华东交通大学车辆工程专业经典课件火车车体

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1、第5章车体结构与车内装备5.1概述车体是车辆结构的主体，是供旅客乘坐和司机驾驶的部分。车体的强度、刚度，关系到运行安全可靠性和舒适性；车体的防腐、耐腐能力、表面保护和装饰方法，关系到车辆的外观、寿命和检修制度；车体的重量关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式（拖动比），所有这些都直接影响到运营质量和经济效益。车体结构组成车体由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗等部分组成。车体的一般结构1—缓冲梁(端梁)　2—枕梁　3—小横梁　4—大横梁　5—中梁6—倒梁　7—门柱　8—侧立柱　9—上侧梁　10—角柱11—车顶弯梁　12—顶端弯梁　13—端立柱　14—端斜撑车体要求车体的结构形式、性能和

2、技术经济指标主要取决于车体材料。因此对车体构件和内部装饰所使用的材料应当注意考虑诸多因素，其主要因素如下：应具有构件所要求的高强度和刚性；重量轻；耐老化、耐污染、耐磨、耐火、阻燃等特性；施工容易、易于维修且价格便宜；适合于环境的改进（隔热、隔音性能提高）；适合于提高舒适度（减振等）城市轨道车辆的车体与一般铁路客车车体有许多相同之处，但由于其特殊的用途，又具有其自身的特征：在车内的平面布置上有其特征，如座位少、车门数量多且开度大，内部服务乘客的设备较为简单等；重量的限制较为严格，要求轴重小，以降低线路的工程投资；为使车体轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截面挤压铝型材，或高强度复合材料，或

3、不锈钢。对车体其它辅助设施也尽量采用轻型化材料；对车体的防火性能要求高，在车体的结构及选材上均采用防火设计和阻燃处理；车辆的隔音和减噪有严格要求，以最大限度地降低噪音对乘客和沿线居民的影响；车辆外观造型和色彩具有美化和与城市景观相协调的要求。车体结构类型车体结构按使用的主要材料可以分为普通碳素钢车体、高耐候结构钢（耐候钢）车体不锈钢车体铝合金车体。车体材料的选择不但影响车体的强度和刚度，直接关系车辆运行的安全性和乘客的舒适性，而且关系到车辆的载客能力和能耗大小，也关系到车辆检修工作费用和使用寿命，并影响车辆采购费和运营维修费的高低。因此，选择地铁车辆车体材料时，不但要考虑车辆采购价格，还要考虑

4、车辆长期运行时的运营和维修费用。按承载方式分，可以分为底架承载侧墙承载：底架和侧墙共同承载整体承载：底架、侧墙、车顶都参与承载，这样能充分发挥所有承载零部件的承载作用，有效地减轻车体重量。按结构形式分板梁组合结构大型中空型材结构从板与梁、梁与梁之间的结合方式来分，有焊接铆接螺栓（钉）连结混合连接结构。我国和日本大多数采用焊接结构。焊接—铆接或焊接、螺栓（钉）连接在欧洲应用较多。按车体组合方式分，可以分为一体化设计模块化设计。如广州地铁一号线车辆采用的是一体化设计，而二号线采用的则是模块化设计。5.2高耐候结构钢车体低合金耐候钢板抗腐蚀性能高于普通低碳钢板2—3倍。上世纪80年代以后，低合金耐候

5、钢得到了长足发展，在国内生产的铁道车辆上得到广泛应用。。长春客车厂在60年代中期的北京地铁一期工程的车辆上使用了09Mn2Cu低合金耐候钢制造车体。随着钢板、型材预处理工艺的不断完善，底漆、面漆、中间涂层性能的提高，以及车体梁板搭接缝密封措施的加强，耐候钢车体的寿命在地面铁道客车上实现了7.5年不因锈蚀而挖补。而在首都地铁耐候钢车体的运用中，其腐蚀程度更轻于铁路客车。北京13号线耐候钢车体介绍一种城市轨道车辆耐候钢车体结构底架底架为无中梁焊接结构。牵引梁由2根鱼腹形压形槽钢组成。枕梁分别由8mm厚的上盖板及10mm厚的下盖板组焊成箱形结构。端粱、侧梁均为高150mm的带斜度的不等边槽钢。为了提

6、高地板抗腐蚀性能，波纹地板采用1.2mm厚的0Cr18Ni9不锈钢板。两端平地板为2mm的耐候钢板。侧墙侧墙板厚2mm，每一侧设4组拉门门框。门框分外门框及内门框。内外门框分别由两根槽形粱扣合而成。侧墙上侧粱和一种侧墙横粱为压形角钢。其余的侧墙横粱、窗立柱、窗口上下横粱均为帽形粱。车顶车顶板厚2mm，空调机组座处平顶为2mm厚的不锈钢板。侧顶板为3mm厚耐候钢板带角形车顶边粱的冷弯型材。车顶弯粱、空调机组座处的纵梁、横粱均为帽形梁。端墙非驾驶端端墙为平面结构。驾驶端为向上倾斜略显子弹头的曲面外形。端墙板厚2mm。非驾驶端端墙立柱为帽形梁，门口立柱为压型槽钢，角立柱为W形压型材。驾驶端端墙板分块

7、成形，依靠5～8mm厚的曲线板粱构成曲面墙板内骨架。驾驶端端墙冲压成型。5.3不锈钢车体20世纪50年代开始采用不锈钢和铝合金制造车体。用作车体结构部件的不锈钢必须具有足够的强度和稳定性，以便能够长期、安全、可靠地使用。因此，要求它具有高耐蚀性、高强度，以及良好的切割、弯曲、冲压等加工性能和焊接性能，且价格须低廉。由于国内目前还没有适合不锈钢轨道车辆生产的钢材，因此，用于制造车体的不锈钢材料主要采