轻不仅可带来材料的牵引动力消耗的节约，而且可减轻车辆走行部分和线路的磨耗，延长使用寿命，带来巨大的经济效益。一般车体承载结构的重量约占车辆自重的20%～25%，因此研究车体承载结构的轻量化具有现实意义。传统的铁路客车车体均采用由普通碳素钢制成的有众多纵、横型材构成的骨架和外包板结构，形成一个筒形薄壳整体承载结构，一般自重达10t～13t。普通碳素钢车体使用中腐蚀十分严重，增加了维修的工作量和开支。为了提高车体的耐腐蚀性，延长车体的使用寿命，现在推广应用含铜或含镍铬等合金元素的耐腐蚀的低合金钢材料，可使车体钢结构自重减轻10%～15%。采用半不锈钢（包板为不锈钢，骨架为普通碳素钢）或全不锈钢车体，免除了车体内壁涂覆防腐涂料和表面油漆，在保证强度、刚度的前提下，板厚可减小，从而达到车体薄壁化、轻量化，简化了工艺，减轻了重量，同时也提高了使用寿命。一般不锈钢车体自重比普通碳素钢可减轻1t～2t。为了进一步实现车体轻量化，德、日、英等国在近代高速列车、地铁车、轻轨车和近郊客车上采用铝合金车体。由于铝合金的比重仅为钢的1/3，而弹性模量也为钢的1/3，为了充分发挥材料的承载能力，铝制和钢制车体在结构形式上有很大的差异。在铝制车体结构设计中，车体主要承载构件一般采用大型中空截面挤压铝型材，以提高构件的刚度，充分发挥材料的承载能力，达到最大限度地减轻车体自重。全车的底架、侧墙、车顶均采用大型中空截面的挤压铝型材拼焊而成，比之钢制车体焊接工作量减少40%。制造工艺大为简化，重量可减轻3t～5t。可保证车体承载结构在使用期内（25年～30年）不维修或少维修。3.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5扇内藏嵌入式对开拉门1900mm×1300mm（高×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。电控风动门由压缩空气驱动传动风缸，再通过机械传动系统和电气控制系统完成车门的开关动作。机械传动系统的作用是将传动风缸活塞杆运动传递至车门，使门动作。电气控制系统包括风动门控制、再开门控制、车门动作监视和列车控制电路联锁等内容，其作用是为了保证车门动作可靠和行车安全。电气驱动车门有电动机、传动装置（轴、磁性离合器、皮带轮和齿形皮带）、控制器、闭锁装置和紧急开门装置组成。齿形皮带与两个门翼相固定，闭锁和解锁所需的扭矩有电动机提供。另一种电驱动装置为电动机通过一根左右同步的螺杆和球面支承螺母驱动滚珠摆动导向件和与其固定的门翼。车门的电气控制系统一般采用电子控制技术，可根据乘客和司机的不同要求编制程序修改操作过程，自动监控装置具有全方位监控车门系统，自动故障报警和记录的功能。为了防止在开关门时夹伤乘客，现代自动车门还设有防夹装置，车门