內燃機車車體技術研究

邵清鵬 宣苓軍

兗州煤業股份有限公司鐵路運輸處機務段 山東鄒城 273500

內燃機車故障數據處理工作，是可靠性工作的重要一環，且有利于建立機車產品設計準則、零部件可靠性數據手冊，為產品開展故障診斷、維修修程修制、機車全壽命周期等相關研究，提供了堅實、有效的可靠性數據支撐。為使各鐵路行業制造企業準確改進慣性質量，提高產品可靠性，建議鐵路總公司通過更好的形式全面共享行業運用數據，有利于可靠性各項工作的提升[1]。

1 被動安全技術

為減輕列車在碰撞事故中的危害，我國對列車的強度及耐碰撞性有明確的要求。高速動車組的動力設備分散于不同車廂下，可通過在司機室前端安裝防碰撞能量吸收裝置，使列車滿足碰撞標準要求。而內燃機車司機室前端沒有足夠的空間安裝吸能設備，機車的碰撞吸能主要依靠自身結構設計來實現，所以機車司機室的防碰撞設計更為復雜。車體的防撞性研究方向為采用多級能量吸收系統:在輕度碰撞時，應由車鉤緩沖器來吸收全部碰撞能量；中度碰撞時，應由鉤緩裝置和車端吸能結構來吸收碰撞能量；嚴重碰撞時，車體結構也將參與能量吸收。

（1）鉤緩裝置作為發生碰撞時的首要吸能部件，應重點研究裝置中緩沖器和壓潰管等吸能元件的性能，從材料選擇和結構優化等角度出發，研制結構合理、高吸能比及低碰撞初始力的鉤緩裝置。

（2）車體結構中參與吸能的結構分為附加式吸能結構和承載式吸能結構。但是一般來說在內燃機車司機室前端沒有足夠的空間安裝附加式吸能裝置，更適合選擇承載式吸能結構。承載式吸能結構設置在司機室和底架前端區域，通過壓潰吸能梁進行開孔誘導結構設計吸能區域。

（3）在車鉤上方設置防爬器裝置。防爬裝置其獨特的凹凸相間的結構，具有防止車輛相撞時互相爬疊的功能，保證兩車體底架相撞前防爬器準確對中，使撞擊能量通過底架水平安全傳遞。

（4）在司機室前端和兩側，底架上方設置防撞墻（柱），防撞墻（柱）強度滿足相關標準要求，保證在機車發生碰撞后司機室生存空間不受侵害[2]。

2 抱軸瓦油盒油位檢查方式改進的日常檢查方式

①機車運行過程中，值乘機班注意觀察報警器有無報警，若有報警，及時處理并回段報活處理。②機車整備時，可直接觀察玻璃液位計，檢查油位情況和油質是否臟、變質。③機車小輔修及整治時，需將部分潤滑油抽出，試驗報警器是否報警，即可判斷傳感器是否良好。④玻璃液位計只需檢查安裝情況及玻璃有無裂紋和管路是否漏油。若需處理，只需更換配件即可，簡單又方便。

3 現役車型故障數據分析

按已確立數學模型，結合工程師專業知識，分析由系統分解至單元（零部件）的現場運用故障數據，視樣本量對整車、零部件進行定期定量評估。從故障影響及嚴酷度角度考慮，內燃機車產品分析范圍通常為臨修及以上故障的基本及任務可靠性?？头藛T收集的原始故障信息，包含了大量非可靠性研究范疇的信息。為明確信息是否為故障數據，需進行故障判據（即故障的界限），依據不同任務剖面判定故障。在確定故障判據后，根據既定統計原則進行數據記錄和篩選。即在故障判據統計時，先把故障分類為非責任故障（含非關聯故障和事先約定免責故障）和關聯故障，再剔除用戶、未整定等原因發生的非責任故障，調整多次虛警、修復前重復發生、連帶故障等的關聯故障計數次數。

4 內燃機車的點檢和檢修

進一步強化點檢定修制，做到小問題通過點檢進行處理，避免問題擴大化，將問題消滅在萌芽狀態，通過公司推廣的點檢定修制，不斷優化設備狀況。設備點檢和設備維護是設備正常運用的基礎，因此，抓好設備點檢的內容，設備點檢的周期，抓好設備點檢的日常工作尤顯重要，通過設備點檢，可以降低設備故障的發生，及時將設備故障消除在萌芽狀態，為內燃機車的運用提供有力的支持。提高職工設備點檢的素質，加大機車乘務員機車保養力度。要求各車隊按月制定詳細的設備保養計劃，并報作業區內燃機車運用協理進行備案，設備協理落實計劃完成情況，對設備保養質量進行實時跟蹤檢查，每月進行一次設備檢查評比，對不符合項要提出整改要求和考核，同時與車隊管理責任掛鉤[3]。

5 結構優化技術

車體結構優化方法包括:拓撲優化、形狀優化、尺寸優化等。首先確定建立車體鋼結構的三維模型?？紤]結構承受載荷、振動、疲勞、結構尺寸等邊界條件。根據結構三維模型及邊界條件，建立結構的計算模型，以重量輕、剛度大為目標函數，通過計算機仿真計算及拓撲計算理論，計算出符合鐵路行業相關標準及客戶要求的最優結果。設計師根據計算結果結合設計要求對結構進行二次設計，從而達到最大化優化車體結構、減輕車體重量的目的。

6 主動降噪技術

通過測量進入接受者耳部的環境噪音的波型，通過計算，使用有源聲源在接受者耳部產生一個幅度相同但相位相反的聲波，從而使合成聲波的振幅降低，達到降噪的目的。

7 結語

隨著當前我國的鐵路運輸技術發展進入快速健康發展的新時期，能源和環保的問題越來越多地受到國家和社會的廣泛重視關注，軌道交通的綠色、安全的發展優勢日益得到凸顯，因此對于鐵道電力貨運車輛的節能與減排的技術研究和應用具有重要的指導意義。