1、軌道交通軌道交通車輛基礎知識（一）車輛基礎知識（一）董英榮董英榮 2016.9.2目目 錄錄一一 軌道交通車輛技術參數軌道交通車輛技術參數二二 車輛結構車輛結構組成組成軌道交通車輛性能參數軌道交通車輛性能參數（1）自重、載重及容積：自重為車輛）自重、載重及容積：自重為車輛整備狀態下整備狀態下的車輛本身結構及設備組成的的車輛本身結構及設備組成的全部質量；載重即車輛允許的正常全部質量；載重即車輛允許的正常最大裝載質量最大裝載質量，均以，均以t為單位。容積以為單位。容積以m3為單為單位。位。（2）構造速度：指車輛設計時，按）構造速度：指車輛設計時，按安全及結構強度安全及結構強度等條件所等條件所允許的

2、車輛最高行允許的車輛最高行駛速度駛速度，并要求，并要求連續以該速度運行時車輛具有足夠良好的運行性能連續以該速度運行時車輛具有足夠良好的運行性能。車輛實際。車輛實際運行速度一般不允許超過構造速度。運行速度一般不允許超過構造速度。（3）軸重：是指按車軸形式及在某個運行速度范圍內該軸允許負擔的并包括輪）軸重：是指按車軸形式及在某個運行速度范圍內該軸允許負擔的并包括輪對自身在內的最大總質量。軸重的選擇與線路、橋梁及車輛走行部的設計標準對自身在內的最大總質量。軸重的選擇與線路、橋梁及車輛走行部的設計標準有關。有關。（4）軸配置或軸列式。用數字和字母表示的車輛走行部結構特點的方式。）軸配置或軸列式。用數字

3、和字母表示的車輛走行部結構特點的方式。（5）每延米軌道載重：是車輛設計中與橋梁、線路強度密切相關的一個指標，）每延米軌道載重：是車輛設計中與橋梁、線路強度密切相關的一個指標，同時又是能否充分利用站線長度、提高運輸能力的一個指標，其數值是車輛總同時又是能否充分利用站線長度、提高運輸能力的一個指標，其數值是車輛總質量與車輛全長之比。城市軌道車輛該參數按設計要求規定。質量與車輛全長之比。城市軌道車輛該參數按設計要求規定。軌道交通車輛軌道交通車輛性能參數性能參數（6）通過最小曲線半徑：）通過最小曲線半徑：指配用某種形式轉向架的車輛在站場或廠、指配用某種形式轉向架的車輛在站場或廠、段內調車時所能安全通過

4、的最小曲線半徑。段內調車時所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線區段上行駛當車輛在此曲線區段上行駛時不得出現脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉向架與車體時不得出現脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉向架與車體底架或與車下其它懸掛物相碰。底架或與車下其它懸掛物相碰。（7）制動形式，有摩擦制動、再生制動、電阻制動以及磁軌制動等多）制動形式，有摩擦制動、再生制動、電阻制動以及磁軌制動等多種形式。種形式。（8）平均起動加速度；制動平均減速度。）平均起動加速度；制動平均減速度。（9）每）每t自重功率指標，車輛功率與自重的比值，一般在自重功率指標，車輛功率與自重的比值，一般在10kW/t

5、15 kW/t。（10）沖擊率。）沖擊率。（11）座席數及每平方米地板面積站立人數。）座席數及每平方米地板面積站立人數。（12）平穩性指標）平穩性指標車輛的主要尺寸車輛的主要尺寸車輛的主要尺寸除車輛全長、車輛定距及轉向架固定軸距外尚有以下幾車輛的主要尺寸除車輛全長、車輛定距及轉向架固定軸距外尚有以下幾項：項：（1）車輛最大寬度、最大高度：車輛最大寬度是指車體最寬部分的尺）車輛最大寬度、最大高度：車輛最大寬度是指車體最寬部分的尺寸；車輛最大高度是指車輛頂部最高點離鋼軌頂面之間的距離。這兩個寸；車輛最大高度是指車輛頂部最高點離鋼軌頂面之間的距離。這兩個尺寸均須符合車輛限界的要求。尺寸均須符合車輛限

6、界的要求。（2）車體長、寬、高：又有車體外部與內部之別，但車體內部的長、）車體長、寬、高：又有車體外部與內部之別，但車體內部的長、寬、高必需滿足貨物裝載或旅客乘坐等要求寬、高必需滿足貨物裝載或旅客乘坐等要求。（3）車輛定距）車輛定距（4）固定軸距固定軸距（5）車鉤高）車鉤高（6）地板面高度：地板面距軌面的高度與車鉤高一樣，均指新造或修地板面高度：地板面距軌面的高度與車鉤高一樣，均指新造或修竣后空車的數值。它將受到兩方面的制約，一是車輛本身某些結構高度竣后空車的數值。它將受到兩方面的制約，一是車輛本身某些結構高度的限制，如車鉤高及轉向架下心盤面的高度；另一方面又與站臺高度的的限制，如車鉤高及轉向

7、架下心盤面的高度；另一方面又與站臺高度的標準有關，例如上海地鐵車輛地板高為標準有關，例如上海地鐵車輛地板高為1.13m，北京地鐵車輛為，北京地鐵車輛為1.053m。車輛技術規格車輛技術規格城市軌道車輛的技術規格：城市軌道車輛的技術規格：（1）地鐵車輛）地鐵車輛 地鐵車輛的規格依據各城市的具體情況而不同。隨著城市化進程的地鐵車輛的規格依據各城市的具體情況而不同。隨著城市化進程的加快，城市人數量急劇增加，尤其是在亞洲地區，城市在建造地鐵時，加快，城市人數量急劇增加，尤其是在亞洲地區，城市在建造地鐵時，考慮到客運量需求，往往采用更寬、更長的車輛。地鐵車輛主要技術規考慮到客運量需求，往往采用更寬、更長

8、的車輛。地鐵車輛主要技術規格見表格見表1。 表表1 地鐵車輛主要技術參數地鐵車輛主要技術參數車輛技術規格車輛技術規格 地鐵車輛組成列車運行，為了使各種設備均勻分布，往往按設備配置地鐵車輛組成列車運行，為了使各種設備均勻分布，往往按設備配置的不同分為幾種車型，組合在一起，依靠本單元的控制系統和驅動裝置，的不同分為幾種車型，組合在一起，依靠本單元的控制系統和驅動裝置，形成能獨立運行的小車組。例如上海地鐵車組由三種車組成，見圖形成能獨立運行的小車組。例如上海地鐵車組由三種車組成，見圖1。（ 3 5 5 0 ）A 車T U m u m m e nd o o r n u m b e r sB 車（ 3

9、5 5 0 ）C 車圖圖1地鐵列車的組成地鐵列車的組成車輛技術規格車輛技術規格圖圖3中，中，A車（車（Tc車）是設有駕駛室的拖車車）是設有駕駛室的拖車、列車自動控制裝置、靜止逆、列車自動控制裝置、靜止逆變器、空調裝置、蓄電池箱。變器、空調裝置、蓄電池箱。 B車（車（Mp車）是帶受電弓的動車車）是帶受電弓的動車，設有牽引電動機、牽引斬波器、，設有牽引電動機、牽引斬波器、靜止逆變器、空調裝置。靜止逆變器、空調裝置。 C車（車（M車）是不帶受電弓的動車車）是不帶受電弓的動車，設有牽引電動機、牽引斬波器、，設有牽引電動機、牽引斬波器、靜止逆變器、空調裝置、空氣壓縮機。同分為幾種車型，組合在一起，靜止逆

10、變器、空調裝置、空氣壓縮機。同分為幾種車型，組合在一起，依靠本單元的控制系統和驅動裝置，形成能獨立運行的小車組。詳細參依靠本單元的控制系統和驅動裝置，形成能獨立運行的小車組。詳細參數見課本表數見課本表2.1，21頁頁 T車車是不帶司機室的拖車。是不帶司機室的拖車。（2）輕軌車輛）輕軌車輛 輕軌車輛有單節的四軸車、單鉸接的六軸車和雙鉸接的八軸車，其輕軌車輛有單節的四軸車、單鉸接的六軸車和雙鉸接的八軸車，其主要技術規格見表主要技術規格見表2所示。所示。車輛技術規格車輛技術規格表表2 輕軌車輛主要技術規格輕軌車輛主要技術規格圖圖3 地鐵列車的組成地鐵列車的組成車輛技術規格車輛技術規格4軸車如圖軸車如

11、圖4所示，其車輛長度一般不超過所示，其車輛長度一般不超過20m。為方便乘客上下車，每。為方便乘客上下車，每側至少設側至少設3個車門，車門開度一般為個車門，車門開度一般為1300mm。四軸車有兩個轉向架，均。四軸車有兩個轉向架，均裝有電動機，稱為動力轉向架。每個動力轉向架由單臺或裝有電動機，稱為動力轉向架。每個動力轉向架由單臺或2臺電動機驅臺電動機驅動，電動機的總功率要求保證車輛每噸自重的功率指標達到動，電動機的總功率要求保證車輛每噸自重的功率指標達到12kW左右。左右。因為整個車輛的重量分布在所有驅動軸上，可以保證較好的動力性能和因為整個車輛的重量分布在所有驅動軸上，可以保證較好的動力性能和爬

12、坡能力。爬坡能力。圖圖2 四軸輕軌車四軸輕軌車車輛技術規格車輛技術規格六軸鉸接車如圖六軸鉸接車如圖3所示，其車輛長度一般不超過所示，其車輛長度一般不超過25m，每側至少有，每側至少有4個車個車門。六軸車有門。六軸車有3個轉向架，如圖個轉向架，如圖6所示，前后所示，前后2個為動力轉向架，中間鉸個為動力轉向架，中間鉸接點的轉向架不帶動力，主要起承載的作用。六軸車的動力性能為接點的轉向架不帶動力，主要起承載的作用。六軸車的動力性能為11kW/t。圖圖3六軸鉸接車六軸鉸接車車輛技術規格車輛技術規格六軸鉸接車布置六軸鉸接車布置圖圖4 六軸鉸接車布置六軸鉸接車布置車輛技術規格車輛技術規格圖圖5 跨坐式獨軌

13、車輛跨坐式獨軌車輛 （3）獨軌車輛）獨軌車輛 獨軌列車一般為獨軌列車一般為4輛固定編組，最多不超過輛固定編組，最多不超過6輛。其司機室設在列車的兩端，輛。其司機室設在列車的兩端，設側開門，并與乘客車廂隔開；乘客車廂兩側各設兩個側門，門寬設側開門，并與乘客車廂隔開；乘客車廂兩側各設兩個側門，門寬1300mm；車；車廂間設全貫通式通道；車的頭部設有緊急出口門。廂間設全貫通式通道；車的頭部設有緊急出口門。 日本跨坐式獨軌車輛的基本車型見圖日本跨坐式獨軌車輛的基本車型見圖7，其主要技術規格見表，其主要技術規格見表3所示。所示。車輛技術規格車輛技術規格表表3 跨坐式獨軌車輛的主要技術規格跨坐式獨軌車輛的

14、主要技術規格 車輛技術規格車輛技術規格（4）自動化導向交通車輛）自動化導向交通車輛 自動化導向交通是一種無人駕駛、全自動運行的軌道交通。自動化導向交通是一種無人駕駛、全自動運行的軌道交通。具有代表性的自動化導向交通有法國的具有代表性的自動化導向交通有法國的VAL系統，加拿大的空中列系統，加拿大的空中列車，日本的新交通系統，以及許多大型機場的穿梭交通。車，日本的新交通系統，以及許多大型機場的穿梭交通。法國的法國的VAL系統系統 里爾是法國北部的一個集合城市，有三個城鎮組合而成，為里爾是法國北部的一個集合城市，有三個城鎮組合而成，為了將市中心區與附近的城鎮和大學區連接起來，建造了一條自動了將市中心

15、區與附近的城鎮和大學區連接起來，建造了一條自動化導向交通線。化導向交通線。 VAL系統車輛的走行輪為橡膠輪胎，并有水平導向輪，采用兩系統車輛的走行輪為橡膠輪胎，并有水平導向輪，采用兩側導向的方式；車輛具有較高的加速性能和較大的爬坡能力。側導向的方式；車輛具有較高的加速性能和較大的爬坡能力。 列車的最小行車間隔可以達到列車的最小行車間隔可以達到60s，額定運送能力為單向每小，額定運送能力為單向每小時時7500人。必要時可以采取人。必要時可以采取2個單元組成列車，最大運送能力將超個單元組成列車，最大運送能力將超過單向過單向2萬人。萬人。車輛技術規格車輛技術規格加拿大的空中列車加拿大的空中列車 加拿

16、大溫哥華的空中列車在加拿大溫哥華的空中列車在VAL系統之后建成于系統之后建成于1986年，一期年，一期工程總長工程總長21.4km，包括地面、地下河高架，其中高架，包括地面、地下河高架，其中高架16.6km，地，地面面3.5km,地下地下1.5km,利用市中心已停止使用的鐵路隧道，它設有利用市中心已停止使用的鐵路隧道，它設有15座車站。座車站。1995年延伸，總長達年延伸，總長達29km，增加到，增加到20座車站，成為自動座車站，成為自動化無人駕駛軌道交通的最長線路。化無人駕駛軌道交通的最長線路。日本的新交通系統日本的新交通系統 日本將自動化導向交通列入新交通系統，用作特定地區的客日本將自動化

17、導向交通列入新交通系統，用作特定地區的客運交通。神戶是日本最大的港口城市，它有運交通。神戶是日本最大的港口城市，它有2個人工島，其中港島個人工島，其中港島有有2萬人口，修建了一條高架的自動化導向交通線，將港島與市中萬人口，修建了一條高架的自動化導向交通線，將港島與市中心的鐵路車站連接起來。線路長心的鐵路車站連接起來。線路長6.4km，最大坡度為，最大坡度為50，最小曲，最小曲線半徑為線半徑為30m.雙線區段的軌道梁寬度為雙線區段的軌道梁寬度為7.5m,單線區段為單線區段為4.25m。全線共設全線共設9座高架車站，都是封閉型的，站臺上裝置屏蔽門。座高架車站，都是封閉型的，站臺上裝置屏蔽門。車輛技

18、術規格車輛技術規格機場穿梭交通機場穿梭交通 大型國際機場占地非常大，而且有好幾個候機樓。私人大型國際機場占地非常大，而且有好幾個候機樓。私人汽車的泊車區或租車點離候機樓很遠。有的機場每年的航班汽車的泊車區或租車點離候機樓很遠。有的機場每年的航班有數十萬次，每年的旅客超過有數十萬次，每年的旅客超過1億人次。有的乘客要在不同億人次。有的乘客要在不同的候機樓轉機，有的要泊車，有的要租車，有的要去大型交的候機樓轉機，有的要泊車，有的要租車，有的要去大型交通樞紐站在進入市區。機場職工也要在機場內來往。為了減通樞紐站在進入市區。機場職工也要在機場內來往。為了減少汽車在機場內行駛造成大氣污染，無人駕駛的自動

19、化交通少汽車在機場內行駛造成大氣污染，無人駕駛的自動化交通愈來愈受到重視，它可以提供方便、舒適、高效的服務。這愈來愈受到重視，它可以提供方便、舒適、高效的服務。這種穿梭交通可以種穿梭交通可以24h運轉，按照固定的路線連續不斷地運送運轉，按照固定的路線連續不斷地運送旅客。線路的長短根據機場的布置和需求。旅客。線路的長短根據機場的布置和需求。車輛技術規格車輛技術規格機場穿梭交通機場穿梭交通 大型國際機場占地非常大，而且有好幾個候機樓。私人大型國際機場占地非常大，而且有好幾個候機樓。私人汽車的泊車區或租車點離候機樓很遠。有的機場每年的航班汽車的泊車區或租車點離候機樓很遠。有的機場每年的航班有數十萬次

20、，每年的旅客超過有數十萬次，每年的旅客超過1億人次。有的乘客要在不同億人次。有的乘客要在不同的候機樓轉機，有的要泊車，有的要租車，有的要去大型交的候機樓轉機，有的要泊車，有的要租車，有的要去大型交通樞紐站在進入市區。機場職工也要在機場內來往。為了減通樞紐站在進入市區。機場職工也要在機場內來往。為了減少汽車在機場內行駛造成大氣污染，無人駕駛的自動化交通少汽車在機場內行駛造成大氣污染，無人駕駛的自動化交通愈來愈受到重視，它可以提供方便、舒適、高效的服務。這愈來愈受到重視，它可以提供方便、舒適、高效的服務。這種穿梭交通可以種穿梭交通可以24h運轉，按照固定的路線連續不斷地運送運轉，按照固定的路線連續

21、不斷地運送旅客。線路的長短根據機場的布置和需求。旅客。線路的長短根據機場的布置和需求。目目 錄錄一一 軌道交通車輛技術參數軌道交通車輛技術參數二二 車輛結構車輛結構組成組成車輛結構車輛結構（一）、車體、車門一）、車體、車門（二二）、轉向架、轉向架（三三）、制動裝置制動裝置（四四）、列車控制系統列車控制系統（五五）、乘客信息系統、乘客信息系統車輛結構 既是容納乘客和司機駕駛的地方，又是安裝與連接其它設備和部件的基礎，一般包括有底架、端墻、側墻及車頂、車窗、車門等。（一）、車體（一）、車體車輛結構（一）、車體（一）、車體車輛結構（一）、車體（一）、車體車輛結構帶司機室拖車（A型）無司機室帶受電弓的

22、動車（B型）無司機室不帶受電弓的動車(C型) 6節編組其排列為ABCCBA8節編組其排列為：ABCBCBCAA - B - C - C - B - A（一）、車體（一）、車體車輛結構1 1、城市軌道車輛車體特點：、城市軌道車輛車體特點：有拖車、動車之分；座位少、車門開度大、服務設備簡單；質量的限制較為嚴格；重量限制嚴格，要求輕量化；防火及隔噪要求高；外觀造型美觀，色彩新穎。（一）、車體（一）、車體有司機室車輛駕駛室車輛結構車輛結構 地鐵和輕軌車輛的車門，按車門形式地鐵和輕軌車輛的車門，按車門形式 可分為可分為以下三種以下三種: 內藏門內藏門 外掛門外掛門 塞拉門塞拉門車輛結構問題的提出：問題的

23、提出：較長軸距的軌道交通車輛僅在直線軌道上行駛沒有問題，但在曲線上就不容易處理了。 軌道車輛運行特點：軌道車輛運行特點：行駛軌跡是“不自由”的、受約束的，在特定的軌道中行駛。（二）（二）、轉向架、轉向架車輛結構車輛結構 把兩個或多個輪對用專門的構架（或側架）連接，組成一把兩個或多個輪對用專門的構架（或側架）連接，組成一個小車，稱為轉向架，車體座落在兩個（或三個）轉向架上。個小車，稱為轉向架，車體座落在兩個（或三個）轉向架上。 世界各國大多采用二軸車結構。由于要通過小半徑曲線，世界各國大多采用二軸車結構。由于要通過小半徑曲線，二軸車的軸距不能太大，同時對車輛載重、長度和容積等均二軸車的軸距不能太

24、大，同時對車輛載重、長度和容積等均有限制。有限制。 轉向架為車輛的一個獨立部件，便于更換、制造和維修。轉向架為車輛的一個獨立部件，便于更換、制造和維修。（二）（二）、轉向架、轉向架車輛結構 轉向架是支承車體并負擔車輛沿著軌道走行的轉向架是支承車體并負擔車輛沿著軌道走行的支承走行支承走行裝裝置置(如圖如圖1)。為了便于通過曲線，在車體和轉向架之間設有心盤。為了便于通過曲線，在車體和轉向架之間設有心盤或回轉軸，轉向架可以繞一中心軸相對車體轉動。為了改善車或回轉軸，轉向架可以繞一中心軸相對車體轉動。為了改善車輛的運行品質和滿足運行要求，在轉向架上設有彈簧減震裝置輛的運行品質和滿足運行要求，在轉向架上

25、設有彈簧減震裝置和制動裝置。對于動車，轉向架上還裝有牽引電機和減速機構，和制動裝置。對于動車，轉向架上還裝有牽引電機和減速機構，以驅動車輛運行，這種轉向架稱為動力轉向架。以驅動車輛運行，這種轉向架稱為動力轉向架。 轉向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結構是否合理轉向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結構是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。（二）（二）、轉向架、轉向架車輛轉向架轉向架車輛結構分類：分類：動車轉向架和拖車轉向架CCCCHG/J動車轉向架動車轉向架動車轉向架動車轉向架拖車轉向架拖車轉向架主要作用：主要作用：支撐車體；相對車

26、體可自由回轉，使較長的車輛能自由通過小半徑曲線；懸浮和減振車體，提高運行品質；加速和制動車輛。（二）（二）、轉向架、轉向架車輛結構車輛結構轉向架功能：轉向架功能： 支撐車體、傳遞載荷支撐車體、傳遞載荷 使車輛順利通過曲線使車輛順利通過曲線 傳遞牽引力和制動力傳遞牽引力和制動力 緩和振動和沖擊，提高乘坐舒適性緩和振動和沖擊，提高乘坐舒適性（二）、轉向架（二）、轉向架車輛結構車輛結構（三）（三）、制動系統、制動系統什么叫做制動？什么叫做制動？什么時候實施制動？什么時候實施制動？人為地使運動物體減速或阻止其加速叫做制動。 對于城市軌道車輛來說，為了使運行著的電動車組能迅速地減速或停車，必須對它施行制

27、動；為了防止電動車組在下坡道上運行時由于電動車組的重力作用導致電動車組速度增加，也需要對它施行制動；同時為避免停放的車輛因重力作用或風力吹動而溜走，亦需要對它施行制動（稱停放制動）。車輛結構車輛結構（三）、制動系統（三）、制動系統為了保證汽車安全行駛，提高汽車的平均行駛為了保證汽車安全行駛，提高汽車的平均行駛車速，以提高運輸生產率，在各種汽車上都設有車速，以提高運輸生產率，在各種汽車上都設有專用制動機構。這樣的一系列專門裝置即稱為制專用制動機構。這樣的一系列專門裝置即稱為制動系統。動系統。汽車制動系統功用汽車制動系統功用 1）保證汽車行駛中能按駕駛員要求減速停車）保證汽車行駛中能按駕駛員要求減

28、速停車 2）保證車輛可靠停放）保證車輛可靠停放車輛結構車輛結構（四）（四） 列車控制系統列車控制系統 列車運行控制系統定義：由列控中心、閉塞設備、地面列車運行控制系統定義：由列控中心、閉塞設備、地面信號設備、地車信息傳輸設備、車載速度控制設備構成的用信號設備、地車信息傳輸設備、車載速度控制設備構成的用于控制列車運行速度保證行車安全和提高運輸能力的控制系于控制列車運行速度保證行車安全和提高運輸能力的控制系統。統。功能：功能： 1.線路的空閑狀態檢測；線路的空閑狀態檢測； 2.列車完整性檢測列車完整性檢測 3.列車運行授權；列車運行授權； 4.指示列車安全運行速度；指示列車安全運行速度； 5.監控列車安全運行監控列車安全運行 列車控制系統列車控制系統硬件硬件車輛結構車輛結構 列車控制系統在列車制動系統中的主要功能：列車控制系統在列車制動系統中的主要功能： （1 1）空氣壓縮機單元控制。壓縮機的工作范圍）空氣