项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统共151页
- 格式:ppt
- 大小:12.28 MB
- 文档页数:76
项目 城轨交通车辆牵引和驱动装置车体和转向架之间纵向(驱动方向)作用力的传递是通过牵引装置来实现的,牵引装置由连杆组装、牵引座、中心销等组成。
车体与转向架间的悬挂系统,包括旁承、弹性侧挡、各种减振器等。
1 牵引装置1.牵引装置的结构、作用及形式 (1)牵引装置的结构。
1—中心销; 2—牵引梁;3—防尘罩; 4—衬套; 5—中心销套;6—横向液压减振器;7—空气异常上升止挡; 8—安装板; 9—牵引叠层橡胶; 图3-40 牵引装置的结构1 牵引装置1.牵引装置的结构、作用及形式(2)牵引装置的作用。
⑤容许相互回转④运行横动(横向弹性)③保持转向架安定②轴重均匀分配①传力1 牵引装置1.牵引装置的结构、作用及形式 (3)牵引装置的形式。
图3-41 牵引装置的形式1—牵引杆; 2—中心销; 3—牵引座; 4—减振器; 5—轴; 6—起吊保护螺栓;1 牵引装置2.有牵引销(或心盘)和旁承的牵引装置有牵引销(或心盘)和旁承的牵引装置在传统车辆上采用比较广泛。
上海地铁车辆转向架采用空气弹簧传递车体与转向架间的垂向力,采用中央牵引销装置(见图3-42)传递纵向力,采用弹性侧挡传递横向力。
1—中心架; 2—定位螺母; 3—牵引杆; 4—复合弹簧; 5—橡图3-43 Z形中央牵引装置的结构1 牵引装置2.有牵引销(或心盘)和旁承的牵引装置Z形中央牵引装置的特点如下:(1)相对于中心销呈中心对称布置(Z形布置)的两个牵引杆,其一端与中心架(浮动梁)相连,另一端与构架相连。
该牵引杆传递纵向力(牵引力或制动力)。
(2)为了限制车体与转向架之间的横向位移,在中心销导架与构架之间装有橡胶横向止挡,且每侧自由间隙为10 mm。
该橡胶横向止挡可传递横向力。
橡胶空气弹簧传递垂向载荷(左右各一个)。
1 牵引装置2.有牵引销(或心盘)和旁承的牵引装置(3)采用自由膜式橡胶空气弹簧,下部有层叠式橡胶块(在空气弹簧失效时起应急支承作用,以满足维持最低限度运行的要求)。
城市轨道交通列车牵引传动系统城市轨道交通列车的牵引力是由城市轨道交通列车的牵引系统产生的,因此要掌握城市轨道交通列车牵引力的知识,就必须先掌握列车牵引传动系统的基础知识。
目前城市轨道交通列车的牵引传动系统基本都是电力牵引传动系统,其基本的工作过程是:电能经过列车牵引供电系统传输和相应的转换,提供给列车的牵引电动机,电能转换成机械能,从而驱动列车运行。
城市轨道交通列车牵引供电的电源是城市电网,城市电网提供的电能经过牵引变电所的降压、整流变成DC 1 500 V(或DC 750 V),再通过馈电线传递给接触网,然后通过受流装置,由钢轨和回流线流回牵引变电所形成回流。
城市轨道交通列车牵引传动系统的基本特点是牵引功率大、传动效率高、能源利用率高、绿色环保、产生的污染很少、容易实现自动化控制。
城市轨道交通列车的牵引电动机为列车提供动力,牵引电动机按工作原理可分为直流电动机、交流异步电动机、交流同步牵引电动机三种。
由于交流电动机与直流电动机相比不需要换向器,结构简单,可靠性高,维护量少,重量小,并能获得较大的单位重量功率,具有良好的牵引性能,同时三相交流牵引电动机的调频、调压特性如果设计合理,可以实现大范围的平滑调速,还具有防空转的性能,使黏着利用率提高;三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感,在启动时能在更长的时间内产生较大的起动力矩。
因此,交流异步电动机有取代直流电动机的趋势。
一、牵引传动系统的工况城市轨道交通列车的牵引传动系统有两个工况:牵引工况和制动工况。
1、在牵引工况下,列车牵引传动系统为列车提供牵引动力,将供电接触网上的电能转换为列车在轨道上运行的机械能。
2、制动工况可以分为再生制动工况和电阻制动工况。
再生制动就是将列车的机械能转换成电能反馈到接触网再供给其他列车或车站设备使用,这种方式能最大限度地降低电能的损耗。
列车制动过程中牵引传动系统反馈的电能超过了接触网上的限值(达到DC 1 800 V)时,列车电制动产生的电能将会消耗在制动电阻上,通过制动电阻发热而消耗到大气中去,这种通过制动电阻消耗电能的电制动工况称为电阻制动工况。
地铁牵引传动系统进入21世纪以来,随着我国现代化建设和社会经济的飞速发展,现代城市人口大量增加、地域不断扩大,城市交通堵塞问题日益突出,交通事故、噪音和空气污染等影响着人们的工作和生活。
轨道交通在优化城市空间结构、缓解城市交通拥挤、保护环境等方面均显示出积极促进作用,已日益成为中国走新型城镇化道路的重要战略举措。
伴随着中国城市化进程的加快,城市交通需求剧增,城市轨道交通也进入高速发展时期。
地铁作为城市快速轨道交通的一种工具,因其具有运量大、快捷、安全、舒适、乘坐方便、对环境污染少、占地面积小等诸多优点而受到越来越多城市的青睐。
车辆是地铁运输的主要载体,由于科技的高速发展,高性能的交流传动系统(牵引系统)己广泛应用于地铁车辆。
据统计,欧美、日本等城市轨道交通技术强国,自20世纪90年代以来设计的地铁车辆全部采用IGBT或IPM的VVVF交流传动装置,极大地提升了地铁车辆在牵引、制动方面的动力性能。
地铁车辆对牵引传动系统的安全性、可靠性、稳定性要求很高,由于各种历史原因,国内对地铁车辆交流传动系统的研究起步较晚,我国最早期的交流传动地铁列车都是整车进口的,但是,大量采用国外的变流器产品,不仅对我国轨道交通行业的发展极为不利,还会导致将来地铁车辆(一般地铁电气设备的使用寿命为30年)运营维护及维修成本提高。
随着科技的发展和研究的不断深入,我们国家在装备制造方面已具备了一定的生产能力和技术基础,已经可以实现车体、空调、转向架、车钩、车门、乘客信息系统、ATO等列车重要部件的国产化,但是像牵引传动系统这样的关键部件,虽然取得一定进展,可是与国际先进水平相比,仍存在差距,国内已建或在建的地铁项目中,鲜有应用国产牵引变流设备的先例。
地铁车辆的运行条件与干线铁路/高速动车有很大差异。
地铁车辆以动、拖车固定编组方式运行,站间距短,停靠站数多,区间运行时分少,要求列车动力性能优越,有较强的短时过载、断续工作能力;而大铁路的动力配置则关注城际间长距离的恒速/恒功率稳定运行,因此地铁不能像大铁路那样来进行牵引动力性能配置,这对地铁建设投资、列车服役寿命以及降低运营成本等方面均有重要影响。