城市軌道交通車輛構(gòu)造-車體課件

城市軌道交通車輛構(gòu)造車體城市軌道交通車輛構(gòu)造車體1工程二車體任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)三不銹鋼車體工程二車體任務(wù)一車體的構(gòu)造重難點：1.車體的分類與構(gòu)造組成；2.車體的根本特征；3.鋁合金車體的優(yōu)點；4.鋁合金車體的架車作業(yè)；5.鋁合金車體的構(gòu)造；6.不銹鋼車體的優(yōu)點；7.不銹鋼車體的構(gòu)造；8.不銹鋼車體與鋁合金車體的優(yōu)缺點。工程二車體重難點：工程二車體1.按使用主要材料可分為普通碳素鋼車體、鋁合金車體和不銹鋼車體三種。2.按照車體構(gòu)造有無駕駛室，可分為帶駕駛室車體和無駕駛室車體兩種。3.按照車體尺寸可分為A型車車體、B型車車體和C型車車體。4.按照車體構(gòu)造工藝不同可分為一體化構(gòu)造和模塊化構(gòu)造。一、車體的類型任務(wù)一車體的構(gòu)造1.按使用主要材料可分為普通碳素鋼車體、鋁合金車體和不銹鋼車〔1〕城軌車輛一般為電動車組?！?〕車內(nèi)設(shè)置的座位數(shù)量少、車門數(shù)量多且開度大，效勞于乘客的車內(nèi)設(shè)備簡單?！?〕重量、軸重小?！?〕車輛輕量化。〔5〕防火設(shè)計?！?〕對車輛的隔音和降噪有嚴格要求。〔7〕用于城市內(nèi)交通，車輛外觀造型和色彩必須考慮城市文化、環(huán)境美化，與城市景觀相協(xié)調(diào)。二、車體的根本特征與構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造二、車體的根本特征與構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造按照車體構(gòu)造承受載荷的方式不同，車體可分為底架承載構(gòu)造、側(cè)墻和底架共同承載構(gòu)造和整體承載構(gòu)造三類。任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-1整體承載構(gòu)造車體任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-1整體承載構(gòu)造車體任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化車體構(gòu)造模塊化車體設(shè)計是將整個車體分為假設(shè)干個模塊，如圖2-2所示，在每個模塊的制造過程中完成整車需要的內(nèi)裝、布管與布線的預(yù)組裝(見圖2-3)并解決相互之間的接口問題。各模塊完成后即可進展整車組裝。每一模塊的構(gòu)造局部本身采用焊接，而各模塊之間的總成采用機械連接，如圖2-4所示。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化車體構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-2車體模塊組成1-底架模塊；2-側(cè)墻模塊；3-端部模塊；4-車頂模塊；5-牽引梁模塊；6-枕梁模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-2車體模塊組成任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-3車頂模塊l-頂板吊架；2-頂板槽梁；3-空調(diào)風道；4-隔音、隔熱材料；5-內(nèi)部裝飾；6-燈帶；7-出風；8-頂板懸掛任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-3車頂模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-4模塊化車體組成1-車頂模塊；2-螺栓；3-側(cè)墻模塊；4-底架模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-4模塊化車體組成模塊化構(gòu)造的優(yōu)點①容易保證整車質(zhì)量；②有利于國產(chǎn)化的實施；③可以改善勞動條件，降低施工難度，可以減少工裝設(shè)備，簡化施工程序，提高勞動效率，降低生產(chǎn)本錢；④維修方便。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點①容易保證整車質(zhì)量；②有利于國產(chǎn)化的實施；③可以改善勞動條件，降低施工難度，可以減少工裝設(shè)備，簡化施工程序，提高勞動效率，降低生產(chǎn)本錢；④維修方便。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的缺點①模塊化構(gòu)造的個別部件(如司機室框架)采用了局部鋼材制造，各部件之間又采用了鋼制螺栓連接，所以車體自重要比全焊構(gòu)造稍重；②為保證隔熱、隔聲性能，組裝后，內(nèi)部需噴涂隔聲阻尼漿和安裝玻璃棉或其他隔熱、隔聲材料；③車體構(gòu)造在使用中僅對外表涂裝進展必要的維修，在正常工況下可以滿足使用壽命30年的要求。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的缺點任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-5車體的一般構(gòu)造形式1—緩沖梁(端梁)；2—枕梁；3—小橫梁；4—大橫梁；5—中梁；6—倒梁；7—門柱；8—側(cè)立柱；9—上側(cè)梁；10—角柱；11—車頂彎梁；12—頂端彎梁；13—端立柱；14—端斜撐任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-5車體的一般構(gòu)造形式任務(wù)一車體的構(gòu)造

圖2-6車體構(gòu)造三維圖任務(wù)一車體的構(gòu)造

任務(wù)一車體的構(gòu)造〔1〕底架底架是車體中一個重要的部件。主要作用是承受車體上部載荷并傳遞給整個車體；承受因各種原因而引起的橫向力和走行部傳來的各種振動和沖擊；底架中部斷面較大并沿其縱向中心線貫穿全車的梁稱為中梁，它是底架的骨干。底架兩側(cè)邊沿的縱向梁稱為側(cè)梁，側(cè)墻固定其上。底架兩端部的橫向梁稱緩沖梁(或稱為端梁)，端墻固定其上。在轉(zhuǎn)向架的支承處設(shè)有枕梁，為橫向梁中斷面最大的梁。在兩枕梁之間設(shè)有兩根以上的大橫梁。為了吊掛設(shè)備，鋪設(shè)地板，底架上還設(shè)有假設(shè)干小橫梁和縱向輔助梁，同時到達了增強底架強度和剛度的目的，其中，中梁和枕梁承擔載荷最大，因而最為重要。任務(wù)一車體的構(gòu)造〔1〕底架任務(wù)一車體的構(gòu)造〔2〕側(cè)墻和端墻側(cè)墻與底架、車頂連接在一起，共同承受和傳遞來自車體的載荷。側(cè)墻由桿件、墻板和門窗組成。端墻安裝在客室的兩端頭，起作用是連接客室車體和貫穿道的聯(lián)結(jié)體。端墻構(gòu)造與側(cè)墻根本一樣，除端梁外，還設(shè)有角柱、端立柱、上端梁和墻板等?！?〕車頂車頂構(gòu)造包括車頂彎梁、車頂橫梁、車頂端彎梁與車頂板等。任務(wù)一車體的構(gòu)造〔2〕側(cè)墻和端墻任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造三、根本參數(shù)分別以A型車和B型車舉例來說明車體的根本參數(shù)，具體參數(shù)見表2-1、表2-2所示。基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室24140mm無駕駛室22800mm車體最大寬度3000mm車頂中心線距軌面高度3800mm客室地板面距軌面高度1130mm(1500mm)車門高1800mm(1860mm)車門寬1300mm(1400mm)兩轉(zhuǎn)向架中心距(定距)15700mm表2-1上海地鐵1、2號線車輛車體規(guī)格任務(wù)一車體的構(gòu)造三、根本參數(shù)基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室(DK38)19000mm無駕駛室(DK39)19500mm車體最大寬度2800mm車輛高度(軌面到車頂高度、新輪、不含受電弓)3800mm轉(zhuǎn)向架中心距12600mm可承受縱向壓縮荷載為800kN最大縱向拉伸荷載為650kN車門高2012mm車門寬1550mm表2-2天津濱海輕軌車輛車體規(guī)格任務(wù)一車體的構(gòu)造基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室(DK38)190任務(wù)二鋁合金車體1.質(zhì)輕，更容易實現(xiàn)車體的輕量化。2.強度好。純鋁的抗拉強度約為80MN/m2，是低碳鋼的1/5。3.耐蝕性能好。鋁合金的特性之一是接觸空氣時外表會形成一層致密的氧化膜，這層膜能防止腐蝕，所以耐蝕性能好。4.加工性能好。車輛用型材擠壓性能好，二次機加工、彎曲加工也較容易。5.易于再生。鋁的熔點低(660°C)，再生簡單。在廢棄處理時也無公害，有利于環(huán)保，符合可持續(xù)開展戰(zhàn)略。目前，鋁合金車體主要使用5000系列、6000系列、7000系列的鋁合金。3個系列鋁合金材料的特性與用途見表。一、鋁合金的材料特性任務(wù)二鋁合金車體1.質(zhì)輕，更容易實現(xiàn)車體的輕量化。一、鋁合鋁合金種類主要成分特性軌道車輛的主要用途5000系列AlMg(0.2%~5.6%)耐腐蝕性、焊接性、成型性很好，強度較高，代表合金有5052、5083和5N01等。常在軌道車輛的板梁式結(jié)構(gòu)側(cè)板、骨架和頂板使用。6000系列AlMg(0.45%~1.5%)Si(0.2%~1.2%)耐腐蝕性和強度好，擠壓加工性能較好，代表合金有6005A、6061、6063和6N01等。鋁合金車體廣泛使用的一種擠壓型材。7000系列AlZn(0.5%~6.1%)Mg(0.1%~2.9%)Cu(0.1%~2.0%)焊接性和耐腐蝕性差，強度最高。Al-Zn-Mg合金的焊接接頭效率高，代表合金有7005A、7005、7178、7N01、7003等應(yīng)用在承載載荷很大的牽枕緩部件。表2-3城市軌道交通車輛常用鋁合金材料的特性與用途任務(wù)二鋁合金車體鋁合金種類主要成分特性軌道車輛的主要用途5000系列Al鋁合金車體具有如下優(yōu)點：1．能大幅度降低車輛自重，在車輛長度一樣的條件下，與碳素鋼車體相比，鋁合金車體的自重降低大約30%～35%，強度重量比約為碳素鋼車體的2倍。碳素鋼車體、不銹鋼車體、鋁合金車體的重量之比約為10：8：6。2．具有較小的密度與楊氏模量，所以鋁合金對沖擊載荷有較高能量吸收能力，可降低振動，減少噪聲。3．可運用大型中空擠壓型材進展氣密性設(shè)計，提高車輛密封性能，提高乘坐舒適性。4．采用大型中空擠壓型材制造的板塊式構(gòu)造，可減少連接件的數(shù)量和重量。5．減少維修費用，延長使用壽命。二、鋁合金車體的特點任務(wù)二鋁合金車體鋁合金車體具有如下優(yōu)點：二、鋁合金車體的特點任務(wù)二鋁合金車按不同的修程規(guī)定其架車點，架車點如圖2-7所示。1.整車架起(帶轉(zhuǎn)向架)頂車點號為：3、4、5、62.無轉(zhuǎn)向架架車的頂車點號可為：1、2、7、8或1、2、5、6或3、4、7、8或3、4、5、6，亦可用三點架車，其頂點號為：l、2、10或3、4、10或7、8、9或5、6、9。三、鋁合金車體架車作業(yè)任務(wù)二鋁合金車體按不同的修程規(guī)定其架車點，架車點如圖2-7所示。三、鋁合金車任務(wù)二鋁合金車體圖2-7上海地鐵車輛A型車架車點〔尺寸單位：mm〕任務(wù)二鋁合金車體圖2-7上海地鐵車輛A型車架車點〔尺寸單圖2-8所示為深圳地鐵7號線車輛鋁合金的鼓形斷面，鼓形斷面可以使車輛在圓形隧道內(nèi)獲得最大截面積(或稱之為充塞比)，增大車內(nèi)空間，另一方面有利于提高車輛在圓形隧道內(nèi)的活塞效應(yīng)，加強隧道的自然通風能力。車體由底架、側(cè)墻、車頂、端墻和司機室等預(yù)先裝配好的模塊組成，車體總裝配時，用螺栓將這些預(yù)裝配好的模塊按順序聯(lián)結(jié)在一起。四、鋁合金車體構(gòu)造任務(wù)二鋁合金車體圖2-8所示為深圳地鐵7號線車輛鋁合金的鼓形斷面，鼓圖2-8車體斷面圖任務(wù)二鋁合金車體圖2-8車體斷面圖任務(wù)二鋁合金車體〔1〕組成底架是車體的根底構(gòu)造，底架構(gòu)造模塊采用大斷面鋁合金擠壓型材焊接構(gòu)造，由地板、邊梁、牽枕緩、端梁等組成?！?〕作用①承受車體上部載荷以與因各種原因而引起的橫向力和走行部傳遞來的各種振動和沖擊，并傳遞列車的牽引力和制動力；②底架上的主橫梁用于走行部的連接并傳遞其載荷；③牽引梁用于安裝車輛的車鉤緩沖器，用來傳遞車輛間的牽引力和制動力。任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)二鋁合金車體〔3〕防撞設(shè)計車體底架的前端設(shè)有能量耗散區(qū)，其上開有數(shù)排橢圓孔，當車輛受到迎面意外撞擊時，它能產(chǎn)生較大的塑性變形，吸收縱向沖擊能量，起到保護司機、乘客和車體的作用。〔1〕組成側(cè)墻鋁合金構(gòu)造采用分塊構(gòu)造。〔2〕作用側(cè)墻是決定車體高度的重要部件，側(cè)墻與底架、車頂連接在一起，共同承受和傳遞來自車體的載荷。任務(wù)二鋁合金車體〔3〕防撞設(shè)計任務(wù)二鋁合金車體車頂構(gòu)造由車頂側(cè)梁(左和右)、車頂板(3塊)和空調(diào)機組安裝槽(2塊)組成。端墻采用的是鋁型材焊接構(gòu)造，端墻板采用攪拌摩擦焊接工藝和自動焊工藝，鋁型材材料為6005A-T6。車前端前端墻是由前端鋁構(gòu)造、玻璃鋼外罩組成的流線型前端。前端鋁構(gòu)造門立柱和門上橫梁為彎鋁型材焊接構(gòu)造，其它局部采用鋁板焊接構(gòu)造。任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)三不銹鋼車體用于不銹鋼車體的材料應(yīng)具有強應(yīng)力，焊接性、輥軋成形性、沖壓性等加工性能良好。符合上述條件的不銹鋼通常有兩種：奧氏體不銹鋼SUS301L、SUS304。兩種不銹鋼的主要化學成分和機械性能如表2-4所示。一、不銹鋼材料的特性任務(wù)三不銹鋼車體用于不銹鋼車體的材料應(yīng)具有強應(yīng)力，不銹鋼材料C(max)Si(max)Mn(max)NiCrS(max)P(max)N(max)SUS301L0.031.002.006.00~8.0016.00~18.000.0300.0450.20SUS3040.081.002.006.00~10.5016.00~20.000.0300.045-表2-4不銹鋼材料的主要化學成分〔不包括鐵〕〔單位：%〕任務(wù)三不銹鋼車體不銹鋼C(max)Si(max)Mn(max)NiCrS(m任務(wù)三不銹鋼車體奧氏體不銹鋼SUS301L在進展冷壓延加工時，如將加工量〔也稱壓延率〕的范圍控制在5%～20%，可以得到不同等級的材料，SUS301L一般分為五個強度等級：2.SUS301L-DLT(1/4H)3.SUS301L-ST(1/2H)4.SUS301L-MT(3/4H)5.SUS301L-HT(H)任務(wù)三不銹鋼車體奧氏體不銹鋼SUS301L在進展冷任務(wù)三不銹鋼車體1．車頂車頂由波紋頂板、車頂彎梁、車頂邊梁、側(cè)頂板、空調(diào)機組平臺等幾局部組成，車頂骨架幾何模型如圖2-9所示。二、不銹鋼車體的構(gòu)造圖2-9車頂骨架幾何模型任務(wù)三不銹鋼車體1．車頂二、不銹鋼車體的構(gòu)造圖2-9車頂任務(wù)三不銹鋼車體2．側(cè)墻側(cè)墻骨架幾何模型如圖2-10所示。圖2-10側(cè)墻骨架幾何模型圖任務(wù)三不銹鋼車體2．側(cè)墻圖2-10側(cè)墻骨架幾何模型圖任務(wù)三不銹鋼車體3．端墻端墻分端頂板，板材為SUS301L-DLT，門上立柱和補強梁材料均為強度等級最高的SUS301L-HT，門角處采用SUS301L-DLT，端墻的板、梁均采用點焊構(gòu)造，骨架幾何模型如圖2-11所示。圖2-11端墻骨架幾何模型任務(wù)三不銹鋼車體3．端墻圖2-11端墻骨架幾何模型任務(wù)三不銹鋼車體4．底架底架采用碳素鋼端底架與不銹鋼底架塞焊連接，主橫梁與邊梁利用過渡連接板實現(xiàn)點焊連接，底架邊梁采用4mmSUS301L-HT材料，以提高底架的整體強度和剛度，底架鋼構(gòu)造模型如圖2-12所示。圖2-12底架鋼構(gòu)造模型任務(wù)三不銹鋼車體4．底架圖2-12底架鋼構(gòu)造模型任務(wù)三不銹鋼車體目前，城市軌道交通車輛中車體構(gòu)造使用的材料主要為不銹鋼和鋁合金，其機械性能、質(zhì)量、價格、工藝等方面比照方表2-5所示。三、鋁合金車體與不銹鋼車體比照任務(wù)三不銹鋼車體目前，城市軌道交通車輛中車體構(gòu)造使用的材料任務(wù)三不銹鋼車體表2-5鋁合金車體與不銹鋼車體比照對比項目鋁合金不銹鋼材料與結(jié)構(gòu)屈服強度、抗拉強度、延伸率與彈性模量為不銹鋼車體的1/3左右；需采用加大板厚和盡量加大車體斷面來提高車體抗彎剛度不銹鋼車體比鋁合金車體的整體機械性能優(yōu)良價格與質(zhì)量價格較不銹鋼車體便宜；車體重量4~5噸價格較高，主要原因是生產(chǎn)工藝極其復(fù)雜，費工費料；車體重量6~7噸制造工藝鋁合金車體目前普遍采用大型中空型材組焊式，中空鋁型材是制造廠一次軋制而成，車輛制造廠只需下料、拼裝、氬弧焊接，工藝簡單，省工省料不銹鋼車體采用板梁組合整體式承載全焊結(jié)構(gòu)，盡量采用點焊；采用接觸焊代替弧焊是不銹鋼車一大特征和技術(shù)關(guān)鍵，因此造成需大量工裝、模具、夾具、樣板和中間檢查手段，生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，費工費料外觀質(zhì)量鋁合金車體耐腐蝕性能比不銹鋼要差，但中空鋁型材平整、挺拔，又可根據(jù)用戶要求選擇不同的裝飾和顏色，因此給人的感覺是莊重、美觀，廣大乘客容易接受不銹鋼車體制造過程中雖然不必進行防腐保護，也無須涂漆，但為了提高裝飾性，使一般板材自帶線條或梨皮點狀裝飾，車輛制造廠商通常會適當裝飾。由于外墻板很薄、很光滑，對不平度反應(yīng)敏感，只要有0.2mm的凹凸，經(jīng)反光折射，肉眼就感到不舒服，尤其是薄板的點焊印子更是無法消除，密密麻麻的焊點是設(shè)計確定、工藝保證的，焊點的排列、深度、大小的一致性都有嚴格的要求任務(wù)三不銹鋼車體表2-5鋁合金車體與不銹鋼車體比照對比項任務(wù)三不銹鋼車體對比項目鋁合金不銹鋼抵御磕碰、防劃傷能力鋁合金受磕碰劃傷后可以修復(fù)不銹鋼是薄板且為拉絲板，容易劃傷，更忌諱異向劃痕，出現(xiàn)劃痕難以消除車下設(shè)備提供安裝空間和布置方式中空鋁型材車體，車下空間大，適應(yīng)大線槽和空氣管路預(yù)裝配，做到整體吊裝，實現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)要求不銹鋼車體由于板薄，板梁點焊結(jié)構(gòu)，車下空間小，設(shè)備布置分散，故只能用傳統(tǒng)的預(yù)留線槽線道、穿線工藝，線路、管路布置困難使用壽命鋁合金熔點在630℃~650℃且到300℃以上就發(fā)軟變形，使用壽命較不銹鋼差不銹鋼熔點在1400℃以上，使用壽命較鋁合金長使用業(yè)績上海地鐵1、2、3、4號線與明珠2號線，廣州地鐵1、2、8號線與深圳地鐵1號線等所有地鐵A型車；武漢地鐵、天津地鐵、重慶單軌B型車天津濱海線輕軌，北京地鐵4、5、10號線，沈陽地鐵任務(wù)三不銹鋼車體對比項目鋁合金不銹鋼抵御磕碰、防劃傷能力鋁謝謝觀賞謝謝觀賞41城市軌道交通車輛構(gòu)造車體城市軌道交通車輛構(gòu)造車體42工程二車體任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)三不銹鋼車體工程二車體任務(wù)一車體的構(gòu)造重難點：1.車體的分類與構(gòu)造組成；2.車體的根本特征；3.鋁合金車體的優(yōu)點；4.鋁合金車體的架車作業(yè)；5.鋁合金車體的構(gòu)造；6.不銹鋼車體的優(yōu)點；7.不銹鋼車體的構(gòu)造；8.不銹鋼車體與鋁合金車體的優(yōu)缺點。工程二車體重難點：工程二車體1.按使用主要材料可分為普通碳素鋼車體、鋁合金車體和不銹鋼車體三種。2.按照車體構(gòu)造有無駕駛室，可分為帶駕駛室車體和無駕駛室車體兩種。3.按照車體尺寸可分為A型車車體、B型車車體和C型車車體。4.按照車體構(gòu)造工藝不同可分為一體化構(gòu)造和模塊化構(gòu)造。一、車體的類型任務(wù)一車體的構(gòu)造1.按使用主要材料可分為普通碳素鋼車體、鋁合金車體和不銹鋼車〔1〕城軌車輛一般為電動車組?！?〕車內(nèi)設(shè)置的座位數(shù)量少、車門數(shù)量多且開度大，效勞于乘客的車內(nèi)設(shè)備簡單。〔3〕重量、軸重小?！?〕車輛輕量化?！?〕防火設(shè)計?！?〕對車輛的隔音和降噪有嚴格要求?！?〕用于城市內(nèi)交通，車輛外觀造型和色彩必須考慮城市文化、環(huán)境美化，與城市景觀相協(xié)調(diào)。二、車體的根本特征與構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造二、車體的根本特征與構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造按照車體構(gòu)造承受載荷的方式不同，車體可分為底架承載構(gòu)造、側(cè)墻和底架共同承載構(gòu)造和整體承載構(gòu)造三類。任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-1整體承載構(gòu)造車體任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-1整體承載構(gòu)造車體任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化車體構(gòu)造模塊化車體設(shè)計是將整個車體分為假設(shè)干個模塊，如圖2-2所示，在每個模塊的制造過程中完成整車需要的內(nèi)裝、布管與布線的預(yù)組裝(見圖2-3)并解決相互之間的接口問題。各模塊完成后即可進展整車組裝。每一模塊的構(gòu)造局部本身采用焊接，而各模塊之間的總成采用機械連接，如圖2-4所示。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化車體構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-2車體模塊組成1-底架模塊；2-側(cè)墻模塊；3-端部模塊；4-車頂模塊；5-牽引梁模塊；6-枕梁模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-2車體模塊組成任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-3車頂模塊l-頂板吊架；2-頂板槽梁；3-空調(diào)風道；4-隔音、隔熱材料；5-內(nèi)部裝飾；6-燈帶；7-出風；8-頂板懸掛任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-3車頂模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-4模塊化車體組成1-車頂模塊；2-螺栓；3-側(cè)墻模塊；4-底架模塊任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-4模塊化車體組成模塊化構(gòu)造的優(yōu)點①容易保證整車質(zhì)量；②有利于國產(chǎn)化的實施；③可以改善勞動條件，降低施工難度，可以減少工裝設(shè)備，簡化施工程序，提高勞動效率，降低生產(chǎn)本錢；④維修方便。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點①容易保證整車質(zhì)量；②有利于國產(chǎn)化的實施；③可以改善勞動條件，降低施工難度，可以減少工裝設(shè)備，簡化施工程序，提高勞動效率，降低生產(chǎn)本錢；④維修方便。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的優(yōu)點任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的缺點①模塊化構(gòu)造的個別部件(如司機室框架)采用了局部鋼材制造，各部件之間又采用了鋼制螺栓連接，所以車體自重要比全焊構(gòu)造稍重；②為保證隔熱、隔聲性能，組裝后，內(nèi)部需噴涂隔聲阻尼漿和安裝玻璃棉或其他隔熱、隔聲材料；③車體構(gòu)造在使用中僅對外表涂裝進展必要的維修，在正常工況下可以滿足使用壽命30年的要求。任務(wù)一車體的構(gòu)造模塊化構(gòu)造的缺點任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-5車體的一般構(gòu)造形式1—緩沖梁(端梁)；2—枕梁；3—小橫梁；4—大橫梁；5—中梁；6—倒梁；7—門柱；8—側(cè)立柱；9—上側(cè)梁；10—角柱；11—車頂彎梁；12—頂端彎梁；13—端立柱；14—端斜撐任務(wù)一車體的構(gòu)造圖2-5車體的一般構(gòu)造形式任務(wù)一車體的構(gòu)造

圖2-6車體構(gòu)造三維圖任務(wù)一車體的構(gòu)造

任務(wù)一車體的構(gòu)造〔1〕底架底架是車體中一個重要的部件。主要作用是承受車體上部載荷并傳遞給整個車體；承受因各種原因而引起的橫向力和走行部傳來的各種振動和沖擊；底架中部斷面較大并沿其縱向中心線貫穿全車的梁稱為中梁，它是底架的骨干。底架兩側(cè)邊沿的縱向梁稱為側(cè)梁，側(cè)墻固定其上。底架兩端部的橫向梁稱緩沖梁(或稱為端梁)，端墻固定其上。在轉(zhuǎn)向架的支承處設(shè)有枕梁，為橫向梁中斷面最大的梁。在兩枕梁之間設(shè)有兩根以上的大橫梁。為了吊掛設(shè)備，鋪設(shè)地板，底架上還設(shè)有假設(shè)干小橫梁和縱向輔助梁，同時到達了增強底架強度和剛度的目的，其中，中梁和枕梁承擔載荷最大，因而最為重要。任務(wù)一車體的構(gòu)造〔1〕底架任務(wù)一車體的構(gòu)造〔2〕側(cè)墻和端墻側(cè)墻與底架、車頂連接在一起，共同承受和傳遞來自車體的載荷。側(cè)墻由桿件、墻板和門窗組成。端墻安裝在客室的兩端頭，起作用是連接客室車體和貫穿道的聯(lián)結(jié)體。端墻構(gòu)造與側(cè)墻根本一樣，除端梁外，還設(shè)有角柱、端立柱、上端梁和墻板等?！?〕車頂車頂構(gòu)造包括車頂彎梁、車頂橫梁、車頂端彎梁與車頂板等。任務(wù)一車體的構(gòu)造〔2〕側(cè)墻和端墻任務(wù)一車體的構(gòu)造任務(wù)一車體的構(gòu)造三、根本參數(shù)分別以A型車和B型車舉例來說明車體的根本參數(shù)，具體參數(shù)見表2-1、表2-2所示。基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室24140mm無駕駛室22800mm車體最大寬度3000mm車頂中心線距軌面高度3800mm客室地板面距軌面高度1130mm(1500mm)車門高1800mm(1860mm)車門寬1300mm(1400mm)兩轉(zhuǎn)向架中心距(定距)15700mm表2-1上海地鐵1、2號線車輛車體規(guī)格任務(wù)一車體的構(gòu)造三、根本參數(shù)基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室(DK38)19000mm無駕駛室(DK39)19500mm車體最大寬度2800mm車輛高度(軌面到車頂高度、新輪、不含受電弓)3800mm轉(zhuǎn)向架中心距12600mm可承受縱向壓縮荷載為800kN最大縱向拉伸荷載為650kN車門高2012mm車門寬1550mm表2-2天津濱海輕軌車輛車體規(guī)格任務(wù)一車體的構(gòu)造基本參數(shù)長度兩端車鉤連接中心線長度有駕駛室(DK38)190任務(wù)二鋁合金車體1.質(zhì)輕，更容易實現(xiàn)車體的輕量化。2.強度好。純鋁的抗拉強度約為80MN/m2，是低碳鋼的1/5。3.耐蝕性能好。鋁合金的特性之一是接觸空氣時外表會形成一層致密的氧化膜，這層膜能防止腐蝕，所以耐蝕性能好。4.加工性能好。車輛用型材擠壓性能好，二次機加工、彎曲加工也較容易。5.易于再生。鋁的熔點低(660°C)，再生簡單。在廢棄處理時也無公害，有利于環(huán)保，符合可持續(xù)開展戰(zhàn)略。目前，鋁合金車體主要使用5000系列、6000系列、7000系列的鋁合金。3個系列鋁合金材料的特性與用途見表。一、鋁合金的材料特性任務(wù)二鋁合金車體1.質(zhì)輕，更容易實現(xiàn)車體的輕量化。一、鋁合鋁合金種類主要成分特性軌道車輛的主要用途5000系列AlMg(0.2%~5.6%)耐腐蝕性、焊接性、成型性很好，強度較高，代表合金有5052、5083和5N01等。常在軌道車輛的板梁式結(jié)構(gòu)側(cè)板、骨架和頂板使用。6000系列AlMg(0.45%~1.5%)Si(0.2%~1.2%)耐腐蝕性和強度好，擠壓加工性能較好，代表合金有6005A、6061、6063和6N01等。鋁合金車體廣泛使用的一種擠壓型材。7000系列AlZn(0.5%~6.1%)Mg(0.1%~2.9%)Cu(0.1%~2.0%)焊接性和耐腐蝕性差，強度最高。Al-Zn-Mg合金的焊接接頭效率高，代表合金有7005A、7005、7178、7N01、7003等應(yīng)用在承載載荷很大的牽枕緩部件。表2-3城市軌道交通車輛常用鋁合金材料的特性與用途任務(wù)二鋁合金車體鋁合金種類主要成分特性軌道車輛的主要用途5000系列Al鋁合金車體具有如下優(yōu)點：1．能大幅度降低車輛自重，在車輛長度一樣的條件下，與碳素鋼車體相比，鋁合金車體的自重降低大約30%～35%，強度重量比約為碳素鋼車體的2倍。碳素鋼車體、不銹鋼車體、鋁合金車體的重量之比約為10：8：6。2．具有較小的密度與楊氏模量，所以鋁合金對沖擊載荷有較高能量吸收能力，可降低振動，減少噪聲。3．可運用大型中空擠壓型材進展氣密性設(shè)計，提高車輛密封性能，提高乘坐舒適性。4．采用大型中空擠壓型材制造的板塊式構(gòu)造，可減少連接件的數(shù)量和重量。5．減少維修費用，延長使用壽命。二、鋁合金車體的特點任務(wù)二鋁合金車體鋁合金車體具有如下優(yōu)點：二、鋁合金車體的特點任務(wù)二鋁合金車按不同的修程規(guī)定其架車點，架車點如圖2-7所示。1.整車架起(帶轉(zhuǎn)向架)頂車點號為：3、4、5、62.無轉(zhuǎn)向架架車的頂車點號可為：1、2、7、8或1、2、5、6或3、4、7、8或3、4、5、6，亦可用三點架車，其頂點號為：l、2、10或3、4、10或7、8、9或5、6、9。三、鋁合金車體架車作業(yè)任務(wù)二鋁合金車體按不同的修程規(guī)定其架車點，架車點如圖2-7所示。三、鋁合金車任務(wù)二鋁合金車體圖2-7上海地鐵車輛A型車架車點〔尺寸單位：mm〕任務(wù)二鋁合金車體圖2-7上海地鐵車輛A型車架車點〔尺寸單圖2-8所示為深圳地鐵7號線車輛鋁合金的鼓形斷面，鼓形斷面可以使車輛在圓形隧道內(nèi)獲得最大截面積(或稱之為充塞比)，增大車內(nèi)空間，另一方面有利于提高車輛在圓形隧道內(nèi)的活塞效應(yīng)，加強隧道的自然通風能力。車體由底架、側(cè)墻、車頂、端墻和司機室等預(yù)先裝配好的模塊組成，車體總裝配時，用螺栓將這些預(yù)裝配好的模塊按順序聯(lián)結(jié)在一起。四、鋁合金車體構(gòu)造任務(wù)二鋁合金車體圖2-8所示為深圳地鐵7號線車輛鋁合金的鼓形斷面，鼓圖2-8車體斷面圖任務(wù)二鋁合金車體圖2-8車體斷面圖任務(wù)二鋁合金車體〔1〕組成底架是車體的根底構(gòu)造，底架構(gòu)造模塊采用大斷面鋁合金擠壓型材焊接構(gòu)造，由地板、邊梁、牽枕緩、端梁等組成?！?〕作用①承受車體上部載荷以與因各種原因而引起的橫向力和走行部傳遞來的各種振動和沖擊，并傳遞列車的牽引力和制動力；②底架上的主橫梁用于走行部的連接并傳遞其載荷；③牽引梁用于安裝車輛的車鉤緩沖器，用來傳遞車輛間的牽引力和制動力。任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)二鋁合金車體〔3〕防撞設(shè)計車體底架的前端設(shè)有能量耗散區(qū)，其上開有數(shù)排橢圓孔，當車輛受到迎面意外撞擊時，它能產(chǎn)生較大的塑性變形，吸收縱向沖擊能量，起到保護司機、乘客和車體的作用。〔1〕組成側(cè)墻鋁合金構(gòu)造采用分塊構(gòu)造?！?〕作用側(cè)墻是決定車體高度的重要部件，側(cè)墻與底架、車頂連接在一起，共同承受和傳遞來自車體的載荷。任務(wù)二鋁合金車體〔3〕防撞設(shè)計任務(wù)二鋁合金車體車頂構(gòu)造由車頂側(cè)梁(左和右)、車頂板(3塊)和空調(diào)機組安裝槽(2塊)組成。端墻采用的是鋁型材焊接構(gòu)造，端墻板采用攪拌摩擦焊接工藝和自動焊工藝，鋁型材材料為6005A-T6。車前端前端墻是由前端鋁構(gòu)造、玻璃鋼外罩組成的流線型前端。前端鋁構(gòu)造門立柱和門上橫梁為彎鋁型材焊接構(gòu)造，其它局部采用鋁板焊接構(gòu)造。任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)二鋁合金車體任務(wù)三不銹鋼車體用于不銹鋼車體的材料應(yīng)具有強應(yīng)力，焊接性、輥軋成形性、沖壓性等加工性能良好。符合上述條件的不銹鋼通常有兩種：奧氏體不銹鋼SUS301L、SUS304。兩種不銹鋼的主要化學成分和機械性能如表2-4所示。一、不銹鋼材料的特性任務(wù)三不銹鋼車體用于不銹鋼車體的材料應(yīng)具有強應(yīng)力，不銹鋼材料C(max)Si(max)Mn(max)NiCrS(max)P(max)N(max)SUS301L0.031.002.006.00~8.0016.00~18.000.0300.0450.20SUS3040.081.002.006.00~10.5016.00~20.000.0300.045-表2-4不銹鋼材料的主要化學成分〔不包括鐵〕〔單位：%〕任務(wù)三不銹鋼車體不銹鋼C(max)Si(max)Mn(max)NiCrS(m任務(wù)三不銹鋼車體奧氏體不銹鋼SUS301L在進展冷壓延加工時，如將加工量〔也稱壓延率〕的范圍控制在5%～20%，可以得到不同等級的材料，SUS301L一般分為五個強度等級：2.SUS301L-DLT(1/4H)3.SUS301L-ST(1/2H)4.SUS301L-MT(3/4H)5.SUS301L-HT(H)任務(wù)三不銹鋼車體奧氏體不銹鋼SUS301L在進展冷任務(wù)三不銹鋼車體1．車頂車頂由波紋頂板、車頂彎梁、車頂邊梁、側(cè)頂板、空調(diào)機組平臺等幾局部組成，車頂骨架幾何模型如圖2-9所示。二、不銹鋼車體的構(gòu)造圖2-9車頂骨架幾何模型任務(wù)三不銹鋼車體1．車頂二、不銹鋼車體的構(gòu)造圖2-9車頂任務(wù)三不銹鋼車體2．側(cè)墻側(cè)墻骨架幾何模型如圖2-10所示。圖2-10側(cè)墻骨架幾何模型圖任務(wù)三不銹鋼車體2．側(cè)墻圖2-10側(cè)墻骨架幾何模型圖任務(wù)三不銹鋼車體3．端墻端墻分端頂板，板材