ВведениеПодвижной состав метрополитена. К подвижному составу относятся моторные вагоны,предназначенные для перевозки пассажиров, специальные вагоны (технического назначения) и моторнорельсовый транспорт для перевозки хозяйственных грузов,
 Скачать 6.13 Mb.
|
|
Введение Подвижной состав метрополитена. К подвижному составу относятся моторные вагоны, предназначенные для перевозки пассажиров, специальные вагоны (технического назначения) и моторно-рельсовый транспорт для перевозки хозяйственных грузов, приводимый в движение от собственного источника двигателя внутреннего сгорания. Моторный вагон приводится в движение электродвигателями, которые получают электроэнергию через токоприемники от контактного рельса. Рис. 1.1. Участок электротяговой сети метрополитена Каждый вагон метрополитена состоит из механической и электрической части, а также пневматического оборудования. К механической части вагона относятся кузов, рамы двух тележек, колесные пары, тяговый привод, рессорное подвешивание, тормозное оборудование и сцепные устройства. Колесные пары вагона приводятся во вращение тяговыми двигателями. Валы тяговых двигателей соединены с осями колесных пар карданными муфтами и зубчатыми передачами (редукторами). На вагонах метрополитена получил применение индивидуальный тяговый привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым двигателем Электрическая часть вагона , кроме тяговых двигателей, содержит множество различных аппаратов, предназначенных для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения вагона, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а также аппараты вспомогательных цепей и цепей управления. Для увеличения полезного объема пассажирского салона и безопасности пассажиров все основное электрооборудование подвешено под кузовом вагона на его раме. Тяговыми двигателями и другими электрическими аппаратами, находящимися под напряжением контактной сети, управляют дистанционно из кабины машиниста. Система дистанционного управления применятся на всех вагонах метрополитена. В качестве источника питания системы управления используются аккумуляторные батареи, установленные на вагонах. Головные вагоны имеют кабину машиниста , в которой находятся основные аппараты управления поездом и кран машиниста. Это позволяет управлять поездом из любого вагона и поэтому на конечных станциях не требуется выполнять никаких маневров и перестановок вагонов: машинист лишь должен перейти из головного вагона в хвостовой, который при движении поезда в обратном направлении становится головным. Пневматическое оборудование вагона создает запас сжатого воздуха, с помощью которого можно выполнять служебное и экстренное пневматическое торможение поезда, автоматическую работу раздвижных дверей, электрических аппаратов, звукового сигнала, стеклоочистителей и пр. Первыми вагонами на трассах Московского метрополитена были вагоны А и Б , построенные в 1934 – 1938 гг. Поездная единица этих вагонов – секция, составлялась из одного моторного и одного прицепного вагонов. Рис. 1.2. Вагон А В 1940 г.на Мытищинском машиностроительном заводе (ММЗ) была изготовлена первая партия вагонов Г. Великая Отечественна война задержала выпуск этих вагонов, и их серийное изготовление было начато только в 1947 г. Все вагоны Г – моторные, каждый оснащен четырьмя двигателями, что позволило получить более высокие ускорения пуска и замедления при торможении, повысить пропускную способность линий. На вагонах Г в качестве рабочего впервые был применен электрический реостатный тормоз. Рис. 1.3. Вагон Г В 1956 г. начался серийный выпуск более совершенных по конструкции вагонов Д . Эти вагоны имеют динамические показатели, такие же, как вагоны Г, и в то же время выгодно отличаются от них в весовом отношении. Другое преимущество этих вагонов заключается в подвешивании тяговых двигателей к раме тележки (на вагонах А, Б и Г тяговые двигатели опирались на ось колесной пары) и передаче крутящего момента на колесную пару через карданную муфту. В результате этого снизилось воздействие вагона на путь и улучшились условия работы двигателей, так как они подрессорены вместе с рамой тележки относительно ходовых частей. На вагонах Д впервые установлена комбинированная автосцепка, при которой меньше сила толчков и соударений вагонов при движении, а также упрощается обслуживание вагонов локомотивными бригадами. Рис. 1.4. Вагон Д В 1963 г. ММЗ начал выпускать вагоны Е , которые впоследствии неоднократно подвергались модернизации. В результате имеются несколько модификаций этой серии : Ем, Еж, Еж3 и другие, различающиеся электрическим оборудованием и системами управления. Вагоны Еж3 выполнены двух видов – головные и промежуточные , имеющие каждый кабину управления, что дает возможность при необходимости управлять составом из любого вагона. Головные вагоны отличаются от промежуточных тем, что кабины управления оснащены дополнительным оборудованием: аппаратурой автоматического управления поездом и автоматического регулирования скорости, системой резервного управления поездом, позволяющей эвакуировать поезд с линии при неисправном электрооборудовании; радиостанцией для связи с поездным диспетчером; установкой радиооповещения пассажиров и др. Рис. 1.5. Вагон Еж3 С 1977 г. на базе вагонов Еж3 серийно выпускаются вагоны новой модификации – модели 81-717 и 81- 714 Вагон 81-717 выполнен головным с кабиной управления, а вагон 81-714 – промежуточным без кабины со скрытым пультом управления для маневрирования. Вагоны имеют тяговые двигатели повышенной мощности, модернизированные электрические цепи применительно к новым тяговым двигателям, люминесцентное освещение, кабину, оборудованную для управления поездом одним лицом; увеличена прочность кузова, применены новая междувагонная электроконтактная коробка автосцепки и другие вспомогательные узлы. Вагоны имеют более высокую конструкционную скорость. На вагонах моделей 81-717, 81-714 предусмотрена возможность подключения внешних средств диагностики электрооборудования. Вагоны моделей 81-717.5 и 81-714.5 являются модернизацией вагонов 81-717 и 81-714. Их серийное производство освоено на Мытищинском машиностроительном заводе в 1988 году. Рис. 1.6. Вагон 81-717 Новые модели вагонов Рис 1.7. Яуза Рис 1.8. Русич Общие сведения о подвижном составе метрополитена Подвижной состав предназначен для перевозки пассажиров, а также для выполнения определенного рода хозяйственных задач. Управление производится в "одно лицо" при наличии системы АРС , и в "два лица" - при ее отсутствии. На Московском метрополитене эксплуатируются вагоны типа Е, Еж-3, 81-717 (714), 81-720, 81-740, монорельс. Краткая техническая характеристика вагона .Вагон метрополитена - моторный, четырехосный, на двух двухосных поворотных тележках, цельнометаллический, сварной конструкции. Каждый вагон с кабиной управления серии 81-717 и без кабины управления серии 81-714 представляет собой самостоятельную подвижную единицу, из любого количества которых (но не более восьми) может быть сцеплен состав. Управление поездом дистанционное по системе многих единиц. Примечания: система "многих единиц" взята из железнодорожного транспорта, и обозначает то, что управление всеми вагонами состава одновременно в тяговом или тормозном режимах производится из кабины машиниста первого по ходу движения (головного) вагона, который является (как и все другие вагоны) обособленным локомотивом. Все колесные пары вагона имеет тяговые двигателями, крутящий момент от которых передается к колесным парам через карданные муфты и одноступенчатые цилиндрические зубчатые передачи. Для входа в пассажирский салон вагон с каждой боковой стороны имеет по четыре дверных проема, которые закрываются раздвижными дверями с помощью привода с централизованным управлением. Тормозные устройства вагона включают в себя: рабочий тормоз - электродинамический реостатный действующий при переводе тяговых электродвигателей на генераторный режим экстренный тормоз - пневматический колодочный стояночный тормоз - ручной механический, действующий на тормозные колодки левой стороны только одного вагона (Е, Еж-3) блок-тормоз (81 серии), действующий на 1-ю и 4-ю колесную пару. Общие сведения о вагонах метро Основными частями вагона являются : Кузов в комплекте с двумя автосцепками Ходовая (экипажная) часть, представляющая из себя две двухосные моторные тележки Рис 2.1. Основные части вагона 1 - кузов с внутренним оборудованием и вентиляцией 2 - рама кузова вагона 3 - тележка 4 - автосцепка Требования к подвижному составу Безопасность пассажироперевозок Надежность в эксплуатации Хорошая маневренность с соблюдением габарита Плавность разгона и торможения. Удобство размещения пассажиров Технические данные вагонов № Наименование Е(Еж- 3) 81-717(81- 717,5 м) 81-714(81- 714,5) 1 Масса вагона(т) 32 34 33 2 Длина вагона по центрам автосцепок (мм) 19166 19210 19210 3 Ширина вагона (мм) 2700 2800 2800 4 Высота порожнего вагона от уровня головок рельс (мм) 3662 3650 (3700) 3650 (3700) 5 Высота кузова(мм) 2672 2660(2710) 2660(2710) 6 Расстояние от уровня головок рельсов до рамы кузова (мм) 990 +25 - 15 990 +25- 15 990 +25 -15 7 Максимальная конструктивная скорость ( км/час) 90 90 90 8 Среднее ускорение при пуске (м/сек 2 ) 1,2 1,2 1,2 9 Среднее замедление при торможении ( м/сек 2 ) -1,3 -1,3 -1,3 10 Мощность тяговых двигателей (кВт) 68(72) 110(114) 110(114) 11 Максимальная вместимость(человек) 277 277(308) 308(330) База вагона и тележки Рис. 2.2. База вагона и тележки Длина вагона (19210мм) - расстояние между ударными (буферными) плоскостями двух автосцепок вагонов Примечания: данное расстояние берется без учета длины серег, выступающих из головок автосцепок, т.к. серьги уходят внутрь противоположных головок при сцеплении вагонов. База вагона (12600мм) - расстояние между центрами опор кузова вагона на ходовые части тележки. В центре тележки установлен предохранительный шкворень . Поэтому базой вагона считается расстояние между центрами двух предохранительных шкворней (или что одно и то же - расстояние между центрами башмаков токоприемников соседних тележек вагона). При конструировании вагонов между его длиной (Д) и базой (Б) должно выдерживаться определенное соотношение: Д / Б <= 2,0 - 2,2 Это соотношение обеспечивает необходимую продольную устойчивость вагона при его движении и вписывании в кривые участки пути. Базой тележки (2100мм) называется расстояние между центрами осей колесных пар одной тележки. Увеличение базы тележки приводит к ее утяжелению, а уменьшение - к ухудшению ходовых качеств вагона и затруднению размещения на тележке рычажно - тормозной передачи (РТП) Технический паспорт вагона Каждый вагон должен иметь свой технический паспорт, содержащий все важнейшие данные и эксплуатационные характеристики вагона . В паспорт вносится: Наименование завода - изготовителя Дата постройки и начало эксплуатации Модель Даты, виды и место проведения всех ремонтов Технические данные Точный вес тары Данные о замене основных узлов и модернизации оборудования вагона, а также все конструктивные изменения Общий километраж пробега по нарастающей Технический паспорт является совокупным документом, состоящим из отдельных паспортов на следующие узлы : Тележки Колесные пары Тяговые двигатели Автосцепку Воздушный резервуар Основные пневматические и электрические аппараты Техпаспорт вагона хранится в техотделе депо приписки Без техпаспорта , а также паспортов на его оборудование эксплуатация вагона запрещается Кузов вагона Кузов вагона предназначен для размещения пассажиров, а также необходимого оборудования. Кузов вагона представляет собой сварнуюцельнометаллическую конструкцию , состоящую из сваренных в одно целое рамы, двух боковых стен, лобовой и концевой частей, крыши, и металлического настила пола. В оборудование кузова входят также внутренняя отделка и потолок, перегородка ( кроме 81- 714) кабины машиниста, двери, окна, вентиляция, поручни, диваны, освещение. Рама кузова Рис. 3.1. Рама вагона Рис. 3.2. Кузов вагона Рис. 3.3. Каркас кузова вагона Рама кузова сварная, является основанием кузова и служит его опорой на ходовые части . Рама состоит из двух продольных (3) , двух торцевых (1) и набора поперечных балок (2) , двух шкворневых балок (4) и четырех хребтовых (5) , установленных между торцевыми и шкворневыми балками с целью передачи продольных нагрузок на боковые пояса рамы и стенки. Продольные и торцевые балки, образующие нижний пояс кузова, имеют коробовое сечение высотой 180 мм; ширина горизонтальных полок, гнутых из листа толщиной 6 мм, составляет 70 мм. В продольных балках сделаны овальные отверстия для приварки наружной обшивки стен. В поперечных балках также предусмотрены овальные отверстия для монтажа трубопроводов. Шкворневые балки сварены из двух вертикальных листов толщиной 8 мм и двух горизонтальных листов толщиной 10 мм; верхние листы удлинены для сварки с боковинами. В местах установки пятников и скользунов установлены ребра жесткости. На шкворневых балках имеются отверстия для шкворня пятниковых опор, соединяющих кузов с тележками. Рис. 3.4. Опора кузова на центральную балку тележки. Общий вид 1 - центральная балка тележки 2 - подпятник 3 - шкворень 4 - амортизатор 5 - балка рамы шкворневая 6 - пятник Рис. 3.5. Опора кузова на центральную балку тележки Хребтовые балки состоят из двух балок Z - образного сечения высотой 180 мм; их горизонтальные полки выполнены штамповкой из листа толщиной 8мм, ширина полок 75 мм. Между хребтовыми балками расположены гнезда автосцепок: они приклепаны к балкам электрозаклепками. Для крепления оборудования к раме приварены кронштейны и дополнительные балки, изготовленные из различных профилей. Все несущие детали рамы выполнены из стали 20 или ст.3. Средние продольные балки отсутствуют. Вместо этого по всей длине кузова применяется гофрированный металлический настил пола (гофрами вдоль вагона). В устройство рамы кузова входят также рамки люков пола и различные кронштейны, угольники, скобы, ребра, косынки для подвески оборудования, электрических и пневматических аппаратов и для раскладки труб внизу рамы. Раму кузова сваривают в специальных кондукторах, что исключает перекосы и обеспечивает большую точность изготовления. Боковые и торцевые стенки кузова Боковые и торцевые стенки представляют собой металлический каркас, состоящий из вертикальных стоек и подоконных балок. Вверху вертикальные стойки связаны элементами жесткости, образующими верхний обвязочный пояс кузова . Внизу вертикальные стойки приварены к нижнему обвязочный поясу кузова. Каркас стен обшит стальными листами толщиной 2мм. Сварка отдельных секций стенок кузова выполняется электроконтактной сваркой с последующим соединением отдельных секций боковин с торцевыми стенками и крышей электродуговой сваркой в специальном кондукторе. Приварка стенок кузова к раме производится прерывистой электродуговой сваркой через овальные отверстия в боковых поясах рамы и сплошным швом по нижней кромке обшивки и вертикальной стенке бокового пояса. Крыша кузова Крыша выполнена из стальных омегообразных дуг толщиной 2мм, которые опираются на верхний пояс кузова. В продольном направлении дуги связаны параллельными рядами стальных полос (стрингеров). Проемы, расположенные между продольными боковыми полосами и дугами, закрываются специальными вентиляционными черпаками. Кровля изготовлена из листовой стали толщиной 1,5 мм. Конструкция крыши позволяет производить ее сборку как целиком, так и по секциям. Перегородка Внутреннее помещение кузова разделяется перегородкой на пассажирский салон и кабину управления (кроме вагонов 81-714). Перегородка со стороны салона имеет дверь для прохода в кабину. Двойные стенки перегородки справа и слева дверного проема образуют отсеки для размещения оборудования АРС и радиовещания. Отсеки со стороны салона закрываются створками люков, которые навешиваются на петлях. Внутривагонное оборудование В него входят следующие элементы: пол салона диваны окна поручни внутренняя обшивка освещение вентиляция двери и дверное подвешивание Пол салона На раму кузова укладывается и приваривается к ней электросваркой гофрированный металлический настил , гофрами вдоль вагона. На настил (1) укладываются два слоя асбеста (2) и фанера (3) толщиной 10 мм. Листы фанеры прикрепляют к металлическому настилу самонарезающими винтами (4) Нижняя поверхность фанеры покрывается антисептической (противогнилостной) пастой. Верхняя поверхность фанеры окрашивается грунтом, и свободная от диванов плоскость покрывается линолеумом на тканевой основе толщиной 4мм (5) Около шкворневых балок в полу имеются люки для осмотра и ухода за двигателями , редуктором и карданной муфтой. Кроме того, у каждой шкворневой балки в полу имеются отверстия , закрываемые резьбовыми крышками, для доступа к шкворню и масленке пятника . Там же расположены соединительные втулки (коннекторы) проводов силовой цепи, идущих от токоприемников к двигателям. Рис. 3.6. Пол салона 1 - лист гофрированного железа 2 - два листа асбеста |