《鐵道車輛構(gòu)造與檢修》 課件 模塊5 項(xiàng)目一 認(rèn)識(shí)貨車車體（一）

模塊五車體的認(rèn)知與檢修

項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)貨車車體

（一）車體結(jié)構(gòu)的一般概述車體結(jié)構(gòu)的一般概述車輛上由走行裝置支承，供乘坐旅客或裝載貨物及整備品的部分稱為車體。一般車體由底架、側(cè)墻（包括門窗）、端墻、車頂組成。某些車種只具有上述一部分或幾部分。貨車車體既要保證運(yùn)貨質(zhì)量，又要考慮到裝卸方便，所以結(jié)構(gòu)形式較多；客車車體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以確保乘客安全，同時(shí)還應(yīng)具有隔熱、隔音性能，并須安裝座椅、鋪席、洗臉室及衛(wèi)生間等生活設(shè)施。一、車體一般結(jié)構(gòu)車體是先由若干縱、橫向的梁和立柱組成鋼骨架，再裝上墻板、地板、頂板及需要的隔熱材料(如客車、保溫車)、門窗等組成。其中，底架是車體的基礎(chǔ)，承擔(dān)著作用于車輛的各種垂向和縱向載荷。車體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。車體一般結(jié)構(gòu)形式1-緩沖梁(端粱)；2-枕梁；3-小橫梁；4-大橫梁；5-中梁；6-側(cè)梁；7-門柱；8-側(cè)立柱；9-上側(cè)梁；10-角柱；1l-車頂彎梁；12-頂端彎梁；13-端立柱；14-端斜撐。一、車體一般結(jié)構(gòu)底架中部斷面較大并沿其縱向中心線貫通全車的梁稱為中梁，它是底架的骨干。兩側(cè)的縱向梁稱為側(cè)梁，側(cè)墻安裝在側(cè)梁上。底架兩端的橫向梁稱端梁(客車則稱為緩沖梁)，端墻安裝在端梁上。在轉(zhuǎn)向架支承處設(shè)有枕梁，為橫向梁中斷面最大的梁。在兩枕梁之間設(shè)有兩根以上的大橫梁。為了增強(qiáng)地板剛度，在中、側(cè)梁之間還設(shè)有若干小橫梁。另外，有的底架還設(shè)有縱向輔助梁。由上述各梁構(gòu)成底架的一般結(jié)構(gòu)，其中，中梁和枕梁承擔(dān)的載荷最大，因而最為重要。側(cè)墻由側(cè)立柱、上側(cè)梁和其他桿件、側(cè)墻板和門窗組成(上圖未表示墻板及門窗)。端墻的結(jié)構(gòu)與側(cè)墻基本相同，除端梁(緩沖梁)外，還設(shè)有角柱、端立柱和端墻板等。車頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)包括車頂彎梁、車頂橫梁、車頂端彎梁及車頂板等。車輛大多采用鋼墻板與梁、柱結(jié)合為一體的全鋼焊接結(jié)構(gòu)。二、車體的構(gòu)件及其組合車體的各梁及桿件所用的鋼材為型鋼和鋼板兩種。常用的型鋼有槽鋼、工字鋼、乙型鋼、角鋼等。角鋼又分為等邊角鋼和不等邊角鋼。如下圖(a)所示還可以將板材切割、拼裝焊接成所需的形狀，這種桿件稱為組焊件。如下圖(b)所示也可以采用如下圖(c)所示壓型件，壓型件就是將鋼板冷壓或熱壓成形，可免除焊接工作。在車體中用薄板壓制而成的桿件很多，如側(cè)柱、角柱、車頂彎梁等。綜上所述，車體鋼結(jié)構(gòu)采用何種構(gòu)件和組合形式，要根據(jù)構(gòu)造要求、制造工藝合理性、原材料供應(yīng)情況及降低成本等綜合因素來確定。這些因素也是設(shè)計(jì)車體的幾個(gè)原則。型鋼、組焊件和壓型件形式(a)型鋼；(b)組焊件；(c)壓型件。三、車體的結(jié)構(gòu)形式按照承載方式車體可分為：底架承載結(jié)構(gòu)，側(cè)墻和底架共同承載結(jié)構(gòu)和整體承載結(jié)構(gòu)三種形式。（一）底架承載結(jié)構(gòu)（二）側(cè)墻和底架共同承載結(jié)構(gòu)

（三）整體承載結(jié)構(gòu)（一）底架承載結(jié)構(gòu)

全部載荷均由底架來承擔(dān)的車體結(jié)構(gòu)稱為底架承載結(jié)構(gòu)。平車及長(zhǎng)大貨物車，由于構(gòu)造上只要求其具有載貨地板面，而不需要車體的其他部分，故作用在地板面上的載荷完全由底架的各梁來承擔(dān)。因此，中梁和側(cè)梁都需要做得比較強(qiáng)大。為了使受力合理，中、側(cè)梁均制成中央斷面尺寸比兩端斷面尺寸大的魚腹型，即為近似等強(qiáng)度的梁。上圖為典型的底架承載結(jié)構(gòu)。魚腹形梁底架承載結(jié)構(gòu)（二）側(cè)墻和底架共同承載結(jié)構(gòu)載荷由側(cè)、端墻與底架共同承擔(dān)的車體結(jié)構(gòu)稱為側(cè)墻和底架共同承載結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱側(cè)墻承載結(jié)構(gòu)。由于側(cè)、端墻分擔(dān)了部分載荷，底架就可以相對(duì)輕巧些，中、側(cè)梁斷面均可減小，中梁不需要制成魚腹形。側(cè)梁可用斷面尺寸比中梁小的型鋼制成，減輕了底架的重量。（三）整體承載結(jié)構(gòu)在板梁式側(cè)、端墻上固接由金屬板、梁組焊而成的車頂，使底架、側(cè)墻、端墻、車頂牢固地組成為一整體，車體各部分均能承受垂向力和縱向力。這種結(jié)構(gòu)稱為整體承載結(jié)構(gòu)。整體承載結(jié)構(gòu)可分為開口箱形結(jié)構(gòu)和閉口箱形結(jié)構(gòu)兩種。

右圖(a)為底架沒有金屬地板，僅由各梁件和鍍鋅鐵皮組成的開口箱形結(jié)構(gòu)；右圖(b)為底架上設(shè)有金屬地板的閉口箱形結(jié)構(gòu)，也稱筒形結(jié)構(gòu)。整體承載結(jié)構(gòu)(a)開口箱形結(jié)構(gòu)(b)閉口箱形結(jié)構(gòu)整體承載結(jié)構(gòu)無中梁底架結(jié)構(gòu)

下圖

為我國(guó)一種客車的無中梁底架簡(jiǎn)圖。它去掉了兩枕梁間的一段中梁，適當(dāng)加強(qiáng)了側(cè)梁，且在兩枕梁之間鋪波紋地板。它同樣可以承擔(dān)各種載荷。四、車體的受力狀況車體底架通過心盤或旁承支承在轉(zhuǎn)向架上。車體鋼結(jié)構(gòu)承擔(dān)了作用在車體上的各種載荷，如下圖所示。車體鉛垂載荷受力示意圖垂向總載荷受力圖如右圖

：包括車體自重、載重、整備重量以及由于輪軌沖擊和簧上振動(dòng)而產(chǎn)生的垂向動(dòng)載荷。車體縱向載荷受力示意圖縱向載荷受力圖如下圖

：當(dāng)列車起動(dòng)、變速、上下坡道，特別是緊急制動(dòng)和調(diào)車作業(yè)時(shí)，在車輛之間以及機(jī)車和車輛之間所產(chǎn)生的牽引和壓縮沖擊力。此縱向力通過車鉤緩沖裝置作用于底架的前(或后)從板座上。側(cè)向載荷受力圖如右圖

：包括風(fēng)力和離心力，側(cè)向載荷比起前兩種載荷雖然小得多，但對(duì)于車體的局部結(jié)構(gòu)有一定影響。車體側(cè)向載荷受力示意圖扭轉(zhuǎn)載荷受力圖如下圖

：當(dāng)車輛在不平坦線路上運(yùn)行或車體被不均勻地頂起時(shí)(