CRH2型動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)

1、CRH翌動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)3.2.1車體結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)CRH型動(dòng)車組采用4動(dòng)4拖共8輛車編組形式，車體結(jié)構(gòu)主要分為頭車車體和中間車車體兩種。頭車車體由底架、側(cè)墻、車頂、端墻、車體附件及司機(jī)室頭部結(jié)構(gòu)組成，中間車車體由底架、側(cè)墻、車頂、端墻及車體附件組成。車體質(zhì)量見表3.2,車體的主要技術(shù)參數(shù)見表3.3o表3.2CRH2型動(dòng)車組各車輛車體質(zhì)量表，列編組車型T1cM2M1T2TlkM2M1sT2c車體質(zhì)量(kg)764379477821783183737822804271853.2.2車體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CRH型動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)主要是以中空型材為主構(gòu)成的車體結(jié)構(gòu)稱為雙殼結(jié)構(gòu)。雙殼結(jié)構(gòu)相對(duì)于單殼結(jié)構(gòu)，車體質(zhì)量

2、稍重。但中空型材具有截面剛度高的特性，可以去掉在單殼結(jié)構(gòu)中必須使用的加強(qiáng)材，從而減少零件數(shù)量，降低成本。但過度追求高速動(dòng)車組的輕量化將對(duì)乘坐舒適性和列車空氣動(dòng)力學(xué)性能有不利影響。近年來，由于更加重視乘坐舒適性，車體結(jié)構(gòu)也不單純追求輕量化，而是合理控制車體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此，高速動(dòng)車組的車頂及側(cè)墻部車體結(jié)構(gòu)均開始使用雙殼結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加車體質(zhì)量以改善車輛的舒適性。表3-3CRH2型動(dòng)車組車體主要技術(shù)參數(shù)長(zhǎng)度(mm)25450頭車24500中間車寬度(mm)3380高度(距軌面，mm)3700轉(zhuǎn)向架中心距(mm)17500地板面距軌面局度(mm)1300車鉤距軌面局度(mm)1000車體彎曲固后頻率(

3、整備狀態(tài)卜，Hz)*0雙殼結(jié)構(gòu)型材帶有中空腔，典型結(jié)構(gòu)參見圖3,1所示的側(cè)墻頂部型材。地板采用單殼結(jié)構(gòu)型材，如圖3,2所示。CRH型動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)如圖3.3所不。Ifi3L荻克大怵納構(gòu)星材網(wǎng)3.3雙先軍體玷構(gòu)CRH型動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：(1)車體斷面：寬幅車體，車體橫斷面最大寬度為3380mm高3700mm地板面距離軌面為1300mm設(shè)備艙底板距離軌面為200mm車體橫斷面如圖3,4所示EMM也刎4A幡MEil(2)車體結(jié)構(gòu)采用雙殼結(jié)構(gòu)，大幅減少零件數(shù)量，雖相對(duì)于單殼結(jié)構(gòu)較重，但其剛性高，降噪效果好，乘坐舒適性(3)質(zhì)量比鋼制車體輕，大幅降低軸重，從而降低運(yùn)營(yíng)成本。(4)車體使用鋁合金

4、材料，可回收，對(duì)環(huán)境損害低，壽命周期成本低。(5)防腐性好，可以實(shí)現(xiàn)無涂裝設(shè)計(jì)(6)采用不燃性材料，防火性能好。(7)自動(dòng)化焊接范圍大，生產(chǎn)效率高。(8)在部分中空鋁型材的中空空腔內(nèi)部貼有防振材料以達(dá)到隔音減振的目的。3.2.3車體組成CRH型動(dòng)車組車體主要由底架、側(cè)墻、車頂、端墻、車體附件(車下設(shè)備艙、前罩開閉裝置和前頭排障裝置)等組成(頭車還包括司機(jī)室頭部結(jié)構(gòu))。下面對(duì)CRH型動(dòng)車組車體各部件組成主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。各型車體根據(jù)其功能、附屬設(shè)備等不同而在車體結(jié)構(gòu)上不盡相同，但其主要結(jié)構(gòu)形式類似。頭車車體如圖3.5所示，中間車車體如圖3.6所示。地5311：底架CRH型動(dòng)車組車體底架分頭車底架

5、和中間車底架。頭車底架由車身底架和車頭底架兩部分組成，頭車底架如圖3.7所示。中間車底架只有車身底架，如圖3.8所示。R3.fi中網(wǎng)帛體S117頭軍庭疆因3一8中同卒底奧車身底架包括牽引梁、枕粱、邊梁、緩沖梁、橫梁和波紋地板等組成。邊梁采用通長(zhǎng)鋁合金擠壓型材拼焊而成。牽引梁主要由鋁合金擠壓型材和鋁合金板材焊接而成，連接車體底架的緩沖梁和枕梁，并為車鉤緩沖裝置設(shè)置相應(yīng)的附加結(jié)構(gòu)。車鉤緩沖裝置傳遞的縱向載荷通過固定在牽引梁上的從板座作用到牽引梁上，再通過枕梁等結(jié)構(gòu)傳遞到整個(gè)車體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)整體承載。從板座與牽引梁采用鋼接聯(lián)結(jié),在車鉤緩沖裝置對(duì)應(yīng)的牽引梁相應(yīng)部位進(jìn)行局部加強(qiáng)。頭車牽引梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.

6、9所示圖距q頭車牽引梁枕梁由鋁合金擠壓型材和鋁合金板材焊接而成，支撐車體載荷。枕梁設(shè)置相應(yīng)結(jié)構(gòu)，保證與轉(zhuǎn)向架懸桂系統(tǒng)的正常聯(lián)結(jié)。枕梁與牽引梁焊接聯(lián)結(jié)。枕梁外側(cè)設(shè)置頂車座，便于邊梁是位于底架地板下左右兩側(cè)的縱向梁，是底架與側(cè)墻連接成筒體的關(guān)鍵部件。緩沖梁由鋁合金擠壓型材和鋁合金板材焊接而成。橫梁采用鋁合金擠壓型材，位于底架地板下方，起到吊桂設(shè)備和均衡載荷的作用，質(zhì)量較大的設(shè)備安裝采用底架橫梁（帶燕尾槽）下吊桂方式。為了使機(jī)器負(fù)重都在橫梁中心線上并便于機(jī)器的檢修，采用了特殊螺栓懸桂結(jié)構(gòu)。特殊螺栓從底架橫梁上的切口插人，通過定位墊板和沉頭螺釘固定的安裝方式，具體安裝示意如圖3.11所示。螺母采用防松

7、動(dòng)能力較強(qiáng)的雙層鎖緊螺母，利用上下螺母的偏心結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊固。橫梁需要根據(jù)車下設(shè)備的布置情況進(jìn)行斷面和位置的調(diào)整，在質(zhì)量大的設(shè)備安裝處，還需對(duì)橫梁進(jìn)行加強(qiáng)。m入tsKirr也：i.11*二*J”才為立米但在紀(jì)I-E4苣!*1底架型材地板是由通長(zhǎng)的擠壓鋁型材通過自動(dòng)焊接而成，為了增強(qiáng)地板的縱向強(qiáng)度，在縱向設(shè)置了加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。地板組焊后的簡(jiǎn)圖如圖3.12所示。J1!tTU1"11u11f；l.JJr叫1TT，t!11!IMI為適應(yīng)司機(jī)室頭部結(jié)構(gòu)的安裝，車頭底架相對(duì)于車身底架，其邊梁部分做了相應(yīng)調(diào)整。3.2.3.1 側(cè)墻CRH型動(dòng)車組車體側(cè)墻采用大型中空擠壓型材，不設(shè)車內(nèi)側(cè)立柱，結(jié)構(gòu)斷面如圖3.

8、13所示，頭車與中間車側(cè)墻結(jié)構(gòu)相同但縱向長(zhǎng)度不同。型材之間的焊接為在車體長(zhǎng)度方向上連續(xù)焊接的方式，側(cè)墻與車頂?shù)倪B接采用車內(nèi)側(cè)、車外側(cè)連續(xù)焊接.側(cè)墻和底架邊梁之間的連接采用車內(nèi)側(cè)段焊，車外側(cè)為連續(xù)焊接。在行李架、側(cè)頂板及側(cè)墻板等安裝位置，擠壓型材上設(shè)置了通長(zhǎng)的T形槽，便于內(nèi)裝部件的安裝。為了確保側(cè)拉門的拉開空間，側(cè)墻門口處設(shè)計(jì)成一體化帶棱的箱形結(jié)構(gòu)，如圖3.14所示。側(cè)墻下部設(shè)置斷面變化的擠壓型材，保證車下設(shè)備的安裝和車下設(shè)備艙的連接要求，同時(shí)根據(jù)等強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠。側(cè)墻結(jié)構(gòu)分側(cè)門中間部分和門區(qū)部分。側(cè)門中間部分主要由側(cè)板和腰板組成，窗口及其以下部分稱側(cè)板，側(cè)板均為中空型材結(jié)構(gòu)的

9、通長(zhǎng)板，共有4塊，其中窗口部分由窗上和窗下通長(zhǎng)板預(yù)先銃口與窗間板拼焊而成，然后銃窗口，兩端通到門區(qū)部分。腰板由3塊通長(zhǎng)板組成，均通到外端與端墻搭接。窗口部分根據(jù)窗的安裝結(jié)構(gòu)關(guān)系焊接窗安裝座。窗口部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.15所示。門區(qū)部分即側(cè)門由入口部分，根據(jù)門口與外端距離的大小分成板梁式結(jié)構(gòu)和板梁加中空型材兩種形式。門區(qū)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.16所示。3.2.3.2 車頂車頂是車體上部結(jié)構(gòu)，是受電弓、高壓電纜等車頂設(shè)備的安裝基礎(chǔ)。CRH型動(dòng)車組車體車頂由大型中空擠壓型材構(gòu)成，結(jié)構(gòu)斷面如圖3.17所示。頭車和中間車車頂結(jié)構(gòu)相同但縱向長(zhǎng)度不同。車頂型材之間的焊接采用在車體長(zhǎng)度方向連續(xù)焊接。車頂和側(cè)墻的連

10、接采用車內(nèi)側(cè)、車外側(cè)連續(xù)焊接結(jié)構(gòu)。根據(jù)車型的不同，在車頂按受電弓、車頂電纜等設(shè)備的安裝要求焊接相應(yīng)的安裝件；根據(jù)車內(nèi)設(shè)備件的安裝位置焊接車內(nèi)骨架。3.2.3.3 端墻頭車車體一端帶有端墻，中間車兩端均帶有端墻。端墻根據(jù)車輛衛(wèi)生間和洗臉間的布置分為分體式和整體式兩種結(jié)構(gòu)形式，見圖3.18o在端部設(shè)有衛(wèi)生間和洗臉間的車輛，其端墻是分體式結(jié)構(gòu)，外板上設(shè)有用于搬運(yùn)衛(wèi)生間玻璃鋼模塊的開口，搬運(yùn)完后，用螺栓安裝由鋁板和鋁型材骨架組焊接而成的閉塞板，并填充密封材料保持氣密性。端部未設(shè)衛(wèi)生間和洗臉問的車輛，其端墻是整體式結(jié)構(gòu)，為鋁板和鋁型材骨架構(gòu)成的焊接結(jié)構(gòu)。分體式和整體式外端墻都在外端骨架上設(shè)置了適合風(fēng)擋安

11、裝的結(jié)構(gòu)，可以采用螺栓快速連接，使風(fēng)擋的安裝方便快捷，大大降低了施工時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，端墻上還設(shè)有登車扶手。3.2.3.4 司機(jī)室頭部結(jié)構(gòu)CRH型動(dòng)車組頭車車體前端為司機(jī)室頭部結(jié)構(gòu)，它以骨架外殼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，如圖3.19所示。頭部結(jié)構(gòu)按車頭斷面形狀變化將縱骨架形成環(huán)狀，與橫向骨架叉接組焊，骨架外焊接鋁板。對(duì)需要更高強(qiáng)度的部位，采取增加板厚、縮小骨架間距、增加加強(qiáng)材等措施。整個(gè)頭部結(jié)構(gòu)焊接嚴(yán)格要求氣密性，結(jié)構(gòu)上適應(yīng)配線、配管及內(nèi)裝需要。頭部結(jié)構(gòu)形狀對(duì)列車運(yùn)行的空氣阻力、氣動(dòng)噪聲、列車交會(huì)壓力波、隧道微氣壓效應(yīng)及移動(dòng)壓力場(chǎng)等影響較大，是影響列車空氣動(dòng)力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。CRH型動(dòng)車組頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

12、利用現(xiàn)代的流場(chǎng)計(jì)算CFD軟件進(jìn)行三維建模分析，并進(jìn)行模型的風(fēng)洞試驗(yàn)和三維隧道駛?cè)敕治?。高速?dòng)車組的設(shè)計(jì)還需考慮側(cè)風(fēng)和車下風(fēng)阻的影響，因此在設(shè)計(jì)車體斷面時(shí)要考慮整個(gè)側(cè)墻及車頂?shù)墓饣院蛨A弧過渡.在發(fā)計(jì)車體的下部設(shè)備艙的時(shí)候要考慮裙板的位置及圓弧過渡等。CRH理動(dòng)車組較好地考慮了空氣動(dòng)力學(xué)的綜合影響.實(shí)車試驗(yàn)表明動(dòng)車組車體有良好的空氣動(dòng)力學(xué)性能。3.2.3.5 車下設(shè)備艙由于保護(hù)沒備及改善列車空氣動(dòng)力學(xué)性能的考慮.CRHe型動(dòng)車組設(shè)有車下設(shè)備艙。設(shè)備艙主要由裙板、骨架和底板等組成.如圖3.20所示。裙板由鋁合金型材和板材等組裝而成.通過螺栓連接到底架上。裙板在車長(zhǎng)方向分塊組裝.根據(jù)車下沒備的需要.

13、不同的部位設(shè)有通風(fēng)口和檢查門。底板主要結(jié)構(gòu)為波紋狀，材料為不銹鋼，底板的兩側(cè)為直接翻邊.并用連接件固定.以增加兩側(cè)的強(qiáng)度和剛度。骨架采用鋁合金型材，橫向骨架通過過渡件與裙板連接垂向骨架上部與底架橫梁、下部與橫向連接梁通過螺栓連接在一起。3.2.3.6 前罩開閉裝置CRH型動(dòng)車組頭車設(shè)有前罩開閉裝置.如圖3.21所示該裝置可通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)開閉.在打開狀態(tài)下可以露由車鉤裝置，完成車輛聯(lián)桂。整個(gè)裝置由玻璃鋼前罩、前罩動(dòng)作部分構(gòu)成。玻璃鋼前罩分左右，閉合后外形圓滑過渡。前罩動(dòng)作部分采用氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸分開閉氣缸和鎖緊氣缸，開閉氣缸完成前罩開閉動(dòng)作，鎖緊氣缸完成對(duì)機(jī)構(gòu)的鎖固，維持開閉狀態(tài)。前罩的動(dòng)作部分由主體框架、氣缸、直線軸承、滑板、推拉桿、安裝翼、鎖緊裝置等組成。主體框架在底架上用螺栓固定，在主體框架上安裝有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。各關(guān)節(jié)通過銷子結(jié)合在一起，氣缸的伸縮動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)榍罢衷谥本€軸承上的開關(guān)動(dòng)作。開閉動(dòng)作簡(jiǎn)敘為：氣缸伸縮一滑板在直線軸承上運(yùn)動(dòng)一兩推拉桿運(yùn)動(dòng)一兩側(cè)安裝翼動(dòng)作一前罩開閉。鎖緊裝置功能是在前罩全部關(guān)上或者全部打開的狀態(tài)下鎖緊滑板，使整個(gè)裝置穩(wěn)定。3.2.3.7 前頭排障裝置CRH型動(dòng)車組在頭車車體的前端設(shè)置結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的排障裝置。該裝置能在排障時(shí)撞飛障礙物，絕不允許卷入