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1、电力机车车体底架结构设计金希红!株洲电力机车厂"湖南株洲+(#,,(#摘要!结合各型电力机车车体底架的结构特点$详细阐述了底架各主要部件的结构设计及其特点$并进一步介绍了底架结构的选材及计算分析方法%关键词!电力机车&车体&底架&结构设计&强度计算中图分类号!文章编号!(-’/9((.’!/,,+",/9,,&+9,&"?@AB?A@CDEFGH7IJKFDFB?@HBDJBJ8J?HLFBC@MJENAIEF@K@C8F4OPQH9RJI7!SRATRJAUDFB?@HBVJBJ8J?HLFWJ@6G$SRATRJA+)/,,)$
2、$RHIC">MG?@CB?’$J8MHIHI7XH?R?RFG?@AB?A@CDBRC@CB?F@HG?HBGJKCDD6HIEGJKFDFB?@HBDJBJ8J?HLFBC@MJENAIEF@K@C8F$?RHGYCYF@FZYC?HC?FG?RFG?@AB?A@CDEFGH7ICIEH?GBRC@CB?F@HG?HBGJK?RF8CHIYC@?GJKAIEF@K@C8F$CIEKA@?RF@HI?@J[EABFG?RF8C?F@HCDGFDFB?HI7CIE?RF8FCIGJKBCDBADC?HJICIECICDNGHG=FNXJ@EG!FDFB?@H
3、BDJBJ8J?HLF&BC@MJEN&AIEF@K@C8F&G?@AB?A@CDEFGH7I&BCDBADC?HJIJKHI?FIGHJI表!部分电力机车车体底架参数比较表)概述电力机车车体底架作为整个车体的承载基础$它不但承受车体本身的质量和车内所有设备的质量$同时还传递牵引力和制动力以及复杂的动应力$因此底架必须具有足够的强度和一定的刚度%轻量化设计已经成为车体设计的重要目标%早期的"")型机车!,,,)a,,,+号"底架强度设计得很大$车体主要为底架承载$车体上部结构发挥作用不大$即通常所说的底架承载式车体%车体轻量化要求发挥车体各主要部件的承载作用$
4、如司机室(侧墙(底架等共同参与承载$即通常所说的整体承载式车体%不管是底架承载式车体$还是整体承载式车体$底架在车体承载结构中始终起着关键作用$尤其在车体轻量化设计过程中$底架的结构优化和质量分配始终是我们关注的重点%表)为我国部分电力机车车体底架参数%从表中可以看出$随着电力机车新车型的研制及速度的提高$单位长度底架质量越来越小$车体底架逐步朝轻量化发展$结构得到优化$同时底架质量占车体总质量的比值总的趋势是下降的%对于高速车!如344/型动力车"$由于车体上部结构相当部分采用了铝合金及玻璃钢复合材料等轻单位长度底架质量567#89!底架质量占车体总质量比:
5、;底架长度588车体质量567底架质量567车型轴式""!""&""+改""0""-2""’"".""*344)34/#$%#$%#!#2,"/2,/$,&2,/2,/$,/2,/2,&’(&&&&.&-/,&’’/,0-.&+-)+&)/,*)*/0./0+/&)-&&+).’’-)*+,%#%#%%)0-&.)00,,/,/,,/,.,,)-&,,/),,,)**,,).)/+)-’#+)&’%)’**-.0*))/0-+)//-.’&+0*+//0’-*-)/).-/-’.0))00+-/)0.*+0,++./*,&&.+01)+%&*1/+)1.&-1
6、&&*1&&.1)&’1)&01&&/1-344//2,)0*)*)*--,-0’’&&0+)1&型材料$底架质量占车体总质量的比值又有所增加%/底架部件结构设计/=)底架主承载结构底架结构设计时$应对整个机车的主要性能参数有所了解$如机车轴重(运行速度(功率(牵引力及牵引方式(车上设备质量(车钩高度及车钩中心距以及车体所要求承受的纵向压缩载荷等%只有充分了解机车的收稿日期’#,,&9))9#)作者简介’金希红!)*’)9"$男$工程师$)**&年毕业于华东交通大学机械制造专业$工学学士$现从事电力机车车体设计工作%理设计底架的结构"底架结构设计时首先要确定的
7、是采用什么型式的底架承载结构"目前我国电力机车车体底架可分为框架式承载结构和网架式承载结构!框架式承载结构还分有中梁结构和无中梁结构梁"一般来说!通过中梁可承担部分纵向和垂向载荷!不仅能有效改善底架的受力状况!减缓侧梁及侧梁与两端牵引梁连接处的受力!而且也能减少司机室和侧墙的局部应力"特别是采用中间牵引方式的机车!由于牵引座设置在底架纵向中心线上!牵引点距底架下平面有一定高度!传递该牵引力的中间牵引梁承受很大的弯矩"如采用中梁结构!则可降低该牵引梁及其与侧梁连接处的应力"但由于受到机车总体布置结构尺寸限制!大部分机车底架无法采用有贯通中梁的结构"目前我国出口乌
8、兹别克斯坦的交流传动机车底架采用贯通式
