珠海1號(hào)線有軌電車自主化車輛研制

都業(yè)林 劉軍 張松 房祥飛

摘 要：根據(jù)珠?，F(xiàn)代有軌電車公司需求，車輛從安全可靠、綠色環(huán)保、人性化、國產(chǎn)化、與進(jìn)口車輛配合使用等特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文主要介紹該車列車編組形式、主要技術(shù)參數(shù)、國產(chǎn)化部件及系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：有軌電車;鉸接車輛;地面供電系統(tǒng)

1 前 言

珠海1號(hào)線有軌電車自主化車輛根據(jù)珠海市的自然環(huán)境、使用要求、線路主要參數(shù)、供電條件、有軌電車車輛輪廓與車輛限界等，對(duì)車輛種類、列車編組、車輛輪廓尺寸、載客能力、車輛自重、列車速度、起動(dòng)平均加速度、制動(dòng)平均減速度等主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研制，致力于為用戶提供安全可靠、綠色智能、易于維護(hù)的高端現(xiàn)代化100%低地板有軌電車。

2 車輛概況

列車由5模塊通過5套固定鉸、3套轉(zhuǎn)向鉸、1套自由鉸、8套減震器連接而成，車輛分為三種車型，共2節(jié)動(dòng)車、1節(jié)拖車、2節(jié)懸浮車，車輛可通過20m水平曲線、300m豎曲線及60‰的坡道。列車采用地面受流、架空接觸網(wǎng)、超級(jí)電容三種方式受電，額定電壓為 DC750V。牽引系統(tǒng)選用變頻變壓的牽引逆變器，制動(dòng)采用電制動(dòng)、液壓制動(dòng)、磁軌制動(dòng)相結(jié)合的制動(dòng)方式。每列車由2個(gè)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和1個(gè)拖車轉(zhuǎn)向架組成。

車輛編組方式如下：

CAMA車 ? RA車 ?P車 ?RB車 ?MBCB車

3車輛技術(shù)優(yōu)勢

（1）真正的100%低地板設(shè)計(jì)。車輛采用100%低底盤車身結(jié)構(gòu)，車內(nèi)地板面沒有斜坡，距地面不大于350mm，對(duì)于身障及老人幼童上下車及車內(nèi)移動(dòng)具有高度方便性，適合各類人群乘坐。

（2）安全可靠。車輛前端設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)和防爬裝置;車體結(jié)構(gòu)可承受300kN的壓縮載荷，高于歐標(biāo)200kN的要求。司機(jī)室前端視野開闊，司機(jī)可以觀察到車輛前端和側(cè)面300mm處身高1米2的兒童，以確保行人安全。

（3）轉(zhuǎn)向架為無搖枕轉(zhuǎn)向架，構(gòu)架采用鋼板壓型焊接結(jié)構(gòu)，橫梁焊接無縫鋼管。采用兩系懸掛，一系橡膠彈簧、二系鋼圓彈簧、以及橫向、縱向、垂向油壓減振器提高了車輛的平穩(wěn)性和舒適性。采用液壓盤形制動(dòng)裝置。彈性輪對(duì)和輪緣潤滑裝置降低了車輛的外部噪音。動(dòng)車轉(zhuǎn)向架采用雙牽引電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)。同軸驅(qū)動(dòng)輪上的差速齒輪，提高了車輛曲線通過能力，減少輪緣磨耗。

（4）受電方式靈活。車輛可在接觸網(wǎng)、地面供電系統(tǒng)、超級(jí)電容等供電方式下運(yùn)行，也可實(shí)現(xiàn)3種供電方式兩兩組合供電。

4車輛技術(shù)性能

4.1車輛性能參數(shù)

列車長度 ? ? ? ? ? ? 32350 mm

車身寬度 ? ? ? ? ? ? 2650 mm

車身高度 ? ? ? ? ? ? 3440 mm

地板高度 ? ? ? ? ? ? ? ? 350 mm

受電弓工作高度 3900～6000mm

軌距 ? ? ? ? ? ? ? ? 1435 mm

軸距 ? ? ? ? ? ? ? ? 1700 mm

輪徑（新輪時(shí)/最大磨耗時(shí)） 656/610mm

最大速度 ? ? ? ? ? ? 70 km/h

啟動(dòng)加速度（AW2、0-25km/h） ? ≥1.1m/s2

平均加速度（AW2、0-70km/h） ? ≥0.6m/s2

常用制動(dòng)減速度（AW2、70 km/h～0）≥1.1 m/s2

安全制動(dòng)減速度（AW2、70 km/h～0）≥1.3 m/s2

平均制動(dòng)減速度（AW2、70 km/h～0）≥2.45 m/s2

4.2噪聲

噪音滿足GB/T14892、ISO3095和ISO3381評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

4.3振動(dòng)與沖擊

4.3.1車輛上的各種設(shè)備均滿足IEC61373和GB/T23431的標(biāo)準(zhǔn)要求，能承受500Hz內(nèi)三個(gè)方向振動(dòng)的要求，0—70km/h范圍內(nèi)與車體不發(fā)生共振。

4.3.2安裝于車體上設(shè)備的懸掛裝置，在任何方向能承受的最大沖擊加速度滿足EN12663標(biāo)準(zhǔn)要求。

5主要系統(tǒng)和部件

5.1電氣牽引輔助系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)采用VVVF逆變器-異步牽引電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的交流傳動(dòng)系統(tǒng)。VVVF 逆變器采用IGBT 功率器件，為強(qiáng)迫風(fēng)冷。列車制動(dòng)優(yōu)先使用在再生制動(dòng)（電網(wǎng)反饋或超級(jí)電容吸收），再生制動(dòng)能力不足的情況下使用電阻制動(dòng)。系統(tǒng)具有反應(yīng)迅速、可靠的空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)功能。

DC750V經(jīng)受電弓、地面供電裝置或超級(jí)電容向列車牽引、輔助系統(tǒng)供電。

牽引輔助系統(tǒng)包括避雷器、高壓轉(zhuǎn)換開關(guān)箱、高速斷路器箱、高壓保護(hù)熔斷器箱、動(dòng)力單元、超級(jí)電容箱、牽引電機(jī)。其中，動(dòng)力單元內(nèi)集成了牽引逆變器、輔助逆變器、充電機(jī)、DCDC變流器、制動(dòng)電阻等。

5.2列車監(jiān)控及控制系統(tǒng)

監(jiān)控及控制系統(tǒng)符合IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)，列車總線和車輛總線均采用MVB總線。MVB上各個(gè)子系統(tǒng)的控制單元包括：牽引控制單元、制動(dòng)控制單元、輔助控制單元、空調(diào)控制單元、門控單元、列車廣播系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、超級(jí)電容等。整個(gè)車輛監(jiān)控及控制系統(tǒng)包括硬件、操作系統(tǒng)、控制軟件、診斷軟件、監(jiān)視軟件和維護(hù)工具等。TMS采用分布式控制技術(shù)，整列車按五輛編組MVB網(wǎng)絡(luò)，MVB網(wǎng)絡(luò)分為列車級(jí)和車輛級(jí)。

5.3制動(dòng)系統(tǒng)

制動(dòng)系統(tǒng)由電制動(dòng)、摩擦制動(dòng)（液壓）及磁軌制動(dòng)構(gòu)成，可對(duì)車輛實(shí)施常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、安全制動(dòng)、停放制動(dòng)以及保持制動(dòng)等功能。列車配有兩個(gè)完全一致的動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和一個(gè)拖車轉(zhuǎn)向架，動(dòng)車轉(zhuǎn)向架分別位于MA車和MB車的車下，拖車轉(zhuǎn)向架位于P車的車下。每個(gè)轉(zhuǎn)向架及動(dòng)車底架上均配有制動(dòng)設(shè)備?？刂撇糠职ǎ貉b在動(dòng)車司機(jī)室和拖車側(cè)墻頂部的制動(dòng)控制單元及泵控制模塊。裝在拖車轉(zhuǎn)向架上和動(dòng)車底架上的液壓控制單元（HPU），每個(gè)轉(zhuǎn)向架為一個(gè)獨(dú)立的制動(dòng)控制單元。

5.4車體

車體結(jié)構(gòu)是車體骨架及輔助鋁朔板等輕量化材料設(shè)計(jì)而成。車體結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度承受車輛運(yùn)用過程中的各種載荷。車頭外形造型新穎，重點(diǎn)考慮人機(jī)工程學(xué)。

5.5空調(diào)系統(tǒng)

列車中兩輛R車車頂設(shè)置單元式變頻熱泵型客室空調(diào)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組的制冷量為40KW，司機(jī)室設(shè)置增壓單元?？照{(diào)機(jī)組通過客室內(nèi)裝頂部風(fēng)道均與風(fēng)量送入客室及司機(jī)室，滿足車輛制冷需求，提高乘客舒適度。

5.6車門系統(tǒng)

車輛配置雙開、單開電動(dòng)塞拉門系統(tǒng)，單開門具有司機(jī)室車門功能。M車每側(cè)一個(gè)車門，R車每側(cè)3對(duì)車門。車門系統(tǒng)安全可靠，每個(gè)門區(qū)均設(shè)有緊急開門功能。

5.7地面供電系統(tǒng)

車輛動(dòng)車轉(zhuǎn)向架上安裝地面供電裝置，在地面安裝封閉、嵌入式的模塊，車輛通過接觸軌道表面進(jìn)行分段受電，接觸表面與地下電力系統(tǒng)接通，其中與車輛非接觸表面都是絕緣的。

6結(jié)語

珠海1號(hào)線有軌電車自主化車輛已順利交付到用戶現(xiàn)場，并順利通過25m小曲線等車輛相關(guān)型式試驗(yàn)及5000km運(yùn)行試驗(yàn)，車輛整體狀態(tài)良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]王忠杰.國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車技術(shù)特征分析[J].裝備機(jī)械，2014.

[2]中車大連機(jī)車車輛有限公司. 珠海1號(hào)線有軌電車自主化車輛技術(shù)規(guī)格書[G].大連：中車大連機(jī)車車輛有限公司，2015.

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFB1201004-016）資助項(xiàng)目