CRH2型动车组车体结构与车辆设施简介
CHR2车体结构简介
4、端墙
• 头车车体一端设置端墙， 中间车两端均设置有端 墙。 • 端墙根据车辆卫生间和洗脸间的布置主要分为分 体式和整体式2种结构形式。 • 车端有盥洗室和厕所的端墙采用分体式结构。用 t4 的外板，骨架较少，设有开口为便于搬入整体 玻璃钢（ FRP ）厕所。待整体厕所搬入后用螺栓 将由 t2.5 的铝外板和骨架焊接构成的封板与端墙 紧固并进行密封材充填保证气密。 • 车端无盥洗室和厕所的端墙采用整体式结构，为 t2.5的外板和型材骨架构成的焊接结构。
铝合金分类
铝合金按加工工艺分为形变铝合金和铸造 铝合金。 动车组车体常用的形变铝合金有： • 非热处理强化：Al-Mg合金（5000系） • 热处理强化：
– Al-Mg-Si合金（6000系）、 – 高强度的Al-Zn-Mn合金（7000系）
5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。 6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。
8.司机操纵台
1) 仪表盘 仪亳盘采用一体化设计理念，外形简洁，线条流畅。司机前 方仪表盘设置：MON车辆信息显示器1、ATP速度显示器、 MON车辆信息显示器2。在台面上集中布置操纵开关及按 钮。为了司机观察及操作方便，所有仪表安装面板与台面 均呈一定角度。 2) 司机室侧面布置 侧面布置MON车辆信息显示器2、广播控制话筒、头灯及 暖风机开关、无线打印机等。
5 、车头
• 车头部车体的横向骨架（t6mm铝板）为环 状结构，以纵向骨架连接，外板为铝合金 板（t2.5mm）拼接的焊接结构。
• 骨架外焊接铝制外板。对需要更高强度的部位，采 取增加板厚、 缩小骨架间距、 增加加强材等措施。 整个头部结构焊接严格要求气密性，结构上适应配 线、配管及内装需要。
门区部分根据门口与外端距离的大小分成板梁式结构和板 梁加中空型材两种形式。
CRH2动车组介绍
CRH2动车组简介CRH2型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行第六次提速及建造中的高速客运专线铁路，向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速列车车款之一。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。
CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组，采用了铝合金空心型材车体。
一、动车组的基本结构 1．编组结构动车组由8辆车组成，其中4辆动车4辆拖车；首尾车辆设有司机室，可双向驾驶，：2．车辆长度动车组头车长度25.7m，中间车长度25m，总长201.4m，车体宽度3.38m，车体高度3.7m。
3．车顶设备在4、6号车设受电弓及附属装臵，安装高度4m时，受电弓工作高度最低4888mm,最高6800mm，最大升弓高度7000mm。
动车组正常运行时，采用单弓受流，另一台备用，处于折叠状态。
4．车端设备设密接式车钩装臵、风挡及空气、电的连接设施等，包括：1列车通信总线连接、制动控制线连接、供电母线连接、直流供电母线连接、列车总风管、电路电气设备连接、电缆连接、高压电线连接。
5．车下悬吊设备每辆车下有空调机组、制动控制装臵。
在2、3、6和7号车下有牵引变流器，在2号和6号车下有牵引变压器。
在单号车下有污物箱及水箱。
6．车体结构车体采用铝合金结构，车门处地板距轨面高度1300mm，适合1100～1200mm站台。
二、主要部件、系统的组成及工作原理 1．转向架动车组每节车厢下有两个转向架。
动车下是动力转向架，拖车下是拖车转向架。
动力转向架由构架、轮对轴箱、牵引装臵、基础制动装臵、二系悬挂装臵、牵引电机、驱动装臵组成。
每台动力转向架有两根动力轴，电机采用架悬方式。
拖车转向架组成结构基本一致，但没有牵引电机和驱动装臵2 型号这款车型是以日本新干线的E2系1000番台为基础，也是继台湾高铁的700T型后，第二款自日本出口的新干线列车。
供中国使用的CRH2型均使用与E2系相同的牵引电动机。
CRH2型动车组说明介绍
CRH2型动车组简介CRH2型动车组以E2-1000型动车组为原型车，通过全面引进设计制造技术，由四方股份公司在国内制造生产。
CRH2型动车组是我局最早开行的动车组，全局目前配置已达24组。
主要开行方向为上海至北京、上海至南京。
其基本情况如下：一、动车组的基本结构1．编组结构动车组由8辆车组成，其中4辆动车4辆拖车；首尾车辆设有司机室，可双向驾驶，编成后结构如下：2．车辆长度动车组头车长度25.7m，中间车长度25m，总长201.4m，车体宽度3.38m，车体高度3.7m。
3．车顶设备在4、6号车设受电弓及附属装置，安装高度4m时，受电弓工作高度最低4888mm,最高6800mm，最大升弓高度7000mm。
动车组正常运行时，采用单弓受流，另一台备用，处于折叠状态。
4．车端设备设密接式车钩装置、风挡及空气、电的连接设施等，包括：列车通信总线连接、制动控制线连接、供电母线连接、直流供电母线连接、列车总风管、电路电气设备连接、电缆连接、高压电线连接。
5．车下悬吊设备每辆车下有空调机组、制动控制装置。
在2、3、6和7号车下有牵引变流器，在2号和6号车下有牵引变压器。
在单号车下有污物箱及水箱。
6号车设备示意图6．车内布置全列车有1辆一等车和7两二等车。
一等车内座椅2+2布置，二等车2+3布置。
全列车定员610人，定员布置如下表：车厢顺位 1 2 3 4 5 6 7 8定员55 100 85 100 55 100 51 64一等车二等车在单号车厢内设卫生间、小便间和盥洗室。
卫生间小便间盥洗间7．车体结构车体采用铝合金结构，车门处地板距轨面高度1300mm，适合1100～1200mm站台。
二、主要部件、系统的组成及工作原理1．转向架动车组每节车厢下有两个转向架。
动车下是动力转向架，拖车下是拖车转向架。
动力转向架由构架、轮对轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系悬挂装置、牵引电机、驱动装置组成。
每台动力转向架有两根动力轴，电机采用架悬方式。
CRH2总体介绍2
车顶设备受电弓是从接触网获得电能的部件，列车运行时压缩空气通过车的各阀进入受电弓升弓装置气囊，升起受电弓，使受电弓滑板与接触网接触；降弓时，排出升弓装置气囊内压缩空气，使受电弓落下。
DSA250型单臂受电弓由底架、升弓装置、下臂、上臂、弓头、滑板及空气管路等组成。
高压电缆及电缆连接器动车组正常情况下只有一台受电弓升弓受流，而整列动车组有两台牵引变压器同时工作，因此为了将25kV高压电送至牵引变压器就需要使用高压电缆和高压电缆连接器。
在2号车后部、3号车前后部、4号车前部、5号车后部、6号车后部的车顶上设置特高压电缆连接器。
为方便摘挂，在4号车后部、5号车前部的各车顶上，设置高压电缆用倾斜型电缆连接器，通过此高压连接器接通特高压电缆。
车下设备CRH2动车组车下设备主要有牵引传动设备、制动设备、辅助设备、空调设备。
牵引变压器是动车组上的重要部件，用来把接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及其它电器工作所适合的电压。
牵引变流器是将经过牵引变压器降压后的1500V单相交流电转换为0~2300V的三相交流电来驱动牵引电机。
牵引电机是驱动动轮轴使列车运行。
列车牵引运行时：受电弓将接触网AC25kV单相工频交流电，经过相关的高压电气设备传输给牵引变压器，牵引变压器降压输出1500V单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，经中间直流电路将DC2600~3000V的直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源(电压：0~2300V；频率：0～220Hz)驱动牵引电机，牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运行。
实际上列车牵引就是电能转换到机械能的过程。
CRH2型动车组制动系统采用复合制动模式，即再生制动＋电气指令式空气制动。
制动控制系统包括：制动信号发生装置、制动信号传输装置、制动控制装置。
制动信号发生装置即司机制动控制器，位于1、8号（T1c、T2c）车司机室操纵控制台。
CRH2型动车组车体结构概述
CRH2型动车组车体结构概述高速动车组比传统机车车辆的运营速度有大幅度增加，这要求动车组车体结构的设计需考虑：(1)为了减小空气阻力，车体外形需设计成流线型；(2)为了提高乘坐舒适度，车体需采用气密结构；(3)为了降低能耗，车体需采用轻量化设计。
由于铝合金材料的密度低(只有钢材的l/3左右)，质量较轻，具有强度大、刚度好的特点，所以在高速动车组车体上得到了广泛应用。
3.1.1车体承载结构特点由于车体需要承受旅客的质量和各种设备的质量，以及动车组在运行过程中的纵向、横向、垂向和扭转等载荷，所以车体需有足够的强度和刚度。
高速动车组车体采用铝合金筒形整体承载结构，能够达到足够的强度和刚度，同时实现结构轻量化。
筒形铝合金车体结构的最大优点是工艺性好、减轻车辆自重、降低能耗、减少运行成本和维护成本。
近年来车体大量采用大型、中空、薄壁的铝合金挤压型材，实现了纵向大幅度自动焊接工艺，提高了质量和生产效率。
3.1.2车体用铝合金材料高速动车组铝合金车体材料主要有5000系、6000系和7000系。
5000系铝合金是变形铝一镁系合金；6000系铝合金是变形铝一镁一硅系合金；7000系铝合金是变形铝一锌系合金。
CRH2型动车组车体用铝合金材料需具有强度高、焊接性好、挤压加工性能优、耐腐蚀性强等特性，主要采用了5000系的5083、6000系的6N01、7000系的7N01等。
这些合金的主要机械性能如表3.1所示。
表3.1CRH2型动车组车体用主要铝合金材料主要机械性能各种铝合金材料的具体技术特征如下：(1)5083是非热处理合金中强度最大的高耐腐蚀性合金，适合于焊接结构。
但其挤压加工性较差，难以得到薄壁及中空型材。
(2)6N01是中等强度的耐腐蚀性铝合金，挤压加工性、加压淬火性均比较优良，能制造出复杂形状的大型薄壁型材，且耐腐蚀性、焊接性较好。
(3)7N01也是焊接结构用铝合金，其强度高，并且通过常温时效处理，焊接部分的强度能够恢复到接近于母材的强度，且耐腐蚀性非常好。
CRH2型时速300公里动车组总体介绍
1.11 车辆定位
1位角
车辆的定位、转向架、车轴及车轮的编号按下图进行定义。
1位侧 3位
<1> 前位 (1号车侧)
<3>
<5>
<7>
(1)
{1}
(2)
(3)
{2}
(4)
后位 (8号车侧)
<2>
<4>位 2位侧
4位
{x}:转向架编号 (x):车轴编号 <x>:车轮编号 图 1.11-1车辆定位、转向架、车轴及车轮编号的定义
1.1
EMU编组 EMU编组
1.1.1 动力配置 时速300公里速度级动车组（简称300km/h EMU）为动力分散 交流传动动车组，最高运行速度275km/h，可在中国新建 300km/h速度级客运专线（300线）上运营，并能在新建 200km/h速度级客运专线上以200km/h速度正常运行。 动车组以CRH2型时速200公里动车组为基础，通过速度提升 和优化设计，完成自主研制。动车组由6辆动车2辆拖共8辆 车构成编组，编组配置如图1.1-1所示。另外，两列动车组 可联挂运行。
附图4 时速300公里动车组编组图（车顶设备布置图） 公里动车组编组图（ 附图 时速 公里动车组编组图 车顶设备布置图）
车下悬吊设备
每辆车下设单元式空调机组、制动控制装置。在2、3、4、5、 6和7号车下设牵引变流器， 在2号、4号和6号车下设牵引变 压器，在4、6号车下设过分相装置。在单号车下设污物箱及 水箱。在3、5、7号车设主空压机；2、4、6号车下设辅助 空压机；在2、、3、4、6和7号车下设蓄电池箱；在两头车 下设辅助电源装置，另外，在5号车下还设一小型辅助电源 装置。
CRH2动车组介绍
CＲＨ2动车组简介CＲH２型电力动车组,就是中华人民共与国铁道部为国营铁路进行第六次提速及建造中得高速客运专线铁路,向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购得高速列车车款之一。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产得中国铁路高速(ＣRH)车辆均命名为“与谐号"。
CＲＨ2系列为动力分布式、交流传动得电力动车组，采用了铝合金空心型材车体。
一、动车组得基本结构 1．编组结构动车组由8辆车组成，其中4辆动车4辆拖车;首尾车辆设有司机室,可双向驾驶，: 2．车辆长度动车组头车长度２5、7m,中间车长度25ｍ，总长2０１、４m,车体宽度3、38m，车体高度３、７ｍ。
3。
车顶设备在４、６号车设受电弓及附属装臵,安装高度４m时，受电弓工作高度最低48８8mｍ,最高6８０0ｍm，最大升弓高度7000mm.动车组正常运行时，采用单弓受流,另一台备用，处于折叠状态。
４．车端设备设密接式车钩装臵、风挡及空气、电得连接设施等,包括:1列车通信总线连接、制动控制线连接、供电母线连接、直流供电母线连接、列车总风管、电路电气设备连接、电缆连接、高压电线连接。
５.车下悬吊设备每辆车下有空调机组、制动控制装臵。
在2、3、６与7号车下有牵引变流器，在2号与6号车下有牵引变压器。
在单号车下有污物箱及水箱.6。
车体结构车体采用铝合金结构，车门处地板距轨面高度1300ｍｍ,适合１1０0~12０0mｍ站台。
二、主要部件、系统得组成及工作原理 1．转向架动车组每节车厢下有两个转向架。
动车下就是动力转向架，拖车下就是拖车转向架。
动力转向架由构架、轮对轴箱、牵引装臵、基础制动装臵、二系悬挂装臵、牵引电机、驱动装臵组成。
每台动力转向架有两根动力轴，电机采用架悬方式。
拖车转向架组成结构基本一致，但没有牵引电机与驱动装臵２型号ﻫ这款车型就是以日本新干线得E2系1000番台为基础，也就是继台湾高铁得7０0Ｔ型后，第二款自日本出口得新干线列车.供中国使用得CRH2型均使用与E2系相同得牵引电动机。
CRH2型动车组
CRH2型动车组CRH2型动车组以日本的E21000型动车组为原型车，通过全面引进设计制造技术，由南车青岛四方机车车辆股份有限公司制造生产。
（1）CRH2型动车组的编组及平面布置。
①编组结构。
CRH2型动车组采用动力分散交流传动方式，8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。
每个动力单元由2辆动车和2辆拖车组成，首尾车辆均设有司机室，可双向驾驶。
通常，列车运行时在前端的司机室内进行操作。
受电弓在4号车和6号车上，采用单弓受流。
两列动车组可连挂运行，联挂时，受电弓双弓受流，为了保证双弓运行200 m的间距要求，一般采用首尾受电弓工作。
②平面布置。
全列车有1辆一等座车和7辆二等座车，一等座车的座椅采用“2+2”布置，二等座车的座椅采用“2+3”布置。
在单号车厢内设卫生间、小便间和盥洗室。
全列车定员610人。
（2）主要外形尺寸。
CRH2型动车组头车的车辆全长为25.7 m，中间车的车辆全长为25 m，列车总长为201.4 m，车体宽度为3.38 m，车体高度为3.7 m。
（3）CRH2型动车组的车内主要设备。
①司机室。
CRH2型动车组两端各设一个司机室，由前端司机室实施列车控制，后端司机室可作乘务员室，两个司机室的设备布置相同。
②给排水和卫生系统。
CRH2型动车组的单号车设有给排水系统和卫生系统，双号车仅设有给排水系统。
③行李架和大件行李存放处。
CRH2型动车组行李架的下板采用挤压成形的聚碳酸酯板。
④餐饮设施。
CRH2型动车组5号车一位端设有带展示柜的吧台。
在吧台对面的侧墙上设有立式餐桌。
在吧台的左侧设有电热开水器和洗池，洗池进水处设杀菌装置。
⑤旅客信息系统。
CRH2型动车组的旅客信息系统主要由广播联络系统、无线收音系统、车外信息显示设备、车内信息显示设备、车内标识、列车运行信息显示设备等组成。
⑥车内环境控制系统。
CRH2型动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置和通风系统构成（头车还包括司机室空调）。
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3. 焊接电源 MIG ：直流电源，外特性可能是下降外特性（用于 小电流，短路过渡、变速送丝）或平特性（用于 大电流，喷射过渡，等速送丝） TIG ：交流或直流。电弧工作在平直区或略上升， 一般用恒流电源。
4. 焊接材料 氩气、钨极（纯钨、钍钨、铈钨）、填料或焊丝 （一般与母材同成分）
5. 焊接工艺 焊前准备：除油、氧化膜，加强焊缝反面 的保护 焊接规范：电流、电压、速度、电极、气 流量 TIG焊：一般用直流正接，以保护钨极；焊Al、 Mg 时，采用交流，因为要利用阴极破碎作 用，去除氧化膜。 MIG焊：用直流反接，提高效率。
二、摩擦搅拌焊（FSW）， • 其原理是在让金属制滚子旋转的同时沿连接线前 进，铝合金因摩擦热软化，滚子的旋转又形成拖 拉，产生塑性流动而进行连接。
2、车体外形设计
外形设计的要求： • 空气阻力 • 压力波动 • 噪声
减小空气阻力的措施
• 列车外表面光滑并流线化 • 增大列车头部的长细比：即列车前端鼻部 长度与其衔接的一般截面等效半径之比， 一般达到3以上。 • 列车底部安装裙边整流罩 • 受电弓及其基座流线型化 • 列车密封，消除间隙
一、氩弧焊
氩弧焊又称氩气体保护焊。 就是在电弧焊的周 围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区 之 外
1. 特点 保护效果好，适于焊活泼金属（如 铝、钛）、电弧稳定、飞溅很小； 成本较高、熔深较浅
2. 分类： 非熔化极氩弧焊（TIG）：0.5-5mm薄板 熔化极氩弧焊（MIG）：用于>7mm板
• 非熔化极氩弧焊：电弧在非熔化极 ( 通常是钨极 ) 和工件之 间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的 惰性气体 ( 常用氩气 ) ，形成一个保护气罩，使钨极端头， 电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧 化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性 能非常好。
1. 铝合金材料
车体轻量化的措施
材料：铝合金、不锈钢、玻璃钢 结构优化
普遍采用铝合金材料
铝合金材料的特性： • • • • • 密度为钢材的1/3，刚度也是钢材的1/3。 耐腐蚀性：好 加工性：好 强度较低：70-600MPa 低温特性： 强度随温度下降而上升，无低 温脆性
铝合金分类
铝合金按加工工艺分为形变铝合金和铸造 铝合金。 动车组车体常用的形变铝合金有： • 非热处理强化：Al-Mg合金（5000系） • 热处理强化：
影响压力波的因素
• 阻塞系数；车辆横断面积与隧道横断面积 之比 • 列车头部长细比 • 头部截面形状
空气动力噪声的影响因素
• 车辆外形，包括列车头部和尾部形状、受 电弓、导流罩形状，车辆的连接、通风口 结构与布置，以及其他凹凸不平件（如车 门、车窗、把手等）
1) 头型设计
对于速度在200公里/小时以上的客车，为 减少空气阻力，需将车头设计成流线型。
流线型头、尾端的长度越长，越有利于改善空
气动力性能；
在长度一定的情况下，椭球形头部有利于降低 列车运行空气阻力，但其引发的列车交会空气
压力波幅值最大； 扁宽形头部有利于降低列车交会空气压力波幅 值，但增大了列车运行空气阻力；
2) 车身外形设计
• 整个车身断面呈鼓形 • 为了避免地板下部设备的外露，采用与车 身断面相吻合的裙板遮住车下设备。 • 车体表面光滑平整，尽量减少突出物。 • 车辆连接处采用大风挡，与车身保持平齐。 • 尽可能减小车身横断面尺寸。
• 熔化极氩弧焊：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材 与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体 氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊 的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷 凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧 焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合 气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通 常前者称为MIG，后者称为MAG。
3. 气密性
• • • • • • • 车体结构的密封：连续焊接 固定车窗的密封：密封材料 移动车门的密封：密封胶条 通过台的密封 端墙门的密封 厕所的密封 空调的密封
主要的问题和解决方法为： • Al 易与 O 生成高熔点的 Al2O3 ，阻碍熔合，产生夹 杂。解决方法：焊前去除氧化膜、利用阴极破碎 作用焊接。 • 氢气孔：Байду номын сангаас前去除油、氧化膜。 • 热裂纹：因热膨胀系数大（约为钢材的2倍），且 以形成低熔点共晶。需要正确选择焊材，控制焊 缝成分。 • 接头的软化： Al-Zn-Mn 经自然时效可基本恢复， 其他可焊后进行热处理恢复，否则应采用小的焊 接线能量，以减小软化区。
CRH2型动车组车体结构与车 辆设施简介
概述
一、车体结构的要求
高速动车组车体结构的要求：
车体的轻量化设计 良好的空气动力学性能 严格的车辆气密性要求 其他：防火、降噪等
城轨车辆车体结构的要求：
• 重量的限制较为严格，特别是高架轻轨车和独轨车， 要求轴重小，以降低线路的工程投资。 • 对车体的防火要求严格，特别是运行于地下隧道的 地铁车辆，一旦发生火灾后果不堪设想。 • 对车辆的隔音和减噪有严格要求，以最大限度地降 低噪声对乘客和沿线居民的影响。 • 在车内的平面布置上有其特征，例如座位少，车门 多且开度大，内部服务于乘客的设备较简单等。 • 由于用于市内交通，对车辆的外观造型和色彩都有 美化和与城市景观相协调的要求。
– Al-Mg-Si合金（6000系）、 – 高强度的Al-Zn-Mn合金（7000系）
5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。 6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。
7N01：强度较高，焊接后通过常温时效处理，接头强度可恢复到接近母材的水 平。
铝合金的焊接
• 铝合金表面易产生难熔的氧化膜 (Al2O3 其 熔点为2060 ℃) ，阻碍金属结合。 • 铝合金热导率大(约为钢的4 倍)，相同焊接 速度下，热输入要比焊接钢材大2～4 倍。 • 因此要采用大功率或能量集中的焊接热源。 • 惰性气体保护焊是应用最广泛的铝及铝合 金焊接方法。