動車組車下設備防松防脫結構分析

杜冰 時龍

（中國中車長春軌道客車股份有限公司，長春130062）

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動車組車下設備防松防脫結構分析

杜冰 時龍

（中國中車長春軌道客車股份有限公司，長春130062）

摘要：本文結合我國在線運營的高速動車組設備艙及車下吊裝設備結構，開展防松防脫分析，重點對動車組設備艙裙板、設備艙底板、車下設備吊裝、車下吊裝設備自帶底板、活動檢查門部位進行分析，并對存在松脫隱患的結構進行了優化改進。

關鍵詞：動車組車下設備防松防脫

1 防松防脫的重要性

目前，我國在線運營動車組已經達到數百列。動車組運營最高速度達350km/h，其安全性關系到旅客的生命安全。而設備艙及車下吊裝設備作為外露部件，具有巨大的脫落風險。因此，設備艙及車下吊裝設備的防松防脫尤為重要。

2 防松防脫技術方案

防松防脫技術方案主要包括設備艙裙板、設備艙底板、車下吊裝設備、車下吊裝設備自帶底板、活動檢查門等部分。下文將重點介紹幾個防松防脫的典型結構。

2.1 設備艙裙板

設備艙裙板形式如圖1所示。設備艙裙板材質為鋁型材，裙板下部通過銷軸掛在裙板支架上，上部通過裙板鎖固定在裙板座上，裙板上面設有安全吊帶、通風口、過濾網，四周加裝密封膠條，每塊裙板至少布置了三把鎖，其中一把為安全碰鎖，如圖2所示。裙板鎖為自鎖結構。該鎖需用四角鑰匙操作開關。當鎖舌在鎖閉位置時，鎖舌自鎖，不能轉動。只有通過鑰匙才能將鎖轉至打開位置，以此提高裙板鎖的安全性。在每塊裙板上都有一把安全鎖。該鎖在裙板鎖正常工作時，不參與工作。只有當同一個裙板上的鎖失效后，該鎖才參與工作，能夠起到相應的保護作用。此外，在裙板兩側還安裝有安全繩，使得假如所有裙板鎖都失效時，安全繩仍然能夠拉住裙板，從而防止裙板從列車上飛出，也使得裙板安裝有更多的安全冗余。

圖1 側裙板組成

圖2 防脫鎖

2.2 設備艙底板

設備艙底板由面板、鎖、安全銷及密封件組成。每塊底板均設置4個梯形螺紋底板鎖，緊固扭矩為35Nm，底板鎖上面設有防松指針，能夠識別底板鎖是否松動。同時，設置4個可伸縮安全銷，插入裙板支架型材的空腔內，可保證在底板鎖失效的狀態下，設備艙底板也掉落不軌道上。

2.3 車下吊裝設備

車下設備安裝吊掛原則：1000kg及以上設備采用框架承載結構，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設有垂向減振裝置和縱向止擋；500kg及以上設備同樣采用框架承載結構，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設有垂向減振裝置；500kg以下設備可直接用螺栓吊裝在底架的吊座上。吊座用螺栓和滑塊固定在底架邊梁型腔內或型材上的C型槽上，并保證運用安全和安裝方便。

（1）主變壓器及牽引變流器。主變壓器及牽引變流器吊裝方式采用彈性吊裝方式，吊裝座為鋁型材結構，彈性吊裝采用彈性橡膠塊。緊固螺栓采用M20X160的螺栓，中間加裝金屬套筒結構，與預埋在底架邊梁的固定塊緊固。設備同時加裝橫向、縱向止擋。

螺栓通過套筒與放置在底架邊梁上的滑塊連接。套筒使得螺栓有效長度增加，即可獲得更大的彈性變形量。獲得的預緊力越大，防松效果越好，如圖3所示。它設置有縱向止擋和橫向止擋，可有效防止在動車組運行過程中，吊裝設備由于慣性、振動等因素引起的竄動對螺栓的沖擊，如圖4所示。

圖3 套筒結構示意圖

圖4 止檔結構示意圖

螺栓緊固前螺紋表面涂MoS2潤滑脂，不但可以保護螺栓聯接時不對螺紋牙型造成損壞，還有利于提高扭矩系數。這樣做是為了減小螺紋的摩擦力，使螺紋擰緊時達到規定的預緊力。所有吊裝螺栓緊固后都涂打防松標記。

（2）車載電源箱及制動控制單元、輔助變流器、廢排單元、污物箱、凈水箱、充電機、蓄電池箱及空壓機等。車載電源箱及制動控制單元、輔助變流器、廢排單元、污物箱、凈水箱、充電機、蓄電池箱及空壓機吊裝方式相同，均采用彈性吊裝方式；吊裝座為鋁合金型材結構，通過螺栓吊裝在底架邊梁上。設備通過螺栓中間加裝彈性支撐，安裝在吊座上。

吊裝座通過M20螺栓吊裝在車體底架上，緊固力矩為275Nm；設備安裝通過M20的螺栓緊固在吊裝座上，采用M20防松螺母緊固，緊固力矩為275Nm。螺栓緊固前螺紋表面涂MoS2潤滑脂，不但可以保護螺栓聯接時不對螺紋牙型造成損壞，還有利于提高扭矩系數。這樣做是為了減小螺紋的摩擦力，使螺紋擰緊時達到規定的預緊力。螺栓通過套筒與放置在底架邊梁上的滑塊連接。套筒使螺栓有效長度增加，螺栓彈性變形量增大，獲得的預緊力就越大，防松效果越好。施加力矩后，涂抹防松標示。

2.4 車下吊裝設備自帶底板

牽引變流器、輔助變流器、牽引變壓器等部件設備均自帶底板。底板通過螺栓與設備主體連接，在螺栓上施加相應緊固力矩并涂打防松標記或采用帶孔螺栓，通過鋼絲編花來實現防松。相應結構如圖5所示。緊固螺栓采用樂泰243螺紋緊固劑進行防松處理，并加裝防松彈墊進行防松。螺栓緊固后施加緊固力矩，并涂打防松標記。

圖5 設備自帶底板防松防脫方案

2.5 活動檢查門

（1）排污口門。排污口門為內藏上翻滑動式，用鉚釘與原板鉚接在一起，并在結合處涂抹密封膠，保證此處接口密封。檢查門由固定門板、活動門板及壓緊鎖組成，通過尼龍滑道實現活動門板的開閉，使用壓緊鎖防松，如圖6所示。

圖6 排污口門防松防脫方案

（2）注砂口蓋板。注砂口蓋板結構為內藏式結構，門板通過滑軸固定在支架滑道內。注砂口蓋板整體通過螺栓安裝固定在車輛端部固定裙板內側，采用螺栓連接。安裝螺栓時涂抹螺紋緊固膠，加裝彈簧墊片并施加緊固力矩，緊固完好后涂打防松標記。

3 結束語

裙板及車下吊裝設備是動車組外部存在脫落風險的重要部件，對動車組的安全運營意義重大。通過上述分析可見，裙板結構具有防松及基本的防脫措施，結構可靠；檢查門結構具有防松措施，部分檢查門具有防脫措施；檢查門基本都安裝在設備艙以內；車下設備吊裝結構安全可靠，設計結構不存在脫落的可能。

參考文獻

［1］郝剛.車下設備連接參數對車體振動特性影響研究［J］.鐵道機車車輛，2013，（1）：63-66.

［2］盧耀輝.高速列車電機吊掛彈簧疲勞強度有限元分析［J］.大連交通大學學報，2014，（5）：34-37.

［3］相運成.動車組設備艙結構研究［D］.大連：大連交通大學學報，2012.

Analysis of Anti Loose and Anti-off Structure of Motor Car Group

DU Bing,SHI Long
（China Zhongche Changchun rail passenger Limited by Share Ltd, Changchun 130062）

Abstract:In this paper, the online operation in China high speed EMU device group module and car lifting equipment structure to carry out anti loose and anti stripping analysis, focusing on the EMU equipment cabin apron, equipment cabin floor, car hoisting equipment, car hoisting equipment comes with bottom board, a movable door parts to carry on the analysis of existing loose the hidden trouble of the structure has been optimized and improved.

Key words:motor car group, under the car equipment, anti loose