地铁车辆概述

第一章车辆总体描述

第一节概述

地铁车辆是地铁用来运输旅客的运输工具，它属于城市快速轨道交通的范畴。现代城市轨道车辆有如下特点：

从构造上：列车采用动力分散布置形式。根据需要由各种非动力车和动力车（或半动力车）组合成相对固定的编组，两头设置操纵台。由于隧道限界的限制，车辆和其各种车载设备的设计要求相当紧凑。

从运用性能上：由于地铁的服务对象是高强度城市活动的人群，并要与公交系统、小汽车形成竞争力，所以对其安全、正点、快速上有很高的要求。同时要提供给乘客适当的空间、安静的环境及空调，使乘客感到舒适、便利。

为了达到这一要求，在车辆的设计、制造上，广州地铁采用了许多世界上的先进技术。广州地铁一号线车辆的主要特点有：

从结构上，车体朝轻量化方向发展，采用了大断面中空挤压铝型材全焊接或模块化车体结构设计，采用整体承载结构；悬挂系统具有良好的减振系统；采用电气（再生制动和电阻制动）和空气的混合制动；车辆连接采用密贴式车钩进行机械、电气、气路的全自动连接；车辆间采用封闭式全贯通通道，通过量大。

在运行方式上，应用列车自动驾驶系统ATO。

在主牵引传动上，采用当今世界先进的调频调压交流传动。在辅助系统中，采用先进的IGBT技术。

列车具有先进的微机控制技术及故障自诊断功能。如：在列车的主要子系统，牵引控制单元（DCU）、辅助逆变器控制单元（DC/AC）、电子制动控制单元（ECU）、空调控制单元（A/C）及二号线车辆的车门控制单元（EDCU）均采用了微机控制技术。

设计上采用了一系列安全保证措施，如：列车自动保护（ATP）；采用“警惕按钮”；

自动紧急制动；制动安全电路；高压电气设备安全防护措施；车门“不动”保护；车体具有240kJ大容量的撞击能量吸收功能等。

广州地铁一号线为柔性接触网。供电电压为DC1500V。采用直－交传动，这种传动在国内尚属首次应用。

车辆总体上按以下几个子系统构成：

机械部分：车体电气部分：牵引及电制动

车钩及缓冲器辅助系统

车门系统列车控制技术（SIBAS 32）

转向架列车故障诊断（CFSU）

空气制动通信系统

空调和通风列车自动控制（ATC）车辆是地铁系统中最关键、也是最复杂的设备，他是多专业综合性的产品，涉及机械，电气、控制、材料等多领域。总之，车辆是通过各个相对独立的子系统有机地

构成在一起，共同来实现列车的安全，可靠、高品质运行。

第二节 车辆基本技术性能及设计参数

一、车辆基本设计参数

1、基本参数

车辆的总体设计寿命为： 30年；

每辆车的平均轴重： ≤16t ；

牵引电机额定功率： 190kw ；

列车平稳性指标： 2.7；

注：乘客每人重量按60kg 计算。

2、轨道特性参数:

标准轨距： 621435+-mm

最小平面曲线半径(正线): 294.193M

车辆段线路： 150m （连接7号道岔135）

最小垂直曲线半径: 2000M

最大坡度: 35‰

辅助线路（列车仅在空载AW 0情况下运行） 40‰

站台与直线轨道中心的距离: 10

01600+-mm

站台高度： 1100mm

轨道最大超高： 120m

钢轨类型： 60kg （正线）

轨底坡度： 1：40

3、供电参数:

供电方式: 架空接触网

供电额定电压: DC1500V

受电弓电压变化范围: DC1000V ~1800V

电气牵引及辅助设备从电源断开电压: DC2000V

4、车辆主要尺寸:

车辆长度(车钩连接面之间)

A 车: 24.4M

B 、

C 车： 22.8M

列车长度： 140M

车辆宽度： 3.0M

车辆高度： 3.8M

车辆最高点（含排气口）： 3860mm

受电弓工作范围： 175~1600mm

受电弓最大升起高度： 1700mm

接触网洞内高度： 4040mm

轨道至地板面高度（AW0）： 1130-5+15mm

转向架中心距： 15.7M

转向架固定轴距： 2500mm

车门全开宽度： 1400mm

开、关门时间： 3±0.5s

开、关门调整范围： 1.5~4s

贯通通道宽： 1500mm

窗宽度： 1300mm

车钩中心线距轨面距离： 7200+8mm

5、车轮直径：

新轮直径： 840mm

半磨耗轮： 805mm

磨耗轮： 770mm

轮对内侧距（AW0）： 3

01353+-mm

轮缘厚度： 32mm

二、车辆动力性能：

1、牵引性能

在定员情况下（AW 2），车轮半磨耗到（805mm ），在正线的平直轨道上和额定电压下的牵引性能如下：

加速度：

车速由0加速到35Km/h 平均初始加速度 1.0m/s 2

车速由0加速到60Km/h平均加速度≥0.6m/s2

车速由0加速到80Km/h平均加速度≥0.4m/s2

冲击极限： 0.75m/s3

计算用牵引粘着系数： 0.165

最高运行速度： 80Km/h

设计/结构速度： 90Km/h

车钩连接速度： 3Km/h

反向牵引（倒退）最大速度： 10Km/h

在车辆段的最大速度: 25km/h

当一辆运行的列车在15km/h的速度（在空载情况下）下与另一静止的列车相撞时，车钩能有效地吸收其碰撞能量。

动力撤除时间即主控制器从牵引位置移到惰行位置，直到电机电流为零的时间（包括冲击极限）。

0——40km/h 1.5s

40——80km/h 1.05s 列车阻力

R = 27 + 0.0042 V2风阻力 50/1t

G = 331.6t

式中：R——列车阻力（N/t）；

G——定员载荷（AW2）时的列车重量（t）；

V——列车速度（km/h）。

2、制动性能：

（1）概述

电制动(再生/电阻)与可控制的踏面制动融合（混合)，再生制动和电阻制动能连续交替使用。在不能实现再生制动时，电阻制动应能单独满足常用制动要求。

停车制动采用弹簧制动，空气缓解。

（2）定义

接触网吸收能力在 0～100%的范围内

常用制动冲击率 0.75m/s3

计算用制动粘着系数 0.14～0.16

电制动转折点 0～12km/h （3）减速度定义

a:包括响应时间t R的平均减速度；

a：不包括响应时间t R的平均减速度；

t R：响应时间t R=t0+t1；

t0：空走时间；

t1：制动建立时间（指达到所要求的制动气缸压力的90%压力或达到所要求的电制动力的时间）。