米軌機車輔助室鋼結構設計

郭雪

摘 要：本文介紹了米軌機車輔助室鋼結構的各部分的結構組成及特點，以及在其生產過程中出現的問題及解決方法。詳述了設計中的關鍵技術并針對輔助室的密封設計進行介紹。

關鍵詞：機車;輔助室鋼結構;密封

1 概述

米軌機車設計運行時速100km/h。本文介紹其機車輔助室鋼結構的設計難點、結構設計。輔助室鋼結構的首要作用是保護機車電動空氣壓縮機組、后牽引電機通風機、電氣微機控制柜、液壓油箱等設備，還能避免大氣中的水汽等成分腐蝕車內設備，同時使機車外形美觀，便于上漆。考慮到可靠性、可操作性及使用狀態，滿足便于安裝互換，輔助室鋼結構采用模塊化設計的原則。

2 主要技術參數

米軌機車是依據我國國家標準（GB）和鐵路行業標準（TB）采用模塊化設計的機車，主要技術參數（表1）根據當地鐵路限界確定。

機車車體為底架承載、內走廊式鋼結構。機車上部分為六部分：Ⅰ端司機室、電氣室、電氣動力室、冷卻室、輔助室、Ⅱ端司機室。各室為獨立單元，各室側墻與底架通過螺栓連接，便于檢修和維護。車體鋼結構主要部件所使用鋼板采用高耐候性結構鋼，厚度≤6mm的鋼板、壓型梁柱采用符合GB/T4171-2008的Q355GNH高強度耐候鋼，機械性能等同于EN10025中的S355J2W;厚度>6mm的板材、型鋼使用普通碳素鋼（Q345）符合GB/T706-2008，機械性能等同于ASTM A606;06Cr19Ni10符合GB/T3280-2007牌號不銹鋼板，機械性能等同于ASTM A240。圖2為米軌機車車體鋼結構斷面圖。

4 輔助室鋼結構設計介紹

輔助室鋼結構采用獨立模塊，主要包括一位側側墻鋼結構組成、二位側側墻鋼結構組成、車頂鋼結構組成、活蓋組成以及各種安裝座等。一、二位側側墻鋼結構均由骨架及蒙皮組焊而成。兩側設有機械式濾清窗，以便實現輔助室的通風冷卻。一位側還設有采光窗，便于采光維護。車頂鋼結構由骨架及蒙皮組焊而成，在車頂設有活蓋組成、柴油機注油口蓋。車頂及活蓋四角處均埋有吊環螺釘用于吊裝。輔助室通過螺栓與底架連接，在蒙皮處使用密封板密封。

4.1 側墻鋼結構設計

側墻鋼結構分為一位側側墻鋼結構和二位側側墻鋼結構，由蒙皮及骨架組焊而成。骨架包括四周的邊梁和端梁，以及邊梁和端梁所圍區域內的若干縱梁和橫梁，它起著承載的作用。蒙皮起著承載和密封的雙重作用，蒙皮增厚，承載能力會提高，同時焊接變形也會減小，但是會增加側墻重量。根據以往的設計經驗，側墻蒙皮厚度采用2.5mm的高強度耐候鋼Q310GNH，骨架采用板材厚度3mm的高強度耐候鋼Q295GNH折彎而成的U型梁。

側墻上設有機械式濾清窗，安裝窗口取正負0.5公差，由于機械式濾清窗設計尺寸也存在正負公差。若兩者一個取上差，另一個取負差就易造成超差，造成安裝困難。為了解決該問題，可制造一套窗口開孔模具，濾清窗廠家與側墻生產廠家都按照此套模具進行開孔機定位。此方法有效解決了超差問題。

4.2 車頂鋼結構設計

車頂鋼結構由蒙皮及骨架組焊而成，并設有注油口蓋及活蓋組成。蒙皮和骨架的材質選擇同側墻。活蓋固定方式為車內拉緊形式，拉緊裝置位于車頂橫梁上，在總裝過程中發現，由于高壓柜和整流柜整體尺寸較高，造成拉緊裝置及相應處橫梁與設備相干涉。根據圖紙理論尺寸并結合現車情況，決定對活蓋固定方式進行改進，由車內拉緊形式改為車頂壓緊形式，壓緊裝置位于車頂外部，滿足了使用功能，節約了空間，解決了干涉狀況。

車頂與活蓋的密封結構在設計時所選密封膠條厚度及硬度較小，造成膠條與壓板接觸不夠緊密，在整車淋雨試驗時漏雨;故更換橡膠條為海綿橡膠密封條，同時膠條厚度改為15mm（采光活蓋膠條厚度為10mm，同時膠條壓板高度由5mm加高為10mm），更換后，膠條與壓板接觸緊密，通過淋雨試驗。

5 輔助室鋼結構密封設計

米軌機車的運行環境為熱帶雨林氣候，潮濕、炎熱、多雨和多鹽，干燥季節為多灰塵。由于輔助室內電動空氣壓縮機組等設備的特殊性，機車車體包括輔助室的密封設計顯得尤為重要。機車車體的密封性一直以來都是設計工作的重點，同時也是難點。機車輔助室設計過程中，徹底改變了以往設計思路和方法，在關鍵部位采用了新的密封方式。

5.1 輔助室側墻與底架連接處密封設計

側墻底部連接梁與底架的連接處密封方式采用段焊加密封膠密封，后考慮到密封膠的使用壽命較短，將以上密封方式更改為滿焊焊縫。

5.2 輔助室側墻與車頂連接處密封設計

車頂與側墻連接處、側墻底部連接梁與底架的連接處密封方式采用段焊加密封膠密封，后考慮到密封膠的使用壽命較短，將以上密封方式更改為滿焊焊縫。

5.3 輔助室車頂處密封設計

車頂吊環螺釘處未考慮滲水的可能，只是擰緊在車頂螺紋孔里，后改為吊環螺釘擰緊后增加滿焊焊縫;車頂活蓋所用膠條厚度及硬度較小，由于活蓋存在一定的變形量以及膠條壓縮量太小，造成整車漏水試驗時活蓋處有輕微的漏水現象，為解決此問題，將原密封膠條改為壓縮量較大的海棉橡膠。

5.4 輔助室鋼結構與司機室的密封設計

輔助室與司機室均為獨立模塊，連接處密封不當易造成漏雨。為避免漏雨，兩室通過端部連接梁與端部蒙皮連接，連接處用特殊結構的密封膠條密封，如圖7。

6 結語

本文從機車車頂鋼結構設計、側墻鋼結構設計、輔助室鋼結構密封設計等方面進行了闡述，為今后米軌機車輔助室制造奠定了基礎。

參考文獻：

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