隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化的推進(jìn),城市軌道交通作為城市公共交通的重要組成部分,目前正處于歷史上最好的發(fā)展時期。城市軌道交通建設(shè)在十一五期間呈現(xiàn)加速勢態(tài),十二五開始進(jìn)入高速建設(shè)時期,進(jìn)入十三五后繼續(xù)保持高速建設(shè),同時建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。目前全國范圍內(nèi)進(jìn)行地鐵規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運(yùn)營的城市已經(jīng)接近50個,以往只有一線城市才擁有的地鐵,正逐漸向二線城市乃至部分三線城市普及。實(shí)踐證明,發(fā)展城市軌道交通是解決大城市交通問題的必由之路,城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展,同時帶動了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展乃至整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
為了適應(yīng)各種各樣的軌道交通運(yùn)輸需求,例如,是客運(yùn)還是貨運(yùn)?是幾千千米的長途客運(yùn)還是市區(qū)內(nèi)幾十千米的短途客運(yùn)?軌道交通的重要工具軌道車輛,已經(jīng)發(fā)展出多種型號和序列,根據(jù)應(yīng)用場合與名稱習(xí)慣,可分為鐵路機(jī)車、鐵道車輛、動車、拖車、城市軌道交通車輛等。
本書力圖從軌道車輛這一高度概括的名稱出發(fā),在對比介紹各種軌道交通車輛的過程中,讓讀者掌握軌道車輛的基礎(chǔ)知識、基本概念、基本組成、基本工作原理。本書在介紹中,以城市軌道交通車輛為重點(diǎn),結(jié)合干線鐵路軌道車輛的知識進(jìn)行介紹,這樣有利于讀者在對比過程中加深對軌道車輛結(jié)構(gòu)與原理的認(rèn)識。
本書包括11章的內(nèi)容。第1章軌道交通概述,介紹了軌道交通的基本概念,軌道交通發(fā)展史上的重大事件,軌道車輛的分類,以及鐵路機(jī)車、鐵道車輛、動車組的基本知識。第2章城市軌道交通的基礎(chǔ)知識,介紹了城市軌道交通的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),城市軌道交通的分類,各種城市軌道交通方式地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、市郊鐵路、磁懸浮、新交通系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與車輛參數(shù),以及城市軌道交通系統(tǒng)的比較。第3章軌道車輛的基礎(chǔ)知識,介紹了列車編組與軌道交通的限界,軌道車輛的轉(zhuǎn)向架,城市軌道交通車輛的參數(shù)與組成,典型城市軌道交通車輛,典型鐵路電力機(jī)車和諧電力3型(HXD3)機(jī)車,典型鐵路電力機(jī)車韶山8型(SS8)機(jī)車。第4章轉(zhuǎn)向架,介紹了轉(zhuǎn)向架的功能組成與分類,兩種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架,以及轉(zhuǎn)向架各組成部分。第5章車體及其內(nèi)裝與設(shè)備,介紹了車體類型及特征,典型軌道車輛車體,車體內(nèi)裝與車內(nèi)設(shè)備。第6章車鉤緩沖裝置,介紹了車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,以及各種全自動車鉤。第7章受流裝置,介紹了單臂受電弓的結(jié)構(gòu)組成與工作原理,DSA200型單臂受電弓。第8章軌道車輛電傳動與電氣系統(tǒng),介紹了軌道車輛電傳動的基礎(chǔ),軌道車輛電傳動系統(tǒng)的分類,軌道車輛電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第9章軌道車輛的檢修,介紹了電力機(jī)車的檢修,城市軌道交通車輛的檢修。第10章軌道車輛動力學(xué)基礎(chǔ),介紹了軌道車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性,軌道車輛運(yùn)行穩(wěn)定性,軌道車輛曲線通過。第11章列車牽引計算,介紹了列車牽引計算的三大力(牽引力、阻力、制動力),牽引計算的成果與牽引計算的發(fā)展。
本書可作為交通運(yùn)輸(軌道交通方向)或車輛工程(軌道交通方向)的專業(yè)教材,書中帶有*標(biāo)識的為選修選學(xué)內(nèi)容。本書的編寫得到了天津市人力資源和社會保障局組織的天津市職業(yè)培訓(xùn)包項目機(jī)車電工職業(yè)培訓(xùn)包的支持。
作者
2018年12月
孟亞東,男,副教授,天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué),汽車與交通學(xué)院,碩士生導(dǎo)師。2010年1月畢業(yè)于北京交通大學(xué)載運(yùn)工具運(yùn)用工程專業(yè),博士學(xué)位。主要研究領(lǐng)域:城市軌道交通,載運(yùn)工具控制及光機(jī)電一體化技術(shù),電液伺服系統(tǒng),自動控制,機(jī)車電傳動。發(fā)表論文20余篇,主持完成多項省部級研究項目。
第1章軌道交通概述
1.1引言
1.2軌道交通的基本概念
1.3軌道交通發(fā)展史上的重大事件
1.4軌道車輛的分類
1.5鐵路機(jī)車
1.5.1蒸汽機(jī)車
1.5.2內(nèi)燃機(jī)車
1.5.3電力機(jī)車
1.6鐵道車輛
1.7動車組
思考題
第2章城市軌道交通的基礎(chǔ)知識
2.1城市軌道交通的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
2.2城市軌道交通的分類
2.3地鐵
2.4輕軌
2.5單軌
2.6有軌電車
2.7市郊鐵路
2.8磁懸浮
2.9新交通系統(tǒng)
2.10城市軌道交通系統(tǒng)的比較
思考題
第3章軌道車輛的基礎(chǔ)知識
3.1引言
3.2列車編組
3.2.1概述
3.2.2城市軌道交通車輛的編組
3.2.3列車編組的發(fā)展趨勢
3.3軌道交通的限界
3.3.1限界的基本概念
3.3.2限界的相關(guān)知識
3.4軌道車輛的轉(zhuǎn)向架
3.5城市軌道交通車輛的參數(shù)與組成
3.5.1參數(shù)
3.5.2組成
3.5.3車體
3.5.4車輛內(nèi)部設(shè)備
3.5.5轉(zhuǎn)向架
3.5.6車鉤緩沖裝置
3.5.7制動裝置
3.5.8受流裝置
3.5.9車輛電氣系統(tǒng)
3.5.10列車通號與信息系統(tǒng)
3.6典型城市軌道交通車輛
3.6.1概述
3.6.2車輛運(yùn)行環(huán)境
3.6.3主要參數(shù)
3.6.4主要設(shè)備布置
3.6.5主要組成與特性
3.7典型鐵路電力機(jī)車和諧電力3型(HXD3)機(jī)車
3.7.1概述
3.7.2工作環(huán)境
3.7.3主要參數(shù)
3.7.4機(jī)車主要特點(diǎn)
3.7.5機(jī)車特性
3.7.6設(shè)備布置
3.7.7工作原理
3.8典型鐵路電力機(jī)車韶山8型(SS8)機(jī)車
3.8.1概述
3.8.2機(jī)車總體布置
3.8.3機(jī)車轉(zhuǎn)向架
3.8.4機(jī)車主電路
3.8.5機(jī)車輔助電路
3.8.6機(jī)車控制電路
3.8.7機(jī)車供電電路
3.8.8生產(chǎn)制造與應(yīng)用
思考題
參考文獻(xiàn)
第4章轉(zhuǎn)向架
4.1轉(zhuǎn)向架概述
4.2轉(zhuǎn)向架的功能、組成與分類
4.2.1轉(zhuǎn)向架的功能與組成
4.2.2轉(zhuǎn)向架的分類
4.3兩種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架
4.3.1SMC型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架
4.3.2SDB80型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架
4.4轉(zhuǎn)向架構(gòu)架
4.5彈簧與減振器
4.5.1概述
4.5.2懸掛裝置中彈簧的作用
4.5.3螺旋彈簧
4.5.4橡膠彈簧
4.5.5空氣彈簧
4.5.6液壓減振器
4.5.7抗蛇行減振器
4.5.8摩擦減振器
4.6輪對軸箱及其與構(gòu)架的連接
4.6.1輪對
4.6.2軸箱
4.6.3軸箱與構(gòu)架的連接
4.7驅(qū)動裝置
4.7.1功能與分類
4.7.2牽引電機(jī)橫向布置的驅(qū)動裝置
4.7.3牽引電機(jī)縱向布置的驅(qū)動裝置
4.7.4牽引電機(jī)體懸式驅(qū)動裝置
4.8車體與轉(zhuǎn)向架的連接
4.8.1概述
4.8.2牽引裝置
4.8.3轉(zhuǎn)向架的特殊減振緩沖結(jié)構(gòu)
4.8.4鉸接式轉(zhuǎn)向架的車體與轉(zhuǎn)向架間的連接
4.9制動裝置
4.9.1概述
4.9.2各種制動裝置
4.9.3制動倍率、傳動效率與車輛制動率
思考題
參考文獻(xiàn)
第5章車體及其內(nèi)裝與設(shè)備
5.1概述
5.2車體的類型及特征
5.2.1城市軌道車輛車體的特征
5.2.2車體的主要技術(shù)指標(biāo)
5.2.3軌道車輛車體的類型
5.3典型軌道車輛車體
5.3.1傳統(tǒng)軌道車輛車體
5.3.2國產(chǎn)幾種地鐵車輛車體
5.3.3輕量化車體
5.4車體內(nèi)裝與設(shè)備
5.4.1車體內(nèi)裝
5.4.2車內(nèi)設(shè)備
思考題
參考文獻(xiàn)
第6章車鉤緩沖裝置
6.1車鉤緩沖裝置概述
6.1.1功能作用
6.1.2結(jié)構(gòu)組成
6.1.3分類與特點(diǎn)
6.2結(jié)構(gòu)與工作原理
6.2.1主要零件名稱與參數(shù)
6.2.2車鉤緩沖裝置的安裝
6.2.3車鉤緩沖裝置的縱向力傳遞路徑
6.2.4車鉤緩沖裝置的三態(tài)
6.3緩沖裝置
6.3.1緩沖裝置的類型與參數(shù)
6.3.2常用緩沖器
6.4其他裝置
6.4.1可壓潰變形管
6.4.2風(fēng)管連接器
6.4.3電連接器
6.4.4半永久牽引桿
6.5各種全自動車鉤簡介
6.5.1柴田密接車鉤
6.5.2沙庫密接車鉤
6.5.3BSICOMPACT密接車鉤
思考題
參考文獻(xiàn)
第7章受流裝置
7.1引言
7.2單臂受電弓的結(jié)構(gòu)組成與工作原理
7.2.1結(jié)構(gòu)組成與典型部件
7.2.2工作原理
7.2.3常見技術(shù)參數(shù)
7.3DSA200型單臂受電弓
7.3.1主要結(jié)構(gòu)
7.3.2工作原理
7.3.3技術(shù)參數(shù)
7.3.4維護(hù)與調(diào)整
思考題
參考文獻(xiàn)
第8章軌道車輛電傳動與電氣系統(tǒng)
8.1軌道車輛電傳動基礎(chǔ)知識
8.2軌道車輛電傳動系統(tǒng)的分類
8.2.1直直電傳動系統(tǒng)
8.2.2交直電傳動系統(tǒng)
8.2.3交直交電傳動系統(tǒng)
8.2.4直交電傳動系統(tǒng)
8.2.5交交電傳動系統(tǒng)
8.3電傳動系統(tǒng)的發(fā)展
8.4電力電子器件技術(shù)基礎(chǔ)
8.5軌道車輛電氣系統(tǒng)
8.5.1功能與組成
8.5.2驅(qū)動電機(jī)的調(diào)速控制
8.5.3牽引電器基礎(chǔ)知識
8.5.4和諧電力3型(HXD3)機(jī)車的電器
8.5.5韶山8型(SS8)機(jī)車的電器
8.5.6城市軌道交通車輛的電器
思考題
參考文獻(xiàn)
第9章軌道車輛的檢修
9.1引言
9.2電力機(jī)車的檢修
9.2.1電力機(jī)車的計劃預(yù)防修
9.2.2電力機(jī)車的大修過程
9.2.3電力機(jī)車的狀態(tài)修
9.3城市軌道交通車輛的檢修
9.3.1日常維修
9.3.2定修
9.3.3架修
9.3.4大修
9.4軌道車輛檢修總結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第10章軌道車輛動力學(xué)基礎(chǔ)
10.1概述
10.1.1軌道車輛振動的原因
10.1.2軌道車輛的振動形式
10.1.3軌道車輛動力學(xué)的研究內(nèi)容
10.2軌道車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性
10.2.1Sperling平穩(wěn)性指標(biāo)
10.2.2ISO指標(biāo)
10.3軌道車輛運(yùn)行穩(wěn)定性
10.3.1蛇行運(yùn)動
10.3.2脫軌
10.3.3車輛傾覆
10.4軌道車輛的曲線通過
10.4.1曲線加寬與輪對橫動量
10.4.2曲線的外軌超高與擺式列車
10.4.3曲線通過的舒適性與輪軌磨耗
10.5軌道車輛動力學(xué)的發(fā)展
思考題
參考文獻(xiàn)
第11章列車牽引計算
11.1列車牽引計算概述
11.1.1牽引計算對各種軌道交通的用途
11.1.2列車牽引計算規(guī)程
11.1.3牽引計算中的三大力
11.1.4輪軌間的摩擦與黏著
11.2牽引力
11.2.1牽引力的產(chǎn)生
11.2.2牽引力的計算公式
11.3阻力
11.3.1阻力的產(chǎn)生與分類
11.3.2阻力的計算
11.4制動力
11.4.1制動力的產(chǎn)生
11.4.2制動力的黏著限制
11.5牽引計算的成果
11.6牽引計算的發(fā)展
思考題
參考文獻(xiàn)