CRH2型动车组车体结构

1、CRH理动车组车体结构 3.2.1车体结构及主要技术参数 CRH型动车组采用4动4拖共8辆车编组形式，车体结 构主要分为头车车体和中间车车体两种。头车车体由底架、 侧墙、车顶、端墙、车体附件及司机室头部结构组成，中间 车车体由底架、侧墙、车顶、端墙及车体附件组成。车体质 量见表3.2，车体的主要技术参数见表3.3。 表3.2CRH 2型动车组各车辆车体质量表 整列编组车型 T1c M2 M1 T2 Tlk M2 M1s T2c 车体质量（kg） 7643 7947 7821 7831 8373 7822 8042 7185 3.2.2车体结构特点 CRH型动车组车体结构主要是以中空型材为主构成

2、的车 体结构称为双壳结构。双壳结构相对于单壳结构，车体质量 稍重。但中空型材具有截面刚度高的特性，可以去掉在单壳 结构中必须使用的加强材，从而减少零件数量，降低成本。 但过度追求高速动车组的轻量化将对乘坐舒适性和列车空 气动力学性能有不利影响。近年来，由于更加重视乘坐舒适 性，车体结构也不单纯追求轻量化，而是合理控制车体结构 的质量。因此，高速动车组的车顶及侧墙部车体结构均开始 使用双壳结构，适当增加车体质量以改善车辆的舒适性。 长度（mm） 25450 头车 24500 中间车 宽度（mm） 3380 高度（距轨面，mm） 3700 转向架中心距（mm） 17500 地板面距轨面咼度（mm）

3、 1300 车钩距轨面咼度（mm） 1000 车体弯曲固有频率（整备状态下，Hz） 羽0 双壳结构型材带有中空腔，典型结构参见图 3.1所示的 侧墙顶部型材。地板采用单壳结构型材， 如图3.2所示。CRH 型动车组车体结构如图 3.3所不。 Ifi 3 L衣克申休结构星材 A 百 卜 L L T hh 1 一 Rim酣 CRH型动车组车体结构具有以下特点： (1) 车体断面：宽幅车体，车体横断面最大宽度为 3380mm 高3700mm地板面距离轨面为1300mm设备舱底板距离轨 面为200mm车体横断面如图 3.4所示。 (2) 车体结构采用双壳结构，大幅减少零件数量，虽相 对于单壳结构较重，

4、但其刚性高，降噪效果好，乘坐舒适性 高。 (3) 质量比钢制车体轻，大幅降低轴重，从而降低运营 成本。 (4) 车体使用铝合金材料，可回收，对环境损害低，寿 命周期成本低。 (5) 防腐性好，可以实现无涂装设计。 (6) 采用不燃性材料，防火性能好。 (7) 自动化焊接范围大，生产效率高。 (8) 在部分中空铝型材的中空空腔内部贴有防振材料以 达到隔音减振的目的。 323车体组成 CRH型动车组车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙、车 体附件(车下设备舱、前罩开闭装置和前头排障装置)等组成 (头车还包括司机室头部结构)。下面对CRH型动车组车体各 部件组成主要结构进行说明。各型车体根据其功能、附属

5、设 备等不同而在车体结构上不尽相同，但其主要结构形式类似。 头车车体如图3.5所示，中间车车体如图 3.6所示。 3.2.3.1 底架 CRH型动车组车体底架分头车底架和中间车底架。头车 底架由车身底架和车头底架两部分组成，头车底架如图3.7 所示。中间车底架只有车身底架，如图3.8所示。 osrl R3.fi中间生榕 图工7头车底蕖 车身底架包括牵引梁、枕粱、边梁、缓冲梁、横梁和波 纹地板等组成。边梁采用通长铝合金挤压型材拼焊而成。 牵引梁主要由铝合金挤压型材和铝合金板材焊接而成， 连接车体底架的缓冲梁和枕梁，并为车钩缓冲装置设置相应 的附加结构。车钩缓冲装置传递的纵向载荷通过固定在牵引 梁

6、上的从板座作用到牵引梁上，再通过枕梁等结构传递到整 个车体结构，实现整体承载。从板座与牵引梁采用铆接联结， 在车钩缓冲装置对应的牵引梁相应部位进行局部加强。头车 牵引梁结构简图如图3.9所示。 图乱S 头车癣引梁 枕梁由铝合金挤压型材和铝合金板材焊接而成，支撑车 体载荷。枕梁设置相应结构，保证与转向架悬挂系统的正常 联结。枕梁与牵引梁焊接联结。枕梁外侧设置顶车座，便于 救援和维修时顶车作业。枕梁结构简图如图 3.10所示, 边梁是位于底架地板下左右两侧的纵向梁，是底架与侧 墙连接成筒体的关键部件。缓冲梁由铝合金挤压型材和铝合 金板材焊接而成。横梁采用铝合金挤压型材，位于底架地板 下方，起到吊挂

7、设备和均衡载荷的作用，质量较大的设备安 装采用底架横梁（带燕尾槽）下吊挂方式。为了使机器负重都 在横梁中心线上并便于机器的检修，采用了特殊螺栓悬挂结 构。特殊螺栓从底架横梁上的切口插人，通过定位垫板和沉 头螺钉固定的安装方式，具体安装示意如图3.11所示。螺 母采用防松动能力较强的双层锁紧螺母，利用上下螺母的偏 心结构进行紧固。横梁需要根据车下设备的布置情况进行断 面和位置的调整，在质量大的设备安装处，还需对横梁进行 加强。 irt讨 x tirt irr 住:v 1 1z 打1_甘M，村 *笔如 fE零.6 !*1 底架型材地板是由通长的挤压铝型材通过自动焊接而 成，为了增强地板的纵向强度，

8、在纵向设置了加强筋结构。 地板组焊后的简图如图 3.12所示。 4 t/ T t T T I T * T 1 TT r r t.r t T T I LT I Tt t T I T X 011!魏側I 为适应司机室头部结构的安装，车头底架相对于车身底 架，其边梁部分做了相应调整。 3.2.3.2 侧墙 CRH型动车组车体侧墙采用大型中空挤压型材，不设车 内侧立柱，结构断面如图3.13所示，头车与中间车侧墙结 构相同但纵向长度不同。型材之间的焊接为在车体长度方向 上连续焊接的方式，侧墙与车顶的连接采用车内侧、车外侧 连续焊接 . 侧墙和底架边梁之间的连接采用车内侧段焊，车 外侧为连续焊接。 在行李

9、架、侧顶板及侧墙板等安装位置，挤压型材上设 置了通长的 T 形槽，便于内装部件的安装。为了确保侧拉门 的拉开空间，侧墙门口处设计成一体化带棱的箱形结构，如 图 3.14 所示。侧墙下部设置断面变化的挤压型材，保证车 下设备的安装和车下设备舱的连接要求，同时根据等强度设 计理论，保证结构强度的可靠。 侧墙结构分侧门中间部分和门区部分。 侧门中间部分主要由侧板和腰板组成，窗口及其以下部 分称侧板，侧板均为中空型材结构的通长板，共有4 块，其 中窗口部分由窗上和窗下通长板预先铣口与窗间板拼焊而 成，然后铣窗口，两端通到门区部分。腰板由 3 块通长板组 成，均通到外端与端墙搭接。窗口部分根据窗的安装结

10、构关 系焊接窗安装座。窗口部分结构简图如图 3.15 所示。 门区部分即侧门出入口部分，根据门口与外端距离的大 小分成板梁式结构和板梁加中空型材两种形式。门区部分结 构简图如图 3.16 所示。 3.2.3.3 车顶 车顶是车体上部结构，是受电弓、高压电缆等车顶设备 的安装基础。 CRH2 型动车组车体车顶由大型中空挤压型材构 成，结构断面如图 3.17 所示。头车和中间车车顶结构相同 但纵向长度不同。车顶型材之间的焊接采用在车体长度方向 连续焊接。车顶和侧墙的连接采用车内侧、车外侧连续焊接 结构。 根据车型的不同，在车顶按受电弓、车顶电缆等设备的 安装要求焊接相应的安装件；根据车内设备件的安

11、装位置焊 接车内骨架。 3.2.3.4 端墙 头车车体一端带有端墙，中间车两端均带有端墙。 端墙根据车辆卫生间和洗脸间的布置分为分体式和整 体式两种结构形式， 见图 3.18 。在端部设有卫生间和洗脸间 的车辆，其端墙是分体式结构，外板上设有用于搬运卫生间 玻璃钢模块的开口，搬运完后，用螺栓安装由铝板和铝型材 骨架组焊接而成的闭塞板，并填充密封材料保持气密性。端 部未设卫生间和洗脸问的车辆，其端墙是整体式结构，为铝 板和铝型材骨架构成的焊接结构。 分体式和整体式外端墙都在外端骨架上设置了适合风 挡安装的结构，可以采用螺栓快速连接，使风挡的安装方便 快捷，大大降低了施工时间及劳动强度。另外，端墙

12、上还设 有登车扶手。 3.2.3.5 司机室头部结构 CRH2 型动车组头车车体前端为司机室头部结构，它以骨 架外壳结构为基础，如图 3.19 所示。头部结构按车头断面 形状变化将纵骨架形成环状，与横向骨架叉接组焊，骨架外 焊接铝板。对需要更高强度的部位，采取增加板厚、缩小骨 架间距、增加加强材等措施。整个头部结构焊接严格要求气 密性，结构上适应配线、配管及内装需要。 头部结构形状对列车运行的空气阻力、气动噪声、列车 交会压力波、隧道微气压效应及移动压力场等影响较大，是 影响列车空气动力学性能的关键因素。CRH2 型动车组头部结 构设计利用现代的流场计算CFD软件进行三维建模分析，并 进行模型

13、的风洞试验和三维隧道驶入分析。高速动车组的设 计还需考虑侧风和车下风阻的影响，因此在设计车体断面时 要考虑整个侧墙及车顶的光滑性和圆弧过渡. 在发计车体的 下部设备舱的时候要考虑裙板的位置及圆弧过渡等。CRHe型 动车组较好地考虑了空气动力学的综合影响. 实车试验表明 动车组车体有良好的空气动力学性能。 3.2.3.6 车下设备舱 出于保护没备及改善列车空气动力学性能的考虑 .CRHe 型动车组设有车下设备舱。设备舱主要由裙板、骨架和底板 等组成 .如图 3.20 所示。 裙板由铝合金型材和板材等组装而成 . 通过螺栓连接到 底架上。裙板在车长方向分块组装 .根据车下没备的需要 . 不 同的部

14、位设有通风口和检查门 底板主要结构为波纹状，材料为不锈钢，底板的两侧为 直接翻边 . 并用连接件固定 . 以增加两侧的强度和刚度。 骨架采用铝合金型材，横向骨架通过过渡件与裙板连接 垂向骨架上部与底架横梁、下部与横向连接梁通过螺栓连接 在一起。 3.2.3.7 前罩开闭装置 CRH型动车组头车设有前罩开闭装置.如图3.21所示 该装置可通过自动控制实现开闭 . 在打开状态下可以露出车 钩装置，完成车辆联挂。整个装置由玻璃钢前罩、前罩动作 部分构成。玻璃钢前罩分左右，闭合后外形圆滑过渡。前罩 动作部分采用气缸驱动，气缸分开闭气缸和锁紧气缸，开闭 气缸完成前罩开闭动作，锁紧气缸完成对机构的锁固，维持 开闭状态。 前罩的动作部分由主体框架、气缸、直线轴承、滑板、 推拉杆、安装翼、锁紧装置等组成。主体框架在底架上用螺 栓固定，在主体框架上安装有驱动机构。各关节通过销子结 合在一起，气缸的伸缩动作转变为前罩在直线轴承上的开关 动作。开闭动作简叙为：气缸伸缩一滑板在直线轴承上运动 一两推拉杆运动一两侧安装翼动作一前罩开闭。锁紧装置功 能是在前罩全部关上或者全部打开的状态下锁紧滑板，使整 个装置稳定。 3.2.3.8 前头排障装置 CRH2 型动车组在头车车体的前端设置结构坚固的排障装 置。该装置能在排障时撞飞障碍物，绝不