鐵道機車構造及檢查維護 課件 項目二　認識鐵道機車車體結構

2-1機車車體總體認知1.用來安裝各種電氣設備和機械設備2.是乘務人員操縱、維修、保養(yǎng)機車的場所。3.傳遞垂向力4.傳遞縱向力5.傳遞橫向力一、車體的功能1.車體尺寸應納入國家規(guī)定的機車車輛限界尺寸內。2.有足夠的強度和剛度：即在機車允許的設計結構速度內，保證車體骨架結構不發(fā)生破壞和較大變形，以確保行車安全和正常使用。3.適當減輕自重。重量分布均勻，重心盡量低，以適應高速行車的需要。4.結構要合理。車體結構必須保證設備安裝、檢查、保養(yǎng)以及檢修更換的便利。5.應盡量改善乘務員的工作條件，完善通風、采光、取暖、瞭望、降噪、乘涼等措施。6.高速機車要有流線型車體外形，以減少運行時的空氣阻力。7.在滿足上述要求的基礎上，力求車體設計美觀、大方、富有時代氣息。二、車體的要求車體根據(jù)承載情況，可以分為3類不同的承載結構。1.底架承載式車體。這種車體，側墻和車頂均不參與承載，所有載荷均由車體底架承擔，因此底架必須保證足夠多強度和和剛度，因而底架較為笨重。2側墻和底架共同承載式車體。這種車體，側墻用型鋼或鋼板壓型件焊成骨架，外面包以較厚的鋼板，與車體底架牢固地焊成一個整體，共同承擔設備的重量及其他載荷。由于各方面的強度和剛度都大大增加，所以底架設計比較輕巧。3.整體承載式車體。這種車體，將底架、側墻和車頂焊成一個牢固而輕巧的承載整體，共同承擔全部載荷。車體的強度和剛度更大，底架、側墻和車頂均采用框架結構，自重可以更輕。目前，我國鐵路干線上的和諧系列電力機車，均采用整體承載式車體。三、車體的分類習題講解圖中所示車體與普速鐵路機車車體的主要區(qū)別是什么？原因是什么？2-1HXN5型內燃機車車體認知HXN5型內燃機車是干線貨運大功率交流電力傳動內燃機車，其車體采用單司機室外走廊罩式結構、車架承載及整體承載式燃油箱設計。車架采用雙箱形梁結構，車體承載能力滿足：縱向載荷3788kN，縱向拉伸載荷3100kN。一、HXN5型內燃機車車體結構特點

HXN5型內燃機車車體主要由車架、輔助室、主發(fā)電機室、柴油機室、冷卻室、司機室等組成，兩端各設扶手梯和側梯，供司乘人員上下機車。五、車體各部主要結構1.車架HXN5型內燃機車車架采用雙箱形梁結構，而且車架中部的燃油箱與車架焊成一整體，參與車架承載，這就顯著增加了車架的剛度和強度。車架由排障器、端部一、端部二、燃油箱裝配、側腳蹬以及扶手欄桿等組成。車架輔助室分為上輔助室和下輔助室。上輔助室分為風機室和電阻制動室，下輔助室是逆變室。三個室單獨以模塊方式制造，然后組裝焊接而成。2.輔助室主發(fā)電機室兩側與輔助室和柴油機室相連，其中一端與輔助室相連接，二端與柴油機室相連接，其余兩側分為A側墻和B側墻。整個主發(fā)電機室被一隔板分成上下兩層，上層安裝電阻制動裝置，下層安裝主發(fā)電機；隔板前后開有線纜入口和安裝孔，隔板下面安裝了一個安裝架和一個支架。3.主發(fā)電機室柴油機室為棚式U形結構，由管路側墻（A側墻）、電纜側墻（B側墻）和頂蓋構成。左右兩側墻對稱，側墻由各橫梁組成的框架結構和幾扇大小門構成。頂蓋為可拆卸式，并有一可拆卸的消聲器蓋，方便柴油機等設備的吊裝；頂蓋內側是安裝框架鋼結構和一些氣彈簧裝置?？蚣芎蛡葔κ浅休d頂蓋的基礎，空氣彈簧裝置也起到一定支撐作用。4.柴油機室冷卻室鋼結構由冷卻室上部框架、空氣過濾器門、側面濾網(wǎng)、冷卻室下部框架、滅火器門、砂箱、風扇支撐架、導風筒、前部框架裝配、脊梁裝配和可拆卸間壁等組成。5.冷卻室司機室鋼結構由頂蓋、左右側壁、前臉、前鼻端及后墻等組成。5.司機室習題講解簡述圖中所示內燃機車車體各部件的名稱及作用？2-2SS4G型電力機車車體認知（1）采用16Mn低合金高強度鋼板壓型梁與鋼板焊接整體承載式車體結構（2）采用了大頂蓋預布線預布管結構和推挽式牽引方式及橫移式密封側窗結構等（3）機車車體較多地進行了標準化、系列化和通用化設計（4）采用單端司機室和兩側多通式走廊一、SS4G型電力機車車體結構特點

車體主要有底架、側墻、車頂蓋、司機室、臺架、排障器等組成。二、車體各部主要結構1.底架底架主要由兩端牽引梁、兩側側梁、二根枕梁、二根變壓器橫梁、二根變壓器縱梁、一根臺架橫梁、一根隔墻梁和一些縱橫輔助梁組焊而成。（1）側梁位于底架兩側是主要承載和傳力部件。（2）枕梁是傳遞垂直載荷的主要部件，是將機車垂直載荷傳至轉向架的重要部件。（3）牽引梁位于底架的兩端，起傳遞牽引力、制動力和承受列車沖擊力的作用。（4）縱橫變壓器梁是支持變壓器的梁件。（5）隔墻梁為8mm厚鋼板壓型槽鋼。（6）縱橫輔助梁起加強底架的穩(wěn)定性外，主要用作臺架，走廊及各室骨架，鐵地板等處的連接件。側墻在車體兩側，作為整體承載式車體，側墻是車體的主要承載結構之一。側墻采用傳統(tǒng)的框架結構。2.側墻車頂蓋裝置由四個頂蓋和三根活動橫梁組成，四個頂蓋由前至后依次為第一高壓室頂蓋；變壓器室頂蓋；第二高壓室頂蓋；輔助室頂蓋。（4+3）3.車頂蓋（1）司機室骨架（2）臺架（3）后端墻（4）司機室前端（5）司機室內墻和地板（6）車內各室骨架及門聯(lián)鎖裝置（7）司機室后墻4.司機室（1）底架地板：上表面安裝空氣管道和電氣導線（2）走廊地板：采用翻轉式結構5.底架地板和走廊地板6.排障器

排障器距軌面高度為110mm，主要作用是排除線路上的障礙物，在排障器主體下部內側裝有可調節(jié)高度的小排障器。排障器上設有踏板，可用于調車作業(yè)人員使用。習題講解簡述圖中所示電力機車車體各部件的名稱及作用？2-3HXD3型電力機車車體認知司機室采用框架/網(wǎng)架式，外形采用小流線型；側墻采用框架式；底架采用有中梁式，中梁作為機械間中間走廊。由此，車體整體框架由柱、梁等縱向貫通構件來承受軸向力，由蒙皮、底架蓋板等薄板來承擔剪切力。機車設備主要集中在車上，也就是大部分設備安裝在車體底架上，除底架外，車體側墻也承受著部分垂直載荷，側墻立柱都與底架相連，負責將載荷分散傳遞到蒙皮上。一、HXD3型電力機車車體結構特點

車體鋼結構主要由司機室裝配、底架裝配、側墻裝配、頂蓋以及連接橫梁等結構組成。二、車體各部主要結構1.車體底架裝配底架主要分端梁、旁承梁、中梁(變壓器梁)、邊梁等。其中端梁安裝有鉤緩裝置用以牽引；中梁下面吊掛著主變壓器；旁承梁則通過旁承座連接轉向架支撐整個車體。底架前后端梁直接傳遞機車的縱向牽引力及縱向沖擊載荷，其下設有車鉤箱，用于安裝車鉤及緩沖裝置。車鉤箱與端牽引梁上、下蓋板及前、后端板等主要板件組焊成較為復雜的箱型體。八字形箱型斜撐與側邊梁和端部橫梁聯(lián)接，將力傳到邊梁上，很好的將牽引及沖擊載荷分散到側邊梁處。前、后端牽引梁兩側與底架邊梁相連接。由于該車為低位牽引，牽引拉桿座位于端部下方，因而后端板與端部中梁之間落差較大，極易造成應力集中。為改善連接結構處的受力狀況，在此位置加一帶圓滑過渡連接加強板的中梁，使受力結構件組成的橫截面平緩過渡，很好的消除應力集中，將牽引載荷順利地過渡到中間梁進而傳遞到兩側邊梁。端部上、下蓋板的厚度16mm，前后端板厚度均為20mm。在端部牽引梁兩側邊梁上安裝有救援吊座，作為單頭起吊吊銷孔，采用ZG230-450整體鑄造。（1）端梁旁承梁(二系簧座梁)通過二系簧座與轉向架二系彈簧連接，主要承受機車的垂向載荷，縱向連接著端部牽引梁與中梁，橫向箱型梁跨連著兩側邊梁，使整個底架大的網(wǎng)格框架有機組合起來，對從前、后端牽引梁和側梁傳遞過來的力進行分散。旁承梁主要由兩組橫梁加盆型中梁以及旁承座組成。橫梁是箱型結構，上蓋板和腹板的厚度是16mm，下蓋板厚20mm，高210mm，材質都是Q345B。旁承座為轉向架支撐車體的支點，對強度和剛性有很高的要求，采用ZG230-450鑄造，組焊后整體加工。旁承座四周是壓形彎梁，聯(lián)接旁承座及橫梁和側邊梁，組成網(wǎng)格結構。（2）旁承梁中梁，也叫變壓器梁，由兩根橫梁加側邊梁組成。中梁主要承受變壓器的垂向載荷及其產(chǎn)生的慣性力。機車采用吊掛式安裝變壓器，主要由兩組相同的變壓器橫向安裝梁組成，兩端與底架側梁連接，變壓器通過安裝螺栓穿過吊掛孔，吊掛在變壓器梁下方。橫梁是箱型結構，為增加剛度和強度，中間均布有立板，上、下蓋板厚20mm，腹板厚16mm，材質都是Q345B。橫梁下側有三塊開4個吊孔的安裝座板，橫梁側腹板開有4個方便安裝的工藝孔。（3）中梁（4）中梁邊梁是狹長的箱型結構，由510mm×108mm×16mm的壓型槽鋼與寬550mm，厚16mm的外板組焊而成。側墻就固定在邊梁上面，箱型梁內部布置有加強筋板。根據(jù)司機室“小流線”外形特點，鋼結構采用傳統(tǒng)的“板、梁組合”結構。所有的板梁厚度均為8mm，其中跟底架焊接的板梁厚20mm。在門框四角處加有圓角過渡，前風擋玻璃框四周的框架網(wǎng)格里，增加雙層補強板。司機室內部采用鋁板進行裝修。前窗玻璃根據(jù)機車外形確定為一塊柱面玻璃，直接粘結于司機室的風擋玻璃框上。司機室側窗采用提拉式結構。司機室的各墻、頂棚、地板都填加有防寒隔音材料。2.司機室側墻承擔著大部分的垂直載荷，側墻立柱都與底架邊梁相連。由于側墻承擔著垂直載荷產(chǎn)生的車體剪切力，因而側墻的強度與提高車體彎曲剛性的關系最為密切。由于側墻的主剪切構件就是外蒙皮，所以提高蒙皮的強度就可以提高彎曲剛性。3.車體側墻HXD3機車車體頂部設有三個可拆卸的活動頂蓋，分別為Ⅰ端側頂蓋、中央頂蓋、Ⅱ端側頂蓋。牽引電機通風也從頂蓋部分進人，在I端側頂蓋、II端側頂蓋上設有獨立結構通風風道，風道成為頂蓋的主要構架。根據(jù)頂蓋安裝方式，采用了雙層密封膠條結構。Ⅰ端側頂蓋與Ⅱ端側頂蓋結構基本相同。4.車體頂蓋排障器安裝在機車車體前端下