Page 20 - 捷運技術 第35期

12 吳銘章 陳虞仁 高運量電聯車車體材質及其結構設計

一、前言

車體結構雖然只是捷運電聯車諸多系統中的一個子系統，卻是必須與其他子系統相互緊
密配合的重要子系統，因此車體結構與其他子系統有諸多之介面。
車體底部需連接轉向架才得以正常行駛於軌道上；車體兩側也裝有車門才得以讓乘客進
出於車廂與月台間；車體內部需要提供舒適的座椅、立柱、扶手、地板、空調及照明等設備
才得以吸引更多乘客搭乘；車體底部尚懸掛許多機電設備如推進馬達、牽引換流器、煞車電
阻、空氣壓縮機、空氣儲氣筒、煞車控制單元、輔助靜態換流器、充電器、電瓶及空調冷凝
器等才得以成為一部性能完整的車輛。此外，還有車載通訊設備與車載號誌設備裝置於車輛
上，才可使得車輛能更安全的營運。

二、車體結構組成

一般而言，車體結構係由底架（Underframe）、車頂（Roof）、左右側壁（Side Wall）及
前後面板（End Wall）等六大部份所組成（如圖 1、2、3、4），茲將各部組件之特性敘述如下：
(一) 底架

車體底架係由兩組車端底板(End Underframe)以及多支橫樑(Cross Beam)焊接於車底邊樑
而成，是為車體結構中最堅固之部份；其上設有車廂地板(Car Floor)用以承載旅客重量；而其
下方則安裝各項機電設備。此外，在車體發生意外碰撞時，其所產生之挫曲應力或衝擊動能
亦藉由底架結構之彈性或塑性變形而加以承受或吸收。
其他尚有多項重要組件分述如下：
1. 防爬器（Anticlimber）：防爬器係焊接於車體底架兩端端樑處。當車輛發生碰撞時，防爬
器可使車輛相互密合，避免碰撞車輛相互攀爬。

2. 中樑（Draft Sill）：中樑係為車體底架端部之結構，用以扣接聯結器並承受聯結器之作用
力。
3. 端樑（End Sill）：端樑結構電焊於車體底架端部，介於防爬器結構與中樑結構之間。

4. 承樑（Bolster）：承樑為主要連接電聯車車體與轉向架之結構，用以承受由車體傳來的各
種負荷。
5. 邊樑（Side Sill）：邊樑係焊於車體底架左右兩端，為一連續性之結構件，用以承受各種
垂直負荷及縱向撞擊負荷。

(二) 車頂
車體之頂蓋係由車頂邊樑（Cant Rail）、車頂縱樑（Purline）、車頂橫樑（Carline）以及頂
板（Roof Sheet）所組成。車頂結構通常用以支撐空調風管、蒸發器（Evaporator）與照明燈
具等較輕之設備。因此，其結構強度之設計值較低。車廂頂板大多壓製成浪形斷面（Corrugated
Sheet）以增大其撓性剛度 EI 值。

其他尚含有下列之重要組件：
1. 車頂橫樑：橫樑橫跨車頂之左右兩側，支撐車頂板及其他懸掛於車頂之設備。如有必要，
可設計成具有弧度的車頂橫樑，以增加美觀。
2. 車頂縱樑：如果車頂懸掛重量甚大之設備，則車頂可考慮焊接縱樑，以增加車頂之結構