什么是车体?

什么是车体?

[拼音]：cheti

[外文]：carbody

铁路机车、车辆上用以容纳旅客或货物和安装各种设备的部分。车体通常通过心盘支承在转向架上，有些新型机车车辆的车体通过旁承支承在转向架上，这种支承方式称为旁承支重。车体底架两端分别装有车钩缓冲装置，用以实现相互连接。车体下部有制动装置（见列车制动装置）等。电力机车车体顶部还装有受电弓和其他电器。

分类

车体按用途分为客车车体、货车车体和机车车体。客车车体是供旅客乘坐的，安装有为旅途生活所需的各项设备。货车车体用于装载各种货物。柴油机车和电力机车车体内安装有各种牵引和控制所需的机电设备，并设有司机室。车体内有保护所载旅客、货物和设备等的设施。客车车体和司机室具有隔声、隔热性能，以保证旅客的良好休息和乘务人员的正常工作。货车车体符合货物的特性，保证所载货物在运输途中免于丢失、漏泄、损坏和遭受日晒、雨淋、风吹等，并适应装卸的需要。车体外形同列车运行阻力有关，因此高速列车的机车车辆多采用流线型车体。旅客列车的机车车辆车体内外部色彩配置有美化的作用。蒸汽机车只有简单的司机棚而没有一般意义上的车体。

结构

车体通常为长方体，由底架（机车上的底架又称车架）、侧墙、端墙和车顶组成。但货车车体随类型而有所不同，如敞车车体没有车顶，平车车体只有底架或仅在底架上装有低矮并可放倒的活动侧板和端板，罐车车体常为平置的圆筒形，等等。

早期客货车车体都采用木结构。随着载重量的增大和列车运行速度的提高，木结构不能满足要求，先是底架，后是整个车体逐步改用钢木混合结构，由钢骨架承受载荷。现代机车车辆的车体承载部分几乎都采用全金属结构，即在钢骨架上铺以金属包板。早期的钢骨架为铆接结构，现在几乎全都采用焊接结构。客货车车体钢骨架下部的底架是车体的基础，由中梁、枕梁、端梁和侧梁等构件组成。中梁通常沿底架纵向中心线贯通全车，且截面较大，是底架的骨干。底架的上方是由各种梁、柱、板和门窗组成的侧墙、端墙和车顶（图1）。承载式机车车体的底架多由箱形侧梁、牵引梁、各种横梁和纵梁组成。为了减轻重量和延长使用寿命，在全金属结构中越来越多地采用高强度和耐腐蚀的低合金钢、不锈钢和铝合金。机车、客车和部分货车(棚车、保温车等)的车体，在钢结构的内侧有木结构，由木质骨架、地板、顶板和内墙板组成。这些构件也日益为塑料和铝合金制品所替代。在钢木结构之间填充隔热材料。

受力情况

机车车辆在运用中，车体承受很大载荷，主要有：车体内装载的人员、货物和设备的重量，以及车体自身重量产生的垂直静载荷；机车车辆在运行中由于线路不平顺引起车体在d簧上振动产生的动载荷（见轮轨相互作用）；列车在起动、变速和制动时，相邻机车车辆之间产生于车钩上的纵向力，以及在编组场上车辆以一定速度相互连挂时产生于车钩缓冲装置上的纵向冲击力（见列车纵向动力）；机车车辆通过曲线时车体的离心惯性力；自然界的风力和雨雪载荷；由于支承力不均衡产生的扭曲载荷；货车所载散粒或堆装货物的侧压力；列车运行时通过牵引装置由转向架传递于机车车体上的牵引力或制动力（见列车牵引计算）；装在车体上的各种机电设备（如动力系统、传动系统）和制动系统等所产生的力；装卸机械作用于货车车体上的力等等。为了保障旅客、货物和设备的安全，车体必须具有足够的强度和刚度。但在发生严重事故时，客车车体应能产生局部塑性变形以吸收部分冲击能量，减少旅客伤亡。

车体承载方式

车体重量和各项载荷的承载方式有下列三种。

底架承载式

车体各项载荷的全部或大部由底架承担。采取这类承载方式的有蒸汽机车、旧型小功率柴油机车和电力机车，没有或仅有活动侧板的各种平车、旧型敞车和车体为木结构的旧型客车等。旧型小功率柴油机车和内燃机车的侧墙和车顶主要起保持车体外形和遮蔽风雨的作用，而不分担底架的载荷。调车柴油机车的机器罩只起保护设备作用而不起承载作用。这些机车的车体也属于底架承载式。

侧壁承载式

侧壁承载式车体有桁架式 (图2)和板梁式(图3)两种结构。桁架式如钢木混合结构的敞车、棚车，它们的侧墙由平面桁架铺以木墙板构成，与底架共同承担垂直载荷，但桁架承受纵向作用力的能力很小，车体纵向载荷主要仍由底架各梁承受。板梁式的侧墙是在钢骨架上铺以金属薄板构成，具有足够的强度和刚度，能承受部分纵向力，这种结构在各种新型货车中应用较普遍。由于侧壁承载车体的侧墙能和底架共同承受载荷，因而底架各梁的断面可以减小，车体重量可比底架承载式减轻。大功率柴油机车和电力机车的车顶需大面积开孔以吊装各种设备因而强度受到削弱，其车体也属于侧壁承载式结构。

整体承载式

整体承载式车体的底架、侧墙和车顶构成一体，共同承受载荷。这种结构在现代客车、棚车和保温车上广泛采用。整体承载式客车钢结构见图4。图4，a为底架上没有金属地板的开口箱形结构，图4，b为底架上铺有金属地板组成的闭口箱形结构，或称筒形结构。整体承载结构具有很大的强度和刚度，它的侧墙和车顶能分担相当大的载荷，因而底架结构还可以造得比侧壁承载结构更轻，甚至有可能在适当加强枕梁和侧梁后，取消底架中部很长一段中梁，使之成为无中梁底架结构（图5）。

罐车的罐体也是一种具有很大强度和刚度的整体承载结构，有些罐车甚至已取消部分底架。从力学的观点看，车体采用整体承载或侧壁承载结构，都可增大强度和刚度，减轻车体自重。

参考书目

西南交通大学主编：《车辆构造》，中国铁道出版社，北京，1980。孙竹生编：《内燃机车总体及机车走行部》，人民铁道出版社，北京，1980。