车体结构与车辆设施.pptxVIP

6.1 概述;城轨车辆车体结构的要求：;1. 铝合金材料;铝合金材料的特性： 密度为钢材的1/3，刚度也是钢材的1/3。 耐腐蚀性：好 加工性：好 强度较低：70-600MPa 低温特性： 强度随温度下降而上升，无低温脆性;铝合金分类;5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。 6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。 7N01：强度较高，焊接后通过常温时效处理，接头强度可恢复到接近母材的水平。;铝合金的焊接;一、氩弧焊;1. 特点 保护效果好，适于焊活泼金属（如铝、钛）、电弧稳定、飞溅很小；成本较高、熔深较浅 2. 分类： 非熔化极氩弧焊（TIG）：0.5-5mm薄板 熔化极氩弧焊（MIG）：用于7mm板;非熔化极氩弧焊：电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。 熔化极氩弧焊：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。;3. 焊接电源 MIG：直流电源，外特性可能是下降外特性（用于小电流，短路过渡、变速送丝）或平特性（用于大电流，喷射过渡，等速送丝） TIG：交流或直流。电弧工作在平直区或略上升，一般用恒流电源。 4. 焊接材料 氩气、钨极（纯钨、钍钨、铈钨）、填料或焊丝（一般与母材同成分） ;5. 焊接工艺 焊前准备：除油、氧化膜，加强焊缝反面的保护 焊接规范：电流、电压、速度、电极、气流量 TIG焊：一般用直流正接，以保护钨极；焊Al、Mg时，采用交流，因为要利用阴极破碎作用，去除氧化膜。 MIG焊：用直流反接，提高效率。 ;主要???问题和解决方法为： Al易与O生成高熔点的Al2O3，阻碍熔合，产生夹杂。解决方法：焊前去除氧化膜、利用阴极破碎作用焊接。 氢气孔：焊前去除油、氧化膜。 热裂纹：因热膨胀系数大（约为钢材的2倍），且以形成低熔点共晶。需要正确选择焊材，控制焊缝成分。 接头的软化：Al-Zn-Mn经自然时效可基本恢复，其他可焊后进行热处理恢复，否则应采用小的焊接线能量，以减小软化区。;二、摩擦搅拌焊（FSW）， 其原理是在让金属制滚子旋转的同时沿连接线前进，铝合金因摩擦热软化，滚子的旋转又形成拖拉，产生塑性流动而进行连接。;2、车体外形设计;减小空气阻力的措施;影响压力波的因素;空气动力噪声的影响因素; 对于速度在200公里/小时以上的客车，为减少空气阻力，需将车头设计成流线型。 ; 流线型头、尾端的长度越长，越有利于改善空气动力性能； 在长度一定的情况下，椭球形头部有利于降低列车运行空气阻力，但其引发的列车交会空气压力波幅值最大； 扁宽形头部有利于降低列车交会空气压力波幅值，但增大了列车运行空气阻力；;2) 车身外形设计;3. 气密性;密封性检查;二、 车体组成;三. 铝合金车体结构形式;1） 骨架外壳结构;2）单壳（薄型材）结构;第28页/共125页;3） 双壳（中空型材）结构;4） 蜂窝结构;第31页/共125页;四、摆式车体列车;1、基本原理;2、车体倾摆装置;1）被动式摆式车体;TALGO摆式车体结构原理为：带两根立柱的U形梁将两个自由轮装在一起，形成TALGO轮对（TALGO一词是由五个西班牙字缩写而成，意即轻型结构的关节连接式客车组）。空气弹簧固定在这两根钢柱的上端，悬挂装置大大高于重心。这样就可以得到适当的倾摆力矩。高度调整阀（图中未标出）调节膜式空气弹簧的高度，使车体保持在与轨面平行的直线上。这时，因不均匀载荷引起的倾斜即被阻止，当通过曲线时，高度调整阀自动工作，空气弹簧根据车体的倾斜而变形，直到使离心力平衡;日本2000系摆式车体倾摆装置由转向架上的摆动滚轮装置所支撑的摆动梁，通过空气弹簧支撑车体。在摆动梁和转向架构架之间，装有控制摆动用的风缸和摆动减振器，以使车体在进入曲线时徐徐倾斜，通过曲线后又徐徐恢复到原来状态。因此，车体倾斜的主要动力来自离心力，控制风缸仅起使车体平滑倾斜的辅助作用。 ;2） 主动式摆式车体; 意大利ETR450型摆式车体采用液压式的车体倾摆控制装置，其车体安装在一个转动的U形摇枕上，通过两组弹簧落在构架上。其倾摆机构包括装在转向架上的两个液压缸。液压缸由微处理机―监控系统控制。闭环控制装置