城市轨道交通列车牵引与操纵课件：动车牵引力.pptx

动车牵引力;第一节动车牵引力的基本概念;2.区间长度短、线路纵断面变化大

区间长度短：

市区站间距约为0.8-1.8km

市郊线路站间距约为1-3km

线路平面与纵断面：

20‰左右的大上坡及大下坡较普通铁路多，造成线路附加阻力较大；曲线半径较小，一般在l000m以下，甚至团难地段有300m以下的曲线半径。因此，城市轨道交通的线路条件，决定地铁列车在运行中存在启动频繁、启动加速快和制动减速快，目标速度低的特点。;3．城轨列车紧急制动距离短、操纵要求更加严格

普通铁路：普速列车一般条件下的紧急制动距离规定为800m；

地铁列车：一般条件下的紧急制动距离是180m；

它的制动方式主要是电制动与闸瓦制动相结合形式，对停站要求更严格，要停得准，停得稳。实际的停站误差在米级甚至20cm以下。因此，城市轨道交通对于列车的操纵方式要求更加严格。

城市轨道交通电力牵引系统荟萃了电力电子、计算机检测与控制、电机与电器制造等多学科的先进技术，正朝着智能化、模块化、轻量化、节能型、免维修方向发展。特别是地铁列车，普遍具有自动保护(ATP)、自动驾驶(ATO)、自动监控（ATS）等功能，其安全性、舒适性以及正点率都有较高要求，这些特点都对城市轨道交通车辆运用提出了更高的标准;二、动轮与钢轨间的粘着;图1-1动轮对受力分析;由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。粘着状态下的静摩擦力?i又称为粘着力。

粘着系数是由轮轨间的物理状态确定的。加大每轴的正压力，即轴重，可以提高每轴牵引力，但轴重受到钢轨、路基、桥梁等限制。动力分散型的城市轨道交通车辆，动轴数较多，很容易达到整列车所需的牵引力，因而轴重较小，这对保护轮轨的正常作用是有利的。

;（二）蠕滑;图1-2牵引工况轮轨接触处的弹性变形;三、牵引力的分类;（二）按照机械功传递过程中不同作用点划分;3．车钩牵引力Fg——作用在动车车钩上的力等于轮周牵引力，减去动车运行阻力后的值。

Fg=F-W＇-aMj(kN)(1-5)

电客车等速（即a=0时）运行时，车钩牵引力等于电客车的总阻力。

综上分析??由此得出结论

Fi＞F＞Fg

我国及一些国家，以轮周牵引力为计算标准，以轮周牵引力来衡量和表示动车牵引力的大小。;第二节动车牵引力的产生、计算和传递;3、牵引力的产生过程

牵引电动机转轴输出转矩M，通过齿轮减速传给动轮，再通过轮轨间的相互作用，引起钢轨对动轮的切向反作用力，即牵引力。所以，它的实质是电能变为机械能、内力引起外力的过程。

上述过程如同人走路一样……

;4、牵引力的计算;（4）考虑到齿轮传动装置的机械效率η，轮周牵引力为

Fk=2·i·η·Md/Dk（kN）

式中：η—齿轮传动装置的机械效率

（5）一组动车上的轮周牵引力为：

F=m·Fk=2·m·i·η·Md/Dk（kN）

式中：m—动车组动轴数；;以广州地铁一、二号线为例：

牵引电机→联轴节→齿轮箱→轮对→轴箱→一系簧→构架→牵引拉杆→中心销座→中心销→车体

电制动力与牵引力传递过程相同，力的方向相反。

;第三节粘着限制、动轮空转及改善方法

一、粘着对牵引力的限制

由粘着条件决定的最大粘着力，也就是动轮不空转所能实现的最大牵引力，称为粘着牵引力，用Fμ表示。

Fμ≤μ（Σmm·g）（KN）

式中μ——粘着系数

Σmm——各动轮正压力之和，也称为粘着重量。

g——重力加速度（取为9.81m/S2）。;二、粘着系数;（三）车辆运行速度和状态

车辆运行速度增高，加剧了动轮对钢轨的纵向和横向滑动及车辆振动，使粘着系数减小。特别是轮轨表面被水污染情况下，粘着系数随速度增加而急刷下降。

（四）动车有关部件的状态

（1）各动轴上牵引电动机的特性不完全相同，在同一运行速度下产生牵引力大的轮对将首先发生空转。

（2）各个动轮的直径不同，直径小的动轮发出的牵引力大，容易首先发生空转。

（3）各个动轮的动负荷不同，运行中动负荷轻的动轮将首先空转。

由于以上原因，粘着系数具有随机性，变化范围大，影响因素多，所以很难准确计算。一般都是根据大量试验，将试验结果用统计方法，整理成经验公式用作计算的依据。这个计算依据就是计算粘着系数，同μj表示。;三、地铁电客车轮轨间计算粘着系数的经验公式为;例题1;三、动轮空转