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1、武汉市轨道交通一号线一期工程车辆徐 飞（武汉市轨道交通有限公司，湖北 武汉!#$%）摘要：对武汉市轨道交通一号线一期工程车辆的车体、转向架、车钩缓冲装置、牵引系统、空气制动系统、列车监控系统、车门系统和空调系统等方面进行了介绍；并从提高车辆国产化率和降低采购费用、运营成本等方面对武汉市轨道交通后续车辆的采购提出了建议。关键词：城市轨道交通；轻轨车辆；国产化；建议中图分类号：&()；&%#文献标识码：*文章编号：$+%,$-%（#!）#,#$-,#./0123/4 567 890:;?1;/$&A/1（890:;B6CD:;E，890:;!#$%，B01;:）*F47:2：G7/4/;/H:7/
2、0/2:7 F6HE，F6I1/，F955/7 65 269D3/7，7:216;4E4/C，:17 F7:J1;I 4E4/C，7:1;C6;167K1;I 4E4/C，H667 4E4/C:;H:17 26;H116;1;I 9;1 65 0/L/0123/4 567 890:;?1;/$)M9II/416;4 65 1;27/:4/1;06C/C:H/7:16:;H H/27/:4/1;F9E1;I 264:;H 79;1;I 264:7/:346 I1L/;567 0/49F4/N9/;L/0123/4 D9720:4/)O/E P67H4：97F:;7:13 7:;41；31I0 7
3、:13 L/0123/；06C/C:H/；49II/416;电力机车与城轨车辆Q3/2712?626C61L/4 R S:44=7:;41./0123/4第%卷第期#!年T月#日.63)%U6)S:E#0，#!收稿日期：#!,#,#(作者简介：徐 飞（$(%T,），男，$(%年毕业于西南交通大学电力牵引与传动控制专业，工学学士，从事轨道交通车辆的技术管理和运营准备工作。$车辆主要特征和技术规格武汉市轨道交通一号线一期工程由宗关到黄浦路，全长$#)!JC，全线高架桥结构，初期配备$列车。列车采用!辆固定编组（两动两拖），编组型式为：,=2VSVSV=2,（=2为带司机室的拖车；S为动车；“,”为
4、半自动车钩；“V”为半永久性牵引杆）。$)$主要特征武汉市轨道交通一号线一期工程车辆采用我国轨道交通车辆标准中的W型车；铝合金车体（车体两侧呈鼓形）；无摇枕转向架；电动塞拉门（司机室侧门为手动塞拉门）；窗带式侧窗；玻璃钢头部造形；自动驾驶；每车配备X!#J8空调机组；车厢内有宽为$!#CC的大贯通道；第三轨受流；车体中空铝型材内装有降噪、隔热材料。$)主要技术规格（$）车辆载员：=2车的坐席为-人，额定载员为$T人，超员载荷为#!人；S车的坐席为T#人，额定载员为!#人，超员载荷为!人。（）车辆主要尺寸及参数为：车辆长度Y CC$(#（S车），$(#（=2车）车体宽度（最大）Y CC-#车辆高
5、度Y CC-#车辆定距Y CC$+#车辆轴距Y CC#列车自重Y T)T（S车），$（=2车）轴重Y$（S车允许!$!）车轮直径（新轮）Y CC-!#车钩中心线距轨面高度Y CC+#地板面高度Y CC$#供电电压Y.ZB%T#（第三轨受流）转向架最低点距轨面最小距离Y CC+#（车轮全磨耗）最大运行速度Y JC0,$-#平均运行速度Y JC0,$!)T平均加速度（#+JC Y 0，超员情况下）Y C4,#)-平均制动减速度Y C4,常用：$)#；紧急：$)主要部件)$车体我国国内首次设计生产的铝合金城轨车辆车体结!#!徐 飞武汉市轨道交通一号线一期工程车辆!#年第$期构由司机室前端、中间端、车
6、顶和侧墙组成，采用大型中空截面挤压铝型材组焊方式构成轻量化的壳式车体，减轻了车辆自重（车体质量约为钢制车体质量的%&）。在(车的底架前端设有撞击能量耗散区，当列车受到意外撞击时，它能产生较大的塑性变形，从而吸收纵向冲击能量（最大吸收能量可达!#)*），起到保护乘客和车辆的作用。另外，为美化列车外观，(车的车头采用整体玻璃钢结构的流线型设计；车窗由明窗和暗窗组成，全列车形成一条窗带；车门采用电动塞拉门，关闭状态时车门与车体侧墙处同一平面，使列车外观平整，且车内有良好的密封性。车辆之间设有贯通道，便于乘客在车辆间走动。!+!车钩缓冲装置列车采用半自动车钩和半永久性牵引杆两种型式的密接式钩缓装置，列
7、车前后端各安装一套半自动密接式车钩，列车车辆之间联挂采用半永久性牵引杆。半自动车钩能实现机械、气路的自动连接；半永久车钩缓冲装置的机械、气路连接均需人工手动操作完成，一般只有在进行解挂检修时才进行分解。半自动车钩、半永久性车钩均采用环弹簧缓冲器，半永久性车钩只在一端设有环弹簧缓冲器，每列车单元内部有$套环弹簧缓冲器。缓冲器在车钩处于牵引和受冲击时，均为受压缩状态，其最大吸收容量为!#)*。!+$转向架车辆转向架分为动车转向架和拖车转向架两种类型（见图,，图!），均采用无摇枕结构，构架为-型的钢板压型焊接结构，具有质量轻，强度高，寿命长的特点。轮对采用带有降噪阻尼的整体碾钢车轮、迷宫式密封轴箱、
8、双列圆柱滚子轴承。一系悬挂采用圆锥叠层复合弹簧，二系为空气弹簧。牵引装置中心销的上端通过定位脐和螺栓固定在车体的枕梁中心，下端插入牵引梁内，通过复合弹簧将中心销与牵引梁固定在一起，牵引梁和构架之间通过两个呈“.”形布置的牵引拉杆连接；复合弹簧消除了中心销与牵引梁之间的间隙，实现了无间隙牵引，复合弹簧的橡胶变形还可以满足车体和转向架之间的相对转动，从而消除了磨耗。!+#制动系统及风源系统列车采用再生制动、电阻制动和空气制动微协调配合的制动系统。动车和拖车组成制动单元，制动时优先采用再生制动，当线路再生能量吸收不足时，余下部分由电阻制动进行补充。在再生制动和电阻制动力不足时，拖车空气制动优先进行补
9、充，从而最大限度降低车轮和闸瓦磨耗。在电空混合制动时，制动缸有一适当的预压力使闸瓦紧贴在踏面上，以缩短空气制动的反应时间，从而减小列车制动距离和提高乘车舒适性。空气制动采用微机控制的电空模拟式空气制动机，具有空重车调整功能，根据列车的质量来调整制动力的大小。该空气制动装置反应迅速，性能良好，并可以与/0、/1系统配合，实现车辆的自动驾驶和安全防护。该制动装置由常用制动系统、快速制动系统、紧急制动系统、停放制动系统和防滑制动系统组成。常用制动是正常使用的制动，制动指令由制动控制器或/0通过列车线将123信号传送到制动装置，共分%级。紧急制动采用全空气制动，紧急回路为正常时通电的双断控制回路，保证
10、列车运行的安全性。每个列车单元上装备两台交流活塞式空气压缩机，提供压缩空气。!+4牵引系统牵引系统采用矢量控制的变频变压（5556）交流传动系统。受流器从第三轨接受的直流电（78%4 5）通过大功率9:;模块（容量为,%5 牵引电机；?轮对。图,动车转向架组成!#!电力机车与城轨车辆!#年第$期的双单元主逆变器，逆变成三相交流电，分别向动车两台转向架上的#台%&(三相鼠笼式交流牵引电动机供电，其电压和频率对应转矩指令所要求的数值。牵引控制单元包括一个防牵引空转)防电制动滑行的检测系统。该系统能够调整牵引力和电制动力，有效防止空转)滑行现象的发生，提高轮轨黏着利用率，减少轮轨间的磨损。牵引电动机
11、横向全悬挂在动车转向架上，电机转矩通过*+弹性联轴节和单级圆柱斜齿轮变速系统传递给列车轮对。!,-辅助电源系统辅助电源系统采用由./0*模块（%1 2)%!3）构成的静止逆变器（4.2），输出稳定的三相35$&2电源，经整流器整流输出+5%2和+5!#2电源，供列车上的空气压缩机、空调、照明和电热器等用，并对蓄电池进行充电。每列车配备两组辅助电源逆变器，容量为%#23。!,1列车监控系统列车监控系统（*64）由拖车司机室内的彩色显示单元、拖车中的监视中心和动车中的监视终端组成。用于对2227逆变器、静止逆变器、制动系统、空气压缩机、空调系统、照明、客室电动塞拉门和3*8系统的运行状态进行自动检
12、测、记录和显示。可以帮助司机了解列车的运行状态；在列车出现故障时，向司机提供故障信息和操作指导；存储故障信息以备维修之用；向司机提供列车发车和时刻表的信息。!,&车门系统客室侧门采用双开电控电动塞拉门，有效开度为%$99，高度为%&:99。车门完全关闭时，门板与车辆的外表面平齐，开门时门板先进行横向加纵向的复合运动，然后沿着车体侧面滑动，直到完全打开的位置。司机室侧门采用单开手动塞拉门，司机室门开启时，净高度为%11 99，净开宽度为:-99。!,;列车空调电热系统每辆车安装两台顶置单元式单冷空调机组，采用环保型制冷剂?的%新风，每车新风量为!:9$)=。$对后续车辆采购的建议武汉市轨道交通一
13、号线一期工程建设资金部分采用了日本协力银行提供的日元贷款。利用此项贷款采购进口设备有日本东芝公司的车辆牵引系统、辅助电源系统和列车监视系统；日本A305B公司的空气制动系统；日本三菱公司的空调系统；瑞典瑞康公司的车钩缓冲系统；法国的受流器。一期工程每辆车的价格约为-1万元，国产化率约为-&。为降低车辆采购价格，提高国产化率，对武汉市轨道交通后续车辆的采购提出以下建议。$,%融资从贷款的利率、还款周期、设备的价格和性能、国产化率以及今后的运营维护费用等方面进行综合研究，合理选择建设资金的融资途径，以降低设备采购价格和运营、维护成本。由于使用日元贷款采购设备范围所受到的限制较小，日本生产轨道交通车
14、辆配件产品的公司较多而且技术水平先进，各项产品与欧洲同类产品相比经济实用，建议尽量使用日元贷款。$,!设备国产化设备国产化有利于解决车辆的配件供应，保证车辆运用，降低运营和维护成本。国产化的重点是用量大、技术含量不高和易损易耗的部件；对于那些国产化难度较大，技术含量高，又非常重要的零部件，以采购国外设备为宜。如对铝合金车体及内装、转向架、车门系统等实行国产化；对牵引系统、制动系统、列车监控系统、受流器仍要采用进口方式；而对于车钩缓冲器、空调系统，由于国内产品的质量已接近或达到国外产品的技术水平，亦可实行国产化。$,$其它方面一期工程车辆对头部进行了造型，采用了玻璃钢外壳和前端铝结构组成的流线型
15、结构，美化了车辆外观，但也因此增加了制造和维修工艺的难度，减少了列车的载员（在超员状况下，每列车减少载员!&人），增加了车辆采购费用。另外，一期工程车辆采用了电动式塞拉门，此门结构复杂、故障率高，且其机械及电控部分短期内完全依靠进口，价格较为昂贵。因此，从实用性、经济性等方面考虑，结合轨道交通较发达国家（如日本）的实际使用情况，建议武汉市轨道交通后续车辆简化车头造型，采用电动内藏式移动门结构。参考文献：%铁道部第四勘测设计院,武汉市轨道交通一号线一期工程初步设计（第一篇）C,武汉：铁道部第四勘测设计院，!,!李 勇,南京市地下铁道南北线一期工程车辆选型 3,城市轨道交通学术研讨会论文集%;1D%;&5,北京：中国铁道出版社，%;：%1!D%1-,!#!