第5章城轨车辆车体结构.ppt

城市轨道交通车辆 第五章 城轨车辆车体结构 一、传统城轨车辆车体结构（梁柱结构） S401~S419为长春客车厂制造，S420~S431为北京地铁车辆厂制造。样车S401 备注 1998 生卒年份 S401~S431 车辆自编号 列车广播，实时新闻，乘客监视系统 乘客信息系统 气动内藏式滑动门 车门形式 1300/1800 车门宽度/高度(mm) 2）车体结构 采用无中梁波纹地板薄壁筒型整体焊接结构； 材料：耐候钢板，低碳合金钢 内饰：玻璃钢 隔热隔音材料。 三、轻量化车体结构 1、概述 1）城轨车辆车体轻量化的意义： 降低运行阻力，节省牵引和制动力； 减小对轨道的压力，从而减少车轮和轨道的磨耗； 减少车辆和线路的维护保养； 直接减少车辆材料的消耗。 2）城轨车辆车体结构轻量化的措施（结构、材料） 采用不锈钢材料（减少1~2t）、铝合金材料（减少3~5t） 1 0.57 5.33 0.65 8.2 AGS铝合金6005挤压型材 1.05 0.88 2.76 0.85 4.8 18.8Cr不锈钢 AC52含铜钢 1 1 1 1 1 AC52含铜钢 车体结构总费用（G） 制造费用 （C） 车体结构材料价格（P×m） 车体承载结构重量（m） 单位重量车体价格（P） 项目 车体材料 2、铝制车体 1）铝制车体的结构型式 钢结构车体一般采用梁柱承载结构。 全铝结构的车体一般均采用挤压型材组合结构 2）钢和铝材料的力学性能比较 从铝合金的机械性能可知，其密度和弹性模量仅为钢的三分之一，所以铝制车体一般可比钢车体减轻1/4—1/3。 为弥补铝的弹性模量较低所带来的缺点，常将车体构件制成中空截面的大型挤压铝型材以使材料得到最充分的利用。 3）铝制车体的结构 铝合金车体的结构特点与优点： 采用铝合金型材焊接而成的承载式车体。 骨架： 大型中空铝合金挤压型材 板： 大型中空铝合金挤压型材（双面铝合金型材） 带加强筋的单面铝合金板材 车体采用中空截面大型挤压铝型材的优点为： 与钢结构相比，制造时焊缝数量大为减少、焊接工作量可减少40％～60％，焊接变形易于控制，制造工艺简单； 可根据结构强度要求制成不同截面形状的挤压材，从而使材料得到更充分的利用； 车体的自重大为减轻，与钢制车体相比自重可降低1/4~1/3 ； 耐腐蚀性优良，使用寿命长、检修工作量少； 简化生产过程，节约制造工时，降低生产成本。 3、上海地铁车辆车体结构 1）总体说明 编组形式：A-B-C-C-B-A A-带司机室的拖车； B-带受电弓的动车； C-不带受电弓的动车。 0.9m/s2 起动加速度 1130 地板面距轨面高度 80km/h 构造车速 3800 车顶距轨面最大高度 1500V 受电电压 3000 车体宽 248 载客能力 15700 车辆定距 24.6t 有效载重 23540/22100 车体长 36t 车辆自重 24140/22800 车辆全长 车辆主要技术参数 2）车体结构 采用铝合金承载式车体。 由底架、侧墙、车顶、端墙组成封闭筒型结构 大型中空挤压型材， 铝制车体的结构－底架 车体底架设计成上拱型，在空载状态下车体中央位置最大上挠度为l0mm，在满载时地板面保持水平，即挠度为零； 由侧梁、地板梁、枕梁、牵引梁和端梁组成，大部采用大型中空截面挤压铝型材拼焊而成； 在A车司机室端底架的前端设有撞击能量吸收区； 无中梁结构，在两枕梁之间设地板梁和侧梁而无横梁，垂向载荷和纵向力均由地板梁和侧梁承担； 牵引梁 电缆及管路孔 地板梁在其横向由5块形状较复杂的中空截面的挤压型材焊起来，高度为70mm，其上下翼板之间有6块斜筋板和一块腹板，每块地板梁下部还设有2对安装车下设备的吊挂座 底架侧梁为高325mm、宽212mm的形状复杂的铝合金挤压型材，在两腹板之间有多块斜筋板和隔板，由于侧梁在车体中受力较大，其壁厚为4mm，个别地方达6mm及12mm 侧墙：从组装工艺上，侧墙不作为独立的整体部件，而是将一个车窗的窗框、窗下侧壁及其左右窗间壁或门间壁做成一个部件及两端2块侧壁，直接与底架、车顶组装 车顶：由复杂形状断面的两端小圆弧部分挤压型材和中部大圆弧部分铝合金挤压车顶板组成 端墙 铝合金的焊接：惰性气体保护焊 4、巴黎地铁车辆车体结构 采用铝合金型材焊接而成的承载式车体。 骨架：大型中空铝合金挤压型材 板： 底架，大型中空铝合金挤压型材（双面铝合金型材） 其它，带加强筋的单面铝合金板材。 枕梁： 由钢板焊接而成的闭口箱形断面。 其它各横梁的作用： 将牵枕缓冲结构与侧梁联结起来形成底架钢结构，从而保证底架的足够的强度和刚度，以承受作用于底架上的各种载荷； 作为平地板和纵向波纹板的支撑，在纵向力作用下防止平地板和纵向波纹地板的失稳。 2、侧墙