干货!地铁车辆结构之——车体

发布时间:2021-11-02分类:轨道头条来源:中国e车网
【轨道交通网-RTAI 智慧城轨网-城市轨道交通门户网站讯】

车体是城市轨道交通中车辆中最重要的组成部件之一,是容纳乘客和司机驾驶(对于有司机室的车辆)的地方,又是安装与连接其他设备和部件的基础。它支撑在转向架上,要保证旅客安全。车体底架下部及车顶要安装大量的机电设备,构成车辆的主体。

车体组成

车体由底架、两侧墙(包括车门、车窗)、前后端墙、车顶等6大部分组成。

车体的强度、刚度,关系到运行安全可靠性和舒适性;车体的防腐、耐腐能力、表面保护和装饰方法,关系到车辆的外观、寿命和检修制度;车体的重量关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式(拖动比),所有这些都直接影响到运营质量和经济效益。

车体的结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。因此对车体构件和内部装饰所使用的材料应当注意考虑诸多因素,其主要因素如下:

⑴ 应具有构件所要求的高强度和刚性;

⑵ 重量轻;

⑶ 具有耐老化、耐污染、耐磨耗及耐光照等特性;

⑷ 耐火、阻燃;

⑸ 施工容易且价格便宜;

⑹ 易于维修;

⑺ 适合于环境的改进(隔热、隔音性能提高);

⑻ 适合于提高舒适度(减振等)

下面,以广州地铁2号线为例,和中国e车网小编一起来学习车体6大组成部分吧。


1、底架

底架是车体中一个重要的部件。主要作用是承受车体上部载荷并传递给整个车体,承受因各种原因而引起的横向力和走行部传来的各种振动和冲击,牵引梁连挂组成列车,并在车辆间传递牵引力和制动力。

底架上设各种吊梁、吊卡、线槽、安装座,用来安装车钩缓冲、各种机电设备、制动设备等。

车底架是用大型铝合金蜂窝状挤压型材焊接而成由侧梁、端梁、牵引梁、枕梁和横梁组成。在A车前端还设有一个撞击能量耗散区,在车辆受撞击时用以吸收传至地板水平方向和能量,最大限度地保护客室乘客。

底架由空腔部分纵向排列组成。

底架端部由以下部分组成:铝合金结构、挤压板、主横梁、车钩端梁。

底架由以下部分构成:侧梁、底架、挤压板、底架端部附属部件。

底架设备包括:转向架、轮对、驱动装置、空气压缩机、空气干燥器、空气控制屏(包括制动控制单元)、供风缸、辅助逆变器、DC/DC逆变器。



底架设备状况


底架还包括以下设备:汽笛管道、司机室及设备柜的电气配线、受电弓与转向架间的电气配线。

2、侧墙

侧墙也是由多个空腔结构按纵向分布组成,由中空截面的铝合金挤压型材铆接而成侧墙内安装有: 安装在橡胶构架中的4块窗玻璃、照明灯、5对外挂式对开门、乘务员锁开关。

此外,A车侧墙还装有单开的司机室侧门。

3、端墙

车辆端部为简单铆接结构,过渡设备用框架固定。

端墙主要用于以下连接:贯通通道、空调单元。

此外,A车一位端还用于连接:用于安装两个无构架的挡风玻璃、位于挡风玻璃下方的两个头灯和两个尾灯、两个能独立工作的空气控制刮雨器。

此外,防爬装置和扰流器也安装在A车1位端。扰流器安装在司机室下面,当列车脱轨时,便于拆卸。

4、车顶

车顶由几个空腔部分按照纵向排列组成,包括拱形顶梁。


车顶空调布置

每节车顶主要装有:8个静通风口、2个空调设备及其换气连接、电力供应、排水装置。

此外,A车车顶装有:车辆无线电天线。

5、司机室

广州地铁2号线仅A车设置了全宽的司机室。由于延长了A车以设置司机室,因此不会减少客室的可利用空间。

司机室模块为框架结构,外部由玻璃钢罩板包裹。从运行方向来看,司机操纵台在右边,设备柜在司机座椅后部墙上,电子柜则在左边。副司机位置在司机位置左边。司机室是按照人机工程学原理来设计的。因此,司机在操纵时候对所操纵的仪器、指令灯以及显示器都能够看得一清二楚。

在司机室前端墙中央设有紧急逃生装置。当一旦发生列车不能到达下一站的情况,它就可以给乘客提供下车的通道。紧急出口在两个司机台之间,用于列车的疏散,它由弹簧载荷组成,窗的折页在上部,且有一活动梯存储在盖后。

由于该斜梯限制了司机操纵台的可利用空间,因此,将不经常使用的指示灯和操纵装置设置在司机操纵台左侧的副司机操纵台上,以及位于司机座椅后端墙的设备柜内。而电子柜则位于后端墙左侧。

6、客室

每节车厢每一侧都有4张长凳。满座时候可以容纳48名乘客,设备柜和电子柜位于B、C车1位端(A车电子柜、设备柜在司机室内)。

车体结构为整体承载铝合金模块化鼓形结构,由底架、侧墙、端墙及车顶多个单独模块构成。总装前分别对其内部部件进行预组装,在每个模块上预装隔热、隔音材料、玻璃和内侧墙,最后机械紧固在一起组成一个轻量化的一体化车体。

车体特征

地铁车辆的车体与一般铁路客车车体有许多相同之处,但由于其特殊的用途,又具有其自身的特征:

⑴ 一般为电动车组,有四节编组和六节编组;分别由拖车和动车组成;车的两端部设置有司机室;

如广州地铁2号线车辆每列车有6节编组车组成,在额定载荷(AW2)下,可容纳1860名乘客;超员载荷(AW3)时,可容纳2592名乘客。

广州地铁二号线车辆车体的主要技术参数如下:



⑵ 由于属于城市轨道交通范畴,在车内的平面布置上有其特征,如座位少、车门数量多且开度大,内部服务乘客的设备较为简单等;

⑶ 重量的限制较为严格,要求轴重小,以降低线路的工程投资;

⑷ 为使车体轻量化,对于车体承载结构一般采用大型中空截面挤压铝型材,或高强度复合材料,或不锈钢。对车体其它辅助设施也尽量采用轻型化材料;

⑸ 对车体的防火性能要求高,在车体的结构及选材上均采用防火设计和阻燃处理;

⑹ 车辆的隔音和减噪有严格要求,以最大限度地降低噪音对乘客和沿线居民的影响;

⑺ 车辆外观造型和色彩具有美化和与城市景观相协调的要求。

车体分类

按车体形状可以分为V型车体和鼓型车体

   

V型车体

鼓型车体


按车体生产工艺可以分为全焊接车体和铆接车体。

按车体材料可以分为普通碳素钢车体、高耐候结构钢(耐候钢)车体、不锈钢车体和铝合金车体

按承载方式分,可以分为底架承载、侧墙承载和整体承载三种方式。

承载式结构,即所有车体承载件和外板都参与承载,这样能充分发挥所有承载零部件的承载作用,有效地减轻车体重量。特别是板梁组合结构,原则上可按照有限元法的车体强度、刚度结果来分配材料:强度不足的部位补强,刚度不足的部位补刚,强度刚度富余的部位将材料去掉,从而收到最佳的轻量效果。

按结构形式分,有板梁组合结构、开口型材与大型中空型材组合结构、大型中空型材结构三种形式。这些结构都属于整体承载结构。

从板与梁(柱)、梁(柱)与梁(柱)之间的结合方式来分,有焊接、铆接、螺栓(钉)粘接连结或混合连接结构。我国和日本大多数采用焊接结构。焊接—铆接或焊接、螺栓(钉)连接在欧洲应用较多。

按车体组合方式分,可以分为一体化设计和模块化设计。如广州地铁1号线车辆采用的是一体化设计,而2号线采用的则是模块化设计。

两种车体的比较

目前城市轨道交通车辆中车体结构使用的材料主要为车辆专用经济不锈钢(不锈钢)和铝合金。


目前使用不锈钢车体的有天津滨海线轻轨、北京4、5、10号线等。

使用铝合金车体的有上海1、2、3、4及明珠2号线,广州1号、2号线及深圳1号线等所有地铁的A型车; B型车有广州3号线、直线电机牵引的4、5号线等。


分享:

相关文章

未标题-1-01.png

RTAI 智慧城轨网  © 2021 版权所有
ICP备案号:苏ICP备2021034379号-2