城轨车车头结构设计方法_图文

设 计 制 造 
文章 编 号 :0 2 7 0 ( 0 0 l 一 0 70   1 0 — 6 2 2 1 ) O 0 2 —2

铁道车  第4 卷第1 期21 年 1 月 辆 8 O 0 0 0 

城 轨 车 车 头 结 构 设 计 方 法 
方 炅 任 
( 春 轨 道 客 车股 份 有 限公 司 城 铁 客 车 开 发 部 , 长 吉林 长春 1 0 5 ) 30 2 



要: 对组 成 城 轨 车 车 头 的 车 头外 罩 、 头 骨 架 、 生 门 以及 玻 璃 的 设 计 进 行 了详 细 介 绍 。 车 逃  

关 键 词 : 璃 钢 ; 头 ; 构 ; 计  玻 车 结 设
中 图 分 类 号 : 7 .  U2 0 2 文 献 标识 码 :  B

城市 轨道交 通事 业 的不断 发展 对车辆 的结 构设 计  提 出 了更 高 的要 求 。车头 设计 因其 对整车 效果 起着 至  关 重要 的 影 响 , 因此 倍 受 关 注 。我 国 的城 轨 车辆 主要 

( )膨胀 系数 小 , 6 在有 温 差 工 作 时 所 产 生 的 热应 
力 比金属 小得 多 。  

( )阻燃 性能 良好 , 7 通过合 理 的选 择 和改 性 , 能非  常容 易地 达到 轨道交 通 车辆 的防火性 能要 求 。  
( )表 面具有 良好 的油漆 附着 能力 。 8  
( )具 有 抗 磁 、 声 性 能 。 9 隔  

是采用“ 试算一 验证一 修改” 的传统设 计方法 , 还没有 将 
结构优化设计 的理念 贯穿 于整 个设 计 过程 中。在 设 计 

时首先需要熟 悉合 同, 据合 同要求 进 行设 备 布置 、 根 合 
理 设 计 。本 文 将 对 以往 城 轨 车 车 头 的 设 计 方 法 、 到 的  遇

尽管玻 璃 钢材质 具 有 上 述优 点 , 整 体 玻 璃 钢车  但 头结 构具有 接 口复杂 、 车体 总成 后密封 要求 高 的缺点 ,   并且 刚度低 , 固化 后 变 形 难 以控 制 。 为 了保 证 玻璃 钢  车头 外罩 的精度 , 春轨 道 客 车 股 份有 限公 司 生产 的  长 玻璃 钢模具 采用 数控 加工方 法 。  

问题进行 阐述 , 提出解决方案 。 并   车头外罩分为金属 结构( 包括钢板 车头 、 板车 头) 铝  
和 聚 酯 玻 璃 钢 ( 称 为 玻 璃 钢 ) 构 。金 属 结 构 的 车 头  简 结

外壳缺点是金 属结 构为 薄板 拼 焊结 构 , 接 量较 大 , 焊 焊  接后车头严重 变形 , 在生 产过 程 中很 难保 证 精度 , 给后  续 的总成 以及挡 风玻 璃等部件 的安装 带来 困难 , 也不利  于维修维护 , 以现生 产的城轨 车车头 大部分 为复合玻  所 璃钢车头 。因此 , 本文 详细介绍玻璃 钢车头 。  

2 玻 璃钢 车头 的设 计 
玻 璃钢 车头 的设计 需要 考虑 车头如 何安 装在 车头 
骨 架 上 , 客 股 份 公 司 采 用 了 预 埋 滑 槽 用 角 铁 进 行 螺  长

l 玻 璃 钢 材 质 的 特 点 
( )轻 质高 强 。玻 璃 钢材 料 的密 度 为 1 8g c   1 .  / m。


栓 连接 的方 法 。车头设 计时 还需要 考虑 其上装 有 的设  备 如挡 风玻璃 、 生 门 以及 前 照 灯 等 的安 装 方 法 。值  逃

得 注 意的是 , 为保 护司机 的人 身安 全 , 璃钢前 部应 能  玻
防 止 质 量 为 0 9k 、 边 厚 度 均 匀 、 有 锐 尖 角 、 长  .  g 各 带 边

2 0g c , 是铝 合金 的 2 3左 右 , .  / m。仅 / 而强 度 ( 璃 钢  玻

材 料 的 拉 伸 强 度 大 于 1 0 MP , 曲 强 度 大 于 1 0 5  a 弯 8  MP ) 5 8 一 O铝 合金 接近 , 一 般 钢材 的 2 , a和 03 是 倍 符 
合 轨道 车辆轻量 化 的要求 。   ( )工 艺 简 单 , 造 成 本 低 , 有 良好 的 成 型 效  2 制 具

为 7  0mm~7  5mm 的 中空 方 钢 穿 过 , 足 防 弹 要求 , 满  

这 点需要 提 醒分包 商做此 项试 验 。  
2 1 车 头 骨 架 设 计  .

果 , 以生 产 出复杂 的 曲面 , 可 并且 可 以修补 。   ( )具有 良好 的耐腐 蚀性 能 , 3 对大 气 、 和一 般 浓  水 度 的酸 、 、 以及多种 油类 和溶 剂都 有较好 的抵 抗 能  碱 盐
力 , 腐蚀 的特性 能保 障最终 制 品有较 长 的使用 寿命 。 耐   ( )导 热 系 数 低 , 一 种 优 良 的 绝 热 材 料 。 4 是  

长 客股 份 公 司 生 产 的 车 体 结 构 有 2种 : 结 构  钢 和 铝结 构 。这 2种 结 构 对 车 头 骨 架 的 梁 柱 布 置 来 说  基 本一 致 , 置 方案 见 图 1 布 。逃 生 门立柱 用 于安 装 逃  生门 , 窗上 横 梁 用 于 固定 终 点显 示 器 , 梁 与 车 体 连  圈 接 , 生 门上 横 梁用 于 固定 逃 生 门 , 下 横 梁 用 于 固 逃 窗   定 雨 刷 , 门立 柱 用 于 固 定 司 机 室 侧 门 。为 了保 证  侧 司机 室 内的 空 间 , 头 骨 架 与 玻 璃 钢 蒙 皮 的距 离 要  车 尽 量 小 , 计 时在 满 足 所 有 设 备 安 装 要 求 时 , 需 要  设 还 考 虑 车 体 载荷 要求 。   设 计车 头 骨架 时 首 先 考 虑 的是 与 车 体 之 间 的 接  口, 长客股 份公 司生产 的车头骨 架均 为焊接 结构 , 现 车 
? 

( )具 有优 良的绝缘性 能 , 5 可用 来 制造 绝 缘体 , 高  频下仍 能保 持 良好 的介 电性 , 微波 透过性 良好 , 已广泛  用于雷 达天线 罩 。  
收稿 日期 : 0 00 — 9 2 1-41 

作 者 简 介 : 炅任 ( 97) 女 , 鲜族 , 程 师 。 方 17 一 , 朝 工  

27 。  

铁 道 车辆  第 4 8卷 第 1 O期 2 1 0 0年 1   O月

作 。 因 是 台 阶 结 构 , 生 梯 上 所 能 逃 生 的  逃

人数 比较少 , 生 效 率低 。坡道 式 逃 生梯  逃 则 解决 了上述 问题 。  
在 设 计 坡 道 式 逃 生 梯 时 需 要 特 别 注 意  的 是 逃 生 梯 在 打 开 状 态 下 的 净 通 过 高 度 需  达 到 合 同 要 求 。上 翻 式 逃 生 门要 保 证 门在  打 开 过 程 中 上 部 与 车 头 玻 璃 钢 之 间 的 间 隙 

不小 于 2  0mm 的安 装 调 整 余 量 。逃 生梯 
打 开 状 态 下 的 结 构 见 图 3  。

车头玻 璃钢 
6  

密封胶 

逃生门玻璃钢 

主 

体  纵  向  
由 

心 

线 

室内  

1逃 生 门 立 柱 ;. 上 横 梁 ;. . 2窗 3 窗下 横 梁 ;  
4 横 梁 ; . 生 门上 横 梁 ; . 梁 ; . 门立 柱 。 . 5逃 6圈 7侧  

图 2 密 封 结构 

图 1 车 头 骨 架布 置 

头骨 架焊接 在车 体钢结 构上 。   在设计 铝结 构车头 骨架 时与钢结 构不 同点为 要考 
虑 焊 接 变 形 的影 响 , 结 构 焊 接 时 易 收 缩 , 此 在 设 计  铝 因

时需 要 给出一定 的加长 量来 补偿 收缩 量 。  
2 2 逃 生 系统 的 设 计  .

逃生 系统设 在 司机 室前 部 , 功 能 为在 紧 急 时 刻  其 保 证乘 客疏散 。逃生 系统 的设计 应保证 司机及乘 客 能  快 速简单 地将 其打开 。   逃 生 门设 计时在 保证 功能 的基础上 还要保 证与 车  头玻璃 钢弧度 的吻 合度 , 因此 还需 要 留有 足够 的调 节 
余量 。   逃 生 门 的 密 封 是 设 计 的 难 点 。现 长 客 股 份 公 司 已 ‘   经 由 以 往 的 1 密 封 改 为 2道 密 封 , 由 2组 密 封 胶  道 即
图 3 逃 生梯 打 开 状 态 下 的 结 构 示 意 图    

条组成 。密 封结构 见 图 2  。
逃 生 梯 的 设 计 由 以 往 的 台 阶 式 结 构 改 进 为 现 在 的  2 3 前 挡 风 玻 璃  .

坡道 式结构 。以往 的台 阶式 逃 生梯 为 二 折结 构 , 生  逃
梯 的 把 手 设 置 在 结 构 的 下 部 , 开 时 需 要 从 下 部 完 全  打

前挡 风玻璃 用 胶粘 接 在 车头 玻 璃 钢上 , 且玻 璃  并 的透 明区域 能够满 足司机 视野 的要求 。挡风玻 璃为夹  层 安 全 强化 玻璃 , 由2 玻 璃 中间 粘 有几 层 玻璃 专  即 块
( 转第 3 下 5页 )  

抬起 才能将 逃生 梯打开 , 操作 复杂且 需要很 大 的力 量 ,   回收时 因逃生梯 很重 , 人无 法完成 回收 , 一 需要二 人操 
? 

2   ?  

CRHl型 制 动 夹 钳 试 验 台 的 研 制  陈 美 宪 , 兴 田  张

( )制 动 输 出 力 测 试 。 5  
2 2 试 验 台 工 作 原 理  .

验 , 备很 好 的兼容性 。 具  
( )自动化 程 度 高 。该 试 验 台 具 备全 自动 、 2 一键  式控 制 的特点 , 被试 件 装 夹 到位 后 , 择 试 验项 目, 选 点  击“ 自动试 验” 即可 。试验 完毕后 自动报警 提醒并 可根 

试 验时 , 将被 试 件 ( R C H1型 制 动夹 钳 单 元 ) 装  安
于 试 验 台承 载 叉 上 , 保 证 被 试 件 安 装 方 式 与 实 际 装  为

车情 况相 同 , 可分别 调 整 横 向调 整 机 构 和垂 向调 整机  构 以及承载 叉宽度 , 至满足 要求 。 直   气 密性试 验 ( 即保 压试 验 ) , 过控 制 电磁 阀 的  时 通

据用 户需 求 自动打 印 试 验 数据 。软件 界 面 简 洁 、 作  操
简单 , 次性设 置好试 验 参数后 可反 复试 验 , 大减轻  一 大

了工 人 的劳动 强度 , 同时提 高 了工作效 率 。  
( )可靠 性高 。C 3 RH1型 制动 夹钳 试 验 台采 用 自   动 和手动 2种 工作 方 式 。 自动方 式 由微 机 控制 , 软  在 件界 面 即可完 成包 括 电气 控 制 、 路 控制 和所 有试 验  气

开合 实现气 路的通 断 , 而 实现 给 制 动单 元 充 风 或者  从
排风 。气体 压力 由微 机控 制 的 比例 电磁 阀 调 节 , 压力 

值 由气体压力 传感 器检 测 , 并反 馈控 制 电磁阀 的开合 。  
当压力 值达 到工作 要求 时关 闭电磁 阀 , 进行 保压 试验 。  
以 上 过 程 可 由人 工 手 动 控 制 , 可 由 微 机 全 自动 控 制 。 也  

的全 部过 程 ; 动方式 采用 人工 手动操 作 , 用控 制柜  手 使
面板 上 的按 钮 也可进 行全 部试验 , 动记 录试验数 据 , 手   避免 了计 算 机 系 统 出现 故 障 时 试 验 台无 法 使 用 的现 
象。  

输 出力 试验与 闸瓦 间隙调 整试验 可 同时进 行 。试 
验 时 将 力 测 量 装 置 组 成 安 装 于 闸 瓦 托 架 之 间 , 整 间  调

隙 , 足实 际要求后 给制 动单元 充风 , 满 即可通 过 负荷传  感 器检 测 出闸瓦 的输 出力 , 该力 值 会 实 时显 示 。同样  原理 , 对带停 放制动 的制 动夹 钳 单 元也 可 以进 行停 放  制动测 试 。   灵 敏度试 验时 , 由控制 软 件 设 置试 验 次 数 和充 气  压 力等 参数 , 程序 自动 控 制充 气 、 气 , 记 录 每次 试  排 并
验 的输 出 力 值 。  

4 结 束 语 
C RH1型制 动 夹 钳 试 验 台能 够 针 对 C RH1型 制 

动夹 钳单元 进行 全面 的性 能试验 , 试验 数据 可靠 , 操作 
简单 。该试 验 台研 制成 功后 , 运行 状态 良好 , 成功 地解 

决了C RH1型制 动夹 钳单 元 的 日常检 修 问题 , 障 了 保   C RH1型动车 组 的运 行 品 质 和行 车 安 全 。此 外 , 良好 
的兼 容性 和可靠 性 , 得 该 试 验 台具 有 广 泛 的应 用 价  使
值。  
参 考文献 :  
[] 曾 1 旗, 申绍 文 , 艳 红 . 面 制 动 单 元 试 验 台 简 介 E ] 铁 道 车  盂 踏 J.

3 试 验 台 的 主 要 特 点 
( )装夹 方 便 , 容 性好 。该 试 验 台 机械 部 分 根  1 兼 据 C RH1型制 动夹钳 单元 结构 特 点量 身 定 制 , 采用 悬  挂 式安装 方式 , 于装 夹 , 便 不但 大大 提 高 了试 验 效 率 ,   而 且能真 实模拟 实 际装 车 的安 装 方 式 , 证 了试 验 数  保 据 的可参 考性 和真实性 。此 外 , 械部 分后端 悬挂 ( 机 即 
承 载叉部 分 ) 有 横 向 、 向 、 向均可 调整 的功能 , 具 垂 纵 可  对 多种结 构 类 似 而 安装 尺 寸 不 同 的制 动单 元 进 行 试 

辆 , 0 9 4 ( ) 3  3 . 2 0 ,7 8 :2 4  

[] 李 2

剑 , 曼 冬 , 艳 红 . 元 制 动 缸 试 验 台 的 研 制 [ ] 铁 道 车  胡 盂 单 J.

辆 ,0 9 4 ( ) 3— 3 . 2 0 ,7 3 :5 7  

( 辑: 编 任  海 )  

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( 接第 2 上 8页 )  

用P VC叠 加粘接 而成 。如有 特殊要 求 , 可在玻 璃 的内  部粘有 一层 防飞溅 膜 , 止有 尖 锐 的 飞溅 物 进 入 司机  防 室 , 足 TB T 1 5 - 2 0 < 车 动车 前 窗玻 璃 》 的  满 /  41 07 机 < 中 标准散 裂试验 要求 。  
玻 璃 与 车 头 玻 璃 钢 之 间 应 留 有 8mm~ 1    0 mm 的 

丝 网印 1  0mm~ 1  5mm 即可 。在 生 产 玻 璃 时 为保 证 
玻璃 与玻璃 钢 尺寸及 弧 度 , 用 车 头玻 璃 钢 料 件作 为  可

检具 检测玻 璃 是否符 合要求 。  
玻璃是 靠胶 固定 在 玻 璃 钢上 的 , 长客 股 份 公 司采  用 的是 聚氨 酯结 构胶 作 为 固定 玻 璃 用 胶 , 因此 胶 的性  能对 于 固定 玻璃起 着 至 关 重要 的作 用 , 选择 固化 时  应
间短 、 接力 强 的胶 。 粘   ( 辑 : 玉坤) 编 田  

间隙 。这 个 间隙主 要有 以下 作用 : 首先 是 方 便 安装 时  对玻璃进 行调 整 ; 次是方 便打 胶密 封 ; 其 还有 就是 保证 
美 观 。设 计 丝 网 印 时 需 了 解 司 机 室 内 装 的 尺 寸 , 出 露  

?

3 ? 5  


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