动车组车体技术及结构

2011年9月动车组车体技术及结构天津铁道职业技术学院1一、车体流线型结构二、车体轻量化设计三、车体的密封及隔音技术四、车体的防火安全技术五、CRH2动车组车体结构2重点：动车组车体技术、CRH2型车体结构难点：CRH2型车体结构及各部分作用3车体技术要求运行阻力小轻量化密封隔音防火安全4一、车体流线型结构1、列车空气动力学（1）运行中列车的表面压力（2）会车时列车的表面压力（3）通过隧道时列车的表面压力（4）列车风（当列车高速行驶时，在线路附近将产生空气运动，这就是列车风）

随速度提高急剧增大随长细比增大减小随两车间距增大而减小随会车长度增大而增大随侧墙高度增大而减少52、空气阻力高速运行时，空气阻力占80%-90%以上。

（1）包括：压差阻力、摩擦阻力、干拢阻力（2）与阻力系数、空气密度、列车速度、列车横截面面积成正比。

63、车体头形设计(1)车体头形基本要求(2)车体头形设计：满足司机室净高、宽度、前窗尺寸、瞭望等条件，头部趋于扁形，鼻锥部分设计成椭圆形状。阻力系数头形系数（长细比）考虑有效减少运行中、会车时、通过遂道时的表面压力、解决运行稳定性。(3)车身外形设计：具备良好的空气动力学性能7头型设计考虑：（1）纵向对称面上外形轮廓线，要满足司机室净空高、前窗几何尺寸、玻璃形状、以及了望等条件，尽可能降低垂直高度，使头部趋于扁平。（2）俯视图最大轮廓线形状，要满足司机室的宽度要求，鼻锥部分设计为带锥度的椭圆形状。（3）凹槽形的导流板，将气流引向车头两侧（4）头部外形与车身外形严格相切，头部外形，任意选取的两曲面也要相切，保证外形的光滑。89车身外形设计：（1）断面呈鼓形（2）车辆底部采用与车身断面形状相吻合的裙板（导流罩）（3）表面光滑，尽量减少突出物。（如门、扶手、脚蹬等设计）（4）两车连接处的风档，与车身保持平齐，避免形成空气涡流（5）受电弓外形具有良好的空气动力学性能10头车的三维图11中间车的三维图12二、车体轻量化设计1、车体材质：不锈钢、铝合金2、车体结构优化设计采用骨架式、整体承载的簿壁筒型车体结构，中空挤压型材焊接。采用双壳中空挤压型材结构，上下是整体铝板壳，采用交叉斜筋板支撑，形成中空状

。整体通长铝型材，大幅减少零件数量，提高自动化焊接程度134、转向架轻量化构架、轮对、轴箱、齿轮箱（铝合金）3、车内设备轻量化门、窗、座椅、行李架、供水、卫生等设备均采用轻合金或高分子复合材料。交流电机（交流）、变压器（使用铝合金等材料）

如日本100系采用直流牵引电机，每台质量为85Kg，而300系采用交流感应电机后，每台质量仅为39Kg.德国ICE3的主变压器铁芯采用优质铁-铝合金，使导磁率提高4—5倍，又将铜编线改为铝编线，冷却使用硅油，这样其总重由11.5t降为7t。141516（一）噪声源

1、轮轨碰撞、摩擦

2、空气沿车体的流动摩擦

3、受电弓与接触网的摩擦

4、风档等撞击

5、列车相会、进出隧道产生的压力波

6、各种设备的运行振动噪声三、车体密封及隔音技术17（二）车体密封技术

1、车体采用连续焊缝、密封胶。

2、固定式车窗，双层车窗，应能承受不会变形破坏。

3、采用密封性良好的塞拉门

4、通过台采用橡胶大风档，处理好过渡板密封

5、厕所、洗脸室采用真空集中式，通过密封装置排到车外。

6、对直通车下的管道和电缆孔采取必要的密封措施。

7、车内选用吸声效果好的高分子聚合材料。

8、空调设备设压力控制，保证车内压力稳定。

9、出厂前进行气密性、水密性试验。18（三）车内噪声控制技术

1、车轮上安装消音器，或开发弹性车轮。

2、车体外形设计减少列车运行中的空气摩擦。

3、采用橡胶风档，减少撞击声。

4、在空调系统安装消音器

5、采用双层墙

6、车体多属表面涂防振阻尼层。191、防火系统设计原则

系统集成、预防为主、应急对策、以人为本2、防火结构要求国内：使用酚醛玻璃钢材料制造车内设备、装饰板、通风管道国外：窗帘采用聚酯纤维上喷镀不锈钢或采用玻璃纤维做基底的纺织窗帘布。卧车包间内隔墙全部用防火板包上，隔墙里添加阻燃材料。3、火灾预测及灭火装置4、火灾发生时的对策四、车体防火安全技术203、火灾预测及灭火装置烟雾报警器手动报警器在每个拖车乘务室内装置：每个动车、拖车明显处便携式灭火器和干粉灭火器4、火灾发生时的对策四、车体防火安全技术21

五、CRH2车体组成

车体分两种：头车车体、中间车体。由底架、侧墙、车顶、端墙、司机室、裙板结构等组成的筒形整体承载焊接结构，承受垂直、纵向、横向、扭转等复杂载荷。车下设导流罩、导流罩最低点距轨面高度为200mm,司机室前端下发设有设排障器，排障器距轨面高度为150mm，为固定式高度，不可调节。22头车由中间车演变而来，包括底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙、走廊墙和空气动力学端部结构几部分。2324空气动力学车头25中间车结构CRH2车体主要包括中间车和带司机室的头车两种车型3CRH2车体结构介绍2627282930CRH3车体结构：

头车结构图31CRH3车体结构：

中间车结构图32（1）底架由枕梁、侧梁（边梁）、端梁、横梁和中间梁、地板承板、前头部底架组成。（2）侧墙：大中型中空框架结构的压制型材，省侧内柱，连续焊接。有一定的开口。（3）端墙：头部端墙：包括司机室侧墙、车顶中间端墙：（4）车顶（5）车头排障器（6）裙板33

底架结构

车体结构包括两个纵向的边梁及与其相连的横梁、缓冲梁（与车钩相连接）和枕梁，其下部适于安装底架设备。在车体枕梁之间的中间位置，底架和一些横向的Z形梁相连。波纹底板通过点焊焊接在横梁的下缘上。每个车体枕梁包括两个加固的表面以便和二系悬挂配合，二系悬挂安装在横向的箱形梁上，箱形