城市轨道交通A型车辆研究

基于地铁A型车的全自动车钩在轨检测系统的研究王生华;雷继孟;余佑民【摘要】全自动车钩是地铁车辆的重要部件,是连接车体、接通电气路、实现车体连挂和信号控制的关键部件,直接影响地铁车辆运行的可靠性、可控性、平稳性和舒适安全性.在使用中及检修后,需对车钩的机械连挂性能、电气接通性能进行检测,以保证车体运行的安全可靠.针对现有车钩检测方法存在的不足,结合车钩原理、特性特点以及车钩在轨检测的特点,利用计算机和Labview软件编程,设计了移动式公铁两用检测系统,该系统结合了传感器技术、测控技术、通信技术,检测方案实现了全面检测、高度可调、移动式、公铁两用、大跨度、智能化、平台在轨状态下整车检测等功能.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2018(021)004【总页数】6页(P125-130)【关键词】车钩检测;智能检测;大跨度;公铁两用;可移动;整车检测【作者】王生华;雷继孟;余佑民【作者单位】上海申通地铁集团有限公司,200110,上海;上海天佑铁道新技术研究所股份有限公司,200331,上海;【正文语种】中文【中图分类】U270.7;U270.34随着车钩功能的不断发展，车钩不仅能够实现多节车体之间的机械连接，还可实现车体之间的电气连接，如控制线路连接、监控线路连接等，从而保证了车体之间供电、通信和网络等方面控制功能的实现。

全自动车钩作为车钩的一种类型，是地铁平台的一个重要机械电气部件，它直接影响地铁平台运行的可靠性、可控性、平稳性和舒适性。

而全自动车钩在整车出厂时及架大修装车后，必须进行联挂试验，试验时需要将车钩上的各个线缆接头拆解连挂后再复位才能进行检测。

由于接线错综复杂，复位接线就会发生人为的排线错误，产生返工，且人工检测效率低下、精度低、可靠性差，容易产生错误，极易造成运行的安全隐患。

随着车钩电气功能的逐渐丰富，亟需一种简单、便捷、安全的方式进行相关功能的检测。

近年来，地铁列车运行速度不断提高、载客量不断上升，车辆连挂速度、出车率也在不断提高，传统的机械性能检测、电气性能检测方法已经不能满足要求，必须改善检测方法，提高检测设备的性能与检测速度。

摘要据统计，现今世界上人口超过一千万的城市有18个，而在我国近年来也将近共有50个城市左右的人口超过了一百万。

为了减少日益增长的城市交通压力，保证人们的出行便利和城市的环境质量。

人们开始发展了地下轨道运输。

转向架作为城市轨道车辆的重要组成部分起到了至关重要的作用。

本文就对地铁A型动车转向架进行了分析。

对地铁A型车辆的转向架的构架，轮对，轴箱，位于构架与轮对之间的一系悬挂，位于构架与车体之间的二系悬挂，驱动装置（牵引电机）和基础制动装置（踏面制动）进行了设计和详尽的介绍。

并采用solid works 和AutoCAD等软件对转向架的装配与和零部件图进行了展示。

关键字：城市轨道车辆转向架设计ABSTRACTAccording to statistics,there are18cities with a population of more than ten millions in the world.while in China in recent years has almost50city's with a population of more than one million..In order to reduce the growing urban traffic pressure,people started to develop the underground rail transport.Bogie as an important part of the urban rail vehicles has played a an important role.This paper analyses the metro bogie type A motor car.On the bogie frame,wheel,axis,a suspension, suspension,drive and foundation braking equipment design,and detailed ing solid works and Auto CAD software for truck parts and assembly drawing for the display.Key word:metro bogie design目录摘要 (1)ABSTRACT (2)前言 (5)第1章问题的提出 (6)1.1国内城市交通现状 (6)1.1.1城市道路拥堵问题 (6)1.1.2城市的环境问题 (6)1.2国内城市地铁现状及问题的提出 (6)第2章设计思路与可行性分析 (10)2.1总体设计思路 (10)1.2 2.2设计目标 (11)2.3可行性分析 (11)第3章地铁A型动车转向架总体设计方案 (13)3.1整车简介 (13)3.2转向架设计总体要求 (14)3.3.转向架整体结构 (15)第4章转向架主要零部件设计 (17)4.1构架 (17)4.2轮对轴箱装置 (20)4.2.2轴箱装置 (21)4.3弹性悬挂装置 (23)4.3.1一系弹性悬挂装置 (23)4.3.2二系弹性悬挂装置 (23)4.3牵引装置 (27)4.4制动装置 (29)4.5附属附属 (29)结论 (30)结束语 (31)参考文献 (32)前言城市的发展需要发展交通，交通的发展又促进着城市的发展。

第3卷第1期上海电气技术V01．3N o．1 2010年3月J O U R N A I，O F S H A N G H A I E L E C T R I C T EC H N O I。

O G Y M a r2010文章编号：1674—540X(2010)01—021一04S R T E D A型地铁车体结构安全分析易鹏，周红2(1．同济大学，上海200092；2．上海轨道交通设备发展有限公司，上海200233)摘要：基于被动安全设计技术思想，进行车体结构的耐碰撞设计。

对车体结构进行耐碰撞仿真计算分析，根据仿真计算结果分析车体结构的耐碰撞性，验证车辆设计中防爬器、塑性变形吸能区的有效性。

得出车体塑性大变形均仅发生在车体端部的非乘客区，弹性小，变形发生在车体的乘客区的结论。

同时，变形过程稳定，没产生失稳，设计符合预期的安全要求。

关键词：A型地铁；车钩缓冲；防爬器；车体；结构安全分析；塑性变形中国分类号：U270．32文献标识码：ASaf et y A nal ys i s of S R TE D A—t ype C ar body St r uct ur eY I Pen91，Z H O U H ong2(1．T ongj i U ni ver s i t y，Shanghai200092，C hi na；2．Sh anghai E l ect r i c T r ans por t C o．，Lt d．，S hanghai200233，C hi na)A bs t ract：C ol l i s i on—res i s t ant des i gn f or t he ca r body s t r uc t u r e is pr es e nt ed her e bas ed o n t hepas si ve s af e t y des i gn t ech nol ogy．C ol l i s i o n-r es i s t ant s i m ul at i on com put at i on and anal ysi s a r em ade f or t he c ar body s t r uct ur e，accor di ng t o t he r es ul t s，t he c ol l i si on-r es i s t a nt i s anal yze d，as w el l as t hee ff e ct i vene ss of t he ant i—cl i m ber and fl e xi bl e t r ans m ogr i f i cat i o n．I t i s con cl ud ed t hat big fl e xi bl et r ansm ogr i f i cat i on of t he ca r body ha ppens onl y i n t he non—pas s en ger a r ea of t he c a r，w hi l e s m al l el ast i c t r ans m ogr i f i cat i on occur s i n t he pas s e nger a r e a of t he ca r．M ea nw hi l e，t he t r ansm ogr i f i cat i on pr oces sis s t a bl e。

0 前言目前全国不少城市地铁车辆选型有一种选A型车弃B型车的趋势，主要鉴于近几年北京、广州、深圳等开通运营的城市轨道交通线路，实际客流与设计时预测客流相差较运输安全、正点、高效的关键。

从国内现有线路不难看出，庞大的地铁车辆系统，虽然可能有不同的管理者，但是通过车辆资源共享，可以合理调配现有车辆，提高车辆的利用率，减少车辆配置数量。

这样有利于缩短招投标要求。

(4）在满足车辆性能条件下，根据国家发改委要求，车辆平均国产化率必须达到70％，其中电气牵引系统应满足国产化率不低于40％。

(5）除维修手册中指出的易损易耗件外，车辆结构设计寿命不低于30年。

(6）所有车辆上的设备均应能在运营环境中良好工作，且能耐强风、沙尘、高温、高湿、振动、腐蚀及清洁剂污染。

关于长沙市轨道交通线网规划车辆选型的研究叶正蓬摘 要：介绍长沙市轨道交通线网规划车辆选型的研究过程，主要以现行规范、标准为依据，以客流预测为基地，以运能储备率为评价标准。

简化了以往车辆选型过多纠结车辆内部技术参数的问题，方法简单清晰。

关键词：轨道交通；线网规划；车辆选型；研究站席人数标准/人.m -256（AW 2）789（AW 3）列车定员人数 1 260 1 460 1 660 1 860 2 062高峰小时列车对数3030303030适应高峰小时客流断面/万人.h -13.784.384.985.586.18初步设计1号线2040年最大客流断面/万人.h -1 3.30初步设计2号线2038年最大客流断面/万人.h -13.39运能储备率/％1号线14.5532.7350.9169.0987.272号线11.5029.2046.9064.6082.30表5 长沙B 2型车辆不同站席适应高峰小时客流断面的能力注：① 除AW 2、AW 3定员是按表3计算外，其余均按反推计算② 运能储备率＝(适应高峰小时客流断面－初步设计最大客流断面)/初步设计 最大客流断面图1　长沙市轨道交通远景线网规划线路长度/km 全日客流量/万人次平均乘距/km 周转量/(万人次.km).日-1客运强度/万人次.km -1高峰断面/万人次.h -1139101.219.26937.212.644.09240112.0510.30 1 154.12 2.80 4.1734198.508.79865.82 2.43 3.7545499.8010.89 1 086.82 1.85 3.7953669.708.30578.51 1.98 3.5264898.3110.54 1 036.19 2.05 3.7872357.207.23413.37 2.47 2.9585090.7912.54 1 138.51 1.82 3.7492638.587.85302.85 1.46 2.78102537.927.42281.34 1.49 2.85114327.0013.96376.920.63 1.12123124.009.95238.800.79 1.05合计456855.069.818 410.461.88-表4 长沙2050年线网客流预测表。

技术装备姜 杉1，李 茁2（1. 北京市地铁运营有限公司，北京 100044；2. 北京市轨道技术交通装备集团有限公司，北京 100071）第一作者：姜杉, 男, 高级工程师；通信作者：李茁, 男, 本科引用格式：姜杉, 李茁. A 型地铁列车碰撞吸能及配置研究[J]. 现代城市轨道交通, 2024(05): 71-76. JIANG Shan, LI Zhuo. Research on collision energy absorption and configuration of A-type metro[J]. Modern Urban Transit, 2024(05):71-76.DOI:10.20151/ki.1672-7533.2024.05.0121 引言根据GB 50157-2013 《地铁设计规范》，地铁列车根据车体尺寸、轴重等的不同可分为A 、B 2种车型。

A 型地铁列车载重量和自身重量更大、在同速度等级碰撞过程中需要缓冲吸收的撞击能量更多。

地铁列车车体按EN 12663-1-2014《轨道交通 铁路车辆车身的结构要求》摘 要：A 型车是地铁列车型号中宽度最大、载客量最大的车型，尤其适合人口密度高、客流量大的城市使用，因此A 型地铁列车的安全性对于大中型城市地铁安全运营至关重要，其中列车的碰撞吸能是列车安全性能指标之一。

文章首先基于用户对车钩的吸能需求及EN 15227-2020要求，提出钩缓装置与防爬器组合使用的A 型地铁列车碰撞吸能方案。

其次，对该吸能方案的设计思路、验证方法、吸能装置关键部件及其主要技术参数进行逐一介绍。

最后，确认该方案通过高弹性可恢复EFG 缓冲器、压溃单元、可拆卸式防爬器作为吸能组合，能在A 型地铁列车连挂、碰撞、救援等多工况中起到缓冲吸能的作用，不仅可以保护乘客安全和车体主结构不受损坏，还具有方便维护和替换的优点。

该研究可为后期地铁列车吸能方案的设计提供一定的参考与借鉴。

基于EN15227标准的某A型地铁列车耐撞性研究摘要：基于EN15227标准要求，利用LS-DYNA碰撞分析软件，对某A型地铁列车分别采用一维能量分配分析方法及三维整车碰撞仿真分析方法，对该型地铁列车耐撞性进行计算研究。

计算结果表明，该型地铁列车满足标准要求。

关键词：A型地铁列车；碰撞仿真分析；耐撞性0 引言随着城市轨道交通行业的发展，地铁列车运营线路日益增多，截至2022年，全国已有55座城市投运城轨交通线路，运营里程超过1万公里。

地铁列车载客量大，速度较高，一旦发生碰撞事故，将会造成严重的人员伤亡和财产损失。

在极端情况下，当主动防护技术失效，列车发生碰撞时，被动安全技术的应用可以有效降低乘员遭受伤害的风险。

在发生列车碰撞事故时，合理配置车钩缓冲吸能装置及头车前端附加的专用吸能装置，耗散列车撞击动能，可最大限度地保护乘员生命安全和车辆主体结构的完整性，这就是车辆耐碰撞性设计的核心思想。

本文基于EN15227标准要求，依据某A型地铁列车车钩缓冲装置及防爬器特性、总体布置、头车、中间车的车体结构及车体材料特性，建立能量分配模型和有限元模型，针对主动列车以25 km/h的速度正面碰撞另一列相同的静止列车时的情况，利用LS-DYNA碰撞分析软件，分别采用一维能量分配分析方法及三维整车碰撞仿真分析方法，对该型地铁列车吸能装置吸能特性及耐撞性进行研究。

1 列车基本信息及碰撞工况1.1 列车编组某A型地铁列车为8辆编组，车辆编组形式及车钩分布如下所示。

- Tc (A-B) Mp (C-D) M = Mp (D-C) M = M (D-C) Mp (B+A) Tc -其中“Tc”为带司机室拖车、“Mp”为带受电弓动车、“M”为动车；“-”为头钩全自动车钩、“=”为半自动车钩、“A、B、C、D”为中间半永久牵引杆。

1.2 车钩缓冲装置及防爬器配置车钩缓冲装置及防爬器配置如下。

表1 车钩缓冲装置及防爬器配置其中头车全自动车钩剪断后，到列车碰撞防爬器完全啮合的空行程距离为35 mm。

492017年3月下 第6期 总第258期1 地铁A型车辆新型转向架的设计思路因为现在的地铁车辆都使用的是动拖车结合方式,即动力分散的方式,所以在设计转向架的过程中必须保证动车和拖车转向架结构的差异。

为了降低成本,建议使用目前常用的动拖车互换形式,也就是给拖车转向架上安装动力承受的基础部件,有助于车辆的修理和检测,缩短了检修花费的时间。

2 转向架主要参数的选择转向架基本参数设计项目数值表1所示。

3 转向架主要部件的设计方案3.1 转向架构架的设计转向架结构使用的是目前常用的H 型全封闭箱形结构,使用低合金高钢板焊接形成的,有着质量轻、强度大、寿命长的优点。

结构由两根侧梁以及两根横梁构成。

侧梁内含有很多块筋板。

横梁使用的是直径为180m m 的无缝钢管,用来提高构架的强度,增加构架结构的牢固性。

两个侧梁的两个端头设有轴箱支座,便于安装锥形弹簧;内部安装有空气弹簧支座。

此外,还安装着抗侧滚扭杆、齿轮箱等部件的支座[1]。

转向架构架的参数见表2所示。

3.2 牵引座和电机座的设计设计牵引座应在可以发挥牵引功能的情况下优化牵引座的局部结构。

在明确了A 型车的牵引拉杆后,只需要调整牵引座即可。

所以每个牵引座互相的距离应为135m m ,此外,牵引座下面的开口处就是梯形截面,可以避免开口处承受过大的压力。

在考虑了牵引座需要具备的强度条件后,要想让质量变小,个体的牵引座的厚度应为40m m 。

电机座的设计也应该发挥出安装电机的功能而且质量要低。

所以两边的个体电机座下部结构要安装供电机来支起电机让其更加牢固,中间的电机座则如果想降低质量可以去掉下部结构。

除此之外,左右的个体电机座使用的挖孔方式可以降低质量。

在确定使用牵引电机后,个体电机座的厚度要在50m m 左右。

在电机座上设有槽再安装一个拥有5个定位孔的卡条,这样便于电机的定位和安装。

3.3 齿轮箱吊座和轴箱体的设计对齿轮箱吊座的设计使用的方式与之前相比略有不同,其实就是把齿轮箱倒置安装。

项目1 车辆基础知识1.简要说明城轨车辆基本类型、主要特点。

答：按车体宽度和驱动方式分类城市轨道交通车辆按车体宽度和驱动方式可以分为两类、六种车型。

（1）粘着牵引系统。

①A、B型车，车体宽度为3.0 m、2.8 m的四轴系列车型。

②C、D型车，车体宽度为2.6 m，车地板不同高度的铰接车系列车型。

③单轨胶轮车，车体宽度为3.0 m的跨座式单轨胶轮系列车型。

（2）非粘着牵引系统。

L型直线电机车辆系列。

.按车辆的牵引控制系统分类城市轨道交通车辆按车辆的牵引控制系统可以分为交流变压车和变频车。

.按车体材料分类城市轨道交通车辆按车体材料可以分为不锈钢车、铝合金车和耐候钢车。

.按受电方式分类城市轨道交通车辆按受电方式可以分为受电弓车、受流器车、受电弓加受流器车。

按电压等级分类城市轨道交通车辆按电压等级可以分为直流1 500 V和直流750 V。

2．简要说明城市轨道交通车辆的基本组成。

答：城市轨道交通车辆主要由以下几部分组成：1.车体车体是城市轨道交通车辆的基础框架和主体，其主要作用是运载乘客，为司机提供驾驶空间，承受车辆各种载荷，安装传动机构、电气设备和服务设施。

2.转向架转向架是城市轨道交通车辆的走行装置，安装在车体与轨道之间，用来牵引和引导车辆沿轨道行驶，承受、传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用，是保证车辆运行品质的关键部件。

3.牵引缓冲连接装置城市轨道交通列车的编组必须依靠车钩和贯通道。

其中，车钩是用来连接车辆，传递纵向力的装置。

4.制动装置制动装置是保证列车运行安全必不可少的装置。

不管是动车还是拖车都设有制动装置，它可以保证运行中的列车按需要减速或在规定的距离内停车。

5.车辆设备车辆设备包括服务于乘客的设备和服务于车辆运行的设备。

6.车辆电气系统车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。

按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和电子与控制电路系统。

3.简述城市轨道交通编组方式，并举例说明。

城市轨道交通车辆及其选型方案探讨摘要：以成都地铁为例，对城市轨道交通车辆的选型方案进行分析，提出了车辆的选型原则、限制条件和技术要求及主要参数，并论述了车辆的重要部件和子系统关键词：轨道交通；车辆选型；技术要求；参数；1 概述成都地铁5号线北起新都区香城大道，南至天府新区回龙路，自北向南沿线途径新都区、金牛区、双流县等七个辖区。

全线共设车辆段1座、停车场2座、主变电站4座。

2 车辆选型方案分析2.1 选型原则1）车辆应符合技术成熟、安全可靠、便于维修管理的要求，并且外形美观、乘坐舒适。

车辆选型和编组应满足本线的运营需要，运输能力满足高峰小时的运量要求。

2）适应成都市人文、地理和自然条件，并在车辆外形设计、车内布置、内外装饰等环节充分融合成都市的城市特质。

车辆要保证安全舒适、技术可靠、运用维护方便、经济合理并具一定的先进性。

3）符合国家关于城市轨道交通设备国产化有关政策和规定。

2.2 选型的条件1）环境条件成都地区位于亚热带暖湿季风气候区，终年温暖湿润，四季分明。

使用环境温度：-25℃～40℃。

使用环境：车辆应能承受风、沙、雨（酸雨）、雪、雾的侵袭，并可在隧道、地面、高架等不同的自然条件下运行。

2）线路条件轨距：1435mm，最小曲线半径正线：350m，最小竖曲线半径正线：5000m，最大坡度正线：30‰。

3）供电条件供电方式：架空接触网，供电电压：DC1500V，电压波动范围：DC 1000～1800V，短时最高电压（不超过5分钟）：DC1950V，正线接触网高度：4040mm，正线接触网最小高度：4000mm。

4）运营条件最高运行速度：80 km/h，车辆构造速度：90km/h，平均旅行速度：≥35km/h，洗车速度：维持在3±0.3km/h 的速度稳定运行，段内安全运行速度不小于25km/h。

5）车辆限界需满足GB50157-2013《地铁设计规范》，应符合国标“标准轨距铁路机车车辆限界”（GB146.1-83）。