淺析泰國115輛米軌鐵路客車底架鋼結構

李樹鵬

中車長春軌道客車股份有限公司

淺析泰國115輛米軌鐵路客車底架鋼結構

李樹鵬

中車長春軌道客車股份有限公司

泰國115輛米軌客車采用薄壁筒形整體承載全焊接結構，底架鋼結構作為其重要大部件，在結構上，保證整體強度，采用大量槽型結構，保證整體剛度。在材料的運用及鋼結構焊接上充分考慮不銹鋼的特性，保證列車通過各項試驗和車輛運營考驗。

底架鋼結構；強度；材料；結構

1 引言

泰國115輛米軌客車是我公司在為泰國提供城市軌道交通車輛之后，首次為泰國干線鐵路提供客車車輛。標志著我國首次出口不銹鋼米軌干線鐵路客車車輛，對于推進中國企業進一步參與到泰國和東盟地區高速鐵路、干線鐵路建設、發展也有著舉足輕重的意義。

底架鋼結構作為其重要大部件，在結構上采取了一系列的創新設計，例如，保證整體強度，采用大量槽型結構，保證整體剛度等，并且，在材料的運用及鋼結構焊接上充分考慮不銹鋼的特性，保證列車通過各項試驗和車輛運營考驗。本文主要對底架鋼結構設計進行簡要闡述分析。

2 底架結構分析

泰國115輛米軌客車底架鋼結構主要由牽枕緩組成、中部底架組成、底架小件三大部分組成。為滿足米軌客車車體斷面要求和強度要求，設計牽枕緩的相關結構，保證在枕梁中部厚度尺寸較小的情況下，端部底架在能夠滿足整車強度、剛度的同時，降低重量并滿足其他系統的安裝空間要求。見圖1。

圖1 牽枕緩組成

2.1 底架組成

中部底架組成主要包括底架骨架和波紋地板，底架骨架由邊梁、槽型橫梁、槽型縱梁、帽型梁、連接板、補強板及加強筋等組成，與波紋地板通過點焊方式連接。

為滿足整車強度和剛度要求，在底架牽枕緩和邊梁連接位置，采用雙層邊梁，雙層邊梁之間采用點焊方式連接，同時為了減重，在底架主橫梁上開長圓減重孔。中部底架和牽枕緩阻焊后與波紋地板一起點焊；波紋地板的厚度為0.8mm。

2.2 底架焊接

與端墻鋼結構及側墻鋼結構相比，泰國米軌客車的底架鋼結構主體結構斷面是規則的槽型，由于不銹鋼材質經過電弧焊之后變形大，焊后尺寸不易調整，直接影響外觀。基于不銹鋼電弧焊后變形大，不易調修，底架組成大部分采用點焊的焊接形式，對于一些不能滿足點焊可達性的位置采用弧焊的焊接方式，在保證強度的前提下，很好的控制了整體變形，從而也達到美觀效果。

另外，底架鋼結構采用了大量穩定性較好、承載能力強的槽型結構，從而有效地承載應力，提高底架整體強度與剛度，成為底架鋼結構強度滿足技術規范的重要手段。

3 材料選擇

3.1 鋼結構材料

底架鋼結構采用車輛專用高強度SUS301L鉻鎳型奧氏體冷軋不銹鋼板。

底架橫梁厚度大多為4 mm，材質強度等級ST。其中承壓較重油箱吊梁厚度選用8mm，鋼材化學成份、機械性能符合JISG4305或中國國家有關標準的規定。不銹鋼材料的化學成份見表1：

表1 化學成分單位%

3.2 防寒材

底架波紋地板與空調機安裝座之間需填充塑料薄膜包裹的超細玻璃毛氈，該種玻璃毛氈具有較強的抗霉菌性，在溫度高的環境下，能夠有效地阻止霉菌、細菌的生長，適合服務于全年高溫、濕熱的泰國。

4 功能特點

泰國115輛米軌客車，底架鋼結構采用整體承載全焊接結構。底架鋼結構作為其重要大部件，在結構上采用雙邊梁點焊焊接。

4.1 強度

底架結構靜強度按照日本工業標準JIS E 7106-2006執行。車體結構應滿足在極端條件下承受的動載荷、靜載荷以及沖擊載荷要求，并在各種條件下的架車、起吊、救援、調車、聯掛的各種力的作用下，車體應力不超過設計許用應力值，不產生永久變形及損壞。車體在30年的工作載荷中不產生疲勞失效。

4.2 環保——免涂裝的全不銹鋼結構

底架鋼結構與空氣、雨水直接接觸，針對泰國的熱帶雨林氣候，因此對防腐的要求更加苛刻。傳統鐵路客車需要進行表面噴涂，包括打砂、膩子、底漆、面漆等工序，即耗時費力又提高成本，同時，各種油漆對環境造成一定的影響，泰國米軌客車底架鋼結構全部采用不銹鋼材質，免去噴涂所需一系列工序，有利于降低成本和環境保護。

4.3 輕量化

泰國米軌客車，軌距1000mm(米軌)，小斷面不銹鋼車體，顧名思義車體重量可以減輕。

5 結束語

隨著城市化進程加快，市郊鐵路將作為城市內部綜合交通的有機組成部分而快速發展，人民生活水平的不斷攀升、使其對車輛的安全性、可靠性、環保型越來越高，高強度的不銹鋼免涂裝車輛的要求將逐漸增多。因此，高強度不銹鋼底架鋼結構作為車體鋼結構的一部分，其研發及創新勢在必行。

[1] 沈旭奎. 25型鐵路客車底架牽引梁結構的優化改進分析[J]. 機械研究與應用， 2016.

[2] 王成強.市郊鐵路發展趨勢及對策[J].吉林鐵道，2013.