铁路客车车体钢结构设计技术.pdf

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1、客车设计部培训教材KSJC02-01铁路客车车体钢结构设计技术作者杜彦品内容提要:本文叙述了铁路客车车体钢结构的特点及分类，重点介绍了25型客车碳钢车体钢结构的组成部分、结构设计及主要技术要求，对铁路客车车体钢结构材料的选用及结构设计将有积极的帮助。※※※1概述车体钢结构是铁路客车最基本的结构，为铁路客车走行部、制动装置、连接缓冲装置、车辆内部设备以及内装提供了安装的空间和基础。新造25型客车车体钢结构为碳钢车体全钢焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端墙等四部分焊接而成，俗称薄壁筒形车体结构。目前我国的新造25型车有两种承载结构：一种是无中梁薄壁筒型整体承载结构，另一种是有中梁

2、薄壁筒型整体承载结构（如行李车和邮政车）。随着车辆的用途和生产工艺条件的不同，各种25型客车的结构不全相同，但其外形尺寸和结构形式则基本一致。2车体结构的分类车体结构按车体所用材料分为以下三种：碳素结构钢车体——我国新造25型客车车体；不锈钢车体——我公司正在研制的200km/h客车车体，CRH1“和谐号”动车组的车体;铝合金车体——部分地铁车体、CRH2、CRH3、CRH5“和谐号”动车组的车体。3车体钢结构组成车体钢结构按部位可分为四个大部件：底架钢结构、侧墙钢结构、车顶钢结构、端墙钢结构。车钩缓冲装置、风挡、脚蹬等安装在大部件上。现就YZ25G(T)型硬座车（无中梁薄

3、壁筒型整体承载结构）和XL25G型行李车（有中梁薄壁筒型整体承载结构）来详细说明车体钢结构的构造和特点。YZ25G硬座车车体钢结构如图1所示。4底架钢结构4.1底架结构组成底架钢结构由端牵枕、枕内横梁、枕外横梁、枕后纵向梁、侧梁、枕外铁地板和枕内波纹地板等组成，如图2所示。端牵枕分为端梁、牵引梁和枕梁，如图3所示。4.2底架结构设计4.2.1端梁端梁由6mm厚钢板压制而成，断面为“［”，YZ25G型硬座车端梁高400mm靠近侧梁处高180mm，称为“转角”。在转角下翼面焊有3mm的围板，围板可以在端部遮挡脚蹬，起到美观的作用。在端梁中部开有安装车钩用的缺口，宽度为345mm

4、，俗称“钩门”。YZ25T型硬座车端梁高度为458mm，钩门的宽1客车设计部培训教材KSJC02-01度尺寸为790mm，端梁在钩门处与牵引梁相互组焊。4.2.2牵引梁自枕梁到端梁间的中梁称为牵引梁，YZ25G型硬座车牵引梁由两根30b型槽钢及牵引梁上下盖板组焊而成。其上盖板厚4mm，宽464mm，下盖板厚8mm，宽490mm。为了符合在牵引梁腹板间安装车钩和缓冲器的尺寸要求，两槽钢腹板间距为350mm，并将牵引梁靠近端梁的一端加高到400。在牵引梁两槽钢腹板内侧铆接有前后从板座、焊有磨耗板和防跳板。YZ25T型硬座车牵引梁由两根8mm的钢板压制而成，其上盖板厚4mm，宽5

5、24mm，下盖板厚6mm，宽560mm。为了符合在牵引梁腹板间安装车钩和缓冲器的尺寸要求，两牵引梁腹板间距为440mm，靠近端梁一端为喇叭状，间距为790mm，高度为458mm。在牵引梁两腹板内侧铆接有车钩安装座。4.2.3枕梁YZ25G型硬座车枕梁由厚8mm、间距为350mm的两重向腹板及厚10mm、宽600mm的下盖板，厚6mm、宽600mm的上盖板组焊而成的闭口箱形断面“Ⅱ”，枕梁近侧梁端为小端，近牵引梁端为大端，它是一个近似的等强度鱼腹梁。在枕梁下盖板下面与牵引梁交叉处安装有心盘座，以提高该处的承载作用，提高枕梁和牵引梁的连接强度和刚度。在枕梁两端的上旁承安装处焊有

6、上旁承加强板，枕梁端部还焊有供顶车用的顶车垫板。YZ25T型硬座车枕梁腹板厚8mm，间距为424mm，下盖板厚12mm，宽600mm，上盖板厚6mm、宽600mm。在枕梁两端焊有空气弹簧安装座，枕梁端部也焊有供顶车用的顶车垫板。4.2.4地板梁枕内横梁位于两枕梁之间，横梁均布,间距在1m以内，也可根据车下设备的位置进行调整。枕外横梁位于端梁和枕梁间，有2对，断面为“［”，高180mm、厚4mm（有集便器的为6mm），翼面宽50mm;（有集便器的为60mm）。枕内外第一根横梁一般距枕中1700～2000mm，具体还要根据转向架所占据的空间而定。这些横梁的两端分别与侧梁和牵引梁

7、或是两端与侧梁焊接。这些横梁的作用：一是把牵引梁结构与侧梁连接起来形成底架钢结构骨架，从而保证底架有足够的强度和刚度，以承受作用于底架上的各种载荷;二是成为平地板和波纹地板的支撑，在纵向力作用下防止波纹地板的失稳。枕后纵向梁在枕内，靠近枕梁每端四组，第一组为鱼腹形槽形断面，其余三组断面同枕内横梁。枕后纵向梁主要起传递纵向力的作用。4.2.5侧梁底架两侧有通长的侧梁，其断面为18型槽钢。在横向，底架的枕梁及全部横梁的端部都与侧梁焊接，金属地板也与侧梁的上翼面搭接；侧墙的立柱、侧墙板分别焊在侧梁的上翼面和腹板外表面上，