动车组车辆构造与设计第04章--车体结构与车内设备-车内设备PPT课件

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腰板由3块通长板组成，均通到外墙与端墙连接，通长板均为中空 型材。
窗口部分根据窗的安装结构焊接窗安装座。
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头车车体一端设置端墙， 中间车两端均设置有端墙。 端墙根据车辆卫生间和洗脸间的布置主要分为分体式和整体式2种结 构形式。 车端有盥洗室和厕所的端墙采用分体式结构。用t4的外板，骨架较少， 设有开口为便于搬入整体玻璃钢（FRP）厕所。待整体厕所搬入后用螺栓 将由t2.5的铝外板和骨架焊接构成的封板与端墙紧固并进行密封材充填保 证气密。 车端无盥洗室和厕所的端墙采用整体式结构，为t2.5的外板和型材骨 架构成的焊接结构。

M：Motor动车 K：Kitchen带酒吧车 P：Pantograph受电弓
动车组以固定编组运营，不能解编。 往返不需调头。
动车组分类
按牵引动力分： 电动车组 内燃动车组 磁悬浮动车组
按动力配置方式分： 动力集中型 动力分散型
按转向架衔接方式分： 独立式 铰接式
动车组9大关键技术
①大 功 率 牵 引 传 动 系 统 是 实 现 高 速 的 原 动 力 ， VVVF交流传动系统是理想选择；
第3章 动车组牵引与传动技术
一、牵引供电系统的组成
牵引 供电 系统
牵引变电所
牵引网
馈电线 接触网 轨道回路 回流线
二、电传动方式
25000V 牵引变压器
整流器
滤波电抗器
励磁绕组 直流 电机
交－直传动机车主电路
变速箱
25000V
牵引变压器
整流器 1085kW 逆变器
异步电机
交－直－交传动机车主电路
• 承载 • 牵引：对于动车，转向架上还装有牵引电
机和减速机构，以驱动车辆运转。 • 缓冲：在转向架上设有弹簧减振安装 • 制动
转向架的组成
• 轮对 • 轴箱 • 一系悬挂 • 构架 • 二系悬挂 • 驱动安装 • 根底制动安装
动车组车体
一、动车组车体构造的要求
车体的轻量化设计：铝合金、不锈钢 良好的空气动力学性能：流线型车头 严厉的车辆气密性要求：密封胶条、气密性风挡 其他：防火等
•内端墙拉门安装
内端墙拉门为电动式自动门，由天花板内置的光线开关的探 测信号，来控制内端墙拉门的自动开闭。
•外端墙拉门〔防火门〕
外端墙拉门为装在通道上的防火用不锈钢拉门，在八辆编组 的2～8号车通道口的车端部，设有1处防火门。并且，为 了在全开、全关时可以坚持其形状良好，设置了压紧安装。

2.转向架
转向架基本组成-总体认识
走行功能 轮对
各种支吊座 轴箱悬挂装置
主体 部件
载荷传递 及舒适性
构架
各种支吊座
中央悬挂装置
承载功能
车体
各种支吊座
2.转向架
思考与练习
• 1.高速动车组转向架应具备哪些性能？ • 2.试分析动车组动力转向架和非动力转向架 构造上的异同点。
§4.2 动车组构成
• 动车组的基本组成：机械部分和电气部分。
– 机械部分有：
• • • • • 车体 车辆内部设备 转向架 车辆连接装置 制动装置
– 电气部分有：
• 受流系统 • 牵引传动系统 • 列车网络控制系统
1、车体及车内设备
• 车体分为带司机室车体和不带司机室车体 两种。
• 车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定 附属装置。如司机室、车门、车窗、座席、 行李架、车内电气、照明、供水、通风、 取暖、空调、安全设备、旅客信息服务系 统等。
2.转向架
• 1、动车组转向架应具备的性能
– （1）高速运行的稳定性 – （2）通过曲线的安全性 – （3）旅客乘坐的舒适性
• 2、 动车组转向架分为动力转向架和非动力 转向架。
2.转向架
• 动车组转向架分为动力转向架和非动力转 向架，其主要部分采用基本一致的结构型 式，如： • （1）均为无摇枕转向架； • （2）轮对为空心车轴，整体轧制车轮、磨 耗型车轮踏面； • （3）一系悬挂采用钢弹簧＋液压式减振器 ＋轴箱定位装置； • （4）二系悬挂主要采用空气弹簧； • （5）牵引装置主要采用拉杆方式。
摆式车体
• 摆式车体列车（简称摆式列车）是当今国 外广泛采用的一种先进铁路运输技术，.

金挤压型材构成
2023年12月18日 星期一
3、C80型系列运煤专用敞车
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3、C80型系列运煤专用敞车
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3、C80型系列运煤专用敞车
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（1）底架 中梁为乙型钢，枕梁箱形断面结构，侧梁为高强度铝合金挤 压型材
3、C80型系列运煤专用敞车
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（3）端墙
同样由高强度铝合金板材和各种高强度铝合金挤压型材构成
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3、C80型系列运煤专用敞车
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（3）端墙
同样由高强度铝合金板材和各种高强度铝合金挤压型材构成
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第三节 棚车
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主要内容：
概述 P70型棚车
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4、车体的受力状况
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第二节 敞车
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主要内容：
敞车的用途及特点 C70型敞车 C80型系列运煤专用敞车
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1、敞车的用途及特点
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（1）敞车是一种具有固定端、侧墙而无车顶的主型通用车 辆，主要运送煤炭、矿石、木材、钢材等不怕日晒雨淋的大 宗货物；如果用防水篷布蒙盖，也可代替棚车承运怕日晒雨 淋的货物。
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1、概述
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（1）棚车的用途及特点 棚车用来运输怕日晒、雨淋、雪浸及防止散失的货物，包括 各种粮食、食品、日用工业制造成品及贵重仪器设备等。有 些棚车还能运输人员和马匹。 结构特点：材质全用金属材料，实现车体整体承载结构；车 架的结构轻巧；

最高运营速度 （km/h）
210 220 270 270 300 300 250 280 300
最大轴重（t）
16.0 15.0 11.3 17.0 17.0 17.0 19.5 19.5 17.0
平均轴重（t）
15.1 14.5 11.1 16.0 16.0 16.3 15.1 14.2 12.3
号车
1
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5
6
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形式略号 T1c M2 M1 T2 T1k M2 M1s T2c
整备重量（t） 42.8 48 46.5 42 44.1 48 46.8 41.5
定员（人） 55 100 85 100 55 100 51 64
乘客重量（t） 4.4 8.0 6.8 8.0 4.4 8.0 4.1 5.1
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2.车体结构轻量化 为了节省牵引功率，降低高速所引起的动力作用对 线路结构、机车车辆结构产生的损伤，以及提高旅 客乘坐舒适度，需要最大限度地降低高速动车组的 轴重。因此，各国高速动车车体的主要材料是铝合 金和不锈钢，从发展趋势看，铝合金将成为动车组 车体的主导材料。
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动车组车体的轻量化设计
第二章 高速铁路动车组
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主要内容
动车组的构成
动车组构成
动车组的技术特点
车体及车内设备 转向架 制动及其控制 供电与牵引系统 空调系统 网络控制
动车组的运用与维修 动车组运用 动车组维修 国外动车组检修基地 简介
国产动车组及维修基地 国产动车组情况 四种车型的性能对比 动车组基地及运用所 分布
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动车组的构成
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车体的流线形结构
1．动车组运行中列车的表面压力
2．动车组会车时列车的表面压力

每辆车设置小容量逆变器，将DC 1 1 0 V 逆变为AC 230 V/50 Hz，给电源插座供电。
动车组过分相区时，通过再生制动方式，牵引电机作为发电机向主变流器供电，主变流器的
中间直流电路不间断为辅助变流器供电。
第二十二页，共57页。
第二十二页，共57页。
d. 阿尔斯通系高速动车组
阿尔斯通系高速动车组辅助变流器与主变流器安装在同一牵引/ 辅助变流
400 V/50 Hz电源，可以直接给司机室空调、客室空调、换气装置、
辅助电源装置提供电源。辅助电源装置的辅助电源箱和辅助整流器箱可以输出下述电压制式的电源：
①非稳压单相交流AC 100 V 系统。由辅助变压器将牵引变压器辅助绕组的AC 400 V 电压直接降压至
AC 100 V，向答应电压波动范围较大的负载如电热水器等供电。
第十一页，共57页。
（1）通风系统组成
通风冷却系统是专为冷却
牵引电动机和电器而设置的。
该系统组成:
通风机：离心式通风机和轴流
式通风机在机车通风系统中均
被采用。对于一些距离车体较
远的设备，如牵引电机通常用
离心式通风机冷却，一些设备
因位置局限.如制动电阻柜，通
常用轴流式通风机冷却。
进排风道
空气滤清装置
相AC 220 V 向热水器控制、自动售货机、插座等负载供电。
③稳压三相AC 400 V 系统。由辅助整流器箱将单相AC
400 V/50 Hz电压转换成稳定的三相AC 400 V/50 Hz
稳压电源，给牵引系统相关的辅助设备如牵引变压器、主变流器、牵引电机用通风机及冷却泵等供电。
④稳压DC 100 V系统。稳压DC 100 V系统向车辆的控制系统、车厢照明、蓄电池等供电。

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2.速度对轮轨间垂向动力作用的影响
列车运行中，如果车轮存在偏心和扁疤，或者遇 到轨道不平顺时，将产生轮轨间的冲击载荷，这 种载荷属于“动态作用力”。
右图为B0-B0式轴重为 20t的电力机车，以 160km/h速度过钢轨接 头时轮轨间总载荷的时 间历程。
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P1力的高频瞬时冲击作用很快被钢轨及轨道的 惯性反作用力抵消，很快衰减，来不及向上和向 下传播，其破坏作用对钢轨和车轮最严重。它直 接影响钢轨轨头的接触应力，容易发生钢轨剥离 等接触疲劳；对车轮产生剧烈的冲击作用，导致 车轮扁疤等。
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(4)车内选用吸声效果好的高分子聚合材料； (5)提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。 法国TGV－A高速列车，通过各种隔声措施，速 度达300km/h时客室内噪声值为66dB(A)。
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为17t。 (2)动车组的簧下质量要求 • 指转向架第一系弹性悬挂以下部分的质量 • 簧下质量越小越有利
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二、车体结构的轻量化技术
实现结构轻量化的主要途径有两个：一是采用 轻量化材料，二是结构优化设计。车体轻量化材 料有：耐候钢、不锈钢和铝合金。
1.车体轻量化材料 (1)耐候钢：抗腐蚀性能，一般相当于普通碳素钢
• 动车组运行中列车的表面压力； • 动车组会车时列车的表面压力； • 动车组通过隧道时的表面压力等。
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1.动车组运行中列车的表面压力
• 从风洞试验结果来看，列车表面压力可以分为 三个区域：
(1) 头车鼻尖部位正对来流方向为正压区；
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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(2)头部附近的高负压区：从鼻尖向上及向两侧， 正压逐渐减小变为负压，到接近与车身连接 处的顶部与侧面，负压达最大值；
第一节 车体结构的空气动力学设计

( 1)车体横截面设计成腰鼓型。主要考虑列车交会压力波及 气动侧向力、侧滚力矩的作用。
( 2)车体外表面平整、光滑。车体外表面尽量减少突出物， 如车体侧门采用塞拉门，它可与车体外表面保持平滑一致。
( 3)车辆底部形状对空气阻力的影响很大，为了避免车体地 板下部设备部件外露，普遍采用封闭外罩，以减小阻力。列车 流线型的车体外形如图3-1所示。
2.空气压力波动控制系统
为了减少压力波的影响，保证乘座舒适度，一方面，高速车 辆必须采取良好的空气压力密封措施，列车空调装置的进(排) 气口应避开低压区或涡流区布置；另一方面，需要加装可控的 间歇或连续作用式进(排)气控制装置，以便在车外的空气压 力发生变化时调节进(排)气口的工作状态，防止车内的空气 压力变化过大，并保持一定的正压(一般不小于 30 Pa )。另 外，处于列车前部的车体在外界正压力的作用下排气阻力增加； 处于列车尾部的车体在外界负压的作用下，新风风机的进风阻 力增大。为了保证列车在车外空气压力变化很大的情况下仍能 正常地进行通风换气，同时避免通过换气口将车外空气压力的 变化传入车内，引起旅客“耳感不适”，国外高速铁路客车的通 风换气装置都被设计成可控式，我国CRH2型动车组也在空调 系统中采用了连续换气装置。
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1.1 高速铁路客车车体
3.动态特性合理
为了提高乘座舒适度，控制振动和噪声，车体应具有合理的动态特性。随着车速的提高，由线 路不平顺引起的随机激扰频域加宽，导致车辆垂向和横向的振动加速度增大，并通过转向架作用于 车体，以较高频率激励出车体的弹性振动。为了降低车内噪声，一方面要削弱噪声源发出的噪声强 度，如在车轮上安装消音器，开发弹性车轮，采用流线型车体外形并保持车体外形的光滑平整，以 及采用橡胶风挡减少撞击声，等等；另一方面要提高车体的隔音性能，如在车体金属表面涂刷防振 阻尼层，以减小固体声；另外，可以采用双层墙结构，使其隔音量增加 4 ~ 5 dB ；此外，还可采用 带空气层的双层车窗，以提高车窗的隔音量。