城市轨道交通车辆机械

本书城市轨道交通职业教育系列教材之一，共分为七章，章介绍城轨交通的类型、车辆的类型及组成等。第二章介绍车体。如不锈钢和铝合金材质的车体结构。第三章介绍车辆设备。如车辆设备的安装位置和相关要求。第四章车门。重点介绍塞拉门的结构及原理。第五章介绍转向架。如常见地铁车辆转向架的结构及作用原理。第六章介绍车辆连接装置。如常见地铁车钩、缓冲器等。第七章介绍空调系统。如空调原理和地铁车辆空调结构。

张桥平，湖北铁路运输职业学院高级教师，多年从事车辆检修工作（12年）。后调入学校后从事铁道车辆和地铁车辆的教学工作。担任的教学课程以《车辆机械》为主，通过长时间的现场工作和教学实践，对城市轨道交通专业，特别是轨道交通车辆的结构有一定研究。出版任主编的教材一部。

章 城市轨道交通概要
节 城市轨道交通的类型
一、城市轨道交通的定义
二、城市轨道交通的分类
第二节 城轨交通车辆的类型及组成
一、车辆类型
二、车辆组成
第三节 城轨交通车辆的编组及标识
一、列车编组
二、车辆编号
三、车端、车侧、车门、座位等的标识定义
第四节 城轨交通车辆技术参数
一、技术参数解析
二、广州地铁一号线车辆主要技术参数
三、天津滨海轻轨车辆主要技术参数
第五节 地铁、轻轨车辆限界
一、车辆限界的概念
二、地铁限界
三、轻轨限界
复习思考题

第二章 车体
节 概述
一、车体的作用与分类
二、车体的基本特征和技术参数
第二节 钢制车体
第三节 不锈钢车体
一、不锈钢车体发展概况
二、不锈钢的型号及特性
三、不锈钢车体的结构
第四节 铝合金车体
一、铝合金材料的特性
二、铝合金材料车体的特点
三、铝合金车体形式
四、铝合金车体具体结构
五、铝合金车体架车
六、不锈钢车体与铝合金车体比较
第五节 车体的模块化结构
一、模块化结构的概念
二、模块化结构的优点
三、模块化结构的缺点
复习思考题

第三章 车辆设备及其布置
节 概述
一、车辆设备作用和分类
二、机电设备及电、气管线布置原则
第二节 车顶设备
一、受电弓、避雷器、主熔断器
二、空调单元
第三节 车底设备
一、武汉地铁一号线列车车底设备的布置
二、深圳地铁一号线车辆车下设备的布置
三、车底设备功能介绍（以武汉地铁一号线车辆为例）
第四节 车内设备
一、司机室设备
二、客室设备
三、贯通道
四、消防设施
五、车辆灯光
复习思考题

第四章 车门
节 概述
一、城轨车辆车门的特点
二、城轨车辆车门分类
第二节 客室车门
一、客室车门的位置、编号及状态显示
二、车门主要技术参数
三、门的控制功能
第三节 塞拉门
一、塞拉门系统组成
二、塞拉门的部件结构
三、塞拉门系统的工作原理
第四节 气动门
一、基本控制元件
二、车门的机械传动系统
三、车门气动控制工作原理
复习思考题

第五章 转向架
节 概述
一、转向架的定义
二、转向架的主要功能及要求
三、转向架组成
四、转向架分类
第二节 构架
一、构架的作用及要求
二、构架的分类
三、构架的结构
第三节 轴箱轮对装置
一、轮对
二、轴承、轴箱装置
第四节 弹簧减振装置
一、弹性元件
二、减振器
第五节 空气弹簧系统组成
一、高度调整阀
二、差压阀
第六节 中央牵引装置
一、中心销及销座
二、复合弹簧、压板及螺母
三、牵引杆
四、牵引梁
五、横向减振器
六、横向挡组成
七、起抬保护螺栓
第七节 牵引驱动装置
第八节 转向架的悬挂
一、一系悬挂
二、二系悬挂系统
三、车体与转向架载荷的传递
第九节 转向架附属装置
第十节 直线电机转向架简介
一、直线电机的基本原理
二、直线电机转向架的特点
三、直线电机转向架的结构
四、转向架参数
第十一节 独轨转向架
一、跨座式独轨转向架
二、悬挂式独轨转向架
第十二节 径向转向架简介
复习思考题

第六章 车辆连接装置
节 车钩缓冲装置
一、车钩缓冲装置的作用
二、车钩连接装置的分类
第二节 密接式车钩
一、自动车钩
二、半自动车钩
三、半永久牵引杆
第三节 附属装置
一、电气车钧
二、风管连接器
三、车钩安装吊挂系统
第四节 贯通道装置
一、概述
二、基本原理及结构
第五节 缓冲器
一、层叠式橡胶缓冲器
二、环形橡胶缓冲器
三、环弹簧缓冲器
四、弹性胶泥缓冲器
五、液压缓冲器
六、可压溃变形管
七、车辆连接装置能量吸收级别
八、车钩缓冲装置技术参数
复习思考题

第七章 空调系统
节 制冷常用名词及概念
一、工质的基本状态参数
二、蒸汽液体两相转变过程中的几个概念
第二节 制冷的基本原理
第三节 制冷剂
一、对制冷剂的要求
二、空调制冷剂性能
三、制冷剂液体过冷、过热对制冷循环影响
第四节 地铁列车客室内空气参数的确定
一、客室内空气参数
二、外气参数的确定
第五节 空调系统的主要组成部件
一、制冷压缩机
二、换热器及其辅助设备
三、空调装置的自动化控制
第六节 城轨车辆空调装置
一、系统布置和气流组织
二、车顶一体式空调机组的组成
复习思考题

参考文献

前  
言

日前，我国正在经历着有史以来规模的城市轨道交通建设。城市轨道交通的高速发展，对城市轨道交通专业人才有着巨大的需求，为了配合职业教育城市轨道交通专业的教学，推动职业教育城市轨道交通教材建设，培养符合企业实际需求的应用型、综合性人才，我校组织了轨道交通专业部分有经验的专业教师编写了此套教材—— 城市轨道交通职业教育系列教材。

轨道交通车辆是城市轨道交通系统中重要、关键的设备，也是技术含量很高的综合性机电产品，涉及机械、电气、控制、材料等多门学科。我国城市轨道交通尚处于发展的初期阶段，各地城轨车辆如雨后春笋般不断涌现。车辆的新技术、新结构层出不穷。为了更好地反映我国城轨车辆结构和技术的特点，本书在编写中引用了广州、深圳、南京、武汉及成都等地铁公司的资料，在此表示衷心感谢。

本书共七章，深入浅出地介绍了城市轨道车辆各部分的构造和原理，采用了大量形象生动的工作原理图和照片，以期帮助学生对车辆各部结构、原理的认识与理解。本书内容包括城市轨道交通车辆基本知识、车体、车辆设备及其布置、车门、转向架、车辆连接装置以及空调装置。

本书作为城市轨道交通专业驾驶、检修方向教材，编写中融入了“基础理论适度、强化基础及共性的知识、专业针对性强、以培养能力为主、反映本学科技术科学领域的现状及发展”的指导思想。

本书可作为职业院校城市轨道交通专业的教学用书，同时，还可供从事城市轨道交通车辆专业工作的广大技术人员学习参考。

由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免有疏漏、失误之处，恳请读者给予批评指正。

 

 

编  者

2016年4月

二、车辆组成

城轨车辆类型不同，技术参数不一样，但其基本结构类似，一般城轨车辆由以下几部分组成。

（一）车 体

车体分有司机室车体和无司机室车体两种。它主要是容纳乘客和司机驾驶（对于有司机室的车辆）的地方，又是安装与连接其他设备和部件的基础。城轨车辆车体均采用整体承载的钢结构或轻金属结构，以达到满足强度、刚度要求的同时限度地减轻自重。车体由车顶、底架、端墙、侧墙、车窗、车门等组成。

（二）转向架

转向架是车辆的走行装置，安装于车体与轨道之间，用来牵引（对动力转向架而言）和引导车辆沿轨道行驶，承受并传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。一般由构架、轮对轴箱装置、弹簧悬挂装置、制动装置和中央牵引连接装置等组成。城轨车辆转向架有动力转向架和非动力（拖车）转向架之分，动力转向架还装有牵引电机及传动装置。

（三）车辆连接装置

车辆连接装置包括车钩缓冲装置和贯通道。车钩是连接车辆使其编组成列车，并传递纵向力的一套装置。通常在车钩的后部装设缓冲装置，在车钩传递纵向力时缓和车辆之间的纵向冲击。通过车钩还可将车辆之间的电路和空气管路进行连接。贯通道是车辆与车辆之间的客室连接通道。城轨车辆通常采用密接式车钩和宽体式贯通道。

（四）制动装置

制动装置是保证列车运行安全所必不可少的装置。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。城轨车辆制动装置除常规的空气制动装置外，还有再生制动、电阻制动和磁轨制动等先进的装置。