机车车辆与牵引系统

图5-14 扭杆弹簧简图
4)减振器。 (4)中央牵引装置 1)基本作用。
图5-15 中央牵引装置
2)结构特点。
• 转向架的日检检查 (1)轮对的日检检查 检查内容包括：检查车轴和 踏面；检查车轮注油孔螺堵，应无丢失。 (2)轴箱的日检检查 检查内容包括：检查外盖螺 栓及油脂与油脂渗漏情况，应无松动、无渗漏； 检查轴箱止挡，应正常。 (3)轴箱拉杆的日检检查 主要检查拉杆、端部螺 栓及开口销，要求无变形、无松动、无丢失。 (4)构架的日检检查 主要检查构架内外侧、牵引 电机悬挂座和牵引拉杆座，要求无裂纹、无锈蚀、 无冲击损伤，附件完好。
（一）车体 (1)车体的特征 城市轨道交通车辆是大城市公共 交通或近郊客运所选择的特殊运输工具，因而其 车体具有独特的特征：①由于服务于市内及近郊 的公共交通，车体的外观造型、色彩应协调于城 市市容规划；车体内部布置是座位少、车门多且 开度大，服务于乘客的设施较为简单。 (2)车体的材料 城市轨道交通车辆对于车体材料 的要求包括：①具有一定的强度和刚度。 (3)车体的构成
二、变电所 （一）变电所的分类 1、高压主变电所 2、牵引变电所 3、降压（动力）变电所
牵引变电所
牵引变电所的作用是将城市电网的交流电压(一般为110
kV、35kV或10kV)降压并整流成为直流电压。
图6-11 牵引变电所主接线
• • • •
（二）供电方式 1、二级电压供电 2、三级电压供电 （三）变电所位置设置
• • • • • •
三、接触网 （一）接触网的功能与要求 （二）接触网结构类型 1、接触轨式 2、架空式 3、单轨铁路的接触网
Байду номын сангаас
图6-13 牵引网构成
• 四、地下迷路 • （一）地下迷路及其影响 • 在直流牵引供电中，牵引电流并非全部由 钢轨直接流回牵引变电所，而是有一部分 由钢轨杂散泄漏流入大地，再由大地流回 钢轨和牵引变电所，这种地下杂散电流被 称为地下迷流。
1)内藏嵌入式移门。 2)外挂式移门。 3)塞拉门。
图5-2 塞拉门
4)外摆式车门。 (3)车门的机械结构 气动内藏嵌入式移门主要由驱动气缸、门控电 磁阀、机械传动系统、行程开关和门叶等部分组成(见图5-3)。
图5-3 内藏嵌入式移门
图5-4 电动外挂式移门
(4)车门的电气控制
开、关的状态。
客室车门的开关是由驾驶员按动驾驶员室左、右
(5)地铁列车制动系统 目前，地铁列车一般采用模拟式电—空制动 系统。
图5-16 列车气路示意图
图5-17 制动控制单元工作原理图
(6)制动系统部件 1)空气压缩机。
2)控制单元。 3)制动微机控制单元。 4)防滑系统。 5)单元制动机。
空气气路及制动系统检查 (1)对空压机单元及空气干燥器的日检检查 检查空压机及 空气干燥器外观、紧固件及工作状况，要求外观正常、紧 固件无松动。 (2)对各类气管及阀的日检检查 检查各类气管，要求无明 显泄漏；检查可见阀门，要求阀门位置正确。 (3)对单元制动机的日检检查 检查锁紧片、橡皮保护套、 闸瓦卡簧及其各螺栓，要求无异常；检查闸瓦，要求闸瓦 未磨耗到限，或更换闸瓦后检查其调整间隙。
4)车钩对中装置。 (2)缓冲装置 缓冲装置可分为可再生缓冲器和不 可再生缓冲器两种类型：可再生缓冲器有双作用 环弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、液压缓冲器和气液 缓冲器等；压溃管是不可再生缓冲器。 1)双作用环弹簧缓冲器由弹簧盒、弹簧前后座板、 外弹簧、内弹簧、端盖盒牵引杆等组成。
图5-5 双作用环弹簧缓冲器
① 单相牵引负荷将会在电力系统中形成负序电流，当电力系统容量较 小时，负序电流的影响尤为突出。 ② 电力牵引负荷是感性负荷，功率因数低，特别是采用相控整流后， 牵引电流变为非正弦波，出现较大的谐波电流，将使功率因数更低。
③ 牵引网中的单相工频电流将对沿线通信线路造成较大的电磁干扰。
• • • • •
• （二）地下迷路的防护
• 1)简要回答城市轨道交通车辆系统中转向架各构 件的作用及其工作原理。 • 2）考虑可以从车辆结构的哪些方面来提高轨道交 通运营的安全性和效率？ • 3)转向架中哪些部件的工作状况对列车运行的平 稳性和舒适性影响较大？ • 4)简要回答城市轨道交通供电系统的概念与构成。 5)简要回答城市轨道交通牵引系统的组成与工作 原理。
3)轴箱装置。
图5-9 轴箱装置示意图
图5-10 层叠式橡胶弹簧定位
图5-11 导柱定位
(3)弹性悬挂装置 弹性悬挂装置安装在轮对轴箱装置与构架之间 (一系悬挂)和构架与车体之间(二系悬挂)。
图5-12 弹性悬挂装置示意图
1)一系悬挂。 2)二系悬挂。
图5-13 空气弹簧悬挂系统原理
3)抗侧滚扭杆。
• （四）主要电气设备
• 变压器、断路器、隔离开关、母线、熔断 器、电压互感器、电流互感器、避雷器、 整流器。 • 1、电气设备的功能 • 2、电气设备的图形与符号 • 3、电气设备的选择要求
• • • • •
（五）电气主接路 （六）主变电所 （七）牵引变电所 （八）降压变电所 （九）变电所附属设备
国家采用了低频单相交流制，并使该技术得到了较大的发展。
(3)三相交流制
流异步电动机。
在牵引电流制的发展过程中，个别国家(如瑞士、法
国等)还采用了3.6kV的三相交流制，电力机车牵引电动机采用三相交 (4)工频单相交流制 工频单相交流制是电气化铁道发展中的一项先进
的供电制式，该技术最早出现在匈牙利，电压为16kV。 1)工频单相交流制的主要优点如下：
（三）车辆走行装置
图5-6 转向架
(1)构架 构架是转向架的基础，它把转向架的零部件组成一个整体， 其作用有：承受、传递车体与轨道间的作用力；
是转向架各组成部件的安装基础。 (2)轮对轴箱装置 轮对是由一根车轴和两个同型号车轮过盈配合组 装(见图5-7)成的。
图5-7 轮对
图5-8 车轮
1)车轴。 2)车轮。
(2)地铁车辆制动的种类和特点 地铁车辆必须适应地铁运行的特点， 地铁线路的站间距一般都在1km左右，由于站间距离短，列车的调 速及制动都比较频繁。 (3)地铁车辆的制动方式 地铁车辆的制动方式一般有再生制动、电 阻制动和空气摩擦制动三种，它们分别为第一、第二和第三优先级 制动，并且还采取了程序制动措施。 (4)制动控制方式 有轨交通车辆的控制方式有气控制气、电控制气 和电—空控制等多种控制方式。 1)气控制气。 2)电控制气。 3)电—空控制。
2)压溃管。
车钩的日检检查要求 检查内容包括：检查全自动 车钩钩头、橡胶托架、电缆和电缆夹、气管密封 环、缓冲器标志环和各紧固件等，要求各项目正 常、无明显损坏、无明显松动及遗落；检查半自 动车钩、橡胶托架、电缆和电缆夹、缓冲器标志 环和各紧固件等，要求各项目正常、无明显损坏、 无明显松动及遗落；检查半永久车钩抱箍、橡胶 托架、电缆和电缆夹和各紧固件等，要求各项目 正常、无明显损坏、无明显松动及遗落。
① 牵引供电系统结构简单。牵引变电所从电力系统获得电能并经过 电压变换后，直接供给牵引网，不需要在变电所设置整流和变频设 备，变电所结构大为简化。 ② 牵引供电电压增高，既可保证大功率机车的供电，提高机车的牵 引定数和运行速度，又可使变电所之间的距离延长，导线截面积减 少，建设投资和运营费用显著降低。 ③ 交流电力机车的粘着性能和牵引性能良好。通过机车上变压器的 调压，牵引电动机可以在全并联状态下工作，牵引电动机并联运转 可以防止轮对空转的恶性发展，从而提高了运用粘着系数。 ④ 和直流制比较，交流制的地中电流对地下金属的腐蚀作用小，一 般可不设专门的防护装置。 2)工频单相交流制存在的主要问题如下：
图5-1 车体构成图
(4)车体的承载方式 方式。
车体的承载方式一般有底架承载和整体承载两种
地铁车辆的车体是由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组 成的筒形结构共同承载，即采用整体承载方式。 (5)车体的外形特点 车体断面形状一般为类似矩形，有 的为类似鼓形。 （二）车钩缓冲装置 (1)车钩 1)车钩的分类。 2)风管连接器。 3)电气连接器。
• 1、城市电网一次电力系统 • (1)发电厂 发电厂将其他形式的能源转换为电能。 火电厂、水电厂、核电厂。 • （2）传输电路 • （3）区域变电所（主变电所） • 2、城市轨道交通供电系统 • （1）牵引供电系统 • （2）动力供电系统
（三）供电制式 (1)直流制 直流制是世界上早期电气化铁道普遍采用的方式。 为了克服直流制的缺点，在20世纪初，西欧一些 (2)低频单相交流制
（五）车门 (1)车门的基本要求 世界各国轨道交通车辆的车 门结构和类型多种多样，但根据城市轨道交通的 特点，车门应满足以下设计要求：①具有足够的 数量和有效宽度;②车门要均匀分布，方便乘客上、 下车;③车门附近有足够的空间;④具有较高的工作 可靠性，以确保乘客的安全。 (2)车门的结构形式 按照驱动系统动力来源的不 同，地铁车辆的客室车门分为电动式车门和气动 式车门。
（四）制动装置 (1)粘着制动 以闸瓦制动为例，钢轨、车轮和闸瓦这三者之间 有三种可供分析的状态：第一种是难以实现的理想的纯滚动状 态；第二种是应极力避免的“滑行”状态；第三种是实际运用 中的“粘着”状态。 1)靠滚动着的车轮与钢轨接触点在接触瞬间的静摩擦阻力作为制 动力，车轮沿钢轨边滚动边减速停止。 2)而第二种情况正好与第一种情况相反，即在轮闸瓦之间为静摩 擦，车轮钢轨之间为动摩擦。 3)实际上，车轮在钢轨上滚动时，轮轨接触处既非静止，亦非滑 动，而是以滚动为主，略带滑动，俗称“连滚带滑”。
侧墙上的开关门按钮来完成的，该按钮开关上带有指示灯，可显示车门
客室车门的日检检查 检查内容主要是：检 查客室车门外观、橡胶件和紧急手柄，要 求完好，无明显损坏；测试车门开关功能， 各门动作应基本一致。
列车自动清洗机
列车自动清洗机
第二节 供配电与电力牵引系统