城轨车辆基础知识

城市轨道交通车辆基本类型与组成城市轨道车辆技术参数城市轨道交通车辆编组方法及标识城市轨道车辆限界城市轨道交通车辆基础知识城市轨道交通车辆基础知识•一、城市轨道交通车辆的基本类型与组成1.城市轨道交通车辆的基本类型（1）按照城轨车辆制式分随着城市轨道交通车辆设计制造技术的发展，出现了多种制式车辆，以满足不同线路条件和环境的要求。按走行部分与行驶轨道之间的匹配关系来分，车辆的制式主要有钢轮钢轨制式车辆、胶轮制式车辆、独轨制式车辆、直线电机车辆、导轨制式车辆、磁浮车辆等，而这些车辆被应用于相应地交通系统之中。通常情况下所讲的城轨车辆，多指的是钢轮钢轨制式的车辆，主要应用于地下铁道或轻轨系统之中。城市轨道交通车辆基础知识1.城市轨道交通车辆的基本类型（2）按照牵引动力配置分按牵引动力配置分，城轨车辆可分为动车（Motor）和拖车（Trailer）。动车（以M表示）本身带有动力装置，即装有牵引电机，因此其具有牵引和载客的双重功能，动车又可分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。拖车（以T表示）本身没有动力牵引装置，需要通过动车的牵引拖带来实现运行，因此仅有载客功能，可设置司机室，也可带受电弓。城轨车辆在运营时一般采用动拖结合、固定编组，从而形成电动列车组。城市轨道交通车辆基础知识1.城市轨道交通车辆的基本类型（3）按照车辆规格分建设部在1999年颁布的《城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）》中对我国城轨车辆的类型做了规定，主要根据车体宽度的不同，将城轨车辆分为A型车、B型车和C型车三种。在进行城轨车辆选型的时候，主要是根据线路远期高峰小时的运量要求来进行的：高运量——单向运能5-7万人次/h，选择A型车；大运量——单向运能3-5万人次/h，选择B型（或A型）车；中运量——单向运能1-3万人次/h，选择C型（或B型）车。城市轨道交通车辆基础知识我国的一些大城市在开始投入运营时，只有上海、广州、深圳、南京四个城市的地铁使用A型车，当前新建地铁的城市大多采用B型车，如苏州、杭州、沈阳、长春等。而早期采用B型车的北京地铁则根据运量的实际变化进行了相应地调整。由于首都客流量的持续增加，既有的B型车已经不能满足运送乘客的要求，因此一方面对个别繁忙线路进行了车型更换，比如地铁一号线由B型车改为A型车，提高了75%的运力；另一方面对其他未建的线路按A型车进行重新设计，以适应能力的需求。2.城市轨道交通车辆的组成城市轨道车辆主要由车体，转向架，连接装置，制动装置，受流装置，电气系统，内部设施等七部分组成。(1)车体分有驾驶室车体和无驾驶室车体两种。(2)转向架(动力转向架和非动力转向架)转向架（走行部）装置于车体与轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受和传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。(3)连接装置车辆编组成列运行必须借助于连接装置，即所谓车钩，实现车辆之间牵引缓冲连接的作用。城市轨道交通车辆基础知识(4)制动装置制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置。(5)受流装置从接触导线(接触网)或导电轨(第三轨)将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。(6)电气系统电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。(7)内部设施车辆内部设施包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。城市轨道交通车辆基础知识二、城市轨道交通车辆技术参数车辆技术参数分为性能参数与主要尺寸两部分，主要用来概括车辆技术规格的相关指标，从而从总体上对车辆性能及结构进行表征。城市轨道交通车辆基础知识车辆性能参数车辆性能参数自重、载重构造速度轴重通过最小曲线半径轴配置或轴列数最大启动加速度，平均启动加速度，最大制动减速度冲击率（m/t3）列车平稳性指标座席数及每平方米地板面积站立人数每延米轨道载重（车辆总质量与车辆全长之比）1.车辆性能参数(1)自重、载重及容积自重为车辆本身的全部质量；载重为车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位;容积以m3为单位。(2)构造速度指车辆设计时，按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度。(3)轴重列车重量和轴数的比值。城市轨道交通车辆基础知识(4)每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。(5)通过最小曲线半径指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。(6)轴配置或轴列式用数字或字母表示车辆走行部结构特点的方式。若是4轴动车，设两台动力转向架，则轴配置记为B—B；若是6轴单铰轻轨车，两端为动力转向架，中间为非动力铰接转向架，其轴配置记为B—2—B。城市轨道交通车辆基础知识(7)最大起动加速度指在平直线路上，额定定员的载荷条件下，列车在起动过程中单位时间内速度的增加量（m/s2）。(8)最大制动减速度指在平直线路上，额定定员的载荷条件下，列车在制动过程中单位时间内速度的减小量（m/s2）。(9)列车平稳性指标反映车辆振动对人体感受造成影响的主要指标，通常用斯佩林公式进行计算，其值越大，说明车辆的稳定性越差，一般要求城轨车辆的平稳性指标值应小于2.7。(10)牵引电机功率多在180~300kW。(11)每吨自重功率指标一般在10kW／t～15kW／t。(12)供电电压一般采用DV1500V或DV750V。。城市轨道交通车辆基础知识(13)冲击率由于工况改变引起的列车中各车辆所受到的纵向冲击，以加速度变化率来衡量（m/s3）。要求城轨车辆的纵向冲击率不得超过1m/s3。(14)制动形式有摩擦制动、再生制动、电阻制动以及磁轨制动等多种形式。(15)转向架安全性指标反映转向架运行平稳、稳定和良好过弯性能的指标，通常包括脱轨系数、倾覆系数、轮重减载率等。(16)座席数及每平方米地板面积站立人数地铁车辆由于其短途高流动性的运载特点，座席数较少，一般为55~65座，站立数一般250人，超载时乘客总数按7~9人/m2计算。城市轨道交通车辆基础知识车辆的主要尺寸车辆最大宽度车体长、宽、高车钩高地板面高度车辆定距（转向架中心距）转向架固定轴距车辆长度车辆高度车辆最大高度车辆主要尺寸2.车辆的主要尺寸（1）车辆长度：车辆处于自由状态，车钩呈锁闭状态时，两端钩舌内侧之间的距离。（2）车辆最大宽度：车体横断面上最宽部分的尺寸。（3）车辆最大高度：车辆顶部最高点与钢轨顶面之间的距离。通常情况下还需说明与最高点相关的结构，如有无空调，受电弓的状态等等。（4）车辆定距：同一车辆的两转向架回转中心之间的距离。（5）固定轴距：同一转向架的两车轴中心线之间的距离。城市轨道交通车辆基础知识2.车辆的主要尺寸（6）车钩高：指车钩连接面中点至轨面的高度。取新造或修竣后空车的数值。列车中各车辆的车钩高基本一致，从而能够保证车辆正确连挂和列车运行平稳。各城市车钩高不尽相同，广州、上海地铁车辆为720mm，北京地铁车辆为660mm。（7）地板面高度：车辆地板面与钢轨顶面之间的距离。取新造或修竣后空车的数值。其受两方面的制约，一是车辆本身某些结构高度的限制，如车钩高及转向架下心盘面的高度；另一方面又与站台高度的标准有关，应与站台高度相协调，比如上海地铁车辆地板面高为1130mm，北京地铁车辆为1053mm。城市轨道交通车辆基础知识车辆纵向尺寸参数全轴长车辆定距车辆全长转向架固定轴距转向架回转中心转K1转向架三维图序号项目名称A型车B型车C型车四轴车四轴车四轴车六轴车八轴车1车辆基本长度（m）221918.922.329.52车辆基本宽度（m）32.82.63车辆高度（m）受流器车（m）（空调/无空调）3.8/3.63.8/3.63.7/3.25受电弓车（m）（落弓高度）3.83.83.7受电弓工作高度（m）3.9~5.64车内净高（m）2.10~2.155地板面高（m）1.10.956车辆定距（m）15.712.6117.27固定轴距（m）2.2~2.52.1~2.21.8~1.98车轮直径（mm）Φ840Φ7609车门数（每侧）（个）5444510车门宽度（m）≥1.3各类车型主要技术标准序号项目名称A型车B型车C型车四轴车四轴车四轴车六轴车八轴车11车门高度（m）≥1.812定员人数（人）单司机室车295230200240315无司机室车31024521025032513车辆轴重（t）≤16≤14≤1114站立人员标准（人/m2）定员6超员915最高运行速度（km/h）≥80≥7016起动平均加速度（m/s2）≥0.9≥0.8517常用制动减速度（m/s2）1.01.118紧急制动减速度（m/s2）1.21.319噪声[dB（A）]司机室内≤80≤70客室内≤83≤75车外80~85（站台）≤82各类车型主要技术标准城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（1）车辆主要性能参数设计结构速度90km/h最高运行速度80km/h最大起动加速度（0～35km/h）0.95m/s2平均加速度（0～60km/h）≥0.5m/s2常用制动平均减速度1.0m/s2紧急制动减速度1.2m/s2最大冲击率0.75m/s3轴重≤14t平稳性W≤2.5转向架的安全性指标脱轨系数Q/P≤0.8轮重减载率ΔP/Pst≤0.6倾覆系数D=Pd/Pst≤0.8城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（2）车辆主要结构尺寸车体长度19000mm车辆长度（Tc车/Mp车）20450mm/19520mm车体宽度（地板面处）2800mm车体高度（落弓时）≤3810mm车门/车窗数量门4对/窗3～5对车门开门尺寸宽≥1300mm，高≥1800mm开关门时间5s车内净高≥2100mm地板面高度1100mm车钩高度720mm转向架中心距12600mm转向架轴距2300mm车轮轮径（新轮）（半磨耗）（磨耗）Φ840mmΦ805mmΦ770mm城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（3）载客量及重量表载客状态（AW）拖车（Tc）动车（M或Mp）列车（3M2T）备注（人）（t）（人）（t）（人）（t）AW00310330161每位乘客重量按60kg计算AW13733.224235.52200173AW223044.8250481210233.6AW332450.4434853.881692262.52AW（AverageWeight）是表征列车载客量的参数，包括AW0、AW1、AW2、AW3四种情况。AW0表示空载时的情况；AW1表示满座时的情况；AW2表示满载时的情况（按6人/m2），即定员载荷；AW3为超载时的情况（按9人/m2）。城轨车辆技术参数举例三、城市轨道交通车辆编组及标识1.列车编组•车辆编组定义：按照预期的目的，将各独立的车辆连接起来，成为一个运行体；•车辆编组需考虑的因素：线路坡度、运营密度、站间距离、舒适度、安全可靠性、工程投资、客流大小等。城市轨道交通车辆基础知识1、车辆编组车辆编组定义：按照预期的目的，将各独立的车辆连接起来，成为一个运行体；车辆编组需考虑的因素：线路坡度、运营密度、站间距离、舒适度、安全可靠性、工程投资、客流大小等。三、城市轨道交通车辆编组及标识拖车：无电机和传动装置的车辆又分为无驾驶室（T或A）和有驾驶室（Tc或A）两种情况。动车：有电机和传动装置的车辆；又分为无受电弓（M或C）、有受电弓（Mp或B）、有驾驶室（Mc）、有受电弓及驾驶室（Mcp）几种情况。C:cabin，P:pantograph列车编组主要包括列车中动车与拖车的分布形式，以及车辆之间的连接方式。目前我们国家各个城市的地铁编组方法都不尽相同，但是具体编组方法都采用动、拖车混编的方式。一般动、拖混编采用“四动加两拖”或“三动加三拖”的连接方式。比如北京地铁四号线的列车编组为＋Tc－M