铝合金型材在CRH3型动车组车体中的应用.docx

图1 头车3D模型TC 车（变压器车）特点是采用大平顶结构， 在总组装时，平顶上方将装配受电弓等部件，其 3D模型如图2所示。图2 TC车3D模型IC 车（变流器车）特点是无平顶，双侧门结 构，其3D模型如图3所示。图3 IC车3D模型B 图1 头车3D模型 TC 车（变压器车）特点是采用大平顶结构， 在总组装时，平顶上方将装配受电弓等部件，其 3D模型如图2所示。 图2 TC车3D模型 IC 车（变流器车）特点是无平顶，双侧门结 构，其3D模型如图3所示。 图3 IC车3D模型 B C车（餐车）特点是小平顶，无侧门结构， 其3D模型如图4所示。 图4 餐车3D模型 铝合金型材在CRH3型动车组 车体中的应用 唐山轨道客车有限责任公司 （河北 063035） 郑文波 刘东军 田新莉 铁路客车车体设计一般选用三种材料作为车体 结构材料：碳钢、不锈钢、铝合金。因铝合金材料 具有质量轻、耐腐蚀、外观平整度好、材料可以 再生利用及环保等优点而广泛应用于铁路客车制 造，尤其是高速铁路客车。铝合金型材结构车体是 目前普遍采用的铝合金车体结构，因大量使用插口 结构型材，便于自动化焊接作业。在型材结构铝合 金车体中，型材所占比重约为车体的80%以上。下 面以CRH3型动车组为例，浅谈一下铝合金型材在 CRH3动车组车体中的应用。 1. 车体结构组成及主要参数 CRH 3 为全新的单层动力分散式电动车组， 采用8辆编组方式，分别为E C01、T C02、I C03、 B C04、F C05、I C06、TC07、E C08，其中01与08 为头车；02与07为变压器车；03与06为变流器车； 04为餐车，05为一等座车。除01与08车外，其余车 型也统称为中间车。CRH3铝合金车体由底架、侧 墙、车顶、端墙（头车一位端为司机室）等大部件 组成，大部件采用大型中空铝形材插接组焊结构， 底架前端等中小部件为铝合金板梁结构。CRH3车 体主要技术参数见表1，重量见表2。 表2 CRH3各车辆车体重量 从外观上区分 , 头车最大特点是有一司机室， 其3D模型如图1所示。 表1 CRH3车体主要技术参数 （mm） 热处理/锻压/铸造 2011年 第23期 19 热加工 长度 头车 24 260 中间车 24 175 宽度 3257 高度（距轨道表面） 3890 转向架中心距 17 375 车体内部地板距圆顶高度 2640 车体内部地板距平顶高度 2400 车钩距轨面高度 895 车型 EC TC IC BC FC 车体重量/kg 9791 10 640 10 196 10 913 10 728 图5 FC车3D模型图6 CRH3车体横断面图7 头车底架图8 中间变压器车底架图9 头车边梁图10 图5 FC车3D模型 图6 CRH3车体横断面 图7 头车底架 图8 中间变压器车底架 图9 头车边梁 图10 头车底架前端 图11 中间车底架前端 Research Application 研究与应用 轨道交通制造技术专题 F C 车（一等座车）特点是短平顶，定员 50 人，采用单侧门结构，其3D模型如图5所示。 中间车底架（见图8），其中头车底架由两个纵向 边梁、一个头车底架前端、一个中间车前端、地 板、隔墙及底架附件等组成；中间车由两个纵向边 梁、两个中间车前端、地板、设备舱隔墙及底架附 件等组成。 从以上3D模型中可以看出，每种车型都设有空 调安装框。机车车辆行业为生产制造需要，对车体 定义了一、二位端，CRH3型动车组除头车外，空 调机组全设置在一位端。 2. 动车组车体型材使用特点 CRH3车体为宽幅车体，车体横断面最大宽度 为3257m m，可实现3+2经济运行的座椅格局。高 度3890m m，地板面距离轨面1180m m，具体车体 横断面见图6。车体采用双壳结构，可以去掉单壳 结构中必须使用的加强材，大幅减少车体内部零件 数量，相对于单壳车体结构较重，其刚性高，隔音 降噪效果好，保温性能好，乘客乘坐舒适性提高。 铝合金车体所使用的铝合金型材回收率高，对环境 损害低，寿命周期成本低，后期修整简单容易。 车体采用了长大挤压型材，扩大了自动焊接范 围，提高了生产效率和焊接质量，降低了制造成 本。另外，长大型材的采用，减小了后道工序调修 难度。可以看出，边梁型材壁厚较大，挤压困难， 应注意产生型材搓衣板、熔合扣等缺陷；在车体所 有型材中，左右上角侧墙上部型材断面是最大的， 挤压也是最困难的，对型材模具设计制作、挤压成 形及时效处理等都提出了更高要求。目前我国型材 挤压技术已经成熟，已经能够挤压断面长达938mm 的铝型材。 边梁是位于底架地板左右两侧的纵向梁，是底