鐵道機車構(gòu)造及檢查維護(hù) 課件 項目二　認(rèn)識鐵道機車車體結(jié)構(gòu)

2-1機車車體總體認(rèn)知1.用來安裝各種電氣設(shè)備和機械設(shè)備2.是乘務(wù)人員操縱、維修、保養(yǎng)機車的場所。3.傳遞垂向力4.傳遞縱向力5.傳遞橫向力一、車體的功能1.車體尺寸應(yīng)納入國家規(guī)定的機車車輛限界尺寸內(nèi)。2.有足夠的強度和剛度：即在機車允許的設(shè)計結(jié)構(gòu)速度內(nèi)，保證車體骨架結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞和較大變形，以確保行車安全和正常使用。3.適當(dāng)減輕自重。重量分布均勻，重心盡量低，以適應(yīng)高速行車的需要。4.結(jié)構(gòu)要合理。車體結(jié)構(gòu)必須保證設(shè)備安裝、檢查、保養(yǎng)以及檢修更換的便利。5.應(yīng)盡量改善乘務(wù)員的工作條件，完善通風(fēng)、采光、取暖、瞭望、降噪、乘涼等措施。6.高速機車要有流線型車體外形，以減少運行時的空氣阻力。7.在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，力求車體設(shè)計美觀、大方、富有時代氣息。二、車體的要求車體根據(jù)承載情況，可以分為3類不同的承載結(jié)構(gòu)。1.底架承載式車體。這種車體，側(cè)墻和車頂均不參與承載，所有載荷均由車體底架承擔(dān)，因此底架必須保證足夠多強度和和剛度，因而底架較為笨重。2側(cè)墻和底架共同承載式車體。這種車體，側(cè)墻用型鋼或鋼板壓型件焊成骨架，外面包以較厚的鋼板，與車體底架牢固地焊成一個整體，共同承擔(dān)設(shè)備的重量及其他載荷。由于各方面的強度和剛度都大大增加，所以底架設(shè)計比較輕巧。3.整體承載式車體。這種車體，將底架、側(cè)墻和車頂焊成一個牢固而輕巧的承載整體，共同承擔(dān)全部載荷。車體的強度和剛度更大，底架、側(cè)墻和車頂均采用框架結(jié)構(gòu)，自重可以更輕。目前，我國鐵路干線上的和諧系列電力機車，均采用整體承載式車體。三、車體的分類習(xí)題講解圖中所示車體與普速鐵路機車車體的主要區(qū)別是什么？原因是什么？2-1HXN5型內(nèi)燃機車車體認(rèn)知HXN5型內(nèi)燃機車是干線貨運大功率交流電力傳動內(nèi)燃機車，其車體采用單司機室外走廊罩式結(jié)構(gòu)、車架承載及整體承載式燃油箱設(shè)計。車架采用雙箱形梁結(jié)構(gòu)，車體承載能力滿足：縱向載荷3788kN，縱向拉伸載荷3100kN。一、HXN5型內(nèi)燃機車車體結(jié)構(gòu)特點

HXN5型內(nèi)燃機車車體主要由車架、輔助室、主發(fā)電機室、柴油機室、冷卻室、司機室等組成，兩端各設(shè)扶手梯和側(cè)梯，供司乘人員上下機車。五、車體各部主要結(jié)構(gòu)1.車架HXN5型內(nèi)燃機車車架采用雙箱形梁結(jié)構(gòu)，而且車架中部的燃油箱與車架焊成一整體，參與車架承載，這就顯著增加了車架的剛度和強度。車架由排障器、端部一、端部二、燃油箱裝配、側(cè)腳蹬以及扶手欄桿等組成。車架輔助室分為上輔助室和下輔助室。上輔助室分為風(fēng)機室和電阻制動室，下輔助室是逆變室。三個室單獨以模塊方式制造，然后組裝焊接而成。2.輔助室主發(fā)電機室兩側(cè)與輔助室和柴油機室相連，其中一端與輔助室相連接，二端與柴油機室相連接，其余兩側(cè)分為A側(cè)墻和B側(cè)墻。整個主發(fā)電機室被一隔板分成上下兩層，上層安裝電阻制動裝置，下層安裝主發(fā)電機；隔板前后開有線纜入口和安裝孔，隔板下面安裝了一個安裝架和一個支架。3.主發(fā)電機室柴油機室為棚式U形結(jié)構(gòu)，由管路側(cè)墻（A側(cè)墻）、電纜側(cè)墻（B側(cè)墻）和頂蓋構(gòu)成。左右兩側(cè)墻對稱，側(cè)墻由各橫梁組成的框架結(jié)構(gòu)和幾扇大小門構(gòu)成。頂蓋為可拆卸式，并有一可拆卸的消聲器蓋，方便柴油機等設(shè)備的吊裝；頂蓋內(nèi)側(cè)是安裝框架鋼結(jié)構(gòu)和一些氣彈簧裝置?？蚣芎蛡?cè)墻是承載頂蓋的基礎(chǔ)，空氣彈簧裝置也起到一定支撐作用。4.柴油機室冷卻室鋼結(jié)構(gòu)由冷卻室上部框架、空氣過濾器門、側(cè)面濾網(wǎng)、冷卻室下部框架、滅火器門、砂箱、風(fēng)扇支撐架、導(dǎo)風(fēng)筒、前部框架裝配、脊梁裝配和可拆卸間壁等組成。5.冷卻室司機室鋼結(jié)構(gòu)由頂蓋、左右側(cè)壁、前臉、前鼻端及后墻等組成。5.司機室習(xí)題講解簡述圖中所示內(nèi)燃機車車體各部件的名稱及作用？2-2SS4G型電力機車車體認(rèn)知（1）采用16Mn低合金高強度鋼板壓型梁與鋼板焊接整體承載式車體結(jié)構(gòu)（2）采用了大頂蓋預(yù)布線預(yù)布管結(jié)構(gòu)和推挽式牽引方式及橫移式密封側(cè)窗結(jié)構(gòu)等（3）機車車體較多地進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化設(shè)計（4）采用單端司機室和兩側(cè)多通式走廊一、SS4G型電力機車車體結(jié)構(gòu)特點

車體主要有底架、側(cè)墻、車頂蓋、司機室、臺架、排障器等組成。二、車體各部主要結(jié)構(gòu)1.底架底架主要由兩端牽引梁、兩側(cè)側(cè)梁、二根枕梁、二根變壓器橫梁、二根變壓器縱梁、一根臺架橫梁、一根隔墻梁和一些縱橫輔助梁組焊而成。（1）側(cè)梁位于底架兩側(cè)是主要承載和傳力部件。（2）枕梁是傳遞垂直載荷的主要部件，是將機車垂直載荷傳至轉(zhuǎn)向架的重要部件。（3）牽引梁位于底架的兩端，起傳遞牽引力、制動力和承受列車沖擊力的作用。（4）縱橫變壓器梁是支持變壓器的梁件。（5）隔墻梁為8mm厚鋼板壓型槽鋼。（6）縱橫輔助梁起加強底架的穩(wěn)定性外，主要用作臺架，走廊及各室骨架，鐵地板等處的連接件。側(cè)墻在車體兩側(cè)，作為整體承載式車體，側(cè)墻是車體的主要承載結(jié)構(gòu)之一。側(cè)墻采用傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。2.側(cè)墻車頂蓋裝置由四個頂蓋和三根活動橫梁組成，四個頂蓋由前至后依次為第一高壓室頂蓋；變壓器室頂蓋；第二高壓室頂蓋；輔助室頂蓋。（4+3）3.車頂蓋（1）司機室骨架（2）臺架（3）后端墻（4）司機室前端（5）司機室內(nèi)墻和地板（6）車內(nèi)各室骨架及門聯(lián)鎖裝置（7）司機室后墻4.司機室（1）底架地板：上表面安裝空氣管道和電氣導(dǎo)線（2）走廊地板：采用翻轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)5.底架地板和走廊地板6.排障器

排障器距軌面高度為110mm，主要作用是排除線路上的障礙物，在排障器主體下部內(nèi)側(cè)裝有可調(diào)節(jié)高度的小排障器。排障器上設(shè)有踏板，可用于調(diào)車作業(yè)人員使用。習(xí)題講解簡述圖中所示電力機車車體各部件的名稱及作用？2-3HXD3型電力機車車體認(rèn)知司機室采用框架/網(wǎng)架式，外形采用小流線型；側(cè)墻采用框架式；底架采用有中梁式，中梁作為機械間中間走廊。由此，車體整體框架由柱、梁等縱向貫通構(gòu)件來承受軸向力，由蒙皮、底架蓋板等薄板來承擔(dān)剪切力。機車設(shè)備主要集中在車上，也就是大部分設(shè)備安裝在車體底架上，除底架外，車體側(cè)墻也承受著部分垂直載荷，側(cè)墻立柱都與底架相連，負(fù)責(zé)將載荷分散傳遞到蒙皮上。一、HXD3型電力機車車體結(jié)構(gòu)特點

車體鋼結(jié)構(gòu)主要由司機室裝配、底架裝配、側(cè)墻裝配、頂蓋以及連接橫梁等結(jié)構(gòu)組成。二、車體各部主要結(jié)構(gòu)1.車體底架裝配底架主要分端梁、旁承梁、中梁(變壓器梁)、邊梁等。其中端梁安裝有鉤緩裝置用以牽引；中梁下面吊掛著主變壓器；旁承梁則通過旁承座連接轉(zhuǎn)向架支撐整個車體。底架前后端梁直接傳遞機車的縱向牽引力及縱向沖擊載荷，其下設(shè)有車鉤箱，用于安裝車鉤及緩沖裝置。車鉤箱與端牽引梁上、下蓋板及前、后端板等主要板件組焊成較為復(fù)雜的箱型體。八字形箱型斜撐與側(cè)邊梁和端部橫梁聯(lián)接，將力傳到邊梁上，很好的將牽引及沖擊載荷分散到側(cè)邊梁處。前、后端牽引梁兩側(cè)與底架邊梁相連接。由于該車為低位牽引，牽引拉桿座位于端部下方，因而后端板與端部中梁之間落差較大，極易造成應(yīng)力集中。為改善連接結(jié)構(gòu)處的受力狀況，在此位置加一帶圓滑過渡連接加強板的中梁，使受力結(jié)構(gòu)件組成的橫截面平緩過渡，很好的消除應(yīng)力集中，將牽引載荷順利地過渡到中間梁進(jìn)而傳遞到兩側(cè)邊梁。端部上、下蓋板的厚度16mm，前后端板厚度均為20mm。在端部牽引梁兩側(cè)邊梁上安裝有救援吊座，作為單頭起吊吊銷孔，采用ZG230-450整體鑄造。（1）端梁旁承梁(二系簧座梁)通過二系簧座與轉(zhuǎn)向架二系彈簧連接，主要承受機車的垂向載荷，縱向連接著端部牽引梁與中梁，橫向箱型梁跨連著兩側(cè)邊梁，使整個底架大的網(wǎng)格框架有機組合起來，對從前、后端牽引梁和側(cè)梁傳遞過來的力進(jìn)行分散。旁承梁主要由兩組橫梁加盆型中梁以及旁承座組成。橫梁是箱型結(jié)構(gòu)，上蓋板和腹板的厚度是16mm，下蓋板厚20mm，高210mm，材質(zhì)都是Q345B。旁承座為轉(zhuǎn)向架支撐車體的支點，對強度和剛性有很高的要求，采用ZG230-450鑄造，組焊后整體加工。旁承座四周是壓形彎梁，聯(lián)接旁承座及橫梁和側(cè)邊梁，組成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。（2）旁承梁中梁，也叫變壓器梁，由兩根橫梁加側(cè)邊梁組成。中梁主要承受變壓器的垂向載荷及其產(chǎn)生的慣性力。機車采用吊掛式安裝變壓器，主要由兩組相同的變壓器橫向安裝梁組成，兩端與底架側(cè)梁連接，變壓器通過安裝螺栓穿過吊掛孔，吊掛在變壓器梁下方。橫梁是箱型結(jié)構(gòu)，為增加剛度和強度，中間均布有立板，上、下蓋板厚20mm，腹板厚16mm，材質(zhì)都是Q345B。橫梁下側(cè)有三塊開4個吊孔的安裝座板，橫梁側(cè)腹板開有4個方便安裝的工藝孔。（3）中梁（4）中梁邊梁是狹長的箱型結(jié)構(gòu)，由510mm×108mm×16mm的壓型槽鋼與寬550mm，厚16mm的外板組焊而成。側(cè)墻就固定在邊梁上面，箱型梁內(nèi)部布置有加強筋板。根據(jù)司機室“小流線”外形特點，鋼結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的“板、梁組合”結(jié)構(gòu)。所有的板梁厚度均為8mm，其中跟底架焊接的板梁厚20mm。在門框四角處加有圓角過渡，前風(fēng)擋玻璃框四周的框架網(wǎng)格里，增加雙層補強板。司機室內(nèi)部采用鋁板進(jìn)行裝修。前窗玻璃根據(jù)機車外形確定為一塊柱面玻璃，直接粘結(jié)于司機室的風(fēng)擋玻璃框上。司機室側(cè)窗采用提拉式結(jié)構(gòu)。司機室的各墻、頂棚、地板都填加有防寒隔音材料。2.司機室側(cè)墻承擔(dān)著大部分的垂直載荷，側(cè)墻立柱都與底架邊梁相連。由于側(cè)墻承擔(dān)著垂直載荷產(chǎn)生的車體剪切力，因而側(cè)墻的強度與提高車體彎曲剛性的關(guān)系最為密切。由于側(cè)墻的主剪切構(gòu)件就是外蒙皮，所以提高蒙皮的強度就可以提高彎曲剛性。3.車體側(cè)墻HXD3機車車體頂部設(shè)有三個可拆卸的活動頂蓋，分別為Ⅰ端側(cè)頂蓋、中央頂蓋、Ⅱ端側(cè)頂蓋。牽引電機通風(fēng)也從頂蓋部分進(jìn)人，在I端側(cè)頂蓋、II端側(cè)頂蓋上設(shè)有獨立結(jié)構(gòu)通風(fēng)風(fēng)道，風(fēng)道成為頂蓋的主要構(gòu)架。根據(jù)頂蓋安裝方式，采用了雙層密封膠條結(jié)構(gòu)。Ⅰ端側(cè)頂蓋與Ⅱ端側(cè)頂蓋結(jié)構(gòu)基本相同。4.車體頂蓋排障器安裝在機車車體前端下