动车组概论2车体ppt课件

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1、第二章第二章动车组车体技术动车组车体技术第一节第一节 流线形车体结构流线形车体结构 第二节第二节 动车组车体的轻量化设计动车组车体的轻量化设计 第三节第三节 车体的密封隔声技术车体的密封隔声技术 第四节第四节 防火安全技术防火安全技术 第五节第五节 动车组连接装置动车组连接装置 1 1一、列车空气动力学一、列车空气动力学 二、动车组头型设计二、动车组头型设计 三、动车组车身外型设计三、动车组车身外型设计 第一节第一节流线形车体结构流线形车体结构2 2一、列车空气动力学一、列车空气动力学 随随着着列列车车运运行行速速度度的的提提高高，周周围围空空气气的的动动力力作作用用一一方方面面对对列列车车和

2、和列列车车运运行行性性能能产产生生影影响响；同同时时，列列车车高高速速运运行行引引起起的的气气动动现现象象对对周周围围环环境境也也产产生生影影响响，这就是这就是高速列车的空气动力学高速列车的空气动力学问题。问题。3 31.1.动车组运行中列车的表面压力动车组运行中列车的表面压力 从从风风洞洞试试验验结结果果来来看看，列列车车表表面面压压力力可可以以分为三个区域：分为三个区域： （1 1）头车鼻尖部位正对来流方向为正压区；）头车鼻尖部位正对来流方向为正压区； （2 2）车车头头部部附附近近的的高高负负压压区区：从从鼻鼻尖尖向向上上及及向向两两侧侧，正正压压逐逐渐渐减减小小变变为为负负压压，到到接

3、接近近与与车车身连接处的顶部与侧面，负压达最大值；身连接处的顶部与侧面，负压达最大值； （3 3）头车车身、拖车和尾车车身为低负压区。）头车车身、拖车和尾车车身为低负压区。4 4 因因此此，在在动动车车（头头车车）上上布布置置空空调调装装置置及及冷冷却却系系统统进进风风口口时时，应应布布置置在在靠靠近近鼻鼻尖尖的的区区域域内内，此此处处正正压压较较大大，进进风风容容易易；而而排排风风口口则则应应布置在负压较大的顶部与侧面。布置在负压较大的顶部与侧面。 在在有有侧侧向向风风作作用用下下，列列车车表表面面压压力力分分布布发发生生很很大大变变化化，尤尤其其对对车车顶顶小小圆圆弧弧部部位位表表面面压压

4、力力的的影影响响最最大大。当当列列车车在在曲曲线线上上运运行行又又遇遇到到强强侧侧风时，还会影响到列车的倾覆安全性。风时，还会影响到列车的倾覆安全性。5 52.2.动车组会车时列车的表面压力动车组会车时列车的表面压力 列列车车交交会会时时产产生生的的最最大大压压力力脉脉动动值值的的大大小小是评价列车气动外形优劣的一项指标。是评价列车气动外形优劣的一项指标。 在在一一列列车车与与另另一一静静止止不不动动的的列列车车会会车车时时，以以及及两两列列等等速速或或不不等等速速相相对对运运行行的的列列车车会会车车时时，将将在在静静止止列列车车和和两两列列相相对对运运行行列列车车一一侧侧的的侧侧墙墙上引起压

5、力波（压力脉冲）。上引起压力波（压力脉冲）。 这这是是由由于于相相对对运运动动的的列列车车车车头头对对空空气气的的挤挤压压，在在与与之之交交会会的的另另一一列列车车侧侧壁壁上上掠掠过过，使使列列车间侧壁上的空气压力产生很大的波动。车间侧壁上的空气压力产生很大的波动。6 6 试试验验研研究究和和计计算算表表明明，动动车车组组会会车车压压力波幅值大小与下列因素有关：力波幅值大小与下列因素有关： (1)(1)随随着着会会车车速速度度的的大大幅幅度度提提高高，会会车车压力波的强度将急剧增大，如图所示压力波的强度将急剧增大，如图所示: :7 7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

6、 8 8 由由上上图图可可见见，当当头头部部长长细细比比为为2.52.5，两两列列车车以以等等速速相相对对运运行行会会车车时时，速速度度由由250250km/hkm/h提提高高 到到 350350km/hkm/h， 压压 力力 波波 幅幅 值值 由由 10151015PaPa增增 至至19501950PaPa，增大近一倍。增大近一倍。 (2)(2)会会车车压压力力波波幅幅值值随随着着头头部部长长细细比比的的增增大大而而近近似似线线性性地地显显著著减减小小。为为了了有有效效地地减减小小动动车车组组会会车车引引起起的的压压力力波波的的强强度度，应应将将动动车车（车车头头）的头部设计成细长而且呈流线

7、型。的头部设计成细长而且呈流线型。9 9 (3)(3)会会车车压压力力波波幅幅值值随随会会车车动动车车组组侧侧墙墙间间距距增增大大而而显显著著减减小小。为为了了减减少少会会车车压压力力波波及及其其影影响，应适当增大铁路的线间距。响，应适当增大铁路的线间距。 我国铁路主要技术政策中规定：我国铁路主要技术政策中规定：160160km/hkm/h时，线间距时，线间距4.24.2m m；200km/h200km/h时，线间距时，线间距4.44.4m m；250km/h250km/h时，线间距时，线间距4.64.6m m；300km/h300km/h时，线间距时，线间距4.84.8m m；350km/h

8、350km/h时，线间距时，线间距5.05.0m m。1010 (4)(4)会会车车压压力力波波幅幅值值随随会会车车长长度度增增大大而而近似成线性地明显增大。近似成线性地明显增大。 (5)(5)会会车车压压力力波波幅幅值值随随侧侧墙墙高高度度增增大大明明显显减减小小，但但减减小小的的幅幅度度随随侧侧墙墙高高度度增增大大而逐渐减小。而逐渐减小。 1111 (6)(6)高高、中中速速列列车车会会车车时时，中中速速车车的的压压力力波波幅幅值值远远大大于于高高速速车车( (一一般般高高1.81.8倍倍以以上上) )。这这是是由由于于会会车车压压力力波波的的主主要要影影响响因因素素是是通通过过车车的的速

9、速度度，在在高高、中中速速列列车车会会车车时时，中中速速车车压压力力波波主主要要受受其其通通过过车车高高速速车车速速度度的的影影响响，高高速速车车压压力力波波主主要要受受其其通通过过车车中中速速车车速速度度的的影影响响，所所以以中中速车上的压力波幅值远大于高速车。速车上的压力波幅值远大于高速车。12123.3.动车组通过隧道时列车的表面压力动车组通过隧道时列车的表面压力 列列车车在在隧隧道道中中运运行行时时，将将引引起起隧隧道道内内空空气气压压力力急急剧剧波波动动，因因此此列列车车表表面面上上各各处处的的压压力力也也呈呈快快速速大大幅幅度度变变动动状状况况，完全不同于在明线上的表面压力分布。完

10、全不同于在明线上的表面压力分布。 1313 试试验验研研究究表表明明，压压力力幅幅值值的的变变动动与与列列车车速速度度，列列车车长长度度，堵堵塞塞系系数数( (列列车车横横截截面面积积与与隧隧道道横横截截面面积积的的比比值值) )、头头型型系系数数（长长细细比比，即即车车头头前前端端鼻鼻形形部部位位长长度度与与车车头头后后部部车车身身断断面面半半径径之之比比），以以及及列列车车侧侧面面和和隧隧道道侧侧面面的的摩摩擦擦系系数数等等因因素素有有关关，其其中中以以堵堵塞塞系系数数和和列列车车速速度度为为重重要要的影响参数。的影响参数。1414国外有的研究报告指出国外有的研究报告指出: : 单单列列车

11、车进进入入隧隧道道的的压压力力变变化化大大约约与与列列车车速速度度的的平平方方成成正正比比，与与堵堵塞塞系系数数的的1.30.251.30.25次次方方成成正比例。正比例。 两两列列车车在在隧隧道道内内高高速速会会车车时时车车体体所所受受到到的的压压力力变变化化更更为为严严重重，此此时时压压力力变变化化与与堵堵塞塞系系数数的的2.160.062.160.06次次方方成成正正比比。并并且且两两列列车车进进入入隧隧道道的的时时差差对对压压力力变变化化也也有有很很大大的的影影响响，当当形形成成波波形形叠叠加加时时将将引引起起很很高高的的压压力力幅幅值值和和变变化化率率，此此时时车车体体表面的瞬时压力

12、可在正负数千帕之间变化。表面的瞬时压力可在正负数千帕之间变化。15154.4.列车风列车风 当当列列车车高高速速行行驶驶时时，在在线线路路附附近近产产生生空空气气运运动动，这这就就是是列列车车风风。当当列列车车以以200200km/hkm/h速速度度行行驶驶时时，根根据据测测量量，在在轨轨面面以以上上0.8140.814m m、距距列列车车 1.751.75m m处处 的的 空空 气气 运运 动动 速速 度度 将将 达达 到到1717m/sm/s（61.2km/h)61.2km/h)，这这是是人人站站立立不不动动能能够够承承受受的的风风速速，当当列列车车以以这这样样或或更更高高的的速速度度通通

13、过过车车站站时，列车风将给铁路工作人员和旅客带来危害。时，列车风将给铁路工作人员和旅客带来危害。1616 高高速速列列车车通通过过隧隧道道时时，在在隧隧道道中中所所引引起起的的纵纵向向气气流流速速度度约约与与列列车车速速度度成成正正比比。在在隧隧道道中中列列车车风风将将使使得得道道旁旁的的工工人人失失去去平平衡衡以以及及将将固固定定不不牢牢的的设设备备等等吹吹落落在在隧隧道道中中，这这都都是是一一些些潜潜在在的危险。的危险。 国国外外有有些些铁铁路路规规定定，在在列列车车速速度度高高于于160160km/hkm/h行行驶驶时时不不允允许许铁铁路路员员工工进进入入隧隧道道。列列车车速速度度稍稍低

14、低时时，也也不不让让员员工工在在隧隧道道中中行行走走和和工工作，必须要在避车洞内等待列车通过。作，必须要在避车洞内等待列车通过。 17175.5.列车空气动力学的力和力矩列车空气动力学的力和力矩 如如图图所所示示，作作用用于于车车辆辆上上的的空空气气动动力力学学的的力力和和力力矩矩，其其中中有有：空空气气阻阻力力、上上升升力力、横横向向力力，以以及及纵纵向向摆摆动动力力矩矩、扭扭摆摆力力矩矩和和侧侧滚滚力力矩矩。下下面作一简要介绍。面作一简要介绍。1818（1 1）空气阻力）空气阻力 减减少少动动车车组组的的空空气气阻阻力力对对于于实实现现高高速速运运行行和和节节能能都都有有重重要要意意义义，

15、因因此此，需需要要对对车车体体外外形形进进行行最优化设计，以便最大可能地降低空气阻力。最优化设计，以便最大可能地降低空气阻力。 动动车车组组的的运运行行阻阻力力主主要要由由空空气气阻阻力力和和机机械械阻阻力力（即即轮轮轨轨摩摩擦擦阻阻力力、轴轴承承等等滚滚动动部部件件的的摩摩擦擦阻阻力等）组成。力等）组成。 1919空气阻力可以简略地用下面公式表示：空气阻力可以简略地用下面公式表示： 式中式中 CxCx空气阻力系数空气阻力系数 空气密度空气密度 VV列车速度列车速度 A A列车横截面积列车横截面积 2020空气阻力主要由以下三个部分组成：空气阻力主要由以下三个部分组成：压差阻力：压差阻力：头部

16、及尾部压力差所引起的阻力；头部及尾部压力差所引起的阻力；摩摩擦擦阻阻力力：由由于于空空气气的的粘粘性性而而引引起起的的、作作用用于于车体表面的剪切应力造成的阻力；车体表面的剪切应力造成的阻力；干干扰扰阻阻力力：车车辆辆的的突突出出物物( (如如手手柄柄、门门窗窗、转转向向架架、车车体体底底架架、悬悬挂挂设设备备、车车顶顶设设备备、及及车车辆之间的连接风挡等辆之间的连接风挡等) )所引起的阻力。所引起的阻力。2121 研研究究表表明明，空空气气阻阻力力与与速速度度的的平平方方成成正正比比，机械阻力则与速度成正比。机械阻力则与速度成正比。速速度度为为100100km/hkm/h时时，空空气气阻阻力

17、力和和机机械械阻阻力力各各占一半；占一半；速速度度提提高高到到200200km/hkm/h时时，空空气气阻阻力力占占7070，机械阻力只占机械阻力只占3030；250250km/hkm/h速速度度平平稳稳运运行行时时，空空气气阻阻力力约约占占列列车总阻力的车总阻力的80809090以上。以上。2222 法国对法国对TGVTGV动车的空气阻力（动车的空气阻力（R R）的测试结果：的测试结果：V V100km/h100km/h时，时，R R5.526KN5.526KN；V V200km/h200km/h时，时，R R15.25KN15.25KN。 这这说说明明，当当速速度度提提高高1 1倍倍时时，

18、空空气气阻阻力力（R R）提高约提高约2 2倍。倍。2323（2 2）升力）升力 把把动动车车组组表表面面的的局局部部压压力力高高于于周周围围空空气气压压力力的的称称为为正正，局局部部压压力力低低于于周周围围空空气气压压力力的的称称为为负负。作作为为一一个个整整体体，车车辆辆是是受受正正的的( (向向上上的的) )升升力力还还是是受受负负的的( (向向下下的的) )升升力力，取取决决于于车车辆辆所所有有截截面面的的表表面面压压力力累加结果是正还是负。累加结果是正还是负。 升升力力也也与与列列车车速速度度的的平平方方成成正正比比。正正升升力力将将使使轮轮轨轨的的接接触触压压力力减减小小，为为此此

19、将将对对列列车车的的牵牵引引和和动动力力学性能产生重要影响。学性能产生重要影响。 2424（3 3）横向力）横向力 动动车车组组运运行行中中遇遇到到横横向向风风时时，车车辆辆将将受受到到横横向向力力和和力力矩矩的的作作用用，当当风风载载荷荷达达到到一一定定程程度度时时，横横向向力力及及其其侧侧滚滚力力矩矩、扭扭摆摆力力矩矩将将影影响响车车辆的倾覆安全性。辆的倾覆安全性。2525侧向阻力可以简略地用下面公式表示：侧向阻力可以简略地用下面公式表示： 式中式中 C CD D侧面阻力系数侧面阻力系数 空气密度空气密度 VV列车速度列车速度 A A列车侧面投影面积列车侧面投影面积 2626 就就车车辆辆

20、形形状状而而言言，车车顶顶越越有有棱棱角角，其其阻阻力力越越大大。通通过过风风洞洞试试验验研研究究认认为为，最最佳佳的的车车体体横横断断面面形形状状应应当当是是：车车体体侧侧面面平平坦坦，且且上上下下渐渐内内倾倾( (可可以以降降低低升升力力) )、顶顶部部稍稍圆圆、车车顶顶与与车车体体侧侧面面拐拐角角处处完完全全修修圆圆( (可可以以降降低力矩低力矩) )。 2727二、动车组头型设计二、动车组头型设计 对对于于高高速速动动车车组组来来说说，列列车车头头型型设设计计非非常常重重要要，好好的的头头型型设设计计可可以以有有效效地地减减少少运运行行空空气气阻阻力力，列列车车交交会会压压力力波波和和

21、解解决好运行稳定性等问题。决好运行稳定性等问题。 28281.1.头型设计的基本要求头型设计的基本要求 (1) (1)阻力系数阻力系数 一一些些高高速速铁铁路路发发展展比比较较早早的的国国家家，通通过过试试验验研研究究和和理理论论计计算算，明明确确提提出出了了各各自自的的列列车车阻阻力力系数指标。系数指标。 在在“德德国国联联邦邦铁铁路路城城间间特特快快列列车车ICEICE技技术术任任务书务书”中规定：中规定：列车前端的驱动头车空气阻力系数列车前端的驱动头车空气阻力系数C C0.170.17；列车末端的驱动头车空气阻力系数列车末端的驱动头车空气阻力系数C C0.190.19。 2929 (2)

22、 (2)头型系数（长细比）头型系数（长细比） 长长细细比比，即即车车头头前前端端鼻鼻形形部部位位长长度度与与车车头头后部车身断面半径之比。后部车身断面半径之比。 头头、尾尾车车阻阻力力系系数数与与流流线线化化头头部部长长细细比比直直接接有有关关，高高速速列列车车头头部部的的长长细细比比一一般般要要求求达达到到3 3左右或者更大，如图所示：左右或者更大，如图所示：303031312.2.动车组头部流线化设计动车组头部流线化设计 头头部部纵纵向向对对称称面面上上的的外外形形轮轮廓廓线线，要要满满足足司司机机室室净净空空高高、前前窗窗几几何何尺尺寸寸、玻玻璃璃形形状状，以以及及了了望望等等条条件件。

23、在在此此基基础础上上，尽尽可可能能降降低低该该轮轮廓廓线线的的垂垂向向高高度度，使使头头部部趋趋于于扁扁形形，这这样样可可以以减减小小压压力力冲冲击击波波，并并改改善善尾尾部部涡涡流流影影响响。同同时时，将将端端部部鼻鼻锥锥部部分分设设计计成成椭椭圆圆形形状状，可可以以减减少少列列车运行时的空气阻力，如图所示。车运行时的空气阻力，如图所示。3232( (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 3333头车外形比较头车外形比较3434 在在设设计计俯俯视视图图最最大大轮轮廓廓线线形形时时，首首先先要要满满足足司司机机室室的的宽宽度度要要求求，

24、然然后后再再将将鼻鼻锥锥部部分分设设计计为为带带锥锥度度的的椭椭圆圆形形状状。这这样样既既有有利利于于减减小小列列车车交交会会压压力力波波和和改改善善尾尾部部涡涡流流影影响响的的梭梭形形，又又兼兼顾到有利于降低空气阻力的椭球面形状。顾到有利于降低空气阻力的椭球面形状。 此此外外还还应应设设计计凹凹槽槽形形的的导导流流板板，将将气气流流引引向车头两侧。向车头两侧。3535 在在主主型型线线设设计计完完成成后后，还还要要做做到到头头部部外外形形与与车车身身外外形形严严格格相相切切；头头部部外外形形中中，任任意意选选取取的的两两曲曲面面之之间间也也要要严严格格相相切切，以以保保证证头头部部外外形形的

25、的光光滑滑性性，这这样样既既减减少少空空气气阻阻力力，又又可可以以降降低低列车交会压力波幅值。列车交会压力波幅值。 3636三、动车组车身外型设计三、动车组车身外型设计 动车组车身横断面形状设计有以下特点：动车组车身横断面形状设计有以下特点： 1.1.整整个个车车身身断断面面呈呈鼓鼓形形，即即车车顶顶为为圆圆弧弧形形，侧侧墙墙下下部部向向内内倾倾斜斜（5 5o o左左右右）并并以以圆圆弧弧过过渡渡到到底底架架，侧侧墙墙上上部部向向内内倾倾斜斜（3 3o o左左右右）并并以以圆圆弧弧过渡到车顶。过渡到车顶。3737 下下图图为为德德国国ICEICE动动车车组组车车身身断断面面形形状状。这这不不仅

26、仅能能减减小小空空气气阻阻力力，而而且且有有利利于于缓缓解解列列车车交交会会压力波及横向阻力、侧滚力矩的作用。压力波及横向阻力、侧滚力矩的作用。3838车体断面比较车体断面比较39392. 2. 车车辆辆底底部部形形状状对对空空气气阻阻力力的的影影响响很很大大，为为了了避避免免地地板板下下部部设设备备的的外外露露，采采用用与与车车身身横横断断面面形形状状相相吻吻合合的的裙裙板板遮遮住住车车下下设设备备，以以减减少少空空气气阻阻力力，也也可可防防止止高高速速 运运行行带带来来的的沙沙石石击击打打车车下设备。下设备。40403.3.车车体体表表面面光光滑滑平平整整，尽尽量量减减少少突突出出物物。如

27、如侧侧门门采采用用塞塞拉拉式式；扶扶手手为为内内置置式式；脚脚蹬蹬做做成成翻翻板板式式，使侧面关闭时可以包住它。使侧面关闭时可以包住它。4.4.两两车车辆辆连连接接处处采采用用橡橡胶胶大大风风挡挡，与与车车身身保保持持平平齐，避免形成空气涡流。齐，避免形成空气涡流。 4141第二节第二节 动车组车体的轻量化设计动车组车体的轻量化设计一、轴重对轮轨相互作用的影响一、轴重对轮轨相互作用的影响 二、车体结构的轻量化技术二、车体结构的轻量化技术 三、车内设备的轻量化技术三、车内设备的轻量化技术 四、转向架结构轻量化技术四、转向架结构轻量化技术 4242一、轴重对轮轨相互作用的影响一、轴重对轮轨相互作用

28、的影响 1.1.轴重对轨道损伤的影响轴重对轨道损伤的影响 随随着着轴轴重重的的增增加加，钢钢轨轨承承受受轮轮载载而而产产生生的的轮轮轨轨接接触触应应力力、轨轨头头内内部部的的剪剪切切应应力力、局局部部应应力力和和弯弯曲曲应应力力将将相相应应增增加加，同同时时疲疲劳劳荷荷载载作作用用下下的的应应力力水水平平也也将将随随之之提提高高，从从而而大大大大缩缩短短了了钢钢轨的使用寿命。轨的使用寿命。4343 研究结果表明，钢轨头部损伤几乎全是疲研究结果表明，钢轨头部损伤几乎全是疲劳损伤，钢轨折损率随轴重的增加而增加。劳损伤，钢轨折损率随轴重的增加而增加。 法国依据钢轨疲劳损伤统计资料的分析得法国依据钢轨

29、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出，钢轨疲劳折损率与轴载荷的2.252.25次方成正次方成正比关系。比关系。 美国认为与轴载荷的美国认为与轴载荷的3.83.8次方成正比。次方成正比。4444 接触理论表明，轮、轨面上的接触应力和接触理论表明，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使用寿命。钢轨的损伤和提高其使用寿命。 日本高速列车为动力分散式，早期的轴重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

30、用和因此产生的和簧下质量较大，轮轨动力作用和因此产生的钢轨磨耗和破坏严重，所以日本在高速列车的钢轨磨耗和破坏严重，所以日本在高速列车的发展中非常重视降低轴重。发展中非常重视降低轴重。45452.2.高速对轮轨间垂向动力作用的影响高速对轮轨间垂向动力作用的影响 列列车车运运行行中中，如如果果存存在在车车轮轮偏偏心心和和扁扁疤疤，或或者者遇遇到到轨轨道道不不平平顺顺时时，将将产产生生轮轮轨轨间间的的冲冲击击载载荷荷，这这种种载载荷荷属属于于“动动态态作作用用力力”。下下图图为为B0-B0B0-B0式式电电力力机机车车以以160160km/hkm/h速速度度进进行行线线路路试试验验得得出出的的过过轨

31、轨接接头头时时轮轮轨轨间间总总载载荷荷的的时时间间历历程程。该该电电力力机车的轴重为机车的轴重为2020t t。4646 上上图图中中，纵纵坐坐标标为为垂垂向向总总载载荷荷与与车车轮轮静静载载荷荷之之比比，横横坐坐标标为为时时间间（msms）；虚虚线线为为轮轮轨轨系系统统冲冲击击响响应应的的理理论论计计算算值值，实实线线为为实实测测值值。由由图图可可见见，在在这这个个冲冲击击过过程中，轮轨间的载荷出现两个峰值程中，轮轨间的载荷出现两个峰值P1P1和和P2P2。4747 P1P1力力出出现现在在轮轮轨轨冲冲击击后后的的瞬瞬时时（约约0.30.30.40.4msms），频频率率为为500500Hz

32、Hz1000Hz1000Hz，称称之之为为高高频频力，其值为车轮静载的力，其值为车轮静载的5 5倍左右。倍左右。 P1P1力力的的高高频频瞬瞬时时冲冲击击作作用用很很快快被被钢钢轨轨及及轨轨道道的的惯惯性性反反作作用用力力抵抵消消，很很快快衰衰减减，来来不不及及向向上上和和向向下下传传播播，其其破破坏坏作作用用对对钢钢轨轨和和车车轮轮最最严严重重。它它直直接接影影响响钢钢轨轨轨轨头头的的接接触触应应力力，容容易易发发生生钢钢轨轨剥剥离离等等接接触触疲疲劳劳；对对车车轮轮产产生生剧剧烈烈的的冲冲击作用，导致车轮扁疤等。击作用，导致车轮扁疤等。4848 P2P2力力出出现现在在轮轮轨轨冲冲击击2

33、2msms以以后后，持持续续时时间间较较长长，频频率率为为2020HzHz100Hz100Hz，称称之之为为中中频频力力，其其值为车轮静载的值为车轮静载的2.52.53.53.5倍。倍。 P2P2力力可可直直接接向向钢钢轨轨以以下下和和车车轮轮以以上上传传递递，造造成成轨轨枕枕破破裂裂、道道床床粉粉化化和和板板结结、严严重重者者引引起起路路基基下下陷陷；造造成成列列车车垂垂向向动动力力学学性性能能恶恶化化，特特别别是是降降低低滚滚动动轴轴承承的的疲疲劳劳寿寿命命，在在这这种种脉脉冲冲式式激扰下，构架的动应力也将增大。激扰下，构架的动应力也将增大。 4949 上图为各种车速下的轮轨冲击力响应。从

34、图中可以上图为各种车速下的轮轨冲击力响应。从图中可以看出，看出，P1P1力和力和P2P2力随行车速度的提高而增大，当速度力随行车速度的提高而增大，当速度由由8080km/hkm/h提高到提高到250250km/hkm/h时，时，P1P1力增加力增加1 1倍，倍，P2P2力增加力增加0.80.8倍。倍。 50503.3.高速动车组对轴重及簧下质量的要求高速动车组对轴重及簧下质量的要求（1 1）动车组的最大轴重、平均轴重）动车组的最大轴重、平均轴重 牵引动力集中配置的动车组，动力车的轴牵引动力集中配置的动车组，动力车的轴重为最大。如法国重为最大。如法国TGV-ATGV-A的最大轴重为的最大轴重为1

35、717t t，德德国国ICE-2ICE-2的最大轴重为的最大轴重为19.519.5t t。尽管这些高速列尽管这些高速列车的最大轴重比较高，但整列车中大量拖车的车的最大轴重比较高，但整列车中大量拖车的轴重较轻，因而列车的平均轴重较低，如轴重较轻，因而列车的平均轴重较低，如ICE-ICE-2 2的平均轴重为的平均轴重为14.214.2t t，TGVTGV因拖车采用雅克比因拖车采用雅克比式转向架，其平均轴重相对高一些，为式转向架，其平均轴重相对高一些，为1616t t。 51512 2各国高速动车组的轴重、簧下质量各国高速动车组的轴重、簧下质量 欧欧洲洲铁铁路路联联盟盟在在“高高速速列列车车技技术术

36、条条件件”中中对对轴轴重重有有明明确确规规定定：允允许许的的静静态态轴轴重重为为1717t t，新新建建线线路路和和300300km/hkm/h速速度度运运行行时时，每每个个轮轮子子作作用用在在正正常常维维护护线线路路钢钢轨轨上上的的静静态态和和动动态态力力之之和和不不得得超超过过170170KNKN。 表表2-12-1列列出出了了各各国国高高速速列列车车轴轴重重比比较较。表表2-22-2列列出出了了若若干干典典型型高高速速机机车车和和动车的簧下质量。动车的簧下质量。525253535454二、车体结构的轻量化技术二、车体结构的轻量化技术 普通速度车体结构的自重在普通速度车体结构的自重在141

37、4t t左右，而左右，而国外高速客车车体结构重量为国外高速客车车体结构重量为1010t t左右。总体左右。总体上看，实现结构轻量化的主要途径有两个：一上看，实现结构轻量化的主要途径有两个：一是采用新材料，二是合理优化结构设计。是采用新材料，二是合理优化结构设计。 55551.1.车体轻量化材料车体轻量化材料耐候钢车体耐候钢车体 不锈钢车体不锈钢车体 铝合金车体铝合金车体56562.2.车体结构的轻量化设计车体结构的轻量化设计 (1)(1)车体结构的优化设计车体结构的优化设计 日本日本100100系动车组，采用耐候钢（系动车组，采用耐候钢（SPASPA），），车车体钢结构自重仅为体钢结构自重仅为

38、10.310.3t t我国的我国的“168”“168”客车，也采用耐候钢制造，客车，也采用耐候钢制造，车体钢结构自重为车体钢结构自重为13.113.113.213.2t t 5757(2)(2)铝合金车体的三种结构铝合金车体的三种结构: :大型中空挤压铝型材焊接结构大型中空挤压铝型材焊接结构 采用航空骨架式铝合金车体结构采用航空骨架式铝合金车体结构大型中空挤压铝型材与开口型材的混合结构大型中空挤压铝型材与开口型材的混合结构 5858采用大型中空挤压铝型材焊接结构采用大型中空挤压铝型材焊接结构5959采用航空骨架式铝合金车体结构采用航空骨架式铝合金车体结构6060德国德国ICEICE铝合金车体断

39、面铝合金车体断面61616262三、车内设备的轻量化技术三、车内设备的轻量化技术 车车内内设设备备材材料料，首首先先应应满满足足功功能能要要求求和和防防火火阻阻燃燃要要求求，装装饰饰板板应应反反映映时时代代感感，车车内内设设备备约约占客车总重量的占客车总重量的2020，轻量化具有重要意义。，轻量化具有重要意义。1.1.车车内内设设备备如如门门、窗窗、行行李李架架、座座椅椅、供供水水设设备备、卫卫生生设设备备等等等等，均均可可选选用用轻轻合合金金或或高高分分子子工工程程材料和复合材料，使设备重量大大减轻。材料和复合材料，使设备重量大大减轻。6363 仅仅座座椅椅一一项项，日日本本采采用用铝铝钢钢

40、合合制制或或全全铝铝制制双双人人座座椅椅，其其重重量量由由原原钢钢制制的的5656kgkg分分别别降降为为3232kgkg和和2424kgkg， 聚聚碳碳酸酸脂脂（PCPC）板板材材作作为为透透明明车车窗窗材材料料，重重量量约约为为同同厚厚度度玻玻璃璃的的1/151/15，而而且且透透光光、耐耐压压、耐耐冲冲击击均均较较普普通通玻玻璃璃好好，能能方方便便地地制制作作车车辆辆通通长的车窗。长的车窗。2.2.车车内内装装饰饰板板材材广广泛泛采采用用薄薄膜膜铝铝合合金金墙墙板板，工工程程塑料顶板等。塑料顶板等。64643.3.其它设备的轻量化其它设备的轻量化 如如日日本本100100系系采采用用直直

41、流流牵牵引引电电机机，每每台台重重量量为为825825kg(kg(功功率率为为230230kwkw) )，而而300300系系采采用用交交流流感感应应电电机后，每台重量仅为机后，每台重量仅为390390kg(kg(功率增至功率增至300300kwkw) )。 德德国国（ICE3ICE3）的的主主变变压压器器铁铁芯芯采采用用优优质质铁铁铝铝合合金金，使使导导磁磁率率提提高高4 45 5倍倍，又又将将铜铜编编线线改改为为铝铝编编线线，冷冷却却使使用用硅硅油油，这这样样其其总总重重由由11.511.5吨吨降降为为7 7吨等等。吨等等。6565四、转向架结构轻量化技术四、转向架结构轻量化技术 降降低低

42、转转向向架架自自重重是是高高速速转转向向架架技技术术开开发发的的一一个个重重要要方方面面，它它对对改改善善车车辆辆振振动动性性能能和和减减小小轮轮轨轨之之间间的的动动力力作作用用均均具具有有显显著著效效果果。国国外外高高速速转转向向架架轻轻量量化化的的主主要要措措施施之之一一是是采采用用无无摇摇枕枕结构，此外还有很多轻量化措施：结构，此外还有很多轻量化措施：66661 1构构架架结结构构轻轻量量化化。采采用用焊焊接接构构架架可可比比铸铸钢钢结结构减重构减重5050左右。左右。2 2轮轮对对轻轻量量化化。采采用用空空心心车车轴轴和和小小直直径径车车轮轮；采用采用S S形薄辐板车轮。形薄辐板车轮。

43、 德德国国MBBMBB公公司司研研制制了了玻玻璃璃钢钢（FRPFRP）轮轮心心，车车轮轮由由钢钢质质车车箍箍、FRPFRP轮轮心心和和钢钢质质轮轮毂毂三三部部分分组组成成，其其簧簧下下质质量量至至少少降降低低了了2020（100100KgKg左左右右）；采采用用双双排排圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承，同同时时承承受受径径向向和和轴轴向向载载荷荷，其其重重量量只只有有4040KgKg，约约为为日日本本新新干干线线原原用轴承重量的一半。用轴承重量的一半。67673 3轴轴箱箱和和齿齿轮轮箱箱采采用用铝铝合合金金制制作作。铝铝合合金金轴轴箱箱的的重重量量只只有有原原来来的的4040左左右右，齿齿轮轮箱箱亦

44、亦减减到到原原来的来的5656。 通通过过对对车车体体结结构构、转转向向架架结结构构、车车内内设设备备及及其其它它设设备备从从选选材材和和结结构构优优化化设设计计上上采采取取措措施施，可使车辆自重（轴重）明显降低。可使车辆自重（轴重）明显降低。68686969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一、车体的密封隔声性能二、车体的密封技术二、车体的密封技术三、车内噪声控制技术三、车内噪声控制技术 7070一、车体的密封隔声性能一、车体的密封隔声性能1.1.车体的密封性能车体的密封性能(1) (1) 压力波对旅客舒适性的影响压力波对旅客舒适性的影响 车外压力的波动

45、会反应到车厢内，使旅车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒服，轻者压迫耳膜，重则头晕客感到不舒服，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破裂。许多国家先后恶心，甚至造成耳膜破裂。许多国家先后在压力波对旅客舒适性的影响方面进行了在压力波对旅客舒适性的影响方面进行了研究。研究。 7171 国外高速列车的运用实践表明，没有交会国外高速列车的运用实践表明，没有交会列车时，头、尾车外面的气流压力变化为：头列车时，头、尾车外面的气流压力变化为：头部受部受2.52.5KPaKPa左右的正压、尾部为左右的正压、尾部为2.02.0KPaKPa左右的左右的负压；负压； 有交会列车时特别在隧道内会车时，车外

46、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：速度流测定结果：速度200200km/hkm/h时，头部正压为时，头部正压为3.23.2KPaKPa、尾部负压为尾部负压为4.94.9KPaKPa； 速度为速度为280280km/hkm/h时，头部正压为时，头部正压为3.93.9KPaKPa、尾尾部负压为部负压为5.55.5KPaKPa。 72727373(2) (2) 对车体密封性能的要求对车体密封性能的要求 日日本本高高速速列列车车密密封封试试验验，要要求求将将车车体体所所有有开开启启部部位位堵堵塞塞，车车内内压

47、压力力由由40004000PaPa降降至至10001000PaPa的的时间必须大于时间必须大于5050s s。 欧欧洲洲高高速速列列车车曾曾采采用用压压力力从从40004000PaPa降降至至10001000PaPa的的时时间间大大于于5050s(s(车车辆辆通通过过台台和和空空调调设设备备关闭关闭) )。 现现在在，德德国国、意意大大利利等等国国家家采采用用压压力力从从36003600PaPa降至降至13501350PaPa的时间大于的时间大于1818s s。7474 我国在我国在200200km/hkm/h及以上速度级列车密封设及以上速度级列车密封设计及试验鉴定暂行规定中要求：计及试验鉴定

48、暂行规定中要求： 整车落成后的密封性能试验，要求达到车整车落成后的密封性能试验，要求达到车内压力从内压力从36003600PaPa降至降至13501350PaPa的时间大于的时间大于1818s s； 车体结构的密封性能要求压力从车体结构的密封性能要求压力从36003600PaPa降降至至13501350PaPa的时间须大于的时间须大于3636s s； 组成后的车窗、车门、风挡应能在组成后的车窗、车门、风挡应能在40004000PaPa的气动载荷作用下保持良好的密封性的气动载荷作用下保持良好的密封性 75752.2.车体的隔声性能车体的隔声性能(1)(1)高速列车的噪声源高速列车的噪声源 高速列

49、车的声源主要是：高速列车的声源主要是：轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线的摩擦声；与接触网导线的摩擦声；风挡等构件的撞击声。风挡等构件的撞击声。列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生的噪声等。的噪声等。7676(2)(2)国外高速列车运行噪声的控制国外高速列车运行噪声的控制 德国在联邦铁路城间特快列车德国在联邦铁路城间特快列车ICEICE技术任技术任务书中，对高速列车运行噪声作了技术规定：务书中，对高速列车运行噪声作了技术规定：距铁路中心线距铁路中心线

50、2525m m处，当列车运行速度为处，当列车运行速度为250250km/hkm/h时，列车通过的最大声级不得高于时，列车通过的最大声级不得高于8888dB(A)dB(A)；列车运行速度为列车运行速度为280280km/hkm/h时，通过的时，通过的最大声级不得高于最大声级不得高于8989dB(A)dB(A)。7777 日本多年来投入了大量人力物力财力降低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。目前日本新干线新干线铁路噪声，效果显著。目前日本新干线距铁路中心距铁路中心2525m m处列车通过最大声级为：处列车通过最大声级为： 高架桥、高路堤区段高架桥、高路堤区段656575

51、75dB(A)dB(A)，达到了达到了新干线环境噪声标准限值。即：新干线环境噪声标准限值。即： 居民住宅室外的最大噪声级居民住宅室外的最大噪声级7070dB(A)dB(A)； 工业，商业区或有少量居民居住混合区的工业，商业区或有少量居民居住混合区的室外室外7575dB(A)dB(A)。 78787979(3)(3)车内噪声的标准极限值车内噪声的标准极限值车内噪声一般由以下几部分组成：车内噪声一般由以下几部分组成：车体外部传入车内的噪声，一般称之为空气声；车体外部传入车内的噪声，一般称之为空气声；由由于于各各种种原原因因导导致致的的车车体体内内表表面面结结构构振振动动，特特别别是是薄薄壁壁结结构

52、构振振动动产产生生的的辐辐射射声声，一一般般称称之之为为结结构构振振动动噪声；噪声；各各种种车车内内设设备备、系系统统( (如如空空调调通通风风系系统统，各各类类管管道道等等) )，作为振源、声源所产生的噪声；，作为振源、声源所产生的噪声；上上述述各各类类噪噪声声在在车车厢厢内内部部传传播播与与反反射射所所形形成成的的混混响响声等组成。声等组成。8080车内噪声的标准限值车内噪声的标准限值: :德德国国铁铁路路规规定定，速速度度为为250250km/hkm/h时时，一一等等车车噪声不超过噪声不超过6565dB(A)dB(A)，二等车不超过二等车不超过6868dB(A)dB(A)。国国际际铁铁路

53、路联联盟盟（UICUIC）规规定定：客客车车车车内内噪噪声声应应小小于于6565dB(A)dB(A)。在在隧隧道道里里，噪噪声声可可宽宽限限5 5dB(A)dB(A)。在在过过道道、厕厕所所、其其噪噪声声水水平平不不能能超超过过7575dB(A)dB(A)。8181二、车体的密封技术二、车体的密封技术 列列车车的的密密封封需需要要从从车车体体结结构构和和部部件件上上给给以以考考虑虑。当当前前世世界界各各国国在在高高速速列列车车上上采采用用的的密密封封技技术主要有：术主要有：1.1.车车体体结结构构采采用用连连续续焊焊缝缝以以消消除除焊焊接接气气隙隙；对对不不能施焊的部位，必须用密封胶密封。能施

54、焊的部位，必须用密封胶密封。82822.2.采采用用固固定定式式车车窗窗，车车窗窗的的组组装装工工艺艺要要保保证证密密封封的的可可靠靠性性和和耐耐久久性性，同同时时保保证证在在压压力力波波造造成成的的气气动动载载荷荷下下( (我我国国“高高速速列列车车密密封封技技术术暂暂行行规规定定”确确定定组组成成后后的的车车窗窗应应能能承承受受60006000PaPa的的气气动载荷，动载荷，) )不会造成变形和破坏。不会造成变形和破坏。3.3.侧侧门门采采用用密密封封性性能能良良好好的的塞塞拉拉门门；头头、尾尾的的端端门门要要采采用用可可充充压压缩缩空空气气的的橡橡胶胶条条；通通过过台台风风挡挡采采用用橡

55、橡胶胶大大风风挡挡，并并注注意意处处理理好好渡渡板板处处的的密密封封问题。问题。83834.4.空空调调环环控控设设备备设设立立压压力力控控制制：如如在在客客室室进进排排气气风风口口安安装装压压力力保保护护阀阀，在在排排气气风风道道中中装装设设带带节节气气阀阀的的排排风风机机，安安装装压压力力保保护护通通风风机机等等，主主要要目目的的是是既既保保证证正正常常的的通通风风换换气气又又保保证证车车内内压压力力变化在限值之内。变化在限值之内。5.5.厕厕所所、洗洗脸脸室室的的水水不不能能采采用用直直排排式式，而而要要通通过过密密封封装装置置排排到到车车外外；对对直直通通车车下下的的管管路路和和电电缆

56、缆孔应采取必要的密封措施。孔应采取必要的密封措施。6.6.车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验。车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验。8484三、车内噪声控制技术三、车内噪声控制技术 为为了了降降低低车车内内噪噪声声，一一方方面面要要削削弱弱噪噪声声源源发发出出噪噪声声的的强强度度，另另一一方方面面要要提提高高车车体体的的隔隔声声性能。性能。 1. 1.削弱噪声源发出噪声强度的措施削弱噪声源发出噪声强度的措施: :在在车车轮轮上上安安装装消消音音器器和和开开发发弹弹性性车车轮轮，可可有有效效地降低轮轨噪声；地降低轮轨噪声；8585车车体体外外形形设设计计成成流流线线形形，车车体体表表面

57、面平平整整、光光滑滑都有利于减小空气与车体的摩擦声；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；采用橡胶风挡，可减小撞击声；在在空空调调系系统统上上安安装装消消音音器器，降降低低牵牵引引电电机机风风扇扇的噪声、驱动装置等设备的振动噪声。的噪声、驱动装置等设备的振动噪声。86862.2.提高车体隔声性能的措施提高车体隔声性能的措施采采用用双双层层墙墙结结构构，可可增增加加隔隔声声量量4 45 5 dB(A)dB(A)。所所谓谓双双层层墙墙，就就是是指指地地板板、侧侧墙墙、车车顶顶等等多多层层结结构构，在在层层间间采采用用橡橡胶胶垫垫隔隔开开，一一方方面面起起隔隔振振作作用用，同同

58、时时使使声声波波不不能能通通过过金金属属螺螺钉钉（声声桥桥）传递，有效地提高了车体的隔声性能；传递，有效地提高了车体的隔声性能；在在车车体体金金属属（如如地地板板）表表面面涂涂刷刷防防振振阻阻尼尼层层，使使钢钢结结构构的的声声频频振振动动转转化化为为热热能能消消散散，减减少少了了声声波波的的辐辐射射和和声声波波振振动动的的传传递递，从从而而减减少少车车内内噪声；噪声；8787采用双层车窗，减少从侧面传入车内的噪声；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材料；车内选用吸声效果好的高分子聚合材料；提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。提高车体气密性的措施，同样可

59、以起隔声作用。 法法国国TGVTGVA A高高速速列列车车，通通过过各各种种隔隔声声措措施施，速度达速度达300300km/hkm/h时客室内噪声值为时客室内噪声值为66 66 dB(A)dB(A)。8888第四节第四节 防火安全技术防火安全技术一、防火系统设计原则一、防火系统设计原则二、防火结构设计二、防火结构设计 三、火灾预测和灭火装置设计三、火灾预测和灭火装置设计 四、火灾发生时的对策四、火灾发生时的对策8989一、防火系统设计原则一、防火系统设计原则 高高速速列列车车防防火火系系统统设设计计原原则则：系系统统集集成成、预防为主、应急对策、以人为本。预防为主、应急对策、以人为本。 系系统

60、统集集成成：防防火火措措施施按按区区域域配配套套，通通过过列列车车网网络络构构成成防防火火系系统统的的集集成成响响应应、信信号号传传递递和和信信息息显示；显示；9090 预预防防为为主主：所所有有材材料料与与器器件件的的选选用用以以防防止止不不会会发发生生火火燃燃或或防防止止火火种种蔓蔓延延为为主主体体，将将火火情情发发生生因素压到最小程度，达到预防火灾的要求；因素压到最小程度，达到预防火灾的要求； 应应急急对对策策：一一旦旦火火灾灾发发生生，有有严严格格的的分分级级应应急急对对策策，将将火火灾灾限限制制在在区区域域内内，限限制制在在低低等等级级火火警之下；警之下； 以以人人为为本本：一一切切

61、应应急急对对策策均均以以“以以人人为为本本”为为出出发发点点，防防止止措措施施的的最最终终手手段段要要以以实实现现旅旅客客的的安全转移为目的。安全转移为目的。9191二、防火结构设计二、防火结构设计1.1.选用耐火材料选用耐火材料 车车辆辆使使用用的的耐耐火火材材料料，主主要要指指阻阻燃燃、低低烟烟、低毒的高分子材料和耐火涂料。低毒的高分子材料和耐火涂料。 如如英英国国和和法法国国规规定定，通通过过海海峡峡隧隧道道区区间间列列车车的的内内装装饰饰和和包包覆覆材材料料，必必须须采采用用阻阻燃燃无无毒毒的的酚醛纤维增强塑料（酚醛纤维增强塑料（FRPFRP）材料。材料。9292 国国内内目目前前也也

62、在在大大力力开开发发车车辆辆上上使使用用的的酚酚醛醛玻玻璃璃钢钢材材料料，用用来来制制造造车车内内设设备备、装装饰饰板板、通通风管道等。风管道等。 国国外外车车辆辆为为了了提提高高窗窗帘帘隔隔热热和和耐耐火火程程度度，采采用用聚聚酯酯纤纤维维上上喷喷镀镀不不锈锈钢钢或或采采用用玻玻璃璃纤纤维维做做基底的纺织窗帘布。基底的纺织窗帘布。9393 根根据据车车型型和和部部位位不不同同选选择择不不同同等等级级的的防防火火、防烟毒材料。防烟毒材料。 例例如如，法法国国TGVTGV高高速速列列车车车车体体材材料料的的防防火火、防防烟烟毒毒等等级级远远高高于于速速度度200200km/hkm/h的的VTUV

63、TU、VUVU系系列列车；车顶部位高于侧墙和地板。车；车顶部位高于侧墙和地板。 卧卧车车包包间间的的隔隔墙墙全全部部采采用用防防火火板板包包上上，隔隔墙墙里里添添加加阻阻燃燃材材料料；采采用用阻阻燃燃风风挡挡。在在两两头头端端门关闭时保证门关闭时保证1010minmin内不致火灾蔓延至邻车；内不致火灾蔓延至邻车；94942.2.车车门门有有自自动动和和手手动动开开关关功功能能，失失火火时时能能安安全全疏疏散散旅旅客客；车车窗窗上上设设有有应应急急手手柄柄或或备备有有应应急急手手锤锤，平平时时手手锤锤封封在在盒盒内内，火火警警时时操操纵纵应应急急手手柄柄打打开开车窗或用手锤把窗玻璃击碎。车窗或用

64、手锤把窗玻璃击碎。 9595三、火灾预测和灭火装置设计三、火灾预测和灭火装置设计1.1.设设置置烟烟雾雾探探测测及及失失火火警警报报装装置置。烟烟雾雾报报警警器器在在明明火火火火灾灾发发生生前前作作出出预预警警，并并与与地地面面防防火火系系统统联防；联防；2.2.手手动动报报警警器器。在在每每个个拖拖车车乘乘务务室室内内设设一一个个具具有有明显标志的失火警报按钮；明显标志的失火警报按钮；3.3.灭灭火火装装置置。在在每每个个拖拖车车、动动车车的的明明显显处处各各设设一一个个6 6L L便携式喷雾灭火器和一个便携式喷雾灭火器和一个6 6kgkg干粉灭火器。干粉灭火器。9696四、火灾发生时的对策

65、四、火灾发生时的对策 1. 1.火警等级火警等级 失失火火警警报报信信号号可可以以由由自自动动或或手手动动发发出出，自自动动分分预预警警、报报警警和和紧紧急急报报警警三三级级，通通过过网网络络传传递递；手动报警为一级，通过连线传递。手动报警为一级，通过连线传递。 2. 2.失火对策失火对策 按按照照预预警警、报报警警和和紧紧急急报报警警三三级级分分别别采采取取相相应应的的处处置置措措施施，目目标标是是将将火火灾灾限限制制在在区区域域内内，限限制制在在低低等等级级火火警警之之下下，最最终终要要实实现现旅旅客客的的安安全转移。全转移。9797第五节第五节 动车组连接装置动车组连接装置一、欧洲高速动

66、车组采用的密接式车钩缓冲装置一、欧洲高速动车组采用的密接式车钩缓冲装置 二、日本动车组采用的车钩缓冲装置二、日本动车组采用的车钩缓冲装置三、我国的密接式车钩缓冲装置三、我国的密接式车钩缓冲装置 9898一、欧洲高速动车组采用的密接式车钩缓冲装置一、欧洲高速动车组采用的密接式车钩缓冲装置1.1.基本结构基本结构 欧欧洲洲的的密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置以以德德国国的的沙沙库库公公司司生生产产的的沙沙库库密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置最最具具有有代代表表性性，已已占占据据了了欧欧洲洲高高速速列列车车的的大大部部分分市市场场，ICEICE系系列列与与TGVTGV系系列列高高速速动动车车

67、组组全全部部装装用用沙沙库库车车钩缓冲装置。钩缓冲装置。 9999沙库密接式车钩缓冲装置包括三类：沙库密接式车钩缓冲装置包括三类：用用于于动动车车组组单单元元之之间间的的自自动动密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装置装置用用于于动动车车组组内内部部各各车车辆辆之之间间的的半半永永久久式式车车钩钩缓冲装置缓冲装置用用于于列列车车（动动车车组组）全全端端的的可可伸伸缩缩密密接接式式车车钩缓冲装置。钩缓冲装置。100100 沙库车钩缓冲装置主要由以下组成沙库车钩缓冲装置主要由以下组成1.1.钩头钩头; ;2.2.电力连接器及风管连接器电力连接器及风管连接器; ;3.3.含小容量缓冲器的车钩钩体含小容量缓冲

68、器的车钩钩体; ;4.4.尾部橡胶缓冲器尾部橡胶缓冲器; ;5.5.中心调整装置中心调整装置; ;6.6.钩头电加热装置钩头电加热装置; ;7.7.含含于于钩钩身身之之中中能能够够吸吸收收较较大大冲冲击击能能量量的的金金属属压溃管等。压溃管等。 101101沙沙库库车车钩钩缓缓冲冲装装置置102102二、日本动车组采用的车钩缓冲装置二、日本动车组采用的车钩缓冲装置 19291929年年柴柴田田卫卫氏氏（设设计计普普通通车车钩钩的的柴柴田田兵兵卫卫氏氏之之弟弟）提提出出了了密密接接式式车车钩钩的的设设计计方方案案，19311931年年完完成成了了研研制制和和现现车车试试验验，19321932年年

69、开开始始在在普普通通电电动动车上全面采用这种柴田密接式车钩。车上全面采用这种柴田密接式车钩。 19581958年年，开开始始研研制制新新干干线线用用密密接接式式车车钩钩，对对以以前前的的密密接接式式车车钩钩从从材材质质、结结构构、制制造造工工艺艺、风风管管连连接接器器等等进进行行了了多多项项改改进进，以以适适应应新新干干线线高高速速电动车组对密接式车钩的要求。电动车组对密接式车钩的要求。1031031.1.高速电动车组采用的车钩缓冲装置的特点高速电动车组采用的车钩缓冲装置的特点 车车钩钩缓缓冲冲装装置置由由车车钩钩、车车钩钩尾尾框框、橡橡胶胶缓缓冲器和复原装置组成，如图所示。冲器和复原装置组成

70、，如图所示。复原装置复原装置钩尾框钩尾框橡胶缓橡胶缓冲器冲器车钩车钩104104车钩缓冲装置有以下特点：车钩缓冲装置有以下特点： 车钩的纵向间隙小于车钩的纵向间隙小于1.51.5mmmm；车车钩钩强强度度高高、缓缓冲冲器器容容量量低低。车车钩钩的的拉拉伸伸破破坏坏强强度度为为16001600KNKN，但但橡橡胶胶缓缓冲冲装装置置的的最最大大容容量量为为1010KJKJ。全部采用复型橡胶缓冲器，缓冲性能良好。全部采用复型橡胶缓冲器，缓冲性能良好。由由于于不不需需要要与与以以前前的的车车辆辆连连挂挂，根根据据动动车车组组车车体高度情况，车钩高度取为体高度情况，车钩高度取为10001000mmmm。

71、1051052.2.复型橡胶缓冲器复型橡胶缓冲器 在在19601960年年19781978年年，因因橡橡胶胶缓缓冲冲装装置置具具有有结结构构简简单单、成成本本低低、可可靠靠性性高高等等特特点点，被被迅迅速速推广至几乎所有车种上。推广至几乎所有车种上。 但但由由于于橡橡胶胶缓缓冲冲装装置置有有一一定定的的初初压压缩缩力力，在在性性能能上上存存在在一一定定范范围围的的缓缓冲冲盲盲区区，给给客客车车的的舒舒适适性性带带来来了了不不利利影影响响，常常有有因因车车辆辆振振动动惊惊醒醒乘客的情况。乘客的情况。106106 从从19781978年年开开始始开开发发复复型型缓缓冲冲装装置置，它它是是由由两两个

72、个橡橡胶胶缓缓冲冲器器，既既非非串串连连亦亦非非并并联联地地组组合合在在一起形成的。一起形成的。 其其中中一一个个缓缓冲冲器器承承担担拉拉伸伸时时的的缓缓冲冲作作用用，另另一一个个缓缓冲冲器器承承担担压压缩缩时时的的缓缓冲冲作作用用，它它们们靠靠一一定定的的初初压压力力（通通常常为为2020kNkN60kN60kN）组组装装在在本本该由一个缓冲器占据的空间内。该由一个缓冲器占据的空间内。107107 车车钩钩牵牵引引时时，压压缩缩左左边边的的缓缓冲冲器器，右右边边的的缓缓冲冲器器随随着着张张开开（因因有有初初压压缩缩量量），并并随随时时占占满满因因压压缩缩左左边边缓缓冲冲器器出出现现的的空空间

73、间。车车钩钩压压缩缩时时的的工工作作原原理理与与此此相相同同。因因此此，无无论论是是牵牵引引还还是是压压缩缩，缓缓冲冲装装置置中中的的从从板板均均不不离离开开从从板板座座，既既避避免免了了从从板板与与从从板板座座间间因因出出现现间间隙隙而而发发生生冲冲击击，又又消消除除了了缓缓冲冲盲盲区区，大大大大提提高高了了车车辆辆的的乘乘坐坐舒舒适性。适性。 复型橡胶缓冲器于复型橡胶缓冲器于19791979年正式推广应用。年正式推广应用。 108108三、我国的密接式车钩缓冲装置三、我国的密接式车钩缓冲装置 近近些些年年，随随着着我我国国动动车车组组的的开开发发、运运用用，四四方方车车辆辆研研究究所所在在

74、开开发发北北京京地地铁铁密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置的的基基础础上上，吸吸收收日日本本、欧欧洲洲密密接接式式车车钩钩的的经经验验，开开发发了了采采用用金金属属环环簧簧缓缓冲冲器器的的密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置，在在“兰兰箭箭”号号、“先先锋锋”号号和和“中中华华之之星星”等动车组上装用。等动车组上装用。109109 又又经经过过改改进进，采采用用弹弹性性胶胶泥泥缓缓冲冲器器的的密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置已已部部分分推推广广应应用用于于2525T T型型提提速速客客车车，明明显显地地改改善善了了列列车车纵纵向向冲冲击击性性能能，取取得得了了较好的运用效果。较好的运用效

75、果。 虽虽然然国国产产密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置的的开开发发时时间间不不长长，与与国国外外的的同同类类产产品品相相比比还还存存在在很很大大差差距距，但也取得了一些成功经验，下面作一比较。但也取得了一些成功经验，下面作一比较。 1101101 1与沙库车钩缓冲装置相比与沙库车钩缓冲装置相比不足之处有：不足之处有： 车车钩钩破破坏坏强强度度为为18001800kNkN，所所传传递递地地纵纵向向牵牵引引力力和和压压缩缩载载荷荷分分别别为为10001000kNkN和和12001200kNkN。而而沙沙库库车车钩钩缓缓冲冲装装置置却却能能分分别别传传递递10001000kNkN和和150015

76、00kNkN纵纵向向牵牵引引和和压压缩缩载载荷荷，压压缩缩载载荷荷甚甚至至可可以以提提高高到到22002200kNkN。111111橡橡胶胶缓缓冲冲元元件件只只能能产产生生不不太太大大的的变变形形，只只有有很很小小的的缓缓冲冲容容量量、较较低低的的使使用用寿寿命命。而而沙沙库库车车钩钩缓缓冲冲装装置置的的橡橡胶胶缓缓冲冲元元件件可可产产生生高高达达5555mmmm的的变变形形位位移移，具具有有较较高高的的缓缓冲冲容容量量、较较长长的的使使用用寿寿命。命。用用于于列列车车（动动车车组组）前前端端的的可可伸伸缩缩密密接接式式车车钩钩缓缓冲冲装装置置国国内内还还是是空空白白，对对于于半半永永久久式式

77、车车钩钩缓缓冲装置也缺乏深入的研究。冲装置也缺乏深入的研究。112112钩钩缓缓装装置置在在低低温温环环境境下下的的工工作作性性能能，包包括括在在冰冰雪天气下的连挂与解钩性能需要改善。雪天气下的连挂与解钩性能需要改善。可取之处有：可取之处有：钩钩头头借借鉴鉴了了日日本本车车钩钩的的经经验验，采采用用了了圆圆锥锥形形的的钩钩头头，与与沙沙库库车车钩钩的的棱棱锥锥形形钩钩头头相相比比，更更方方便便制造、便于保证制造精度。制造、便于保证制造精度。车车钩钩与与缓缓冲冲器器之之间间采采取取法法兰兰型型式式的的连连接接，与与沙沙库库车车钩钩缓缓冲冲装装置置结结构构相相比比，更更容容易易实实现现与与现现有有车钩的兼容连接。车钩的兼容连接。1131132.2.与日本的车钩缓冲装置相比与日本的车钩缓冲装置相比不足之处有：不足之处有：无无论论是是G1G1型型缓缓冲冲器器，还还是是弹弹性性胶胶泥泥缓缓冲冲器器，都都做做不不到到零零初初压压力力或或很很低低的的初初压压力力，因因此此，缓缓和和列车冲击的性能不是最理想。列车冲击的性能不是最理想。在在安安装装结结构构上上借借鉴鉴了了沙沙库库的的经经验验，与与日日本本的的钩钩缓结构相比，其安装结构相对简单。缓结构相比，其安装结构相对简单。 114114