1、第二章 車體第一節(jié) 概述一、概述車體是城市軌道交通中車輛中最重要的組成部件之一。 它支撐在轉(zhuǎn)向架上， 要保證旅客安 全。車體底架下部及車頂要安裝大量的機(jī)電設(shè)備， 構(gòu)成車輛的主體。 車體要承受各種動(dòng)靜載荷、 各種振動(dòng)并適應(yīng)車輛在最高速度下的運(yùn)行； 還要隔音、 隔熱、防火， 在事故狀態(tài)下盡可能保證 旅客安全。車輛結(jié)構(gòu)的主體，是供旅客乘坐和司機(jī)駕駛的部分。車體由底架、兩側(cè)墻（包括車門、車 窗）、前后端墻、車頂?shù)?6 大部分組成。車體的強(qiáng)度、剛度，關(guān)系到運(yùn)行安全可靠性和舒適性； 車體的防腐、耐腐能力、表面保護(hù)和裝飾方法，關(guān)系到車輛的外觀、壽命和檢修制度；車體的 重量關(guān)系到能耗、加減速度、載客能力乃至列

2、車編組形式（拖動(dòng)比） ，所有這些都直接影響到 運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。車體的結(jié)構(gòu)形式、 性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要取決于車體材料。 因此對(duì)車體構(gòu)件和內(nèi)部裝飾 所使用的材料應(yīng)當(dāng)注意考慮諸多因素，其主要因素如下： 應(yīng)具有構(gòu)件所要求的高強(qiáng)度和剛性； 重量輕； 具有耐老化、耐污染、耐磨耗及耐光照等特性； 耐火、阻燃； 施工容易且價(jià)格便宜； 易于維修； 適合于環(huán)境的改進(jìn)（隔熱、隔音性能提高） ； 適合于提高舒適度（減振等）地鐵車輛的車體與一般鐵路客車車體有許多相同之處， 但由于其特殊的用途， 又具有其自 身的特征： 一般為電動(dòng)車組， 有四節(jié)編組和六節(jié)編組； 分別由拖車和動(dòng)車組成； 車的兩端部設(shè)置 有司機(jī)室； 由

3、于屬于城市軌道交通范疇， 在車內(nèi)的平面布置上有其特征， 如座位少、 車門數(shù)量多 且開(kāi)度大，內(nèi)部服務(wù)乘客的設(shè)備較為簡(jiǎn)單等； 重量的限制較為嚴(yán)格，要求軸重小，以降低線路的工程投資； 為使車體輕量化， 對(duì)于車體承載結(jié)構(gòu)一般采用大型中空截面擠壓鋁型材， 或高強(qiáng)度復(fù) 合材料，或不銹鋼。對(duì)車體其它輔助設(shè)施也盡量采用輕型化材料； 對(duì)車體的防火性能要求高，在車體的結(jié)構(gòu)及選材上均采用防火設(shè)計(jì)和阻燃處理； 車輛的隔音和減噪有嚴(yán)格要求，以最大限度地降低噪音對(duì)乘客和沿線居民的影響； 車輛外觀造型和色彩具有美化和與城市景觀相協(xié)調(diào)的要求。二、類型及參數(shù)1. 類型車體結(jié)構(gòu)按使用的主要材料可以分為普通碳素鋼車體、 高耐候結(jié)構(gòu)

4、鋼 （耐候鋼） 車體、 不銹鋼車體和鋁合金車體。 按承載方式分，可以分為底架承載、側(cè)墻承載和整體承載三種方式。承載式結(jié)構(gòu)，即 所有車體承載件和外板都參與承載， 這樣能充分發(fā)揮所有承載零部件的承載作用， 有效地 減輕車體重量。特別是板梁組合結(jié)構(gòu)，原則上可按照有限元法的車體強(qiáng)度、剛度結(jié)果來(lái)分 配材料：強(qiáng)度不足的部位補(bǔ)強(qiáng)，剛度不足的部位補(bǔ)剛，強(qiáng)度剛度富余的部位將材料去掉， 從而收到最佳的輕量效果。按結(jié)構(gòu)形式分， 有板梁組合結(jié)構(gòu)、 開(kāi)口型材與大型中空型材組合結(jié)構(gòu)、 大型中空型材結(jié)構(gòu) 三種形式。這些結(jié)構(gòu)都屬于整體承載結(jié)構(gòu)。從板與梁（柱） 、梁（柱）與梁（柱）之間的結(jié)合方式來(lái)分，有焊接、鉚接、螺栓（釘）

5、粘接連結(jié)或混合連接結(jié)構(gòu)。我國(guó)和日本大多數(shù)采用焊接結(jié)構(gòu)。焊接鉚接或焊接、螺栓（釘） 連接在歐洲應(yīng)用較多。按車體組合方式分， 可以分為一體化設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)。 如廣州地鐵一號(hào)線車輛采用的是 一體化設(shè)計(jì)，而二號(hào)線采用的則是模塊化設(shè)計(jì)。2. 二號(hào)線車輛的參數(shù) 廣州地鐵二號(hào)線車輛共有 3 種車型：帶有司機(jī)室和全自動(dòng)車鉤的拖車（ A 車）、不帶半自 動(dòng)車鉤并帶受電弓的動(dòng)車（ B 車）以及帶有半自動(dòng)車鉤的動(dòng)車（ C 車）。運(yùn)營(yíng)時(shí)，由 A 、B、C 車組成固定的 6 車編組， A 車位于列車兩端，編成 A-B-C-C-B-A 的形式。A 車是帶司機(jī)室的拖車，車鉤連接面之間的長(zhǎng)度 24390mm ，自重 35.

6、17t；B 車是動(dòng)車，車鉤連接面長(zhǎng)度為 22800mm ，自重 38.4t；C 車也是動(dòng)車，長(zhǎng)度及重量與 B 車相同。B 車通過(guò)半永久牽引桿與 A 車和 C 車相接， C 車與 C 車之間通過(guò)半自動(dòng)車鉤相連，自動(dòng) 車鉤裝在列車的兩端。每節(jié)車輛每側(cè)有 5 對(duì)外掛車門，車輛之間的通道可使列車內(nèi)的乘客分布均勻。廣州地鐵車輛寬3m，帶有48個(gè)座位，在正常狀態(tài)下可容納 288人，在客流高峰期當(dāng)負(fù)載 增加時(shí)可容納 310 人，最大超容量（超員載荷）可容納 432 名乘客。每列車有6節(jié)編組車組成，在額定載荷 （AW2下，可容納I860名乘客；超員載荷（AW3） 時(shí)，可容納 2592 名乘客。廣州地鐵二號(hào)線車

7、輛車體的主要技術(shù)參數(shù)如下：車體靜態(tài)壓縮載荷：120t車輛長(zhǎng)度（車鉤連接面之間長(zhǎng)度）A 車24390mmB、C車列車長(zhǎng)度22800mm< 140000mm3070mm3000mm4272011mm> 2800mm152369010mm152210010mm車輛最寬部分寬度車體內(nèi)部寬度在兩內(nèi)墻之間的地板面測(cè)量 在客室兩邊門之間高于地板面 10mm 處測(cè)量 車體長(zhǎng)度A車B、 C 車車輛高度（軌面到車頂高度，新輪，不含受電弓）不含排氣口< 3800mm含排氣口< 3855mm受電弓落弓時(shí)高度w 3810mm受電弓工作范圍175 1600mm受電弓最大升起高度1700mm車體內(nèi)中

8、心高度（客室內(nèi)凈空高度）地板面到天花板中心最小高度2100mm室內(nèi)乘客站立區(qū)最小高度1900mm軌面到地板面高度（空氣彈簧充分充氣，新輪，空載）151130 5mm第二節(jié) 車體結(jié)構(gòu)及組成一、車體結(jié)構(gòu) 廣州地鐵二號(hào)線車輛， 其車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是整體承載的輕量化結(jié)構(gòu)， 采用大斷面鋁合金擠 壓型材、 模塊化設(shè)計(jì)制造而成。 這種擠壓型材是由兩塊鋁板通過(guò)中間夾層連接， 且中間沒(méi)有基 板，因此也被稱作為“中空型材” 。各模塊化部件之間通過(guò)螺栓、墊圈、螺母連接成一體構(gòu)成 車體合件。二、車體組成廣州地鐵二號(hào)線電動(dòng)客車的車體主要由以下幾部分組成：1. 底架 底架是車體中一個(gè)重要的部件。主要作用是承受車體上部載荷并

9、傳遞給整個(gè)車體，承受 因各種原因而引起的橫向力和走行部傳來(lái)的各種振動(dòng)和沖擊， 牽引梁連掛組成列車， 并在車輛 間傳遞牽引力和制動(dòng)力。底架上設(shè)各種吊梁、吊卡、線槽、安裝座，用來(lái)安裝車鉤緩沖、各種機(jī)電設(shè)備、制動(dòng)設(shè) 備等。車底架是用大型鋁合金蜂窩狀擠壓型材焊接而成由側(cè)梁、端梁、牽引梁、 枕梁和橫梁組成。在A車前端還設(shè)有一個(gè)撞擊能量耗散區(qū)， 在車輛受撞擊時(shí)用以吸收傳至地板水平方向和能量。 最大限度地保護(hù)客室乘客。底架由空腔部分縱向排列組成 底架端部由以下部分組成：鋁合金結(jié)構(gòu)擠壓板主橫梁車鉤端梁底架由以下部分構(gòu)成：側(cè)梁底架擠壓板底架端部附屬部件A-carB-car176841114 1619IBi>

10、;ITTIT511015 13165C-car514151910 121S51輔助設(shè)備箱（UFAEB-A/B/C）11設(shè)備箱(UFEQB-B/C)2蓄電池充電器 +主蓄電池箱12ACM線路電抗器3蓄電池箱13MCM線路電抗器4制動(dòng)控制模塊14低壓線槽5車鉤連接箱15高壓線槽6MCM/HV 逆變器模塊16A/C單元變換器（PH箱：HV包括高速斷路器，車間電源等高壓設(shè)備）7ACM逆變器模塊（PA箱）17輔助空氣風(fēng)缸8制動(dòng)電阻箱18牽引裝置9供風(fēng)單元19動(dòng)車轉(zhuǎn)向架10電子柜(UFELB-B/C)20拖車轉(zhuǎn)向架圖2.1底架設(shè)備概況底架設(shè)備（見(jiàn)圖2.1）包括:轉(zhuǎn)向架輪對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置空氣壓縮機(jī)空氣干燥器空氣控

11、制屏（包括制動(dòng)控制單元） 供風(fēng)缸輔助逆變器DC/DC逆變器底架還包括以下設(shè)備：汽笛管道司機(jī)室及設(shè)備柜的電氣配線受電弓與轉(zhuǎn)向架間的電氣配線2. 側(cè)墻側(cè)墻也是由多個(gè)空腔結(jié)構(gòu)按縱向分布組成，由中空截面的鋁合金擠壓型材鉚接而成側(cè)墻內(nèi)安裝有：安裝在橡膠構(gòu)架中的 4塊窗玻璃照明燈5對(duì)外掛式對(duì)開(kāi)門乘務(wù)員鎖開(kāi)關(guān)此外，A車側(cè)墻還裝有單開(kāi)的司機(jī)室側(cè)門3. 端墻車輛端部為簡(jiǎn)單鉚接結(jié)構(gòu)，過(guò)渡設(shè)備用框架固定。端墻主要用于以下連接：貫通通道空調(diào)單元此外，A車一位端還用于連接：用于安裝兩個(gè)無(wú)構(gòu)架的擋風(fēng)玻璃位于擋風(fēng)玻璃下方的兩個(gè)頭燈和兩個(gè)尾燈兩個(gè)能獨(dú)立工作的空氣控制刮雨器此外，防爬裝置和擾流器也安裝在A車1位端。擾流器安裝在

12、司機(jī)室下面，當(dāng)列車脫軌時(shí)，便于拆卸。4. 車頂車頂由幾個(gè)空腔部分按照縱向排列組成，包括拱形頂梁。C彳B Va車空潔惓1位地 2覆端列4：人然 1位躺 空忖端V甩端1 1“列牟右僧|t1寧調(diào)咻允IJ空調(diào)氓尤1空ttl單元11空期單元I行瓏方甸圖22車頂空調(diào)布置母節(jié)車頂主要裝有：8個(gè)靜通風(fēng)口2個(gè)空調(diào)設(shè)備及其換氣連接、電力供應(yīng)、排水裝置此外，A車車頂裝有:車輛無(wú)線電天線5.司機(jī)室僅A車設(shè)置了全寬的司機(jī)室。由于延長(zhǎng)了A車以設(shè)置司機(jī)室，因此不會(huì)減少客室的可利用空間。司機(jī)室模塊為框架結(jié)構(gòu)， 外部由玻璃鋼罩板包裹。 從運(yùn)行方向來(lái)看，司機(jī)操縱臺(tái)在右邊， 設(shè)備柜在司機(jī)座椅后部墻上，電子柜則在左邊。副司機(jī)位置在司

13、機(jī)位置左邊。司機(jī)室是按照人機(jī)工程學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)的。 因此，司機(jī)在操縱時(shí)候?qū)λ倏v的儀器、指令燈以及顯示器都能夠看得一清二楚。在司機(jī)室前端墻中央設(shè)有緊急逃生裝置。當(dāng)一旦發(fā)生列車不能到達(dá)下一站的情況，它就可以給乘客提供下車的通道。緊急出口在兩個(gè)司機(jī)臺(tái)之間，用于列車的疏散，它由彈簧載荷組成， 窗的折頁(yè)在上部，且有一活動(dòng)梯存儲(chǔ)在蓋后。由于該斜梯限制了司機(jī)操縱臺(tái)的可利用空間，因此，將不經(jīng)常使用的指示燈和操縱裝 置設(shè)置在司機(jī)操縱臺(tái)左側(cè)的副司機(jī)操縱臺(tái)上，以及位于司機(jī)座椅后端墻的設(shè)備柜內(nèi)。而電 子柜則位于后端墻左側(cè)。6.客室每節(jié)車廂每一側(cè)都有 4張長(zhǎng)凳。滿座時(shí)候可以容納48名乘客，設(shè)備柜和電子柜位于B、C車1位

14、端（A車電子柜、設(shè)備柜在司機(jī)室內(nèi)）。車體結(jié)構(gòu)為整體承載鋁合金模塊化鼓形結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、端墻及車頂多個(gè)單獨(dú)模塊構(gòu)成?？傃b前分別對(duì)其內(nèi)部部件進(jìn)行預(yù)組裝，在每個(gè)模塊上預(yù)裝隔熱、隔音材料、玻璃和內(nèi)側(cè)墻，最后機(jī)械緊固在一起組成一個(gè)輕量化的一體化車體。、車體上的安裝部件1.車鉤在A型車司機(jī)室端裝有自動(dòng)車鉤裝置，包括風(fēng)動(dòng)（與設(shè)計(jì)圖不符，暫不表示）對(duì)中裝置, 以及防止沖擊損傷車體的裝置。該車鉤用超載可分離緊固件固定在底架上。如果發(fā)生事故，其沖擊力超過(guò)最大允許值時(shí)，該車鉤即松脫，使車輛前端的變形區(qū)能夠 消耗沖擊力的能量。A車和B車的2位端以及B型車和C型車的1位端，裝有半永久牽引桿。 C型車的2位 端裝有半

15、自動(dòng)車鉤。C転B車A車列駕號(hào)方向圖2.3車鉤布置圖2.貫通通道（1）概述貫通通道是列車上的一個(gè)柔性部件，允許車廂間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為旅客提供安全、舒適的 過(guò)道。同時(shí)，它可以擋風(fēng)雨，防水隔音并且是運(yùn)行可靠的通道。貫通通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾乎是免維護(hù)的，使用壽命較長(zhǎng)。（2）貫通通道的主要結(jié)構(gòu)廣州地鐵二號(hào)線車輛貫通通道設(shè)備采用的是兩體式結(jié)構(gòu)，在兩輛車連掛和解鉤時(shí)能快速 連掛接合，鎖定或解鎖、分離 ，可操作性強(qiáng)。由內(nèi)裝板和渡板兩部分組成。貫通通道的每部分均分別與車輛的一端相連，另一端（稱為中央金屬結(jié)構(gòu)） 面向相對(duì)的金屬框架由緊固件牢固連接。側(cè)板、頂板和渡板安裝在相連的貫通通道部分平穩(wěn)的跟隨兩個(gè)車體運(yùn)動(dòng)，確保乘客

16、的安全及保證與客室內(nèi)有同樣的舒適性。 貫通通道折棚貫通通道折棚采用的是柔性結(jié)構(gòu)。中央金屬框架部分由車輛的車鉤來(lái)支撐并且由安裝在貫 通通道頂部彈簧來(lái)平衡， 這樣也可以同時(shí)滿足貫通通道隨著車體運(yùn)動(dòng)。貫通通道的連掛和解掛工作必須由人工來(lái)操作，這樣，即使兩節(jié)車之間有橫向位移也可以通過(guò)導(dǎo)渡板金屬框架的導(dǎo)向 銷將金屬框架與另外一節(jié)車的金屬框架相連。 側(cè)板側(cè)板由端板及中間板組成，其中端板通過(guò)鉸鏈連接形式固定在車輛的端部，并且可以在 水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。中間板由兩個(gè)端板來(lái)支撐。端板由不銹鋼制成，且面板表面粘貼裝飾座。中間板由專用橡膠制成，且表面涂與端板 相近的顏色。 頂板頂板安裝在中央金屬框架上，也包括連接著車輛的

17、端板和中間板組成。每個(gè)板由不銹鋼 組成且面板表面粘有裝飾座，每個(gè)板均能順應(yīng)相對(duì)的兩車間的位移。 渡板渡板包括中間的渡板組成。渡板可以通過(guò)安裝在中央金屬框架上的鉸鏈進(jìn)行垂直方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，渡板額度裙板可以通過(guò)安裝在車輛端部的鉸鏈上下運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的渡板可以彌補(bǔ)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的位移，同時(shí)也便于維護(hù)。裙板由有毛刷磨光的不銹鋼制成，為保證乘客的安全，提高防磨耗及防滑的耐久力，腳踏板采用不銹鋼制成的波紋板。（3 ）技術(shù)數(shù)據(jù)與貫通道配合的車體主要尺寸1包括車鉤在內(nèi)的長(zhǎng)度A243902包括車鉤在內(nèi)的長(zhǎng)度B/C228003車體總長(zhǎng)A23580mm4車體總長(zhǎng)B/C21880mm5車輛定距A/B/C157006懸

18、掛A/B/C32007車體最大寬度A/B/C30008轉(zhuǎn)向架軸距A/B/CP 25009從軌面至車頂?shù)母叨華/B/CP 380010前部排水車體間距A/B/C92011車端與車鉤間距A/B/CP 92012從軌面至地板的高度A/B/C113013車輛整個(gè)橫斷面的游隙A/B/C4514最小軌道尺寸A/B/C139715每個(gè)敞車的轉(zhuǎn)角A/B/C±1°16兩車間的轉(zhuǎn)角A/B/C+/-2 °17旋轉(zhuǎn)連掛中心間距A/B/C231018車鉤最大行程A/B/C+80 mm -210mm（碰撞條件）19最大高度差A(yù)/B/C140mm 路況序號(hào)參數(shù)車輛段1曲線上最大的軌道斜面120

19、mm . .2最大軌道斜面誤差7.5mm .3最小的曲線半徑水平方向4最小的基點(diǎn)半徑-水平方向1805最小的向曲線好像2000m6帶有中間直線L的最小的S曲線（R1, R2）（水平 方向）R1 = 200 m L = 20 mR2 = 200 mR1 =150 m L = 5.0 mR2 = 150 m7帶有中間直線L的最小S曲線（R1, R2）（點(diǎn)）（水平 方向）R1 =135 m L = 20 mR2 = 135 m8帶有中間直線L的最小S曲線（R1, R2）（垂直方 向）R仁2000 m L =50 mR2=2000 mR仁2000 m L =50 mR2=2000 m9最大坡度35%o

20、4010最大軌道寬度1442 mm11在150 m曲線上最大軌道寬度1452 mm 貫通道的主要尺寸貫通道尺寸1.貫通道寬度2282mm2.貫通道高度2442mm3.過(guò)道的寬度1500mm4.過(guò)道的高度1900mm5.正常情況下車兩端間的距離920mm 軌道情況給定的軌道情況1.直線段3.最小S（車輛段）R150m 道線段 5m-R150m4.最小單向曲線（干線）R180m5.最小S曲線（車輛段）R150m 誼線段 5m-R150m，超高140mm，滾動(dòng)角 +/- 1度。6.最小單向曲線（干線）R135m，超高140mm,滾動(dòng)角 +/- 1度。7.最小單向曲線（干線）R135m，超高140mm

21、滾動(dòng)角 +/- 1度。8.最小單向曲線（干線）R180m，超高140mm，滾動(dòng)角 +/- 1度。9.最小單向曲線（干線）R180m，超高35mm，滾動(dòng)角 +/- 1度。10.直線段超高140mm，滾動(dòng)角 +/- 1度。,1A 圖2.4貫通通道總體結(jié)構(gòu)* H£ nTrT-T . 4 1.1=IWTr 中儷rr E-unt - a* -*d±-.1 / laj 閃,. -=f Ji ra： I.*4U 母” fT4-T-T *-'4UT l/lf qTWZ-T £ 1-也-I>-T E L -USrr-L -e d 1- 血春嚴(yán)-.1 . £.

22、ur ETB LrFE dirt-T. X.也IE - -T-t . i.-nawL j心1帕-整個(gè)貫通通道側(cè)板 貫通道的設(shè)計(jì)特征1.連掛/解掛自動(dòng)嚙合，手動(dòng)連掛，從內(nèi)部進(jìn)入鎖閉裝置2.貫通道折棚彈性橡膠折棚雙折棚3.貫通道內(nèi)部不銹鋼及橡膠側(cè)板、不銹鋼頂板，4頂板& 6側(cè)板/4.腳踏板最小化設(shè)計(jì)，4腳踏板/連接裝置貫通道重量約600 kg/連接裝置可燃性DIN5510頂板渡板圖2.5貫通通道的結(jié)構(gòu)貫通通道使兩輛車之間實(shí)現(xiàn)柔性連接，并使乘客可以在車廂之間流動(dòng)均勻分布。它可 以擋風(fēng)雨，防水隔音并且是運(yùn)行可靠的通道。貫通通道（見(jiàn)圖 2.5）由兩個(gè)配對(duì)可分解的波紋形折棚，兩塊裝在車輛端的渡板以

23、及承載在車鉤上的滑動(dòng)支承組成。貫通通道是列車上的一個(gè)柔性部件，允許車廂間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 為旅客提供安全、舒適的過(guò)道。同時(shí)，它可以擋風(fēng)雨，防水隔音并且是運(yùn)行可靠的通道。貫 通通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾乎是免維護(hù)的，使用壽命較長(zhǎng)。廣州地鐵二號(hào)線車輛貫通通道設(shè)備采用的是兩體式結(jié)構(gòu)，在兩輛車連掛和解鉤時(shí)能快 速連掛接合，鎖定或解鎖、分離 , 可操作性強(qiáng)。由內(nèi)裝板和渡板兩部分組成。貫通通道的每部分均分別與車輛的一端相連，另一端（稱為中央金屬結(jié)構(gòu)）面向相對(duì) 的金屬框架由緊固件牢固連接。側(cè)板、頂板和渡板安裝在相連的貫通通道部分平穩(wěn)的跟隨兩個(gè)車體運(yùn)動(dòng)，確保乘客的 安全及保證與客室內(nèi)有同樣的舒適性。 貫通通道折棚貫通通道折

24、棚采用的是柔性結(jié)構(gòu)。 中央金屬框架部分由車輛的車鉤來(lái)支撐并且由安裝在 貫通通道頂部彈簧來(lái)平衡， 這樣也可以同時(shí)滿足貫通通道隨著車體運(yùn)動(dòng)。 貫通通道的連掛和 解掛工作必須由人工來(lái)操作， 這樣， 即使兩節(jié)車之間有橫向位移也可以通過(guò)導(dǎo)渡板金屬框架 的導(dǎo)向銷將金屬框架與另外一節(jié)車的金屬框架相連。 側(cè)板側(cè)板由端板及中間板組成，其中端板通過(guò)鉸鏈連接形式固定在車輛的端部，并且可以 在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。中間板由兩個(gè)端板來(lái)支撐。端板由不銹鋼制成，且面板表面粘貼裝飾座。中間板由專用橡膠制成，且表面涂與端 板相近的顏色。 頂板 頂板安裝在中央金屬框架上，也包括連接著車輛的端板和中間板組成。每個(gè)板由不銹 鋼組成且面板表面

25、粘有裝飾座，每個(gè)板均能順應(yīng)相對(duì)的兩車間的位移。 渡板渡板包括中間的渡板組成。 渡板可以通過(guò)安裝在中央金屬框架上的鉸鏈進(jìn)行垂直方向上 的轉(zhuǎn)動(dòng)， 渡板額度裙板可以通過(guò)安裝在車輛端部的鉸鏈上下運(yùn)動(dòng)。 這種結(jié)構(gòu)的渡板可以彌補(bǔ) 車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的位移， 同時(shí)也便于維護(hù)。 裙板由有毛刷磨光的不銹鋼制成， 為保證乘客 的安全，提高防磨耗及防滑的耐久力，腳踏板采用不銹鋼制成的波紋板。圖2.6 貫通道連接3.車門和車窗每輛車每側(cè)裝有五個(gè)外掛式對(duì)開(kāi)門。兩扇門頁(yè)通過(guò)絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)實(shí)現(xiàn)同步開(kāi)閉。設(shè)有 機(jī)械門鎖使兩扇門頁(yè)在全關(guān)閉位置時(shí)鎖閉。司機(jī)室設(shè)有兩個(gè)滑動(dòng)式側(cè)門分別位于左側(cè)和右側(cè)，司機(jī)從車外可通過(guò)側(cè)門進(jìn)人司機(jī)室。從車內(nèi)

26、和車外均可將車門鎖住或開(kāi)鎖。車門上部裝有滑動(dòng)式窗。該窗鑲有厚5mm，無(wú)涂層,不著色的單層玻璃， 并有陽(yáng)極氧化鋁合金窗框。上部窗為外滑型、垂向降落式，在關(guān)閉位置可以牢固的閂住。每個(gè)司機(jī)室設(shè)有兩塊電熱式前窗玻璃，采用強(qiáng)化安全玻璃制造。前窗可以通過(guò)控制旋鈕（接通位或關(guān)斷位）開(kāi)關(guān)進(jìn)行加熱。（1）全疏散斜梯疏散下車斜梯設(shè)在前端墻的中央，底部鉸接于車體，將頂部插閂拉開(kāi)后，斜梯可向前 倒向軌道（見(jiàn)圖2.7）o如果列車因故不能行進(jìn)到下一車站時(shí)，可作疏散乘客下車用。Aa/工圖2.7安全疏散斜梯 轉(zhuǎn)向架A 車為拖車轉(zhuǎn)向架， B 車和 C 車為二號(hào)線車輛轉(zhuǎn)向架包括動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架。動(dòng)車轉(zhuǎn)向架。 轉(zhuǎn)向架由輕質(zhì)構(gòu)

27、架組成， 動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架是相同的， 因此是可 以互換的。 一系懸掛采用德國(guó) Phoenix 公司生產(chǎn)的具有適當(dāng)?shù)拇瓜蚝蜋M向剛度的錐形金屬橡 膠彈簧； 它一方面可以緩和來(lái)自軌道的各種沖擊和振動(dòng)， 提高列車的乘坐舒適性； 另一方面 可以對(duì)軸箱進(jìn)行彈性定位， 既能保證列車在直線上運(yùn)行的穩(wěn)定性， 又能使轉(zhuǎn)向架更加順利地 通過(guò)曲線， 減少輪緣磨耗，防止脫軌。二系彈簧位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車體之間。為兩個(gè)空氣彈 簧，通過(guò)空氣彈簧高度閥可自動(dòng)調(diào)節(jié)車體在不同載荷下的高度。 減振器布置在垂直和水平 （橫 向）方向上。止擋限制車體的橫向運(yùn)動(dòng)。 牽引桿中裝有消聲的橡膠塊， 傳遞牽引力與制動(dòng)力 給車體。此外，

28、車體上還安裝有許多高壓設(shè)備、牽引制動(dòng)及輔助設(shè)備等。第三節(jié) 車體輕量化結(jié)構(gòu)減輕車輛的自重一直是交通運(yùn)輸部門長(zhǎng)期以來(lái)奮斗的目標(biāo)，減輕自重不僅可以節(jié)約材 料、減少牽引動(dòng)力的消耗，而且可以減輕車輛走行部和線路的磨耗，延長(zhǎng)使用壽命，帶來(lái)巨 大的經(jīng)濟(jì)效益。一般車體承載結(jié)構(gòu)的重量約占車輛自重的20%25%,因此研究車體承載結(jié)構(gòu)的輕量化具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的鐵路客車車體均采用由普通碳素鋼制成的有眾多縱、橫型材構(gòu)成的骨架和外包 板結(jié)構(gòu),形成一個(gè)筒形薄殼整體承載結(jié)構(gòu),一般自重達(dá)到 10t3t 。且普通碳素鋼車體在使用 過(guò)程中腐蝕十分嚴(yán)重, 增加了維修的工作量和費(fèi)用。 為提高車體的耐腐蝕性能, 延長(zhǎng)車體使 用壽

29、命, 現(xiàn)在推廣使用含有銅或鎳鉻等合金元素的低合金鋼材料, 這樣可以使車體鋼結(jié)構(gòu)自 重減輕 10%15% 。如果采用半不銹鋼或全不銹鋼車體,在保證強(qiáng)度、剛度的前提下,板厚可以減小,從 而達(dá)到車體薄壁化、 輕量化, 同時(shí)也提高了使用壽命。 一般不銹鋼車體自重比普通碳素鋼可 以減輕 1t2t。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)車體的輕量化,德、日、英等國(guó)在近代的高速列車、地鐵車、輕軌車和 近郊客車上采用了鋁合金車體。由于鋁合金的比重僅為鋼的1/3,彈性模量也是鋼的 1/3,為了充分發(fā)揮材料的承載能力, 鋁合金車體在結(jié)構(gòu)形式上與鋼車體有很大的差異。 鋁合金車 體的主要承載構(gòu)件一般采用大型中空截面的擠壓鋁型材制造,以提高構(gòu)件

30、的剛度, 充分發(fā)揮材料的承載性能,達(dá)到最大限度地減輕車體自重的效果。全車的底架、 側(cè)墻、車頂均采用大型中空截面的擠壓鋁型材拼焊而成,比剛制車體的焊接工作量減少了40%,制造工藝大為簡(jiǎn)化，重量可以減輕 3t5t，同時(shí)可以保證車體承載結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)（一般 25年30年）不 需要維修或少維修。第四節(jié)幾種車體的比較目前城市軌道交通車輛中車體結(jié)構(gòu)使用的材料主要為車輛專用經(jīng)濟(jì)不銹鋼（不銹鋼）和鋁合金，下面就從機(jī)械性能、 重量、價(jià)格、工藝等方面對(duì)不銹鋼車體和鋁合金車體的現(xiàn)狀 和發(fā)展作進(jìn)一步分析比較。一、材料和結(jié)構(gòu)1.不銹鋼車體作為不銹鋼車體的材料應(yīng)具有耐高應(yīng)力，焊接性、輥軋成形性、沖壓性等加工性能良好。能符

31、合上述條件的不銹鋼通常有兩種：奧氏體系不銹鋼的 SUS 301L、SUS 304,性能見(jiàn)表2.1。由于前者具有通過(guò)軋制加工而易于增加硬度和抗拉強(qiáng)度的特性，故可根據(jù)使用部位 選用適當(dāng)?shù)燃?jí)的材料。SUS 301L的含碳量在0.03%以下，可抑制電弧焊時(shí)碳化鉻的析出，是一種可以防止晶界腐蝕裂紋的材料，并且從1991年開(kāi)始已在JIS G 4305中標(biāo)準(zhǔn)化。SUS304 一般用于強(qiáng)度要求不嚴(yán)格的部位。表2.1 SUS 301L、SUS 304兩種不銹鋼材料的比較主要化學(xué)成分（不包括鐵）（%）C(max)Si(max)Mn(max)NiCrS(max)P(max)N(max)SUS301L0.031.00

32、2.006.008.0016.0018.000.0300.0450.20SUS3040.081.002.006.0010.5018.0020.000.0300.045機(jī)械性能調(diào)質(zhì)處理屈服強(qiáng)度2N/mm （以 上）拉抗強(qiáng)度2N/mm （以 上）延伸率（%）厚度0.4mm以下厚度為0.4mm以上，0.8mm以下厚度為0.8mm以上SUS301L1/4H34569040以上1/2H41076035以上3/4H48082025以上H68593020以上SUS30420552040以上新型不銹鋼車采用超低碳（C<0.03% ）的SUS301L車輛專用經(jīng)濟(jì)不銹鋼，通過(guò)壓延率 的不同分成LT、DLT、

33、ST、MT、HT五個(gè)強(qiáng)度級(jí)。SUS301L的改性壓延狀態(tài)機(jī)械性能代號(hào) HT的屈服點(diǎn)在961N/mm2以上，拉伸強(qiáng)度在1275 N/ mm 2以上。但其縱向彈性模量（E）卻只有鋼的85% （鋼的E=2.06*105 N/ mm 2以上，不銹鋼的 E=1.76*105 N/ mm2），這意味著不銹鋼車體比同樣結(jié)構(gòu) （當(dāng)然結(jié)構(gòu)是有很大不同的）耐候鋼車剛度要小。剛度下降將導(dǎo)致舒適性下降。這就是不銹鋼車體設(shè)計(jì)時(shí)盡量增大剛度的原因。不銹鋼車體結(jié)構(gòu)采用板梁組合整體承載全焊結(jié)構(gòu)。由于使用的板材更?。ㄜ圀w外板厚度0.41.2mm，梁柱厚度為0.83mm），需采用大量的薄板（一般為厚度0.8mm ）軋壓成補(bǔ)強(qiáng)（剛

34、）型材與外板點(diǎn)焊連接形成空腔，借以提高外板的剛度、強(qiáng)度。這是不銹鋼車體的結(jié) 構(gòu)特征之一。2.鋁合金車體為了減輕鐵道車輛的重量，降低系統(tǒng)能耗，車輛內(nèi)裝飾材料開(kāi)始采用了鋁合金。首先以板材形式用于內(nèi)墻板、門板等，以鑄件形式用于托架等配件。此外壓條、窗框等使用擠壓型材特別是為了提高強(qiáng)度而開(kāi)發(fā)了添加Mg、Zn、Mn的三元合金。幾種常用的鋁合金材料性能比較見(jiàn)表22。鋁合金車體目前普遍采用的結(jié)構(gòu)是大型桁架式中空型材組焊式（一般采用自動(dòng)弧焊）。鋁合金車體的最新結(jié)構(gòu)是車頂、側(cè)墻無(wú)梁柱的桁架式中空型材結(jié)構(gòu)，有的在面板、筋板上還貼防震吸音材料或填充（半填充）聚氨脂泡沫（型材擠壓過(guò)程中發(fā)泡），大大提高了防震隔音效果。

35、日本的700系新干線車就采用此項(xiàng)技術(shù)。形狀復(fù)雜的鋁合金車體前端也有采用鋼質(zhì)或骨架用鋼、蒙皮用玻璃鋼的結(jié)構(gòu)。車下設(shè)備吊裝也有采用鋼梁。鋁型材之間采用摩擦攪拌 焊接（FSW: Friction Stir Welding ）。日本JR九州815系近郊型交流電動(dòng)車已采用這種先進(jìn) 方法。表2.2幾種鋁合金材料的機(jī)械性能主要化學(xué)成分（鋁以外的成分）（%）機(jī)械性能SiFeCuMnMgCrZnTi質(zhì)量級(jí)別厚度(mm)屈服強(qiáng) 度N/mm2抗拉強(qiáng) 度N/mm2延伸率（%）50520.25以下0.40以下0.10以下0.10以下2.2至0.15至0.10以一H11270以上175以上2.80.35下070以上175

36、24520以上0110以下145以下16以上60610.40.70以下0.150.15以下0.80.040.25以下0.15以下T4110以上175以上16以上至至至至T4285以上175以上16以上0.80.401.200.35T6245以上265以上8以上T62245以上265以上10以上T112以下60以上120以上12以上0.2至0.60.45至0.90122555以上110以上12以上6060.350.100.100.100.100.10T512以下110以上115以上8以上3以下以下以下以下以下以下1225110以上145以上8以上T63以下117以上205以上8以上325175以

37、上205以上10以上7000.300.350.200.300. 5至0.205.0至0.20T512以下245以上285以上10以上3以下以下以下以下1.0以下6.5以下1225235以上275以上10以上0.20至0.700145以下245以下12以上7N0.300.350.201.050.304.0至0.20T4195以上315以上11以上01以下以下以下至2.0以下5.0以下T5245以上325以上10以上T6275以上335以上10以上從表2.1和表2.2比較得出以下結(jié)論:（1）不銹鋼車體比鋁合金車體的機(jī)械性能好。鋁合金車體的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率以及彈性模量約為不銹鋼車體的1/3左右。（2）鋁合金車體比不銹鋼車體的剛度要小，因此，鋁合金車體設(shè)計(jì)時(shí)采用加大板厚和盡量加大車體端面來(lái)提高車體抗彎剛度。二、輕量化與價(jià)格以16t/14t軸重的A、B型車體為例：不銹鋼與碳鋼（耐侯鋼）相比，最大優(yōu)勢(shì)是輕量化，但與中空鋁型材相比，鋁合金車體又比它每節(jié)減輕1t左右。價(jià)格方面：SUS304不銹鋼和6063鋁合金