首页 > 旅游知识 > 轨道交通 正文

城市轨道交通车辆中变频控制技术的性能分析 论文怎么写,城市轨道交通车辆转向架

时间:2024-02-12 22:00:01 阅读:893 作者:v9jn0f

城市轨道交通车辆中变频控制技术的性能分析 论文怎么写

我国城市轨道交通车辆发展战略探讨随着我国城市规模的不断扩大,城市经济的快速发展和现代化水平的提高,轨道交通已成为我国各城市公共交通 体系的最佳选择,得到了很大发展。车辆是轨道交通中运送乘客的重要工具,车辆的数量、品种、质量和技术水平直 接影响城市轨道交通发展规模和速度。 制定城市轨道交通车辆长期发展战略,将对指导车辆发展的方针和政策的制定至关主要,有利于车辆的制造业和 车辆国产化,有利于车辆的系列化和标准化,有利于车辆技术水平的提高,并将极大促进城市轨道交通的发展。 我国城市轨道交通发展的规划 进入 21 世纪,我国首次把“发展城市轨道交通”列入国民经济第十个五年计划发展纲要,并作为拉动国民经济、 特别是大城市经济持续发展的重大战略。 目前,北京、上海、广州、天津、大连等城市轨道交通的运营里程达 258km,拥有车辆 1800 多辆(表 1)。现有北 京、上海、广州、天津、深圳、南京、重庆、大连、武汉、长春等城市正在建设有 16 条线共 330 多公里,需车辆约 2000 辆左右。沈阳、哈尔滨、济南、青岛、西安、郑州、成都、杭州、福州、长沙、厦门、昆明、佛山等大中城市在积极 筹划建设不同类型的轨道交通。 据预测, 未来 10 年新建各种类型的轨道交通将达到 1000 公里左右, 需车辆 5000~6000 辆,我国城市轨道交通车辆将进入快速发展的历史时期。 国外城市轨道交通车辆发展趋势 国外城轨车辆概况: 国外城轨车辆概况:国外城轨车辆已投入运营的主要有三种类型:地铁车辆、轻轨车辆和高架独轨车辆。 地铁车辆 自 1863 年 1 月 10 日英国伦敦第一条地铁开通以来,截止 2001 年,经过近 140 年的发展,全世界己有 44 个国家 115 个城市建成地铁,总计运营里程 6300 多公里,拥有运营车辆 58800 多辆,均以直流传动车为主。主要集中在英国、 法国、德国、瑞典、西班牙、俄罗斯、美国和日本等国的大城市,其运营里程占 42%,拥有车辆占 52%0,见表 2。 轻轨车辆 自 1888 年美国弗吉尼亚市第一条有轨电车投入商业运行以来,虽有较大发展,但由于有轨电车速度慢、噪音大、运量 小、安全性差、正点率低等原因,20 世纪 50 年代各国城市都纷纷拆除有轨电车线路,发展地铁交通。到 80~90 年代, 又由于地铁造价高、能耗大、环保噪音问题等原因,在建设地铁同时又发展了新型轻轨交通。据统计,已有 50 个国家 建设了 360 条轻轨铁路(表 3)。这些车辆大部分都是 1OO%或 70%的低地板车辆,截止 2003 年,由西门子公司、庞巴 迪尔公司和阿尔斯通公司共生产了 1300 列合计 4000 多关节式车辆。 快速轨道交通 表2 世界主要城市(线路长 100km 以上)地铁概况 高架独轨车辆 高架独轨交通具有线路占地少,构造简单,投资是地铁三分之一,能爬大坡(6%)和过小半径曲 线(50m),噪声低(胶轮),乘客舒适.视野宽广,受到各国中小城市交通的欢迎。 自 1980 年法国建立了世界上第一条蒸汽牵引的跨座式独轨交通以来,特别是 50 年代以后,在日本、美国、瑞典、 法国、德国、意大利都先后建立了独轨铁路,一般线长 10km 左右。日本自 1955 年将独轨铁路列为城市轨道交通的重 要工具以来,已发展了 20 多条高架独轨铁路,生产了独轨车辆。高架独轨车辆的主要特点是用橡胶轮胎支持和导向、 电力驱动、空气弹簧支持车体等。 表 3 世界轻轨铁路 国家名称 俄罗斯 德国 乌克兰 罗马尼亚 波兰 瑞士 法国 捷克 奥地利 英国 荷兰 意大利 比利时 线路数量 71 62 25 15 14 9 8 7 7 6 6 6 6 国家名称 葡萄牙 拉托维亚 斯洛伐克 克罗地亚 挪威 芬兰 爱沙尼亚 波斯尼亚 塞尔维亚 保加利亚 格鲁吉亚 美国 加拿大 线路数量 3 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 25 4 国家名称 阿根廷 日本 哈萨克斯\士日 中国 吐耳其 啊塞拜疆 中国香港 亚美尼亚 乌兹别克斯坦 印度 朝鲜 菲律宾 马来西亚 线路数量 1 18 5 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 匈牙利 瑞典 白俄罗斯 西班牙 4 4 4 3 巴西 墨西哥 巴拉圭 4 3 1 澳大利亚 埃及 南非 突尼斯 4 2 1 1 提高车辆最高运行速度 巴黎地铁车辆初期最高运行速度为 80km/h,旅行速度为 23.7km/h,近年来已将通过地面地铁车辆的最高速度 提高到 100km/h,旅行速度达到 50km/h 莫斯科地铁车辆最高运行速度由 90km/h 提高到 100km/h,平均旅行速度达 到 41km/h。纽约地铁车辆最高运行速度由 70km/h 逐步提高到通过地面时的 130 km/h。1974 年 R 一 44 型地铁车辆 的最高速度达到 133km/h。日本地铁车辆在地下最高速度为 70~80km/h,到地面行驶的最高速度已达到 120km/h, 如东京地铁车辆 3000 系、5O00 系车辆最高速度都是 120km/h。 发展交流传动车辆 早期地铁车辆是蒸汽牵引,1890 年改为电力牵引后一直采用直流电动机牵引,由凸轮变阻调速控制,后来发展到 斩波器调速控制。 世纪 90 年代由于电力电子技术和微机控制技术的迅猛发展, 20 大功率自关断元器件(GTO、 IGBT、 IPM) 走向产品化和实用化,变频变压调速控制(VVVF)技术迅速发展,交流传动车辆广泛应用用于城轨交通。日本东京、大 阪、名古屋等城市地铁从 1991 年开始新造地铁车全部采用 lGBT 或 IPM 的 VVVF 交流传动装置。巴黎地铁和德国法兰克 福地铁新造车也开始采用交流传动车辆。英国、俄国斯、美国、韩国、墨西哥、西班牙等国家城轨交通都在订购交流 传动车辆。 发展不锈钢车和铝合金车 美国最早由巴德公司生产了不锈钢车,纽约地铁大部分是不锈钢车。60 年代初日本从美国引进不锈钢车体技术, 从 1 962 年开始生产日本最早的南海电铁 6000 系,京王电铁 3000 系和东急电铁 7000 系地铁车辆,截止 1998 年日本 不锈钢车辆约占 60%左右。加拿大,韩国等国家地铁也都使用了不锈钢车。 铝合金车于 20 世纪初开始,法国于 1896 年将铝合金用于铁路客车车窗上,1905 年英国铁路电动车的外墙板采用 了铝合金,美国在 1923-1932 年间有 700 辆电动车和客车的侧墙和车顶采用铝合金材料。60 年代以来,德国科隆、波 恩市郊电动车和慕尼黑地铁车体也采用了铝合金。日本从 80 年代先后在 6000 系、7000 系、8000 系等地铁车辆上采用 了铝合金;意大利米兰地铁和奥地利维也纳地铁以及新加坡地铁都应用了铝合金车辆。 发展空调车辆 纽约地铁自 1976 年第一列装有空调的 R 一 38 型地铁车投入使用以来, 1992 年 95%的地铁列车都安装了空调。 到 东 京地铁车辆到 1997 年空调车占全部车辆总数的 50%左右。韩国、新加坡、中国香港和台北地铁车都装有空调。 车辆的模块化设计和生产 世界生产地铁车辆和轻轨车辆的主要制造商是西门子公司、阿尔斯通公司、庞巴迪公司以及日本的东急等公司。 它们从 90 年代开始进行车辆模块化设计和生产。庞巴迪公司为香港地铁生产了模块化车辆,阿尔斯通公司和西门子公 司生产了模块化的低地板轻轨车辆。 广泛采用微机控制与诊断和通信网络技术 自 90 年代以来,各国城轨车辆新造车,在牵引和制动控制中采用了微机控制和诊断技术,由单微机控制发展多微 机控制。同时,积极发展和采用通信网络控制技术,实现了列车设备运行控制和故障诊断,旅客信息的传递和服务。 发展模拟式电气控制制动系统 世界各国地铁和轻轨车辆都选用了模拟式电气控制制动系统。主要制造商是克诺尔公司,韦斯汀豪斯公司和日本 NABCO 公司。该系统能满足城轨车辆制动频繁、制动距离短和停车精度高的要求。 发展低地板轻轨车辆新技术 新型低地板轻轨车辆关键技术是独立车轮的转向架、交流传动装置的一体化与轻量化以及联合制动系统。目前西 门子公司、庞巴迪公司和阿尔斯通公司掌握了这些关键技术,并走向实用化,投入了批量生产,已在欧洲、俄罗斯、 美国、澳大利亚和日本等许多城市广泛运用。 我国城轨车辆发展的差距 目前我国城市轨道交通车辆发展的现状,与我国各城市轨道交通发展规划的要求以及与世界城市轨道交通车辆的 发展水平尚有一定差距,主要表现在以下几个方面。 城轨车辆品种还不能满足城市轨道交通快速发展的需要 目前我国百万人口以上大城市有 36 座,50~1 00 万人口间城市有 43 座。现在很多大中城市为了改善城市交通拥 堵状况,引导城市经济发展,减少环境污染,保护城市环境,都在积极发展城市轨道交通。由于各城市的需求和发展 的差异,城市轨道交通的类型呈现多元化,城轨车辆的品种要求多样化。从北京、上海、广州、天津和大连等已建成 的地铁和快轨交通来看,都是采用 A 型或 B 型地铁车辆。但是,广州 4 号线和 5 号线准备采用直线电机车辆,正在可 行性论证中。重庆采用高架独轨交通,高架跨座独轨车辆正在制造中。天津滨海快速轨道交通采用城郊快速城轨车辆, 即将投入试运行。大连、长春等城市正在探讨发展低地板轻轨车辆的可行性。因此,我国城轨车辆的品种必须满足城 市轨道交通发展多元化的需求。 交流传动车辆还不能满足城市轨道交通发展的需求 交流传动车辆还不能满足城市轨道交通发展的需求 在 2003 年 8 月份经专家审定通过的《地铁车辆通用技术条件》(GB/T7928)中规定,今后我国新造地铁车辆全部 采用交流传动车辆。目前我国已订购和投入运营的交流传动城轨车辆有 808 辆,约占车辆总数的 4 7%。因此,必须大 力发展交流传动城轨车辆,满足城市交通发展的需要。 铝合金和不锈钢城轨车辆不能满足城市轨道交通发展的需要 目前北京地铁、天津地铁和大连快轨的运营公司拥有车辆的车体材料全部采用普通钢和耐候钢。上海地铁车辆和 广州地铁车辆都是采用铝合金车体。正在建设的天津滨海快速轨道车辆采用了轻量化不锈钢车体。现在,我国拥有铝 合金车辆有 768 辆,约占 45%;如果将天津滨海快速轨道车辆计算在内,不锈钢车辆有 116 辆,约占 6%。因此,必须 加大发展不锈钢和铝合金车辆力度,满足城市轨道交通发展的需要。 空调车辆还不能满足城市轨道交通发展的需求 目前,北京和天津地铁大部分车辆都没有安装空调装置,上海地铁、广州地铁和大连快速轨道车辆装有空调,国 内城轨空调车辆有 904 辆,约占 53%。因此,为提高乘客的舒适度,新造车辆都应安装空调装置,同时要加快非空调 车辆的改造。 车辆的交流传动装置、制动装置、微机控制及诊断系统还没有完全实现国产化 交流传动装置、制动装置、微机控制及诊断系统是城轨车辆的核心技术和关键部件。目前,我国城轨车辆的交流 传动装置,包括辅助电源供电设备以及微机控制与诊断系统,全部由国外西门子公司、阿尔斯通公司、庞巴迪公司和 东芝公司等提供产品与软件。由株洲电力机车研究所自主开发的城轨车辆交流传动装置至今还没有装车投入运行,还 没有自己品牌的交流传动系统。制动装置基本上由克诺尔公司和日本 NABCO 公司提供产品,由四方车辆研究所和铁科 院机辆所负责开发的城轨车辆制动装置仍处于样品阶段,还没有装车投入运用考核。因此,加速上述关键部件的国产 化是当务之急。 城轨车辆制造质量和技术水平有待提高 目前我国已经生产城轨车辆的工厂主要是长春客车厂,近几年浦镇车辆厂、株洲电力机车厂、四方机车车辆厂和 大连机车车辆厂也拿到生产城轨车辆的订单,开始生产城轨车辆。长客厂和浦镇厂通过合资或合作方式生产了铝合金 车,但最初两列车全部在国外造好运到国内,验收合格后投入运用,后续车辆在国内组装,而铝合金型材、交流传动 装置和制动系统也都是在国外采购后运到国内组装。长客厂为天津滨海快速轨道交通生产的不锈钢车、不锈钢型材全 部从日本进口,太原钢厂生产的不锈钢型材还不能满足城轨车辆的要求。大连机车厂生产的快速轨道车辆的交流传动 系统和制动装置由日本东芝公司提供产品。因此,这些工厂正在逐步掌握交流车、铝合金车和不锈钢车的制造工艺和 质量。这些工厂还没有掌握车辆模块化生产技术,也没有掌握低地板轻轨车辆、高架独轨车辆和线性电机车辆的关键 技术。为此,这些工厂应不断提高城轨车辆的技术水平和产品质量。 我国城市轨道交通车辆发展战略 当为适应未来 20 年我国城市轨道交通大发展的要求,城市轨道车辆发展战略应是: 大城市应大力发展 A 型或 B 型地铁车辆,中等城市应兼顾发展 B 型地铁车辆和中运量的轻轨车辆,小城市应积极 发展小运量的低地板轻轨车辆 城市有特殊需求时,可适当发展高架独轨车辆或直线电机车辆。因为 A 型或 B 型地铁车辆单向高峰小时客运量可 达 3.O 万人次以上,能够满足大城市大运量运送旅客的要求;中运量的轻轨车辆单向高峰小时客运量为 0.6~3.0 万人 次,能够满足中等城市运能的要求:小运量的低地板轻轨车辆单向高峰小时客运量 0.6~0.8 万人次,能够满足小城市 运能的要求。当城市要求线路占地少,车辆能在大坡度(6%以上)和小半径曲线(50m)上运行,噪声低,视端广阔和乘 座舒适时,可适当发展高架独轨车辆或直线电机车辆。 发展交流传动车辆, 发展交流传动车辆,逐步取低直流传动车辆 发展交流传动车辆是当今世界城市轨道车辆发展方向。据日本京城电铁统计,采用交流传动后与变阻控制车相比, 交流传动车每万公里的用电量减少 50%左右,再生制动率达到 30%以上:每辆车闸瓦用量减少一半,车轮磨耗少,使 用寿命提高 50%; 电机维修量大大减少, 三年内不用检修。 北京地铁复八线交流传动车每百车公里的耗电量为 175kWh, 比直流车耗电量减少 25.5%:电机已运用 2 年不用维修。因此,必须大力发展交流传动车辆。 大力发展不锈钢车辆, 大力发展不锈钢车辆,适当发展铝合金车辆 目前在我国不锈钢新车价格便宜,是铝合金的 70%左右。铝合金熔点低,发生火灾车体熔化速度比不锈钢车体快, 安全性差,因此纽约地铁不采用铝合金车辆。铝合金车体长时间运用后表面发生点蚀,面蚀和变色现象,维修量和维 修费比不锈钢车体高。由于采用铝合金和不锈钢材料而使车辆自重减轻所带来的节能经济效果不明显。从两种车寿命 周期费用分析看,铝合金车辆的寿命周期费用是不锈钢车辆的 1.25 倍。因此,城轨交通应大力发展不锈钢车辆。 发展空调车辆,取代机械通风车辆 发展空调车辆,取代机械通风车辆 车辆空调装置是提高乘客舒适度的重要手段,是城轨车辆的发展方向。我国城市大都处于热带或温湿带,春夏秋 季气温都较高,特别近几年各地气温达到 35℃以上,城轨车辆安装空调势在必行。因此,今后新造城轨车辆应是空调 车,旧车应加快安装空调的改造步伐。 加快实现车辆交流传动系统、 加快实现车辆交流传动系统、微机控制及诊断系统及制动系统的国产化步伐 交流传动系统、微机控制及诊断、制动系统是城轨车辆的三大关键技术,长期依靠进口不是长久之计,应有自主 的知识产权。国家对城市轨道交通技术装备国产化很重视,成立国产化领导小组和专家小组,加强指导,制定了国产 化政策。目前国内有关工厂和科研单位正在联合开发新一代地铁车辆,三大关键技术已掌握,生产了样机产品。应加 快国产化步伐,尽快取代进口,创造国内品牌,形成新产业,成为国民经济新的增长点。 发展低地板轻轨车辆 用低地板轻轨车辆取代有轨电车低地板轻轨车辆已成为世界小城市轨道交通的发展方向,成为城市公共交通的一 条亮丽的风景线。由于该型车辆噪音小、上下车方便、视野宽阔、乘坐舒适、造价低,深受政府和市民的欢迎。我国 应加快发展低地板轻轨车辆。 (作者:铁科院(北京)工程咨询公司研究员)

城市轨道列车紧急制动出了问题相关系统怎么运行

概论复习资料2.城市轨道交通一般由车辆及车辆段设备、供电设备「牵引供电系统、接触网(轨)、电力监控系统」、线路(轨道)、通信、信号、车站设备监控、防灾报警、气体灭火、环控、电扶梯、屏蔽门、自动售检票等设备和系统组成。3.★世界上第一条地铁于1863年在伦敦开通,全长6.2km。4.★我国第一条地铁于1969年10月1号在北京建成通车,全长24.17km。5.★城市轨道交通路线按其在运营中的作用分为正线、辅助线(含折返线、停车线、渡线、联络线、安全线及车辆段出入线等)和停车场。6.★线路中心线在水平面上的投影称做线路的平面,线路的平面可以反映出线路的曲直方向变化;线路中心线在垂直面上的投影称做线路的纵断面,线路纵断面可以反映线路的坡度变化。7.正线的最大坡度不宜超过30‰。8.钢轨的功用是支撑和引导机车车辆的车轮运行,提供回路的作用。9.正线、辅助线和试车线应采用不小于9号的各类道岔,车场线咽喉区应采用不大于7号的各类道岔。10.★叉心两作用边的夹角称为撤叉角α,道岔用号数n=ctgα,号数大则夹角小,侧向通过速度大,号数小则夹角大,侧向通过速度小。(道岔号与夹角成反比,与侧向通过速度成正比)11.★在静态和动态情况下所达到的横向和竖向偏移量及偏转角度。12.★车站按位置分有地下车站、地面站、高架站;按运营功能分有中间站、换乘站、区域站、终点站。13.★地铁车站的站台形式可采用岛式站台、侧式站台,以及岛侧混合式站台。15.★城市轨道交通车辆按车型主要分有a型车、b型车、c型车、l型车、胶轮车、有轨电车和低地板轻轨车等,其中宽度为3.0m的车称为a型车,宽度为2.8m的车称为b型车,宽度为2.6m的车称为c型车。南京城市轨道交通车辆1、2号线均使用a型车。16.★车钩的分类:⑴自动车钩;⑵半自动车钩;⑶半永久牵引杆。17.★转向架是支撑车体及其载重并引导车辆沿着轨道运行的走行装置。18.★转向架的主要功能:⑴支撑车体、传递载荷;⑵使车辆顺利通过曲线;⑶传递牵引力和制动力;⑷缓和振动和冲击、提高乘坐舒适性。19.城市轨道交通车辆转向架主要分为动力转向架和非动力转向架,也分别称为动车转向架和拖车转向架。20.悬挂系统的主要功能是缓和和衰减车辆的振动和冲击,提高车辆运行平稳性和乘客乘坐舒适性。21.★车辆牵引系统由受电弓、高速断路器(hscb)、vvvf牵引逆变器、牵引控制单元(dcu/unas)、牵引电机、制动电阻、接地炭刷等组成。22.★牵引系统的基本工作原理 是将接触网(轨)来的高压直流电通过逆变器转换成频率和电压均可调的三相交流电,供给驱动用牵引电机。23.★制动类型:⑴电制动;①再生制动;②电阻制动。⑵空气(摩擦)制动。24.将电网的高压直流变成交流的50hz、低压电流(ac)380v、ac220v和dc110v电源,这就是辅助系统的任务。25.乘客信息显示系统(pids);pids由列车广播系统、媒体系统和动态地图3部分构成,由它提供车上的一切广播、司机对讲、乘客紧急报警和行车控制中心(occ)直接向客室及司机室通话的功能。26.★列车或机车车辆在轨道线路内运行的径路叫做进路。进路由道岔的开通方向决定。27.★控制上述的道岔、进路和信号并实现这三者之间的联锁的设备,叫做车站联锁设备,简称车站联锁。28.★自动化信号系统由atp/ato、联锁以及ats子系统构成。列车自动保护(atp)子系统的主要功能是监督及控制列车在安全状态下运行,应满足故障——安全原则。列车自动驾驶(ato)子系统是自动控制列车运行的设备。在atp的保护下能够自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制,确保达到设计间隔及旅行速度。列车自动监控(ats)子系统是中央列车监控系统,在atp子系统的支持下完成对全线列车运行的自动管理和监控。在有道岔车站和车辆段里,连锁设备是实现道岔、信号机、轨道电路间的正确联锁关系及进路控制的安全设备。29.★用于城市轨道交通系统的闭塞方式有固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞3种。30.★红灯——禁止通过; 路灯——进路空闲,进路中道岔开通直股; 黄灯——进路空闲,进路中道岔开通侧向; 黄灯+红灯——引导信号,限速25km/h通过。31.★通信系统的作用是有效地传输轨道交通运营、维护、管理相关的语音、数据及图像等信息。32.★otn意为开放式传输网络。33.★公务及站内电话系统可分为公务电话子系统和站内及轨旁电话子系统两部分。34.★系统功能分为通话功能、选呼功能、会议功能、录音功能、维护管理功能。35.★广播系统由中心广播、车站广播、车辆段广播系统组成。36.★车辆段广播系统作为一套独立的区域广播系统。37.时钟系统的作用⑴通过全球卫星定位系统,为轨道交通的乘客提供了一个标准的时间信息;⑵为轨道交通通信系统、自动售检票系统、综合监控系统、电力监控系统、火灾报警系统等提供了统一的时间信息。38.★时钟系统由gps天线接收卫星传来的时间信号,经中央时钟设备传送给站级时钟设备。站级时钟设备则为各车站的子钟提供时间信号。39.★视频监控系统(以下简称cctv系统),主要作用是使控制指挥中心调度管理人员、车站值班员、站台工作人员等实时监控或事后察看。40.★乘客信息显示系统(pids)分为3层结构:第一层是总编播中心;第二层是分线控制中心(即分线occ);第三层是车站设备、车辆段设备以及车载设备子系统。41.★供电系统分为集中供电方式、分散供电方式、混合供电方式。42.★城市轨道交通的供电系统按功能分类主要由主变电所(集中供电方式)、牵引供电系统、动力照明系统、电力监控系统组成;按设备分类主要由变电所设备、接触网(轨)设备和电力监控设备组成。43.★城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所,主变电所(分散式供电方式为电源开闭所)牵引降压混合变电所及降压变电所。 功能:如图1-1。 图1-144.电力监控系统(scada系统)是实现在监控中心(occ)对供电系统进行集中管理和调度,实时控制和数据采集的系统。45.电力控制对象是地铁各变电所设备低压0.4kv主开关以上所有设备。46.★接触网按照结构可分为架空式接触网和接触轨,而架空式接触网按悬挂方式不同又可分为柔性接触网和刚性接触网。47.★城市轨道交通机电设备由消防自控系统、机电设备监控系统、环控系统、给排水系统、低压配电及照明系统、电梯与自动扶梯系统、屏蔽门系统及防淹门系统组成。48.★防灾报警系统简称fas(fire alarm system)。49.★在城市轨道交通中主要用于保护重要运营设备(地面及高架车站不设气体灭火系统)。50.★城市轨道交通的环控系统一般分为四大子系统:环控大系统、环控小系统、环控水系统和隧道通风系统。给车站站厅、站台公共区制冷、供热、通风、(兼排烟)的通风空调装置组合称为环控大系统。给车站管理及设备用房制冷、供热、通风(兼排烟)的通风空调装置组合称为环控小系统。51.★给排水系统主要由给水系统和排水系统两部分组成。其中给水系统包括生活给水系统、生产给水系统和水消防给水系统;排水系统则包括污水系统、废水系统和雨水系统。52.★疏散指示照明属于一级负荷;广告照明属于三级负荷。53.★楼宇自动控制系统(building automatic system,bas),bas系统又可称为机电设备监控(emcs)系统。

为什么轮胎式轨道交通车辆的转向架必须设置导向轮而轮轨系统的则不需要

因为胶轮起不到轨道导向作用,要靠导向轮辅助导向;而钢轮卡在钢轨上,在起到支承作用同时,还可以起到导向作用,故而不需要导向轮。

轨道交通动力装置是什么

1 概述

城市轨道交通具有安全、快速、准时、高效、节能、无污染和占地少的特点,能满足城市发展和环境保护的现实要求。发展城市轨道交通是解决城市公共交通问题的根本途径,也是城市可持续发展战略的必然选择。现代快速城市轨道交通系统采用全封闭车道、自动信号控制调度系统和轻型快速电动车组,行车密度大,h~ 40 km 平均旅行速度一般为30 km /h,最高运行h~ 90 km 速度为80 km /h,单向最大载客能力可达6 万人h~ 8 万人h。城市轨道交通车辆有三大关键技术:VVV F 调频调压交流传动与控制技术;轻量化车体技术;轻量化、高性能、高可靠性转向架技术。

现代城市轨道交通车辆的类型一般可以分为A 型、B 型、C 型和低地板轻轨车。其中,低地板轻轨车又可分为70% 低地板和100% 低地板2 种。目前,同时具有发展城市轨道交通的现实需要和经济实力的多为客流量大的大中型城市,其快速轨道交通系统发展的主流是以A 型车或B 型车为基础,基本编组单元为2M + 1T 或1M+ 1T 的电动车组立体化运行。整个轨道交通系统正朝着地下铁道、高架轻轨和近郊地面三位一体的立体化、网络化方向发展。采用VVV F 交流传动技术和轻量化耐候钢或不锈钢车体的B 型车,能够满足我国一些城市轨道交通系统的发展要求,并有一定的技术经济性,其走行部为轻量化、低噪声的无摇枕转向架。

2 转向架选型分析

2. 1 城市轨道交通对转向架的特殊要求

与干线铁路相比,城市轨道交通有以下特点:

(1) 间距短,启停频繁,对牵引和制动性能要求很高;
(2) 曲线半径小,对走行部要求高;
(3) 线路坡度大,可达30‰~ 60‰;
(4) 载重从1816 t (310 人) 到26 t (432 人),空重车重量差大;
(5) 行车密度大,最短行车间隔可达115 m in~ 2 m in,自动控制程度高;
(6) 运行环境特殊,安全可靠性要求极高;
(7) 对噪声要求严格;
(8) 需满足城市总体风格和居民的审美要求,车辆造型和色彩要求极富创造性。

对于转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护及特殊的运行环境必须给予足够的重视。转向架对车辆的运行性能和行车安全至关重要,对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。

2. 2 国内既有转向架的特点

目前,国内地铁、轻轨电动客车用转向架除国产的外,还有引进国外技术的,主要有2 种:一种是上海地铁1 号线、2 号线和广州地铁1 号线用转向架,为从欧洲整机进口的产品;另一种是北京复八线地铁用转向架,为引进韩国韩进重工技术研制生产的产品。其中,上海2 号线地铁车辆也用于我国第一条高架轻轨—— 明珠线。为便于分析比较,将各种转向架的主要技术特征和参数列于表1。
表1 现有地铁、轻轨转向架的主要技术特征和参数

注:上海地铁1 号线用转向架为橡胶弹性联轴器

2. 3 转向架的发展方向

纵观国内外情况,A 型或B 型城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架,一系悬挂为橡胶弹簧,二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用,牵引电机横向架悬,采用单元式基础制动装置。城市轨道交通车辆的线路条件和走行特性与干线铁路车辆有很大不同,如转向架的结构设计空间十分苛刻;采用交流传动技术,齿轮传动比很高;载客量很素的综合作用给城市轨道交通车辆转向架的设计带来大,运行环境特殊,安全可靠性要求极高,等等。这些因了特殊的困难。

3 转向架总体设计要求和主要技术参数

3. 1 转向架总体设计要求

(1) 转向架的综合性能应符合规定的限界和线路条件,能够满足地下铁道、高架线路和近郊地面大容量、快速城市轨道交通系统的运用要求。
(2) 转向架具有适宜的运行稳定性和良好的曲线通过能力。
(3) 运行平稳性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:车辆在空载和满载之间的任何载荷条件及各种运营速度下,其垂向和横向平稳性指标均小于或等于215,且性能稳定。
(4) 转向架的安全性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:脱轨系数Q ?P ≤1. 0;轮重减载率?P ?P ≤016;倾覆系数D ≤018。
(5) 转向架关键零部件的静强度、动强度符合有关国际标准或TB1335—1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求。
(6) 适当采取轻量化措施,转向架总重约415t(不含驱动装置)。
(7) 可靠性高,对可能的故障均采取安全措施。
(8) 可维护性好。

3. 2 转向架主要技术参数

4 转向架主要结构设计特点

B 型城市轨道交通车辆转向架为轻量化、低噪声、无摇枕转向架。轴箱弹簧为无磨耗圆锥叠层橡胶弹簧,采用H 型钢板压型焊接构架,中央悬挂为空气弹簧直接支承车体的三无结构,采用单元式单侧闸瓦踏面制动装置,牵引电机横向架悬。转向架分为动车转向架(图1) 和拖车转向架(图2)。在动车转向架的每根车轴上装有1 台交流牵引电动机、齿轮传动箱和联轴器。动车转向架与拖车转向架相比,除轴箱弹簧的特性参数不同外,其他零部件可完全互换。

图1 动车转向架装配图

图2 拖车转向架装配图

首次采用I2DEA S 软件对转向架直接进行三维装配设计。构架、轴箱等的三维造型设计为后续的有限元强度计算打下了基础。对各零部件进行了准确的质量、转动惯量、重心和主惯性轴位置的计算,以便为转向架的动力学性能计算提供可靠的基础数据。

4. 1 轮对轴箱定位装置

轮对轴箱定位装置采用圆锥叠层橡胶弹簧(图3) ,橡胶弹簧的优点在于具有非线性刚度特性,并有隔离高频振动和降低轮轨噪声的作用。对三向弹簧参数进行优化选择,在获得转向架适宜的蛇行运动稳定性和满足传递制动力、牵引力要求的前提下,注重提高转向架的曲线通过能力。在轴箱弹簧与轴箱之间设有调整垫片,以便于落车调整。轴箱盖与构架之间设有安全吊环。

图3 轮对轴箱弹簧装配图

采用我国现行标准的H SD 型车轮,车轮滚动圆直径为<840 mm ,踏面为LM 型磨耗形踏面。远期有条件时将采用噪声优化车轮和大等效斜度圆弧踏面。车轴为非标RC3 轴,轴颈直径为<120 mm,轴颈中心距为1 930 mm 。采用<120mm ×<240mm ×160mm 双列圆柱滚子轴承,轴箱材料为铸钢,有条件时将采用铝合金。

4. 2 构架组成

构架为H 型轻量化低合金高强度钢板焊接结构,主要由2 根侧梁和2 根横梁组成(图4)。侧梁上盖板、下盖板和立板的厚度分别为12 mm 、14 mm 、10 mm,侧梁内部设有多块厚度为8 mm 的筋板。构架横梁采用直径<180 mm 、壁厚14 mm 的无缝钢管,可提高构架主体结构的可靠性。侧梁与横梁的连接处和两横梁之间设有纵向加强梁。

图4 构架装配图

构架侧梁上焊有制动缸安装座、轴箱弹簧定位座等,横梁上焊有牵引电机吊座、齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座和横向缓冲器座等。所有关键安装座的位置精度均通过对转向架构架的整体加工获得。采用三维有限元分析法进行了构架应力和振动模态分析。计算表明,构架整体应力分布合理,不存在薄弱环节。模态分析采用了L anczo s 方法,最低阶模态振型为构架扭曲,频率为3011 H z 。正常运用情况下,转向架构架的使用寿命不低于车体寿命(30 a),在此期间内不需要对转向架进行结构修整。转向架焊接制造完工后需进行消除焊接内应力的处理。

4. 3 中央悬挂装置

中央悬挂装置采用低横向刚度、大扭转变形的空气弹簧直接支承车体的三无结构,垂向用可变阻尼节流阀减振,横向安装油压减振器,还设有非线性横向缓冲止挡和新型抗侧滚扭杆装置(图5)。动车头部转向架装设排障器和信号天线托架。当采用第三轨受电时,还需装设第三轨受流器。
图5 无摇枕型中央悬挂装配

牵引装置由中心销、牵引梁、复合弹簧和新结构Z 形牵引拉杆组成,牵引点距轨面高度为385 mm 。新结构Z 形牵引拉杆具有低的横向及垂向附加刚度,提高了车辆的横向及垂向动力学性能,实现了无磨耗、无间隙牵引。

4. 4 基础制动装置

动车、拖车转向架均采用单侧单元式踏面制动装置,制动力优先由动车的再生制动负担。每轴设1 个带弹簧停放制动器的单元制动缸,停放制动能力满足用户规定的最大限制坡道要求。此方案的优点在于,动车、拖车转向架的制动装置(除制动倍率外) 完全相同。与轴装盘形制动和轮装盘形制动相比,该转向架具有较低的簧下质量,有利于减小轮轨之间的动作用力。单元制动缸的主要技术参数见表3。

4. 5 齿轮传动装置采用斜齿轮一级减速,以使传动平稳,降低传动噪声。为降低簧下质量,齿轮箱材料采用高强度铸造铝合金。采用刚性可移式鼓形齿联轴器或TD 型挠性板式联轴器(图6)。齿轮箱采用具有双面密封效果的机械式迷宫密封,免维护,无磨损。传动装置的传动比等主要技术参数将依据列车基本单元的配置和牵引电机的选择来确定。

图6 牵引电机传动装置

4. 6 其他装置

5 转向架动力学性能参数优化

铁道车辆是一个复杂的多体动力学系统,不但有各个部件之间的相互作用力和相对运动关系,还有轮轨之间复杂的相互作用关系。在转向架设计过程中,笔者与北方交通大学合作,利用德国铁路专用软件S IM 2 PA CK 建立了车辆系统的多体动力学模型,对影响车辆动力学性能的转向架主要参数进行了优化计算。包括:一系圆锥橡胶弹簧的三向刚度、二系横向减振器阻尼、抗蛇行减振器阻尼、抗侧滚扭杆刚度和车轮踏面斜度的变化等。车辆系统的每种参数对车辆的动态响应、蛇行运动稳定性和曲线通过性能三个方面的影响是不同的,而且,提高车辆蛇行运动临界速度和改善车辆曲线通过性能这两者对悬挂参数的要求是有矛盾的。因此,车辆悬挂系统的结构设计和参数选择,只能按实际运用条件进行综合考虑。这些条件包括最高运营速度、曲线半径和超高以及线路不平顺等。通过多方案的参数优化选择,转向架蛇行运动的计算临界速度为220 km /h,动车、拖车的运行平稳性指标小于2. 5,曲线通过能力和运行安全性指标满足有关标准的要求。

6 结论与建议

立足于国内技术,研制出具有国际先进水平的转向架,对我国城市轨道交通的发展具有重大意义。转向架的结构设计受车辆限界、地板高度、车辆宽度和轴重等的严格限制。通过B 型城市轨道交通车辆转向架的设计,笔者有以下几点体会:

(1) 虽然完成了转向架的设计和理论分析计算,但结构设计的合理性、关键零部件的疲劳强度以及运行性能仍有待于进一步试验和长期的运用考验。
(2) 对于采用VVV F 交流传动的A 型和B 型城市轨道交通车辆来说,踏面单元制动是较理想的基础制动方式。
(3) 车轮直径大小及其辐板形式不仅影响轮轨之滑防空转控制传感器、接地电刷装置和固体轮缘润滑间的相互作用,也关系到转向架传动装置的设计和牵引电机的选择。应尽快研制车轮直径和辐板形式合理的噪声优化车轮。
(4) 有关单位应研制专门适用于城市轨道交通车辆的大等效斜度圆弧踏面,以提高城市轨道交通系统运营的经济性。
(5) 城市轨道交通车辆转向架的研制是一个复杂的系统工程。转向架的设计与线路、限界条件、传动技术的发展以及转向架基础零部件的技术水平密切相关。
(6) B 型城市轨道交通车辆转向架的基本结构和技术完全可以用于A 型车,只需根据A 型车铝合金车体的设计特点对转向架固定轴距和空气弹簧上支承面高度进行适当调整即可。

城市轨道交通的构包括那几个部分

由轨道系统 接触网系统 车辆系统 站台 通信信号系统 检修维护基地及通风系统 安全装置等组成。
简单介绍车辆系统
车辆构造:车体 转向架 构架 牵引缓冲装置 制动装置 电气设备 车内装置等。

地铁、城轨、轻轨有区别吗

这三者是有区别的,具体有以下几点。

1、城轨是一个统称,包括了地铁和版轻轨。

城轨是城际轨道交通和城权市轨道交通的简称兼统称。

城际轨道交通介于传统铁路交通和城市轨道交通之间,用于实现相邻城市或城市群间的联络,如广珠城轨、广佛肇城轨等。

城市轨道交通,指采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统,依据城市交通总体规划的要求,设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路,以列车或单车形式,运送相当规模客流量的公共交通方式。如市内的地铁或轻轨系统、有轨电车等。

城市轨道交通车辆中变频控制技术的性能分析 论文怎么写(城市轨道交通车辆转向架)

2、地铁和轻轨的轨重不同。

轴重小于13吨为轻轨,轴重大于13吨为地铁。

3、地铁和轻轨的车型划分不同。

将列车车型划分为A、B、C、L四种车型(该划分仅在中国大陆出现),采用C型车或L型车的是轻轨,采用A型车或B型车的是地铁。采用2-4节列车编组的是轻轨,采用5-8节编组的是地铁。

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。