本書介紹了現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展歷程以及當前國內(nèi)外應用現(xiàn)狀,并且充分反映了現(xiàn)代有軌電車車輛領(lǐng)域的新科技成果;同時全面系統(tǒng)地介紹了車輛的各組成部分的基本概念、結(jié)構(gòu)、性能、工作原理以及車輛檢修情況,適合軌道車輛研發(fā)、設計、運營管理等人員閱讀,同時還可以作為軌道車輛專業(yè)師生的參考書。
隨著人口的膨脹和城市化進程的加快,交通擁擠、環(huán)境污染等“城市病”已成為制約城市進一步發(fā)展的瓶頸。世界各國的經(jīng)驗表明,發(fā)展大容量軌道交通是解決城市交通問題的重要方向。20世紀70年代以來,有軌電車新技術(shù)取得了突破性進展,現(xiàn)代有軌電車在世界范圍內(nèi)掀起了復興建設熱潮,成為重要的軌道交通制式之一。我國城市軌道交通正處于大規(guī)?焖侔l(fā)展時期,這從根本上為現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展提供了長效需求。國家“十二五”規(guī)劃《綱要》指出:“科學制定城市軌道交通技術(shù)路線,規(guī)范建設標準,有序推進輕軌、地鐵、有軌電車等城市快速交通網(wǎng)絡建設”。國家發(fā)展和改革委員會依據(jù)其課題研究成果向國務院上報發(fā)展政策建議,支持中等城市發(fā)展現(xiàn)代有軌電車。目前國內(nèi)沈陽、蘇州、大連、南京、長春、上海、天津、廣州、青島、淮安等多個城市陸續(xù)建成現(xiàn)代有軌電車并通車運營,運營總里程超過180km。據(jù)初步預測,至2020年,國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車規(guī)劃里程將超過2000km?梢灶A見的是,未來二三十年,現(xiàn)代有軌電車在我國將迎來重要的發(fā)展機遇期。
我國城市軌道交通正處于大規(guī)?焖侔l(fā)展時期,這從根本上為現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展提供了長效需求。國內(nèi)從事現(xiàn)代有軌電車研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)已有多家,通過引進、吸收、自主創(chuàng)新等途徑創(chuàng)造出了顯著業(yè)績,總體上看,我國現(xiàn)代有軌電車發(fā)展前景輝煌。
由于我國在現(xiàn)代有軌電車領(lǐng)域的發(fā)展相對滯后,尤其在車輛領(lǐng)域,沒有成體系的理論和文件,迫切需要對車輛進行更多的研究,充分剖析和闡述現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展歷程、車輛各組成部件的工作原理、車輛檢修情況、車輛領(lǐng)域的科技成果,為車輛研發(fā)設計人員、高校車輛工程專業(yè)、運營管理人員提供學習與借鑒。
本書概略地介紹了現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展歷程以及當前國內(nèi)外應用現(xiàn)狀,充分反映了現(xiàn)代有軌電車車輛領(lǐng)域的最新科技成果,全面系統(tǒng)地介紹了車輛各組成部分的基本概念、結(jié)構(gòu)、性能、工作原理以及車輛檢修情況,適合軌道車輛研發(fā)、設計、運營管理等人員閱讀,也可以作為軌道車輛專業(yè)師生的參考書。
本書共12章,由王貴國、張華負責統(tǒng)稿,臧曉艷、付穩(wěn)超、劉康、許紅梅、李輝、劉博、裴春興、趙紅軍、劉東坡、陳彥宏、李霞、劉娟娟、劉宇、于文學、張博、王海娜、付一娜參加了編寫。第1章主要介紹現(xiàn)代有軌電車的基本特征、分類、車輛型式以及發(fā)展歷程(王貴國編寫);第2章主要介紹現(xiàn)代有軌電車的車體結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝組成以及駕駛室、車門、座椅、車窗等設備(劉宇、劉娟娟、李霞、于文學編寫);第3章主要介紹轉(zhuǎn)向架的作用、分類以及其關(guān)鍵部件(陳彥宏、劉東坡編寫);第4章主要介紹鉸接裝置、車鉤、防爬吸能裝置和貫通道等車端連接裝置(趙紅軍編寫);第5章主要介紹牽引系統(tǒng)的分類以及受電弓、高速斷路器、避雷器、牽引逆變器和牽引電動機等牽引系統(tǒng)(裴春興、王海娜編寫);第6章主要從制動方式、制動模式、電空制動和液壓制動等方面對制動系統(tǒng)進行系統(tǒng)介紹Ⅴ(許紅梅編寫);第7章主要介紹輔助逆變器、充電機和蓄電池等輔助供電系統(tǒng)(劉康、付穩(wěn)超編寫);第8章主要介紹照明系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)和乘客信息系統(tǒng)等輔助電氣系統(tǒng)(劉康、張博編寫);第9章主要介紹駕駛室和客室空調(diào)系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)(臧曉艷、劉博編寫);第10章主要介紹網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的發(fā)展、組成、TCMS功能、HMI結(jié)構(gòu)與設計以及信號控制系統(tǒng)(李輝編寫);第11章主要介紹車輛檢修管理體制、檢修制度以及日常維護、定修、架修和廠修(張華、付一娜編寫);第12章主要從現(xiàn)代有軌電車的使用趨勢和市場前景方面對其關(guān)鍵技術(shù)進行展望(王貴國編寫)。
在編寫本書時參考了國內(nèi)外發(fā)表的部分文章、資料和書籍,編者在此對有關(guān)作者表示誠摯的謝意。同時,對所有給予該書的指導、支持和幫助的同志們表示感謝!
編者
序
前言
第1 章 現(xiàn)代有軌電車概述 1
1. 1 現(xiàn)代有軌電車的定義及特征 1
。. 1. 1 現(xiàn)代有軌電車的定義 1
。. 1. 2 現(xiàn)代有軌電車的基本特征 2
1. 1. 3 現(xiàn)代有軌電車與其他公交形式的比較 3
1. 2 現(xiàn)代有軌電車的分類及主要車輛型式 3
。. 2. 1 現(xiàn)代有軌電車的分類 4
。. 2. 2 現(xiàn)代有軌電車的主要車輛型式 7
1. 3 現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展及應用 9
。. 3. 1 有軌電車的發(fā)展歷程 9
1. 3. 2 國外現(xiàn)代有軌電車的應用現(xiàn)狀 11
。. 3. 3 國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車的應用現(xiàn)狀 16
第2 章 車體及內(nèi)裝設備 22
2. 1 車體 22
2. 1. 1 車體的作用 22
。. 1. 2 車體的分類 22
。. 1. 3 車體的特征 22
。. 1. 4 車體的類型 23
。. 1. 5 車體的材料 24
。. 1. 6 車體的結(jié)構(gòu) 25
。. 1. 7 其他 26
2. 2 內(nèi)裝 26
。. 2. 1 內(nèi)裝的組成及結(jié)構(gòu) 27
。. 2. 2 地板的組成 28
2. 2. 3 側(cè)墻板的組成 31
。. 2. 4 頂板的組成 32
2. 2. 5 防寒材料的組成 33
2. 3 駕駛室 35
。. 3. 1 外罩及骨架 35
。. 3. 2 風窗玻璃 37
。. 3. 3 駕駛室的電氣設備 38
。. 3. 4 刮水器 39
2. 3. 5 遮陽簾 40
2. 3. 6 駕駛室座椅 40
。. 3. 7 其他 40
2. 4 車門 41
。. 4. 1 車門的功能 41
2. 4. 2 塞拉門的特點及工作原理 43
。. 4. 3 塞拉門的組成及主要部件 43
2. 5 客室座椅 46
。. 5. 1 座椅的分類 47
。. 5. 2 座椅的組成 47
。. 5. 3 乘坐的舒適性 48
2. 6 客室車窗 48
。. 6. 1 車窗的分類 48
。. 6. 2 車窗的組成 48
第3 章 轉(zhuǎn)向架 51
3. 1 轉(zhuǎn)向架的作用 51
3. 2 轉(zhuǎn)向架的分類及特點 51
3. 2. 1 常規(guī)種類100%低地板有軌電車轉(zhuǎn)向架的類型及特點 51
。. 2. 2 特殊種類低地板有軌電車轉(zhuǎn)向架的類型及特點 57
3. 3 100%低地板有軌電車轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件 61
。. 3. 1 構(gòu)架 61
。. 3. 2 輪對軸箱裝置 63
3. 3. 3 懸架裝置 66
。. 3. 4 驅(qū)動裝置 68
3. 3. 5 牽引裝置 71
。. 3. 6 附件裝置 71
第4 章 車端連接裝置 74
4. 1 鉸接裝置 74
4. 1. 1 鉸接裝置的功能 74
。. 1. 2 鉸接裝置的類型 75
4. 2 車鉤緩沖裝置 77
4. 3 防爬吸能裝置 79
4. 4 貫通道 80
第5 章 電力牽引裝置 82
5. 1 牽引的分類 82
。. 1. 1 供電的類型 82
Ⅷ
現(xiàn)代有軌電車車輛系統(tǒng)
。. 1. 2 直流環(huán)節(jié)的分類 83
5. 1. 3 電平數(shù)的分類 84
。. 1. 4 驅(qū)動類型的分類 85
5. 1. 5 牽引電動機的分類 86
。. 1. 6 控制方式的分類 87
5. 2 牽引系統(tǒng)的組成 89
。. 2. 1 受電弓 90
。. 2. 2 高速斷路器 93
。. 2. 3 避雷器 95
。. 2. 4 牽引逆變器 96
5. 2. 5 牽引電動機 97
第6 章 制動系統(tǒng) 99
6. 1 制動系統(tǒng)概述 99
6. 2 制動方式 100
。. 2. 1 電制動 100
6. 2. 2 機械制動 100
。. 2. 3 磁軌制動 101
6. 3 制動模式 102
6. 4 計算機控制直通電空制動系統(tǒng) 104
6. 4. 1 制動的指令發(fā)生及傳輸系統(tǒng) 105
。. 4. 2 制動的控制系統(tǒng) 105
。. 4. 3 制動功能 105
6. 4. 4 電空制動的作用原理 107
6. 5 液壓制動系統(tǒng) 107
。. 5. 1 制動電子控制單元(BECU) 107
。. 5. 2 液壓控制單元(HCU) 108
6. 5. 3 蓄能器 110
。. 5. 4 油泵電動機控制模塊 110
。. 5. 5 基礎制動 111
。. 5. 6 速度傳感器 112
。. 5. 7 輔助緩解裝置 112
。. 5. 8 磁軌制動裝置 113
。. 5. 9 撒砂裝置 114
。. 5. 10 制動系統(tǒng)控制 114
第7 章 輔助供電系統(tǒng) 116
7. 1 概述 116
。. 1. 1 系統(tǒng)組成 116
7. 1. 2 工作原理 118
。. 1. 3 安裝方式 118
Ⅸ
目 錄
7. 2 輔助逆變器 119
。. 2. 1 系統(tǒng)組成 119
7. 2. 2 工作原理 120
。. 2. 3 技術(shù)要求 121
7. 2. 4 電路型式 122
7. 3 充電機 124
。. 3. 1 系統(tǒng)組成 124
。. 3. 2 工作原理 125
。. 3. 3 設計要求 126
7. 3. 4 電氣參數(shù) 126
7. 4 蓄電池 127
。. 4. 1 系統(tǒng)組成 127
7. 4. 2 工作原理 127
。. 4. 3 性能指標 128