160kmh欧标内燃动车组车体钢结构研究
160km_h动力集中动车组动力车三维流线型车头制作技术
160km/h动力集中动车组动力车三维流线型车头制作技术发布时间：2021-12-16T08:25:30.029Z 来源：《工程建设标准化》2021年20期作者：沈建国孙宏宇王岩新王汉卿[导读] 时速160km/h动力集中动车组是我国普速客车换型的主力产品，司机室为三维流线型，许多节点尺寸在二维图纸上无法描述，本文主要从车头侧墙上边梁曲线形状的制造；沈建国孙宏宇王岩新王汉卿中车长春轨道客车股份有限公司吉林省长春市 130062摘要：时速160km/h动力集中动车组是我国普速客车换型的主力产品，司机室为三维流线型，许多节点尺寸在二维图纸上无法描述，本文主要从车头侧墙上边梁曲线形状的制造；车头曲面侧墙骨架和车头侧墙组成的曲面保证；三维流线型车头合成的三维尺寸的保证等方面进行分析研究。
关键词 160km/h动力集中动车组司机室三维流线型动力车中图分类号： TG146.21 文献标识码：A 文献编号：引言随着科技的高速发展，中国高铁的建设给广大群众带领了巨大的便利。
时速160km/h的动力集中动车组成为新的增长点，160km/h的动力集中动车组是未来取代K/T普通铁路客车的产品。
该产品可提升既有线路的铁路运输能力，满足铁路运输及运营捷运化的实际需求，其优良的性能得到广大路局的欢迎。
由于电弧焊在焊接过程中热输入量过大易产生热变形，为提高160km/h的动力集中动车组钢结构车体的侧墙平度，采用电阻点焊代替弧焊的方式应用在侧墙钢结构的墙板与侧墙骨架的焊接。
一、流线型车头侧墙上边梁的制造难题研究160km/h动力集中动车组的车头为流线曲面形状，车头钢结构的侧墙上边梁是形成车头三维曲面的关键构建，同时还关系到玻璃钢整流罩的关键连接节点，其三维空间尺寸的准确性非常重要。
由于结构强度的需求采用了高强度结构钢460E材质，既提高整体车头钢结构强度又实现车体轻量化，然而钢材的强度的提升也增加了加工的工艺难度，在生产上边梁时为获得满意的空间形状通常采用槽型预热拉弯工艺，以确保空间尺寸的准确性。
时速160公里交流传动内燃机车主电气柜布线设计与耐压试验方案
提高信号屏蔽的效果。
按照回路的电压等级由高到低进行分组试验。主电气柜相互绝缘
２．３ 布线设计。根据前文的介绍与分析，并结合设计原理图对主电 的电路之间及对地，应承受规定的工频试验电压。某回路进行耐压试验
气柜进行布线分析，划分出各回路中的相关线缆及其接线点。根据试验 时，其他回路应短路接地。回路耐压将耐压设备高压端通过连线连接至
方面进行了革新。主电气柜作为该车的重要组成单元，实现机车牵引控 制、电阻制动控制、自测试、辅助系统控制等功能，并具有完善的机车故
图 １ 主电气柜区域划分图
障状态及故障记忆、提示及自诊断功能。
后连接置摇头开关前端和电压传感器前端。因此，在进行耐压试验时可
在主电气柜的研制与生产过程中，耐压试验的设计是十分重要的 选择该端子排上的点位作为公共点。
２．３．１ 主回路。该车使用的主发电机是一种在磁路上共用的，独立双
４ 结论
绕组同步发电机，有两组输出绕组，因此可以同时输出两组三相交流
本文通过对时速 １６０ 公里交流传动内燃机车主电气柜进行分析，
电，输出额定电压为 ２１００Ｖ，耐压试验电压值为 ５２７０Ｖ。
从电气原理图入手，结合柜体区域布局以及布线方案，提出了一套针对
回路额定电压为交流 ２１００Ｖ。辅助回路额定电压为交流 ２２０Ｖ，中间直 柜，有一部分则通过位于低压区域的 ８ 组重载连接器连入主电气柜。而
流回路额定电压为直流 ２６５０Ｖ，控制回路额定电压为直流 １１０Ｖ。
主电气柜内各元器件的连线则通过低压区端子排进行对接。因此，在进
２．２ 主电气柜区域划分。考虑到主电气柜的安装位置以及各元器件 行耐压试验时可选择低压区端子排及连接器上的点位作为公共点，耐
端。因此，在进行耐压试验时可选择这些点位作为公共点。
160公里出口内燃动车组动车车体钢结构设计
工况 １ ３ 支承 点移位抬车 试验
５ ． ３ 试 验 结 果
工况 １ ７ ：Ｍｌ ＊ ｇ 高圆簧座横 向正 向冲 击 工况 １ ８ ：Ｍｌ ＊ ｇ 高圆簧座横 向反 向冲 击
（ １ ）整备 状态下 车体结 构在各种起 吊工况 下的垂 向变 形值满足 垂向刚度 的要 求 ； （ ２ ）在极 限垂 向载荷及纵 向压缩载 荷试验结 果表 明，该车的 强 度 满足 Ｅ Ｎ１ ２ ６ ６ ３ ． １ ： ２ ０ １ ０ 《 铁路 应用一轨道 车辆车体结构要 求一 第一 部分 ：机车和 客车 （ Ｐ 一 １ Ｉ ）》的有关要 求 。
工况 １ ９ ：Ｍｌ ＊ ｇ 高圆簧座纵 向正 向冲 击 工况 ２ ０ ：Ｍ１ ｇ 高圆簧座纵 向反 向冲击
工况 ２ １ ：不计 转向架的重 量下 的振 动模态
工况 ２ ２ ：整车 质量下的振 动模态 工况 ２ ３ ：１ ． ３ Ｍ１ ｇ 下 的稳定 性
工况 ２ ４ ： Ｍ１ ｇ ＋ １ ５ ０ ０ ｋ Ｎ 下 的稳定 性
工况 １ 垂 向载荷试验 工况 ２ 车钩 区域 １ ５ ０ ０ ｋ Ｎ 压缩载荷 ＋垂 向载荷 ｍ ｌ
工况 ３ 车钩 区域 １ ５ ０ ０ ｋ Ｎ压 缩载荷 ＋垂 向载荷 ｍｌ ＋ ｍ ４
工况 ４ 车钩 区域 １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ 拉伸载荷 ＋垂 向载荷 ｍｌ
工况 ５ 车钩 区域 １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ拉 伸载荷 ＋垂向载荷 ｍｌ ＋ ｍ ４
当适 当增 加酸 度 时 ， 高锰 酸钾 会将 部分 有 机物 及还 原性 物质 氧 化 ，提 高高 锰酸 钾的 氧化性 ，加 快反 应 向右 进行 ，可 以加快 反应 的
进行。 但 当酸度偏 低时 ， 高锰酸 钾易被还原 成Ｍｎ Ｏ ， 消耗 了高锰酸 钾 ，
浅谈时速160公里动力集中车体钢结构塞拉门工艺措施
浅谈时速160公里动力集中车体钢结构塞拉门工艺措施摘要：本文对时速160公里动力集中式动车技术特点进行了分析，对时速160公里在交通中的发展前景进行了分析，对车体钢结构塞拉门钢门框作为一个总组成装车基准的重要性进行了讲解，针对时速160公里动力集中项目车体钢结构塞拉门施工工艺保障措施进行了全面阐述和介绍。
关键词：160公里；动力集中；塞拉门；工艺措施近年来随着我国经济的快速起飞，轨道交通建设迎来大发展、快发展。
时速250公里、300公里的动车、高铁相继投入运营，给人们的出行带来极大便利，也为我国的经济发展发挥了重要作用。
随着“京、津、翼“协同发展、”粤、港、湾”大湾区建设等一系列发展战略的提出，交通、物流、经济建设、城市间人员往来对我国的轨道车辆行业，特别是城际间快速铁路的建设与发展提出新的要求，研发制造城际间新型经济、适用的轨道交通装备成为迫切的需求。
1 时速160公里动力集中车辆1.1时速160公里动力集中特点动力集中式动车组，指的是由一台动力机车牵引数个无动力车辆在轨道上行驶，和现有的动车组不同的是它只有机车头有动力，其他车厢不产生动力。
时速160公里动力集中电动车组是我国轨道装备行业以市场需求为导向，其研发创新旨在利用既有铁路网线提高运营速度与品质，满足人们越来越高日的出行需求。
同时整合高铁既有资源，运用CR160J列车是根据中国铁路总公司运输和经营发展需求、提高既有线铁路运输服务品质、充分利用既有线铁路的运输资源和机客车检修资源、依托FXD1与FXD3八轴快速客运电力机车和既有25T型客车技术平台而研制的，用于既有线或新线客货铁路推广使用动车组旅客列车，加快普速铁路的捷运化升级。
我国的铁路客运现分为动车组和普快列车两类，1.2时速160公里动力集中车辆特征CR160J列车的车头造型和动力分配与之前其它动车组的有所差异。
CR160J单列车组的两端各有一节流线型车头：其中一个是动力机车，外观类似于传统的电力机车，设有驾驶室和大型机电设备，装置电动机引擎和驱动车轮，不载客，负责整列火车的各种供电运转和操作控制，又称“动力车”；另一个车头被称为“控制车”，同样设有驾驶室和司机操控平台，但无大型机电设备和动力装置，其车体除驾驶室外的剩余空间用于搭载旅客，既不是动力车厢也不是机车，而是带驾驶室的无动力车厢。
160kmh快捷货车车体模态试验方法研究
整备状态
1
/
/
/
/
3.06
14.13
整体浮沉，中间立柱两侧顶棚同向一阶垂向弯曲
2
3.36
5.67
4.66
6.80
/
/
点头
3
5.43
4.21
/
/
/
/
扭转
4
5.96
1.39
6.11
5.08
5.62
1.37
顶棚二阶垂向弯曲
5
6.36
1.37
6.32
1.63
6.76
3.46
中间立柱两侧顶棚同向一阶垂向弯曲
表 1 试验内容
激励方式
车辆状态
加载状态
空车
模态激振器
整备状态 橡胶弹簧支撑车体
不加载
重车
疲劳振动台 疲劳振动台
整备状态 整备状态
沙子
2 空车模态试验结果及分析 2.1 空车模态试验结果 对空车各试验方法及工况下获得的振动加速度数据 进行预处理后，经计算分析，得出空车车体的低阶弹性体 及部分刚体频率、阻尼和振型。频率和阻尼数值见表 2，图 1 为典型模态振型图。 2.2 空车试验结果分析 淤模态激振器试验由于两种支撑方式对车体的影响 不同，模态频率略有不同。橡胶弹簧支撑车体模态频率接 近自由状态车体模态频率，整备状态时，激振器试验和疲
Internal Combustion Engine & Parts
·1·
160km/h 快捷货车车体模态试验方法研究
段合朋曰邓爱建曰刘宏友
（中车青岛四方车辆研究所有限公司，青岛 266000）
摘要院以 160km/h 快捷棚车车体为研究对象，分别利用整车疲劳振动台与模态激振器，研究了基于激振器、整车疲劳振动台的多 点激励模态试验方法及各工况下 160km/h 快捷棚车的空、重车模态参数分布情况。为 160km/h 快捷货车车体结构优化和模态特性分 析提供了技术基础。
时速160公里动力集中动车组车顶制造工艺研究
时速160公里动力集中动车组车顶制造工艺研究1. 概述时速160公里动力集中动车组是由中国铁路总公司主导，中车唐山公司牵头，组织客车主机厂及院校联合设计而成，是具有完全自主设计权的“复兴号”系列产品之一，其在旅客舒适度、安全性能、维修成本、车辆整体档次等方面较25型客车均有较大提高，未来可全面替代25T型客车，成为我国下一代普速客车的主力产品。
与此同时，其对车体制造精度及质量也提出了更高要求。
160公里动车组碳钢车体是由底架、侧墙、端墙、车顶构成的薄壁筒型整体承载结构，车顶作为重要部件，其制造精度直接影响着整车的装配质量。
与25T型车车顶相比，160公里动车组车顶钢结构在细节处做了创新优化。
本文通过对动车组车顶的结构特点、制造工艺及技术难点的分析，提出有效的质量控制措施，为后续类似车型生产提供借鉴。
2. 车顶结构与制造工艺（1）车顶结构特点时速160公里动力集中动车组车顶由车顶边梁、车顶骨架、平顶及水箱大盖框等组成钢框架，钢框架外面焊有车顶板，内部焊有车顶附件，共同组成车顶钢结构，如图1所示。
车顶边梁是采用冷弯工艺制造的通长零件，车顶骨架由车顶弯梁、纵向梁构成，均为压型件。
车顶板由侧顶板和中顶板构成，其中侧顶板为冷弯型材，中顶板为2块纵向通长板搭接而成。
车顶断面与25T型车车顶类似，如图2所示。
其主要技术要求为：车顶宽度3100mm，公差要求-3~+3 m m，高度821mm，公差要求-3~+5mm，车顶（含一二位端顶）长度25500mm，公差要求-7~+5mm，侧顶不平度≤2mm/m，中顶不平度≤4mm/m。
基于深度卷积神经网络的视觉SLAM去模糊系统……………………………………………缪弘，张文强 24-5-62 对比现有25T型车，时速160公里动力集中动车组车顶钢结构的主要变化有：①车顶骨架梁柱密度增大。
②车顶边梁由“L”型结构改为“C”型结构。
③减少附件吊码数量，车顶内部设置通长C型槽。
160公里动力集中动车组铝合金车门工艺
160 公里动力集中动车组铝合金车门工艺发布时间：2021-05-14T09:52:39.480Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第4期作者：朱晓贺王旭关宇姜楠吴萍[导读] 本文主要介绍了160公里动力集中动车组动力车铝合金车门的优化下料方案以及组焊朱晓贺王旭关宇姜楠吴萍中车大连机车车辆有限公司，辽宁，大连 116021摘要本文主要介绍了160公里动力集中动车组动力车铝合金车门的优化下料方案以及组焊、装配、验收等工艺过程，并针对潜在出现的问题做好提前解决方案，保证生产质量和工作效率，具有一定的实用价值和理论意义。
关键词铝合金车门；铝型材；组焊；装配1 前言随着国内经济的发展，铁路运输对于机车的运输速度和载重能力提出了更高的要求。
铝合金材料以其密度小、耐腐蚀性强、可塑性强等优点在加快机车运输速度方面起到了决定性作用。
[1]车门作为车体结构的重要构件之一，对其平面度、密封性能、隔音性能、保温隔热性能以及强度有着很高的要求。
早期采用铁质材料车门由于防锈蚀能力差，导致其使用寿命短，大大增加了后期的检修成本。
而铝合金材质的车门具有自身重量轻、耐腐蚀性能好、检修费用低、成形美观等优点应达到普及和推广。
2 160公里动车组铝合金车门组焊工艺分析160公里动车组铝合金车门包括侧入口门、司机室隔墙门和后端墙门，如图1所示。
2.1 车门铝型材下料方案160公里动车组铝合金车门门扇框由复杂截面铝型材构成，门扇框四角呈圆弧状。
门扇框常用的下料工艺有两种，一种是将四个压铸铝圆角与铝型材焊接形成整个门扇框。
另一种是采用拉弯使铝型材一次成形，优点是此种方式极大的减少了焊接量，但铝型材拉弯的回弹量无法预估，且易造成断裂，导致拉弯成形技术废品率较高，圆角处成形不如压铸铝完美。
常用铝型材材质为6063-T5和6063-T6两种状态的铝合金。
其中6063-T5由高温成形过程冷却，然后进行人工时效，适用于不经过冷加工的产品；而6063-T6为固溶热处理后进行人工时效的状态，适用于对强度或受力方面要求较高的产品。
时速160公里动车组及电气系统简介
车辆控制单元
供电系统 行车 安全 监控 系统 车厢 级主 机 电源装置 轴温系统 烟火系统 塞拉门 防滑器 车厢监控屏
行车 安全 监控 系统 车厢 级主 机 报 警 显 示 终 端
数据记录装置 输入输出单元 微机显示屏
交 换 机
以太网
信息检测装置 安全防护系统
车辆级LonWorks
车辆级LonWorks
时速160公里动车组及电气系统简介
二、典型编组型式
短编组：lMc+7T+1Tc ； 长编组：lMc+16T+IMc ； 灵活编组：lMc+9-18T+IMc 。 其中：Mc为带司机室的动力车，T为拖车，Tc为带司机室的拖 车，即控制车。 典型编组----短编
总定员：755人（一等座定员56人，二等座定员699人） 顺号 等级 定员（人） 1 / / 2 二等 103 3 二等 103 4 二等 103 5 二等 81 注1 6 二等 103 7 二等 103 8 二等 103 9 一等 56
时速160公里动车组及电气系统简介
（3）辅助电源系统 动力车辅助系统由辅助变流器和辅助设备，如通风机组、空 气压缩机组、空调、油泵、水泵等组成，采用三相电源供电方式。 动力车辅助电源系统采用冗余设计，当一组辅助变流器故障时， 另一组辅助变流器能维持动力车辅助系统供电。 （4）列车供电装臵 动力车采用DC600V列车供电装臵给拖车供电，要求如下： 短编组正常供电 2 路各 200kW ：一路故障情况下，另一路供 电300kW。 长编组和灵活编组正常供电 2 路各 400kW ；当一路出现单模 块故障情况，该路输出300kW。当出现故障时，根据动力车传输 的供电故障信息和拖车负载情况，采取减载措施。
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160kmh欧标内燃动车组车体钢结构研究
摘要：本文介绍了160km/h内燃动车组车体钢结构的主要技术参数、车体钢结构组成以及主要部件所采取的新的设计理念及特点等。
并进行了结构强度分析，分析表明车体结构设计满足相应标准要求。
关键词：160km/h欧标内燃动车组；车体钢结构；强度校核；有限元
中图分类号：U270.32 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0059-02
1 概述
随着铁道交通装备工程实践的推进，我国铁道车辆研发水平和制造能力的进一步提升，铁道车辆技术储备不断完善，并逐步扩展了国外市场，为实现铁路交通引领世界的目标奠定了基础[1-2]。
但不同国家的列车具有不同的运行环境，如编组形式，定员特点，线路条件等等，设计列车需要与之相适应的系统构造和结构形式[3]。
本文介绍160km/h欧标内燃动车组车体钢结构的设计与强度校核情况，为相应新型列车设计和既有列车改进提供参考。
160km/h欧标内燃动车组（以下简称动车组）项目是中国中车唐山机车车辆有限公司为满足欧盟TSI认证而进行研究的内燃动车组项目，用动车―拖车―动车3辆车编组方式，
运行环境满足EN 50125-1，线路选择意大利米兰-都灵的线路运用环境。
公司按照TSI认证要求，制定了顶层设计指标。
在该指标的指导下，综合限界要求、编组方式和定员特点等多因素，进行了车体钢结构的设计，并进行了强度校核和相应部分的结构优化设计，且完成了车体钢结构的模态分析，最终形成了该动车组的车体钢结构方案。
根据《TSI通用技术规范》（以下简称规范）要求，车体钢结构强度按照EN12663-1-2010《铁路应用铁路车辆车体结构要求》中P-II类的载荷规定；车体的耐碰撞性能设计及校核按照EN15227《车辆被动性安全设计》中C-I类的规定，司机室钢结构的强度按照UIC651-2002《机车、动车、动车组和带司机室拖?的司机室布置》中的载荷工况的规定设计。
2 主要技术参数
主要技术参数表1所示。
3 主要特点
本列车研发结合规范要求，结合了我国先进技术，其主要技术特点：（1）模块化设计。
采用模块化设计是当今车辆的先进技术之一，为便于各个接口部位的统一，阿根廷内燃动车组采用模块化设计理念，减少了各大部件的附件的数量，零件要求尽量统一，工艺性好，生产率得到进一步提高。
（2）顶置式动力包放置。
以往碳钢内燃动车组车顶放置空调等设备，相比于动力包，空调重量较轻，欧标车体考虑当
车下空间受限，车顶设置动力包的结构，在我公司的国内、外项目中从未使用过车顶放置重量较大的动力包方式，为满足整车的车体结构强度，该种车顶结构采用加强型车顶。
此种结构为我公司以后车顶放置大重量设备提供新的设计思路，为今后满足不同用户的需求提供了一种新的解决办法。
（3）低地板车体结构。
为满足北美、南美、欧洲等不同国家的限界及低站台的上车需求，同时要保证在充分利用限界的条件下满足车内乘坐的空间高度，因此不锈钢的低地板车体亟待开发，该项目中低地板的车体结构设计为我们今后满足低站台上车需求的用户提供一定的技术支持。
（4）轻量化设计。
不锈钢的车体结构，在结构功能满足强度要求的前提下，需要的板材厚度更薄，重量更轻，为今后轻量化的设计思路提供一定的技术支持。
（5）车体外观。
不锈钢的车体外表面，对车体的外形及大部件的公差控制更严，对工艺方法的要求更严，产品的质量要求更高，良好的外观质量为我们今后进入高端市场打下基础。
4 车体钢结构简介
车体钢结构为无中梁全钢焊接整体承载结构，如图1所示。
车体由底架、侧墙、端墙、车顶以及司机室等部件组成，各大部件互相之间形成一个完整的整体承载结构。
同时车体结构保证了雨水及冷凝水有效排除，防止存水和车窗处出现流水现象。
4.1 底架
底架由牵引梁、纵梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁和波纹地板等结构组成，如图2所示。
枕内边梁上设顶车位。
牵引梁采用耐候钢组焊而成，枕梁采用箱型组焊结构，边梁采用异性断面、横梁均采用乙型断面。
在高低地板连接处采用连接板进行过渡，底架上设有防爬器，防止车辆相撞时互相爬叠。
4.2 侧墙
侧墙主要由侧柱、纵梁、侧墙上边梁、窗间纵梁等结构组焊而成。
如图3所示。
侧墙上边梁、侧柱及纵梁采用乙型梁。
侧墙钢结构上设侧门门框，保证侧墙门框开口处强度要求。
4.3 端墙
端墙由门立柱、端角柱、端顶弯梁、门上横梁、立柱等组焊而成，如图4所示，同时与贯通道相连接的部分采取了局部的补强。
4.4 车顶
车顶由高顶和平顶组成，平顶采用顶置式动力包放置方式，如图5所示，因此在放置动力包区域骨架进行加强，高顶处放置空调，在高顶处设置出风口和进风口，在车顶焊有安装座，供各部位连接使用。
5 车体钢结构静强度设计
根据《规范》要求，在车体钢结构设计时对
EN12663-2000，UIC651-2002标准进行了解读，最终对车体钢结构进行了10个工况的静强度和模态分析。
计算工况如表2所示。
通过对车体结构进行静强度、振动模态、稳定性等计算分析，得出结论：（1）强度。
通过计算分析，较高应力区域主要分布于车体底架牵引梁下盖板板区域，最大应力值为402MPa，其它位置应力值均小于材料屈服极限，车体强度满足车体设计的要求。
（2）刚度。
最大垂向载荷下，车体底架边梁最大垂向位移为12mm，等于车辆定距的0.631%，小于1%，满足车体刚度设计要求。
6 结语
通过对160km/h欧标内燃动车组的车体结钢进行分析有限元计算，该车的强度、刚度均满足要求。
参考文献
[1]方炅任.城轨车车头结构设计方法[J].铁道车辆，2010，（10）：27-35.
[2]廖爱华，孙丽萍.200km/h高速客车车体结构分析及改进[J].铁道车辆，2002，（4）：18-22.
[3]徐凤妹，廖平，朱亮.出口突尼斯内燃动车组车体钢结构研制[J].铁道车辆，2011，（11）：24-28.。