第9章_跨座式独轨车辆

2、 单轨道岔
跨座式单轨道岔是有一定长度的道岔梁，一端可以移动，每片道岔梁均固定 在一个支承台车上，由台车上的电动机驱动，操作安全、可靠。 跨座式单轨道岔可以分为两种类型: 柔性铰接型，可使道岔连续弯成曲线； 简易铰接型，转辙时道岔梁在转辙点前方保持一定距离的直线，用于车库内 部或低速区段。
三、车辆系统的特点
6、电牵引系统 日本跨座式独轨车辆主电动机输出功率为80kW，采用带有直流串联绕组补偿 极的圆形偏转线圈的开式自通风结构。 每台转向架安装两台电动机。电动机通过挠性联轴节与齿轮箱相连，将转矩 传给走行车轮。 若采用交-直流传动，每列车设有2组斩波器。每组可控制8台主电动机，斩 波方式为串联消弧形反向振荡脉冲方式，使用反向耐压为2500V、额定平均正向 电流为400A的反向导通式可控硅。 作为附加再生制动的电动机的斩波器控制方式，是通过来自司机室控制器的 手动运行指令和来自地面的ATO自动控制装置的自动运行指令实现的。在牵引运 行时控制直接加在主电动机上的电压，而在制动时控制电力再生，进而控制列车 的减速。 采用再生制动，降低了电能的耗费，同时实现了主回路的无接点化和自动化， 提高了可靠性。
一、跨座式独轨车辆结构 跨座式独轨车辆（V）各部分的结构为（以日本标准型跨座式独轨车辆为例， 见图9-1）。
1、司机室 司机室位于列车的两端，设侧开门，并与乘客车厢隔开。正面玻璃采用平面 安全玻璃，保证正面采光，并设刮雨器，边角处使用合适的曲面玻璃以扩大司机 的视野。 司机室的前部为司机操纵台，用于控制列车的启动、加速、运行、制动和停 车等各个工况。其中设有控制装置、制动装置、车内信号显示、速度指示仪、轮 胎爆裂显示装置、通讯设备、空气制动压力表、自动门操作设备、风笛和安全紧 急停车装置等。 司机室配备有单独的空调器，以改善司乘人员的工作环境。司机室车门为滑 动式内开门。
跨座式单轨列车采用专用的跨座式单轨电动车组，由四节、六节或八节车辆 编组； 列车两端的车辆带有司机室；每节车辆由车体和两台转向架共同组成。 跨座式单轨车辆的车体与普通城市轻轨车辆相类似。
转向架是车辆的核心部件，也是最能够体现跨座式单轨系统运行特点的部分。 跨座式单轨车辆的转向架为二轴转向架，车轴为单悬臂固定在转向架上，每 根轴上装有两个走行轮，直径为1 006 mm ，是充入氮气的橡胶轮胎。 转向架两侧上方各设二个导向轮，下方各设一个稳定轮，它们都是充入空气 的橡胶轮胎，直径为730 mm。 为防止轮胎放炮，三种车轮都装有钢制备用轮，并设有轮胎检测装置。
2、车体 车体采用铝合金制成的整体承载筒形结构。采用大型中空截面的挤压型材经 拼焊而成，使车体具有最轻的重量。车内所配备的设备材料具有阻燃性。座位纵 向布置，以扩大载客量。 车体客室的两侧设置进出口及滑动式车门（V）。门的有效高度大于1800mm， 有效宽度为600mm。在每节车厢的中间部位有三扇宽1700mm左右、高900mm左右的 大窗户，顶部有宽940mm、长920mm的窗户，能进行自然通风换气。车厢内装有空 调、提高环流风扇以保持舒适的室内环境。 车辆与车辆之间有通道，有顺利通过的搭板及折棚。 在客室的车门上有自动门控制装置，并有下述功能： ① 停车时才能开门； ② 车辆运行时不能开门； ③ 紧急情况时能手动开门； ④ 车门未关闭，车辆则不能起动。
5、制动装置 制动装置由电气指令式空气制动机和电制动机（即再生制动）组成。 另外还设有停车制动器，利用弹簧产生制动所需的机械力，车辆走行时通过 压缩空气压缩弹簧缓解制动，停车时电磁阀断电，弹簧复原产生制动作用。 空气制动用液压卡钳作用在动轴的制动盘上，液压卡钳由风动液压转换阀控 制其接通与断开。通过空油变换器可实现空气压力和油压的转换，从而产生制动 力。 再生制动力不够时，由空气制动补充。
第九章 跨座式独轨车辆
1 概述
定义：跨座式独轨交通(Straddle Type Railway) 就是只通过单根轨道来支 承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的轨道交通系统。 历史： 世界上第一条跨座式单轨铁路线诞生于1888年，法国，15km。 1958年，德国采用跨座式、混凝土轨道和橡胶充气轮胎取得了较好的效果。 这就是目前所称的ALWEG型跨座式独轨铁路。 1964年，东京修建的从市中心到羽田机场的单轨线，开始把跨座式单轨铁路 作为城市公共交通的运输工具。
3跨座式独轨车辆
跨座式独轨车辆（T）是跨骑于轨道梁上行驶的，车辆上部乘坐乘客的车厢 与传统轨道交通车辆的构造基本相同，只是该车辆根据客运要求选定的尺寸大小 有些区别。 由于车辆采用充气橡胶车轮，承载力受到制约，车体重量应尽量轻，故一般 采用铝合金焊接结构。
车辆下部为支承车体的走行部分，日本的跨座式独轨车辆采用两轴转向架， 该转向架为钢板压制焊接无摇枕结构，每根轴上安装有两个承重的橡胶走行轮， 因受橡胶材料性能的限制，容许轴重一般在10t左右，轮径在1m左右，日本的城 市独轨车辆走行轮的直径为1006mm。 在转向架上半部紧贴轨道梁的两侧安装有前后两对引导车辆走行方向的导向 轮，而在转向架下半部中央同样紧贴轨道梁的两侧安装有一对保持车辆安全平稳 运行的稳定轮，日本独轨车辆导向轮和稳定轮的直径均采用730mm。 由于采用充气橡胶车轮，虽然充入的是比较安全的惰性气体，但为防止轮胎 泄气或万一发生爆胎而影响行车和安全，导向轮和稳定轮每一橡胶车轮处均附设 了一个钢制辅助车轮。 此外，走行轮不仅装设胶质实心辅助车轮，还设置内压检测等装置，以确保 安全。 跨座式独轨车辆全部采用2轴转向架，带动力的转向架上还安装有牵引电动 机、集电装置等部件，因此，跨座式独轨车辆的转向架是一个技术含量高、构造 比较复杂的部件。 我国重庆跨座式独轨车辆目前基本采用的是日本跨座式独轨车辆模式，因此， 本书主要以日本跨座式独轨车辆为蓝本来叙述。
3、驱动装置 主电动机的转矩通过两级减速的直角齿轮传动减速箱及驱动轴来驱动走行车 轮，其结构如图所示。
牵引电动机通过挠性联轴节将转矩传至减速箱。减速箱由输入轴、中间轴和 驱动轴组成，输入轴和中间轴之间采用螺旋锥齿轮传动，而中间轴与驱动轴之间 采用螺旋圆柱齿轮传动。 减速箱整体固定在转向架构架上。车轴为空心轴，而驱动轴则穿过该空心车 轴，并与走行车轮相连。这样在车轴的一端布置有减速箱，另一端则连接有轮芯 及走行车轮。 齿轮箱的箱体采用铝合金铸造，在其外表面敷设有降低噪声的建造材料。 牵引电动机安装在转向架构架侧梁的外侧，所有重量均由构架承受，属架悬 式悬挂（全悬挂）。
4、建设工期短，施工方便、造价低； 5、运输安全； 6、噪声低，无废气污染等公害； 7、对日照及城市景观影响小； 8、乘坐舒适
缺点： ① 能耗较大； ② 运能相对较小； ③ 道岔结构较复杂、笨重、转换时间长； ④ 行走装置比较复杂； ⑤ 发生事故时，疏散和救援困难。
二、线路特点
跨座式单轨铁路通常采用全封闭的高架系统，它的线路部分包括轨道梁、支 柱、高架车站及单轨道岔。其中轨道梁和线路道岔具有非常独特的结构型式。 1、轨道梁 跨座式单轨的轨道梁有预制混凝土轨道梁和钢制轨道梁两种。 大多数跨座式单轨铁路都采用标准预制混凝土轨道梁，跨度为20 m～22 m ， 断面一般采用工字型中空截面， 高度为1150mm ，宽度为850mm 。
4、转向架 转向架为2轴转向架，全部为动力转向架。每根轴上装有两个走行轮，充入 10氮气的钢套橡胶车轮，自由状态时，车轮直径约为1006mm。为防止走行车轮轮 胎放炮，转向架前后两端装有实心橡胶辅助车轮。辅助车轮的直径为265mm。 车体的支承为无摇枕结构，采用空气弹簧直接支承方式，以谋求轻量化和舒 适性。 车体的垂向载荷通过空气弹簧传至转向架构架，而牵引力和横向力则通过中 央牵引销装置进行传递。 转向架两侧上方前后各设两个导向车轮，下方各设一个稳定车轮，它们都是 充入空气的橡胶车轮，直径均为730mm（自由状态时）。为防止导向车轮和稳定 车轮轮胎放炮，都装有钢制备用轮，并设置了车轮放炮检测器。 整个转向架的车体结构见图。
四、技术特点
结构的特殊性决定技术的特殊性，跨座式单轨铁路的供电、通信、信号、 环控通风、给排水、防灾报警、自动检售票等机电设备与常规轨道交通基本相同. 车辆段及综合维修基地也没有太大差别，因而其技术上的特点主要体现在车 辆的转向架、轨道梁和线路道岔三个方面。
五、走行特点
在轨道梁上行驶的城市单轨车辆转向架上装有三种轮胎：走行轮、导向轮和 稳定轮， 它的走行机理与钢轮- 钢轨系统完全不同。 在列车运行过程中，走行轮始终与轨道梁顶面接触，轮胎的弹性主要缓冲车 辆竖向振动； 导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用。 如果转向架在平衡位置没有位移，导向轮和稳定轮将以有效半径向前滚动； 当转向架发生横向位移(横移、侧滚、摇头) 时，导向轮和稳定轮随之产生 偏移，这时单侧或双侧的水平轮胎会受到轨道梁侧面的径向压力，这种压力将迫 使转向架回到平衡位置。
2 跨座式独轨交通系统的特点
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与常规铁路相类似，跨座式单轨交通系统也是由线路、车辆系统、机电设备、 车辆段及综合维修基地等部分组成。 同时，作为一种技术先进的城市轨道交通，单轨铁路某些部分的构造又有其 独特之处，其构造的特殊性主要在于线路和车辆系统。
一、系统的特点
1、占用土地少； 2、承担的运量比较大（5000~20000人/小时）； 3、适应复杂地形的要求（可以通过10%的坡度和半径为50米的曲线线路）；