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1、城市轨道交通车辆构造 第二章 车 体 连苏宁 主编 第三节 不锈钢车体 一、不锈钢车体的结构 图2-5 天津滨海轻轨车辆车体模型 1.车顶 第三节 不锈钢车体 2.侧墙 3.端墙 4.底架 二、不锈钢材料使用中应注意的问题 1.不锈钢材料的合理选择 1)价格便宜、通用性高，容易购买。 2)耐腐蚀性好。 3)具有足够的强度。 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。 第三节 不锈钢车体 SUS301L-LT：不进行冷压加工，其特点是强度较低，与 SUS304基本相同，多用于强度要求不高处，拉伸加工料件 。 SUS301L-DLT(1/4H)：其特点是压延加工度低，
2、板的平 面度在几种调质材料中最好，多用于外板。 SUS301L-ST(1/2H)：其特点是具有较高强度，同时拉伸 性良好。多用于车顶弯梁、侧立柱、端立柱等处。 SUS301L-MT(3/4H)：其特点是强度很高，但不易进行弧 焊加工，加热至600以上时，强度会大幅降低，系为冷弯 型钢用料。 第三节 不锈钢车体 SUS301L-HT(H)：其特点是屈服强度和强度极限在几种 调质材料中都是最大的，与MT相同，加热至600以上时 ，强度会大幅下降，多用于底架边梁、主横梁、侧立柱等 对强度要求很高的部位。 2.不锈钢材料的焊接 第四节 车体的模块化结构 一、模块化结构的概念 图2-6 车体模块组成 1
3、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整梁模块 第四节 车体的模块化结构 图2-7 车顶模块 1顶板吊架 2顶板槽梁 3空调风道 4隔音、隔热材料 5内部装饰 6灯带 7出风口 8顶板悬挂 第四节 车体的模块化结构 图2-8 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 第四节 车体的模块化结构 二、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。 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，各模块和部件可以由不同的工厂同时生 产。 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
4、装设备、简化施工程序、降低生产成本。 5)在车辆检修中，可采用更换模块的方式进行，方便维修。 第四节 车体的模块化结构 三、模块化结构的缺点 第五节 车 体 材 料 1.车体轻量化 2.车体腐蚀状况 (1)碳素钢车体 以前的碳素钢车体，车体的雨檐周围、门 口及车窗周围的立柱、墙板、地板等处容易被腐蚀，6年之 后要进行局部修补，10年后要进行部分改造，20年后还要 进行大的改造。 (2)铝合金车体 铝合金车体除了车钩部分及车体内的螺钉 座使用碳素钢外，其他部位均为铝合金。 (3)不锈钢车体 不锈钢车体具有耐腐蚀、免维修等特点。 第五节 车 体 材 料 3.制造成本 (1)材料成本 在分析碳素钢车
5、、铝合金车、不锈钢车的经 济性时，必须先确定各种车的样式。 (2)加工成本 在制造成本中，还要考虑加工因素的影响。 1)碳素钢车体：用CO2气体保护的弧焊和用焊条的弧焊。 2)铝合金车体：MIG焊和TIG焊。 3)不锈钢车体：点焊、MIG焊和TIG焊。 4.维修管理 5.运营总成本 第六节 车 门 一、车门的类型 1)要有足够的有效宽度。 2)车门要均匀分布，以方便乘客上、下车。 3)要有足够数量的车门，可使乘客上、下车时间满足地铁列 车运行密度的要求。 4)车门附近要有足够的空间，方便乘客上、下车时周转。 5)要确保乘客的安全。 6)要具有较高的可靠性。 二、车门系统概述 1.客室门 第六节
6、 车 门 图2-9 南京地铁1号线车门示意图 1)客室门的位置及编号如图2-9所示。 2)客室门技术参数见表2-4。 2.驾驶室侧门 第六节 车 门 表2-4 客室门技术参数 表2-5 驾驶室侧门技术参数 第六节 车 门 表2-6 驾驶室隔间门技术参数 3.驾驶室隔间门 第六节 车 门 图2-10 逃生门 1弹簧杆 2连杆 3安全疏散梯 4伸缩杆 4.逃生门 第六节 车 门 表2-7 逃生门技术参数 三、车门系统组成及重要部件介绍 1.客室门的组成(见图2-11) 第六节 车 门 图2-11 客室门的组成 第六节 车 门 (1)门叶和定位销 每扇门叶是由两块铝合金板对折覆盖在 一块铝合金挤压型
7、材的框架上组成。 (2)支承杆 支承杆通过一个能承载整个门机构重量的底板 固定到车体上。 (3)滑车/托架 滑车可以通过滚珠轴承在导杆上滑行，同时 也将来自门机械装置的力传给门叶，反过来也一样。 (4)驱动电动机 门的移动主要由一个带齿轮的电动机驱动 。 (5)制动单元 一个由自由轮和离合器组成的车门制动单元 通过法兰连接在丝杠上。 第六节 车 门 (6)紧急解锁装置和外部紧急解锁装置 为了能够在紧急情 况下打开客室车门，在客室内每扇门的右侧内墙上装有一 个紧急解锁装置，如图2-12所示。 (7)门切除装置 在每一对门的一扇门叶上安装有门切除装 置，可以机械地切除车门，在出现故障时，工作人员可
8、以 在车内或车外通过方孔钥匙切除车门，如图2-13所示。 第六节 车 门 图2-12 紧急解锁装置 a)正常位 b)解锁位 第六节 车 门 (8)上、下导轨 上部导轨被安装在门头机构上，托架上的 滚柱沿导轨滚动。 2.驾驶室侧门的组成 3.驾驶室隔间门的组成 第六节 车 门 图2-14 驾驶室侧门的组成 1铝制门板 2上部玻璃窗 3下部玻璃窗 4门窗橡胶条 5防水橡胶条 6门框密封橡胶条 7门锁装置 8上下铰链 9手动锁 第六节 车 门 4.逃生门的组成 5.客室门的控制 (1)“零速”列车线 只有当“零速”出现，即列车的运行速度 小于1.8km/h(ATC设置)或3km/h(洗车模式)时，“
9、开门”列车 线才可能激活。 (2)开门/关门 客室车门的开关是由车门控制单元(EDCU)根 据列车控制(开门列车线、关门列车线、零速列车线)电平信 号和车门驱动机构上的元件(限位开关、车门位置传感器)电 平信号来控制的。 表2-8 客室车门的开关的电平信号 第六节 车 门 1)开门。 2)关门。 (3)警告灯/蜂鸣器 在每扇客室车门的上方车体内外部各装 设有一个警告灯，开关门时警告灯将会亮并闪烁。 (4)障碍物探测 1)关门防夹(关门时的障碍物探测)。 2)开门时障碍物探测。 第六节 车 门 (5)车门切除 一旦运营中有车门开关故障时，驾驶员可以 通过用方孔钥匙将故障车门切除(切除开关有方向性
10、，车外 切除应是逆时针，车内切除应是顺时针，否则会造成切除 机构损坏)。 (6)主隔离开关 在每扇门的驱机构上安装有一个主隔离开 关。 (7)紧急解锁 1)在速度低于1.8km/h或3km/h时操作紧急解锁装置将导致： 第六节 车 门 传给门控单元的信号将使门控单元切断其所有的门控功 能； 通过弓形钢缆手动解锁丝杠的制动装置，使车门处于解 锁位； 触发门驱动件上制动装置处的限位开关； 将中断车门关闭和锁定环路； 门控单元发出信号； 门可以通过手动在开门和关门方向上移动。 2)当速度大于1.8km/h时操作紧急解锁装置将导致： 第六节 车 门 产生一个持续1s 8A的脉冲发给电动机(完全关门)，
11、在这 个短暂的脉冲之后，将会给电动机施加连续的大约为电动 机正常工作电流的50%(1.5A)电流以使车门保持在关闭位。 而且这个连续电流施加的时间不限； “紧急解锁”限位开关上的常闭触点断开，这时“门关闭和 锁定回路”中断； 如果乘客企图打开门，“门关闭并锁定”限位开关将监控 到车门正在被打开，这将引起： 3)当速度大于5km/h时操作紧急解锁装置还将导致列车产生 紧急制动。 四、与其他系统的接口说明 第六节 车 门 【实践操作】 1.操作练习 1)根据本章所学知识，掌握车体试验的方法。 2)在课余时间，学习掌握车门的故障处理方法。 2.书面练习 1)简述车体的作用与分类。 2)简述车体基本结
12、构的组成。 3)按车体承载特点分，车体结构形式有哪几类?各有什么特 点? 4)简述车体的基本特征。 第六节 车 门 5)试述铝合金车体的结构组成和各组成部分的结构特点。 6)画图说明铝合金车体的架车位置。 7)试述不锈钢车体的结构组成和各组成部分的结构特点。 8)试述不锈钢材料使用中应注意的问题。 9)什么是车体模块化结构?有何优缺点? 10)简述车体试验的目的、要求和内容。 1.教师的评价 表格 第六节 车 门 2.学员的评价 表格 第六节 车 门 3.知识跟进 1)从互联网上了解世界上各国城市轨道交通车辆车体技术发 展的现状如何？ 2)从互联网上了解北京城市轨道交通车辆早期车体使用的技 术有哪些？
