Conocimiento teórico de las características de desempeño del metro.
Los vehículos de metro son vehículos utilizados para transportar pasajeros en el metro. Pertenecen a la categoría de transporte rápido urbano moderno. Entonces, ¿cuánto sabes sobre el metro? A continuación se muestran los conocimientos teóricos sobre el metro que recopilé ¡Espero que les guste!
1. ¿Conocimientos teóricos del metro? Introducción del vehículo
Desde el punto de vista estructural: el tren adopta una disposición descentralizada de energía. Varios vehículos motorizados y sin motor (o vehículos semimotores) se combinan en grupos relativamente fijos según sea necesario y se colocan en ambos extremos de la consola. Debido a las limitaciones de los límites del túnel, los límites de los vehículos y los límites de los equipos, los requisitos de diseño para los vehículos y diversos equipos a bordo son bastante compactos. Mientras facilita el mantenimiento, intente utilizar la modularidad tanto como sea posible.
Desde un punto de vista estructural, la carrocería del automóvil se está desarrollando en la dirección del aligeramiento, principalmente utilizando un diseño de estructura de carrocería modular de aleación de aluminio extruido hueco de sección grande, utilizando una estructura de soporte de carga general; el sistema adopta un sistema de suspensión con buena absorción de impactos. Se adopta un sistema de suspensión de alto rendimiento de frenado eléctrico (frenado regenerativo y frenado de resistencia) y neumático, la conexión del vehículo adopta un gancho cerrado para realizar una conexión completamente automática de la maquinaria; electricidad y neumática; se utiliza un camino cerrado y completo entre vehículos, a través de Gran capacidad.
Desde la perspectiva del rendimiento: dado que el metro atiende a multitudes de alta densidad y gran tráfico en la ciudad, y tiene que competir con los sistemas de transporte público y los automóviles, su seguridad, puntualidad y velocidad son de gran importancia. preocupación. Al mismo tiempo, es necesario brindar a los pasajeros un espacio adecuado, un ambiente tranquilo y aire acondicionado para que se sientan cómodos y convenientes.
En cuanto al modo de funcionamiento, se aplica el sistema automático de conducción de trenes ATO. El accionamiento de tracción principal adopta el accionamiento de CA regulado por voltaje y frecuencia variable más avanzado del mundo. En el sistema auxiliar se utiliza tecnología avanzada IG-BT.
El vehículo es el equipo más crítico y complejo del sistema de metro. Es un producto integrado multidisciplinario que involucra campos mecánicos, eléctricos, de control, de materiales y otros. En resumen, el vehículo consigue el funcionamiento seguro, fiable y de alta calidad del tren combinando orgánicamente subsistemas relativamente independientes. 2. ¿Conocimientos teóricos del metro? Parte mecánica
1. Carrocería
Generalmente, la carrocería adopta un diseño modular. Consta de bastidor autoportante, cabina atornillada y extremo medio. El bastidor de la carrocería y la parte media están hechos de grandes perfiles y placas de aleación de aluminio, y la cabina está hecha de perfiles de acero. Los perfiles soldados están interconectados con los extremos intermedios y de la cabina mediante fijaciones mecánicas. La cabina y la parte media están cubiertas por capós de fibra de vidrio más grandes. La energía se absorbe a través de tubos de compresión en el sistema de gancho. En caso de accidente, el dispositivo antiascenso situado en la parte delantera del tren puede dispersar la fuerza de la colisión.
Los trenes están conectados mediante pasillos con casetas plegables y placas transversales en los enganches. La superficie del tren está pintada según las características de la ciudad.
2. Puertas
Elige diferentes puertas según los diferentes entornos de funcionamiento del vehículo. Tomemos como ejemplo los vehículos de la Línea 2 del Metro de Guangzhou que utilizan puertas eléctricas externas controladas electrónicamente. Utiliza un motor con función de conducción bidireccional como dispositivo de conducción y utiliza transmisión por correa y dispositivo de tornillo como mecanismo de transmisión. Los interruptores y cerraduras de las puertas están controlados por la EDCU (Unidad de control electrónico de puertas). Opere el botón de control en la cabina y controle la rotación del motor a través de la EDCU para abrir y cerrar la puerta. También está equipado con una función de detección de obstáculos para volver a abrir la puerta. La señal de estado de la puerta es enviada por el interruptor de viaje, y la señal de falla es transmitida por la EDCU a la VTCU (Unidad de control de vehículos y trenes) a través de cables codificados.
En términos de seguridad y fiabilidad, las puertas móviles generalmente son adecuadas para trenes con velocidades inferiores a 100 kilómetros por hora. Especialmente para puertas colgantes externas, dado que las puertas colgantes externas tienen una estructura colgante externa, no hay soporte para colgar en la parte inferior. Cuando un tren circula por un túnel, a medida que aumenta la velocidad, su relación de resistencia del aire aumenta considerablemente y la presión generada por la puerta colgante externa es mayor. Si la estructura y resistencia de la puerta no mejoran a medida que aumenta la velocidad, se producirán factores inestables como sacudidas en la puerta, lo que afectará la seguridad y confiabilidad de la puerta.
Dado que la estructura de la puerta del tren determina que debe haber un cierto espacio entre la puerta del tren y la carrocería del vagón, el rendimiento de sellado de la puerta del tren es deficiente.
Cuando el tren alcanza una determinada velocidad (más de 100 km/h), se generará viento en el vagón, lo que provocará molestias a los pasajeros cuando la presión externa cambie, como cuando el vehículo entra y sale de un túnel, la presión en el vagón; también cambiará y el nivel de comodidad también disminuirá. Debido al mal sellado de la puerta móvil, el ruido generado por la parte móvil del vehículo se transmite fácilmente al vagón al mismo tiempo, debido a que la puerta móvil es cóncava o convexa en la carrocería del vagón, el tren provocará remolinos; Las corrientes de aire cercanas mientras el tren está en marcha, lo que provoca una mayor resistencia del aire, también limita la velocidad de uso de las puertas móviles.
La puerta corredera y la carrocería del vagón están en el mismo plano, lo que permite que el tren mantenga una mejor forma aerodinámica. Sin embargo, tiene las características de buen sellado y baja resistencia al aire. La puerta corredera es más complicada que la puerta corredera y el costo también es mayor.
Aunque los tipos de puertas tienen diferentes formas, implementan funciones similares y tienen parámetros de rendimiento similares.
Por motivos de seguridad, el mecanismo de evacuación está situado en el centro de la pared frontal y consta de una gran ventana abatible en la parte superior y una escalera entre los dos puentes, que suele estar plegada y oculta. Los dispositivos de escape se utilizan para evacuar a los pasajeros si el tren no puede llegar a la siguiente estación.
3. Dispositivo amortiguador del acoplador
El dispositivo amortiguador del acoplador consta de un acoplador, un amortiguador y otros componentes. Se instala en la viga inferior del tractor y es un componente de seguridad. el vehículo. Su función es:
(1) Conectar vehículos entre sí para formar un grupo de trenes
(2) Transmitir tracción longitudinal y fuerza de impacto
; (3) Aliviar el efecto dinámico entre vehículos;
(4) Realizar la conexión entre el circuito eléctrico y el circuito de gas.
El dispositivo amortiguador de gancho **** se divide en tres tipos: gancho automático, gancho semiautomático y barra de tiro semipermanente. Los tres tipos de gancho cuentan con absorción de energía recuperable mediante topes de goma. El gancho automático y la barra de tiro semipermanente también están equipados con dispositivos de protección contra sobrecargas y tubos de deformación plegables irrecuperables. Su estructura adopta ganchos ajustados avanzados, que se basan en los conos convexos y conos cóncavos de las cabezas de gancho de vehículos adyacentes para insertarse entre sí para formar una conexión estrecha. Sus ventajas son: ahorro de mano de obra, seguridad y comodidad. Las desventajas son: estructura más compleja y menor resistencia. Por lo tanto, es adecuado para vehículos de tren ligero como el metro y los trenes ligeros.
4. Bogie
El bogie es un dispositivo auxiliar de marcha que soporta la carrocería del vehículo y se encarga de que el vehículo avance por la vía. Para facilitar el paso curvo, se instala una placa central o eje entre la carrocería y el bogie, y el bogie puede girar con respecto a la carrocería alrededor de un eje central. Para mejorar la calidad de funcionamiento del vehículo y cumplir con los requisitos de operación, el bogie está equipado con un dispositivo de resorte y un dispositivo de frenado. Para las EMU, el bogie también está equipado con un motor de tracción y un mecanismo reductor para impulsar el vehículo. El bogie se compone principalmente de las siguientes partes: dispositivo de caja de ejes de rueda, dispositivo de suspensión elástica, bastidor, dispositivo de frenado, motor de tracción y dispositivo de transmisión de engranajes, y dispositivo de cuerpo de soporte del bogie. Además, el bogie del remolque está montado en la antena de comunicaciones de la agencia de control del tráfico aéreo.
Cuando los vehículos circulan por la vía, a menudo se producen problemas complejos debido a irregularidades en las líneas, espacios entre carriles, cambios de carril, defectos y desgaste de la superficie de la vía, así como la pendiente y el desgaste de las bandas de rodadura y la excentricidad de los ejes. .vibración y choque. Para mejorar el funcionamiento suave, se debe equipar un dispositivo de amortiguación de resorte. Los resortes neumáticos tienen ventajas significativas en la mejora del rendimiento dinámico del vehículo y la calidad operativa, y se usan ampliamente en metros y trenes ligeros. Para mejorar el rendimiento de vibración de los vehículos, la mayoría de los metros utilizan amortiguadores hidráulicos.
Dado que el metro se encarga del transporte de pasajeros y opera en túneles subterráneos o líneas elevadas, se requiere que el bogie tenga un bajo nivel de ruido y un buen rendimiento de amortiguación de vibraciones, así como la capacidad de adaptarse a cargas pesadas y sin -cambios de carga. Los resortes neumáticos y los resortes de caucho se usan generalmente como elementos de suspensión elásticos. El dispositivo de amortiguación de resortes incluye una serie de suspensiones de resortes de caucho multicapa en forma de espina de pescado o resortes cónicos, dos series de sistemas de suspensión, resortes neumáticos, amortiguadores hidráulicos verticales y hidráulicos transversales. Amortiguadores, barras de torsión estabilizadoras y topes laterales de goma.
El dispositivo de transmisión de tracción ocupa una posición muy importante en los autobuses eléctricos y es el dispositivo central para la conducción del tren. Incluye motor de tracción, acoplamiento de engranajes y engranajes. Su función es transmitir la potencia de salida del motor de tracción al juego de ruedas.
El mecanismo de transmisión del vehículo es un dispositivo de desaceleración que se utiliza para permitir que un motor de tracción de alta velocidad y bajo par impulse un eje móvil con un gran par de resistencia. Los requisitos para el mecanismo de transmisión son: puede habilitar la potencia de la tracción. motor a ejercer; el eje de la armadura del motor debe asegurarse de que sea concéntrico con el acoplamiento para reducir la fuerza sobre el engranaje cuando la línea no es suave. Breve descripción del diagrama de bloques de la línea de transmisión:
El motor de tracción adopta un motor de inducción de CA trifásico. Debido al uso de este método de transmisión eléctrica, tiene un buen rendimiento de tracción y un funcionamiento confiable, por lo que el. El vehículo tiene buena tracción y rendimiento de frenado.
5. Dispositivo de frenado
Basado en una experiencia madura en el metro, el frenado por fricción utiliza zapatas de freno. Para mejorar el rendimiento de la fricción y aumentar la resistencia al desgaste, la mayoría de los vehículos del metro utilizan zapatas de freno sintéticas. Sin embargo, la conductividad térmica de las zapatas de freno sintéticas es deficiente. ¿Qué tal elegir productos con buena conductividad térmica? Zapatas de freno para pulvimetalurgia. Ambos tienen buenas propiedades de fricción y resistencia al desgaste. En el método de frenado con zapatas de freno, la capacidad de convertir energía cinética en energía térmica es relativamente grande, pero la capacidad de disipar energía térmica en la atmósfera es relativamente pequeña. Cuando la potencia de frenado requerida es grande, es posible que la energía térmica generada no se disipe a la atmósfera, sino que se acumula en la zapata del freno y en el área de la banda de rodadura, lo que provoca que la temperatura aumente. En casos severos, la zapata del freno o la banda de rodadura pueden derretirse. puede derretirse. Por tanto, al utilizar zapatas de freno para frenar, debe haber un límite en la potencia de frenado, es decir, se debe instalar un determinado sistema antideslizante en el vehículo.
Durante el frenado dinámico, el motor de tracción se convierte en un generador, convirtiendo la energía cinética del tren en energía eléctrica. Diferentes formas de procesar esta energía eléctrica forman diferentes frenados dinámicos, incluyendo principalmente el frenado por resistencia y el frenado regenerativo. . Entre ellos, el frenado regenerativo convierte la energía cinética de la unidad locomotora eléctrica en energía eléctrica a través del motor y luego devuelve la energía eléctrica a la red eléctrica para que la utilicen otros trenes. Obviamente, este método no solo puede ahorrar energía, sino también reducir la contaminación ambiental durante el frenado y, básicamente, no presenta desgaste. Actualmente es el método de frenado preferido en la industria del metro. En términos de sistemas de control de frenado, los sistemas de frenado actuales incluyen principalmente sistemas de frenado neumático y sistemas de control de frenado eléctrico. Después de comparar los dos, se encuentra que el frenado eléctrico es más superior. La principal ventaja del frenado eléctrico es que todo el tren La consistencia. El frenado y el alivio son buenos, el impacto longitudinal es pequeño durante el frenado y el alivio, la distancia de frenado es corta y es fácil coordinar el frenado eléctrico y el frenado neumático.
6. Equipamiento interior del vehículo
Los dispositivos fijos del interior del vehículo incluyen dispositivos fijos del interior del vehículo que sirven a los pasajeros, como suministro de energía, ventilación, calefacción, aire acondicionado, asientos, manijas, etc. , que proporciona al vehículo La mayoría de los equipos y dispositivos para los servicios operativos están colgados en el chasis del vehículo, como cajas de baterías, cajas de relés, cajas de control principal, unidades de compresores de aire eléctricos, cilindros maestros, transformadores de potencia, diversos interruptores eléctricos y cajas de contactores. etc. Los acondicionadores de aire con una alta tasa de fallas requieren reemplazo frecuente. Los acondicionadores de aire con una alta tasa de fallas deben limpiarse con frecuencia y la mayoría de ellos se reparan mediante reparación superior, desmontaje y otros métodos. Este tipo de equipo tiene una alta tasa de fallas del controlador, lo que afecta principalmente el ambiente de la habitación de los pasajeros pero no tiene impacto en la conducción y requiere el reemplazo de una gran cantidad de repuestos.
Ventajas
Ahorro de terreno: dado que el valor del terreno en las áreas metropolitanas es generalmente alto, la construcción de vías férreas subterráneas puede ahorrar espacio en el terreno para que el terreno pueda usarse para otros fines.
Reducción de ruido: Soterrar los ferrocarriles puede reducir los niveles de ruido a nivel del suelo.
Reducción de interrupciones: debido a que las líneas de metro no se superponen ni se cruzan con otros sistemas de transporte (como carreteras de superficie), causan menos interrupciones en el tráfico, lo que ahorra mucho tiempo de viaje.
Ahorrar energía: Ante el calentamiento global, el metro es el mejor medio de transporte masivo. Debido a su velocidad estable, puede ahorrar mucho tiempo de viaje, por lo que es muy popular entre la gente y puede reemplazar una gran cantidad de energía consumida al conducir un automóvil.
Reducir la contaminación: Los coches utilizan gasolina o petróleo como energía, mientras que el metro utiliza electricidad y no emitirá gases de escape que contaminen el medio ambiente.
Otras ventajas
Comparado con otros medios de transporte de la ciudad, el metro tiene muchas ventajas además de evitar la congestión del suelo urbano y aprovechar al máximo el espacio.
1. Gran volumen de transporte. La capacidad de transporte del metro es de 7 a 10 veces mayor que la del autobús terrestre, lo que no tiene comparación con ningún medio de transporte urbano.
2. Puntualmente, el índice de puntualidad es generalmente superior al de los autobuses.
3. Alta velocidad. Los trenes de metro circulan en túneles subterráneos. La velocidad máxima es generalmente de 80 kilómetros por hora, pero también puede superar los 100 kilómetros por hora, y algunos incluso llegan a los 120 kilómetros por hora.
Desventajas
Alto costo del proyecto: el proyecto del metro tiene líneas largas y una amplia gama de impactos. Por lo general, requiere la demolición, renovación y protección de edificios, tuberías y carreteras a lo largo. las líneas. Además, el costo del proyecto es relativamente alto. La mayoría de los proyectos de metro son proyectos subterráneos. Dado que se requieren perforaciones y excavaciones subterráneas, el costo de los proyectos subterráneos es mayor que el de la construcción sobre el suelo.
Tiempo de entrega prolongado: la construcción del metro tiene un tiempo de entrega prolongado debido a la necesidad de planificación y aprobaciones gubernamentales e incluso pruebas. Se necesita mucho tiempo desde la concepción hasta la inauguración, desde unos pocos años hasta más de diez años.
Menos resistentes a determinados peligros: Aunque los metros son más resistentes a la nieve y al granizo. Pero es menos resistente a terremotos, inundaciones, incendios y terrorismo. Debido a la estructura del metro, es fácil que ocurran tragedias debido a estos factores. Por lo tanto, desde la llegada del metro, los ingenieros han estado estudiando constantemente cómo mejorar la seguridad del metro.
Las desventajas específicas son las siguientes:
1. Terremotos
El metro está diseñado para detenerse inmediatamente cuando ocurre un terremoto, porque los terremotos pueden hacer que los vehículos descarrilen mientras viaja. Para evitar el colapso de los túneles del metro, las estructuras del metro en zonas sísmicas deben ser especialmente resistentes.
2. Inundaciones
Dado que el sistema de metro está ubicado debajo del horizonte, el agua de lluvia subterránea puede ingresar fácilmente a las instalaciones del metro. Por lo tanto, el metro debe estar equipado con instalaciones adecuadas de impermeabilización y drenaje al diseñar, pero aun así, aún pueden ocurrir inundaciones en las estaciones de metro. Por lo tanto, cuando llueve mucho, se debe cerrar la capa impermeable a la entrada de la estación de metro y las puertas impermeables de las líneas. Un ejemplo famoso es el metro de Taipei, que se inundó durante el tifón Nari. La Línea 1 del Metro de Beijing también estuvo cerrada durante varias horas debido a las fuertes lluvias y el anegamiento.
3. Incendio
En el pasado, la gente no prestaba mucha atención a las instalaciones de prevención de incendios en las estaciones de metro. Una vez que se producía un incendio en la estación, un humo espeso llenaba el interior. el aire instantáneamente, provocando un grave desastre. Noviembre de 1987 El día 18, se produjo un incendio en la estación King's Cross del metro de Londres, matando a 31 personas. Una de las causas del incendio fue la gran estructura de madera utilizada en el metro de Londres. Por ello, las autoridades del metro japonés estipulan que está prohibido fumar en las estaciones del metro para evitar la aparición de incendios.
El 28 de febrero de 2003, se produjo un incendio en una estación de metro en Daegu, Corea del Sur, debido a que se quemaron 13 coches y camiones, murieron 192 personas y 148 resultaron heridas. La razón por la que el incendio causó víctimas tan graves no fue solo el uso de materiales combustibles en la decoración interior del camión, sino también las incompletas instalaciones de extracción de humos en la zona de la estación. Además, la quema de materiales del vehículo produjo una gran cantidad de. sustancias nocivas como el monóxido de carbono, que provocaron el envenenamiento y la muerte de muchas personas.