CRH3动车组车体结构简介电子教案
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`高寒地区列车车体隔热系数计算方法汇总一、车体结构根据资料查询,我国列车分为普速列车、快速列车系列、高速列车(CRH)系列。
现取CRH380BL予以说明列车结构。
由CRH380B经由需求而改制性能的型号。
在查询相关资料后,我们将车体传热的部分划分为以下部位:(车头部位不予传热考虑)(CRH3系列中间车车体结构分析图)分析部位即:端墙、侧墙、底架、车顶1.1车顶车顶结构:车顶结构由大型中空铝合金拼焊而成,把车顶组装成一个单元,在安装完大型车内设备后,再与其他车体构架焊在一起;车顶端部设加强结构,它由横梁、纵梁、盖板等构成。
1.2侧墙侧墙:由大型中空铝合金拼焊而成,在型材内侧有T型槽或L型导轨,用来安装内装件或设备;附件的生根方式有粘接、铆焊和焊接等;其铆接的吊码与侧墙之间有塑料垫板,具有减震的功能。
侧墙上有开口,用于固定车床、车门柱、车门安装托架等也是侧墙的一部分。
1.3端墙端墙:主要由四部分组成:门框、角柱、端墙板和端墙附件组成。
端墙用防寒材需要一种具有良好性能的耐火矿物防寒材(岩棉)。
在车顶横梁下焊接内端墙,其与端部车顶、底架通过台部分形成整体承载框架结构,增加整车刚度。
1.4底梁底粱:主要由支持车体重量和转向架相接的枕梁;传达前后方向里的侧梁、端梁、中梁;支持客室设备和乘客等并吊装地板下机械部分的横梁几大部分组成。
一、车体各部分传热系数计算考虑到高寒地区气温较低,需考虑温度对材料传热系数的影响,详见附表一。
将不同部位视作多层平壁进行计算式中:为车体内侧换热系数,;为车体隔热壁中某层材料的厚度,m;为车体隔热壁中材料的导热系数,;为车体外侧换热系数,。
对静止列车,参照相关标准,内表面换热系数取,外表面换热系数取16。
参考车体各部分材料见附表二,部分材料传热系数见附表三。
门窗结构较为简单,K值可通过实验测得。
如由于现有条件不满足实验测量,可按单层平壁进行计算。
三、车厢整体的传热系数计算3.1视为一维非稳态,忽略冷热桥的作用计算Re,判断其是否为重力起作用的有限空间自然对流,从而决定是否采用boussinesq假设进行计算,忽略P变化引起的密度变化,只考虑温度变化引起的密度变化。
第2章总体技术目录第2章总体技术 (2)2.1概况 (2)2.1.1原型车一般情况 (2)2.1.2原型车主要技术特征 (2)2.1.3高新技术采用的情况 (4)2.1.4与原型车的主要差异 (4)2.2 主要总体特性 (6)2.2.1列车总体描述及动力配置 (6)2.2.2总体平面布置 (7)2.2.3车种车型设置及特征 (17)2.2.4旅客界面 (17)2.2.5主要技术参数 (19)2.2.6在中国使用所受的限制 (20)2.3 车种车型 (21)2.3.1车内布置 (21)2.3.2车下布置 (24)2.4 牵引制动特性 (25)2.4.1动车组牵引特性 (25)2.4.2动车组制动特性 (29)2.4.3与ATP系统的衔接 (34)2.4.4救援回送的工况 (43)2.5 动车组标记 (55)2.5.1车外标记 (55)2.5.2车内标记 (62)第2章总体技术2.1概况2.1.1原型车一般情况CRH3动车组的原型车是Velaro-E动车组。
它是以德国铁路股份公司(DB AG)的ICE-3高速动车组为原型车开发研制的,最高运行速度达350km/h,用于西班牙新建的马德里—巴塞罗那高速铁路,将2007年投入运用。
由于ICE系列动车组是德国国铁的注册商标,所以西门子公司为西班牙提供的动车组定名为Velaro-E,Velaro-E是西门子公司具有自主知识产权的品牌。
自1991年首批ICE高速旅客列车投入运营以来,ICE系列高速列车一直在不断地改进。
ICE-1是德国首批高速列车,运行速度为250 km/h,它的成功为后续高速列车建立了极好的基础。
ICE-2充分发挥了高速列车的基本特性,通过灵活编组,适应了德国客流量的变化,设置了控制车,提高了列车的运能。
ICE-3高速动车组不仅致力于增加定员,还致力于在颇具挑战性的线路上达到330km/h的最高运行速度。
为了满足高速、大坡度 (40‰)、起停频繁及加减速度大的要求,ICE-3高速动车组采用了动力分散方式。
CRH3型动车组简介Velaro E采用了与ICE3完全相同的SF500型转向架与牵引、控制技术,仅将牵引功率由ICE3的8000kW增加到8800kW,以保证最高运行速度达到350km/h,牵引变流器的原件由ICE3的GTO改进为IGBT,并配备了最先进的欧洲ETCS的2级信号系统,同时是欧洲铁路第一个完全符合最新《跨欧铁路系统机车车辆子系统互通性技术规范》(TSI)的高速列车,考虑了欧洲TSI(欧洲铁路联运技术规范)要求,切合实际地采纳了防撞与防火保护规范。
车辆的总体布置也按西班牙铁路的要求进行了调整。
CRH3型车从08年到14年,在中国已经安全运营了7年多了。
其最高运行速度为350km/h,是当今世界上运营速度最高的动车组CRH380BL的原型车。
采用基于GSM-R标准ETCS2级的列车运行控制系统,并装有LZ80列控系统。
列车通讯网络由WTB和MVB组成,确保数据传输的可靠、通畅,列车控制及防护系统的自动化水平较高。
其与ICE3相同的SF500转向架和先进、成熟的牵引控制技术,具有高可靠性、高舒适性的运营优点。
铝合金车体按EN标准设计,强度、刚度设计标准高,车辆运用寿命长,可达20年以上。
车辆的密封性好,可以使旅客免受列车高速会车及通过隧道时车外压力波对车内造成的影响。
按欧洲联运技术条件TSI的防撞结构的设计,对乘客和乘务人员有较高的安全保护作用。
此车具有完备的车载技术诊断系统,对各种功能设备故障的检测、预报、排出的水平较高,并方便地面检修,具有良好的运用检修体系,运用效率高。
各种履行必备技术设施齐全,且车辆档次高,堪称世界最高档旅客列车。
根据不同的旅客需求,车上设置了3种旅客坐席,264个普通坐席,103个舒适坐席和37个俱乐部会员坐席。
在司机室后部设有会议室和VIP包间。
动车采用模块化设计,在达到了较高的标准化、系列化水平的前提下,具有较大的灵活性,既方便制造、组装、运用检修,又便于满足不同的用户需要。
第一章CRH380A统型动车组车体1.1车体结构及原理CRH380A统型动车组车体为铝合金车体,为薄壁筒型整体承载结构,主要采用通长大型中空铝合金挤压型材组焊而成。
车体结构整体具有轻量化和等强度的特点,采用全流线化外形设计,新颖、现代,且具有良好的空气动力学性能。
车体结构主要由底架、车顶、侧墙、端墙、司机室(头车)、前头排障装置、前罩开闭机构、车钩缓冲装置、车下设备舱、车窗等组成。
车体主要尺寸参数见表:头车长度26250mm成,以增强地板的刚度和气密强度。
图3-3 头车底架图3-4 中间车底架1.2.2车顶车顶是由大型中空薄壁挤压型材构成,并且双层型材间设置薄壁斜筋结构。
型材间的焊接主要是车体纵向的连续自动焊接。
车顶与侧墙的结合方式采用车内侧段焊和车外侧连续焊接两种方式。
司机室采用长为12000mm流线形设计,头车车顶的长度相对中间车较短。
图3-5车顶断面结构1.2.3侧墙侧墙是由大型中空薄壁挤压型材经自动MIG焊接而成。
侧墙采用中空薄壁挤压型材在保证刚度、强度的基础上,省略了侧墙内侧的立柱。
型材间的焊接是沿车体纵向进行自动连续焊接。
侧墙和车顶及侧墙和底架边梁的结合方式为连续焊接。
窗口部分根据窗的安装结构关系焊接窗安装座。
侧门结构由门框和门袋区组成,门袋区采用双层中空型材结构,由5块墙板组焊而成,门框由门立柱、上框、下框和4个门角铝拼焊而成,并在侧门上方焊接雨檐。
图3-6侧墙结构1.2.4端墙端墙采用中空型材结构,分为带活门的端墙结构和固定端墙结构。
主要由门框、端角柱、端顶弯梁、端墙板(中空型材)等组成。
端角柱和门框为型材焊接结构,端顶弯梁为拼焊结构,中空铝型材之间相互插接,端角柱和门口立柱采用搭接结构,侧顶圆弧处端角柱采用拼焊结构。
图3-7 带活门端墙结构图3-8 固定端墙结构1.2.5司机室动车组头部结构由沿着头部形状构成环状的纵骨架和横骨架焊接而成司机室骨架,外部焊接外板构成。
头部形状为了降低列车在进入隧道时由微气压波引起的噪音,从而把断面面积的变化率变得平缓。