CN102842262A - 城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆教学系统，特别涉及一种城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统。该城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，包括动车和拖车，其特殊之处在于：动车和拖车设置在车体上，车体下面配有与之适配的轨道。本发明的有益效果是：动车和拖车设置在车体上，有效的将不同运输形式的城轨车辆整合成为一种形式，有利于相关专业人员的培养，本装置使用方便，功能多样。

Description

城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统

（一）        技术领域 

本发明涉及一种车辆教学系统，特别涉及一种城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统。

（二）        背景技术 

人类社会文明的进步、人口的飞速增长、城市不断地增加与增大，大都市圈的呼之欲出，加之国家经济实力的不断增强，使得交通发展问题越来越显得格外重要。建设城市轨道交通系统，是解决大城市交通拥堵问题的必然举措。

在我国，很多城市修建了地铁和轻轨，也有许多城市已经获准或者正在建造。相应的，这些轨道交通所用的城轨车辆大量增加。显然，检修、运用、管理上述城轨车辆的专业人员需求量也在日益增加。 

地铁、轻轨铁道所用城轨车辆的检修、运用、管理的人员，是需要进行专业培训而后上岗的。而培训上述专业人员，不但需要教室进行课堂教学，更需要实训演练场现场操作培训的城轨车辆。然而，规模再大的人员培训院校也不可能把每一种车型的城轨车辆都置于校园之内，很有必要把不同运输形式的城轨车辆整合成为一种形式的现车培训场所。 

（三）        发明内容 

本发明提供了一种城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，该系统将不同运输形式的城轨车辆整合成为一种形式的现车培训场所，有利于相关专业人员的培养。

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，包括动车和拖车，其特殊之处在于：动车和拖车设置在车体上，车体下面配有与之适配的轨道。

所述的车体上分别安装电源线车端插座及若干用电配置诸箱，内部分别设置行车操作台与学生上课用坐席，该电源线车端插座通过随车位移电源线与一供电装置连接，该供电装置外接市电供给线路，以此向车体供电。 

所述的动车上安装有动车转向架，拖车上设有拖车转向架，动车转向架可以引导车体在线路上运行。 

所述的动车上设有受电弓，其动车转向架的车轮的轴头装有驱动电机。 

所述的轨道上设置使车体的车轮动而车体不移的随动装置，该随动装置包括可随车轮转动的随行轮，该随行轮与车轮的踏面相适配且坐落于一底座上，该底座设置在轨道下方的基础且在该底座与随动装置之间设有将该随动装置升起或降下的抬升装置，抬升装置处于升起状态，随行轮紧抵车轮踏面，随车轮的转动而转动，而若根据教学计划演练城轨车辆编组连挂即“撞钩”时，需要车辆低速移动前行，此时，抬升装置处于降下状态，随行轮脱离车轮的踏面，车轮与轨道出现粘着力，可以在轨道上运行。 

所述的轨道与一过渡轨道连接，该过渡轨道与车体上的车轮相适配，保证与轨道的连贯性。 

所述的行车操作台装有转速表设置装置、监视与场外显示始端，该监视与场外显示始端分别与位于车体内的厢内显示屏、教学演练调度室和教学用大幅度显示屏连接，使外界能看见操作间的场景与状况，转速表设置装置，供学生演练驾驶高速铁路的动车组时使用。 

所述的车体内分别安装教学考试用显示屏、若干插头座、扬声器、若干配电装置，车体上分别设置空调直通通道、逃逸演练门、车钩及车钩所需的缓冲装置，车体的外侧分别配置行车场景显示屏及用于演练车体挂钩操作的车辆编挂演练台，行车场景显示屏位于行车操作台前方，车辆编挂演练台设在轨道上，便于培训时使用。 

所述的教学演练调度室内分别安装全系统观察指挥的调度指挥台，能够向行车操作台、行车场景显示屏、配电装置发出制造人为故障指令的故障设置台,监控、调制全系统的音响、视频设备的讯号管理装置，该讯号管理装置与教学用大幅度显示屏连接，便于多工种的教学同时展开，可以统一调度且保证安全。 

所述的基础上设置可将车体置于悬空状态的轨道横梁及用于支撑轨道横梁的车辆高架支柱，该车辆高架支柱内设有内置教学用扬声器，这样设置的目的，是为了在进行车体下部检修的演练与教学时可视性强、操作者活动方便（城轨车辆在车站或修理场所检修时，车下为下挖的长条矩形地沟，工人在沟内作业，站台上看不见他们），教师现场讲课时，身上的麦克通过无线方式连接内置教学用扬声器，使学生都能听见教师清晰的讲述，以保证教学质量。 

本发明的有益效果是：动车和拖车合造设置在一个车体底架上，有效的将不同运输形式的城轨车辆整合成为一种形式，有利于相关专业人员的培养，本装置使用方便，功能多样。 

（四）        附图说明 

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的主视示意图； 

图2为本发明车体的俯视示意图；

图3为本发明的教学演练调度室及教学用大幅度显示屏的结构示意图；

图4为本发明的随动装置、抬升装置的结构示意图；

图中，1供电装置，2随车位移电源线，3电源线车端插座，4车体，5受电弓，6拖车转向架，7随动装置，8轨道横梁，9用电配置诸箱，10车辆高架支柱，11空调直通通道，12动车转向架，13缓冲装置，14行车场景显示屏，15车辆编挂演练台，16行车操作台，17监视与场外显示始端，18厢内显示屏，19转速表设置装置，20逃逸演练门，21配电装置，22教学演练调度室，23故障设置台，24讯号管理装置，25调度指挥台，26坐席，27教学考试用显示屏，28扬声器，29教学用大幅度显示屏，30内置教学用扬声器，31抬升装置，32轴承，33固定螺栓，34轨道，35车轮，36过渡轨道，37随行轮，38底座，39基础。

（五）        具体实施方式 

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括动车和拖车，动车和拖车设置在一个车体底架上，车体下面配有与之适配的轨道。

实际运行中的城轨、地铁车辆动力电源为6000伏， 这种高压电源在教学场所很难获得且用于教学培训显然安全隐患很大，所以，“城际轻轨（地铁）用城轨车辆全功能实训教学系统”接入普通市电。由于电压改变，车辆上所有操作系统均按教学需要设计。供电装置1外接市电供给线路，由随车位移电源线2接入教学车辆的电源线车端插座3，向车辆供电。 

车体4为两种车型的合体。电力驱动的城轨车辆分有动车与拖车，动车设有受电弓5，装用动车转向架12，拖车没有受电弓5，装用的是拖车转向架6，此转向架车轮的轴头没有驱动电动机。为了使学生全面了解车种车型、既减少教学占地面积，又满足教学的需要，本系统的车体4为动车、拖车的组合。 

本系统中的车体具有运行功能，在教学中可以开车演练，但是系统没有条件也不允许车体4在轨道上高速运行。为了给学生造成高速运行的感觉，车辆设随动装置7，该组成主要由随行轮37、轴承32、固定螺栓33组成，坐落底座38上，底座38设有抬升装置31，抬升装置31可以将随动装置7升起或降下：当城轨车辆通电开车、车轮35转动形成一定速度又要求车辆原地不动时，抬升装置31处于升起状态，随行轮37紧抵车轮踏面，随车轮35的转动而转动。这时 车体4原地不动；而若根据教学计划演练城轨车辆编组连挂即“撞钩”时，需要车体4低速移动前行。此时，抬升装置31处于降下状态，随行轮37脱离车轮35的踏面，车轮35与轨道出现粘着力，可以在轨道34上转动位移。 

过渡轨道36是为了保证与轨道34的连贯性而设。 

车辆设随动装置7的基础39与整个城轨车辆下的基础为一整体，亦即基础39与车体4等长。 

基础39中上还设有轨道横梁8、车辆高架支柱10，将车辆至于悬空状态，这样设置的目的，是为了在进行车辆下部检修的演练与教学时可视性强、操作者活动方便（城轨车辆在车站或修理场所检修时，车下为下挖的长条矩形地沟，工人在沟内作业，站台上看不见他们）。 

车辆高架支柱10设有内置教学用扬声器30、教师现场讲课时，身上的麦克通过无线方式连接内置教学用扬声器30，使学生都能听见教师清晰的讲述，以保证教学质量。 

车体4的下部悬挂8个用电配置诸箱9，这些箱子装设电器元件，分别具有不同的功能。主要是将380伏的市电变化电压、将交流电变为直流电、或再将交流电逆变为直流电，分别供应动车、拖车的各种用电需要。 

车体4内大致分为行车操作间与乘客空间。 

本系统的车辆乘客空间作为教学使用，特设厢内显示屏18，用于显示行车操作间的教学，或者学生考试操作时的场景；其余学生坐在听课、备考的坐席26上；他们的对面为教学考试用显示屏27，可以方便的观看教学视频或者考试内容；学生使用手提电脑需要电源、或者需要查询统一提供的声响类学习资料，可以使用学生用多插头座及扬声器28，以获得所需要的帮助。 

在行车操作间内设有行车操作台16，其上的各种按键、仪表和操作杆柄，与实际运用的车辆无异。为了使外界能看见操作间的场景与状况，在行车操作台16装有监视与场外显示始端17，连接到乘客空间的厢内显示屏18、教学演练调度室22和教学用大幅度显示屏29。 

在行车操作台16还装有转速表设置装置19，供学生演练驾驶高速铁路的动车组时使用。因为城际轻轨与地铁用城轨车辆的构造速度为100km/h之下，而高速铁路的动车组的构造速度可以高达600km/h，本系统的车体4难以达到此高速，使用转速表设置装置19，可以在车轮转速50km/h上下时，按需要显示为300km/h至600km/h的任何转速。 

行车场景显示屏14按演练科目分别显示城际轻轨、地铁和高铁铁路动车组的运行前进视觉场景，使学生操作具有真实感，还可以设置运行中出现的异常情况，命令学生应急处理。行车场景显示屏14可以上升至高于车辆顶部的位置，以便于后述车辆编挂演练时的车辆前行。 

操作台运行方向的左侧设逃逸演练门20，供学生演练紧急情况下离开动作。 

行车操作间与乘客空间设有多个配电装置21，除了正常满足车内照明、空调、各种作业供电控制外，还具有设置突发故障的功能，可根据教学演练调度室22发出的指令发生故障，指令学生演练故障的处理。 

城轨车辆的空调装置设在乘客空间，主出风口也都在乘客空间，行车操作间的冷空气与热风自乘客空间引进。本系统的车辆采用空调直通通道11，效果远远好于采用引风机的设计。 

车辆编挂演练台15用于演练车辆的挂钩操作。 

按照规章规定，车辆编组连挂时，司机要以时速低于5km/h的操作完成“撞钩”。车辆编挂演练台15处于静止状态，虽然前进的车辆速度不高，但也会产生冲撞力，为此，车辆的车钩后面需要设置缓冲装置13。本系统的车辆采用自制的车钩及橡胶碰缓装置，以橡胶块取代结构复杂的缓冲器。 

当本系统的城轨车辆需要低速前行时，随动装置7的抬升装置31处于降下位，车轮35与轨道34、过渡轨道36直接接触，依靠轮轨的粘着而前行。 

此时，随车位移电源线2随着车辆的慢速前行而伸长；当车辆完成撞钩作业倒行时，位移电源线2自动卷曲收拢。 

本系统的城轨车辆可供多工种的教学同时展开，为了统一调度且保证各家的安全，系统设教学演练调度室22。 

教学演练调度室22的故障设置台23能够向行车操作台16、行车场景显示屏14、配电装置21发出制造人为故障的指令，使上述装置出现故障，教师可命令学生处理故障，相应的摄像头把操作记录下来，以供接下来的分析评定使用。 

教学演练调度室22内的讯号管理装置24，监控、调制全系统的音响、视频设备。 

调度指挥台25统一全系统的观察指挥，可以分别向教师与学生发出指令。 

教学用大幅度显示屏29由讯号管理装置24管控，能够分别显示各处演练操作实况，供观摩或上课的学生观看。 

Claims (10)

1.一种城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，包括动车和拖车，其特征在于：动车和拖车设置在车体（4）上，车体（4）下面配有与之适配的轨道（34）。

2.根据权利要求1所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：车体（4）上分别安装电源线车端插座（3）及若干用电配置诸箱（9），内部分别设置行车操作台（16）与坐席（26），该电源线车端插座（3）通过随车位移电源线（2）与一供电装置（1）连接，该供电装置（1）外接市电供给线路。

3.根据权利要求1或2所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：动车上安装有动车转向架（12），拖车上设有拖车转向架（6）。

4.根据权利要求3所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：动车上设有受电弓（5）。

5.根据权利要求4所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：轨道（34）上设置使车体（4）的车轮（35）动而车体（4）不移的随动装置（7），该随动装置（7）包括可随车轮（35）转动的随行轮（37），该随行轮（37）与车轮（35）的踏面相适配且坐落于一底座（38）上，该底座（38）设置在轨道（34）下方的基础（39）且在该底座（38）与随动装置（7）之间设有将该随动装置（7）升起或降下的抬升装置（31）。

6.根据权利要求5所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：轨道（34）与一过渡轨道（36）连接，该过渡轨道（36）与车体（4）上的车轮（35）相适配。

7.根据权利要求2或4或5或6所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：行车操作台（16）装有转速表设置装置（19）、监视与场外显示始端（17），该监视与场外显示始端（17）分别与位于车体（4）内的厢内显示屏（18）、教学演练调度室（22）和教学用大幅度显示屏（29）连接。

8.根据权利要求5或6所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：车体（4）内分别安装教学考试用显示屏（27）、若干插头座、扬声器（28）、若干配电装置（21），车体（4）上分别设置空调直通通道（11）、逃逸演练门（20）、车钩及车钩所需的缓冲装置（13），车体（4）的外侧分别配置行车场景显示屏（14）及用于演练车体挂钩操作的车辆编挂演练台（15），行车场景显示屏（14）位于行车操作台（16）前方，车辆编挂演练台（15）设在轨道（34）上。

9.根据权利要求8所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：教学演练调度室（22）内分别安装全系统观察指挥的调度指挥台（25），能够向行车操作台（16）、行车场景显示屏（14）、配电装置（21）发出制造人为故障指令的故障设置台（23）,监控、调制全系统的音响、视频设备的讯号管理装置（24），该讯号管理装置（24）与教学用大幅度显示屏（29）连接。

10.根据权利要求5或6或9所述的城市轻轨用城轨车辆全功能实训教学系统，其特征在于：基础（39）上设置可将车体（4）置于悬空状态的轨道横梁（8）及用于支撑轨道横梁（8）的车辆高架支柱（10），该车辆高架支柱（10）内设有内置教学用扬声器（30）。

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