CRH動車組技術(shù)培訓(xùn)教材車體教案課件

1、1會計(jì)學(xué)CRH動車組技術(shù)培訓(xùn)教材車體1會計(jì)學(xué)CRH動車組技術(shù)培訓(xùn)教材車體前 言 CRH 380新一代高速動車組鋁合金車體已經(jīng)成功下線即將投入運(yùn)營，為了大家對鋁合金車體有一個大概的了解，下面我就分幾個方面從設(shè)計(jì)角度介紹一下新一代高速動車組鋁合金車體的情況。前 言第一篇：車體結(jié)構(gòu)特征車體長度 頭車： 24260mm 中間車： 24175mm車體寬度： 3257mm車體高度（距軌面） 高頂： 3915mm 鋁地板面： 1020mm 平頂： 3660mm第一篇：車體結(jié)構(gòu)特征車體長度型材組焊采用插接形式型材組焊采用搭接形式型材組焊采用插接、搭接形式CRH380鋁合金車體主要由79種型材組焊而成，是整體承

2、載結(jié)構(gòu)。 型材組焊采用插接形式型材組焊采用搭接形式型材組焊采用插接、搭車體重量（包括所有焊縫和焊接件）：EC 01/16 大約 10,935 kgTC 02 大約 11,035 kgVC 03 大約 11,085 kgFC 04大約 10,885 kgFC 05 大約 10,90 kgIC 06/11/14 大約 11,085 kgTC 07/10/15 大約 11,035 kgIC 08 大約 10,735 kgBC 09 大約 10,935 kgSC 12 大約 10,775 kgSC 13 大約 10,635 kg車體重量（包括所有焊縫和焊接件）：鋁合金車體所用材料 擠出式斷面型材:EN

3、 AW 6008 T6EN AW 6008 T4EN AW 6005A T6EN AW 6082 T6-板和帶:EN AW 6082 T6EN AW 5083 H111EN AW 5083 H32EN AW 5754 H111鋁合金車體所用材料 車體上共用17種鋁鑄件，鑄件主要采用DIN EN 1706 ，DIN 1688，EN 12681 等標(biāo)準(zhǔn)。材料EN 1706 AC-AlSi7Mg0,3 T6 。鑄件大部分采用與車體粘接的結(jié)構(gòu)，少部分是與車體焊接。 機(jī)械性能 ：抗拉強(qiáng)度Rm230N/mm2 屈服強(qiáng)度Rp0,2190N/mm2 延伸率A5 2% 布氏硬度約 75HB 5 / 250車體上

4、共用17種鋁鑄件，鑄件主要采用DIN EN 1706 2、車體的結(jié)構(gòu)組成 CRH 380 動車組為16輛編組。車輛包含下述主要部件并定義如下： 2、車體的結(jié)構(gòu)組成表1：CRH3 380 車輛名稱 表1：CRH3 380 車輛名稱 頭車帶長平頂?shù)能圀w帶短平頂?shù)能圀w帶高頂?shù)能圀wEC01/16TC02，TC07/10/15FC04，F(xiàn)C05，SC12，SC13VC03，IC06/11/14IC08，BC09 CRH 380動車組包括EC01，TC02 ，VC03，F(xiàn)C04，F(xiàn)C05，IC06，TC07，IC08，BC09，TC10，IC11，SC12，SC13，IC14，TC15，EC16，共16輛

5、車，其中EC01=EC16， IC06=IC11=IC14， TC07=TC10=TC15，所以該車組有11種車型。頭車帶長平頂?shù)能圀w帶短平頂?shù)能圀w帶高頂?shù)能圀wEC01/16T側(cè)墻組成車頭組成車頂組成端墻組成底架組成CRH 380 動車組的車體是用車體全長的大型中空鋁合金型材組焊而成，為筒型整體承載結(jié)構(gòu)。車體承載結(jié)構(gòu)是由底架、側(cè)墻、車頂、端墻以及設(shè)備艙組成為一個整體，對于頭車還設(shè)有司機(jī)室。頭車和中間車的鋁合金車體結(jié)構(gòu)圖和三維圖分別見下圖側(cè)墻組成車頭組成車頂組成端墻組成底架組成CRH 380 動車頭車的三維圖頭車的三維圖中間車的結(jié)構(gòu)圖中間車的結(jié)構(gòu)圖中間車的三維圖中間車的三維圖2.1 底架 底架主

6、要由兩大部分組成，底架前端和地板。它們通過連接梁、連接板相連，連接梁為型材，連接板可以調(diào)整寬度，保證車體長度。底架及前端結(jié)構(gòu)2.1 底架底架及前端結(jié)構(gòu)2.2 側(cè)墻 在型材內(nèi)側(cè)有T型槽或L型導(dǎo)軌，用來安裝內(nèi)裝件或設(shè)備。附件的生根方式有粘接、鉚焊和焊接等。其鉚接的吊碼與側(cè)墻之間有塑料墊板，具有減振的功能。 通長的型材在端部都留有小孔用以排凈空腔內(nèi)部的冷凝水。側(cè)墻結(jié)構(gòu)圖2.2 側(cè)墻 側(cè)墻結(jié)構(gòu)圖2.3 車頂 CRH 380動車組各車體車頂?shù)墓餐Y(jié)構(gòu)，都是由5塊大型中空鋁型材拼焊而成。車頂結(jié)構(gòu)圖EC01/16TC02FC04VC032.3 車頂 車頂結(jié)構(gòu)圖EC01/16TC02FC04VC0 由于平頂型

7、材整體的截面厚度比較小，并且平頂輪廓不是便于承載的拱形結(jié)構(gòu)，所以型材上下面及中間筋的材料厚度均比其它部位型材厚很多，如圖所示,與一單相比，二單平頂較一單縮短1.2m.平頂結(jié)構(gòu)圖 由于平頂型材整體的截面厚度比較小，并且平頂輪廓不是便于2.4 端墻 CRH 380動車組端墻分為3種。端墻主要由四部分組成：門框、角柱、端墻板和端墻附件組成?？拷圀w中心的一面如圖所示。 2.4 端墻端墻結(jié)構(gòu)圖 端墻結(jié)構(gòu)圖 車體外面如圖所示。車體外面如圖所示。2.5司機(jī)室 司機(jī)室主要由前墻、側(cè)墻、頂板、端部環(huán)形框組成。如圖1-11所示，側(cè)柱與車頂彎梁對應(yīng)，受力情況最好。司機(jī)室車頂?shù)那安繛榱税惭b球面玻璃開了一個很大的開口

8、，在開口中間加了一個矩形型材來補(bǔ)強(qiáng)，球面玻璃安裝在環(huán)形安裝框上，此環(huán)形框在肩帶、側(cè)墻處都有對應(yīng)的立柱，從而增加了司機(jī)室球面玻璃框附近的強(qiáng)度。 2.5司機(jī)室 司機(jī)室結(jié)構(gòu)圖 司機(jī)室結(jié)構(gòu)圖 CRH 380司機(jī)室最顯著的特點(diǎn)是由梁柱和墻板組成，在斷面上主要4個通常的梁（肩部兩個，窗上窗下各一根,）構(gòu)成。司機(jī)室另一個顯著的特點(diǎn)是梁柱不直接與板焊接，如果這樣外板會焊接變形，影響外觀。所有的板本身就帶有筋，梁柱焊接在筋上，如此降低了外板的變形。如圖所示。司機(jī)室斷面圖司機(jī)室側(cè)墻板梁連接圖 CRH 380司機(jī)室最顯著的特點(diǎn)是由梁柱和墻板組成，在環(huán)形框是安裝玻璃用的。中間加焊一矩形斷面的彎曲型材。球面玻璃安裝框環(huán)

9、形框是安裝玻璃用的。中間加焊一矩形斷面的彎曲型材。球面玻璃 當(dāng)設(shè)計(jì)車前部的時候，它有一個具有很小空氣阻力的空氣動力學(xué)形狀，這點(diǎn)是相當(dāng)重要的。車鼻錐體與前輪廓的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的成流線型。在設(shè)計(jì)的時候要在氣流區(qū)域最好使用大于500毫米的縱向半徑。最小值不能小于250毫米。為了減阻力應(yīng)該避免凹凸邊，這樣可以最大限度的減少空氣阻力，這一部分還需要我們和國內(nèi)科研院所聯(lián)合進(jìn)行比較細(xì)致的研究，從而從理論上來分析結(jié)構(gòu)真正的技術(shù)參數(shù)要求。 當(dāng)設(shè)計(jì)車前部的時候，它有一個具有很小空氣阻力的空氣動2.6 車下設(shè)備艙 設(shè)備艙屬于非承載結(jié)構(gòu)形式。封閉的設(shè)備艙的作用是為了減小列車運(yùn)行中的空氣阻力和加強(qiáng)對車下懸掛裝置的保護(hù)，

10、增加車體外形美觀效果。在進(jìn)行設(shè)備艙的設(shè)計(jì)時，保證了車下懸掛裝置安裝檢修方便、運(yùn)用可靠。 CRH 380動車組的設(shè)備艙由裙板，裙板鎖閉機(jī)構(gòu)及其安全吊鉤，底板，吊裝機(jī)構(gòu)，底板縱梁組成。裙板及底板縱梁的材料是鋁型材，底板是鋁蜂窩。封閉的設(shè)備艙如圖所示。 設(shè)備艙安裝圖 2.6 車下設(shè)備艙 設(shè)備艙安裝圖 設(shè)備艙主要從底架邊梁上生根，為安裝、檢修、操縱、觀察車下設(shè)備方便,設(shè)備艙兩側(cè)各設(shè)有活動裙板和固定裙板，并在其上設(shè)置各種小門、觀察口?；顒尤拱逶O(shè)有專用三角鑰匙開閉的鎖閉機(jī)構(gòu)，可以方便打開和關(guān)閉。并且在活動裙板上設(shè)有安全吊鉤裝置，萬一在鎖失效的情況下安全吊鉤可以鉤住裙板防止發(fā)生事故。 在設(shè)備艙裙板還設(shè)有必要

11、的排風(fēng)孔以及電氣設(shè)備的散熱孔。裙板與底板縱梁之間用折頁裝置連接，并且每段縱梁和裙板在兩端都用橡膠密封，以免灰塵等進(jìn)入。 設(shè)備倉底板用作機(jī)車車輛車下區(qū)域內(nèi)的設(shè)備板，它們必須是容易安裝和拆卸的，并且要滿足靜態(tài)和動態(tài)的要求。設(shè)備艙主要從底架邊梁上生根，為安裝、檢修、操縱、觀察車下設(shè)備設(shè)備倉技術(shù)參數(shù) 設(shè)備倉底板厚度： 33 mm 0.5 mm 長度尺寸： 2040 1 mm 平直度： 小于1.0 mm/m 重量： 最大21 kg/m 材料規(guī)范 鋁板 設(shè)備倉底板的外側(cè)： s = 1.5 mm 底側(cè)（道床方向） s = 0.5 mm 上側(cè)（部件方向） 設(shè)備倉底板內(nèi)部： 蜂窩狀鋁結(jié)構(gòu)設(shè)備倉技術(shù)參數(shù)2.7 車

12、體排水按照圖示位置每年進(jìn)行一次排水工作，工作程序下：1.將鎖緊螺釘擰下。2. 排出冷凝水等液體，直至冷凝水等液體排盡。3. 重新安裝鎖緊螺釘。如果發(fā)現(xiàn)螺釘有缺陷，要更換成新的鎖緊螺釘。2.7 車體排水按照圖示位置每年進(jìn)行一次排水工作，工作程序下 綜上所述，鋁型材主要采用EN 755標(biāo)準(zhǔn)。對鋁擠壓型材、彎曲型材和焊接接頭編制了采購技術(shù)規(guī)范，由此可見其重要性。型材的壁厚、公差、結(jié)構(gòu)、焊接接頭結(jié)構(gòu)等都極其重要。由于鋁合金車體大部分由鋁型材組成，所以鋁型材的結(jié)構(gòu)、壁厚關(guān)系到車體強(qiáng)度和重量，這是一對矛盾關(guān)系，公差關(guān)系到重量及裝配，焊接接頭結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化就關(guān)系到焊接的強(qiáng)度。通過這一階段的學(xué)習(xí)和消化，我們了解

13、了型材的材料化學(xué)成分、機(jī)械性能、焊接性能等方面的技術(shù)，型材是通過擠壓成型的，型材的熔合縫處強(qiáng)度不好，容易開裂。在設(shè)計(jì)過程中鋁型材不能過寬，空腔不能過大，寬厚比不能過大，半開口槽尺寸不能太小，也不能太深，同一斷面壁厚差不能太大，每米單重不能過大。車體是鋁型材的焊接組合，最重要的就是各種擠壓型材的質(zhì)量和焊接質(zhì)量，擠壓型材的材料和熱處理狀態(tài)的檢測分別依據(jù)的是EN573 的第三部分和DIN EN 515，擠壓型材的尺寸、形位偏差依據(jù) DIN EN 7559執(zhí)行，彎曲型材的要求比較高，在彎曲之前應(yīng)該是T4 狀態(tài)，在彎曲后要經(jīng)過熱處理達(dá)到T6狀態(tài)。彎曲型材尺寸不易檢測，必須有相應(yīng)檢測樣板。焊接要求按照 D

14、IN 15085執(zhí)行。 綜上所述，鋁型材主要采用EN 755標(biāo)準(zhǔn)。對鋁擠壓型第二篇 車體強(qiáng)度特點(diǎn) 1、車型的選定 由于01車和16車，20車和07/10/15車以及3車和06/11/14車具有似的結(jié)構(gòu)，與中間車相比，頭車具有截然不同結(jié)構(gòu)，因此，需要根據(jù)車體鋼結(jié)構(gòu)載荷設(shè)定的所有載荷要求對頭車進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證。 在中間車的10種車型中，2車具有最大的自重以及最多的車門數(shù)量，因此，2車也需要按要求進(jìn)行所有工況下的強(qiáng)度校核和試驗(yàn)驗(yàn)證。第二篇 車體強(qiáng)度特點(diǎn) 2、載荷的選定車體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)主要執(zhí)行EN12663 主要有以下幾種載荷2.1在車鉤高度位置1500 kN 的壓縮載荷，反作用約束作用在車體另一端的

15、車鉤高度位置。2.2作用在車鉤部位的1000 KN 拉伸載荷，反作用約束作用在反方向的車鉤高度位置。2.3在車體地板面上方150 mm處施加400 KN壓縮載荷，反作用約束在車體另一端的車鉤高度位置。2.4作用在車窗框處300 KN壓縮載荷，反作用約束在車體另一端的車鉤高度位置。2.5作用在側(cè)墻上邊梁位置的300 KN壓縮載荷，反作用約束在車體另一端的車鉤高度位置。2、載荷的選定2.6允許有1.3 x g x (m1 + m2)沖擊的最大運(yùn)營載荷2.7在指定的抬車位將車體一端抬高1.1xg(m1 + m3)2.8在抬車位將整車支撐起來1.1 x g (m1 + 2 x m3)2.9將整車抬起并

16、且在一端垂向偏移1.1 x g (m1 + 2 x m3)2.10車體結(jié)構(gòu)抬起后將其中一個支撐點(diǎn)移走。2.11各種載荷的疊加 作用在車鉤高度位置1500 kN壓縮力以及垂向載荷g x (m1 + m2) 作用在車鉤高度位置1500 kN壓縮力以及垂向載荷g x (m1) 作用在車鉤區(qū)域1000 kN拉力以及垂向載荷g x (m1 + m2) 作用在車鉤區(qū)域1000 kN拉力以及垂向載荷g x (m1)2.6允許有1.3 x g x (m1 + m2)沖擊的最大CRH動車組技術(shù)培訓(xùn)教材車體教案課件 謝謝！ 謝謝！車體重量（包括所有焊縫和焊接件）：EC 01/16 大約 10,935 kgTC 0

17、2 大約 11,035 kgVC 03 大約 11,085 kgFC 04大約 10,885 kgFC 05 大約 10,90 kgIC 06/11/14 大約 11,085 kgTC 07/10/15 大約 11,035 kgIC 08 大約 10,735 kgBC 09 大約 10,935 kgSC 12 大約 10,775 kgSC 13 大約 10,635 kg車體重量（包括所有焊縫和焊接件）：車體重量（包括所有焊縫和焊接件）：EC 01/16 大約 10,935 kgTC 02 大約 11,035 kgVC 03 大約 11,085 kgFC 04大約 10,885 kgFC 05

18、大約 10,90 kgIC 06/11/14 大約 11,085 kgTC 07/10/15 大約 11,035 kgIC 08 大約 10,735 kgBC 09 大約 10,935 kgSC 12 大約 10,775 kgSC 13 大約 10,635 kg車體重量（包括所有焊縫和焊接件）： 由于平頂型材整體的截面厚度比較小，并且平頂輪廓不是便于承載的拱形結(jié)構(gòu)，所以型材上下面及中間筋的材料厚度均比其它部位型材厚很多，如圖所示,與一單相比，二單平頂較一單縮短1.2m.平頂結(jié)構(gòu)圖 由于平頂型材整體的截面厚度比較小，并且平頂輪廓不是便于 CRH 380司機(jī)室最顯著的特點(diǎn)是由梁柱和墻板組成，在斷面上主要4個通常的梁（肩部兩個，窗上窗下各一根,）構(gòu)成。司機(jī)室另一個顯