城市轨道交通A型车辆研究
哈尔滨城市轨道交通远期线采用A型车的可行性分析
【 摘
要】 结合哈 尔滨市 已运营及在 建的各线工程 ， 以６ Ｂ编组和 ６ Ａ编组为例 ， 分别从远期线的线路条件、 已运营及在建工程对远
期线换 乘站的土建预留情 况以及在建 ２号 、 ３号线车辆基地 资源共享条件等方面， 分析哈 尔滨 市远期线采用 Ａ型车的可行性 。
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ６ Ｂ ｎ ａ ｄ ６ Ａ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ ｃ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈ ａ ｓ ｈ ｉ ａ ｒ ｅ ａ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ
［ ｅ ０ 图分类号］ Ｕ２ ７ ８ 【 文献标志码】 Ａ 【 文章编号】 １ ０ ０ ７ ． ９ ４ ６ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ ． ０ ０ ８ ７ ． ０ ３
Ｉ ＤＯ １ ］ １ ０ ． １ ３ ６ １ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｇ ｃ ｊ ｓ ｙ ｓ ｊ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． １ ３ ８
用４ Ｂ编组 ； 武汉 、 天津 等发达城市的市内线路基本 采用 ６ Ｂ编 组， 个别 连接市 内与市郊 、 开发区的较长线路则采用 ６ Ａ或 ７ Ｂ 编组 ； 石家庄 、 兰州 、 包头 、 太原等地 则普遍采用 ６ Ａ编 组。可见 在现阶段新建地铁工程 中， Ａ型车 的应用正呈现越来越普遍的
ｔ ｈ ｅｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｈｅｏ ｔ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｔ ｈｅｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｎｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅｌ ｏ ｎ ｇ — ｔ ｅ ｒ ｍｔ ｒ ｎｓ ａ ｆ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎＡｎ ｄｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙｏ ｆ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｎｇｔ ｉ ｙ ｐ ｅＡ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅｉ ｎ
基于地铁A型车的全自动车钩在轨检测系统的研究
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。
（毕业论文）A型地铁车辆动车转向架设计
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。
轨道交通工程车辆选型研究
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ９
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ３
・１ ４１ ・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５（ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ １ ４ １ — ０ ２
Ｂ
表１ 列车运输能力及列车长度（ ６ ｈ／ ｍ ）
车型 编 组 定贯 单向高峰小时最 大运 量 宜适应最大 断面客流量 列 车长 万人次／ ｈ 万人Ｙ ｘ／ ｈ 度／ ｍ
Ａ ６ ６ ７ ８ １ ８ ６ ｏ ｌ ４ ６ ０ ｌ ７ １ Ｏ １ ９ ６ ０ ５ ． ５ ８ ４ ． ３ ８ ５ ． １ ３ ５ ． ８ ８ ５ ． ０ ７ ３ ． ９ ８ ４ ． ６ ９ ５ ． ３ ４ ｌ ３ ７ ． ６ ｌ １ ６ ． ７ ５ １ ３ ６ ． ３ １ ５ ５ ． ８ ５
。圆 曲线 最 小长 度 ： 在 正线 、 联 络 线 及 车辆 出入 线 上 ， 除北 京外 ， 其余 城市采用 Ａ型 车为 主 ； 后 期建设 轨 道交 通 的各 省 准见表 ２
会城 市大多采用 Ｂ型车 ， 仅有如南京采用 了 Ａ型车 。
Ａ型车不宜小 于 ２ ５ ｍ， Ｂ型车不宜 小于 ２ ０ ｍ， 在 困难情 况下 不得
型车作为两大 主流 车型均 有很 大 的市场 。作 为 同一 个 城市 的地 铁建设 ， 车辆选型 的主要依据是 同一客流规 模 的线路 尽量选 用相 同的车型和合 理的 编组 ， 以便 于各线 之 间车辆 的调度 ， 以及 车辆 维修等接 口设 备的统 一 、 共享 ， 也 就是 所谓 的资 源共 享原 则 。 目 前国 内各大城 市 ， 尤其是北京 、 上海 、 广州 、 深圳等 地 ， 相继 出现新 建地铁线路投入 运 营 ， 就 凸显乘 客乘 车过 度拥 挤 、 乘 车舒 适 度偏 低、 设计 能力不足 的现象 。轨 道交 通建设 是 百年 工程 ， 伦 敦地 铁
城市轨道交通车辆维修 项目3 城轨车辆车体检修
任务3.3 城轨车辆内部设施的安装与检修
城轨车辆内部设施概述 客室侧墙板的安装与检修 客室端墙板的安装与检修
客室顶板的安装与检修 车内设备的安装与检修 车体内部设施的定期检修规程
3.3.1 城轨车辆内部设施概述
城轨车辆内部设施优先采用绿色环保材料，遵守关于环保方面的法律、法 规、标准，其有害物质限量标准满足《机车车辆用材料阻燃技术要求》 （TB/T 3138—2018）和《机车车辆内装材料及室内空气有害物质限量》 （TB/T 3139—2006）的相关要求。在满足车辆运行安全性、功能性的前 提下，尽可能采用模块化设计。城轨车辆内装结构具有良好的防火和阻燃 性能，采用的非金属材料的防火阻燃性能符合《载客列车设计与构造防火 通用规范》（BS6853：1999）中Ib级规定的防火和安全要求。另外，板、 梁、柱之间均采用弹性连接结构，避免在运行中产生噪声，可以达到良好 的隔音降噪效果。
3.1.4 不锈钢车体
1. 不锈钢材料
不锈钢材料按其铬（Cr）和镍（Ni）的含量分为两大系： 高铬系不锈钢材料和高铬、镍系不锈钢材料。
（1） 高铬系不锈钢材料。高铬系不锈 钢材料包括马氏体不锈钢和铁素体不锈 钢两种。
（2） 高铬、镍系不锈钢材料。高铬、镍系不锈钢材 料主要是指奥氏体不锈钢，其耐腐性、延展性及加工 性都很优越。奥氏体不锈钢是指铁（Fe）中含有18% 的Cr和8%的Ni的合金。它与马氏体不锈钢和铁素体不 锈钢相比，具有耐腐蚀性强、韧性好、易加工等优点。
5
定期检查司机室玻璃钢罩、裙板、司机室脚蹬等与车体间的安装螺 栓是否松动，如果松动应及时紧固。
6
空调安装框的密封胶条在正常运行条件下的使用寿命为5 年，到期后应及时更换。
定期检查车顶铝滑槽与弯梁间的安装螺栓是
srted a型地铁车体结构安全分析
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。
关于长沙市轨道交通线网规划车辆选型的研究
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。
01 城市轨道交通车辆车体认知[59页]
![01 城市轨道交通车辆车体认知[59页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d25eda86bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8d8.png)
（1）碳素钢车体：一般车辆的车体大多采用普通碳素钢制成的骨架和外包板的结构，形成一个 闭口的筒形薄壳整体承载结构，一般自重达10～13t。为了提高车体的耐腐蚀性，延长车体的使用寿 命，现在较多应用的是含铜或含镍铬等合金元素的耐腐蚀的低合金钢材料(或称耐候钢)，可使车体钢 结构自重减轻10％～15％。
城市轨道交通车辆整体承载结构的车体是由若干纵向梁、横向梁和立柱组成的钢骨架(也称钢结构)， 然后安装内饰板、外蒙皮、地板、顶板及隔热、隔音材料、车窗、车门及采光设施等 。城市轨道交通 车辆车体 一般包括底架、端墙、侧墙、车顶、车窗、车门、贯通道和车内设施等部分。
城市轨道交通车辆构造
二、车体的基本特征与结构
城市轨道交通车辆构造
图2-2车体一般结构形式 1-缓冲梁(端梁) 2-枕梁 3-小横梁 4- 横梁 5-中梁 6- 侧梁 7-门柱 8-侧立柱
9-上侧梁 10-角柱 11-车顶弯梁 12-顶端弯梁 13-端立柱 14-端斜撑
三、车体结构的基本参数
1．上海地铁1、2号线车辆车体规格(括号内为交流传动车辆的参数)
两端车钩连接中心线长度
有驾驶室
24140 mm
无驾驶室
22800 mm
车体最大宽度
3000 mm
车顶中心线距轨面高度 3800 mm
客室地板面距轨面高度 1130 mm(1500 mm)
车门高
1800mm(1860 mm)
车门宽
1300mm(1400 mm)
两转向架中心距(定距) 15700 mm
城市轨道交通车辆构造
（3）铝合金车体：由于铝合金的比重仅为钢的1/3，而弹性模量也是钢的1/3，在铝制车体结构 设计中，车体主要承载构件一般采用大型中空截面的挤压铝型材，以提高构件的刚度，充分发挥材 料的承载能力，达到最大限度地减轻车体自重。全车的底板、侧墙、车顶均采用大型中空截面的挤 压铝型材拼焊而成，与钢制相比焊接工作量减少40％，制造工艺大为简化，重量可减轻3～5 t。
A_型地铁列车碰撞吸能及配置研究
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。
《城市轨道交通概论》项目四-城市轨道交通车辆
再生制动
电制动 制 动
电阻制动
方 式
机械制动
空气制动
弹簧压力制动
常用制动 快速制动 紧急制动 保压制动 停车制动
知识概要
一、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构 5.空调通风系统 通风方式一般有几种类型 通风方式：自然通风、强迫通风、空气调节。
空调通风系统： 主要由压缩机、蒸发器、冷 凝器、冷凝风机等组成。
二、辅助供电系统
辅助供 电系统 组成
辅助逆变器 充电器 蓄电池
知识概要
二、辅助供电系统 1.辅助逆变器
辅助逆变器 功用
辅助逆变器 工作原理
辅助逆变器 模块化组成
知识概要
二、辅助供电系统 1.辅助逆变器
辅助逆变器 功用
知识概要
输出三相交流电供辅助电机工作； 经整流输出直流电供列车蓄电池及应急电 池充电使用； 对交流供电的照明系统：向照明系统供电
学习导入
地铁车辆的技术发展 2.国内
学习导入
1962 开始研制
196 7
试制成功第一 列地铁车辆
1969
批量生产的DK2型地铁 车辆于1969年10月1日 开始运行在北京地铁
标志着我国现代城市 轨道交通的开始。
地铁车辆的技术发展 2.国内——CFC－01型磁浮列车实地运行测试
学习导入
一、城市轨道交通车辆的特点
接触网方式 供电的线路
知识概要
一、车辆电气牵引系统 1. 受流器
知识概要
集电靴示意图
受电弓箭示意图
知识概要
一、车辆电气牵引系统 1. 受流器
思考 列车辅助的受流设备是 车间电源 ?
应用 检修库内整车调试、设备有电检查
车间 电源
基于EN15227标准的某A型地铁列车耐撞性研究
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。
A型地铁车辆转向架设计
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。
哈工程《城市轨道交通车辆构造》教学资料 课后习题答案 《城市轨道交通车辆构造》课后习题答案(哈工大)
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
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）。
A型地铁车辆转向架构架优化设计
０ 引言
要 由 １个横 梁 和 ２个侧 梁组 成 ，横梁 上设纵 梁 ，内部 多 处 附加筋 板 ，以提 高构架 的强 度 。侧 梁 中部设 空气 弹簧安 装座 ，端 部设轴 箱支 座 ，此外 还设 电机 、齿轮 箱 、抗侧 滚扭 杆 、悬挂 等部件 的安 装 座 。转 向架 构架 的具 体 结构见 图 １ ，主要参 数见 表 ２ 。
筋 板 厚 （ ｍ） ａ ｒ
２２ ０ ２ ｌ ４ ２０ ０ ０
ｌ Ｏ
最大 轴 重 （） ｔ
≤ ｌ ６
电机组质量（ ｇ ｋ）
动力 转 向架 质 量 （） ｔ
车轮直径（ ｍｍ）
限 界
６５ ３ ７７ ． ￣４（ ８ ０ 新轮） ￣７０ 磨耗轮） ／ ７（
按 照 ＧＢ ４ ． —８ １ ６ １ ３和
１ 转 向架的设 计 思路
现有 的地 铁 主要采用 动 力分 散 的方式 运 营 ，基本 编组 为２ ＋１ Ｍ Ｔ或 １ ＋ １ Ｍ 为动 车 ， 为拖 车） 转 Ｍ Ｔ（ Ｔ 。
向架 的设 计从 充分 利用 资源 的角 度 出发 ，需 考 虑动拖
车转 向架 的互换 ，以达 到节 约成 本 的 目的 。
图 ７和图 ８ 。
横 向止 挡处 ；扭 曲载 荷通过 释放 对角 一 系弹簧 垂 向约
束 实现 ；纵 向载 荷作用 于 牵引拉 杆 座上 。在 电机工况 和 齿轮 箱工 况下 ， 簧座 处垂 向载荷 同工况 ３ 电机 座 空 。
载 荷在 电机 质心 位置施 加 集 中载荷 ；齿轮 箱 吊座载 荷
２ 构 架 的强 度校核 和优 化改进
２ １ 构 架 强 度 校 核 ．
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北京交通大学
硕士学位论文
城市轨道交通A型车辆研究姓名：王洪斌
申请学位级别：硕士
专业：车辆工程
指导教师：吴作伟
20070601
３车体的设计要求
车体是车辆的最重要的基本结构之一，Ａ型地铁车辆由于车辆的轴重较大，使对车体结构强度的要求也很高，车体结构的设计除满足结构和强度的基本要求以及安全可靠以外，还要保证其舒适性和运行品质，同时还应注意车体的外部造型、内部装饰、设备安装、乘客视野、隔音隔热等因素。
在这里以铝合金车体结构的结构形式的设计过程进行介绍。
３．１车体的结构形式ｂ，６１
车体采用大型中空挤压铝型材，轻量化、底架无中梁整体承载结构，使用寿命不低于３５年。
车体的结构可以分为全焊接和模块化的铆接两种结构。
３．Ｉ．１焊接车体结构
焊接结构具有能够适合多变的车体设备安装要求，例如：可以适合内藏门、外挂门、塞拉门的结构形式，保证车体的不同载荷下的车体挠度要求等。
目前国内的上海ｌ号线、２号线、３号线、４号线、广州ｌ号线、广州３号线、４＆５号线等车辆采用焊接车体结构。
图３－１位典型的焊接车体模型。
图３一ｌ典型的焊接车体模型
３．１．２模块化铆接结构
地铁车辆的模块化是指在车辆设计时，将整车结构进行分解，形成若干独立而又相互联系的分系统，即模块，它们分别是车顶模块、侧墙模块、底架模块、司机室模块、中间端模块等等。
模块中包含骨架和内装以及内部相应的配线、配管、防寒材等等。
目前，在欧洲铁路行业中，模块化概念在车辆设计中己得到应用实践。
模块化的铆接结构具有优秀的生产工艺特性，部件的生产布局和加工分模块进行，预装配工序可以把相关的部件完全的装配在一起，最终装配只需要将车体、车顶、侧墙、司机室和中间端铆接在一起，大大简化了最终装配的过程，减少了装配时间，可以利用简单的工艺布局实现高速出车的目的。
目前国内运营的广州２号线、深圳ｌ号线、上海１号线延长线的车辆采用模块化的车体结构。
图３－２位典型的模块化车体模型，图３－３位模块化车体的连接方式。
图３—２典型的模块化车体模型
图３－３模块化车体的连接方式
３．２车体的计算‘１０３
无论哪一种结构的车体结构必须要通过有限元的分析计算来来对车体进行结构校核和优化，有限元的分析首先需要对车体的结构进行建模，网格的疏密要按照分析的程度来决定。
司机室部分的有限元模型见图３－４，良好的车门和车窗转角部分的有限元模型网格见３－５，牵引梁部分有限元模型（司机室）见图３—６，牵引梁和枕梁有限元模型（中间端）见图３—７。
图３－４司机室部分的有限元模型图图３－５良好的车门和车窗转角部分的有限元模
型网格
图３－６牵引梁部分有限元模型（司机室）图３—７牵引粱和枕梁有限元模型（中间端）
计算的形式要按照车辆不同的工况来进行，通过对模型的不同工况计算分析来确定车体结构的应力情况。
下图为车辆部分结构在一定工况下的应力情况。
牵引梁（司机室）在一定压力载荷下的应力情况见图３－８，牵引梁（中间端）在一定压力载荷下的应力情况见图３—９，牵引梁（中间端）在一定拉力载荷下的应力情况见图３一１０，一定载荷下对角架车应力分析见图３一１１。
图３－８牵引梁（司机室）在一定压力荷载下的应力情况图３－９牵引梁（中间端）在一定压力载荷下的应力情况
图３．１０牵引梁（中间端）在一定拉力载荷下的应力情况
１７
空气簧泄漏时的车体变形应力分析
８
图３．１１一定载荷下对角架车应力分析
经过车辆有限元模型的静态和动态分析可以得到车体的高应力区域的状态，在对结构的形式进行分析后需要对不能满足应力要求的区域进行相关部件的重新设计或采用补强的方式来最终优化车体结构，如有必要以上的计算分析重新进行，最后达到满足设计的要求。
的概念图（见图５－２）。
图５－１不同列车运行条件下部件的工作情况
图５－２不同车辆的噪音源的概念图
为了确保车辆级噪音要求，在设计的过程中需要对主要的车辆部件进行噪音值的限定，通过综合的考虑组合来最终确定车辆的控制噪音目标。
对车辆主要噪音源部件的要求见表５．１。
表５．１对车辆主要嗓音源部件的要求如下：
声音源数值备注
主压缩机ＬＷ（Ａ）＜＝９２ｄＢ（ａ）
客室空调单元ＬＷ（Ａ）＜－９２ｄＢ（Ａ）ＬＷ（Ａ）相关外部噪音
司机室空调单元ＬＷ（Ａ）＜＿８５ｄＢ（Ａ）ＬＷ㈧相关外部噪音
辅助设备箱（ＰＡｂｏｘ）Ｌｗ（Ａ）＜＿９５ｄＢ（Ａ）满冷却风扇两个模块
没有。
这些非智能化单元完全受控于车辆及列车控制单元（ＣＣＵ）。
所有同一类型的单元可完全互换，并易于更换。
所有的控制交换信息通过车辆问的列车总线（ＭＶＢ）实现传递，ｃｃｕ收集和存储这些信息，所要求的一些重要信息将在司机台上的显示器上显示，为司机操作提供依据。
图５－３位典型的Ａ型地铁的拓扑图。
ＴｒａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ＆ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ
图５－３典型的Ａ型地铁的拓扑图
列车控制系统包括列车控制、牵引控制及与子系统的接口和通信。
列车控制系统采用的是ＭＶＢ总线控制方式．
与运行及安全有关的控制除由列车通信网络进行控制外，该系统还提供了其它形式的冗余设计。
该结构包含５个．ＷＢ网络，其中１个用于列车级控制，每套牵引系统各１个和一个以太网（ＩＰ）结构。
列车控制的主要目的是监视和控制关键性车辆功能并对车辆运行非关键性的各种子系统监视。
列车控制也负责储存诊断信息以及将事件、故障显示在司机显示器（ＨＭＩ）上。
另外，列车控制还能够储存环境数据用于储存列车运行的数据如运行距离，运行时间等。
关于控制系统的冗余，系统有两个ＶＣＵ，两个Ｄｘ和Ａｘ用于司机台的输入／输出接口。
列车控制主要是负责控制和监督牵引和辅助设备、制动系统、司机台操作和其它子系统。
事件信息（例如：在牵引控制中发生的时间）作为列车级的数据被发送到列车诊断系统中。