第四章 机车车辆与牵引系统(1)
机车车辆牵引传动学习计划
机车车辆牵引传动学习计划一、课程简介机车车辆牵引传动是机械工程专业的一门重要课程，主要学习机车和车辆的传动系统及其应用。
本课程主要包括机车车辆牵引系统的基本原理、传动装置的设计和选择、传动系统的动力分配、传动系统的性能分析、传动系统的检测与维护等内容。
通过学习本课程，学生可以掌握机车和车辆传动系统的设计、分析、实施和维护技术，为日后从事机车车辆相关工作打下扎实的基础。
二、学习目标1、了解机车车辆牵引系统的基本原理和工作机理；2、掌握机车车辆传动系统的设计和选择方法；3、熟悉传动系统的动力分配原理及其应用；4、掌握传动系统的性能分析方法和技术；5、学会传动系统的检测与维护技术。
三、课程大纲1、机车车辆牵引系统的概述a) 机车车辆传动系统的工作原理b) 机车车辆传动系统的分类和应用2、传动装置的设计和选择a) 传动系统的基本要求和设计原则b) 传动系统的主要传动装置的设计和选择3、传动系统的动力分配a) 传动系统的动力传递原理b) 传动系统的动力分配方法4、传动系统的性能分析a) 传动系统的工作性能分析b) 传动系统的工作效率和传动比的优化5、传动系统的检测与维护a) 传动系统的检测技术和设备b) 传动系统的维护方法和注意事项四、学习方法1、理论学习a) 认真听课，做好笔记，及时复习课堂内容b) 阅读相关教材，扩大知识面2、实践操作a) 找机车和车辆厂家实习，了解机车车辆的传动系统b) 参与学校的实验课程，掌握传动系统的实际应用3、综合训练a) 参与学校和社会组织的相关竞赛和活动b) 结合实际问题进行相关课题的研究和攻关五、学习资料1、教材：a) 《机车车辆牵引传动学》b) 《机械传动原理与设计》2、参考书：a) 《机车传动系统设计与维护》b) 《机械传动工程手册》3、学术论文：a) 《机车牵引传动系统的性能分析与优化》b) 《机车传动系统的动力分配研究》六、学习计划1、第一阶段（第1-4周）a) 了解机车车辆牵引系统的基本原理和工作机理b) 阅读机车车辆传动系统的相关教材和参考书c) 听取老师的专题讲座，了解传动系统的最新研究成果2、第二阶段（第5-8周）a) 参与实验课程，掌握传动系统的实际应用技术b) 与机车和车辆生产厂家联系，争取实习机会c) 开展机车车辆传动系统的研究课题，完成相关方案设计3、第三阶段（第9-12周）a) 参与机车车辆牵引系统的讨论和学术交流活动b) 参加机车传动系统设计和维护的竞赛和山长c) 开展机车车辆牵引系统的实际应用研究4、第四阶段（第13-16周）a) 进行机车车辆牵引系统的实际操作训练b) 联系企业实习，深入了解机车车辆传动系统c) 开展机车车辆传动系统的论文研究和撰写工作七、学习评估1、课堂成绩：a) 完成课后作业，按时参加考试b) 积极参与课堂讨论，认真完成实验和作业2、实践能力：a) 参与实习工作，积累实际操作经验b) 在竞赛和活动中，展现出自己的专业能力3、论文撰写：a) 撰写相关论文，对机车车辆传动系统进行理论研究b) 在学术会议中进行专题报告，展示自己的研究成果八、总结通过对机车车辆牵引传动系统的学习，我将能够全面了解机车车辆传动系统的工作原理和应用，掌握传动系统的设计和选择技术，掌握传动系统的动力分配原理和方法，掌握传动系统的性能分析技术和检测与维护技术。
城市轨道交通车辆构造习题答案
城市轨道交通车辆构造习题答案单元1车辆基本知识1、判断题（1）城轨车辆运⽤时普遍采⽤动车组的编组形式，所以城轨车辆有动车和拖车之分。
（√）（2）动车以D表⽰，拖车以T表⽰。
（√）（3）我国推荐的轻轨电动车辆有3种型式：4轴动车、6轴单铰接式和8轴双铰接式车。
（√）（4）通常每节城轨车辆都有属于⾃⼰的固定的编号，各城轨车辆制造商或运营商的编号⽅式⼀样。
（×）（5）贯通道是车辆与车辆之间的客室连接通道。
（√）2、选择题（含单选和多选）（1）转向架是车辆的⾛⾏装置，安装于车体与轨道之间，⼀般由（ABCD）等组成。
A、构架B、轮对轴箱装置C、弹簧悬挂装置D、制动装置（2）A型城轨车辆，它的车宽度为（C）⽶。
A、2.6B、2.8C、3.0（3）车辆主要尺⼨中新轮直径为（C）A、830mmB、805mmC、840mmD、780mm（4）下列说法正确的是（C）A、列车运⾏速度越⾼，其所受到的空⽓阻⼒越⼩B、坡越⼤，列车的坡道阻⼒越⼩C、低速时，列车的轴承和轮轨的摩擦阻⼒影响⽐较⼤D、所有作⽤在列车的外⼒⼤于零时，列车将减速运⾏三、简答题1.简要说出城市轨道交通车辆的主要结构、类型和特点。
答：城轨交通车辆主要结构由车体及客室内装、转向架、车门、车体连接装置、制动和风源系统、电⽓牵引装置、辅助电源系统、列车乘客信息系统、列车控制和故障诊断系统、空调与通风系统城轨交通车辆类型：按照车宽分类有A、B、C三种车，按照是否带动⼒装置分为动车和拖车城轨交通车辆特点：（1）列车动⼒分散布置，车载设备设计紧凑；（2）列车运⾏快速准时，安全舒适；（3）列车车体轻量化。
（4）列车车辆连接采⽤封闭式全贯通通道。
（5）列车车门数量多。
（6）列车采⽤调频调压交流传动。
（7）列车具有先进的微机控制技术及故障⾃诊断功能。
（8）车辆部件设计和材料选⽤都以安全为⾸要原则，设备正常功能失效时，其响应都将以安全为导向⽬标。
2.简要说出城市轨道交通车辆的编组。
CRH5动车组牵引传动系统
臂间，这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活，而且能够缓冲各方向上的冲击，达到保 护滑板的目的。
对于不同型号和不同速度等级的机车，受电弓的空气动力可以通过安装弓头翼片来进行 调节（如果选装）。自动降弓装置可以监测到滑板的使用情况，如果滑板磨耗到限或受冲击 断裂后，受电弓会迅速自动降下，防止弓网事故进一步扩大。
断路器将列车过控 制电磁铁和其感应线圈动作来完成。电磁励磁是在切换之后（由设备内部的一个接触器 完成），给设备内的电容充电大约1秒钟。打开电路断路器可以通过给其感应线圈断电来 完成。
关闭时：电磁铁向第 2 个作动杆提供机械力。第 2 个作动杆使用传动杆推动第 1 个作动 杆（比率为 3）。作用在真空断路器触点水平位置的力确保 DJ 可以断开。施加的力约为 260kg， 对于 9.1mm 触点间隙的关闭速度为 0.5m/s。 打开时：当电磁铁断电时，复位弹簧将打开主触点。打开速度约为 0.55m/s。阻尼器用于平 稳打开，并可以避免真空断路器波纹管的任何机械损伤。
受电弓
接触网
高压 电缆
牵引电 机
变压 器
变流 器
图4-1 牵引传动系统工作原理示意图
CRH5 型动车组牵引系统主变压器使用油冷方式。异步牵引电机的功率为 550kW，采用体 悬方式，由万向轴传递牵引力。动车组有两个相对独立的主牵引系统，每个牵引单元配备一 个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路冗余，其中一个单元由 3 辆动车加 1 辆拖车构成（M-M-T-M），另一个单元由 2 辆动车加 2 辆拖车构成（T-T-M-M）。见 图 4-2。
6-安全阀；8-绝缘管；12-气囊驱动装置； 14-电控阀；15-车顶；16-阀板
的升弓装置压力下降，这时，压缩空气会从快速 图4-6 受电弓气囊驱动装置供气原理图
兰交大轨道车辆构造与设计习题及答案第4章 车体结构与设备布置
第四章车体结构与设备布置1、简述车体的类型及组成车体组成：车体是指转向架之上的车厢部分（也称上部结构）。
它由司机室、车顶、侧壁、间壁、车架和排障器等部分组成。
（1）按用途可分工业电力机车和干线运输大功率电力机车（2）按承载方式分：（a）底架承载式车体（平车）（b）侧壁和底架共同承载式车体（敞车）（c）整体承载车体。
（客车，罐车，棚车）2、简述车体轻量化、防火、密封和隔声降噪的措施。
实现结构轻量化的主要途径有两个：（1）采用新材料，（2）合理优化结构设计。
轨道车辆防火措施（1）结构抗火：除按常温条件核算车体的强度和刚度外，还要按350C的条件核算强度和刚度，这样才能够保证在失火初期各结构不变形，为旅客的疏散提供保证。
⑵隔断火源：车上使用的电气拒要用金属制作，远离热源和油箱；电缆中间要没有分线接头.并保留10%的备用线，经过热源处要加防护套。
（3）防止火灾蔓延：车辆间壁板中间要加0.5mm金属板；动车机房和客室间要设防火门：电缆穿过隔墙处要加设热涨管；通风管道和暖气管罩内壁.要用金属制作。
（4）车门设计应有利于乘客的疏散：外端门应设计成手动、风动的横向拉门，侧门为自动外塞门。
车上其它各种门在发生火灾时都能手动打开，车门和车窗上的玻璃要设计成活动的。
（5）车辆难燃化：车辆难燃化是列车防火、灭火及旅客能否来得及琉散的关键，在设计车辆时.不同部位应采用不同等级的防火材料来提高列车的防火性能。
（6）车内应设有灭火相辅助照明设备I辅助照明灯由蓄电池供电，在列车停运时能供给辅助照灯工作1一2小时。
机器间要装有温度传感器式的火情遥控探测装置，能随时反映工作间的温度情况。
每节车厢要没有有线电话或无线电话，当发生情况时能及时与司机通话。
⑺加强车内的巡回检查，引导旅客安全疏散：做到火灾早期发现，早期扑救.引导旅客安全疏散。
当列车在隧道内发生火灾时，首先将着火车厢的旅客疏散到相邻车厢避难，再关闭车门、车窗等，列车可以连挂着着火车厢继续运行，拖出隧道灭火。
CRH2C型动车组牵引传动系统
CRH2C型动车组牵引传动系统第四章牵引传动系统第⼀节动车组牵引传动⽅式CRH2C型动车组采⽤交流传动系统，动车组由受电⼸从接触⽹获得AC25kV/50Hz电源，通过牵引变压器、牵引变流器向牵引电机提供电压频率均可调节的三相交流电源（如图4-1所⽰）。
图4-1 牵引传动系统简图⼀、牵引⼯况：受电⼸将接触⽹AC25kV单相⼯频交流电，经过相关的⾼压电⽓设备传输给牵引变压器，牵引变压器降压输出1500V单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，经中间直流电路将DC2600~3000V的直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源（电压：0~2300V；频率：0～220Hz）驱动牵引电机，牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运⾏（如图4-2所⽰）。
图4-2 牵引⼯况传动简图⼆、再⽣制动：⼀⽅⾯，通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器⼯作于整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进⾏充电，使中间直流环节电压上升；另⼀⽅⾯，脉冲整流器⼯作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电⼸等⾼压设备反馈给接触⽹，从⽽实现能量再⽣（如图4-3所⽰）。
图4-3 再⽣制动⼯况传动简图三、牵引电机采⽤三相⿏笼式牵引电机，其轴端设置速度传感器，实时检测电机转速（转⼦频率），对牵引和制动进⾏实时控制。
M1车和M2车传动系统独⽴控制，某动车故障时，故障动车将被隔离，⽆故障动车可以继续为列车提供动⼒；当某个基本单元故障时，可通过VCB切除故障单元，⽽不会影响其它单元⼯作。
图4-4 为牵引系统主电路原理图。
图4-4 牵引系统主电路原理图- - 优质资料第⼆节牵引系统构成及⼯作原理CRH2C型动车组牵引传动系统主要由特⾼压电器设备和主牵引电⽓系统组成，特⾼压电器主要作⽤是完成从接触⽹到牵引变压器的供电，主要包括：受电⼸、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等；主牵引电⽓系统主要作⽤是完成交流变频、直流调压、调整牵引电流的⼤⼩及相序、输出牵引⼒等，主要由牵引变压器、四象限变流器、牵引逆变器和牵引电机组成。
1.牵引系统整体介绍
CRH3动车组牵引系统CRH3动车组设计能够在中国既有线路上运行也能够在新修的的客运专线上运行。
列车能够以在新修的客运专线上及其他经确认的区间以300 km/h速度运行，最高实验速度350 km/h。
牵引系统的是基于25 kV AC供电条件下运行设计的。
列车能够在按规定25 kV AC 50Hz 供电的电压、频率的公差范围内运行，当网压超过规定上公差达到31 kV时，列车还能够许诺运行5分钟，可是只能维持动车组有限的性能。
CRH3动车组由8节车组成，为动力分散型，有50%的车轴为驱动轴。
每列车都是由两组彼此对称的牵引单元组成（01车～04车为一组，05车～08车为另一组），通过车顶电缆连接起来。
牵引传动系统由两个相对独立的大体动力单元组成，一个大体动力单元要紧由一台主变压器、两台牵引变流器和四台牵引电机等组成。
在大体动力单元中的电气设备发生故障时，可全数或部份切除该大体动力单元，而不该阻碍到其它动力单元。
两列CRH3动车组能够重联成一列动车组。
在紧急情形下，CRH3动车组能够与牵引机车通过过渡车钩重联。
通过软管连接风源，没有电气联接。
列车运行线路条件：额定电网电压25 kV AC网压范围 kV ～ 29 kV AC最大31 kV ACkV～19 kV 可运行10分钟29 kV～31 kV 可运行5分钟切断限定值31 kV AC断开主断路器额定电网频率50 Hz电网频率的变化范围 Hz ～ Hz动车组编组图：图：牵引动力系统框图PPantograph受电弓ECTEarth current transformer接地电流互感器SA1、SA2Surge arrester电涌放电器（避雷器）TCTraction container牵引变流器LVTLine voltage transformer线电压互感器MTraction motor牵引电动机变压器变流器辅助变流器双辅助变流器制动电阻蓄电池充电机蓄电池牵引轴拖轴MCB Main circuit breaker/Earthswitch主断路器/接地开关RLDSRoof line disconnectingswitch隔离开关LCTLine current transformer线电流互感器VLRVoltage limiting resistor限压电阻器TCT Transformer currenttransformer变压器电流互感器RARoof area车顶区域MTMain transformer主变压器UAUnderfloor area地板下区域动车组牵引是采纳交流传动方式。
机车车辆与牵引系统教学课件
交流同步电牵引系统采用交流同步电机作为牵引电机，具有输出转 矩大、调速平稳、可靠性高等优点，但成本较高。
03
机车车辆结构与设计
机车车辆的结构组成
01
动力系统
包括发动机、变速器和传动装 置等，用于提供机车车辆行驶 所需的动力。
02
悬挂系统
包括悬挂装置和减震器等，用 于连接车体和转向架，缓冲振 动和冲击。
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03
制动系统
包括制动器和制动控制装置等， 用于实现机车车辆的减速和停 车。
04
车体和车头
包括车壳、车门、座椅和照明 等设施，提供乘客舒适和安全 的乘车环境。
机车车辆的设计理念与原则
美观大方
经济适用
安全可靠
机车车辆设计应遵循安全可靠 的原则，确保乘客和操作人员 的安全。
设计应注重经济适用，降低制 造成本和维护成本，提高经济 效益。
控制算法
阐述常用的控制算法，如PID控制、模糊控制等， 以及它们在控制系统中的应用。
控制系统安全与可靠性
分析影响控制系统安全与可靠性的因素，提出相应的保障措施。
制动系统技术
制动方式
介绍机车车辆中常用的制动方式，如机械制动、 电气制动和复合制动等。
制动性能要求
分析制动性能对机车车辆运行安全的影响，提出 制动性能的评估指标。
02
牵引系统基本原理
牵引力的产生原理
牵引力概述
牵引力是机车车辆在轨道上行驶 时通过轮对与钢轨之间的相互作 用而产生的力。
粘着牵引力
粘着牵引力是指机车车辆轮对与 钢轨之间通过粘着系数而传递的 牵引力，是机车车辆行驶的主要 牵引力。
蠕滑效应
机车车辆传动与控制作业参考答案(3-4章)
一、名词解释：1. 转差率旋转磁场的转速n1与转子转速n 的差值称为转差，用△n 表示。
转差△n 与同步转速n1的比值称为转差率，用s 表示，即：()%100n n -n S 11⨯=转差率是表征感应电动机运行状态的一个重要参量。
一般情况下，异步电动机的转差率变化不大，空载时约为0.5％，额定负载时约为5％，异步牵引电动机的转差率一般小2％。
2. 转差频率 转差频率就是转差对应的频率，即⎥⎥⎥⎦⎤====12121111sf f f f f f -f n n -n s3. 电流型牵引变流器 交-直-交流传动系统中，牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。
直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。
逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。
根据中间直流环节滤波元件的不同，牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电流型牵引变流器直流中间环节的储能器采用电感，相当于恒流源，向逆变器输出的是恒定的直流电流。
4. 电压型牵引变流器交-直-交流传动系统中，牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。
直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。
逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。
根据中间直流环节滤波元件的不同，牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器，向逆变器输出的是恒定的直流电压，相当于电压源。
5. 两电平式逆变器逆变器将直流转换为交流。
两电平式逆变器，把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上，即逆变器的输出相电压为两种电平。
第四章___矿用电机车
第四章___矿用电机车
•8.连接缓冲装置 •架线式电机车上采用铸铁的刚性 缓冲器；蓄电池式电机车上则采 用带弹簧的缓冲器，以减轻电池 所受的冲击。
《煤矿安全规程》规定： 倾斜井巷运输时，矿车之间的连接、矿车和钢丝绳之间的连接 都必须使用不能自行脱落的连接装置。 矿车的连接钩环、插销和无极绳运输的连接装置的安全系数都 不得小于6。 运送人员车辆的每一个连接器、钩环和保险链的安全系数都 不得小于13。 矿车连接装置至少每2年进行一次2倍于最大静荷重的拉力试 验。
第四章___矿用电机车
三、电机车的基本部件
矿用电机车是由机械设备和电气设备两大部分组成。
第四章___矿用电机车
•电机车的机械设备组成： •车架、轮对、轴承和 轴箱、弹簧托架、制 动装置、加砂装置、 齿轮传动装置及连接 缓冲装置等。
第四章___矿用电机车
1．车架
车架是机车的主体， 是安装的基础,包括:车梁、缓冲器和 轴卡。 车梁：矿车的主要承载部件。 缓冲器：直接承受牵引力和冲击。 轴卡：车架与轮对的连接体，目前多采用插销式。
•
m—列车全部质量，t，m=(P+Q)；
•
P—电机车质量，t；
•
第四章___矿用电机车
Q—矿车组质量，t；
γ—惯性系数，对矿用电机车一般取γ =0.075，也可 近似取γ =0.10；
第四章___矿用电机车
2．轮对
轮对是矿车的行走部分， （1）轮箍和轮心热压装在一 起的结构
（2）整体车轮。
第四章___矿用电机车
3.轴箱
轴箱是轴承箱的简称， 内有两列滚动轴承，与 轮对两端的轴颈配合安 装。
轴箱两侧的滑槽与车架 上的导轨相配，上面有 安放弹簧托架的座孔。
第四章 机车车辆与牵引系统(1).
基本要求
每列车载客量：1000人(座席+6人/m² 站席) 列车编组： 最多3辆 列车长度： 最长100米 列车宽度： 最大2.65米 速度： 最大80km/h 轨距： 1435mm 单向能力： 一般3000-31000人 车辆： 高地板车： 0.9-1.0m 低地板车：0.3-0.35m 车体设计寿命： 30年以上 大修周期： 8年/50000km。 车门开度 [1300-1350]*1950mm
3
6 ．制动形式 有摩擦制动、再生制动、电阻制 动和磁轨制动等形式。 7 ．轴配置或轴列数 如四轴动车一般设两台动 力转向架，六轴单铰轻轨车一般两端为动力转向 架，中间为非动力转向架。
8．供电电压、最大网电流、牵引电机功率。
9．座席数及每平方米地板面积站立人数 它与 车辆大小尺寸有关，也与设计的服务水平有关。
13
我国车辆标准
上海ALSTON公司轨道交通车辆 DC1500V， 列车总长77.86m， 车辆长度19.49m(Tc)，19.44(Mp)， 车辆宽度2.6m， 高度3.8m。 地板高度1140mm，每侧车门4； 车门开度1.3m， 列车座位172， 载客能力 836人(6人/米² )， 1170人(9人/米² )。 转向架轴距 2000mm， 车辆定距 12000mm， 车轮直径 840mm。
第四章 机车车辆与牵引系统
1
主要内容：城市轨道交通车辆的种类；轨道交通车 辆的构成；轨道车辆的电力传动与控制；新型城市轨 道交通车辆；供电系统的组成；轨道交通牵引供电制 式、供电方式；变电所电气主结线及主要电气设备； 牵引网及接触网结构。 基本要求：了解城市轨道交通车辆的种类、结构、 电力传动与控制方法及新型城市轨道交通车辆的结构 特点；了解牵引供电系统结构组成，变电所电气主结 线，牵引网及牵引供电方式种类及其各自特点；了解 刚性悬挂的结构组成。
有答案版 自学指导书(机车车辆与列车牵引计算)
《机车车辆与列车牵引计算》自学指导书第一章列车牵引计算总论一、教学重点1．对列车运行有直接影响的三种力（1）机车牵引力F（2）列车运行阻力W（3）列车制动力B2．列车在以下三种工况下合力的计算（1）牵引运行（2）惰行（3）制动3．轮轨间的摩擦与粘着，轮轨间实际运行情况4．产生牵引力的三个条件5．牵引力和制动力的粘着限制6.机车粘着系数与速度的关系。
二、练习题1．《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在（）的作用下，沿轨道运行及其相关问题的（）学科。
它是以（）为基础，以科学实验和先进（）为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要（）问题和技术经济问题。
2．列车牵引计算主要解算铁路运营和设计上哪些主要的技术问题和技术经济问题。
3．对列车运行有直接影响的力有哪些？当列车运行在牵引、惰行、制动工况下时，其合力如何计算？4．从理论上看，如果在牵引工况下，轮轨间的纵向水平力超过了维持静摩擦的极限值，轮轨接触点发生（），机车动轮在强大力矩的作用下飞快转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了（），在铁路术语中把这种状态称为（），这是一种应极力避免的不正常状态。
这种状态下，牵引力反而大大（），钢轨和车轮都将遭到剧烈磨耗。
5．机车产生轮周牵引力必须满足哪三个条件？三、答案1．外力实用力学操纵技术技术2．（1）机车牵引质量（2）列车运行速度和运行时间（3）列车制动距离、制动限速、制动能力（4）机车能耗3．对列车运行有直接影响力有：机车牵引力F、列车运行阻力W、列车制动力B。
在三种工况下合力计算分别为：牵引：C＝F－W，惰行：C＝－W，制动：C＝-(B+W)。
4．相对滑动滑动摩擦力空转降低5. （1）动轮需要在旋转力矩作用下产生旋转运动，并与钢轨产生相对滑动趋势（2）动轮要有压于钢轨上的重量（轴重）（3）动轮和钢轨之间存在摩擦作用第二章牵引力特性及其计算标准一、教学重点1．机车的轮周牵引力和车钩牵引力2．内燃机车、电力机车的牵引力、牵引特性、主要计算标准及不同速度下的牵引力取值3．掌握计算速度、计算牵引力、计算起动牵引力3．内燃机车的牵引特性曲线4．内燃机车主要计算参数、牵引力的修正5．电力机车的牵引特性曲线6．各型机车的计算参数查表二、练习题1．机车牵引力在牵引计算中就是指（）2．轮轨之间的最大静摩擦力称为机车（）3．机车牵引力（轮周牵引力）不得（）机车粘着牵引力，否则，车轮将发生（）4．机车牵引特性曲线反映了机车的（）和（）之间的关系。
动车组车辆构造与设计第04章 车体结构与车内设备-车内设备
（2）交-直-交流电力牵引传动装置
受电弓→主断路器→主变压器→ 牵引变流器（整流、滤波、逆变） →交流牵引电动机→齿轮箱→机 车动轮
② 空气管路系统：由压缩机生产的压缩空气，通往各用风 处所，保证列车制动系统和各种风动装置的正常工作。
③ 辅助供电系统：为牵引电机以外的用电设备供电的系统。
④ 旅客服务设施：空调、座椅、餐饮、卫生等设施。
1、通风系统
1、通风系统组成 2、通风系统类型
（1）通风系统组成
通风冷却系统是专为 冷却牵引电动机和电器而 设置的。该系统组成:
①非稳压单相交流AC 100 V 系统。由辅助变压器将牵引变压器辅助绕组的AC 400 V 电压直接降压至AC 100 V，向答应电压波动范围较大的负载如电热水器等供电。
②稳压单相交流AC 100 V系统、稳压单相AC 220 V系统。该电源系统由辅助整流器 箱中的变压器实现降压和稳压，输出稳压单相交流AC 100 V、AC 220 V 电源，与辅 助绕组A C 4 0 0 V 电压实现电气隔离。稳压单相AC 100 V 向答应电压波动范围较小 的负载如空调控制、辅助制动、给水装置供电；稳压单相AC 220 V 向热水器控制、 自动售货机、插座等负载供电。
庞巴迪系高速动车组辅助供电系统设有回送模式，动车组过分相区无25 kV 电网电压时，通过再生制动方式，牵引电机作为发电机提供牵引所需的辅助 三相电源和蓄电池充电电源。
b. 新干线系高速动车组
牵引变压器的辅助绕组输出单相AC 400 V/50 Hz电源，可以直接给司机室空调、 客室空调、换气装置、辅助电源装置提供电源。辅助电源装置的辅助电源箱和辅助整 流器箱可以输出下述电压制式的电源：
采矿工程设计手册第七篇第四章第三节单轨吊
第三节单轨吊一、概述1．分类根据动力不同单轨吊可分为防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、绳牵引单轨吊和风动单轨吊四种。
单轨吊一般由主机、控制室、吊运车辆(梁)、制动车及轨道系统等组成。
2．单轨吊优缺点(1) 能更有效地利用巷道断面，受底板因素影响小。
(2) 具有一定爬坡能力，能适应巷道起伏，弯道半径小，机动灵活。
(3) 柴油机或蓄电池牵引的单轨吊可进人多条分支岔道，可实现一条龙不转载运输。
(4) 与同功能地轨式运输设备比，初期投资少运行维护费用低。
(5) 需要有可靠的悬吊单轨的吊挂承力装置，对顶板岩石强度或支护的要求较高。
(6) 绳牵引式不能进入分支岔道，需要大量绳轮，运距一般不宜超过1500m 。
(7) 单轨吊与齿轨车及无轨胶轮车比较，运行速度较慢，长距离运输耗用时间长。
(8) 柴油机单轨吊机车排气有少量污染和异味。
3．单轨吊的适应性(1) 适应巷道底鼓较严重或底板条件差的矿井。
(2) 适应机械化水平较高、生产效率高、下井人员少的矿井。
(3) 对开采稳定性好、厚度大的近水平或缓斜煤层，开拓大巷沿煤层布置，岩巷工程量小的矿井，宜采用单轨吊运输。
(4) 采区巷道倾角一般小于8°，局部不大于12°，适宜柴油机单轨吊，巷道倾角大于12°，宜选用绳牵引单轨吊。
(5) 采区上下山辅助运输选用卡轨车或普通绞车提升时，顺槽也可选用单轨吊，但需增设换装站。
(6) 掘进工作面的材料及胶带机的检修材料也可由单轨吊运输。
二、防爆柴油机单轨吊1．结构特点机车以防爆低污染柴油机为动力，通过主泵——制动泵泵站、控制泵泵站，液控单元控制并驱动高速变量马达，经行星减速机构使驱动轮沿轨道辐板旋转实现行走，主要由主司机室、副司机室、主机、驱动部四部分组成。
有制动安全制动装置。
2．列车组成列车编组为机车和承载车辆(吊运梁)两部分。
机车的主、副司机室分挂在列车的首尾。
图7—4—5、图7—4—6、图7—4—7 分别为单轨吊运送材料、人员及重型设备(液压支架)的编组图。
铁道概论第四章铁路车辆
货车：
按用途：通用货车、专用货车和特种货车等。
A.通用货车—能装运多种货物的车辆。 如：棚车、敞车、平车、罐车、保温车等。 B.专用货车—专供装运某些种类货物的车辆。 如：家畜车、矿石车、粮食车、水泥车、集装箱车等。 C.特种货车：检衡车、救援车、除雪车等。 （2）按轴数分： 四轴车、 六轴车、 多轴车 （3）按载重分： 50t、60t、75t、90t
序号
1 2 3 4 5 6 7
车种
棚车 敞车 平车 罐车 保温车 守车 特种车 长大货 物车 自备车
代码
P C N G B S T
车号范围 3000000～ 3499999
4000000～ 4899999 5000000～ 5099999 6000000～ 6309999 7000000～ 7231999 9000000～ 9049999 8065000～ 8074999 5600000～ 5699999 0000001～ 0999999
客
序号
1 2 3 4 5 6 7
车种
软座车 硬座车 软卧车 硬卧车 餐车 行李车 邮政车
代码 RZ YZ R W YW CA XL VZ
车
货
车
车号范围 10000～ 19999
20000～ 49999 50000-59999 60000～ 89999 90000～ 94999 3000～6999 7000～9999
新型车辆制动技术
盘形制动 磁轨制动 轨道涡流制动
三、车辆标记
1.车辆编码 为了对车辆认识和管理，适应全国铁路用微机联网管理的需要，对运用中的 每一辆车进行编码。 编码的主要内容为车种、车型、车号。 车种编码原则上用该车种汉语拼音名称中关键的一个或两个大写字母表示。 其中客车用二个字母（个别用三个），货车用一个字母，具体见下表。
动车组牵引传动系统
15
第四章 动车组牵引传动系统
牵引系统的组成：
16
第四章 动车组牵引传动系统
牵引主电路：
由4号车或者6号车的受电弓受电，通过车顶上的特高 压导线，经由VCB后被送到2号车或者6号车的主变压器。 车顶上安装有保护接地装置（EGS），运行中，需要紧急 让变电所区间内的所有车辆停车时，让其动作，使架线接 地短路。EGS的操作必须按照铁道部的规定执行。
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第四章 动车组牵引传动系统
牵引主电路：
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第四章 动车组牵引传动系统
CRH2牵引传动系统基本组成
高压电器设备 高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。主要包括： 受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 DSA250 型 受 电 弓 —— 该 受 电 弓 为 单 臂 型 结 构 ， 额 定 电 压 / 电 流 为 25kV/1000A，接触压力70±5N,弓头宽度约1950mm，具有自动降弓功能， 适应接触网高度为5300～6500mm，列车运行速度250km/h。 CB201C-G3 型 主 断 路 器 —— 主 断 路 器 为 真 空 型 ， 额 定 开 断 容 量 为 100MVA ， 额 定 电 流 AC200A ， 额 定 断 路 电 流 3400A ， 额 定 开 断 时 间 小 于 0.06s，采用电磁控制空气操作。 LA204 或 LA205 型 避 雷 器 —— 额 定 电 压 为 AC42kV ， 动 作 电 压 为 AC57kV以下，限制电压为107kV。 TH-2型高压电流互感器——变流比为200/5A，用于检测牵引变压器原 边电流值。 SH2052C型接地保护开关——额定瞬时电流为6000A（15周），电磁控 制空气操作，具有安全连锁。
第五讲第四章机车车辆与牵引系统之城市轨道交通车辆CSGDJTGL
第四章 机车车辆与牵引系统第一节 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆的种类A型车 型车 地铁 B型车 C型车车辆类型 A型 B型 C型2010-11-26轻轨平均加速度 0.9m/s2 0.9m/s2 0.8m/s2 福建工程学院定员人数 295～310 230～245 200 210 200～210轴重/t 轴重/ ≤16 ≤14 ≤11 2最高速度 ≥80km/h ≥80km/h ≥70km/h车 辆 编 组编组地点：车辆段 编组数量：少则2辆，多 则6～8辆。
则6～8辆 动车和拖车：有无动力 装置。
装置编组原则：依据客流情况，各城市自行确定 情况 各城市自行确定 车种和数量。
2010-11-263福建工程学院车 辆 编 组车辆通过牵 引缓冲连接 装置编组成 一辆列车。
辆列车。
2010-11-264福建工程学院车 辆 组 成2010-11-265福建工程学院车体作用：乘客乘坐和司机驾驶。
组成：车体结构、 组成 车体结构内装饰、车内设备 和空调等。
和空调等要求 要求：强度、刚度、保温、阻燃、隔音、 轻量化。
制造材料：原材为全铝合金结构、不锈钢结构；结构为大型中空截面挤压型材。
2010-11-266福建工程学院车钩作用：牵引、缓冲、连接连接内容：机械、电气、风路地铁车钩类型： 全自动车钩 半自动车钩 半永久连接杆2010-11-267福建工程学院全自动车钩全自动车钩可以实现机械、风路、 电气线路的自动连 接。
可在司机室操 控。
2010-11-268福建工程学院半自动车钩半自动车钩的机械 风 的机械、风路的连接可以自动也可手动， 但不能在司机室集中控制， 电路需要人工手动连接。
电路需要人工手动连接2010-11-269福建工程学院半永久连接杆半永久连接杆的机械 的机械、风路、电路的连接都需要 人工手动操作，一般只有 人工手动操作 般只有 在车辆大修时才进行分解。
2010-11-2610福建工程学院缓冲器作用：¾减缓两车辆间的纵向冲击力；¾提高行车安全和舒适性；¾延长设备使用基本原理：通过弹簧变寿命。
城轨交通概论题库
城轨交通概论题库(总29页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除城轨交通概论试题库第一章线路一、填空题1．地铁线路按其在运营中的作用分为正线、辅助线、车场线等。
2．车场线是车辆段内厂区作业与停放列车的线路。
3．地铁线在空间的位置是用线路中心线来表示的。
4．线路中心线在水平面上的投影，叫做线路的平面。
5．线路的平面可以表示出线路的曲直变化。
6．线路中心线在垂直面上的投影，叫做线路的纵断面。
7．地铁线路的平面由直线、缓和曲线、园曲线及夹直线组成。
8．当列车通过曲线时，由于离心力的作用，使外侧车轮轮缘紧压外轨，摩擦力会增大。
9．线路直线与圆曲线往往不是直接相连的，中间要加一段缓和曲线。
10．平道、坡道、竖曲线及夹直线是线路纵断面的组成要素。
11．为了保证列车运行的平顺与安全，当相邻两坡段的坡度代数差大于2‰时，应以竖曲线相连接。
12．我国铁路规定，城轨交通一般按右侧行车。
13．地铁正线的最大坡度不宜超过 30 ‰。
14．地铁隧道内和路堑地段的正线的最小坡度不宜小于 3 ‰。
15．单开道岔是由转辙器、连接部分和辙叉及护轨组成。
16．道岔是引导机车车辆从一股道转入另一股道的线路设备。
17．轨距为两股钢轨轨头内侧之间的距离，我国铁路规范规定直线地段的轨距在钢轨头部内侧顶面下16mm处测量，为1435mm。
18．地铁直线线路的标准轨距为1435mm。
19．在直线正线地段，轨道上两股钢轨的顶面应当保持同一水平，其相对高低误差不得大于4mm 。
20．曲线地段外股钢轨按标准应该设置超高。
21．在直线与园曲线之间应该加入一段缓和曲线。
22．道岔号数（N ）用辙叉角（α）的余切值来表示。
23．道岔的号数越大，道岔的全长就越长，机车车辆通过道岔的速度就越高。
24．限界是为了确保机车车辆在地铁线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近的建筑物或其他设备的尺寸轮廓。
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29
5）对车体的防火要求严格，在车体的结构 及选材上采用防火设计和阻燃处理；
6）对车辆的隔音和减噪有严格要求； 7）由于用于市内交通，对车辆的外观造型
和色彩都有美化和与城市景观相协调的要 求。
24
车结构主要由底架、侧墙、端墙(司机室)、车顶 四大部件组成。它是从强度上保证乘客安全的主要 部件，也是减轻车辆自重的关键部件。一般车体结 构的自重约占车辆自重的20％-25％，自重的减轻不 仅可以带来材料和牵引能耗的节约，而且能减轻车 辆走行部分对线路的磨耗，延长使用寿命，带来巨 大的经济效益。因此研究车体承载结构的轻量化具 有现实意义。目前，轨道交通车辆一般均采用全铝 合金结构或不锈钢结构。并广泛采用大型中空截面 挤压型材，在保证车体有足够强度和刚度的前提下， 使材料得到最充分的利用。
12
最高速度：
80km/h
起动平均加速度： 0.9m/s2,(六节编组)
1.0m/s2 (八节编组)
常用制动平均减速度：1.0m/s²
紧急制动平均减速度：1.3m/s²
轴重： 14t
电网电压：1500VDC +20% -30%
产地： 德国
平均价格：127万美元
全部车辆： 96辆。
13
我国车辆标准
在车体的外墙板与车内装饰板之间充填矿渣棉或其他保 温材料，在内壁板涂敷隔音涂料，这样保证了车箱具有良好 的隔音、隔热性能。在选择材料时必须注意其阻燃性和燃烧 无毒性。
28
车门结构
城市轨道交通车辆的车门一般采用压缩空气为动力的 风动门，也有采用电气驱动的车门。
由于车辆运载客流量大，乘客上下车频繁，一般车体 每侧车门开度较大，数量也较多，例如，上海地铁车 每侧设有5扇内藏嵌入式对开拉门 1900mm×1300mm（高×宽）。
31
（三）牵引缓冲装置
车辆的连接是通过车钩实现的，车钩后 部一般需要装设缓冲装置，以缓和列车 运动中的冲击力。
32
车钩牵引缓冲连结装置是车辆最基本的也是最重要的 部件之一，它是用来连接列车中各车辆，使彼此保持一定 的距离，并且传递和缓和列车运行中或在调车时所产生的 纵向力或冲击力。城市轨道交通车辆一般采用密接式中央 牵引缓冲连挂装置，它集牵引、缓冲和连挂于一体，通过 车辆彼此相向缓慢走行相互碰撞，使钩头的连接器动作， 实现两车辆的机械、电气和空气的自动连接。在两连挂车 钩高度具有偏差，以及在有坡度线路和曲线上都能安全地 实现自动连挂，并且能够通过气动和手动实现两钩的分解。
4
设计车辆时，要考虑的主要尺寸有： 1．车辆最大宽度与最大高度 涉及车辆限界。 2．车体长度、高度、宽度 有内外部之分。 3．车钩中心线距轨面高度 简称车钩高度。目前，
城市轨道车辆的车钩高度还没有统一标准。例如，北 京地铁车钩高度为670mm，上海地铁为720mm。我国城 市间铁路车辆的车钩高度则规定为880mm。 4．地板面高度 指新造或空车高度。北京地铁为 1053mm，上海为1130mm。 5．车辆定距 指车辆两相邻转向架之间的距离。
5
6
我国车辆标准
城市轨道交通车辆
有轨电车的车辆：
有轨电车其行驶线路曲线半径小，旧式 有轨电车车辆长度一般在12m，宽度一般 在2-2.4m。一般编组1-2节。 70年代以后的有轨电车采用新技术，故 现代有轨电车与轻轨车辆已无多大差别。
7
我国车辆标准
轻轨系统车辆
四轴车车辆长度不超过20米，每侧不少 于3个车门；六轴车不超过25米，每侧至 少4个车门；八轴车不超过30米，每侧至 少5个车门。
（二）转向架
转向架装设于车辆与轨道之间，是车辆的 走行部分。
分动力转向架和非动力转向架 动力转向架装设有牵引电机、减速箱以及
集电器（受电靴）装置等。
30
城市轨道交通车辆的车体一般支承在起承载、走 行和导向作用的走行装置上，也称为转向架。车体与
转向架之间可以相对转动，便于通过曲线。为了提高车 辆运行的平稳性和舒适度，在车体与转向架构架之间 或转向架构架与轮对之间设有弹性较大的悬挂装置。 为了保证车辆在运行时减速或在规定的距离停车，在 转向架上还设有制动装置。对于动车，在转向架上还 设有牵引电机和传动装置，把牵引心机的转距转化为 列车前进的牵引力，这种转向架称为动力转向架。 转向架的类型繁多，结构各异，但其作用原理和 基本组成部分又都是十分相近的。一般转向架由轮对 轴箱装置、弹性悬挂装置、制动装置、构架和转向架 支承车体的装置组成。地铁客车硬座定员： Nhomakorabea6/190
软座定员： 40/180
车体长度： 19000
宽度：
2600
高度：
3705
构造速度： 80
轮径：
860
首台年代： 1998
双层客车 172 n.a.
25500 3105 4750 140 915 1998
16
车辆的构成
城市轨道车辆应具有先进性、可靠性和 实用性，满足容量大、安全、快速、舒 适、美观和节能的要求。
轻轨车辆的优点是因地制宜，如供 电方式有600、750、1500V，车辆 宽度在2.4-2.65米。长度也有较大 差异。
8
基本要求
每列车载客量：1000人(座席+6人/m²站席)
列车编组： 最多3辆
列车长度： 最长100米
列车宽度： 最大2.65米
速度：
最大80km/h
轨距：
1435mm
单向能力： 一般3000-31000人
车辆定距
12000mm，
车轮直径
840mm。
14
最大速度：80km/h。 平均起动加速度(0-30km/h)：0.8m/s² 平均常用减速度(80-0km/h)：1.0m/s² 平均紧急减速度(80-0km/h)：1.3m/s² 过坡能力：3% 曲线： 正线140米
站场线80米
15
我国车辆标准
国产地铁出口客车参数
特点： 1）一般为电动车组，有单节、双节和3节式等，
有头车（即带司机室车辆）和中间车，以及动车与 拖车之分； 2）座位少，车门多且开度大，内部服务于乘客的 设备较简单； 3）重量的限制较严格，特别是高架轻轨车和独轨 车，要求轴重小，以降低线路的工程投资；
23
（一）车体
4）为使车体轻量化，车体承载结构和其他 辅助设施尽量采用轻型化材料；
第四章 机车车辆与牵引系统
1
主要内容：城市轨道交通车辆的种类；轨道交通车 辆的构成；轨道车辆的电力传动与控制；新型城市轨 道交通车辆；供电系统的组成；轨道交通牵引供电制 式、供电方式；变电所电气主结线及主要电气设备； 牵引网及接触网结构。
基本要求：了解城市轨道交通车辆的种类、结构、 电力传动与控制方法及新型城市轨道交通车辆的结构 特点；了解牵引供电系统结构组成，变电所电气主结 线，牵引网及牵引供电方式种类及其各自特点；了解 刚性悬挂的结构组成。
19
车辆的构成
地铁车辆有动车和拖车、带司机室车和不带 司机室车
A型－带司机室拖车 B型－无司机室带受电弓的动车 C型－无司机室不带受电弓的动车 我国推荐的轻轨电动车辆有3种型式：4轴动
车、6轴单铰接式和8轴双铰接式车。
20
电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在 机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种， 均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底 架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。 菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由 于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐 被淘汰，近年来多采用单臂弓负荷电流通过接触线和 受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间 的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电 弓和接触网之间的相互作用。
11
我国车辆标准
上海地铁车辆
车钩连接面间长度 24140mm(拖车)
22800mm(动车)；
最大宽度：
3000mm
轨顶面到车顶高度：3800mm
车钩水平中心线到轨顶面高度：720mm
轴距： 2500 mm
轨距： 1435mm
轮径： 840mm；
自重： 32t(拖) 38t(动)
坐席数： 62
最大载客数：410人
2
城市轨道交通车辆的技术参数
1．车辆自重、载重与容积 2．车辆构造速度 按安全及结构强度所允许的
车辆最高行驶速度。 3．轴重 指车辆在某运行速度范围内一根轴允
许负担的包括轮对自身重量在内的最大总质量。 4．通过最小曲线半径 与转向架类型及设计有
关。 5．最大起动加速度 包括平均起动加速度和最
轨道交通车辆的车钩缓冲装置主要有三种类型，即自 动车钩、半自动车钩和半永久牵引杆。
多单元列车的重要性体现在可以在不减少列车牵引力的
条件下增加列车编成，因为每组车均有动力。牵引力是
重量与驱动轮数量的函数，在多单元系统，整个列车
（而不是机车）的重量都施加于驱动轮对，故对每辆车
来说，它可以有更大的加速度，从而可以增加列车平均
速度，减少运营费用。
18
城市轨道交通车辆都是以车组的形式来满足运 营要求的，多者6~8辆一列，少者2辆一列，该车 组一般是固定编组。城市轨道交通车辆有动车和 拖车之分、两者之间的共同点是都可以乘坐旅客， 其主要区别是动车上装有牵引电动机等牵引动力 装置，而拖车不带动力装置。
车辆一般可按有无动力分为动车和拖车 两类
车辆也可按有无驾驶室分为带司机室车 和不带司机室车两类
17
车辆的构成