3.2.7.行驶速度
3.2.7.1.GMC16A型钢轨打磨列车在非作业状态时，在平直线路上能以最高速度80km/h行驶速度运行。
3.2.7.2.坡道起动能力：
GMC16A型钢轨打磨列车在曲线半径为300m，坡度为40‰的1000m的坡道上能以持续速度不低于10km/h行驶速度运行。
该车组在单台动力车牵引和制动的情况下，能在坡道上实施制停和起动并通过坡道。
3.2.7.3.GMC16A型钢轨打磨列车装有低恒速运行自动控制系统。
GMC16A型钢轨打磨列车在打磨和非打磨状态下可以实现3±0.5km/h、4±0.5km/h、5±0.5km/h、6±0.5km/h、7±0.5km/h、8±0.5km/h、9±0.5km/h、10±0.5km/h、11±0.5km/h、12±0.5km/h、13±0.5km/h、14±0.5km/h、15±0.5km/h、16±0.5km/h低恒速速度控制。
3.2.8.GMC16A型钢轨打磨列车制动距离：
满足标书第二册第九章1.4.2.12中第（6）项要求，具体详见附件18。
3.2.9.GMC16A型钢轨打磨列车轴重平衡要求符合《铁路设施—铁路车辆—车辆组装和运行前的整车试验》标准。
3.3.设备主要功能
GMC16A型钢轨打磨列车主要用于消除钢轨的表面磨损、变形和其它缺陷，满足钢轨下列保养及修复要求：
3.3.1.新轨预防性打磨。
3.3.2.周期预防性打磨。
3.3.3.保养性维修：
对波浪磨耗、短波磨耗、长波磨耗以及伤损焊接接头等钢轨表面磨损进行周期性保养。
3.3.4.修复性维修：
对飞边、走行面不平顺、斑点和砂眼、表面的磨损、变形等钢轨表面缺陷等进行修复。
3.3.5.轨头修正打磨。
3.3.6.轨距角打磨。
3.3.7.道岔打磨。
4.技术方案
4.1.总体布置
GMC16A型钢轨打磨列车结构、布置等见附图（GMC16A型钢轨打磨列车总体方案布置图）。
整车由A1车、A2车组成，两车基本成对称结构。
A1车、A2车单独定义前后左右。
司机室所在端为前，冷却室所在端为后；在车上，面向司机室、背向冷却室方向站立，左手边为打磨列车左侧，右手边为打磨列车右侧。
其中A1车独有检测装置，A2车对应位置安装工具箱。
A1车车上部分从前往后依次为：
司机室，水箱，集尘装置，风源装置，燃油箱，动力室（柴油机、分动箱、万向轴、发电机等），冷却室；车下部分从前往后依次为：
转向架，打磨小车，检测小车，转向架。
4.2.柴油机及其附属系统
GMC16A型钢轨打磨列车A1车、A2车均自带动力系统且完全一样，各配备一台原装进口电喷柴油机，废气排放不低于“欧Ⅲ”排放标准,在中国大陆有成熟的应用经验。
柴油机设转速传感器、水温度传感器、油温度传感器、机油压力传感器等保护和显示器件。
4.2.1.发动机参数
品牌：
康明斯（CUMMINS）
型号：
QSX15
原产地：
美国
额定功率/转速：
373kw/1800rpm
数量：
2台
4.2.2.柴油机控制和监控
GMC16A型钢轨打磨列车柴油机设转速传感器、水温传感器、机油温度传感器、机油压力传感器、燃油油位等显示和保护器件；在两端司机室均有发动机工作状态显示并可方便地控制柴油机，柴油机工作异常时有报警功能并可自动和手动停机。
4.2.3.柴油机安装
柴油机通过弹性支承与车架相连，设置隔振装置，以减少振动和噪音。
4.2.4.燃油系统
A1车燃油油箱容量为1700L，A2车燃油箱容量为1700L。
燃油箱载油量满足不少于6小时打磨工作的需要。
加油口的设计方便加油，并设有过滤装置。
油箱下部呈倾斜状，在最低处设有排污阀方便排污。
柴油机燃油系统和润滑油系统过滤装置便于检查和更换滤芯。
4.2.5.进排气系统
柴油机的进气系统设置高效、易于维护的空气滤清器；柴油机废气出口设置消音器及净化器，排气不对沿线设备、人员、环境造成影响。
4.2.6.排污系统
柴油机系统考虑排污系统。
排污系统应考虑排污方便，并考虑集污，以防止影响环境卫生。
4.3.冷却系统
GMC16A型钢轨打磨列车冷却系统单独设置有冷却室，位于动力室之后，用于冷却柴油机空气、水及液压系统液压油。
动力室柴油机空气、水及液压系统液压油通过管路进入冷却室进行冷却。
冷却风扇驱动系统由散热器、泵、马达、阀组及液压管路等组成。
冷却风扇控制系统对冷却风扇进行控制，以达到最优化的冷却效率。
控制包括冷却风扇的启停、转速等。
4.4.主传动系统
GMC16A型钢轨打磨列车A1、A2车主传动系统完全一样，在正常工工作或走行状况下均自成一体。
下面以A1车为例具体介绍。
4.4.1.主传动系统构成与布置
主传动系统由柴油机、分动箱的一个转出、液压泵、液压马达、液压阀、液压管路、车轴齿轮箱等组成。
柴油机输出端接分动箱，走行液压泵安装在分动箱上；动力转向架两动轴上分别安装一个车轴齿轮箱，车轴齿轮箱上安装马达。
4.4.2.原理概述
牵引动力传动采用全液压传动，即在运行和作业时，都采用液压传动。
运行、作业工况的转换通过微机控制泵、马达排量、转速实现。
柴油机输出端直接连接分动箱，再通过分动箱的一个输出驱动一个液压泵，液压泵通过高压油将扭矩传递给安装在两个车轴齿轮箱上的两液压马达，液压马达驱动车轴齿轮箱。
扭矩由车轴齿轮箱传递给车轴，使列车运行。
液压系统采用走行驱动常用的闭式回路，电气控制。
走行时，液压马达上装有测速传感器，通过监测液压马达的转速信号，反馈给控制器，对列车的速度精度进行调整，如果速度变化超过要求的速度精度，即对液压泵或液压马达的排量进行调整，以保证速度精度满足≤±0.5km/h要求。
根据深圳地铁公司招标要求，要求列车能通过反向走行的方式对列车进行制动，所以GMC16A型钢轨打磨列车的液压系统还考虑有制动作用，以满足深圳地铁要求的在空气制动失效的情况下对列车进行制动。
4.4.3.速度、换向控制
速度、换向控制采用电气控制的方式。
在司机室内操纵台上设置有相应司控器，司机发出指令传递给微机，微机处理信号后输出相应程序指令，进行速度、换向控制。
4.4.4.主要部件规格
4.4.4.1.液压泵
采用柱塞变量泵，带有比例电磁阀，电气控制，排量可无级调节。
液压泵的有关数据如下：
数量：
1
最大排量：
180ml/r
许用最高转速（最大排量时）：
3000r/min
许用最大功率（最高转速和最大排量时）：
300kW
4.4.4.2.液压马达
采用变量马达，排量可无级调节，旋转方向双向可逆，对应列车不同运行方向。
最大排量：
160ml/r
数量：
2
许用最高转速（最大排量时）：
5500rpm
最大扭矩（最大排量时）：
1019Nm
4.4.4.3.分动箱
采用一入三出分动箱。
其中，一个输出接万向轴，给发电机传递动力；一个输出接冷却风扇泵和打磨小车泵（采用级联变量泵）；一个输出接走行泵。
4.4.4.4.车轴齿轮箱
车轴齿轮箱设置自动离合装置，并具备手动脱开功能。
正常运用时由列车控制系统自动实现离合动作；当拖行时，手动将变速机构置于中立位锁紧，以确保运行安全。
4.5.辅助传动系统
辅助传动系统指从分动箱输出的，除走行泵动力外的其他输出动力系统。
包括冷却风扇驱动液压系统、打磨小车液压系统和发电机动力系统（即万向轴）。
冷却风扇驱动系统由泵、马达、阀组及液压管路等组成。
打磨小车液压系统由泵、油缸、阀组及液压管路等组成。
万向轴的设计必须符合铁标要求。
4.6.作业系统
GMC16A型钢轨打磨列车主要用于地铁打磨作业，其作业系统主要包括打磨小车、检测装置、集尘装置。
4.6.1.打磨作业系统
4.6.1.1.打磨小车
4.6.1.1.1.结构
打磨小车是打磨系统的执行部分，是保证精度和效率的核心部件。
打磨小车由车体车架、打磨作业装置、液压气动装置、走行及牵引部分等组成。
打磨小车有四个走行轮，符合铁标踏面形状，与钢轨作用实现走行和转向。
牵引杆与车体相连，为小车走行提供动力。
打磨小车升降由四个液压油缸驱动，可平稳降到轨面，可以可靠提升到锁定位置。
打磨小车提升到位后锁紧气缸驱动插板锁定小车，并给控制系统发送锁定成功信号，只有所有小车锁定成功后，整车才可以高速运行。
该车还设有手动液压泵，便于故障状态下的紧急提升，通过安全链锁定，及时离开故障地点，防止堵塞线路。
打磨小车设置了防火板和挡火帘，在打磨过程中控制火花飞溅，保护线路周围设施。
打磨小车上升和下降设有行程开关，打磨小车上升和下降可在司机室进行控制和监控，打磨小车的状态与列车行驶互锁，防止误操作对设备的损害。
磨头和磨头动作机构安装在打磨小车上，打磨小车通过液压油缸控制可上升和下降，打磨作业时打磨小车下降后通过导向轮同轨道保持定位；在非打磨状态行驶时，打磨小车升起并锁定在车体上。
打磨小车的锁定装置由锁紧气缸、插板及复位弹簧等组成。
当小车提升到位后，触发行程开关，气缸缓解，插板在弹簧作用下锁紧，同时，安装于气缸上的接近开关给控制系统发送锁紧成功信号。
可在无地沟的环境下更换磨石。
4.6.1.1.2.参数
磨头数：
16个，两侧对称布置
轨面打磨砂轮直径（正线）：
φ180×105mm
轨面打磨砂轮驱动功率：
15kW
轨面打磨砂轮摆角范围：
-15°～+15°
轨形打磨砂轮直径（道岔）：
φ260×35mm
轨形打磨砂轮驱动功率：
11kW
轨形打磨砂轮摆角范围：
-5°～-70°（内侧）
磨头驱动方式：
电机驱动
磨头转速：
3600rpm
轨面粗糙度Ra：
10μm
打磨头下压力和打磨功率的调整控制方式：
电磁比例控制加压气缸活塞两侧压差，精确控制打磨压力和打磨功率。
磨头打磨角度控制方式：
液压伺服控制
磨石装夹、定位方式：
三爪卡箍定位
纵向轨面打磨精度：
300mm、1000mm范围最大幅值分别为0.02mm和0.2mm。
打磨作业连续工作时间：
不小于6小时
4.6.1.2.液压气动系统
液压系统控制打磨单元的倾斜以及打磨小车的升降。
该系统的主要部件包括液压泵、工作缸、油空冷却器、控制器和开关等控制元件。
当电动液压泵停止工作时，人工手动泵用于将打磨小车提升到锁定位置，使打磨车能够运行。
气动系统控制打磨压力，防火挡板的升降，所有打磨小车的锁定。
4.6.1.3.打磨供电单元
GMC16A型钢轨打磨列车打磨电机的电源由发电机提供。
电压为AC440V,频率为60Hz。
4.6.1.4.控制、监控及故障诊断系统
磨头的动作包括磨头升降、磨头角度偏转、磨头压力控制，均可进行精确控制。
磨头角度偏转由倾斜油缸驱动，角位移传感器采集偏转角度实现液压伺服控制，控制精度为
0.5°。
倾斜油缸具有液压锁定装置，可在工作过程中精确保持磨头偏转角度。
打磨压力由电磁比例阀精确控制，通过控制气缸活塞上下腔的压差实现压力调整。
打磨过程中磨头偏转和压力设定既可由打磨模式自动控制，也可由操作员手动控制。
所有磨头的状态参数均可在操作界面上实时显示。
打磨作业时，当砂轮耗尽或者砂轮故障（例如断裂）时，限位轮接触钢轨，操作界面显示砂轮故障，报警并紧急提升磨头，保护打磨装置。
打磨电机及砂轮固定平行四边形机构中，刚性大，运动精度高。
打磨电机通过弧形槽安装，便于调整和精度校准，通过定位销定位使其具有良好的精度保持能力。
钢轨打磨列车控制系统有针对钢轨高温损伤的防护措施，当打磨速度小于允许最低打磨速度时，砂轮自动抬起。
钢轨打磨列车配置应急装置手动液压泵，当柴油机停机或控制系统故障时，可将打磨小车提升到位，并由锁紧气缸锁定，便于打磨列车及时离开作业现场，不会堵塞线路，同时救援过程中不会对钢轨和设备造成损害。
控制系统预设针对各种轨道情况的打磨执行程序，打磨执行程序可在司机室触摸屏上进行编辑和存储。
有多种打磨模式。
具有对打磨模式的执行程序进行编组运行的功能；在设定打磨区段的起点和终点后，控制系统可控制钢轨打磨列车在起点和终点间往复自动打磨。
控制系统可对每一个磨头进行独立控制，当一个磨头发生故障时，控制系统可将该磨头提起并且不影响其他磨头工作。
在司机室可对打磨作业进行监控，控制显示屏上可显示磨头及打磨机构各部分工作状态；出现异常时，控制系统具有报警功能。
恒速打磨功能，在设定的速度下进行打磨时速度控制误差不大于±0.5km/h。
监控和故障诊断功能，控制系统可对钢轨打磨列车在运行中的各个系统进行监控、报警，同时也可在使用前对设备各个系统进行自检和进行故障诊断。
行车及打磨数据可实时显示，数据可储存并能够通过RS232或USB接口下载到笔记本电脑上，提供能够多次安装的版本。
对轨道线路的保护和异常情况应急功能：
低速保护功能，当走行速度低于允许最低打磨速度时，所有磨头都会提起，避免错误打磨损伤钢轨。
控制系统具有在异常情况下的应急功能，控制系统考虑冗余设计并且在计算机系统失效的情况下设备可进行打磨小车提升锁定、制动等应急操作。
控制系统具有对线路特殊区段位置设定、记忆和自动处置功能，在钢轨打磨列车往复自动打磨时，当钢轨打磨列车到达已设定位置的线路特殊区段时，打磨机构可按设定程序自动处置（如自动提升磨头等），避免轨旁设备和打磨机构损伤；并且控制系统可同时设定多个特殊区段。
控制系统软件设计采用图示化中文操作界面，并有足够的操作说明和提示信息，所有（或大部分）控制参数可在控制面板上设定；控制台上的仪表、开关、按钮的布置合理，各个控制按钮均有符合标准要求的图标或中文说明。
4.6.2.检测系统
4.6.2.1.检测装置主要功能及性能指标
操控模式：
能够分别通过车身左右两侧的操控盒、车上操控盒、PXI中央控制器完成检测小车的升降、跟踪定位、闭解锁运动控制以及轨廓波磨传感器集成系统保护机箱的气动窗口的开关控制、吹扫控制；
能够实时监测和诊断检测小车的工作状态，提高系统安全性；
能够实现系统供配电智能管理；
能够完成对铁路轨道纵向波浪磨耗和横断面轮廓进行动态检测，并可实现检测数据的存储、分析、统计、查询、打印、光盘刻录备份等功能。
具体技术指标如下表所示：
类别
名称
实际达到指标
波
磨
检
测
检测速度
2～20km/h
取样步长
5mm
最大输出范围
±10mm
分辨率
±0.01mm
精度
±0.02mm
工作条件
环境温度：
-20℃～+50℃
轨
廓
检
测
定位误差
水平和垂直方向上±10mm
检测频率
0~20km/h速度下每米检测4次
断面检测点数
每个轨道断面检测90个点
轨廓检测精度
±0.1mm
最大检测速度
20km/h
工作条件
环境温度：
-20℃～+50℃
4.6.2.2.检测装置总体介绍
钢轨打磨列车轨廓波磨检测装置主要用于完成铁路轨道的轨廓与波磨检测。
传感器采用激光非接触测量方案，波磨测量采用三点偏弦法，每根轨道采用三只1D激光位移传感器，传感器的空间排列和尺寸如图所示。
轨廓测量采用2D激光位移传感器，每根轨道采用一只2D激光传感器，如图所示。
轨廓与波磨的测量采用增量式编码器分别进行空间等距离采样控制，其中波磨的采样步长为5mm，轨廓的采样步长为250mm。
该检测装置涉及光、机、电、控等众多技术领域，涵盖激光非接触传感器数字化测量技术、精密测量柔性机构学、运动控制、数据采集与信息传输、数据管理与数据处理、系统集成等关键技术。
该装置主要由以下几部分组成：
PXI中央控制器、测量机构、电控分系统、气控单元、轨廓波磨传感器集成系统、采样触发控制单元等部件组成，结构如图所示。
检测装置系统体系架构图
4.6.3.集尘系统
4.6.3.1.结构原理
集尘装置由金属进气管道、过滤器、反吹控制装置、通风机及驱动电机、排气消音器等组成。
扁平式过滤袋安装在密闭的焊接箱体中。
通风机安装在过滤器箱体上。
在过滤器箱体上设置滤前、滤后及风机出口压力测点，根据过滤器的压差监测其工作状态。
集尘装置过滤器、通风机、反吹装置、过滤器寿命等均经过计算，满足各项指标要求。
4.6.3.2.性能
GMC16A型钢轨打磨列车集尘装置，其流量达到12000m3/h,能保证打磨后的铁屑基本清除干净。
4.6.3.3.集尘装置工作原理
电机驱动通风机旋转，使过滤器内形成负压，打磨过程中的粉尘随气流进入过滤器，经过滤后清洁空气排向大气。
过滤器采用反向气流进行自动清理。
清理的粉尘落到集尘装置下部带有粉尘排放口的集尘箱中。
集尘装置工作原理见图。
集尘装置中设计有可靠的防火措施和装置。
在打磨粉尘进入过滤器箱体的进气管道内设置链条制成的火星网、温度传感器和防火风门。
打磨粉尘通过波纹管与打磨小车防尘罩相连，粉尘进入到进气管路，并通过防火星网、温度传感器、防火阀门进入到进气室。
温度传感器感受温度信号，控制防火风门的关闭。
防火风门关闭时，通风机电机停止转动。
4.7.空气系统
空气系统包括风源装置、制动系统、作业气动系统、辅助用风系统。
4.7.1.风源装置
风源装置具有独立的电控系统，气动系统，以及润滑系统。
具备提供符合品质、压力和流量要求的压缩空气。
主要部件由电动螺杆式空气压缩机、吸附式干燥器、风缸（三个）、空气过滤器、压力和方向控制阀以及保证系统工作的电控柜等组成。
其电控系统可通过上位控制计算机（根据具体方案可集成至列车控制微机内）实现作业风源装置的远程起动和停止控制；综合报警信号在两端司机室内显示。
风源装置位于车上气动柜与动力室之间。
其按总体布置结构尺寸要求，设计为一整体装置，满足整体吊装，内部包括空压机、干燥器、一个风缸（其余两风缸位于车架边梁内）等。
4.7.2.制动系统
根据深圳地铁要求，GMC16A型钢轨打磨列车制动装置要包括：
动力空气制动和停车制动，同时加装总风缸减压直通制动缸功能。
制动系统采用中国JZ-7制动机。
长度、连接软管安装位置、安装外形和尺寸符合中国铁路标准。
在每个车轮上均独立设置有单元制动装置，在通向单元制动器前的每个风管均设有截断塞门。
每转向架均有一根轴的两个车轮装有带弹簧式停车制动装置，充风时缓解，并能轻松机械手动缓解，保证机车停车的安全性。
设置有紧急制动功能，通过紧急放风阀操作紧急制动，安装于司机室内。
与中国铁路车辆联挂时可实现有钢轨打磨列车被拖行时，由牵引机车供风统一操作和控制钢轨打磨列车制动和缓解。
钢轨打磨列车在自行和拖行时制动系统的转换操作方便，动作可靠，并且有状态指示。
根据深圳地铁要求，在两端司机室操纵台上设有总风缸压力表、制动缸压力表，压力表采用kPa单位。
同时制动系统压缩空气压力不足时具有报警功能。
4.7.3.作业气动系统
作业气动系统主要为打磨小车气动系统、检测装置气动系统、集尘装置气动系统提供空气动力。
需满足各作业气动系统的正常工作。
4.7.4.辅助用风系统
辅助用风系统用于GMC16A型钢轨打磨列车的风笛、车轴齿轮箱离合器控制等。
4.8.车体组成
GMC16A型钢轨打磨列车车体组成包括：
车钩（十三号下作用车钩）、车架、司机室、扶手杆、车梯、动力室墙体、A1、A2车连接杆装置等。
4.8.1.基本性能
GMC16A型钢轨打磨列车采用焊接钢结构，具有足够的强度和刚度，不会破坏或产生永久变形，满足牵引缓冲器的牵引和冲压力。
车体使用寿命为30年。
GMC16A型钢轨打磨列车车体按TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》进行各项强度、刚度计算，提供计算报告；重要部位均进行无损探伤检验。
GMC16A型钢轨打磨列车A1车、A2车司机室端车架均设置有排障器和扫石器。
GMC16A型钢轨打磨列车车体设置有吊装点、顶升复轨点，满足单节整体起吊。
同时，提供有顶升复轨装置（多元复轨器）。
司机室及其他室体各部分均有良好的密封和防雨设计，在任何气候条件下均不会出现司机室、车体机器间进水现象，符合IEC61133要求。
4.8.2.司机室
4.8.2.1.两端司机室功能
GMC16A型钢轨打磨列车的两端都布置有司机室，在两端司机室都设有行车驾驶功能。
操作员在钢轨打磨列车两端司机室内均可完成钢轨打磨操作控制、系统监控、应急处理等所有轨道打磨必须的功能。
两端司机室控制权限可设定，一端司机室操作时，另一端司机室相应的操作功能自动锁闭，防止误操作。
4.8.2.2.司机室舒适性
GMC16A型钢轨打磨列车两端司机室有良好的减振和隔音设计，操作人员座椅可升降、靠背可倾斜，方便操作人员操作并符合人机工程学要求；司机室另设供其他人员使用的临时折叠座椅两个；在正常工作状态条件下司机室噪音符合《GB13669-62铁道机车辐射噪声限值》标准。
两端司机室配置有空气加压装置，以保证车外粉尘不进入司机室；进风口设有过滤装置。
两端司机室配置有环保冷暖空调，操作人员能调节司机室温度；夏季在最高外温时制冷的室内温度不高于26℃，冬季制热时室内温度不低于16℃。
4.8.2.3.司机室通信功能及其他功能
两端司机室之间安装通信装置；并能对车外进行广播喊话；司机室装有电喇叭。
两端司机室均预留有安装地铁无线电台及车载ATP的安装位置和电源；安装事项在设计联络时确
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