3城轨车辆车体结构2.ppt

1、三、不锈钢车体 四、车体的模块化结构,学习领域三 城轨车辆车体结构,三、不锈钢车体,不锈钢车体的制造始于美国，但使这项技术得到发展的是日本。日本从1950年开始，在车辆上采用不锈钢材料，开始用量很少，只用于有室内装饰作用的管道等处。1958年，为使车体外表面不用涂漆，仅外墙板使用不锈钢材料，称为蒙皮不锈钢车体，也叫半不锈钢车体。日本于1978年开发出轻量化不锈钢车辆，使车体钢结构重量降为碳素钢车体的1/2，在节能和降低维修费用方面得到了肯定。我国于1987年开始在客车上使用不锈钢材料，主要用于外墙板及易腐蚀的梁柱。1996年与韩国进行合作，开发了点焊结构的不锈钢车体。2002年制造完成的北京城

2、轨两列轻量化不锈钢样车。天津滨海轻轨车辆是我国首次大批量正式生产制造的轻量化结构不锈钢车辆。,（一）不锈钢车体的结构,不锈钢车体呈鼓形，整车除底架端部采用碳钢材料外，其余各部位均全部采用高强度不锈钢材料。各零部件间用点焊连接，梁、柱间通过连接板相连接，各大部件间也是采用点焊连接。天津滨海轨道车辆的车体为不锈钢车体，下面介绍一下各大部件的结构特点。,车体四分之一三维几何模型,1、车顶 车顶由波纹顶板、车顶弯梁、车顶边梁、侧顶板、空调机组平台等几部分组成。车顶采用波纹顶板无纵向梁结构，顶板间搭接焊缝连接，与车顶弯梁点焊在一起，机组平台由纵梁、弯梁、顶板点焊组成部件，再与车顶通过点焊及塞焊组成一体。

3、2、侧墙 选用塞拉门、连续窗结构。为适应该要求，侧墙钢结构部分采取特殊的方法，一扇连续窗全长4070mm，在此范围内，钢结构必须便于车窗的安装、固定，不得有任何与车窗相干涉的结构。同时工艺性要好，结构上必须可实现点焊。,（一）不锈钢车体的结构,3、端墙 板、梁点焊结构。4、底架 采用碳素钢端底架与不锈钢底架塞焊连接，主横梁与边梁利用过渡连接板实现点焊连接，底架边梁采用4mm不锈钢材料，以提高底架的整体强度和刚度。,（一）不锈钢车体的结构,1、不锈钢材料的合理选择 根据城轨车辆的结构特点、制造工艺以及使用境，同时考虑到制造成本，要求所使用的不锈钢材料必须具有如下性能：（1）价格便宜，要求不锈钢通

4、用性高、容易购买。（2）耐腐蚀性好。（3）具有能满足车辆的足够的强度。（4）加工性好，在对其进行剪切、弯曲、拉延、焊接等加工时，不会产生缺陷。,（二）不锈钢材料使用中应注意的问题,2、不锈钢材料的焊接 不锈钢导热系数是碳素钢的1/3，而热膨胀系数是碳素钢的1.5倍，热量输入后散热慢而变形大，不利于对构件尺寸及形状的控制，但由于不锈钢材料的电阻较大，所以对不锈钢材料的焊接一般都采用点焊。点焊的特点是对构件的热输入量小，易实现自动控制，焊接时不需要技能很高的操作者也可以保证焊接质量。不锈钢车体在组合外板、梁、柱时为了减少热量的输入，采用点焊代替弧焊，梁、柱的结合部位采用连接板传递载荷。对于无法实现

5、点焊的部位，可以采用塞焊来减小热影响区。,（二）不锈钢材料使用中应注意的问题,一体化结构:就车体结构形式而言，几十年来国内外都是采用全组焊结构，即底架、侧墙、车顶和端墙均为焊接而成，然后这四大部件组装时也采用焊接工艺，这种车体结构称整体焊接结构，也称为一体化结构。,四、车体的模块化结构,模块化结构:模块化车体结构与整体焊接结构车体相比，最显著的特点就在于将模块化的概念引入到车体设计、制造与生产管理的各个环节之中。整体焊接结构车体是先制造车体结构的车顶、侧墙、底架、端墙、司机室等部件，然后进行整个车体总成焊接，车体总成后再进行内装、布管布线。模块化车体设计是将整个车体分为若干个模块，在每个模块的

6、制造过程中完成整车需要的内装、布管与布线的预组装并解决相互之间的接口问题。各模块完成后即可进行整车组装。每一模块的结构部分本身采用焊接，而各模块之间的总成采用机械连接。,四、车体的模块化结构,1.底架模块；2.侧墙模块；3.端部模块；4.车顶模块；5.牵引梁模块；6.枕梁模块。,车体模块组成,车顶模块组成,1.顶板吊梁；2.顶板横梁；3.空调风道；4.隔声、隔热材料；5.内部装饰；6.灯带；7.出风口；8.顶板悬挂。,模块化车体组成,1.车顶模块；2.螺栓；3.侧墙模块；4.底架模块。,(一)模块化结构的优点,1、在每个模块的制造过程中均注意验证其质量。模块制成后均须进行试验，整车总装后试验比较简单，整车质量容易保证。2、由于每个模块的制造可以独立进行，并解决了模块之间的接口问题，因此，复杂的和技术难度大的模块和部件可以由国外引进，其余模块和部件在用户本地生产。另外，对总装生产线要求不高，这均有利于国产化的逐步实施。3、可以改善劳动条件，降低施工难度，提高劳动效率，保证整车质量。4、可以减少工装设备，简化施工程序，降低生产成本。5、在车辆检修中，可采用更换模块方式进行，方便维修。,(二)模块化结构的缺点,从车体结构局部来分析，存在如下缺点：模块化结构的个别部件(如司机室框架)有的采用了部分钢材制造，各部件之间又采用了钢制螺栓连接，所以车体自重要比全焊结构稍重。,