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第一章城市轨道交通车辆基础知识
城市轨道交通车辆是城轨系统中运送乘客的工具,是技术含量极高的综合性机电设备,是城轨交通工程中最关键的设备。由于城轨交通车辆设计、制造的技术背景不同,致使城轨交通车辆的结构和性能有所差异。一般城轨交通车辆都能满足客流量大、安全、快速、舒适、美观、节能和环保的要求,具有一定的先进性、可靠性和实用性。
通过本章的学习能掌握描述城市轨道交通车辆的基本类型、结构组成和特点。了解城轨交通车辆编组和方位的定义,掌握城轨交通车辆方位相关知识的应用。掌握城轨交通车辆基本的技术参数。 -
●1.1车辆的类型、结构组成和特点
主要介绍城市轨道交通车辆的类型、结构组成和特点。
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●1.2车辆技术参数
本节主要介绍城市轨道交通车辆的主要技术参数。
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●1.3车辆编组与标识
本节主要介绍城市轨道交通车辆编组与标识。
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第二章车体
城市轨道交通车辆中,车体是一个重要的组成部分,那么车体有哪些种类,车体的结构又是怎样,有什么特点,通过这一章的学习,我们就能解决这些问题。
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●2.1概述
车体是容纳乘客的部分,对于拥有驾驶室的车辆来说,也提供了司机驾驶功能,同时又是安装和连接其他设备及组件的基础。本节我们就来介绍车体结构。
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●2.2车体材料
车体是车辆的主体结构,采用何种材料和结构形式的车体对整个车辆的结构、性能、制造、使用、维修,以及经济性等将产生深远的影响,本节我们通过几个方面对碳素钢车体、不锈钢车体和铝合金车体进行分析和比较。
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●2.3铝合金车体
铝合金车体是一种轻型整体承载结构,主体材料是用铝合金型材,通常采用模块化结构或全焊接组装,是一种新型的车体结构。本节我们就来介绍铝合金车体。
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●2.4不锈钢车体
轻量化不锈钢材料的开发,使车体钢结构的质量降为碳素钢车体的1/2,在节能和降低维修费用方面的优越性得到了用户的肯定,越来越多的国家开始使用不锈钢车。本节我们就来介绍轻量化不锈钢车体。
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●2.5车体的模块化结构
随着技术的发展,近些年出现了一种被称为模块化车体的新技术,我国许多新建线路车辆采用了这种技术。本节我们就来介绍模块化车体技术。
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●2.6车门概述
在城市轨道交通中,车门是车辆结构中一个重要的组成部分。对于轨道交通车辆应用及检修人员,车门的应用及故障处理是其必须掌握的安全操作规程之一;对于运营管理类人员,也要求其能操作车门,并能协助司机进行简单的故障处理及隔离操作。本节我们来简单了解下列车车门。
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●2.7客室车门
在城市轨道交通车辆上应用的车门有电动门和气动门,目前新造车辆上已普遍选用电动门。本节主要以电动门为例介绍车门的工作原理及电气控制原理。
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●2.8车门的控制方法
不同的车门应有其对应的控制方法,在适当的时候对其发出控制信号,是保证列车安全运行的关键。本节主要介绍车门的控制方法。
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第三章转向架
转向架是城轨交通车辆的走行装置,位于车体底架和钢轨之间,是城支承车体及其载荷并引导车辆沿着轨道运行的装置,产生并传递牵引力和制动力,引导车辆沿着轨道运行。城轨交通车辆转向架一般包括轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、构架、制动装置、驱动装置和转向架中心牵引装置等六部分组成。
通过本章的学习能掌握城轨交通车辆转向架的作用、组成及分类。能正确识别转向架的各个部件的名称、基本结构、作用原理和具体位置。 -
●3.1概述
本节主要介绍转向架的基本作用、组成和分类。
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●3.2构架
本节主要介绍了转向架的构架的作用与要求、分类与结构。
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●3.3轮对装置
本节主要介绍了轮对和车轴的组成及作用,车轮的组成及其踏面做成锥形踏面的原因。
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●3.4弹簧减振装置
本节主要介绍了弹簧的结构及特性、弹簧的分类。
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●3.5空气弹簧装置
本节主要介绍了空气弹簧装置的系统组成及高度调整阀的工作原理。
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●3.6减振元件
本节主要介绍了减振元件的作用及分类、油压减振器的结构及工作原理。
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●3.7传动装置
本节主要介绍了几种常见的传动装置的结构形式。
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●3.8牵引装置
本节主要介绍了几种常见的中央牵引装置。
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第四章车辆连接装置
城市轨道交通车辆连接装置包括车钩、缓冲装置和贯通道装置。通过车钩装置实现车辆之间的相互连接,传递车辆之间的纵向力、牵引力和制动力。通过缓冲器缓和车辆之间纵向冲击力。通过贯通道实现客室之间的无间隙连接。
通过本章的学习能掌握车钩的作用、分类和结构形式;掌握自动车钩、半自动车钩和半永久性牵连杆的结构与特点;掌握不同缓冲装置的结构及原理;掌握贯通道和渡板的结构及原理。 -
●4.1概述
本节主要介绍了车钩缓冲装置的组成和作用。
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●4.2车钩
本节主要介绍了车钩的分类、三种车钩的结构和作用。
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●4.3缓冲装置
本节主要介绍了几种常见的缓冲装置的结构及原理。
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●4.4附属装置
本节主要介绍了风管连接器、电气连接器等几种车钩缓冲装置中的附属装置。
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●4.5贯通道及渡板
本节主要介绍了贯通道和渡板装置的结构及组成。
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第五章制动系统
城市轨道交通控制技术是城市轨道交通专业的核心教材。本章节主要讲述了制动的基本概念,基本方式,基本原理,空气制动的基础模式等几个基本知识点,能够辅助部分学生在学习制动技术过程中遇到的概念不清的问题。
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●5.1制动的基本概念
讲述的主要内容是车辆制动的基础知识,其中最主要的是在制动过程中涉及的几个基本概念,制动,缓解,制动力,制动装置,制动距离。
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●5.2制动的模式分类和特点
主要讲述的是制动的模式分类和特点,并对各种模式的运行特点进行了分类和解析,其中重点的是紧急制动的工作模式的形成原因和与完全制动区之间的区别。
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●5.3制动的基础理论
主要讲述了制动力的形成的方式和原理。重点讲述了介于滑动摩擦和滚动摩擦这两种状态之间的“蠕滑”,并将其形成原因进行了讲解。
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●5.4列车在制动过程中的受力分析
主要讲解列车在制动过程中的受力分析,掌握受力分析的思路与技巧。
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●5.5制动方式的分类
主要讲述了制动方式的分类。轨道交通历经百年的发展,不可或缺的有着这样那样的种类,摩擦制动,动力制动,磁轨制动,空气制动。正是这样多方面多角度的整个研究,才能使当前的技术能够快速发展。
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●5.6空气制动系统基本作用原理
讲述了当前比较盛行的空气制动技术,并以直通式空气制动系统为原型,进行了全方位的讲解。
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第六章空调系统
城市轨道交通车辆空调系统是调节车厢内零七的温度、湿度、洁净度和气流速度的装置,满足乘客乘坐安全性和舒适性的重要设备。
通过本节的学习能掌握城市轨道交通车辆空调系统的组成、空调制冷原理和城市轨道交通车辆空调制冷方法。 -
●6.1制冷方法
本节主要介绍了空调制冷装置的基本工作原理和城市轨道交通车辆空调装置的工况。
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●6.2空调制冷装置的基本工作原理
本节主要介绍了常见的几种制冷方法。
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●6.3空调系统的组成
本节主要介绍了城市轨道交通车辆空调系统的组成和发展。
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第七章车辆牵引传动及辅助供电系统
城轨交通车辆使用电机和机械传动机构实现牵引传动,按牵引电机工作原理的不同可分为直流传动和交流传动两种类型。城轨交通车辆的主电路一般是指给牵引电机供电的主电路系统,主要包括受流器、牵引逆变器、牵引电机、制动电阻、滤波电抗器及电气控制开关等;辅助供电系统是指给车辆空调、电暖器、空气压缩机、照明、列车控制单元及蓄电池充电等辅助设备的用电系统。
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●7.1牵引传动系统
城轨交通车辆的电力牵引传动系统是指将电能经过传输和转换后,提供给电动车组的牵引电机,再通过电机转换成机械能驱动列车运行的系统。电力牵引传动系统是城轨交通车辆的核心部分,是城轨交通列车动力的来源。
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●7.2直流牵引电机
直流牵引电机,特别是直流串励牵引电机,具有良好的牵引特性。具有启动性能好、调速范围宽、过载能力强、功率充分利用、控制简单等优点,因此多年来一直在各种轨道交通车辆中作为主要牵引设备。
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●7.3交流牵引电机
随着电子技术的不断发展与成熟,交流传动技术越来越受到重视,交流牵引电机有全面取代直流牵引电机的趋势;大功率晶闸管技术的成熟与发展,特别是近年来全控电力电子器件的迅速发展,可调压调频的逆变装置已经成功解决了交流牵引电机的调整问题。
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●7.4辅助供电系统
城轨交通车辆辅助供电系统包括辅助逆变器和低压电源两大部分。辅助逆变系统主要给车辆上AC 380 V和AC 220 V交流负载提供电源,低压电源包括DC 110 V和DC 24 V,为车辆控制系统及应急负载供电。
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第八章城轨交通车辆新技术
目前城轨交通系统地铁车辆、轻轨列车车辆多采用钢轮、钢轨系统,虽然在解决城市交通方面效果显著、技术成熟,但存在噪声、振动、破坏景观等生态影响问题,因此目前各国都致力于研制一些不同于传统型式的城轨车辆,称为新型城轨车辆。通过本章的学习,可以了解新型城轨车辆中直线电机地铁车辆和磁浮列车的基本知识,为城轨交通车辆新技术的开发和应用打下坚实的基础。
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●8.1直线电机地铁车辆
本节主要介绍直线电机的基本知识和直线电机地铁车辆的特点。
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●8.2磁浮列车
本节主要介绍磁浮列车的发展史,磁浮列车的分类和原理,以及磁浮技术在我国的发展概况。