城轨车辆：车体
城轨交通车辆车体—车体模块化结构研究
三、模块化结构的注意事项
（3）为保证隔热、隔声性能，在车体组装后，在内部需喷涂隔 声阻尼涂料和安装玻璃棉或其他隔热、隔声材料。
块制成后均需进行试验，从而保证整车总装后试 验比较简单，整车质量也容易保证。
02
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。而且，模块化生改善劳动条件、降低施工难度 、提高劳动效率、保证整车质量。
二、模块化结构的优点
（4）车体结构在使用中一般仅对表面涂装进行必要的维修，就 结构本身而言，在正常工况下可以满足使用30年的要求。如果由于事 故和大修中需对车体某部件进行检修时，可以采用更换模块的方式进 行，以减少维修工作量。
模块化结构的优点 如下：
可以减少工装设备、简化施工程序、降低生 04
产成本。
05
可采用更换模块的方式进行车辆检修，方便
维修。目前国内地铁车辆生产企业在模块化车体
的设计、制造、试验与生产管理过程中已形成了
整套的体系，从而保证了批量生产的质量。
三、模块化结构的注意事项
（1）模块化结构的个别部件（如驾驶室框架）采用了部分钢材 制造，各部件之间又采用了钢制螺栓连接，所以车体自重要比全焊接 结构车体稍重。
如
图
2-14
图2-14车顶模块结构 1—顶板吊梁； 2—顶 板横梁； 3—空调风道； 4—隔声、隔热材料； 5— 内部装饰；6—灯带； 7— 出风口
城轨车辆车体结构
表面处理技术
表面预处理
去除车体表面的油污、锈蚀等杂质，确保表面处理质量。
喷涂工艺
采用先进的喷涂设备和工艺，确保涂层均匀、附着力强、耐腐蚀性 好。
表面装饰
根据设计要求，对车体表面进行装饰处理，如贴膜、喷绘等。
质量检测与评估方法
无损检测
采用射线、超声、磁粉等 无损检测方法，对车体焊 缝进行内部缺陷检测。
刚度。
满足强度要求
对关键承载部位进行强度校核，确 保车体在各种工况下都能安全可靠 地运行。
考虑疲劳强度
针对车体在运行过程中受到的交变 载荷，进行疲劳强度设计和评估。
耐撞性设计考虑
能量吸收结构
在车体前端设置能量吸收区域， 通过塑性变形吸收碰撞能量，保
护乘客安全。
防爬装置
在车体侧面设置防爬装置，防止 在侧面碰撞时车辆相互攀爬，降
现状
目前，城轨车辆车体结构已经实现了轻量化、高强度、耐腐 蚀等目标。同时，为了满足不同城市的需求，车体结构也呈 现出多样化的特点，如A型车、B型车、C型车等。
未来趋势与挑战
未来趋势
未来城轨车辆车体结构将继续向轻量化、高强度、节能环保等方向发展。同时， 随着新材料、新工艺的不断涌现，车体结构的设计和制造将更加精细化和个性化 。
低事故严重性。
紧急疏散通道
确保在碰撞事故发生后，乘客能 够迅速安全地疏散到车外。
04 关键部件及连接技术
车门系统
车门类型
01
包括塞拉门、内藏门、外挂门等，不同类型的车门具有不同的
开启方式和结构特点。
车门驱动方式
02
主要有气动、电动和人力驱动三种方式，现代城轨车辆多采用
电动驱动方式。
车门控制系统
单元4 城市轨道交通车辆-3车体
4.3.2 车门
1、客室车门
（2）客室车门的结构形式
按照驱动系统动力来源的不同，分为： 电控气动式车门 电控电动式车门
按照车门的运动轨迹以及与车体的安装方式，分为： 内藏门 外挂门 塞拉门 外摆门
4.3.2 车门
广州地铁一号线车门
1、客室车门
（2）客室车门的结构形式 电控气动式车门
内藏门具有如下特点： ① 驱动机构占用车辆上的空间小； ② 质量较轻； ③ 手动开、关门所需力量较小。
4.3.2 车门
1、客室车门
（2）客室车门的结构形式
外挂门
外挂门与内藏门的主要区别在于门叶和悬 挂机构始终位于侧墙的外侧，车门传动机 构原理与内藏门完全相同。
外挂门具有如下特点： ① 与其他形式的车门相比，采用外挂门形式
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：关门防夹(关门时的障碍物探测)，开门时障碍物探测。
4.3.2 车门
1、客室车门
（3）客室车门的控制
乘务员钥匙开关
⑤ 车门切除: 一旦运营中有车门开关故障时，驾驶员 可以应是逆时针，车内切除应是顺时针， 否则会造成切除机构损坏)。
4.3.3 车内其他设施
3、照明系统
照明系统属于车辆辅助负载的 一部分，主要分为司机室照明、头 尾灯、运行灯、客室照明、车侧灯 五大部分。除车侧灯外，其他部分 均由司机室控制开关独立控制。
4.3.3 车内其他设施 3、照明系统
（1）客室车门； （2）司机室车门； （3）司机室通道门； （4）紧急疏散门。
4.3.2 车门
按功能分为： 客室侧门 客室端门 驾驶室侧门 驾驶室后端门 紧急疏散门
城市轨道交通车辆车体
城市轨道交通车辆车体车体可分为带司机室的车体和不带司机室的车体，不带司机室的车体主要是为乘客提供服务的公共场所，也是安装并连接车辆上其他设备、组件的基础结构；带司机室的车体还能安装司机操作台等装置。
1、城轨列车基本上是电动车组，有单节、双节、三节式等编组形式。
2、城轨车辆是城市内的公共交通系统，乘客的数量多，旅行时间短，上下车频繁，城轨车辆的座位数量少，车门数量多且开度大，车内服务设备简单。
3、城轨车辆的重量轻、轴重小，车辆采用轻量化设计。
4、城轨防火要求严格，采用防火设计，材料必须经过阻燃处理。
5、车辆的隔声和降噪要求高，对沿线居民的影响小。
6、车辆外观造型、色彩与城市文化、环境和景观协调。
一、车体的种类车体按不同的分类方式分为不同的类型。
1、按使用的材料分为碳素钢车体、铝合金车体和不锈钢车体。
早期多使用碳素钢制造车体，目前主要使用铝合金和不锈钢材料制造车体。
2、按有无司机室可分为带司机室车体和不带司机室车体。
3、按尺寸分为3 m宽的A型车车体、2.8 m宽的B型车车体和2.6 m宽的C型车车体。
4、按车体结构工艺可分为一体化结构和模块化结构二、车体的结构形式按照车体结构承受载荷方式，车体可分为底架承载结构、侧墙和底架共同承载结构和整体承载结构。
1、底架承载结构。
车体的全部载荷由底架承担的车体结构称为底架承载结构。
2、侧墙和底架共同承载结构。
由侧墙、端墙与底架共同承担载荷的车体结构称为侧墙和底架共同承载结构或侧墙承载结构，侧墙、端墙、底架等通过固接形成一个整体。
3、整体承载结构。
由图可知，车体结构是板梁式，侧墙、端墙上固接由金属板、梁组焊而成的车顶，使车体的底架、侧墙、端墙、车顶连接成一个整体，成为开口或闭口箱形结构，这种车体结构的各部分结构均承受载荷，因而称为整体承载结构。
三、车体结构城轨车辆车体底架是车体结构和设施的安装基础，承受城轨交通车辆的主要动、静载荷，因此要求底架必须具有足够的强度和刚度，底架也是城轨车辆生产制造和检修作业的重点。
城市轨道交通车辆的车体结构组成讲解
城市轨道交通车辆的车体结构组成讲解城市轨道交通是一种现代化的公共交通方式，其车辆的车体结构组成非常重要。
车体结构不仅影响车辆的外观和舒适性，还决定了车辆的安全性和运行效能。
本文将从车体整体结构、车体材料、车体重量和车体附属设备四个方面，对城市轨道交通车辆的车体结构进行详细讲解。
一、车体整体结构城市轨道交通车辆的车体主要由车体壳体、车体底盘和车体屋盖三部分组成。
车体壳体是车体的主体结构，承担着车辆的荷载和保护乘客的功能。
车体底盘是承载轮对和悬挂系统的基础部件，其结构应具备足够的强度和刚度，以保证车辆在运行过程中的稳定性和可靠性。
车体屋盖则是覆盖在车体顶部，旨在提供乘客休息和储物的空间。
二、车体材料城市轨道交通车辆的车体材料决定了车体的强度、重量和耐久性。
目前常用的车体材料包括钢材、铝合金和复合材料。
钢材具有较高的强度和刚度，适用于承受较大荷载的部件，如车体壳体和底盘。
铝合金具有较好的耐腐蚀性和成形性，适用于车体屋盖等外壳部件。
复合材料具有较高的强度和轻量化的特点，适用于提高车辆整体的耐久性和乘坐舒适度。
三、车体重量城市轨道交通车辆的车体重量直接影响着车辆的能耗和运行成本。
因此，车体重量的控制十分重要。
一方面，车体结构需要具备足够的强度和刚度，以保证车辆的运行安全；另一方面，车体结构需要尽可能地轻量化，以降低能耗和提高运行效能。
因此，车体结构的设计需要在强度和重量之间找到一个平衡点，通过优化设计和材料选择，使车辆在满足强度要求的同时，尽可能地减轻车体重量。
四、车体附属设备城市轨道交通车辆的车体还包括一些附属设备，如车门、窗户、灯光和通风系统等。
这些设备主要用于提供乘客进出车辆的通道，保证车内的采光和通风，以及提供车辆行驶时的灯光照明。
车辆的附属设备需要与车体的结构相适应，确保设备的稳固性和可靠性。
同时，附属设备的设计还需要满足乘客的舒适性和安全性要求。
城市轨道交通车辆的车体结构组成是一个综合性的工程问题，需要考虑多个因素的综合影响。
城市轨道交通车辆车体及内饰
城市轨道交通简称为城轨。
城轨车辆车体按材料不同，可分为耐候钢车体、不锈钢车体、铝合金车体三种。
城轨车辆的车体采用由车底架、侧墙、车顶、端墙（驾驶室）四大部分组成的封闭筒形薄壳整体承载结构。
1,底架列车底架就是由各种纵向钢梁和横向钢梁组成的长方形构架。
它承托着车体，是车体的基础。
车底架上部车体及承载物的全部重量，并通过上、下心盘将重量传给行走部。
在列车运行时，它还承受机车牵引力及列车运行中所引起的各种冲击力及其它外力。
2,侧墙钢制车体的侧墙由边梁、立柱、窗立柱和墙板等零部件组成。
在车门周围设有门边立柱和横梁进行补强。
铝合金车体的侧墙，左右各有五个车门和四个车窗，而侧墙的上部又与车顶部件组合在一起。
3、车顶。
钢制车体的车顶，由边梁、弯梁、纵向梁、顶板和车顶端部组成。
不锈钢车体的车顶有波纹顶板、车顶弯梁、侧顶板、空调机组平台等几部分组成。
铝合金车体的车顶，两侧小圆弧部分采用形状复杂的中空截面挤压铝型材，中部大圆弧部分为带有纵向加强杆件的挤压成形的车顶板，其长度与车顶等长，车顶组装时仅仅留下几条与车顶等长的纵向长焊缝。
4、端墙。
地铁车辆两端的驾驶室端墙设有端门，在端门两边设有立柱进行补强外，其他结构基本与侧墙结构类似。
其余端墙基本农贯通道，端板安装在两侧墙板和车顶之间，用于连接贯通道。
城轨车辆内饰。
客室车箱结构。
客室车箱一般由客室座椅、扶手、屏风、车窗、车门和其他设备构成的。
1.客室座椅。
现在城轨车辆的客室座椅都采用新型的防火材料，大多由钢骨架支撑的玻璃制品，采用符合人体工程学习的造型，座椅颜色以蓝色为主。
每个座椅宽为430mm，按2个座位或6个座位为一组，固定在车体侧墙上，没有与地板连接。
列车的供暖设备装在座椅下，保证暖空气覆盖车箱底部，避免头顶热风造成乘客燥热、头晕。
2.扶手和屏风。
水平、垂直扶手和侧边屏风由抛光的不锈钢材料制成。
以某地铁车辆为例，每节A车的扶手有：14个连续的从顶板到地板的垂直扶手，13个水平扶手与垂直扶手连接，10个屏风在每节车的右侧，9个对称的屏风在车的左边（由于ATC室的存在）1个水平拉手，22个把手。
城市轨道车辆-车体
❝城市轨道交通车辆-车体❝王莲芝❝城市轨道交通车辆的特殊要求❝站距短，线路曲线半径小，坡度大；客流量大而集中，乘客上下车频繁，高峰时会超载；❝车辆一般有较高的起动加速度和制动减速度；❝车辆遵循减少能耗、减少发热原则，尽量减轻自重，选择效率高的传动系统；❝运转密度较高，为确保安全行车，通信信号比较复杂，车载通信信号设备及车辆的控制系统，应有良好的适应能力。
❝车辆编号❝为了识别车辆，在车辆的侧面标有车辆编号，车辆编号包含了线路、车辆类型等信息，例如，三号线第24列车的A车编号为：03A024，其含义为: ❝03 A 024❝第一节概述❝一、车体的作用与分类❝车体是容纳乘客和司机驾驶(对于有司机室的车辆)的部分，又是安装和连接其他设备及组件的基础。
❝按照车体所使用的材料可分为碳素钢车体、铝合金车体和不锈钢车体三种，早期的城轨车辆车体材料基本上是碳素钢(包括普通低碳钢和耐候钢)，目前主要使用铝合金和不锈钢。
❝按照车体结构有无司机室可分为带司机室车体和无司机室车体两种。
❝按照车体尺寸可分为A型车车体、B型车车体和C型车车体，如广州地铁一、二号线和深圳地铁车辆采用了A型车；广州地铁三、四号线和天津滨海轻轨采用了B型车。
❝按照车体结构工艺不同可分为一体化结构和模块化结构。
如：广州地铁一号线车辆采用的是一体化结构，而二号线采用的则是模块化结构。
❝城市轨道车辆车体特点❝有拖车、动车之分；❝座位少、车门开度大、服务设备简单；❝重量限制严格，要求轻量化；❝防火及隔噪要求高；❝车体结构特点❝车体结构设计上是整体承载的轻量化结构，采用大断面铝合金挤压中空型材、模块化设计制造而成，使整车重量轻，能耗低，充分发挥了车体各个构件中的强度，并大大提高了车体整体刚度。
❝车体的材料❝要求：具有一定的强度和刚度；耐腐蚀性，采用轻量化设计❝材料：碳素钢车体；不锈钢车体；铝合金车体❝南京地铁一号线概况南京地铁一号线主线南起奥体中心，北至迈皋桥，形成南京主城区中轴线的快速交通走廊。
城市轨道交通车辆构造车体专业教育
底架中部断面较大并沿其纵向中心线贯通全车的梁称为 中梁，它是底架的骨干。底架两侧边沿的纵向梁称为侧梁， 侧墙固定其上。底架两端部的横向梁称缓冲梁(或称为端梁)， 端墙固定其上。在转向架的支承处设有枕梁，为横向梁中断 面最大的梁。在两枕梁之间设有两根以上的大横梁。为了吊 挂设备，铺设地板，底架上还设有若干小横梁和纵向辅助梁， 同时达到了增强底架强度和刚度的目的，其中，中梁和枕梁 承担载荷最大，因而最为重要。
任务一 车体的结构
一、车体的类型
1.按使用主要材料可分为普通碳素钢车体、铝合金车体 和不锈钢车体三种。
2.按照车体结构有无驾驶室，可分为带驾驶室车体和无 驾驶室车体两种。
3.按照车体尺寸可分为A型车车体、B型车车体和C型车车 体。
4.按照车体结构工艺不同可分为一体化结构和模块化结 构。
任务一 车体的结构
不锈钢
材料
C(max) Si(max) Mn(max)
Ni
Cr
S(max) P(max) N(max)
SUS301L 0.03
1.00
2.00 6.00~8.00 16.00~18.00 0.030 0.045 0.20
SUS304
0.08
1.00
2.00 6.00~10.50 16.00~20.00 0.030 0.045
任务二 铝合金车体
二、铝合金车体的特点
铝合金车体具有如下优点： 1．能大幅度降低车辆自重，在车辆长度相同的条件下，与 碳素钢车体相比，铝合金车体的自重降低大约30%～35%， 强度重量比约为碳素钢车体的2倍。碳素钢车体、不锈钢车 体、铝合金车体的重量之比约为10：8：6。 2．具有较小的密度及杨氏模量，所以铝合金对冲击载荷有 较高能量吸收能力，可降低振动，减少噪声。 3．可运用大型中空挤压型材进行气密性设计，提高车辆密 封性能，提高乘坐舒适性。 4．采用大型中空挤压型材制造的板块式结构，可减少连接 件的数量和重量。 5．减少维修费用，延长使用寿命。
城轨车辆车体的维护与检修—车体内部设施的维护与检修
设备箱分布在 M1、M4 车一位端的三人座椅侧面，采用不锈钢板拼焊， 表面喷水性漆，上部有检查门，设有拉坏，方便打开放置设备。
01
二、司机室设备布置
（一）司机室座椅
司机座椅位于操纵台后方，为可调式软包座椅，具有前后调节、 高度调节、左右旋转调节、靠背倾角调节、悬浮调节等多种功能，座 椅通过螺栓固定在车体底架上。司机室座椅结实耐用，能承受 130kg 的载荷，转动 120 度。
制动阀罩分布在各车型一位侧中间六人座椅下。制动阀罩材质采 用拉丝不锈钢板，中间有检查门，设有门锁，平时检修制动阀时只 需打开检查门的门锁，不需要拆罩体。
01
（六）广告框
广告框分布在座椅上方的侧墙上，使用时广告纸从侧面插入。
（七）安全锤
安全锤位于侧顶板内部。侧顶板在装有安全锤处采用透明面板，面板上 带有敲落孔，在发生危险时，乘客可拳头敲碎透明面板，取出安全锤。
01
三、车内设备的维护与保养
5、广告框：广告框表面材质为聚碳酸酯板，清洗时只须用 1% 的肥皂水，用软棉布沾肥皂水，不可用硬物或干擦，否则表面很容 易被擦伤。检查广告框安装螺钉是否牢固。
6、遮阳帘：检查下导向机构功能是否正常，当导向机构或者窗 帘布破损则需要及时更换。
01
3.2.2 车体内部设施的 维护与检修
2、扶手杆、吊环：检查各紧固件是否松动或损坏，若有松动情况，必须紧 固螺钉；若吊环损坏，则进行更换。
3、小靠座：检查靠座面是否严重破坏，靠座骨架安装用螺栓、靠座面固定 螺栓是否松动脱落。
4、灭火器：检查灭火器压力表，如果压力小于工作压力下限则需要及时更 换；检查灭火器罩的安装螺钉，如有松动及时紧固。
01
2、主要性能 灭火器为手提贮压式干粉灭火器：绿色环保，无毒、无味、无
城市轨道交通车辆机械第二章 车体
第二章 车体
第二章 车体 §2-1 概述
一、车体的作用与分类
1.车体的作用与组成
车体是容纳乘客（司机驾驶）的部分，又是安装和连接其他
设备及组件的基础。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、车体的作用与分类
2.车体的分类
1)按照车体所使用的材料可分为碳素钢车体、铝合金车体和不 锈钢车体三种。 2)按车体尺寸可分为A型车、B型车和C型车。 3）按结构形式分，有板梁结构、开口型材及中空铝型材三种。
二、车体的基本特征、结构与参数 (三）车体的基本参数 2.成都一号线车辆
车体基本长度：头车19380mm；中间车19000mm 车体基本宽度：2800mm 车辆高度：除受电弓外3800mm，包括受电弓落下时≤3820mm； 车钩连接面之间长度：头车19970mm；中间车19520mm 车内净高：2100mm 地板面距轨顶面高度：1100mm 车辆定距：12600mm 固定轴距：2200mm 车轮直径：新轮840mm；半磨耗轮：805mm；最大磨耗轮：770mm 轮对内侧距：1353＋3/0mm； 车钩高度：660mm+10mm 车辆侧门：每侧4对，有效开度1300mm，高度1850mm。
4）按结合方式分，有焊接、铆接、螺栓连接以及混合连接等。
5)按照车体结构工艺不同可分为一体化结构车体和模块化结构 车体。 6)按承载方式可以分为:底架承载、侧墙承载和整体承载。
①底架承载结构： 全部载荷由底架来承担的车体结 构，也称自由承载结构。
图2—1 底架承载结构
②侧墙和底架共同承载结构： 由侧、端墙与底架共同承担载荷 的车体结构，也称侧墙承载结构。其 侧、端墙与底架等通过固接形成一个 整体，具有较高的强度、刚度。 ③整体承载结构： 车体的底架、侧墙、端墙、车 顶连接成一个整体，成为开口或闭口 箱形结构，此时车体各部份结构均参 与承受载荷。其承载能力最强。
城轨车辆车体结构
（二）不锈钢材料使用中应注意的问题 2、不锈钢材料的焊接 不锈钢导热系数是碳素钢的1/3，而热膨胀系数是 碳素钢的1.5倍，热量输入后散热慢而变形大，不利于 对构件尺寸及形状的控制，但由于不锈钢材料的电阻 较大，所以对不锈钢材料的焊接一般都采用点焊。点 焊的特点是对构件的热输入量小，易实现自动控制， 焊接时不需要技能很高的操作者也可以保证焊接质量。 不锈钢车体在组合外板、梁、柱时为了减少热量 的输入，采用点焊代替弧焊，梁、柱的结合部位采用 连接板传递载荷。对于无法实现点焊的部位，可以采 用塞焊来减小热影响区。
车体模块组成
1. 底架模块；2. 侧墙模块；3. 端部模块； 车顶模块； 5. 牵引梁模块；6. 枕梁模块。
车顶模块组成
1. 顶板吊梁；2. 顶板横梁；3. 空调风道；4. 隔声、隔热材料； 5. 内部装饰；6. 灯带；7. 出风口；8. 顶板悬挂。
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。
四、车体的模块化结构
一体化结构: 就车体结构形式而 言，几十年来国内外都 是采用全组焊结构，即 底架、侧墙、车顶和端 墙均为焊接而成，然后 这四大部件组装时也采 用焊接工艺，这种车体 结构称整体焊接结构， 也称为一体化结构。
四、车体的模块化结构
模块化结构: 模块化车体结构与整体焊接结构车体相比，最显 著的特点就在于将模块化的概念引入到车体设计、制 造与生产管理的各个环节之中。整体焊接结构车体是 先制造车体结构的车顶、侧墙、底架、端墙、司机室 等部件，然后进行整个车体总成焊接，车体总成后再 进行内装、布管布线。模块化车体设计是将整个车体 分为若干个模块，在每个模块的制造过程中完成整车 需要的内装、布管与布线的预组装并解决相互之间的 接口问题。各模块完成后即可进行整车组装。每一模 块的结构部分本身采用焊接，而各模块之间的总成采 用机械连接。
城轨车辆车体及轻量化
任务三 城轨车辆车体及轻量化
三、车体的基本参数 2、车体的其他参数
（1）车辆定距：12600mm （2）转向架轴距：2200mm （3）车钩高度：660mm （4）车轮直径：新轮 840mm，最大磨耗时 770mm （5）轮对内侧距：1353±2mm
任务三 城轨车辆车体及轻量化
四、车体材料的轻量化
任务三 城轨车辆车体及轻量化
1、车体的尺寸
三、车体的基本参数
（1）A型车：车体长 22000mm，车体宽3000mm，车体高度（车顶距轨面的 距离）3800mm 。 （2）B型车：车体长 19000mm，车体宽2800mm，车体高度（车顶距轨面的 距离）3800mm 。 （3）C型车：车体宽2600mm，长度和高度均不大于B型车。
因此不锈钢、铝合金这些车体轻量化材料得到了广泛应用。
我国地铁车辆车体采用整体承载结构
任务三 城轨车辆车体及轻量化
2、车体的组成
城轨车辆车体是由若干纵向、横 向梁和立柱组成的钢骨架，再安装 内饰板、外蒙皮、地板、顶板及隔 热、隔音材料、车窗、车门及采光 设施等。 城轨车辆车体一般包括：底架、
端墙、侧墙、车顶、车窗、车门、 司机室、贯通道和车内设施等
城轨车辆车体材料常用材料有普通钢(含耐候钢)、不锈钢和铝合金等3种材料。 （1）普通钢车体强度低、重量大、能耗高、腐蚀重、维修量大、使用寿命短。 （2）不锈钢是一种含镍铬的高强度合金钢，其强度是普通钢的1倍以上，特别是轻量 化不锈钢的强度可达到普通钢的3倍，可使车体轻量化。 （3）铝合金的比重只相当于普通钢的1/3，弹性模量也只有钢的1/3，在保证车体同 等强度下，车体自重最大可减轻50%。
任务三 城轨车辆车体及轻量化
一 车体的作用与分类 二 车体的结构组成 三 车体的基本参数 四 车体材料的轻量化
城轨交通车辆车体的基础知识
车体的基础知识
1.西安地铁2号线车辆车体概述
西安地铁2号线车辆为B2型车，车体断面呈鼓形，可适度增加 车体内部的有效空间，车体两侧采用内藏式双开电动拉门结构。 车辆的车体不但能够承受自重、载重及列车在牵引、制动中产生 的纵向载荷和运行检修中产生的斜对称载荷，而且还能够承受一 列6辆编组的电动列车以3～5 km/h的速度进行车辆连挂时产生的 纵向冲击力。车体的纵向静载荷为800 kN，配置安装合理的缓冲 吸能结构系统，进而提高车辆的安全性，确保发生事故时对司乘 人员具有更高的保护能力。
车体的基础知识
2 车体的基本特征、结构形式与要求
2.车体的结构形式
图2-1 钢制车体的整体承载结构
（3）整体承载结构。由图可知 ，车体结构是板梁式，侧墙、端墙上 固接由金属板、梁组焊而成的车顶， 使车体的底架、侧墙、端墙、车顶连 接成一个整体，成为开口或闭口箱形 结构，这种车体结构的各部分结构均 承受载荷，因而称为整体承载结构。
车体的基础知识
2.西安地铁2号线车辆车体的钢结构
车顶由波纹顶板、车顶弯梁、车顶边梁、侧顶板、空调机组平台、 受电弓平台等几部分组成。车顶采用波纹顶板无纵向梁结构，与车顶弯 梁点焊在一起，机组平台由纵梁、弯梁、顶板点焊组成部件，再与车顶 通过点焊与弧焊组成一体。
侧墙主要由侧立柱，窗上、下横梁，门扣铁，侧墙上、中、下墙板 （其中上墙板为冷弯型钢），门上横梁，侧墙下边梁等主要零部件组成 。端墙为板梁点焊结构，主要特点是：端角柱向车体外端翻边，使之与 车顶、侧墙的点焊工艺性更好，提高了点焊效率和质量。
车体的基础知识
2 车体的基本特征、结构形式与要求
3.车体结构分析与基本要求
由图可知城轨车辆车体底架是车体结构和设施 的安装基础，承受城轨交通车辆的主要动、静载 荷，因此要求底架必须具有足够的强度和刚度， 底架也是城轨车辆生产制造和检修作业的重点。
城轨车辆车体及客室的检查与维护—车内设备
任务11 车内设备
一 车体内饰 二 车体内设 三 车内设备的检查与维护
任务十一 车内设备
一、车体内饰
车体内饰是保证乘客舒 适性的一部分，包括：中顶 板、灯带、通风格栅、侧顶 板、门口立罩板、侧墙板、 地板布、间壁（电气柜）等
任务十一 车内设备
1、中顶板、灯带、辐流格栅
任务十一 车内设备
2、侧顶板、侧墙板
一、车体内饰
任务十一 车内设备
一、车体内饰 3、间壁、地板及地板布
任务十一 车内设备
二、车体内设
客室设有1个空调控制柜和一个 综合电气控制柜；8对双开电动内藏 门；纵向排布的座椅；座椅下部设有 干粉灭火器；8个扬声器，8个动态线 路地图；8个LCD信息显示器；2个客 室监视摄像头；4个门内部紧急解锁 装置等；有些客室还设有残疾人轮椅 区。
任务十一 车内设备
客室座椅
二、车体内设
立柱、扶手
任务十一 车内设备
客室车门
二、车体内设
车窗
任务十一 车内设备
贯一 车内设备
三、车内设备检查与维护
拉手、吊环（客室拉手吊带 磨损、断裂）
立柱、扶手杆（客室立柱、 扶手杆松动）
车窗玻璃（客室车窗玻璃 龟裂）
城市轨道交通列车车体
Hale Waihona Puke 1.4 车体的基本结构 1）底架
（1） 端梁
是指底架两端的 横向梁，其上固 定有端墙，又称 缓冲梁。
（2） 枕梁
是指转向架支撑 处的横向梁。
（3） 侧梁
是指底架两侧边 沿的纵向梁，其 上固定有侧墙。
（4） 中梁
位于底架中部， 断面较大并沿纵 向中心线贯穿全 车。
1.4 车体的基本结构 2）侧墙
1.3 车体的结构形式
1）底架承载结构 底架承载结构又称自由承载结构，是指由底架承担全部载荷的车体结构。 2）侧壁承载结构 侧壁承载结构又称侧墙和底架共同承载结构，是指由底架、侧墙和端墙共同承担载荷的 车体结构。 3）整体承载结构 整体承载结构是指由底架、侧墙、端墙和车顶共同承担载荷的车体结构。将底架、侧墙、 端墙和车顶焊接成一个整体，形成开口或闭口的箱型结构，此时车体各部分均参与承受载荷， 从而使承重更加均匀，如图2-9所示。
（3）为了降低城轨线路建设的工程投资，要求城轨车辆，特别是高架轻轨车辆质量轻、 轴重小。为使车辆轻量化，车体一般采用大型中空截面挤压铝型材、高强度复合材料或不锈 钢。
（4）由于城市轨道交通人口密集，所以对车辆的防火要求很高，特别是地铁车辆，通常 车体的结构采用防火设计，且材料必须经过阻燃处理。
（5）车辆应符合隔音和降噪的要求，最大限度地降低噪声对乘客和沿线居民的影响。 （6）车辆的外观造型和色彩必须考虑城市文化、环境美化，与城市景观相协调。
1.1 车体的类型 5）按车体结构工艺分类
按结构工艺的不同，车体可分为一体化结构车体和模块化结构车体。一体化结构车体是 几十年来国内普遍采用的。模块化结构车体是20世纪90年代中后期在国外发展起来的一种新 型车体结构。目前，模块化结构车体在国内以理论研究为主，实际应用相对较少，但这将是未 来车体结构的发展趋势。
城市轨道交通车辆技术《车体概述》
车体概述
❖ 4按板、梁、柱之间的结合方式分类 ❖ 从板与梁〔柱〕、梁〔柱〕与梁〔柱〕之间的结合方式来分，
有焊接、铆接、螺栓 钉〕联结或混合连接结构。我国和日 本大多数采用焊接结构。焊接一铆接或焊接、螺栓钉〕连接 在欧洲应用较多。 ❖ 5按车体组合方式分类
❖ 按车体组合方式分，可以分为一体化设计和模块化设计。如广州 地铁一号线车辆采用的是一体化设计，而二号线车辆采用的那么 是模块化设计。
❖ 质量的限制较为严格，要求轴重小，以降低线路的工程投资。 ❖ 为使车体轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截面
挤压铝型材，或高强 度复合材料，或不锈钢。对车体其他 辅助设施也尽量采用轻型化材料。
❖ 对车体的防火性能要求高，在车体的结构及选材上均采用防火设 计和阻燃处
第二页，共五页。
车体概述
❖ 〔三〕车体的分类 ❖ 1按使用的主要材料分类：
车体概述
❖ 车体的作用
❖ 车体是容纳乘客和司机驾驶〔对于有司机室的车辆〕的局部， 又是安装和连接其他设备及组件的根底。车体是车辆的主体 结构，是容纳乘客的地方Hale Waihona Puke 又是安装与连接车辆设备和部件 的根底。
❖ 车体的主要功能是运载旅客，承载和传递载荷，安装传动机构，电 气设备及其它一些设施。为使旅客乘车的平安舒适，车体还要安装 防火、隔音、隔热材料。
❖ 6按车体尺寸分类 ❖ 按车体尺寸分为A型车车体、B型车车体和C型车车体，如：广
州地铁一、二号线、深圳地铁一号线车辆采用了A型车；广州 地铁三号线天津滨海轻轨采用了B型车；广州四、五号线为L型 车，采用线性电机技术。
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内容总结
车体的作用。车体的主要功能是运载旅客，承载和传递载荷，安装传动机构，电气设备及其它一些设施。车 体概述。由于属于城市轨道交通范畴，在车内的平面布置上有其特征，如座位少、车门数量多且开度大，车厢的 客用设备相对较为简单等。对车体的防火性能要求高，在车体的结构及选材上均采用防火设计和阻燃处。车辆外 观造型和色彩具有美化和与城市景观相协调的要求。焊接一铆接或焊接、螺栓钉〕连接在欧洲应用较多
城市轨道交通车辆构造-车体
城市轨道交通车辆构造-车体引言城市轨道交通是现代城市公共交通系统的重要组成部分，其中车体是车辆的重要组成部分之一。
本文将介绍城市轨道交通车辆构造中车体的相关内容，包括车体的结构、材料、设计要求等方面的内容。
1. 车体结构城市轨道交通车辆的车体结构一般包括车顶、车侧、车底、车端四个部分。
下面将对这四个部分进行详细介绍。
1.1 车顶城市轨道交通车体的车顶主要用于安装车辆的控制系统、通风系统等设备，保证车内的正常运行和乘客的舒适度。
车顶一般采用铝合金或碳纤维等轻质材料制作，以减轻整个车体的重量。
1.2 车侧车体的车侧是车辆的外壳部分，起到保护乘客和车辆内部设备的作用。
车侧一般由钢板制成，并在表面进行防腐处理和喷涂防尘漆。
车侧上还设有车门，方便乘客上下车。
1.3 车底车体的车底是支撑整个车体的基础部分，一般由钢材制成，并设置有悬挂装置和缓冲装置，以减少车辆在运行过程中的震动和噪音。
车底还安装有电动机和传动装置等重要组件。
1.4 车端车体的车端是车辆的前后部分，连接车厢和司机室。
车端一般采用钢材制作，并加强结构以保证载客安全。
车端还设有防撞装置和部分车辆控制设备。
2. 车体材料城市轨道交通车体的材料选择对车辆的性能和耐用性有重要影响。
以下是常用的车体材料：2.1 钢材钢材是城市轨道交通车体最常用的材料之一。
它具有强度高、抗震性好、成本低等优点，能够满足车体的强度和刚度要求。
但钢材的重量较大，需要进行防腐处理来延长使用寿命。
2.2 铝合金铝合金是一种轻质高强度的材料，被广泛应用于城市轨道交通车体的制造中。
它具有重量轻、抗腐蚀性好等优点，可以有效减轻整个车体的重量，并提高车辆的运行效率。
2.3 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种高强度、轻质的材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
它被广泛应用于高速列车等特殊领域，可以显著提高车体的强度和刚度，同时减轻车体的重量。
3. 车体设计要求城市轨道交通车辆的车体设计要满足以下几个方面的要求：3.1 强度和稳定性车体需要具备足够的强度和稳定性，能够承受列车在运行过程中的惯性力和外部碰撞等作用，保证乘客和车辆的安全。
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车体是容纳乘客和司机驾驶(对于有司机室的车辆)的部分，又是安装和 连接其他设备及组件的基础。
• 碳素钢车体、铝合金车体和不锈钢车体
早期的城轨车辆车体材料基本上是碳素钢(包括普通低碳钢和耐候钢)， 目前主要使用铝合金和不锈钢。
• 带司机室车体,无司机室车体
• A型车车体、B型车车体和C型车车体
广州地铁一、二号线和深圳地铁车辆采用了A型车；广州地铁三号线和天 津滨海轻轨采用了B型车。
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
五、铝合金车体结构
图为上海地铁车辆铝合金车体的 断面，其形状类似鼓形，这种外形 可以使车辆在圆形隧道内获得最大 截面积(或称之为充塞比)，增大车 内空间，另一方面有利于提高车辆 在圆形隧道内的活塞效应，加强隧 道的自然通风能力。它是由底板、 侧墙、车顶、端墙等组成整体承载 的薄壳型结构。
城市轨道交通车辆
第二章 车 体
1
第二章 车 体
【问题导入】
城市轨道交通车辆中，车体 是一个重要的组成部分。那么车 体有哪些种类，车体的结构又是 怎样，有什么特点,通过这一章的 学习，我们就能解决这些问题。
2
【学习目标】
1.掌握车体的作用与分类。 2.熟悉车体的结构形式。 3.掌握铝合金车体的结构和特点。 4.掌握不锈钢车体的结构和特点。 5.熟悉车体的模块化结构。 6.掌握车门的组成和控制原理。
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第二节 铝合金车体
五、铝合金车体结构
3 地板
客室地板，直流传动车与交流传动车的结构是不同的。直流 传动车的地板是先在底板上纵向布置4mm厚的橡胶条，再铺设16m m厚的多层夹板，用螺钉将多层夹板固定在底架上，然后在多层 夹板上粘接2 5 mm厚的灰色PVC材料地板。这是一种理想的具有 耐磨、阻燃和防滑功能的地板面材料，但粘结塑料地板的粘接剂 在潮湿的环境中很容易丧失粘性，因此当多层夹板一旦受潮，塑 料地板就很容易起泡，甚、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体
第三种
第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体
第三种
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22
第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体
第四种
第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体
第四种
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第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
2)混合结构铝合金车体 除了上述纯铝合金车体外，还有钢底架的混合结
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第二节 铝合金车体
五、铝合金车体结构
•1 车顶
• 车外顶板两侧小圆弧部分采用形状复杂的中空截面挤压铝
型材，中部大圆弧部分为带有纵向加强杆件的挤压成型的车顶 板，其长度与车顶等长，车顶组装时仅留下几条与车顶等长的 纵向长焊缝。
客室内顶板由三部分组成，中间为平板，平板两侧为多孔 的通风口平板，最外侧为客室照明灯的灯箱。平板安装在悬挂 的车顶吊架上。
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第二节 铝合金车体
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
四、铝合金车体架车
按不同的修程规定其架车点 1)整车架起(带转向架)顶车点号为：
3、4、5、6。
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第二节 铝合金车体
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
1)纯铝合金车体 • 第一种，车体由铝板和实心型材制成，铝板和型材通过铝制 铆钉、连续焊接和金属惰性气体点焊等进行连接。除了车钩部分 及车体内的螺钉座使用碳素钢外，其他部位都使用比重仅为碳素 钢1／3的铝合金，实现了车体的轻量化。这些铝板和型材等多为 拉延材料(板材、挤压型材、锻造材料)。 • 第二种，车体结构是板条骨架结构，用气体保护的熔焊作为 连接方法。
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第一节 概 述
图2-1 钢制车体整体承载结构
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第一节 概 述
• 关于钢结构的概念 所谓钢结构是指由若干纵向、横向梁
和立拄组成的钢骨架。 • 对车体钢结构的基本要求
足够的强度 足够的刚度 避免与转向架共振
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第一节 概 述
三、车体结构的基本参数
表2-1 上海地铁1、2号线车辆车体规格(单位：mm)
构铝合金车体。这种车体侧墙与底架的连接基本都采 用铆接或螺栓连接的方式。其作用有两点：一是可避 免热胀冷缩带来的问题，二是取消了成本很高的车体 校正工序。
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第二节 铝合金车体
四、铝合金车体架车
• 由于车体采用铝合金焊接结构，车体较碳素钢结构容易 产生变形，因此在日常架车检修工作中应特别注意使用合 适的顶车位置，以防车体翘曲变形。为此制造商制定了顶 车位置，并在外墙下沿标有顶车标记，其标记为“▲”。 •架车点如下图所示。
7
第一节 概 述
2. 车体结构组成
• 车体由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗 等部分组成。
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第一节 概 述
1—缓冲梁(端梁) 2—枕梁 3—小横梁 4—大横梁 5—中梁 6—侧梁 7—门柱 8—侧立柱 9—上侧梁 10—角柱
11—车顶弯梁 12—顶端弯梁 13—端立柱 14—端斜撑 9
第一节 概 述
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第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体
第一种 第二种
第二节 铝合金车体
三、铝合金车体形式
1)纯铝合金车体 • 第三种，在车体结构中应用整体结构，板皮和纵向加固件构 成高强度大型开口型材。 • 第四种，车体采用空心截面的大型整体型材，结构更加简 单。型材平行放置并总是在车体的全部长度上延伸，通过自动连 续焊接进行连接。该车体结构是以具有多种多样截面的型材为基 础，并充分利用铝合金良好的机械性能。
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第二节 铝合金车体
五、铝合金车体结构
2 侧墙、端墙 车体的侧墙，由于左右各有5扇车门和4个车窗，侧墙被分
隔成6块带窗框、窗下间壁、左右窗间壁或门间壁的分部件， 全车共12块，在组装时分别各自与底板、车顶拼接，各块分部 件亦为整体的挤压铝型材。
客室内的侧墙、端墙都采用阻燃的密胺树脂胶合板。由于 在组装焊接的侧墙、端墙的铝合金材料的内侧涂抹阻尼浆并敷 贴保温材料，所以侧墙、端墙都具有隔热保暖的功能。
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第二节 铝合金车体
六 、铝合金材料使用中应注意的问题
1 铝合金材料的合理选择 • 使用铝合金材料的车体多为焊接结构，且在大气条件下工作， 因此要求铝合金材料不仅应具有适当的强度和刚度，而且要求有 良好的焊接性能，特别是焊缝性能要接近母材性能水平。 • 最好在焊后的自然时效状态即能达到固熔处理加人工时效状态 的性能水平。此外还要求材料的抗腐能力和抗应力腐蚀能力强、 应力集中敏感性低、焊接接头处的抗脆断能力和抗疲劳能力高。 • 大型挤压型材的车体建议选用下面的铝合金材料：受力结构件 的材质应考虑选用6005A，主要是该种铝合金焊接后，焊缝强度 恢复较大。板材建议采用5083(国内牌号为LF4)。
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第二节 铝合金车体
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
第二节 铝合金车体
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
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【教学建议】
1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及城市轨道 交通车辆车体实训室中进行，课后可实地参观。 2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一 个，车辆车体的仿真模型一套或能放视频投影的设备 及课件、视频介绍一套。 3.课时要求：课堂讲授3课时；模拟操作2课时。
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第一节 概 述
•一、车体的作用与分类
第一节 概 述
表2-2 天津滨海轻轨车辆车体规格
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第二节 铝合金车体
一、铝合金材料特性 (1)质轻且柔软 铝的密度为2.71g/cm2，约为钢密
度(7.87g/cm2)的1/3，杨氏模量也约为钢的1/3。 (2)强度好 纯铝的抗拉强度约为80MN/m2，是低碳
钢的1/5。 (3)耐蚀性能好 铝合金的特性之一是接触空气时表
交流传动车做了改进，将多层夹板改换成表面很平坦的铝合
金轻型型材，然后在铝型材表面直接粘贴PVC塑料地板，这就避
免了塑料地板起泡和脱落的弊病。
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第二节 铝合金车体
六 、铝合金材料使用中应注意的问题
铝合金车体有许多的优点，但在设计、制造中尚需注意 许多问题。如铝台金选材、大型铝型材料成型技术、铝合金 结构焊接工艺的研究、铝合金材料疲劳特性和寿命的试验、 结构优化设计、刚度的问题、防腐的问题等。
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第二节 铝合金车体
第二节 铝合金车体
图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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图2-3 上海地铁车辆(A型)架车点
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第二节 铝合金车体
四、铝合金车体架车
按不同的修程规定其架车点 也可用三点架车，其顶点号为：1、2、10或3、4、
10或7、8、9或5、6、9。
四、铝合金车体架车