《城市軌道交通車輛構(gòu)造》教學(xué)課件-項目2-城軌車輛車體

城市軌道交通車輛構(gòu)造工程2城軌車輛車體02不銹鋼車體車體鋁合金車體0103目錄01車體56,138,183任務(wù)引入隨著城市軌道交通業(yè)的迅速開展，地鐵著火、列車相撞等事故〔見圖2-1〕發(fā)生的概率顯著增高。由于車輛是確保其交通平安、高效運(yùn)行的關(guān)鍵，而車體又是城軌車輛最重要的部件，因此城軌車輛車體的種類、特征、根本結(jié)構(gòu)等都是我們必須要掌握的。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，我們就能了解這些內(nèi)容。圖2-1事故發(fā)生后的車體1.1車體的類型按車體斷面輪廓的不同，車體可分為V形車體和鼓形車體，如圖2-2所示。相較于V形車體，鼓形車體向外微凸，可提高車體的空間容納力，使乘客乘坐更加舒適。目前，北京、深圳、武漢等城市的地鐵車輛均采用了鼓形車體。1〕按車體斷面輪廓分類〔a〕V形車體〔b〕鼓形車體圖2-2不同類型的車體1.1車體的類型按車體寬度的不同，車體可分為A型車車體、B型車車體、C型車車體。〔1〕A型車車體。A型車車體一般寬3.0m，長22m，高3.8m。例如，廣州地鐵1、2號線均采用了A型車車體?！?〕B型車車體。B型車車體一般寬2.8m，長19m，高3.8m。例如，廣州地鐵3、4號線均采用了B型車車體?！?〕C型車車體。C型車車體一般寬2.6m，長19m，高3.8m。例如，上海地鐵6、8號線均采用了C型車車體。一般來說，A型車和B型車比較適用于高運(yùn)量和大運(yùn)量的地鐵線路，C型車適用于輕軌。2〕按車體寬度分類1.1車體的類型按有無駕駛室，車體可分為有駕駛室車體和無駕駛室車體，如圖2-3所示。3〕按車體有無駕駛室分類〔a〕有駕駛室車體〔b〕無駕駛室車體圖2-3車體類型1.1車體的類型按使用材料的不同，車體可分為碳素鋼車體、不銹鋼車體和鋁合金車體。自1863年英國倫敦建成世界上第一條地鐵線以來，城軌車輛長期采用碳素鋼車體材料。但是，碳素鋼車體由于具有強(qiáng)度低、重量大、能耗高、易腐蝕、壽命短、維修量大等缺點，自20世紀(jì)50年代起逐漸被不銹鋼車體和鋁合金車體取代。目前，國內(nèi)城軌車輛車體的材質(zhì)主要有不銹鋼和鋁合金兩種。4〕按車體材料分類1.1車體的類型按結(jié)構(gòu)工藝的不同，車體可分為一體化結(jié)構(gòu)車體和模塊化結(jié)構(gòu)車體。一體化結(jié)構(gòu)車體是幾十年來國內(nèi)普遍采用的。模塊化結(jié)構(gòu)車體是20世紀(jì)90年代中后期在國外開展起來的一種新型車體結(jié)構(gòu)。目前，模塊化結(jié)構(gòu)車體在國內(nèi)以理論研究為主，實際應(yīng)用相對較少，但這將是未來車體結(jié)構(gòu)的開展趨勢。〔1〕一體化結(jié)構(gòu)車體。一體化結(jié)構(gòu)車體又稱整體焊接結(jié)構(gòu)車體，是指先制造車體的底架、側(cè)墻、端墻和車頂?shù)炔考?，然后再整體焊接而成的車體?！?〕模塊化結(jié)構(gòu)車體。模塊化結(jié)構(gòu)車體是指將整個車體分成假設(shè)干個模塊分別生產(chǎn)，最終拼接而成的車體，如圖2-4所示。5〕按車體結(jié)構(gòu)工藝分類1.1車體的類型5〕按車體結(jié)構(gòu)工藝分類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—整梁模塊。圖2-4模塊化結(jié)構(gòu)車體1.2車體的根本特征〔1〕車體結(jié)構(gòu)多樣，如有頭車、中間車、動車、拖車等。〔2〕由于城市軌道交通具有客流量大、乘客上下車頻繁等特點，在制造城軌車輛時一般車內(nèi)設(shè)置的座位數(shù)少，車門數(shù)量多且開度大，內(nèi)部效勞設(shè)備簡單，如圖2-7所示。圖2-7簡單的車內(nèi)設(shè)置1.2車體的根本特征〔3〕為了降低城軌線路建設(shè)的工程投資，要求城軌車輛，特別是高架輕軌車輛質(zhì)量輕、軸重小。為使車輛輕量化，車體一般采用大型中空截面擠壓鋁型材、高強(qiáng)度復(fù)合材料或不銹鋼。〔4〕由于城市軌道交通人口密集，所以對車輛的防火要求很高，特別是地鐵車輛，通常車體的結(jié)構(gòu)采用防火設(shè)計，且材料必須經(jīng)過阻燃處理?！?〕車輛應(yīng)符合隔音和降噪的要求，最大限度地降低噪聲對乘客和沿線居民的影響?！?〕車輛的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)。1.3車體的結(jié)構(gòu)形式1〕底架承載結(jié)構(gòu)底架承載結(jié)構(gòu)又稱自由承載結(jié)構(gòu)，是指由底架承擔(dān)全部載荷的車體結(jié)構(gòu)。2〕側(cè)壁承載結(jié)構(gòu)側(cè)壁承載結(jié)構(gòu)又稱側(cè)墻和底架共同承載結(jié)構(gòu)，是指由底架、側(cè)墻和端墻共同承擔(dān)載荷的車體結(jié)構(gòu)。3〕整體承載結(jié)構(gòu)整體承載結(jié)構(gòu)是指由底架、側(cè)墻、端墻和車頂共同承擔(dān)載荷的車體結(jié)構(gòu)。將底架、側(cè)墻、端墻和車頂焊接成一個整體，形成開口或閉口的箱型結(jié)構(gòu)，此時車體各局部均參與承受載荷，從而使承重更加均勻，如圖2-9所示。1.3車體的結(jié)構(gòu)形式圖2-9開口箱型結(jié)構(gòu)1.4車體的根本結(jié)構(gòu)車體一般由底架、側(cè)墻、端墻、車頂和司機(jī)室〔僅頭車有〕5局部組成，構(gòu)成一個整體承載結(jié)構(gòu)，如圖2-10所示。1—端梁；2—枕梁；3—小橫梁；4—大橫梁；5—中梁；6—側(cè)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。圖2-10車體的一般結(jié)構(gòu)1.4車體的根本結(jié)構(gòu)1〕底架是指底架兩端的橫向梁，其上固定有端墻，又稱緩沖梁。是指轉(zhuǎn)向架支撐處的橫向梁。是指底架兩側(cè)邊沿的縱向梁，其上固定有側(cè)墻。位于底架中部，斷面較大并沿縱向中心線貫穿全車?！?〕端梁〔2〕枕梁〔3〕側(cè)梁〔4〕中梁1.4車體的根本結(jié)構(gòu)2〕側(cè)墻桿件與底架的側(cè)梁連接在一起，包括側(cè)立柱、上側(cè)梁、門柱及其他輔助桿件。0102墻板由鋼板、不銹鋼板或鋁合金板制成，包括蒙皮和內(nèi)飾板。1.4車體的根本結(jié)構(gòu)3〕端墻&車頂端墻的結(jié)構(gòu)除了與側(cè)墻根本相同外，還設(shè)有端立柱、角柱等。列車相撞時，端墻可以防止客室受損，確保乘客平安。在設(shè)計端墻時，應(yīng)充分考慮貫穿道對車輛整體強(qiáng)度的減弱，對其作必要的補(bǔ)充和加強(qiáng)。車頂主要由車頂彎梁、頂端彎梁和車頂板等組成，可用于裝載受電弓、空調(diào)機(jī)組、排水裝置等。1.5車體的附屬設(shè)施1〕客室客室內(nèi)主要設(shè)有座椅、車窗、扶手及吊環(huán)等，如圖2-11所示。圖2-11客室設(shè)施1.5車體的附屬設(shè)施2〕駕駛室駕駛室〔見圖2-12〕通過端門與客室相隔，非逃生等緊急情況下不允許乘客進(jìn)入駕駛室。駕駛室內(nèi)主要設(shè)有駕駛操縱臺、電器柜、司機(jī)座椅、擋風(fēng)玻璃、雨刮器、防爬器等。圖2-12駕駛室任務(wù)實施將全班學(xué)生進(jìn)行分組，每5人為一組，利用本任務(wù)學(xué)到的知識，具體選定某種類型的城軌車輛，對其車體的類型、特點和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并做成分析報告交給老師。老師根據(jù)每組學(xué)生的分析報告進(jìn)行針對性指導(dǎo)。參考案例下面以蘇州地鐵1號線車輛〔見圖2-15〕為例，分析城軌車輛車體的類型、特點和結(jié)構(gòu)。蘇州地鐵1號線全長25.7km，共24座車站，全部位于地下。應(yīng)用于1號線的列車采用B型全焊鋁合金車體。列車設(shè)計不僅充分考慮蘇州的人文、地理環(huán)境，同時在設(shè)計過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、低噪聲、高防火的要求進(jìn)行。車體結(jié)構(gòu)為整體承載的大斷面鋁合金擠壓型材的輕量化焊接結(jié)構(gòu)。車體主要由一個底架、兩個側(cè)墻、兩個端墻和一個車頂六大部件組成，各模塊之間均采用焊接連接。任務(wù)實施圖2-15蘇州地鐵1號線車輛02不銹鋼車體任務(wù)引入2021年2月26日，我國全自主化、自動化等級最高的全自動無人駕

駛地鐵列車在中車青島四方機(jī)車車輛股份下線。該地鐵列車是世界上自動化等級最高的地鐵列車，滿足IEC62290國際標(biāo)準(zhǔn)中的GOA4級〔世界最高自動化等級〕標(biāo)準(zhǔn)。與以往的常規(guī)地鐵列車不同，它的最大特點就是具備無人駕駛功能，車輛從喚醒到自檢、出庫、停站、開關(guān)門、發(fā)車、回庫、休眠、洗車等全過程由控制中心自動控制，無須司機(jī)參與，實現(xiàn)全自動運(yùn)行。該列車采用4輛編組，B型不銹鋼車體，最高運(yùn)行時速達(dá)100km/h。除了設(shè)有全自動無人駕駛模式外，列車還設(shè)有人工手動駕駛和人工自動駕駛模式，這三種模式可自由切換，以滿足多樣化的運(yùn)營需求。思考：不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)是怎樣的？2.1不銹鋼車體的開展概況碳素鋼車體耐腐蝕性差，它在大氣環(huán)境下運(yùn)行幾年后就會被嚴(yán)重腐蝕。為此，美國巴德公司率先開始研制不銹鋼車體，并于1934年首次在車體制造上采用不銹鋼材料。隨后，法國和加拿大也開始研制不銹鋼車體。1〕國外不銹鋼車體的開展2.1不銹鋼車體的開展概況日本研制不銹鋼車體稍晚于美國和加拿大。1950年，日本開始在鐵道車輛上使用不銹鋼材料，但僅用于室內(nèi)管道等處。1958年，為了使車體外外表不用涂漆，日本開始在外墻板使用不銹鋼材料，這種車體的制造一直延續(xù)至1980年。隨著制造、焊接及材料加工技術(shù)的不斷提高，日本于1978年開發(fā)研制出輕量化不銹鋼車輛〔所用材料為SUS301L〕。輕量化不銹鋼車體的開發(fā)，使車體鋼結(jié)構(gòu)的重量降為碳鋼車的1/2，標(biāo)志著城軌真正進(jìn)入了不銹鋼車輛時代。目前，日本不銹鋼車輛的生產(chǎn)規(guī)模、制造工藝以及不銹鋼原材料的開發(fā)已經(jīng)走在了世界前列，其對不銹鋼車輛的開發(fā)仍在繼續(xù)。韓國在20世紀(jì)80年代從日本引進(jìn)了不銹鋼車體制造技術(shù)。韓進(jìn)重工業(yè)公司1995年生產(chǎn)了250輛客車，其中80%是不銹鋼車，其不銹鋼車體制造技術(shù)也到達(dá)了一定的自動化水平，形成了生產(chǎn)效率較高的不銹鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線。1〕國外不銹鋼車體的開展2.2不銹鋼車體的特點壽命長。不銹鋼車體在長期使用過程中根本不會發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，其使用壽命大大延長。維修費(fèi)用降低。不銹鋼車體具有良好的耐腐蝕性能，可省去車體外板的涂裝工序，大幅減少維修費(fèi)用。不銹鋼車體價格低廉。0102032.3不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)3〕不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)下面以天津濱海線車輛的車體為例，分析不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)。天津濱海輕軌不銹鋼車體呈鼓形，整車除底架端部采用碳鋼材料外，其余各部位均采用SUS301L高強(qiáng)度不銹鋼材料。該車體主要由底架、側(cè)墻、端墻、車頂?shù)冉M成，各部件通過焊接方式形成完整的不銹鋼骨架結(jié)構(gòu)。1〕底架底架的碳素鋼部件與不銹鋼部件通過塞焊方式連接，橫梁與側(cè)梁通過過渡連接板實現(xiàn)點焊連接。側(cè)梁采用SUS301L-HT材料以提高底架的整體強(qiáng)度和剛度。2.3不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)3〕不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)2〕側(cè)墻側(cè)墻選用了塞拉門、連續(xù)窗結(jié)構(gòu)。在一扇連續(xù)窗全長4070mm范圍內(nèi)，側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)必須便于車窗的安裝和固定；同時工藝性要好，必須可實現(xiàn)點焊。設(shè)計中，將窗間有玻璃通過的側(cè)立柱壓出凹形，再通過窗帶過渡與窗框相連接。為便于加工，壓出凹形的立柱采用強(qiáng)度較高的SUS301L-ST材料，同時為保證該處強(qiáng)度，在其反面加一根補(bǔ)強(qiáng)梁。為保證窗口及側(cè)墻的平面度，窗口周圍所有梁柱、補(bǔ)強(qiáng)局部均為點焊結(jié)構(gòu)。為消除門角應(yīng)力集中問題，采用在門口外圍加過渡圓弧、在門角內(nèi)加門角補(bǔ)強(qiáng)鐵等方法來增加車體剛度和強(qiáng)度。3〕端墻端墻的板、梁通過點焊方式連接。2.3不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)3〕不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)4〕車頂車頂由波紋頂板、車頂彎梁、車頂邊梁〔車頂側(cè)梁〕、側(cè)頂板、空調(diào)機(jī)組平臺等幾局部組成。車頂采用波紋頂板無縱向梁結(jié)構(gòu)，頂板間搭接采用焊縫連接，并與車頂彎梁點焊在一起。機(jī)組平臺由縱梁、彎梁、頂板點焊組成部件，再與頂板通過點焊及塞焊組成一體。由于車頂是無縱梁結(jié)構(gòu)，波紋頂板需要傳遞車體縱向力，所以波紋頂板應(yīng)選擇強(qiáng)度很高的SUS301L-MT材料，厚度為0.6mm。車頂彎梁采用SUS301L-ST材料，厚度為1.5mm。車頂邊梁是車頂和整車的主要承載部件，所以選用強(qiáng)度最高的SUS301L-HT材料，厚度為1.5mm。2.4不銹鋼車體在設(shè)計和制造中的本卷須知1〕不銹鋼材料的合理選擇由于車體的不同部位有不同的材料強(qiáng)度要求，故可根據(jù)車體不同部位的強(qiáng)度要求選擇適宜的材料，這既是從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，也是車輛性能的要求。不同強(qiáng)度等級的不銹鋼材料具有不同的特點，如表2-4所示。表2-4地鐵車輛專用不銹鋼材料的性能特點2.4不銹鋼車體在設(shè)計和制造中的本卷須知2〕不銹鋼車體焊接由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)低，熱膨脹系數(shù)高，即不銹鋼散熱慢而變形大，不利于對構(gòu)件尺寸及形狀的控制，但其電阻大，所以不銹鋼的焊接常采用點焊。當(dāng)受到設(shè)備、工序等方面的限制而無法實現(xiàn)點焊時，可采用塞焊來減小熱影響區(qū)。在輕量化不銹鋼車體中，幾乎所有的零部件都是通過點焊連接的，所以焊點的質(zhì)量將直接影響車體鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。為此，在每次焊接作業(yè)前需進(jìn)行點焊拉伸試驗和切片試驗，檢驗合格后再按照試驗的焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)。任務(wù)實施將全班學(xué)生進(jìn)行分組，每5人為一組，利用本任務(wù)學(xué)到的知識，具體選定某種類型的城軌車輛，對其車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并做成分析報告交給老師。老師根據(jù)每組學(xué)生的分析報告進(jìn)行針對性指導(dǎo)。

參考案例下面以北京地鐵房山線不銹鋼車輛〔見圖2-18〕為例，分析不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)。任務(wù)實施北京地鐵房山線不銹鋼車輛車體主要由底架、左右側(cè)墻、前后端墻、車頂?shù)冉M成，各大部件的總裝配均采用焊接方式。車體結(jié)構(gòu)主要采用高強(qiáng)度的不銹鋼薄板，車頂波紋板和底架波紋板厚度為0.6mm，外墻板為1.5mm，立柱、彎梁等為1～1.5mm。在車體鋼結(jié)構(gòu)的薄弱部位，通過局部補(bǔ)強(qiáng)來降低應(yīng)力及提高薄板的穩(wěn)定性。車體的焊接主要采用點焊；由于結(jié)構(gòu)原因不能點焊的，優(yōu)先考慮塞焊；基于局部強(qiáng)度、考慮密封又不會影響外表狀態(tài)的，采用電弧焊。1．底架該車底架結(jié)構(gòu)包括牽引梁、枕梁、邊梁、端梁等。底架為無中梁結(jié)構(gòu)，端部底架為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為高耐候鋼，兩側(cè)為2根不銹鋼邊梁，內(nèi)外邊梁之間采用焊接和密封膠密閉，以減少電化學(xué)腐蝕，從而確保30年內(nèi)車體結(jié)構(gòu)無須維修。端梁為不銹鋼，在邊梁之間布置不銹鋼主橫梁，底架上面鋪設(shè)0.6mm厚的不銹鋼波紋板。在首尾車底架設(shè)有防爬裝置。任務(wù)實施2．側(cè)墻側(cè)墻板在縱向上分為上、中、下3塊，材料均為SUS301L-DLT，墻板間采用搭接方式。梁柱與外墻板點焊后形成箱型結(jié)構(gòu)，梁柱材料為SUS301L-ST。門角和窗角采用SUS301L-HT連接板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。3．端墻端墻由端墻板、門口框架、下邊梁、門立柱、端角柱及其他梁柱組成。除門口框架采用電弧焊外，其余板梁間均采用點焊。4．車頂車頂由2根邊梁和車頂彎梁點焊在一起，形成桁架結(jié)構(gòu)，然后在桁架上鋪設(shè)側(cè)頂板和波紋板。車頂設(shè)有雨水及空調(diào)冷凝水引導(dǎo)裝置?？照{(diào)機(jī)組安裝在車頂機(jī)組平臺上。03鋁合金車體任務(wù)引入2021年11月6日，首臺“成都制造〞的A型鋁合金地鐵車體在成都北車正式下線，標(biāo)志著該公司已經(jīng)具備批量生產(chǎn)A型鋁合金地鐵車體的能力，四川軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈得到進(jìn)一步提升。在歐洲城軌車輛市場中，鋁合金車體占據(jù)了70%的市場份額；在日本，不銹鋼和鋁合金車體各占據(jù)了50%的市場份額。

隨著環(huán)保意識逐漸深入人心，重量輕、速度高、節(jié)能環(huán)保的鋁合金車輛將越來越多地奔馳在各條地鐵線路上。思考：鋁合金車體的結(jié)構(gòu)是怎樣的？3.1鋁合金車體的開展概況1952年，鋁合金車體在英國倫敦地鐵上首次使用。1954年，加拿大多倫多也制造了鋁合金車體地鐵車輛。20世紀(jì)60年代以來，德國科隆、波恩的市郊電動車組也相繼實現(xiàn)車體鋁合金化。1962年，日本的山陽2000系列車開始采用鋁合金車體。20世紀(jì)90年代后，意大利米蘭、奧地利維也納以及新加坡地鐵都采用了鋁合金車體。目前，鋁合金車體制造技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，并能進(jìn)行批量生產(chǎn)。1〕國外鋁合金車體的開展3.1鋁合金車體的開展概況我國開發(fā)鋁合金車體較晚，初期也只是模擬國外的結(jié)構(gòu)和工藝。1989年，長春客車廠參照日本的模式開發(fā)了首輛鋁合金地鐵車體。該車體在設(shè)計上采用板梁結(jié)構(gòu)，由于其制造工藝煩瑣、平整度差、本錢高而沒有在市場上大規(guī)模推廣使用。1996年，鐵道部組織人力、物力采用德國進(jìn)口材料，用簡易自動焊設(shè)備和自制窗口機(jī)加設(shè)備成功制造出了中國第一臺混合結(jié)構(gòu)鋁合金車體——ICE2型結(jié)構(gòu)鋁合金車體。在經(jīng)過了幾十年的開展后，我國生產(chǎn)的鋁合金車體已廣泛用于天津、上海、廣州、深圳、武漢、南京和重慶等。預(yù)計未來，國內(nèi)城軌對鋁合金車體的需求量還會不斷增加。1〕國內(nèi)鋁合金車體的開展3.2鋁合金車體的特點鋁合金是以鋁為根底，參加一種或幾種其他元素構(gòu)成的合金。鋁合金材料因密度小、耐蝕性好及易于擠壓成型等優(yōu)點〔見表2-5〕，越來越廣泛地應(yīng)用于地鐵車體。表2-5鋁合金材料的主要優(yōu)點3.2鋁合金車體的特點02010403鋁合金車體優(yōu)勢鋁合金車體能大幅降低車輛自重，實現(xiàn)車體輕量化。鋁合金車體氣密性好。因為鋁合金具有較小的彈性模量〔約為不銹鋼的1/3〕。減少維修費(fèi)用，延長使用壽命。3.2鋁合金車體的特點目前，用于地鐵車體的鋁合金材料主要是Al-Mg系〔5000系〕、Al～Mg～Si系〔6000系〕和Al-Zn-Mg系〔7000系〕，其特性及用途如表2-6所示。表2-6鋁合金車體材料的特性及用途3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)123車體由鋁板和實心型材制成，鋁板和型材通過鋁制鉚釘鉚接或焊接。板梁型材期車體由大型桁架中空型材構(gòu)成，其平行放置并在車體縱向上延伸，通過自動連續(xù)焊進(jìn)行連接。大型桁架中空型材期車體采用整體承載結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要依賴于大型開口型材的組合。開口型材期鋁合金車體結(jié)構(gòu)的開展3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)目前，用于地鐵車體的由大型桁架中空型材構(gòu)成的車體無論是在設(shè)計上還是在生產(chǎn)制造上都具有很大的優(yōu)勢，不但有利于生產(chǎn)工藝的自動化，還為車體的檢修帶來了諸多便利。下面以廣州地鐵3號線車輛為例，介紹鋁合金車體的結(jié)構(gòu)，如圖2-21所示。鋁合金材料主要是Al-Mg系〔5000系〕、Al～Mg～Si系〔6000系〕和Al-Zn-Mg系〔7000系〕，其特性及用途如表2-6所示。圖2-21鋁合金車體斷面圖3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)1〕底架底架〔見圖2-22〕為大型擠壓型材，主要由牽枕緩、邊梁、橫梁、端梁及地板組成，型材結(jié)構(gòu)斷面復(fù)雜，型材之間采用自動焊接方式連接。地板內(nèi)部填充有減震樹脂材料，型材底面噴涂具有隔聲效果的阻尼漿。牽枕緩由于需要較高的強(qiáng)度，采用牌號為7005A的鋁合金材料，底架其他局部采用牌號為6005A的鋁合金材料。圖2-22鋁合金車體底架模型3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)2〕側(cè)墻鋁合金車體側(cè)墻〔見圖2-23〕采用分塊結(jié)構(gòu)，由4種擠壓型材焊成整體后，再用短柱焊出其門立柱并切割出車窗。車頂側(cè)梁與底架邊梁通過側(cè)墻連接，使得車體成為強(qiáng)大的垂向承載整體結(jié)構(gòu)。側(cè)墻縱向擠壓型材的對接接頭采用MIG自動焊接，以保證工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。圖2-23鋁合金車體側(cè)墻模型3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)3〕端墻端墻〔見圖2-24〕采用板梁結(jié)構(gòu)，以左、右對稱的墻板為根底，由橫向梁連接。板梁結(jié)構(gòu)一般采用12mm厚的鋁合金板和型材框。端墻板內(nèi)豎向板梁式立柱也采用了中空擠壓型材。圖2-23鋁合金車體側(cè)墻模型3.3鋁合金車體的結(jié)構(gòu)3〕端墻車頂〔見圖2-25〕為自承載結(jié)構(gòu)，采用有足夠剛度的中空擠壓型材插接而成。型材內(nèi)側(cè)外表設(shè)有安裝內(nèi)頂、風(fēng)道等的C形槽。邊梁采用大型擠壓型材，中間采用開口鋁合金寬幅擠壓型材。因車頂需要安裝空調(diào)或受電弓，M車和Tc車1、2位端車頂均裝有空調(diào)機(jī)組平臺?；⌒诬図敽涂照{(diào)機(jī)組平臺采用自動連續(xù)焊工藝，以滿足車頂?shù)拿芊庑砸?。圖2-23鋁合金車體側(cè)墻模型3.4鋁合金車體在設(shè)計和制造中的本卷須知1〕鋁合金材料的合理選擇由于鋁合金車體多為焊接結(jié)構(gòu)，所以要求鋁合金材料應(yīng)具有良好的焊接性能。此外，還要求材料的抗腐能力強(qiáng)、應(yīng)力集中敏感度低、焊接接頭處的抗脆斷能力和抗疲勞能力高。對于大型擠壓型材車體的受力結(jié)構(gòu)件，建議選用6005A鋁合金材料。雖然國內(nèi)無相應(yīng)牌號，但是西南鋁加工廠已