城轨交通车辆及操作

城轨交通车辆及操作（精选6篇）

城轨交通车辆及操作 篇1

城市轨道交通线路的走向与空间位置选择的合理与否, 将直接影响到其后的运营效果和城市轨道交通网的合理布局。因此城市轨道交通线路的选线 (或定线) 问题, 将影响城市轨道交通的可持续发展。

1.1 影响城市轨道交通线路走向的主要因素

城市轨道交通的网络规划?在具体确定某一轨道交通线路的走向及主要控制点时, 应符合轨道交通网络的规划原则, 分析研究所选线路的规划服务功能, 即以满足乘客主要出行方向和路径为原则, 确定相应的主要控制点。

城市交通服务功能?无论从经济效益和社会效益来讲, 都要求轨道交通最大限度地吸引客流。因此, 线路应选在客流大而稳定的街区内, 尽可能多地联结城市主要的工业区、居住区、行政文化中心、大型商业网点、对外交通枢纽及市内公交集中换乘点, 以发挥其最大的运营效能。

城市道路网分布—————轨道交通线路走向一般与城市道路主干道重合, 一方面有利于吸引客流, 另外方便旅客换乘。

车站分布与站位选定—————从城市轨道交通线路功能要求考虑, 车站合理间距市区内一般在1 km左右, 郊区可适当大一些。在市区范围内, 站位有设在道路下方和设于街坊内两种选择。不同的方案对施工时地面交通的干扰、地下管线的搬迁、居民正常生活、沿线商业网点的经营、未来车站上部空间开发等有不同的影响。

城市经济实力—————城市轨道交通建设费用较高, 目前地铁每公里造价数亿元, 轻轨每公里造价为地铁的1/3。在选线时应尽量避免大量的拆迁工程。有时需要与城市改造规划相协调, 使单一的轨道交通车站的市政设施建设融入到为地下地上立体发展、现代交通与现代商业密切结合的综合性项目中。

城市交通换乘节点与枢纽的分布—————不仅要考虑先后建设的轨道交通线路之间的换乘, 还要满足轨道交通与地面公交之间换乘方便的需要。在多线交叉处需要布置换乘枢纽, 减少旅客的换乘时间, 加速旅客输送, 最大限度地缩短换乘距离。

城市环境保护—————城市轨道交通线不仅占用了城市的土地资源, 而且轨道交通的运营还会对城市景观、地面交通、环境质量产生一定影响。地面线、地下线 (地铁) 和高架线的选择, 除了需要从投资方面考虑外, 尽量减少可能产生的振动、噪声、电磁干扰和对城市自然景观的负面影响, 也是必须考虑的重要因素。

车辆段、停车场位置—————线路走向还要考虑车辆段、停车场位置的选择, 以尽量减少出入段 (场) 线长度, 使车辆段、停车场与正线有便捷的联系。

1.2 城市轨道交通线路合理方案确定方法

1.2.1 线路方案合理的确定思路

城市轨道交通线路的定线是一个复杂的多目标决策问题。它涉及的因素众多, 有些能用定量的办法进行计算 (如工程数量、占地、客流吸引量等) 比较, 但有些诸如线路施工对沿线居民生活影

对于多目标问题, 目前理论上比较成熟的决策方法有许多种, 如分层序列法、化多为少法、理想点法、效用理论、层次分析法等。考虑到城市轨道交通线路位置确定过程中, 涉及众多的难以定量表达的因素, 因此选择信息需求少、适合于复杂系统决策问题的层次分析法较为合适。?层次分析法要求先根据问题的性质, 确定一个总体目标, 然后建立一个目标实现程度的评价指标体系 (即指标层) , 根据城市客流集散与流动特点和地形地貌及周围城市建筑与规划等环境条件, 构建可行方案集 (即方案层) , 从而形成了一个多层次的系统分析结构模型。

1.2.2 城市轨道交通线路方案评价指标

(1) 吸引客流程度—————主要从可能吸引客流量大小、吸引范围内居住及工作人口的多少、乘客便利条件及其它交通工具的换乘条件等方面衡量。

(2) 线路条件———包括线路长度、曲线半径大小及曲线总转角大小、车站数目、车站设置条件等。

(3) 施工条件—————包括施工方法、施工场地安排、施工运输道路以及施工难易条件之评价。

(4) 施工干扰—————包括对房屋、地上地下管线等拆迁量大小, 对道路交通的影响, 对商业经营的影响等。

(5) 与城市规划配合程度—————主要是评价线路走向与城市改造发展规划的一致性及结合程度。

(6) 工程造价—————主要指建筑工程的造价。各方案间的其它工程费用基本相同。

(7) 运营效益—————线路的运营效益取决于所服务的客流大小。在设计阶段, 根据客运量的预测, 用线路效率指标来评价运营效果。某方案的线路效率指该方案所有路径上各站点间所服务的直达乘客量 (即OD量) 。

(8) 环境影响—————主要指轨道交通线路可能产生的振动、噪声、电磁干扰等方面对城市人民生活环境的影响, 线路的空间位置对城市 (地上和地下) 土地资源利用的影响和对城市自然环境与景观以及历史古迹等影响。

1.3 城市轨道交通线路定线方法的评价

层次分析法突出的优点是所需要的数据、信息较少。但该方法存在的弱点是要求参与决策的所有专家具有扎实的专业知识和广泛的社会经济知识, 并且熟悉工程背景。为提高该方法的实用性和可靠性, 可适当扩大专家咨询范围、采用科学的方法处理专家反馈的意见、等措施。

2 轨道交通项目的建设对城市全局和发展模式都将产生深远的影响

轨道交通项目的建设, 是一个城市建设史上最大的公益性基础设施, 是一个涉及面广、综合性强的系统工程。它的建设是城市发展中的百年大计, 对城市全局和发展模式都将产生深远的影响。因此, 如何做好一个城市的轨道交通规划, 使轨道交通项目建设后, 能有效发挥城市交通和市际交通的整体利益, 促进土地的有效开发利用, 这些都是当前急待探索和需要解决的重大问题。

2.1 建设轨道交通应具备的条件

城市轨道交通建设投资很高昂, 即使经济发达国家, 在策划建设轨道交通项目时, 也保持极其审慎的态度。通常认为, 50万人口以上的城市即可修建轨道交通。但据有的报告分析, 若期望地铁项目产生比较理想的效果, 城市人口在150万以上则是适当的选择。我国则规定人口在100万人以上的大城市可以考虑修建轻轨交通系统, 人口在200万人以上的大城市可以考虑修建地铁交通系统, 或者两者相结合, 具体要由城市的客运需求、经济实力和其它相关因素来决定。概括地说, 建设城市轨道交通, 应具备以下条件:

2.1.1 具有法定的轨道交通网络规划

任何城市在没有做好轨道交通网络规划之前就提出线路方案的项目建议书, 将被认为是没有根据和不合法的。因此, 在轨道交通项目申报立项前, 必须做好综合交通规划和轨道交通专项 (专业) 规划, 并被纳入城市总体规划后得到确认, 才具备法定的基本条件。

2.1.2 应有一定的客运量需求

根据我国城市情况分析, 通常认为人口在100万~200万人的大城市, 单向高峰小时形成2万~3万人次的客流现象较普遍, 配备中运量的轻轨交通系统已能满足公交客运的要求;而人口在200万人以上的特大城市, 单向高峰小时常形成4万人次以上的高强度客流现象, 这就需要采用大运量的地铁系统来承担。虽然在选择轨道交通方式时客运量的大小是主要条件之一, 但若伴随而来的其它条件还不成熟, 则也不宜片面强调客运量需要而追求早建轨道交通项目, 否则也将面临种种意想不到的问题, 造成难以挽回的损失。

2.1.3 应具备一定的经济实力

一个城市的基础设施投资, 占该城市GDP的3%~5%是比较合适的;而公共交通包括轨道交通在内的投资, 占该城市基础设施投资的14%~18%, 即公交投资约占城市GDP的0.9%, 并认为这是一个合理而财力可以承受的指标。若取公交投资额的80%作为轨道交通的投资份额, 则每年可有0.7%左右的GDP投资力度支持此项工程。按以上指标分析, 我国城市修建地铁的投资控制应不超过每公里4亿元, 而轻轨应不超过每公里2.5亿元。据此推算, 当城市每年的GDP达到500亿元以上或人均收入在2.5万以上时, 认为有条件建设轨道交通。

2.1.4 建设标准及国产化问题

建设标准选择是否适当, 将对后期造价有很大影响。就单纯从技术角度考虑, 只要达到安全、实用、经久耐用和造价低廉的要求, 就是建设控制的基本标准。我国城市轨道交通的发展趋势表明, 轨道交通技术装备投资在整体工程造价中的比例已越来越大, 现在有的项目已达到60%, 超过以往土建工程费用占大头的比例。出现这种现象的主要原因是我国的一些地铁或轻轨项目在初期发展阶段还需要利用国外贷款, 采用外贷的附加条件是要购买贷款国的技术装备, 造价也随之而上升。为了改变这种状况, 只有努力开拓轨道交通技术装备国产化工作, 不断扩大产品国产化率, 使外贷影响降到最低限度。技术装备及产品的国产化, 是发展我国轨道交通的长远之计。

2.2 轨道交通网络规划

2.2.1 指导思想

轨道交通网络规划是城市总体规划中的专项规划, 是宏观的控制性规划和指导性的实施规划, 也是近远兼顾的长远性规划。因此, 按规划年限可分为近期规划和远景规划。近期规划与当前城市总体规划年限一致;远景规划无具体年限, 按城市远景规划用地性质、范围及人口的发展规划为基础条件, 使网络规划既能适应和支持城市总体规划, 同时又有适当超前性和滚动性, 引导和推动总体规划的实施, 使两者相辅相成。

2.2.2 网络规模

网络规模就是轨道交通线路总长度的宏观控制, 为的是寻求合理规模, 防止盲目性;同时使方案在比较时具有同等量级的可比性。所以网络合理规模分析是一个重要的质量控制点。线网合理规模主要从“需求”与“可能”两方面分析。

2.2.3 规划原则

(1) 网络布局必须与城市用地布局相结合, 与城市发展形态相一致。

(2) 线路走向应与城市主客流方向一致, 应联接城市主要客流发生吸引源。

(3) 轨道交通作为城市交通的骨干, 应与现有交通工具相配合, 协调发展, 以最大限度地提高其使用效率。

(4) 组建大型换乘中心, 使之成为城市发展的副中心或新区开发的先导和依托点。

(5) 与城市建设计划和旧城改造计划相结合, 以保证轨道交通建设计划实施的可能性和连续性, 工程技术上的经济性和合理性。

(6) 与城市的地质、地貌和地形相联系, 以降低轨道交通工程造价。有条件的地方应尽量采用高架或地面形式。

2.2.4 网络优化

在研究国内外大城市轨道交通经验的基础上, 上海提出了“枢纽锚定全网”的轨道交通网络优化理论。即在进行网络规划时, 首先应根据交通集散点的分布情况, 确定不同等级和不同类型枢纽的布局, 然后根据枢纽布局调整网络, 以满足各集散点之间的交通联系。

2.2.5 建设次序

一般的共识是先建设贯通市中心的直径线, 因为从轨道交通线网体系和运输效率的角度看, 设置贯穿城市中心的路线比较理想, 如“十”字形的干线或根据城市布局特点建设的干线, 随后优先线路一般又定为环线, 使网络的可达性得到较大改善。如上海的地铁1号线、地铁2号线和轨道交通明珠线形成的以“申”字型为基础的轨道交通网络骨架。在构成“直径+环”网络之后, 选择的取向有两种, 一是弥补环内密度较低的缺陷, 即优化环内服务水平, 是一种加强市中心的策略;二是强化环外放射功能的取向, 即优化环外客流发展的需要与导向, 是一种强化城市边缘区与郊区开发的策略。

2.3 换乘枢纽交通组织

合理地进行换乘枢纽交通组织设计是保障轨道网高效运转的前提, 换乘枢纽必须保障乘客能方便、舒适、快速实现不同线路的转换。枢纽近期建设必须依据远期规划, 必须考虑远近期结合。

摘要：本文在分析城市轨道交通线路选线的影响因素基础上, 介绍了线路定线方法的思路与步骤, 并提出了具有实用性和可靠性的改进方法;并从如何有效发挥城市交通和市际交通的整体利益, 促进土地的有效开发利用角度出发, 阐述了如何做好一个城市的轨道交通规划。

关键词：城市轨道交通,线路选线,方案决策,交通规划

参考文献

【1】蔡君时.城市轨道交通.上海:同济大学出版社, 2000年.

【2】沈景炎.城市轨道交通线网总体规划的研究与评价【J】.地铁与轻轨, 2003 (5) :1.

【3】马振海.城市轨道交通线路的敷设形式【J】.城市轨道交通研究, 2005 (3) :27.

【4】张振淼.城市轨道交通环境噪声的评价与控制以及衰减噪声的途径【J】.地铁与轻轨, 2001 (2) :20.

城轨交通车辆及操作 篇2

1.中国

8.轨道交通线路车站中，最多的是（）A、地面车站 B、地下车站 C、高架车站 9.从结构上讲，轨道交通车辆车体朝（）方向发展。A、轻量化 B、重量化 C、小型化 D、大型化 10.列车连挂运行的速度一般不应大于（）A、4km/h B、5km/h C、6km/h D、7km/h

11.（）从底部导电轨受流，又称 5.在有屏蔽门的站台不需要黄线。（）6.小型地铁车站的出口可以设一个。（）7.目前车体已整体发展为不锈钢车体轻型结构。（）8.多节编组时，无论采用8节编组或是6节编组，带驾驶室的Tc车，始终编在列车的两端，其他车型在列车中的位置不可互换。（）9.深圳地铁一期列车使用寿命为30年，设计寿命为30年。在30年

得寿命期内，车体结构件无须重修或加固，30年后车辆经重新装配，仍可运用。（）10.迷流是迷失方向的电流，是不依照规定的回路流动的电流，这些

失散的电流最终不会会到电源。（）四.填空题

1.轨道一般由钢轨、扣件、、__ _ ___、道岔及 其他附属设施。

2.钢轨的标准长度为______ m和12.5m两种。

3.按电压等级分，可将城市轨道交通车辆分为直流 V和 直流1500V。

4.对地铁车辆按牵引动力配置情况分为（M）和拖车

（T）。

5.城市轨道特种车辆的主要类型有内燃机车 和

两种。

6.对轨道车辆的计划维修可分为日检、双周检、双月

检、、架修、大修六级修程。

7.车辆段主要分成停车库、和办公生活设施三大部

分。

8.主变电站将市电网三相 KV电压降压为35KV。9.牵引供电制式有 和交流制两种。

10.接触网按照结构形式可分为 接触网和接触轨式接

触网。

11.城市轨道交通车站照明系统包括、和广告照明。五.名词解释

1.车站：

2.乘客信息系统：

3.车辆段：

六.简答题

1.站厅层的功能是什么？（2分）

2.地铁站引导标志的类有哪些？（3分）

3.城市轨道交通车辆的由哪些部分组成？（3分）

城轨交通车辆及操作 篇3

关键词：搅拌摩擦焊,城轨车辆,焊接性能

0 引言

搅拌摩擦焊 (简称FSW) 焊接工艺是1991年在英国剑桥焊接研究所 (TWI) 发明并申请专利的。经过20多年的发展, 以其特殊的焊接机理及优良的焊接性能, FSW现已广泛应用到航空航天、船舶、轨道交通、汽车等众多领域, 有力推动了材料连接技术的发展。

FSW用于轨道列车的生产已经超过10年, 焊接车型数十种, 焊接车辆上千辆, 技术稳定, 工艺成熟, 应用部位广泛, 主要涉及的焊接部件有:顶板、侧墙板、地板、底架以及整车组装。目前, 欧洲、日本很多著名列车制造商都在采用FSW技术, 包括Alstom、 Bombardier、Siemens、日立、川琦重工、住友轻金属工业、日本车辆制造等。

1 概述

1.1 FSW原理

FSW是依靠搅拌头的旋转与焊接材料之间的机械摩擦作用, 使材料热塑化。当搅拌头沿着待焊界面向前移动时, 热塑化的材料由搅拌头的前部向后部产生塑性流动, 并且在搅拌头轴肩的压力作用下, 实现工件之间的永久性连接。其原理如图1所示。

1.2 FSW工艺及技术特点

1) 质量高:

热输入少, 焊接变形小, 残余应力小。

2) 生产效率高:

能一次完成较长焊缝;实现不同位置的焊接;焊接速度高。

3) 操作简便:

自动化焊接, 对操作者技术要求低;不需加工坡口。

4) 安全环保:

无弧光、飞溅、辐射、烟雾、粉尘及金属蒸汽产生, 绿色环保。

5) 成本低:

不需要填充材料和保护气体, 大大节约了成本。

2 对于铝合金搅拌摩擦焊的研究

2.1 铝合金板材上的研究

南车株洲电力机车有限公司 (简称ZELC) 对牌号为EN AW5083-H111以及EN AW6082的铝合金板材进行研究试验。试件弯曲试验全部合格;微观金相检验结果表明焊缝内部无缺陷;力学性能试验结果如下:

1) 3 mm的EN AW5083-H111铝合金板材试验结果

如表1所示, FSW焊缝抗拉强度与母材相当, 比TIG焊焊缝提高约40%。

2) 6 mm的EN AW6082-T6铝合金板材试验结果

如表2所示, FSW焊缝的抗拉强度约为母材强度70%, 比MIG焊焊缝高出约13%。

3) EN AW6082-T6与EN AW5083-H111 (δ=6 mm) 异种铝合金板材试验

如表3所示, FSW焊缝的抗拉强度约为EN AW6082-T6母材的66%, 为EN AW5083-H111母材的75%。

2.2 铝合金型材上的研究

以广三北延段车体侧墙板为目标产品, 如图2所示, 对铝合金型材 (牌号为EN AW6005A-T6) 进行搅拌摩擦焊研究。

2.2.1 接头设计

适用于侧墙型材结构的FSW及MIG典型接头形式分别如图3、图4所示。

为保证焊接质量, FSW结合部精度要求高于MIG, 且由于施焊过程中搅拌头对母材有较大压力, 在焊接接头位置筋板需加强。

2.2.2 接头性能验证

1) 无损检测

产品焊缝表面成形美观, 焊后变形小于MIG焊, 各处平面度均小于2, 表面无缺陷。

X射线无损检测结果表明接头内部无缺陷, PT以及RT检测结果分别如图5、图6所示。

2) 接头形貌与微观组织分析

接头形貌以及焊核处的微观组织如图7所示, 焊核区结构为细小的等轴晶粒, 焊缝内部无微孔、裂纹等缺陷, 接头形貌良好。

3) 拉伸试验

试验结果表明, FSW抗拉强度约为母材的70%～80%, MIG焊抗拉强度约为母材的60%～70%。侧墙板FSW接头的抗拉强度高于MIG的10%左右。FSW与MIG焊抗拉强度对比如表4所示。

4) 弯曲性能试验

接头背弯和正弯均为180°无裂纹, 产品弯曲性能优良。试验结果如图8所示。

5) 疲劳强度测试分析

试验在同等典型应力等级条件下进行, 每个应力水平取5个样进行试验, 试验结果如表5所示, 结果表明FSW接头的疲劳性能优于MIG接头。

3 FSW技术在ZELC铝合金车体上的应用

通过上述试验表明, 搅拌摩擦焊焊接接头力学性能、工艺性能等方面明显优于MIG焊, 在此基础上, ZELC正式将FSW应用于铝合金车体的焊接中, 主要产品如下:

1) 广三北延段5列车侧墙;

2) 马来西亚动车组前两列车侧墙;

3) 昆明1号线车体侧墙、空调底板;

4) 郑州地铁1号线车体侧墙、空调底板、受电弓底板及长地板;

5) 宁波地铁1号线车体侧墙、空调底板及受电弓底板;

6) 正在研究FSW整车组焊技术。

4 结语

FSW经过20多年的发展应用, 已经成熟地应用到了各个行业。通过文中所述试验证明:FSW无论在抗拉性能还是在疲劳性能上都优于普通的熔焊, 而且焊接缺陷少, 弯曲性能优良, 焊后变形小, 在轨道交通行业, 安全、效率、环保已成为发展的主题, 搅拌摩擦焊作为一种新型的材料连接技术。随着基础研究的深入及工程应用的积累, 必将引领材料连接领域的技术变革, 更好满足现代交通行业安全高效、绿色环保的需求。

参考文献

[1]铝合金搅拌摩擦焊工艺试验总结报告[R].株洲:株机公司, 2010.

[2]FSW创新项目结题报告[R].株洲:株机公司, 2010.

城轨车辆车钩高度调整研究 篇4

车辆车钩高度是指车钩水平中心线距离轨道上平面的距离, 其高度尺寸由以下几方面尺寸或因素构成:车轮直径、转向架四角高差、一二系悬挂装置调整垫厚度、车钩安装面垂直度、车体枕梁外挠度、车钩本身尺寸。在车辆设计时, 车轮直径、车体枕梁外挠度、转向架四角高差及一二系悬挂装置等垂直尺寸链均有设计计算;车辆制造时, 需严格按照设计技术要求的尺寸公差进行加工制造。车辆落成时, 主要通过车辆二系悬挂 (空气弹簧) 调整垫、车钩本身调节装置进行车钩高度尺寸的调整来满足车钩高度的技术要求。如果满足不了公差要求, 就要进行整个垂直尺寸链的检测, 查找问题的根源, 就会造成车辆抬车落转向架、尺寸检测、故障处理等重大返工, 影响到车辆生产进度、交期, 增加了制造成本。

本文通过新加坡城轨车辆车钩高度调整的实践, 总结归纳出一种简单有效的车钩高度调整方法, 可以有效地预防和解决车钩高度超差问题。

一、问题的提出

1. 新加坡城轨车辆为A型车辆、6辆编组, 由两个电动车组单元 (EMUs) 组成, 每个电动车组单元由两辆动车和一辆拖车组成。编组形式为:+DT-M1-M2+M2-M1-DT+

其中:+——全自动车钩;

-——半永久牵引杆 (带电钩) 。

DT车一位端车钩为全自动车钩, 二位端车钩为半永久牵引杆。

全自动车钩在紧急救援、列车连挂和牵引车辆时使用。具有以下特性:

(1) 自动机械、气路、电路连挂;

(2) 可在司机室内操作, 实现自动解钩, 亦可以通过在轨道侧手动解钩;

(3) 设置气液缓冲装置, 满足列车连挂、碰撞时能量吸收的需要, 确保车钩水平、垂直和扭转运动;

(4) 随着机械连挂的同时, 空气管路也自动连接起来;

(5) 当车钩未连挂时, 对中装置将使车钩保持在纵向中心位置。

新加坡城轨车辆落成后车钩高度尺寸技术要求为770-15+10mm, 如果车钩高度尺寸超差, 将严重影响车钩上述功能的实现, 甚至危及城轨车辆运行安全, 是车辆制造商和地铁运营公司重点控制的质量项点。

2. 新加坡城轨车辆DT2车在国内某公司生产时, 整车落成后检验时发现:一位端车钩高度尺寸超差, 实测为745mm, 超差10mm (低) 。车钩高度尺寸测量位置如图1:

二、问题查找

将该车辆推入标准计量轨道, 根据图2所示位置图, 对车辆落成后车体、转向架、落车数据进行测量, 数据如下:

1. 车体挠度相关尺寸测量

由于车辆落成后车体钢结构挠度无法测量, 通过测量车体钢结构外在尺寸特征进行车体挠度的描述, 通过测量表1中相关尺寸, 分析对比如下:

枕梁中心处距轨面的距离: (2位端-1位端) max=B4-A1=862-851=11 mm

边梁端部距轨面的距离: (2位端-1位端) max=4处-2处/2处-1处=854-835=19 mm

根据车辆车体制造技术条件, 车体枕梁内挠度技术要求为14～17mm, 枕梁外挠度无技术要求。经查阅该车辆工序质量确认表, 枕内挠度记录为16mm, 与上述所测“枕梁中心处距轨面的距离”外在特征描述趋势相符。车体钢结构枕梁内挠度满足技术要求, 但挠度值在技术要求范围的偏上限。

2. 转向架及整车落成相关尺寸测量 (见表2)

单位:mm

转向架总成由日本川崎公司供货, 调阅一位转向架 (编号110253) 、二位转向架 (编号110252) 质量记录, 发现只有产品合格证, 无具体转向架落成工序质量记录。

通过以上测量, 得出结论如下:

(1) 车轮直径尺寸合格。

(2) 一位端车钩高度超差10mm (低) 。

(3) 1位角轴箱簧吊座与吊架间间隙超差1mm。

(4) 枕梁下平面距轨面的距离一位端比二位端低7～8mm。

(5) 车体四角高一位端比二位端低19mm, 即车辆前后 (纵向) 倾斜, 前低后高。

(6) 空簧高度测量基准点距离轨面高度:一位转向架比二位转向架低3～4mm。

(7) 牵引梁下平面距轨面的距离:一位端比二位端低12mm。

三、原因分析

车辆落成后车钩高度尺寸超差的原因比较复杂, 主要原因有:车轮直径、车体挠度、转向架落成尺寸、车钩安装面的垂直度、车钩本身的尺寸等。

1. 车轮直径。

经测量车轮直径尺寸合格 (见表2) 。

2. 车体挠度。

车体钢结构枕梁内挠度合格, 但枕梁外挠度技术条件无要求, 为设计缺陷, 需要加入枕梁外挠度要求。

3. 转向架落成尺寸。

转向架构架四角高尺寸是影响车钩高度公差的重要尺寸链之一, 本车转向架为外购配件, 不能提供转向架落成质量记录, 为供方缺陷, 需要加入该项要求。

4. 车钩安装面的垂直度。

车钩安装座安装时使用工装, 保证了车钩安装面垂直度不大于1 mm的要求。

5. 车钩本身的尺寸。

DT2车一位端为全自动车钩, 经查验车钩的技术参数及供货质量记录, 发现车钩本身尺寸超差的质量问题。

6. 车体挠度。

新加坡DT2车整车落成后, 车体 (枕内/外) 挠度因枕梁下平面不在同一平面内, 无法直接测量。采用在一位端和二位端 (边梁处) 拉一条线绳的测量方法, 并绘制了挠度曲线 (见图3) , DT车总长23830mm, 用拉紧线绳的测量方法, 虽然测量数据不十分准确, 但曲线形状和挠度趋势可供参考。

从图3可以看出:一位端枕梁外挠度比二位端枕梁外挠度大, 通过对新加坡地铁第2、7-12列城轨车辆DT1、DT2车整车落成相关数据统计分析发现, 第7-12列存在一位端车钩比二位端车钩低的现象:DT1车一位端车钩比二位端车钩低1-12mm, DT2车一位端车钩比二位端车钩低2-8mm, 详细数据见附表1。

7. 转向架

由于转向架由日本川崎整体供货, 除合格证外没有任何检测记录, 无法分析转向架是否存在问题, 决定更换该车转向架。更换转向架后, 经测量一位端车钩高度尺寸实测为753mm, 超差2mm (低) 。

原转向架和新转向架落车后相关尺寸对比见表3。

单位:mm

从上表可知, 空气弹簧上平面距轨面的距离:

原转向架:一位架与二位架相比, 一位架一位侧低7mm, 一位架二位侧低8mm;

新转向架:一位架比二位架相比, 一位架一位侧高1mm, 一位架二位侧低1mm。

因此, 一、二位转向架高度差大 (即:空气弹簧上平面距轨面的距离) 也是造成一位端车钩低的原因之一。

综合以上几方面的原因分析, 得出结论:车体枕外挠度大、一/二转向架高度差大, 组装累积误差是造成新加坡城轨车辆DT2车一位端车钩高度尺寸超差的直接原因。

四、解决措施

1. 现车处理措施

(1) 更换转向架。

(2) 落车时, 调节高度调节杆、满足尺寸[ (260+t) ±3、t=0 t:空气弹簧用垫片]来调整空簧高度, 进行整车落成、调整, 技术、质量部门进行现场技术要求验证。

(3) 调整车辆落成参数, 直至满足车钩高度770+10-15mm的技术要求。

2. 后续车处理措施

(1) 技术部门修改车体制造技术条件, 增加车体底架枕梁外部挠度的技术要求;质检部门做好检验策划和记录工作。

(2) 转向架供货商提供一、二位转向架高度差的控制尺寸和范围。

(3) 工艺部门系统策划如何实现车体枕外挠度尺寸的工艺措施, 测量及控制转向架四角高, 修改车辆落成作业指导书, 配置相应的工艺装备, 进行工艺验证后下发正式工艺文件。

(4) 制造部门按照新的车体枕外挠度技术要求、转向架四角高测尺寸要求、落车工艺文件进行施工。

五、实施效果和现实意义

1. 解决了新加坡城轨车辆DT2车一位端车钩低的问题。

2. 从设计、工艺、制造方面, 系统地解决了新加坡地铁车钩低的惯性质量问题。

3. 通过对新加坡第18-22列车的工艺验证, 上述措施有效、适用。

4. 车辆制造商和地铁运营公司可以通过新加坡城轨车辆车钩高度的调整方法, 系统修订或编制技术文件, 保证车辆制造质量和检修质量, 保证车辆运营安全。

摘要：文章系统阐述了城轨车辆车钩高度尺寸的重要性和调整的基本方法, 通过新加坡城轨车辆车钩高度尺寸超差的原因分析及解决方法, 归纳出城轨车辆车钩高度调整的基本方法和预防措施, 对车辆制造商和地铁运营公司具有现实意义。

城轨车辆制动控制系统的分析 篇5

1北四车辆制动控制系统概述

北四车辆制动控制系统的核心是G阀和RIO阀,主要完成列车保持制动、常用制动、紧急制动、防滑保护以及输出空压机的启动请求,并且将列车制动控制系统接入TCMS系统(列车控制和管理系统)中。

2 G阀和RIO阀

北四车辆采用德国KNORR公司的EP2002型制动系统。G阀和RIO阀是整个制动系统的核心部件,是制动管路系统和制动控制系统的枢纽。两阀气路模块如图1所示,G阀可以采集总风压、制动缸风压、空簧风压、副风缸风压以及回送管风压;RIO阀可以采集制动缸风压、空簧风压、副风缸风压以及停放制动缸风压。这些采集到的风压值对制动系统的控制起着非常重要的作用。

RIO阀主要由气路模块和电子控制模块组成。电子控制模块主要由微控制器和电源电路组成。G阀在RIO阀的基础上增加了数据管理模块,该模块由通讯电路和缓冲控制器组成。每节车G阀和RIO阀各1个,G阀是主控制阀,RIO阀是从控制阀。为了便于系统维护,每2节车为1个单元(TC1、M1为1个单元,M3、T3为1个单元,TC2、M2为1个单元),每个单元的4个阀构建起CAN总线网络,相互之间进行通讯和数据共享。另外,每个车的G阀通过MVB总线连接到TCMS网络中,将制动系统的状态实时传给TCMS系统。TC1、M1单元的网络连接如图2所示。

TCMS系统网络向G阀发出制动指令,两阀将参考空簧风压(空簧风压反映列车重量)大小,通过阀内部软件分析,计算出所需的制动力,然后控制向制动缸提供的风压,施加保持制动。保持制动力的大小和空簧风压大小有关,平均有0.24 MPa左右。

常用制动的信号来源于司机手柄。当G阀得到常用制动信号时,两阀将参考空簧风压大小,通过阀内部软件分析,计算出所需的制动力,然后控制向制动缸提供的风压,施加常用制动。除了空簧风压,常用制动力的大小还与控制信号有关,从无到有,但最大不超过紧急制动力。

紧急制动的信号来源于紧急制动控制电路。当两阀得到紧急制动信号后,将参考空簧风压大小,直接通过其内部继电器控制向制动缸提供的风压,施加紧急制动。紧急制动力的大小和空簧风压大小有关,但比其他制动力大,平均有0.3 MPa左右。

防滑保护的信号来源于车轮的速度差或减速度。两阀通过安装于车轴的速度传感器,实时监测列车运行速度。在列车运行中施加制动时,当两阀检测到某轮轴速度比标准速度低,而且速度差超过标准速度的5%时(或当两阀检测到某轮轴的减速度大于4.5 m/s2时),两阀将参考空簧风压大小,通过阀内部软件分析,控制低速车轮反复制动缓解和施加,使之趋向于标准速度,直到列车因制动而停止运行。标准速度取单元内车轴的最大速度(如KNORR制动系统[2])或单车车轴的最大速度(如Nabtesco制动系统[3])。

G阀与外界连接的电气接口有PL1、PL2、PL3、PL4和SK1。PL1接Ⅱ位转向架两车轴的速度传感器,用于采集车轴的速度。PL2接110 V制动电源为G阀供电,接紧急制动信号(信号线为443T),启动紧急制动施加或缓解。PL3接列车牵引制动参考信号、回送模式信号、备用模式信号、副风缸压力开关(只有TC1和TC2车有)以及空压机启动请求信号(只有TC1和TC2车有)。PL4接TCMS系统网络,将列车制动状态实时传给TCMS系统。SK1用来构建制动控制系统的CAN总线网络,方便制动系统的维护。

RIO阀与外界连接的电气接口有PL1、PL2、PL3和SK1。PL1接Ⅰ位转向架两车轴的速度传感器,用于采集车轴的速度。PL2接110 V电源为RIO阀供电,以及接紧急制动信号,启动紧急制动施加或缓解。PL3接列车零速线、制动切除阀B04和停放制动切除阀B05。SK1用来构建制动控制系统的CAN总线网络。RIO阀没有PL4插口,不能直接和TCMS系统通讯。

制动电源BPCB设在每节车的电气柜中,为本节车的两阀提供110 V电源。速度传感器实时采集车轴的转速,为系统启动防滑保护提供依据。当列车紧急安全回路断开时,输出紧急制动施加信号,通过两阀控制,紧急制动施加;紧急安全回路导通时,输出紧急制动缓解信号,通过两阀控制,紧急制动缓解。司机手柄控制线路的通断,形成列车的牵引制动数字信号,输入到各节车的G阀。正常情况下,牵引制动模拟信号的优先级高,即当有模拟信号时,数字信号不起作用;模拟信号是随电压变化的连续信号。TC1和TC2车上G阀PL3口的F、D、R、P针是接入列车安全互锁电路的,当TC1车的副风缸压力小于0.65 MPa时,F和D断开、R和P断开,安全互锁电路无法建立;当TC1车副风缸压力大于0.7 MPa时,F和D接通、R和P接通。TC2车与TC1车副风缸压力开关的工作原理相同,其他车的G阀无此功能。

TC1和TC2车G阀PL3口有H和G针,其中H针接BPCB制动电源。在G阀控制空压机的情况下,当总风压力小于0.8 MPa时,其中一个TC车G阀PL3的H和G针接通,G针得电,向TCMS系统的DX87模块发出空压机启动请求信号,经DX87模块处理后,向该车的空压机控制电路发出空压机启动指令,启动空压机;当总风压力大于0.9 MPa时,该TC车G阀PL3的H和G针断开,G针不得电,向TCMS系统的DX87模块发出空压机停止请求信号,经DX87处理后,向该车的空压机控制电路发出停止指令,停止空压机。如果风压降到0.75 MPa左右时,另一个TC车会以同样的方式启动本车的空压机,2台空压机一起工作,直到总风压力为0.9 MPa左右时停止。

各车G阀PL4口接入TCMS系统网络,将列车的制动状态实时传给TCMS系统。每个单元的4个阀通过SK1口连接在一起,构建CAN总线网络,其中TC1、T3和TC2车上设置维护插座,方便CAN总线网络与电脑连接。B04、B05接入其所在车的RIO阀,通过CAN总线将其状态输入TCMS系统。

3紧急制动控制电路

紧急制动控制电路[4]在两TC车上各有一套,且结构基本相同。列车要施加紧急制动,所有的G阀和RIO阀必须得到紧急制动施加信号。紧急制动信号是由位于两TC车的EB回路产生的,输入到列车所有的G阀和RIO阀。EB回路由一系列与列车安全运行有关的继电器和开关构成,其中有2个安全继电器SIR1和SIR2,其线圈由安全互锁电路供电。因此,要建立EB回路,首先必须保证安全互锁电路向两SIR继电器的线圈供电,即先建立安全互锁。

假设TC1车为主控,当2个SIR继电器得电后,MC(主控制器)手柄打到非EB位,电机正常,按下MC手柄,列车保持完整性,2个TC车的EBPB(紧急制动按钮)都处于正常状态,无乘客报警,门全关闭,总风压不低于0.7 MPa,2个TC车的紧急疏散门关闭正常,列车运行速度为零,MSS(ATC模式选择开关)打在NRM位,紧急制动继电器自锁,即EB回路建立,产生紧急制动缓解信号;当EB回路断开时,2个EMBR(紧急制动继电器)继电器不得电,即产生紧急制动施加信号。TC2车为主控时,紧急制动的控制和TC1车为主控时相同。

司机在启动列车前,先将MC手柄打到EB位,目的是先建立安全互锁,没有安全互锁,EB回路将无法建立。

在停放制动施加和停放制动缓解的控制电路中,PBCB为停放制动电源开关,装在两TC车司机室的电气柜中;PKBPB为停放制动施加按钮,PKBRPB为停放制动缓解按钮;两按钮分别控制脉冲阀的2个电磁阀。假设TC1车为主控,闭合PBCB,按下PKBPB按钮,脉冲阀Ⅱ侧电磁阀动作,停放制动施加;按下PKBRPB按钮,脉冲阀Ⅰ侧电磁阀动作,停放制动缓解。另外,TCMS系统的DX87模块接在停放制动缓解控制电路上,将停放制动的状态传给TCMS系统。值得注意的是,只要停放制动施加电路导通,即使管路系统没有施加停放制动,TCMS系统也会显示为停放制动施加状态。

4结论

北四车辆各系统通过MVB总线,构建了便于集中监控和管理的TCMS系统,它将各子系统紧密地联系在一起,使控制系统的结构更加紧凑、功能更加强大、设计更加灵活,在保证列车安全运行的同时也为乘客提供了一个舒适的乘车环境。

摘要：制动系统是城轨车辆关键系统之一,根据故障导向安全原则,制动系统失效时应有充足的措施确保列车和人员安全。北京地铁四号线车辆的制动控制系统通过G阀和RIO阀,完成列车的保持制动、常用制动、紧急制动、防滑保护等功能,并且将列车制动控制系统接入到TCMS系统中,保证了车辆的安全运营。

关键词：制动控制系统,紧急制动,常用制动

参考文献

[1]姜祥禄,蔡永丽.地铁车辆EP2002制动系统防护保护[J].电力机车与城轨车辆,2008,31(4):47-49.

[2]吴新宇.克诺尔模拟式地铁制动系统概述[J].铁道车辆,2000,38(Z1):32-36.

[3]阳建鸣.纳博特斯克车辆制动技术[J].现代城市轨道交通,2007(3):54-55.

城轨交通车辆及操作 篇6

1.1 线路校对原理

将讯响器的一根连接线与被测线路一端相连, 另一根连接线与车体相连;在被测试配线的另一端使用短接线将配线导体部分与车体相连, 利用车体串接被测配线和讯响器, 形成回路。配线正确讯响器发出清脆声音, 如被测回路带电阻, 讯响器发出低沉声音。试验原理见图1。

1.2 线路校对工艺分析

以新加坡地铁车辆为例, 对电气设备线路校对工艺进行分析。线路校对试验小组由3人组成, 车辆两端各有一人, 使用对讲机联络, 利用讯响器和短接线完成配线回路的线路校对。试验负责人与带有讯响器的测试人员同在一端, 共同确认线路的导通关系, 并负责记录试验结果。

线路校对是在车辆线路施作完成后进行, 因而带来新问题。如一些电气连接器的位置已经固定, 无法观察其内部金属针的情况, 金属针的好坏及压接位置是否正确不能确认, 线路校对存在大量质量隐患。因此, 线路校对前需将测试的连接器、插头等设备拆卸, 待线路校对结束后重新安装, 问题虽然得到解决, 但工作效率低。通过工艺分析及现场调研, 找出了影响城轨车辆电气设备线路校对工作效率的主要原因。

(1) 部分设备接口端隐蔽, 不易进行线路校对, 容易划伤接口。

(2) 线路校对作业空间相对狭小。电气设备之间、被测设备与车体之间在特定部位的空间相对较小, 或被测设备位置与结构不利于观察连接器的针号, 给线路校对带来困难。

(3) 线路校对方法传统。采用传统原理及方法进行线路校对, 需要将车辆的部分电气设备拆卸后再进行线路校对, 额外增加了工作量和作业时间。

2 城轨车辆电气设备线路校对工艺改进

2.1 设备接口端工艺改进

在新加坡地铁车辆电气设备线路校对过程中, 需要对车辆上的WAGO插头、DB9接口和水晶插头等连接器进行校对, 如果直接使用讯响器对设备接口进行校对, 增加了线路校对的难度, 容易出现划伤接口的现象, 造成设备接口磨损, 影响线路校对效率和质量。根据施工状况进行分析, 制作了线路校对多用接口插头工装, 连接器校对时, 能确认线路是否导通, 对设备接口起到防护作用, 提高了工作效率。

2.2 狭小空间作业工艺改进

新加坡地铁车辆门控器的连接器位置隐蔽, 连接器上的针号偏小, 在底座上不易分辨, 线路校对时, 手不容易伸进去和不容易看清针号, 讯响器碰针时很不方便, 容易碰到连接器的外壳 (连接器外壳接地) , 校线作业耗时多。根据车辆状况, 制作了线路校对过渡工装, 过渡工装带针号连接器的一端与门控器的针号相对应, 另一端与门控器的连接器相连, 线路校对时按针号校对即可, 狭小空间作业工艺改进提高了工作效率, 并保证了线路校对的准确率。

2.3 传统线路校对方法工艺改进

新加坡地铁车辆车厢内有14个扬声器, 其中一位侧4个、二位侧4个、中间6个。扬声器回路在导通试验前完成接线, 并安装到位。为进行配线校对, 传统线路校对方法是拆卸扬声器及相关配件, 圆形扬声器需拆卸信息显示器, 方形扬声器需拆卸幅流风机罩板。每节车厢扬声器配线试验时间为2 h (包括拆装、线路校对确认等工作) , 工作量大。一节车厢的扬声器与扬声器间的配线3根, 扬声器与控制装置间的连接线3根, 扬声器回路配线共42根;扬声器采用4颗螺钉固定, 需拆卸螺钉56颗 (4编组列车) 。

受车厢内装结构限制, 无法直接观察到扬声器的接线点。经现场试验, 采用万用表测试电阻的方法对连接线进行检验, 不需要拆卸扬声器。通过试验测试, 扬声器电阻值为220~230 Ω。列车的扬声器为两个回路控制, 每个回路为7个扬声器并联, 其电阻值为 (220~230 Ω) /7=31.4~33.0 Ω。如果并联扬声器数量不够, 测量电阻值偏大。通过M1车进行试验验证, 对语音播放器的24芯连接器1—2针进行测试, 电阻值为32.6 Ω, 测试4—5针, 电阻值为32.8 Ω, 说明接线状态良好。通过M2-2车进行试验验证, 发现1—2针间电阻值为无穷大, 4—5针间电阻值为115 Ω;依据扬声器回路走线, 判断中间排第1个及第6个圆形扬声器未接线, 接线后重新测试, 1—2针间电阻值为32.4 Ω, 4—5针间电阻值为32.8 Ω, 符合理论计算值。

3 结论与建议

通过制作线路校对多用接口插头工装, 对连接器进行校对, 解决了因设备接口端隐蔽造成的线路校对困难问题。新加坡地铁车辆每节车厢6个门, 门控器需进行线路校对, 制作的过渡工装解决了线路校对操作空间狭小问题, 提高了工作效率, 保证了产品质量;采用测量配线回路电阻值的方法检测扬声器的连接线, 将检测的电阻值与理论值进行对比, 较传统线路校对方法节省了时间, 提高线路校对效率和质量。

建议加强对新的制作工装培训, 检测人员应熟练掌握及应用;对线路校对作业流程及改进工艺进行固化、完善, 提高线路校对效率和质量。

参考文献

[1]王都, 孙宁, 关凤宇.我国城市轨道交通综合试验线的建设及其功能[J].现代城市轨道交通, 2013 (1) :1-4.

[2]许景良.机车接插件自动校线仪[J].电力机车与城轨车辆, 2003, 26 (6) :39-40.

[3]吴经, 铁德伟.一种全新的现场校线方法[J].河南电力, 2012 (2) :56-57.