動(dòng)車組車下設(shè)備防松防脫結(jié)構(gòu)分析

杜冰 時(shí)龍

（中國(guó)中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，長(zhǎng)春130062）

?

動(dòng)車組車下設(shè)備防松防脫結(jié)構(gòu)分析

杜冰 時(shí)龍

（中國(guó)中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，長(zhǎng)春130062）

摘要：本文結(jié)合我國(guó)在線運(yùn)營(yíng)的高速動(dòng)車組設(shè)備艙及車下吊裝設(shè)備結(jié)構(gòu)，開(kāi)展防松防脫分析，重點(diǎn)對(duì)動(dòng)車組設(shè)備艙裙板、設(shè)備艙底板、車下設(shè)備吊裝、車下吊裝設(shè)備自帶底板、活動(dòng)檢查門部位進(jìn)行分析，并對(duì)存在松脫隱患的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組車下設(shè)備防松防脫

1 防松防脫的重要性

目前，我國(guó)在線運(yùn)營(yíng)動(dòng)車組已經(jīng)達(dá)到數(shù)百列。動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)最高速度達(dá)350km/h，其安全性關(guān)系到旅客的生命安全。而設(shè)備艙及車下吊裝設(shè)備作為外露部件，具有巨大的脫落風(fēng)險(xiǎn)。因此，設(shè)備艙及車下吊裝設(shè)備的防松防脫尤為重要。

2 防松防脫技術(shù)方案

防松防脫技術(shù)方案主要包括設(shè)備艙裙板、設(shè)備艙底板、車下吊裝設(shè)備、車下吊裝設(shè)備自帶底板、活動(dòng)檢查門等部分。下文將重點(diǎn)介紹幾個(gè)防松防脫的典型結(jié)構(gòu)。

2.1 設(shè)備艙裙板

設(shè)備艙裙板形式如圖1所示。設(shè)備艙裙板材質(zhì)為鋁型材，裙板下部通過(guò)銷軸掛在裙板支架上，上部通過(guò)裙板鎖固定在裙板座上，裙板上面設(shè)有安全吊帶、通風(fēng)口、過(guò)濾網(wǎng)，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(jié)構(gòu)。該鎖需用四角鑰匙操作開(kāi)關(guān)。當(dāng)鎖舌在鎖閉位置時(shí)，鎖舌自鎖，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。只有通過(guò)鑰匙才能將鎖轉(zhuǎn)至打開(kāi)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(shí)，不參與工作。只有當(dāng)同一個(gè)裙板上的鎖失效后，該鎖才參與工作，能夠起到相應(yīng)的保護(hù)作用。此外，在裙板兩側(cè)還安裝有安全繩，使得假如所有裙板鎖都失效時(shí)，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(cè)裙板組成

圖2 防脫鎖

2.2 設(shè)備艙底板

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

2.3 車下吊裝設(shè)備

車下設(shè)備安裝吊掛原則：1000kg及以上設(shè)備采用框架承載結(jié)構(gòu)，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設(shè)有垂向減振裝置和縱向止擋；500kg及以上設(shè)備同樣采用框架承載結(jié)構(gòu)，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設(shè)有垂向減振裝置；500kg以下設(shè)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(nèi)或型材上的C型槽上，并保證運(yùn)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，與預(yù)埋在底架邊梁的固定塊緊固。設(shè)備同時(shí)加裝橫向、縱向止擋。

螺栓通過(guò)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(zhǎng)度增加，即可獲得更大的彈性變形量。獲得的預(yù)緊力越大，防松效果越好，如圖3所示。它設(shè)置有縱向止擋和橫向止擋，可有效防止在動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中，吊裝設(shè)備由于慣性、振動(dòng)等因素引起的竄動(dòng)對(duì)螺栓的沖擊，如圖4所示。

圖3 套筒結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 止檔結(jié)構(gòu)示意圖

螺栓緊固前螺紋表面涂MoS2潤(rùn)滑脂，不但可以保護(hù)螺栓聯(lián)接時(shí)不對(duì)螺紋牙型造成損壞，還有利于提高扭矩系數(shù)。這樣做是為了減小螺紋的摩擦力，使螺紋擰緊時(shí)達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力。所有吊裝螺栓緊固后都涂打防松標(biāo)記。

（2）車載電源箱及制動(dòng)控制單元、輔助變流器、廢排單元、污物箱、凈水箱、充電機(jī)、蓄電池箱及空壓機(jī)等。車載電源箱及制動(dòng)控制單元、輔助變流器、廢排單元、污物箱、凈水箱、充電機(jī)、蓄電池箱及空壓機(jī)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(jié)構(gòu)，通過(guò)螺栓吊裝在底架邊梁上。設(shè)備通過(guò)螺栓中間加裝彈性支撐，安裝在吊座上。

吊裝座通過(guò)M20螺栓吊裝在車體底架上，緊固力矩為275Nm；設(shè)備安裝通過(guò)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(rùn)滑脂，不但可以保護(hù)螺栓聯(lián)接時(shí)不對(duì)螺紋牙型造成損壞，還有利于提高扭矩系數(shù)。這樣做是為了減小螺紋的摩擦力，使螺紋擰緊時(shí)達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力。螺栓通過(guò)套筒與放置在底架邊梁上的滑塊連接。套筒使螺栓有效長(zhǎng)度增加，螺栓彈性變形量增大，獲得的預(yù)緊力就越大，防松效果越好。施加力矩后，涂抹防松標(biāo)示。

2.4 車下吊裝設(shè)備自帶底板

牽引變流器、輔助變流器、牽引變壓器等部件設(shè)備均自帶底板。底板通過(guò)螺栓與設(shè)備主體連接，在螺栓上施加相應(yīng)緊固力矩并涂打防松標(biāo)記或采用帶孔螺栓，通過(guò)鋼絲編花來(lái)實(shí)現(xiàn)防松。相應(yīng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。緊固螺栓采用樂(lè)泰243螺紋緊固劑進(jìn)行防松處理，并加裝防松彈墊進(jìn)行防松。螺栓緊固后施加緊固力矩，并涂打防松標(biāo)記。

圖5 設(shè)備自帶底板防松防脫方案

2.5 活動(dòng)檢查門

（1）排污口門。排污口門為內(nèi)藏上翻滑動(dòng)式，用鉚釘與原板鉚接在一起，并在結(jié)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(dòng)門板及壓緊鎖組成，通過(guò)尼龍滑道實(shí)現(xiàn)活動(dòng)門板的開(kāi)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(jié)構(gòu)為內(nèi)藏式結(jié)構(gòu)，門板通過(guò)滑軸固定在支架滑道內(nèi)。注砂口蓋板整體通過(guò)螺栓安裝固定在車輛端部固定裙板內(nèi)側(cè)，采用螺栓連接。安裝螺栓時(shí)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(biāo)記。

3 結(jié)束語(yǔ)

裙板及車下吊裝設(shè)備是動(dòng)車組外部存在脫落風(fēng)險(xiǎn)的重要部件，對(duì)動(dòng)車組的安全運(yùn)營(yíng)意義重大。通過(guò)上述分析可見(jiàn)，裙板結(jié)構(gòu)具有防松及基本的防脫措施，結(jié)構(gòu)可靠；檢查門結(jié)構(gòu)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(shè)備艙以內(nèi)；車下設(shè)備吊裝結(jié)構(gòu)安全可靠，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不存在脫落的可能。

參考文獻(xiàn)

［1］郝剛.車下設(shè)備連接參數(shù)對(duì)車體振動(dòng)特性影響研究［J］.鐵道機(jī)車車輛，2013，（1）：63-66.

［2］盧耀輝.高速列車電機(jī)吊掛彈簧疲勞強(qiáng)度有限元分析［J］.大連交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，（5）：34-37.

［3］相運(yùn)成.動(dòng)車組設(shè)備艙結(jié)構(gòu)研究［D］.大連：大連交通大學(xué)學(xué)報(bào)，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