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关于广州轨道交通一二八号线増购项目地铁车辆研制

作者:土木工程
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-26

1简介

从广州轨道交通1号线和8号线购买了6节A型铝合金车辆。总共使用了32行和172辆车。火车的最大行驶速度为80km/h,额定电压为DC1500V,并且受电弓受力。该项目是在南车株洲电力机车有限公司现有A型平台的基础上进行优化的,致力于为用户提供可靠,安全,绿色,智能,易维护,高端的升级版。地铁车辆。

2技术特点

本项目地铁车辆的开发使用UnigraphicsNX软件,并使用Teamcenter软件进行数据和过程管理,以实现车身,内部,管道和其他车辆的并行设计。 ANSYS软件用于限制车身的结构强度,刚度和模式。元计算分析。关键系统,例如制动系统,耦合器和缓冲器,牵引辅助系统和列车控制系统都已本地化。该火车具有以下技术特征:

(1)采用高强度铝合金全焊接车身,列车碰撞采用符合欧洲标准的三级能量吸收方案,最大限度地提高了乘客的安全性。

(2)采用国家技术研发计划(863)列车在途故障诊断系统,实现现场故障诊断和列车安全状态安全预警。

(3)车轮采用独立设计的ZMA080无杆转向架,并采用第二悬架结构,车轮采用降噪环,降低了噪音。

(4)采用集成度高,易于维护的车辆控制式空气制动系统,以及振动少,耐久性高的螺杆式空气压缩机。

(5)具有四级送风和底部回风四压缩机的空调机组,可实现制冷量的五档调节,更加节能环保。

(6)采用上翻盖式门体和紧急疏散坡道组成的紧急疏散门,坡度平缓,疏散能力强。

(7)借助分布式辅助逆变器,整个列车具有6个辅助逆变器单元,以扩展车辆内部的供电方式,从而提高了系统的冗余性和可靠性。

(8)19英寸LCD彩色图形显示屏,每个乘客舱内配有3套360°全景模拟摄像机

。 (9)采用节能环保的LED客房照明,采用4个独立的交错4种驱动电源模式,更加节能环保。

3技术性能

3.1列车编队和车辆类型

_A + B + C * C + B + A(A驾驶室拖车,带受电弓的B车,无受电弓的C车,“ +”半永久性牵引杆,自动连接器,半自动连接器)。

3.2车辆的主要结构尺寸

表格中显示了车辆的主要结构尺寸。

3.3乘客和车辆的重量

根据《GB城市轨道交通技术规范》,乘客的站立区域从座椅的乘客厢区域和250mm的前边缘移开;根据GB标准,还计算出不小于1860mm的面积。

3.4列车牵引力和制动性能参数

火车处于干燥,清洁,平坦的轨道上,处于恒定负载,额定网络压力和车轮磨损的情况下。

3.5火车碰撞设计

列车碰撞设计符合EN标准C-IV碰撞场景的要求,碰撞能量吸收采用三阶段能量吸收法。当一列空载列车以8 km/h的速度连接到一列空载列车时,冲击能量被第一级橡胶可回收缓冲器吸收;当一排空载列车为15 km/h速度连接到一排停放并制动的空转列车时,除第一级能量吸收装置外,第二级破碎机吸收冲击能量;当1列AW0火车大于15公里/当h速度小于20公里/小时与一排静止的空转火车相撞时,火车自动前端的过载保护装置起作用,自动耦合器移动向后。冲击能量被能量的第一和第二阶段吸收。除吸收装置外,剩余能量由驾驶室的第三级后部联轴器过载保护装置和前端防爬装置以及车身的能量吸收区域吸收。乘客舱没有损坏,并保证了乘客的安全空间。

4设备布置

这类地铁列车采用模块化设计,设备布局简单明了。电子屏风柜安装在车辆乘客室的两端,主要是:空调控制柜和微型柜布置在A车的第二端。空调控制柜和继电器柜位于B车的第一端,吊索柜和863设备柜位于第二端。 C车在第一端有一个空调控制柜和一个继电器柜,在第二端有一个863设备柜。另外,在驾驶室的后部设有信号柜和中继柜。底盘设备的布置便于维护,平衡轴重并便于管道布置。

5列火车原位故障诊断系统

列车配备863《基于传感网的列车关键设备在途故障诊断技术及系统研制》列车在途故障诊断系统,利用传感器联网技术,鲁棒性检测,高可靠性过滤,故障分离和识别技术来建立步行系统,动力总成,辅助系统,制动系统,信号部门,列车安全部门,旅客信息系统故障集,故障描述和故障诊断模型,部署列车综合监控平台,开发列车地面综合预警和主动运维决策支持系统,实现安保与运维一体化。该系统有效地提高了城市轨道交通的安全性和可靠性,提高了我国城市轨道交通的安全水平,实现了从被动安全到主动安全保障的技术转化。

机械零件的6个主要部分

6.1车身

该车采用自行设计的铝合金全焊接V型截面A型地铁车体,采用模块化,轻巧的设计理念。它采用铝合金大空心挤压型材和不带中间横梁的底架进行全焊接结构。强度,刚度,模态,抗碰撞等性能均满足EN标准的要求,静压力载荷1200kN,静拉伸载荷980kN,应力分布处于AW3 + 1200kN状态。车身主要由底盘,侧壁,端壁,顶盖和驾驶室组成。 A车具有驾驶室结构,并承受垂直,纵向和扭转等载荷。

6.2转向架

本项目采用ZMA080型无梁转向架,分为结构相似的汽车转向架和挂车转向架两种。它采用两系列悬挂结构。一系弹簧采用金属橡胶叠层人字形弹簧,二线悬挂系统装有2个空气弹簧。其主要技术特点是:

(1)结构采用“ H”字形,无承托全焊接结构;

(2)轮毂为整体上举起的钢制轮毂,材质为ER9,辐条板为S形耐磨型胎面,采用降噪环降低噪音;

(3)牵引装置采用中心销和曲折拉杆方式;

(4)空气弹簧的高度控制阀采用“三点调平”布置。

6.3空气制动系统

空气制动系统主要由供气装置,制动控制装置,基本胎面制动装置,车轮防滑保护装置,空气悬架装置和弓首提升装置组成。该系统符合EN标准,具有普通和快速空气制动控制,普通电动空气混合制动控制,紧急制动控制,空气制动打滑控制,停车制动控制,车辆负载信号检测和制动负载补偿。整个列车配备了两组空气供应装置,并使用了螺杆压缩机。该控制系统采用微机控制的模拟空气制动模式,该模式为车辆控制模式。每辆车都配备了一套电动空气制动控制装置,该装置配备了一个监控终端,并具有自诊断和故障记录功能。

6.4空调和通风

每个乘客舱的1/4和3/4位置分别装有一个44kW大功率单元空调单元,该单元采用两端供气方式,底部采用回风方式。每个单元的冷却输出由四个完全封闭的涡旋压缩机提供,由两个独立的循环组成。根据需要,可以将制冷量调整为,25%,50%,75%,100%,并且乘客室内的温度波动较小,从而减少了压缩机的启动和停止次数,并且比配备2个压缩机的空调单元更节能。环保。空调控制系统使用微计算机控制器作为核心控制单元。一辆车中的两个空调单元使用独立的控制单元通过总线结构与火车网络通信,并具有预冷模式,正常冷却模式,紧急通风模式和保护功能。以及故障诊断等功能。

乘客舱空气导管安装在屋顶上方,并采用横向静态空气导管,以确保在一个空调单元发生故障的情况下,另一台空调也可以提供3/4车长的冷却空气。在允许过滤器防尘的情况下,每辆车的总风量不小于W/h,新鲜风量不小于3200m3/h,紧急通风供气量不小于4000mVh。

6.5室内装饰

车辆内部光滑,符合人体工程学,可靠,易于维护和清洁。沿着车辆中心线的车身顶棚表面距地面的标称高度为2100mm,乘客站立区的最小高度为1880mm。每辆车均配备8个宽大的双层安全玻璃窗,客房配有纵向排列的长座椅和一个额外的残疾人区域。配备有足够数量的不锈钢表面拉丝立柱扶手,站立在车厢中的乘客可以到达扶手位置。内部的主要部件由表2中列出的材料制成,并满足DIN 5510系列3类的防火要求,以满足乘客的安全要求。

6.6门系统

门系统包括一个乘客舱侧门,一个驾驶室侧门和一个紧急疏散门。为了在正常操作条件下快速上下车,每个车厢中有10套双座电控Serra乘客车厢侧门,它们均匀分布在车厢的两侧。为了在紧急情况下从火车的两端疏散乘客,在火车的两端设置了紧急疏散门。驾驶室两侧还内置有手动驾驶室侧门,供驾驶员上下车。

乘客室的侧门具有诸如障碍物检测,强制打开,故障排除,故障指示和诊断,顺序开关门以及参数浓度调节等功能。净开口宽度为140mm,净开口高度为1880_,开闭时间为(3±0.5)S。紧急疏散门由向上倾斜的紧急疏散门主体和紧急疏散坡道组成。门体周围有两个密封橡胶条制成的密封装置。紧急疏散坡道与地面的角度为22度。净通过高度为1900mm,疏散坡道的净宽度为560mm,疏散能力为2025/30min。

电气部分的7个主要部分

7.1牵引系统

牵引系统是中国制造的,采用交流传动。每列火车都有两个动力转向架。每个动力转向架都配备了两个190kW鼠笼式三相交流异步异步电动机。控制模式是车辆控制。牵引系统的主电路使用两电平电压型直交逆变器电路。经过电子弓形接触网络的DC1500V DC电源将转换为三相AC电源,其频率和电压可通过VWF逆变器进行调节,并为异步牵引电机供电。 VWF逆变器由两个逆变器模块单元组成。它使用两个逆变器模块来驱动四个牵引电机的运行。电阻制动斩波器单元与逆变器模块单元集成在一起。

7.2列车控制与诊断系统

列车控制和诊断系统已本地化。它采用符合IECJEC-3标准的DTECS(DistributedTrainElectronicControlSystem)分布式控制技术,分为列车控制级别和车辆控制级别,包括车辆硬件,操作系统,控制软件,诊断软件,监控软件。和维护工具。为了在故障情况下提高后续车辆的可用性,列车总线和车辆总线均采用双通道,车辆控制主机热备份,自动主权转移和列车硬线作为网络控制系统和其他冗余措施。列车故障诊断系统完成了车辆部件故障数据的收集,分析,转储和显示功能。故障分为三个级别:严重故障,中等故障和轻微故障。故障信息显示在驾驶台的显示屏上,并且可以通过便携式维护工具传递。已上传到地面维护和服务系统,以进行长期存储和深层分析。

7.3旅客信息系统

乘客信息系统与音频,信息显示和视频监控高度集成。它由旅客信息显示系统,火车视频监控系统和火车广播对讲系统组成。它为乘客提供高质量的视频和音频信息以及操作。控制中心提供视频监视和音频监视。旅客信息显示系统采用19英寸液晶彩色图形显示屏,每车8套;通过无线宽带传输网络设备接收信息,并在火车的LCD显示控制器上对其进行解码,并在火车的所有LCD屏幕上实时播放。也可以在本地播放。视频监视系统设备将安装在乘客舱和驾驶室的两端。将在每一个乘客舱中安装每套360°全景模拟摄像机,并在每个驾驶室中安装一套彩色固定的球型摄像机。火车广播对讲系统由火车广播,对讲和LED点矩阵文本屏动态地图显示系统组成。

7.4照明系统

客房照明采用节能环保的LED平板照明灯具,设计寿命不少于小时,与日光灯相比可节能30%以上。在距地面800 mm的角度处,照度不少于300 lx。客房照明采用4个独立的交错4个驱动电源集中供电方案。与分散式LED电源方案相比,该电源的集中式电源利用了LED恒流驱动的固有特性,不需要在每个灯具上都配备电源装置,并且具有良好的可维护性。本实用新型有效解决了分布式电源的散热和寿命不均的问题。外部照明包括前灯,尾灯和行驶灯,并由DC110V供电。前照灯使用氙气灯,尾灯使用低功率红色LED灯,行车灯为白色和红色,带有两组未聚焦的LED灯。

8个结论

目前,车辆开发工作已经完成,广州轨道交通218号线已完成各种测试。车辆的技术指标符合设计要求,并于2013年6月正式投入运营。城市轨道交通正处于蓬勃发展时期。建立一个节能,环保,智能和高度本地化的80km/h速度等级A型地铁产品平台的升级版本将带来巨大的经济和社会效益。

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