高速列车概论车体ppt课件

《高速列车概论车体ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速列车概论车体ppt课件（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、中南大学信息院高速列车车体技术高速列车车体技术 第一节 流线形车体构造 第二节 高速列车车体的轻量化设计 第三节 车体的密封隔声技术 第四节 防火平安技术 第五节 高速列车衔接安装 中南大学信息院一、列车空气动力学 二、高速列车头型设计 三、高速列车车身外型设计 第一节第一节流线形车体构造流线形车体构造中南大学信息院一、列车空气动力学 随着列车运转速度的提高，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运转性能产生影响；同时，列车高速运转引起的气动景象对周围环境也产生影响，这就是高速列车的空气动力学问题。中南大学信息院1.高速列车运转中列车的外表压力 从风洞实验结果来看，列车外表压力可以分为三个区域：

2、 1头车鼻尖部位正对来流方向为正压区； 2车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，到接近与车身衔接处的顶部与侧面，负压达最大值； 3头车车身、拖车和尾车车身为低负压区。中南大学信息院 因此，在动车头车上布置空调安装及冷却系统进风口时，应布置在接近鼻尖的区域内，此处正压较大，进风容易；而排风口那么应布置在负压较大的顶部与侧面。 在有侧向风作用下，列车外表压力分布发生很大变化，尤其对车顶小圆弧部位外表压力的影响最大。当列车在曲线上运转又遇到强侧风时，还会影响到列车的倾覆平安性。中南大学信息院2.高速列车会车时列车的外表压力 列车交会时产生的最大压力脉动值的大小是评价列车气动

3、外形优劣的一项目的。 在一列车与另一静止不动的列车会车时，以及两列等速或不等速相对运转的列车会车时，将在静止列车和两列相对运转列车一侧的侧墙上引起压力波压力脉冲。 这是由于相对运动的列车车头对空气的挤压，在与之交会的另一列车侧壁上擦过，使列车间侧壁上的空气压力产生很大的动摇。中南大学信息院 实验研讨和计算阐明，高速列车会车压力波幅值大小与以下要素有关： (1)随着会车速度的大幅度提高，会车压力波的强度将急剧增大，如下图:中南大学信息院会车压力波幅值与速度的关系曲线会车压力波幅值与速度的关系曲线 中南大学信息院 由上图可见，当头部长细比为2.5，两列车以等速相对运转会车时，速度由250km/h提

4、高 到 350km/h， 压 力 波 幅 值 由 1015Pa增 至1950Pa，增大近一倍。 (2)会车压力波幅值随着头部长细比的增大而近似线性地显著减小。为了有效地减小高速列车会车引起的压力波的强度，应将动车车头的头部设计成细长而且呈流线型。中南大学信息院 (3)会车压力波幅值随会车高速列车侧墙间距增大而显著减小。为了减少会车压力涉及其影响，应适当增大铁路的线间距。 我国中规定：160km/h时，线间距4.2m；200km/h时，线间距4.4m；250km/h时，线间距4.6m；300km/h时，线间距4.8m；350km/h时，线间距5.0m。中南大学信息院 (4)会车压力波幅值随会车长

5、度增大而近似成线性地明显增大。 (5)会车压力波幅值随侧墙高度增大明显减小，但减小的幅度随侧墙高度增大而逐渐减小。 中南大学信息院 (6)高、中速列车会车时，中速车的压力波幅值远大于高速车(普通高1.8倍以上)。这是由于会车压力波的主要影响要素是经过车的速度，在高、中速列车会车时，中速车压力波主要受其经过车高速车速度的影响，高速车压力波主要受其经过车中速车速度的影响，所以中速车上的压力波幅值远大于高速车。中南大学信息院3.高速列车经过隧道时列车的外表压力 列车在隧道中运转时，将引起隧道内空气压力急剧动摇，因此列车外表上各处的压力也呈快速大幅度变动情况，完全不同于在明线上的外表压力分布。 中南大

6、学信息院 实验研讨阐明，压力幅值的变动与列车速度，列车长度，堵塞系数(列车横截面积与隧道横截面积的比值)、头型系数长细比，即车头前端鼻形部位长度与车头后部车身断面半径之比，以及列车侧面和隧道侧面的摩擦系数等要素有关，其中以堵塞系数和列车速度为重要的影响参数。中南大学信息院国外有的研讨报告指出: 单列车进入隧道的压力变化大约与列车速 度 的 平 方 成 正 比 ， 与 堵 塞 系 数 的1.30.25次方成正比例。 两列车在隧道内高速会车时车体所遭到的压力变化更为严重，此时压力变化与堵塞系数的2.160.06次方成正比。并且两列车进入隧道的时差对压力变化也有很大的影响，当构成波形叠加时将引起很高

7、的压力幅值和变化率，此时车体外表的瞬时压力可在正负数千帕之间变化。中南大学信息院4.列车风 当列车高速行驶时，在线路附近产生空气运动，这就是列车风。当列车以200km/h速度行驶时，根据丈量，在轨面以上0.814m、距列车1.75m处的空气运动速度将到达17m/s61.2km/h)，这是人站立不动可以接受的风速，当列车以这样或更高的速度经过车站时，列车风将给铁路任务人员和旅客带来危害。中南大学信息院 高速列车经过隧道时，在隧道中所引起的纵向气流速度约与列车速度成正比。在隧道中列车风将使得道旁的工人失去平衡以及将固定不牢的设备等吹落在隧道中，这都是一些潜在的危险。 国外有些铁路规定，在列车速度高

8、于160km/h行驶时不允许铁路员工进入隧道。列车速度稍低时，也不让员工在隧道中行走和任务，必需求在避车洞内等待列车经过。 中南大学信息院5.列车空气动力学的力和力矩 如下图，作用于车辆上的空气动力学的力和力矩，其中有：空气阻力、上升力、横向力，以及纵向摆动力矩、扭摆力矩和侧滚力矩。下面作一简要引见。中南大学信息院1空气阻力 减少高速列车的空气阻力对于实现高速运转和节能都有重要意义，因此，需求对车体外形进展最优化设计，以便最大能够地降低空气阻力。 高速列车的运转阻力主要由空气阻力和机械阻力即轮轨摩擦阻力、轴承等滚动部件的摩擦阻力等组成。 中南大学信息院空气阻力可以简单地用下面公式表示： 式中

9、Cx空气阻力系数 空气密度 V列车速度 A列车横截面积 中南大学信息院空气阻力主要由以下三个部分组成：压差阻力：头部及尾部压力差所引起的阻力；摩擦阻力：由于空气的粘性而引起的、作用于车体外表的剪切应力呵斥的阻力；干扰阻力：车辆的突出物(如手柄、门窗、转向架、车体底架、悬挂设备、车顶设备、及车辆之间的衔接风挡等)所引起的阻力。中南大学信息院 研讨阐明，空气阻力与速度的平方成正比，机械阻力那么与速度成正比。速度为100km/h时，空气阻力和机械阻力各占一半；速度提高到200km/h时，空气阻力占70，机械阻力只占30；250km/h速度平稳运转时，空气阻力约占列车总阻力的8090以上。中南大学信息

10、院 法国对TGV动车的空气阻力R的测试结果：V100km/h时，R5.526KN；V200km/h时，R15.25KN。 这阐明，当速度提高1倍时，空气阻力R提高约2倍。中南大学信息院2升力 把高速列车外表的部分压力高于周围空气压力的称为正，部分压力低于周围空气压力的称为负。作为一个整体，车辆是受正的(向上的)升力还是受负的(向下的)升力，取决于车辆一切截面的外表压力累加结果是正还是负。 升力也与列车速度的平方成正比。正升力将使轮轨的接触压力减小，为此将对列车的牵引和动力学性能产生重要影响。 中南大学信息院3横向力 高速列车运转中遇到横向风时，车辆将遭到横向力和力矩的作用，当风载荷到达一定程度

11、时，横向力及其侧滚力矩、扭摆力矩将影响车辆的倾覆平安性。中南大学信息院侧向阻力可以简单地用下面公式表示： 式中 CD侧面阻力系数 空气密度 V列车速度 A列车侧面投影面积 中南大学信息院 就车辆外形而言，车顶越有棱角，其阻力越大。经过风洞实验研讨以为，最正确的车体横断面外形该当是：车体侧面平坦，且上下渐内倾(可以降低升力)、顶部稍圆、车顶与车体侧面拐角处完全修圆(可以降低力矩)。 中南大学信息院二、高速列车头型设计 对于高速高速列车来说，列车头型设计非常重要，好的头型设计可以有效地减少运转空气阻力，列车交会压力波和处理好运转稳定性等问题。 中南大学信息院1.头型设计的根本要求 (1)阻力系数

12、一些高速铁路开展比较早的国家，经过实验研讨和实际计算，明确提出了各自的列车阻力系数目的。 在“德国联邦铁路城间特快列车ICE技术义务书中规定：列车前端的驱动头车空气阻力系数C0.17；列车末端的驱动头车空气阻力系数C0.19。 中南大学信息院 (2)头型系数长细比 长细比，即车头前端鼻形部位长度与车头后部车身断面半径之比。 头、尾车阻力系数与流线化头部长细比直接有关，高速列车头部的长细比普通要求到达3左右或者更大，如下图：中南大学信息院中南大学信息院2.高速列车头部流线化设计 头部纵向对称面上的外形轮廓线，要满足司机室净空高、前窗几何尺寸、玻璃外形，以及了望等条件。在此根底上，尽能够降低该轮廓

13、线的垂向高度，使头部趋于扁形，这样可以减小压力冲击波，并改善尾部涡流影响。同时，将端部鼻锥部分设计成椭圆外形，可以减少列车运转时的空气阻力，如下图。中南大学信息院(a)(a)一拱方案一拱方案(b)(b)二拱方案二拱方案(c)(c)设导流板方案设导流板方案 中南大学信息院头车外形比较头车外形比较中南大学信息院 在设计俯视图最大轮廓线形时，首先要满足司机室的宽度要求，然后再将鼻锥部分设计为带锥度的椭圆外形。这样既有利于减小列车交会压力波和改善尾部涡流影响的梭形，又兼顾到有利于降低空气阻力的椭球面外形。 此外还应设计凹槽形的导流板，将气流引向车头两侧。中南大学信息院 在主型线设计完成后，还要做到头部

14、外形与车身外形严厉相切；头部外形中，恣意选取的两曲面之间也要严厉相切，以保证头部外形的光滑性，这样既减少空气阻力，又可以降低列车交会压力波幅值。 中南大学信息院三、高速列车车身外型设计 高速列车车身横断面外形设计有以下特点： 1.整个车身断面呈鼓形，即车顶为圆弧形，侧墙下部向内倾斜5o左右并以圆弧过渡究竟架，侧墙上部向内倾斜3o左右并以圆弧过渡到车顶。中南大学信息院 以下图为德国ICE高速列车车身断面外形。这不仅能减小空气阻力，而且有利于缓解列车交会压力涉及横向阻力、侧滚力矩的作用。中南大学信息院车体断面比较车体断面比较中南大学信息院2. 车辆底部外形对空气阻力的影响很大，为了防止地板下部设备

15、的外露，采用与车身横断面外形相吻合的裙板遮住车下设备，以减少空气阻力，也可防止高速 运转带来的沙石击打车下设备。中南大学信息院3.车体外表光滑平整，尽量减少突出物。如侧门采用塞拉式；扶手为内置式；脚蹬做成翻板式，使侧面封锁时可以包住它。4.两车辆衔接处采用橡胶大风挡，与车身坚持平齐，防止构成空气涡流。 中南大学信息院第二节第二节 高速列车车体的轻量化设计高速列车车体的轻量化设计 一、轴重对轮轨相互作用的影响 二、车体构造的轻量化技术 三、车内设备的轻量化技术 四、转向架构造轻量化技术 中南大学信息院一、轴重对轮轨相互作用的影响 1.轴重对轨道损伤的影响 随着轴重的添加，钢轨接受轮载而产生的轮轨

16、接触应力、轨头内部的剪切应力、部分应力和弯曲应力将相应添加，同时疲劳荷载作用下的应力程度也将随之提高，从而大大缩短了钢轨的运用寿命。中南大学信息院 研讨结果阐明，钢轨头部损伤几乎全是疲劳损伤，钢轨折损率随轴重的添加而添加。 法国根据钢轨疲劳损伤统计资料的分析得出，钢轨疲劳折损率与轴载荷的2.25次方成正比关系。 美国以为与轴载荷的3.8次方成正比。中南大学信息院 接触实际阐明，轮、轨面上的接触应力和轨头内部的剪切应力与轴载荷成正比，且与车轮直径及踏面外形有关。所以减小轴重可减少钢轨的损伤和提高其运用寿命。 日本高速列车为动力分散式，早期的轴重和簧下质量较大，轮轨动力作用和因此产生的钢轨磨耗和破

17、坏严重，所以日本在高速列车的开展中非常注重降低轴重。中南大学信息院2.高速对轮轨间垂向动力作用的影响 列车运转中，假设存在车轮偏心和扁疤，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。以下图为B0-B0式电力机车以160km/h速度进展线路实验得出的过轨接头时轮轨间总载荷的时间历程。该电力机车的轴重为20t。中南大学信息院 上图中，纵坐标为垂向总载荷与车轮静载荷之比，横坐标为时间ms；虚线为轮轨系统冲击呼应的实际计算值，实线为实测值。由图可见，在这个冲击过程中，轮轨间的载荷出现两个峰值P1和P2。中南大学信息院 P1力出如今轮轨冲击后的瞬时约0.30.4ms，频率为5

18、00Hz1000Hz，称之为高频力，其值为车轮静载的5倍左右。 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；对车轮产生猛烈的冲击作用，导致车轮扁疤等。中南大学信息院 P2力出如今轮轨冲击2ms以后，继续时间较长，频率为20Hz100Hz，称之为中频力，其值为车轮静载的2.53.5倍。 P2力可直接向钢轨以下和车轮以上传送，呵斥轨枕破裂、道床粉化和板结、严重者引起路基下陷；呵斥列车垂向动力学性能恶化，特别是降低滚动轴承的疲劳寿命，在这种脉冲式激扰下，构架的动应力

19、也将增大。 中南大学信息院 上图为各种车速下的轮轨冲击力呼应。从图中可以看出，P1力和P2力随行车速度的提高而增大，当速度由80km/h提高到250km/h时，P1力添加1倍，P2力添加0.8倍。 中南大学信息院3.高速高速列车对轴重及簧下质量的要求1高速列车的最大轴重、平均轴重 牵引动力集中配置的高速列车，动力车的轴重为最大。如法国TGV-A的最大轴重为17t，德国ICE-2的最大轴重为19.5t。虽然这些高速列车的最大轴重比较高，但整列车中大量拖车的轴重较轻，因此列车的平均轴重较低，如ICE-2的平均轴重为14.2t，TGV因拖车采用雅克比式转向架，其平均轴重相对高一些，为16t。 中南大

20、学信息院2各国高速高速列车的轴重、簧下质量 欧洲铁路联盟在“高速列车技术条件中对轴重有明确规定：允许的静态轴重为17t，新建线路和300km/h速度运转时，每个轮子作用在正常维护线路钢轨上的静态和动态力之和不得超越170KN。 表2-1列出了各国高速列车轴重比较。表2-2列出了假设干典型高速机车和动车的簧下质量。中南大学信息院中南大学信息院中南大学信息院二、车体构造的轻量化技术 普通速度车体构造的自重在14t左右，而国外高速客车车体构造分量为10t左右。总体上看，实现构造轻量化的主要途径有两个：一是采用新资料，二是合理优化构造设计。 中南大学信息院1.车体轻量化资料耐候钢车体 不锈钢车体 铝合

21、金车体中南大学信息院2.车体构造的轻量化设计 (1)车体构造的优化设计 日本100系高速列车，采用耐候钢SPA，车体钢构造自重仅为10.3t我国的“168客车，也采用耐候钢制造，车体钢构造自重为13.113.2t 中南大学信息院(2)铝合金车体的三种构造:大型中空挤压铝型材焊接构造 采用航空骨架式铝合金车体构造大型中空挤压铝型材与开口型材的混合构造 中南大学信息院采用大型中空挤压铝型材焊接构造中南大学信息院采用航空骨架式铝合金车体构造中南大学信息院德国德国ICEICE铝合金车体断面铝合金车体断面 中南大学信息院中南大学信息院三、车内设备的轻量化技术 车内设备资料，首先应满足功能要求和防火阻燃要

22、求，装饰板应反映时代感，车内设备约占客车总分量的20，轻量化具有重要意义。1.车内设备如门、窗、行李架、座椅、供水设备、卫生设备等等，均可选用轻合金或高分子工程资料和复合资料，使设备分量大大减轻。中南大学信息院 仅座椅一项，日本采用铝钢合制或全铝制双人座椅，其分量由原钢制的56kg分别降为32kg和24kg， 聚碳酸脂PC板材作为透明车窗资料，分量约为同厚度玻璃的1/15，而且透光、耐压、耐冲击均较普通玻璃好，能方便地制造车辆通长的车窗。2.车内装饰板材广泛采用薄膜铝合金墙板，工程塑料顶板等。中南大学信息院3.其它设备的轻量化 如日本100系采用直流牵引电机，每台分量为825kg(功率为230

23、kw)，而300系采用交流感应电机后，每台分量仅为390kg(功率增至300kw)。 德国ICE3的主变压器铁芯采用优质铁铝合金，使导磁率提高45倍，又将铜编线改为铝编线，冷却运用硅油，这样其总重由11.5吨降为7吨等等。中南大学信息院四、转向架构造轻量化技术 降低转向架自重是高速转向架技术开发的一个重要方面，它对改善车辆振动性能和减小轮轨之间的动力作用均具有显著效果。国外高速转向架轻量化的主要措施之一是采用无摇枕构造，此外还有很多轻量化措施：中南大学信息院1构架构造轻量化。采用焊接构架可比铸钢构造减重50左右。2轮对轻量化。采用空心车轴和小直径车轮；采用S形薄辐板车轮。 德国MBB公司研制了

24、玻璃钢FRP轮心，车轮由钢质车箍、FRP轮心和钢质轮毂三部分组成，其簧下质量至少降低了20100Kg左右；采用双排圆锥滚子轴承，同时接受径向和轴向载荷，其分量只需40Kg，约为日本新干线原用轴承分量的一半。中南大学信息院3轴箱和齿轮箱采用铝合金制造。铝合金轴箱的分量只需原来的40左右，齿轮箱亦减到原来的56。 经过对车体构造、转向架构造、车内设备及其它设备从选材和构造优化设计上采取措施，可使车辆自重轴重明显降低。中南大学信息院中南大学信息院第三节第三节 车体的密封隔声技术车体的密封隔声技术 一、车体的密封隔声性能二、车体的密封技术三、车内噪声控制技术 中南大学信息院一、车体的密封隔声性能1.车

25、体的密封性能(1) 压力波对旅客温馨性的影响 车外压力的动摇会反响到车厢内，使旅客感到不温馨，轻者压迫耳膜，重那么头晕恶心，甚至呵斥耳膜破裂。许多国家先后在压力波对旅客温馨性的影响方面进展了研讨。 中南大学信息院 国外高速列车的运用实际阐明，没有交会列车时，头、尾车外面的气流压力变化为：头部受2.5KPa左右的正压、尾部为2.0KPa左右的负压； 有交会列车时特别在隧道内会车时，车外气流压力会大幅度变化，对进入隧道列车的气流测定结果：速度200km/h时，头部正压为3.2KPa、尾部负压为4.9KPa； 速度为280km/h时，头部正压为3.9KPa、尾部负压为5.5KPa。 中南大学信息院中

26、南大学信息院(2) 对车体密封性能的要求 日本高速列车密封实验，要求将车体一切开启部位堵塞，车内压力由4000Pa降至1000Pa的时间必需大于50s。 欧洲高速列车曾采用压力从4000Pa降至1000Pa的时间大于50s(车辆经过台和空调设备封锁)。 如今，德国、意大利等国家采用压力从3600Pa降至0Pa的时间大于18s。中南大学信息院 我国在中要求： 整车落成后的密封性能实验，要求到达车内压力从3600Pa降至0Pa的时间大于18s； 车体构造的密封性能要求压力从3600Pa降至0Pa的时间须大于36s； 组成后的车窗、车门、风挡应能在4000Pa的气动载荷作用下坚持良好的密封性 中南大

27、学信息院2.车体的隔声性能(1)高速列车的噪声源 高速列车的声源主要是：轮轨噪声碰撞、摩擦声；空气沿车体外表流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线的摩擦声；风挡等构件的撞击声。列车进出隧道产生的紧缩波和反射波所产生的噪声等。中南大学信息院(2)国外高速列车运转噪声的控制 德国在联邦铁路城间特快列车ICE技术义务书中，对高速列车运转噪声作了技术规定：距铁路中心线25m处，当列车运转速度为250km/h时，列车经过的最大声级不得高于88dB(A)；列车运转速度为280km/h时，经过的最大声级不得高于89dB(A)。中南大学信息院 日本多年来投入了大量人力物力财力降低新干线铁路噪声，效果显著。目前日

28、本新干线距铁路中心25m处列车经过最大声级为： 高架桥、高路堤区段6575dB(A)，到达了新干线环境噪声规范限值。即： 居民住宅室外的最大噪声级70dB(A)； 工业，商业区或有少量居民居住混合区的室外75dB(A)。 中南大学信息院中南大学信息院(3)车内噪声的规范极限值车内噪声普通由以下几部分组成：车体外部传入车内的噪声，普通称之为空气声；由于各种缘由导致的车体内外表构造振动，特别是薄壁构造振动产生的辐射声，普通称之为构造振动噪声；各种车内设备、系统(如空调通风系统，各类管道等)，作为振源、声源所产生的噪声；上述各类噪声在车厢内部传播与反射所构成的混响声等组成。中南大学信息院车内噪声的规

29、范限值:德国铁路规定，速度为250km/h时，一等车噪声不超越65dB(A)，二等车不超越68dB(A)。国际铁路联盟UIC规定：客车车内噪声应小于65dB(A)。在隧道里，噪声可宽限5dB(A)。在过道、厕所、其噪声程度不能超越75dB(A)。中南大学信息院二、车体的密封技术 列车的密封需求从车体构造和部件上给以思索。当前世界各国在高速列车上采用的密封技术主要有：1.车体构造采用延续焊缝以消除焊接气隙；对不能施焊的部位，必需用密封胶密封。中南大学信息院2.采用固定式车窗，车窗的组装工艺要保证密封的可靠性和耐久性，同时保证在压力波呵斥的气动载荷下(我国“高速列车密封技术暂行规定确定组成后的车窗

30、应能接受6000Pa的气动载荷，)不会呵斥变形和破坏。3.侧门采用密封性能良好的塞拉门；头、尾的端门要采用可充紧缩空气的橡胶条；经过台风挡采用橡胶大风挡，并留意处置好渡板处的密封问题。中南大学信息院4.空调环控设备设立压力控制：如在客室进排气风口安装压力维护阀，在排气风道中装设带节气阀的排风机，安装压力维护通风机等，主要目的是既保证正常的通风换气又保证车内压力变化在限值之内。5.厕所、洗脸室的水不能采用直排式，而要经过密封安装排到车外；对直通车下的管路和电缆孔应采取必要的密封措施。6.车辆出厂前都要经过整车气密性、水密性实验。中南大学信息院三、车内噪声控制技术 为了降低车内噪声，一方面要减弱噪

31、声源发出噪声的强度，另一方面要提高车体的隔声性能。 1.减弱噪声源发出噪声强度的措施:在车轮上安装消音器和开发弹性车轮，可有效地降低轮轨噪声；中南大学信息院车体外形设计成流线形，车体外表平整、光滑都有利于减小空气与车体的摩擦声；采用橡胶风挡，可减小撞击声；在空调系统上安装消音器，降低牵引电机风扇的噪声、驱动安装等设备的振动噪声。中南大学信息院2.提高车体隔声性能的措施采用双层墙构造，可添加隔声量45 dB(A)。所谓双层墙，就是指地板、侧墙、车顶等多层构造，在层间采用橡胶垫隔开，一方面起隔振作用，同时使声波不能经过金属螺钉声桥传送，有效地提高了车体的隔声性能；在车体金属如地板外表涂刷防振阻尼层

32、，使钢构造的声频振动转化为热能散失，减少了声波的辐射和声波振动的传送，从而减少车内噪声；中南大学信息院采用双层车窗，减少从侧面传入车内的噪声；车内选用吸声效果好的高分子聚合资料；提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。 法国TGVA高速列车，经过各种隔声措施，速度达300km/h时客室内噪声值为66 dB(A)。中南大学信息院第四节第四节 防火平安技术防火平安技术 一、防火系统设计原那么二、防火构造设计 三、火灾预测和灭火安装设计 四、火灾发生时的对策中南大学信息院一、防火系统设计原那么 高速列车防火系统设计原那么：系统集成、预防为主、应急对策、以人为本。 系统集成：防火措施按区域配套，经过

33、列车网络构成防火系统的集成呼应、信号传送和信息显示；中南大学信息院 预防为主：一切资料与器件的选用以防止不会发生火燃或防止火种蔓延为主体，将火情发生要素压到最小程度，到达预防火灾的要求； 应急对策：一旦火灾发生，有严厉的分级应急对策，将火灾限制在区域内，限制在低等级火警之下； 以人为本：一切应急对策均以“以人为本为出发点，防止措施的最终手段要以实现旅客的平安转移为目的。中南大学信息院二、防火构造设计1.选用耐火资料 车辆运用的耐火资料，主要指阻燃、低烟、低毒的高分子资料和耐火涂料。 如英国和法国规定，经过海峡隧道区间列车的内装饰和包覆资料，必需采用阻燃无毒的酚醛纤维加强塑料FRP资料。中南大学

34、信息院 国内目前也在大力开发车辆上运用的酚醛玻璃钢资料，用来制造车内设备、装饰板、通风管道等。 国外车辆为了提高窗帘隔热和耐火程度，采用聚酯纤维上喷镀不锈钢或采用玻璃纤维做基底的纺织窗帘布。中南大学信息院 根据车型和部位不同选择不同等级的防火、防烟毒资料。 例如，法国TGV高速列车车体资料的防火、防烟毒等级远高于速度200km/h的VTU、VU系列车；车顶部位高于侧墙和地板。 卧车包间的隔墙全部采用防火板包上，隔墙里添加阻燃资料；采用阻燃风挡。在两头端门封锁时保证10min内不致火灾蔓延至邻车；中南大学信息院2.车门有自动和手动开关功能，失火时能平安疏散旅客；车窗上设有应急手柄或备有应急手锤，

35、平常手锤封在盒内，火警时支配应急手柄翻开车窗或用手锤把窗玻璃击碎。 中南大学信息院三、火灾预测和灭火安装设计1.设置烟雾探测及失火警报安装。烟雾报警器在明火火灾发生前作出预警，并与地面防火系统联防；2.手动报警器。在每个拖车乘务室内设一个具有明显标志的失火警报按钮；3.灭火安装。在每个拖车、动车的明显处各设一个6L便携式喷雾灭火器和一个6kg干粉灭火器。中南大学信息院四、火灾发生时的对策 1.火警等级 失火警报信号可以由自动或手动发出，自动分预警、报警和紧急报警三级，经过网络传送；手动报警为一级，经过连线传送。 2.失火对策 按照预警、报警和紧急报警三级分别采取相应的处置措施，目的是将火灾限制

36、在区域内，限制在低等级火警之下，最终要实现旅客的平安转移。中南大学信息院第五节第五节 高速列车衔接安装高速列车衔接安装 一、欧洲高速高速列车采用的密接式车钩缓冲安装 二、日本高速列车采用的车钩缓冲安装三、我国的密接式车钩缓冲安装 中南大学信息院一、欧洲高速高速列车采用的密接式车钩缓冲安装1.根本构造 欧洲的密接式车钩缓冲安装以德国的沙库公司消费的沙库密接式车钩缓冲安装最具有代表性，已占据了欧洲高速列车的大部分市场，ICE系列与TGV系列高速高速列车全部装用沙库车钩缓冲安装。 中南大学信息院沙库密接式车钩缓冲安装包括三类：用于高速列车单元之间的自动密接式车钩缓冲安装用于高速列车内部各车辆之间的半

37、永久式车钩缓冲安装用于列车高速列车全端的可伸缩密接式车钩缓冲安装。中南大学信息院 沙库车钩缓冲安装主要由以下组成1.钩头;2.电力衔接器及风管衔接器;3.含小容量缓冲器的车钩钩体;4.尾部橡胶缓冲器;5.中心调整安装;6.钩头电加热安装;7.含于钩身之中可以吸收较大冲击能量的金属压溃管等。 中南大学信息院沙沙库库车车钩钩缓缓冲冲装装置置中南大学信息院二、日本高速列车采用的车钩缓冲安装 1929年柴田卫氏设计普通车钩的柴田兵卫氏之弟提出了密接式车钩的设计方案，1931年完成了研制和现车实验，1932年开场在普通电动车上全面采用这种柴田密接式车钩。 1958年，开场研制新干线用密接式车钩，对以前的

38、密接式车钩从材质、构造、制造工艺、风管衔接器等进展了多项改良，以顺应新干线高速电高速列车对密接式车钩的要求。中南大学信息院1.高速电高速列车采用的车钩缓冲安装的特点 车钩缓冲安装由车钩、车钩尾框、橡胶缓冲器和复原安装组成，如下图。复原安装复原安装钩尾框钩尾框橡胶缓橡胶缓冲器冲器车钩车钩中南大学信息院车钩缓冲安装有以下特点： 车钩的纵向间隙小于1.5mm；车钩强度高、缓冲器容量低。车钩的拉伸破坏强度为1600KN，但橡胶缓冲安装的最大容量为10KJ。全部采用复型橡胶缓冲器，缓冲性能良好。由于不需求与以前的车辆连挂，根据高速列车车体高度情况，车钩高度取为1000mm。中南大学信息院2.复型橡胶缓冲

39、器 在1960年1978年，因橡胶缓冲安装具有构造简单、本钱低、可靠性高等特点，被迅速推行至几乎一切车种上。 但由于橡胶缓冲安装有一定的初紧缩力，在性能上存在一定范围的缓冲盲区，给客车的温馨性带来了不利影响，常有因车辆振动惊醒乘客的情况。中南大学信息院 从1978年开场开发复型缓冲安装，它是由两个橡胶缓冲器，既非串连亦非并联地组合在一同构成的。 其中一个缓冲器承当拉伸时的缓冲作用，另一个缓冲器承当紧缩时的缓冲作用，它们靠一定的初压力通常为20kN60kN组装在本该由一个缓冲器占据的空间内。中南大学信息院 车钩牵引时，紧缩左边的缓冲器，右边的缓冲器随着张开因有初紧缩量，并随时占满因紧缩左边缓冲器

40、出现的空间。车钩紧缩时的任务原理与此一样。因此，无论是牵引还是紧缩，缓冲安装中的从板均不分开从板座，既防止了从板与从板座间因出现间隙而发生冲击，又消除了缓冲盲区，大大提高了车辆的乘坐温馨性。 复型橡胶缓冲器于1979年正式推行运用。 中南大学信息院三、我国的密接式车钩缓冲安装 近些年，随着我国高速列车的开发、运用，四方车辆研讨所在开发北京地铁密接式车钩缓冲安装的根底上，吸收日本、欧洲密接式车钩的阅历，开发了采用金属环簧缓冲器的密接式车钩缓冲安装，在“兰箭号、“先锋号和“中华之星等高速列车上装用。中南大学信息院 又经过改良，采用弹性胶泥缓冲器的密接式车钩缓冲安装已部分推行运用于25T型提速客车，

41、明显地改善了列车纵向冲击性能，获得了较好的运用效果。 虽然国产密接式车钩缓冲安装的开发时间不长，与国外的同类产品相比还存在很大差距，但也获得了一些胜利阅历，下面作一比较。 中南大学信息院1与沙库车钩缓冲安装相比缺乏之处有： 车钩破坏强度为1800kN，所传送地纵向牵 引 力 和 紧 缩 载 荷 分 别 为 1000kN和1200kN。而沙库车钩缓冲安装却能分别传送1000kN和1500kN纵向牵引和紧缩载荷，紧缩载荷甚至可以提高到2200kN。中南大学信息院橡胶缓冲元件只能产生不太大的变形，只需很小的缓冲容量、较低的运用寿命。而沙库车钩缓冲安装的橡胶缓冲元件可产生高达55mm的变形位移，具有较

42、高的缓冲容量、较长的运用寿命。用于列车高速列车前端的可伸缩密接式车钩缓冲安装国内还是空白，对于半永久式车钩缓冲安装也缺乏深化的研讨。中南大学信息院钩缓安装在低温环境下的任务性能，包括在冰雪天气下的连挂与解钩性能需求改善。可取之处有：钩头自创了日本车钩的阅历，采用了圆锥形的钩头，与沙库车钩的棱锥形钩头相比，更方便制造、便于保证制造精度。车钩与缓冲器之间采取法兰型式的衔接，与沙库车钩缓冲安装构造相比，更容易实现与现有车钩的兼容衔接。中南大学信息院2.与日本的车钩缓冲安装相比缺乏之处有：无论是G1型缓冲器，还是弹性胶泥缓冲器，都做不到零初压力或很低的初压力，因此，缓和列车冲击的性能不是最理想。在安装构造上自创了沙库的阅历，与日本的钩缓构造相比，其安装构造相对简单。