项目三-城市轨道交通车辆车体的维护与检修

城市轨道交通车辆检修学习目标（1）了解车体的作用与分类。（2）掌握车体的基本特征和结构形式。（3）掌握车体的基本结构及特点。（4）了解车体内部设施的功用。（5）掌握车体结构和内部设施的维护及检修。项目三城市轨道交通车辆车体的维护与检修重点、难点重点：车体的结构特点，车体结构的维护及检修。难点：车体钢结构。项目三城市轨道交通车辆车体的维护与检修任务一车体概述一、车体的作用与分类1.车体的作用车体是其他部件安装定位的基础，也用来容纳乘客；对于有司机室的车辆还可以为司机提供驾驶车辆的工作场所。任务一车体概述一、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分类按照车体所使用的材料不同，车体可分为碳素钢（包括普通碳素钢和耐候钢）车体、铝合金车体和不锈钢车体三种，目前一般使用铝合金车体和不锈钢车体。任务一车体概述一、车体的作用与分类2.车体的分类2）按照车体有无司机室分类按照车体有无司机室，车体可分为带司机室车体和无司机室车体两种。任务一车体概述一、车体的作用与分类2.车体的分类3）按照车体结构尺寸分类按照车体结构尺寸不同，车体可分为A型车体（如广州地铁1、2号线和深圳地铁车辆）、B型车体（如广州地铁3，4号线、天津滨海快速轻轨车辆）和C型车体。任务一车体概述一、车体的作用与分类2.车体的分类4）按照车体的结构工艺分类按照车体的结构工艺不同，车体可分为整体焊接结构车体和模块化结构车体。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式1.车体的基本特征车体的基本特征表现在以下几个方面：（1）城轨车辆一般为电动车组，有单节、双节和三节式等，并且有头车（带有司机室的车辆）、中间车、动车及拖车之分。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（2）城轨车辆服务于城市内的公共交通，乘客数量多，旅行时间短，乘客上下车频繁，因此车内设置的座位数量少，车门数量多且开度大，内部服务于乘客的设备也比较简单。（3）对车辆的质量限制较为严格，特别是高架轻轨，要求列车质量轻、轴重小，以降低线路设施的工程投资。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（4）为了减轻列车的自重，车辆必须轻量化，对于车体承载结构的部件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等。采用整体承载筒形车体结构，车辆的其他辅助设施也尽量采用轻型材料和轻量化结构。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（5）城轨车辆一般运营于城市人口稠密地区，并用于乘载乘客，所以对车辆的防火要求严格，特别是地铁车辆。（6）城轨车辆主要在市内和城郊运行，所以对车辆的隔音和降噪有严格要求，以最大限度地降低噪声对乘客和沿线居民的影响。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（7）城轨车辆主要用于城市内交通，所以车辆外观造型和色彩必须考虑城市文化与环境美化，应与城市景观相协调。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式2.车体的结构形式按照车体承受荷载的方式不同，车体可分为底架承载结构、侧墙及底架共同承载结构和整体承载结构三种形式。（1）底架承载结构。全部荷载由底架来承担的车体结构称为底架承载结构，也称自由承载结构。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（2）侧墙及底架共同承载结构。由侧、端墙与底架共同承担荷载的车体结构，称为侧墙及底架共同承载结构，也称侧墙承载结构。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式（3）整体承载结构。在板梁式侧、端墙上固接由金属板、金属梁组合焊接而成的车顶，使车体的底架、侧墙、端墙、车顶连接成一个整体，成为开口或闭口的箱形结构，此时车体各部分结构均参与承受荷载，因而称这种结构为整体承载结构，如图3-1所示。任务一车体概述二、车体的基本特征与结构形式任务一车体概述三、车体的基本结构近代城轨车辆车体均采用整体承载的钢结构或轻金属结构，以达到在满足强度和刚度要求的同时降低车辆自重的目的。我国地铁车辆的车体结构从20世纪80年代就开始采用耐候钢无中梁整体承载结构，车体侧墙、车顶的梁柱与蒙皮结合后与底架构成封闭断面，以增强车体的强度和刚度。到20世纪90年代又产生了断面为鼓形的地铁车辆，其能更好地利用限界。任务一车体概述三、车体的基本结构《地铁车辆通用技术条件》（GB/T7928—2003）规定我国地铁车辆车体采用整体承载结构。地铁车辆整体承载结构车体是由若干纵向、横向梁和立柱组成的钢骨架（也称钢结构，见图3-2），以及内饰板、外蒙皮、地板梁、顶板、隔热材料、隔音材料、车窗、车门及采光设施等部件组成。其一般包括底架、侧墙、端墙、车顶、车窗、车门、贯通道和车内设施等部分。任务一车体概述三、车体的基本结构底架是车体结构和设施的安装基础，承受主要的动、静荷载，因此底架必须具有足够的强度和刚度，这是检修作业的重点。在底架中部，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，侧墙固定在其上。底架两端部的横向梁称为缓冲梁（或端梁），端墙固定在其上。任务一车体概述三、车体的基本结构在转向架的支撑处设有枕梁，其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。底架上还设有若干小横梁和纵向辅助梁，以便于吊挂设备，铺设地板，同时达到了增强底架强度和刚度的目的。上述梁件构成底架的一般结构，其中，中梁和枕梁承担荷载最大，因而最为重要。任务一车体概述三、车体的基本结构任务一车体概述三、车体的基本结构侧墙由杆件、墙板和门窗组成，杆件包括立柱、上弦梁、横梁和其他辅助杆件，它们与底架的侧梁联结成一体。墙板有蒙皮和内饰板。蒙皮是用钢板、不锈钢板或铝合金板制成的，内饰板具有车内装饰的功能，应经阻燃处理。任务一车体概述三、车体的基本结构端墙结构与侧墙基本相同，除端梁外，还设有角柱、端立柱、上端梁和墙板等。车顶结构包括车顶弯梁、车顶横梁、车顶端弯梁及车顶板等。任务一车体概述四、铝合金车体1.铝合金车体的特点世界上最早的铝合金车体是1952年英国研制的伦敦地铁电动车组。铝合金车体的发展经历了板梁期、开口型材期和现在的大型中空挤压型材期三个发展阶段，现在逐渐走向成熟。任务一车体概述四、铝合金车体铝合金车体具有以下优点：（1）能大幅度降低车辆自重，提高车辆加速度，降低运能消耗，降低牵引和制动能耗，减轻对线路的磨耗和冲击，扩大运输能力。任务一车体概述四、铝合金车体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30％～35％，强度重量比约为碳素钢车体的2倍。在相同的车体强度下，碳素钢车体、不锈钢车体、铝合金车体的重量之比约为5∶4∶3。任务一车体概述四、铝合金车体（2）铝合金车体对冲击荷载有较高的能量吸收能力，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，可提高车辆密封性能，提高乘坐舒适性。任务一车体概述四、铝合金车体（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）耐腐蚀性好，免漆，可减少制造和维修费用，延长使用寿命，可使人工费节省40%。任务一车体概述四、铝合金车体2.铝合金车体的结构地铁车辆铝合金车体的断面类似鼓形，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。它是由车底架、车顶、侧墙、端墙、地板等组成的整体承载的封闭筒形结构，其断面如图3-3所示。任务一车体概述四、铝合金车体任务一车体概述四、铝合金车体3.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。为此制造商制定了架车位置，并在外墙下沿标有架车标记，其标记为“▲”。任务一车体概述四、铝合金车体按不同的修程规定其架车点，架车点如图3-4所示。（1）整车架起（带转向架）架车点号为3、4、5、6。（2）无转向架架车的架车点号可为1、2、7、8或1、2、5、6或3、4、7、8或3、4、5、6；也可采用三点架车，其架车点号为1、2、10或3、4、10或7、8、9或5、6、9。任务一车体概述四、铝合金车体任务一车体概述五、不锈钢车体1.不锈钢车体的材料车体材料主要采用奥氏体不锈钢（SUS301L系列）材料，符合日本标准《冷轧不锈钢板及钢带》（JISG4305—2012），外板采用符合欧洲EN10088标准的EN1.4318材料。任务一车体概述五、不锈钢车体2.不锈钢车体的结构车体采用薄壁筒形整体承载内层筋板的焊接结构，由底架、车顶、侧墙、端墙和司机室五大部件组成，在专用的总组装台位焊接成完整的车体。为确保组成后的车体水密性良好，各接口处焊后均应涂防水密封胶，并进行淋雨试验。任务一车体概述六、模块化结构车体随着技术的发展，国外研制出了一种称为模块化的车体结构，我国深圳地铁和广州地铁2号线车辆采用了模块化结构。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。任务一车体概述六、模块化结构车体而模块化结构车体是将整个车体分为若干模块，如图3-12所示。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。任务一车体概述六、模块化结构车体任务一车体概述六、模块化结构车体模块化车体结构具有以下特点：（1）在每个模块的制造过程中均验证其质量，模块制成后均须对其进行试验，从而保证整车总装后试验比较简单，整车质量也容易保证。（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，而且模块化生产对总装生产线要求不高。任务一车体概述六、模块化结构车体（3）可以改善劳动条件，降低施工难度，提高劳动效率。（4）可以减少工装设备，简化施工程序，降低生产成本。任务一车体概述六、模块化结构车体（5）在车辆检修中，可采用更换模块的方式进行，方便维修。（6）模块化结构的个别部件（如司机室框架）采用了钢材制造，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结构稍重。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修1.空调平顶部分维护空调平顶部分安装框架的各个排水口排水不通畅时，清除滤网表面的附着物，疏通排水管。空调安装框架各个排水口过滤网安装螺钉松动时，清除原有的螺纹锁固胶和防松标记，重新在螺钉上补涂螺纹锁固胶并紧固，重新涂防松标记。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修2.空调平顶胶条使用维护空调安装框的密封胶条在正常运行条件下使用寿命为5年，到期后应及时安排更换，更换工艺要求如下：（1）将车顶空调从车体上拆下，水平放置好。（2）用螺丝刀从胶条接口处撬开胶条。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修2.空调平顶胶条使用维护（3）将密封胶条从空调安装框上抽取出来。（4）将新的密封胶条从上至下压入到空调安装框上（密封胶条安装时注意左右平衡，胶条安装时可使用少量润滑液），密封胶条接口处用壁纸刀取齐（取齐时必须注意将密封胶条端口割平，不得有毛刺和波浪形割痕）。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修2.空调平顶胶条使用维护（5）检查空调安装框的密封胶条，确保胶条表面平整。（6）检查空调安装框的密封胶条的密封性，保证其能满足使用要求。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修3.车顶铝滑槽使用维护车顶铝滑槽如图3-13所示。车顶铝滑槽与弯梁间安装螺栓松动时，应紧固螺栓，紧固力矩为30N•m，重新涂防松标记。任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修任务二车体结构和内部设施的维护与检修一、车体结构的维护与检修4.端部能量吸收装置使用维护端部能量吸收装置如图3-14所示。端部能量吸收装置与底架间安装螺栓（图3-14中安装螺栓1）松动时，应紧固螺栓，紧固力矩为170～200N•m，重新涂防松标记。任务二车体结构和内部设施的维护与检