机车车体演讲稿

• 缓冲器动态容量 75kJ/2500kN
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司机室入口门、前窗和侧窗
司机室入口门宽约684mm，高约1756mm。入口门密 封良好，能防止尘土、雨雪侵入。
司机室前窗采用电加温玻璃，具有抗冲击、温度控 制、隔音等性能。玻璃和窗框通过粘接剂连接，能有效 避免钢结构内应力直接传递到玻璃上造成玻璃破坏。
底架中部焊接支座
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底架
车体底架主要结构包括： 2个端梁；2个转向架支撑横梁；2个低位牵引横梁；2个边梁 。
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侧墙
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侧墙
• 侧墙骨架由上弦梁和支撑立柱组成，其上覆盖波纹钢板。 侧墙焊接在底架上，彼此端部用隔板连接。
• 侧墙开口仅限于维修门、生活间侧窗以及牵引电机风机、 辅变流柜和主压缩机进气口。
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喷漆、外观设计
机车车体喷漆按照相关的UIC标准的要求进行。
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生活间-休息室
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生活间-卫生间
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几点体会
• 1.标准化\模块化设计理念; • 2.注重细节与地面试验; • 3.对供应商的程序化管理。 对供应商的管理：资质、
产品、规范CBC、持续 供货能力； 对供应商信息的管理：ILS、 RAMS、MTBF、LCC…
¾ 顶盖、排障器等部件材料： 采用国内既有材料，减低成本； 符合Alstom公司技术规范要求。
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车体材料
¾ 司机室内装修材料： 整体采购的成型多孔钢板，简洁明快，成本低。
¾ 机车结构使用的材料不包括PCN或石棉，满足环保要求。
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主要部件
•底架 •侧墙 •后端墙 •车顶盖 •车钩和缓冲器 •司机室钢结构 •司机室入口门、前窗和侧窗 •前鼻端 •防火性能 •喷漆、外观设计
排障器----强度试验
• 强度试验
• 加载方法：把排障器固定于特制的加载框架上，通过油压 千斤顶将载荷施加于排障器的中央底部；通过压力传感器 测取压缩力值，当压缩力值达到137KN时，记录各个测点 的应变值，通过转换计算得出各个测点应力值。
• 测试结果：中央断面最大等效应力为212.7MPa，发生在21 号测点位置；排障器安装座处最大等效应力为187.9MPa， 发生在7号测点位置。
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车顶盖装置
顶盖的钢结构（II)
顶盖分为两大、一小三种顶盖，其结构原理完全相同，下图为顶盖2。
安装座
人孔盖
风道 ventilating
duct 盖板
Cover plate
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纵梁 longitudinal beam
• 边梁 • side
beam
车顶盖装置
横梁 cross beam
端梁 end beam
• 考虑到侧窗处的结构削弱，在内侧贴了一层板，形成箱形 结构，以加强侧墙的承载强度。
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后端墙
后端墙包括一个玻璃窗，一个通往机械间的通道和一个连接两节车的过道门。
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车顶盖装置 • 结构概述 • 顶盖结构 • 刚度计算
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车顶盖装置
结构概述 • 每节机车有三个可拆卸的车顶盖。但车顶的连接横梁有五
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防火性能
• 绝缘、布线和管道等使用的材料不包含PVC材料，发 生火灾时不会释放氯气。 • 使用的材料防火性能符合NF F 16-101标准和NF F 16-102标准的要求。 • 各司机室都安装有两个6升容量的灭火器。 • 安装了机车火灾检测系统，可以检测到辅变流柜、 两个主变流柜、通用柜、主变压器插头和高压电缆等 设备内的异常高温。
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谢谢！
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车体结构分解图
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结构装配
焊接支座装配
车体的三种装配 - 1种结构装配： 车体结构装配 - 2种焊接支座装配：车体焊接支座和司机室焊接支座
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司机室钢结构
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司机室钢结构
• 司机室钢结构为框架式焊接结构，在其两侧设有两个入口 门和一个大的前窗。司机室后墙为独立的焊接框架结构， 内侧为多孔钢板，外侧为钢板焊接，中间为防寒隔音材料， 包括一个通往设备间的门。
• 司机室后墙在车体组焊后用胶接的方法与车体相连。 • 司机室和后墙内墙中，采用隔音效果好的防寒隔音材料，
对司机室内外侧的减噪分贝值有明确的数值要求。
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底架部分
设备装配
结构装配
结构装配
底架区的九种装配 - 3种结构装配 ：底架1端、底架2端和底架结构 - 3种设备装配 ：底架1端设备、底架2端设备和底架设备结构 - 3种焊接支座装配：底架1端焊接支座、底架2端焊接支座和
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主要参数
车体技术参数（每节车）
• 机车长度（车钩中心距） 18,975 mm
• 车体宽度（扶手杆处） 3,025 mm
• 底架长度
17,723 mm
• 底架宽度
2,850 mm
• 车顶距轨面高度
3,642 mm
• 车顶设备距轨面最大高度 4,770 mm
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车体有限元模型
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考核规范
• 具有超载承受能力。 • 车体两端能承受：
根，其中前后两根连接横梁，只起连接两侧墙的作用，顶 盖横跨其上，不截断。车顶盖仅有封闭和密封的作用，不 承担车体的结构强度； • 顶盖长度分别是：6292,6217,2932 。 • 车顶盖上安装电气设备，顶盖上有由不锈钢制成的冷却空 气的进气口、出口和高压设备（受电弓，高压线等）。 • 车顶盖是用螺栓和螺母从外侧安装紧固，拆装都很方便， 用热胶合的方法制作的空心橡胶密封件，确保车体的防水 性能。
司机室侧窗为固定侧窗，转为后视镜的观察使用。 在侧墙后部设有下拉式滑动侧窗，与入口门上的活动窗 结构相同，有很好的互换性。
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司机室入口门
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维修门
•维修门宽787mm,比司机室的 入口门还宽； •维修门结构简单，仅用钢板压 型和三道横梁焊接而成； •三道横梁呈帽型结构，与压型 钢板焊接； •维修门周围密封采用橡胶保护 条结构。
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• 排障器结构 • 强度计算 • 强度试验
排障器
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排障器----结构
• 排障器结构
• 钢板（两种) 8mm+6mm 两头加堵板
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排障器----强度计算
• 强度计算
• 计算载荷：
中心137kN压力； • 计算结果：
最大应力: 216MPa<[230MPa] 最大位移：0.85mm • 计算模型： 8节点4面体二次单元 IDEAS通用软件。
单独对机车定改进行有限元分析，是国内车体设计中 的首创，为今后顶盖结构的研究，提供了数据。
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车顶盖装置
• 计算结果：
计算结果表明：DJ4机车顶盖和SS4G机车顶盖的第一 阶弹性振型为结构的一阶扭转，它们的频率分别为9.6145 Hz和11.711Hz，两种机车顶盖结构的抗弯刚度基本相当， DJ4顶盖刚度满足使用要求。
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车顶盖装置
防滑走道 Anti-skid walkway
人孔盖 Hatch cover
起吊座 lifting seat
过滤装置 Filtration
device
密封条 Seal strip
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车顶盖装置
• 刚度计算：
三个顶盖的长度分别是6217，6292和2932mm，最 长的顶盖6292 mm，是所有机车可拆卸单层顶盖中最长 的，，因此顶盖的刚度值得重视。我们采用ANASYS软 件计算了顶盖结构的刚度。因为没有可依据的标准，计算 采用了与结构相近的SS4G机车顶盖进行对比分析的方法。
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排障器----强度试验
• 强度试验
• 试验目的：根据《大功率交流传动电力机车技术规范》中 4.1.12条的规定，在排障器的中央底部能够承受137KN的 静压力，为此对排障器进行静强度试验。
• 试验方法：中央底部施加137KN。 • 试验地点： 同车公司车体车间；
法国巴黎Vitry试验中心。
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前鼻端
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车钩和缓冲器
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车钩和缓冲器
• 车钩为下作用式重载自动车钩
• 车钩及缓冲器能在不架起车体的情况下进行拆装检修。
• 车钩型号 LAF 1870(E型车钩头)
• 车钩牵引能力 2500 kN
• 缓冲器型号
LAF 6019
• 解钩装置型号 LAF 4007
• 缓冲器静态容量 62kJ/2500kN
“和谐2”型交流传动电力机车
机车车体
主讲人 : 杨俊杰 博士
产品开发部 主任设计师 教授级高级工程师 太原科技大学硕士生导师(兼职)
2006-12-18
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内容提要
•结构概述 •技术参数 •考核规范 •使用材料 •主要部件 •喷漆外观 •几点体会
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车体结构图
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结构概述
• 整体承载式框架式焊接结构,钢制， • 双机重联，用三台机车牵引20000吨列车。 • 有中梁的框架式底架； • 无单独的台架结构，设备安装基座与底架结构有机结合成
压缩载荷：3600KN 拉伸载荷：2500KN • 其他部位考核规范 满足UIC566标准； • 对牵引拉杆座、减振器座进行了疲劳强度校核。
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车体材料
¾车体钢结构材料： 按照Alstom公司的专用技术规范选择原材料S355J2
和S275J2；符合欧洲标准EN 10025。 满足在-40 ℃环境条件下具有较高的冲击韧性； 具有很高的强度，但碳当量≤0.40, 焊接工艺性很好；
整体； • 无横梁侧墙骨架结构与波纹板侧墙蒙皮有机结合； • 大截面梁组成的司机室结构，简洁明快；
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结构概述
• 钢制大顶盖结构，便于设备的吊装； • 宽700mm的中间走廊，使设备的维修可接近性明显提高； • 宽787mm的侧墙维修门，保证了司机室的干净整洁； • 采用橡胶风挡的车体后端墙； • 高耐寒材料和高强度结构保证了机车的宽广的适用范围； • 简洁实用的司机室内装修。