2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)車(chē)體設(shè)計(jì)

王僉 郭充

摘要：介紹了2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)車(chē)體的主要技術(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要對(duì)車(chē)體結(jié)構(gòu)、牽引緩沖裝置、司機(jī)室及車(chē)內(nèi)生活設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)闡述和說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：車(chē)體;出口電力機(jī)車(chē);司機(jī)室;靜強(qiáng)度

1? 機(jī)車(chē)總體介紹

2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)是中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司自主研制的出口烏茲別克斯坦12軸貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。該型機(jī)車(chē)為在既有出口烏茲別克斯坦機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上，充分考慮國(guó)內(nèi)外機(jī)車(chē)技術(shù)情況、業(yè)主運(yùn)用環(huán)境和需求及運(yùn)輸情況，基于技術(shù)成熟、方案可靠、經(jīng)濟(jì)適用和簡(jiǎn)統(tǒng)通用原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的適用于烏茲別克斯坦鐵路運(yùn)用環(huán)境、符合GOST標(biāo)準(zhǔn)體系的1520軌距大功率14400kW交流貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。

機(jī)車(chē)可在海拔高度不超過(guò)1800m，環(huán)境溫度（遮蔭處）-40℃～+50℃，月平均最大相對(duì)濕度90%的條件下，按機(jī)車(chē)額定功率正常工作，并能承受風(fēng)、雨、雪、鹽霧、煤塵和偶有沙塵暴等惡劣天氣。如圖1所示。

2? 車(chē)體結(jié)構(gòu)概述

2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)采用雙機(jī)固定重聯(lián)型式，每臺(tái)機(jī)車(chē)由兩節(jié)車(chē)體組成，車(chē)體符合標(biāo)準(zhǔn)GOST-9238-2013限界1-T及GB/T 146.1-1983限界要求。車(chē)體采用整體承載的框架式焊接結(jié)構(gòu)[1]。頂蓋為可拆卸設(shè)計(jì)，以便于車(chē)內(nèi)設(shè)備吊裝。車(chē)體由底架、側(cè)墻、頂蓋、司機(jī)室、隔墻、后端墻等組成一個(gè)整體。機(jī)械間設(shè)有寬敞的直通式中間走廊，走廊地板平整、防滑，寬度600mm。底架邊梁上設(shè)有四個(gè)整體起吊銷(xiāo)孔，在前后端牽引梁上設(shè)有四個(gè)救援起吊銷(xiāo)孔。車(chē)體與轉(zhuǎn)向架之間設(shè)有備用的整體起吊聯(lián)接裝置，以便在運(yùn)輸需要時(shí)將車(chē)體同轉(zhuǎn)向架一并吊起。車(chē)體頂蓋上表面設(shè)有顆粒狀防滑層，并設(shè)有安全繩掛鉤，確保車(chē)頂作業(yè)人員安全。機(jī)車(chē)前端設(shè)有防滑走臺(tái)板及調(diào)車(chē)踏板，并有相應(yīng)的扶手。兩節(jié)機(jī)車(chē)之間采用雙包折棚氣密風(fēng)擋連接。車(chē)體焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造及檢查符合BS EN 15085標(biāo)準(zhǔn)。

2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算使其靜強(qiáng)度、剛度、疲勞強(qiáng)度等指標(biāo)達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。車(chē)體主體承載結(jié)構(gòu)選用的材料主要為Q345E，低合金高強(qiáng)度碳素結(jié)構(gòu)鋼，非承載結(jié)構(gòu)選用的材料為Q235B。司機(jī)室蒙皮、頂蓋蒙皮和側(cè)墻蒙皮采用耐候鋼材料。車(chē)體（包括司機(jī)室）的承載能力符合標(biāo)準(zhǔn)EN12663-1：2010和UIC651-2002的要求，其中車(chē)體結(jié)構(gòu)能夠承受縱向壓縮載荷2500kN，縱向拉伸載荷2000kN，且滿(mǎn)足機(jī)車(chē)坡道牽引載荷工況要求。整備狀態(tài)下車(chē)體的一階垂彎固有頻率大于10Hz，與懸掛裝置的振動(dòng)頻率充分隔離，避免車(chē)體與轉(zhuǎn)向架產(chǎn)生共振現(xiàn)象，滿(mǎn)足機(jī)車(chē)的舒適度要求，如圖2、圖3所示。

3? 牽引緩沖裝置

2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)采用符合GOST3475-81標(biāo)準(zhǔn)的CA-3型車(chē)鉤，并安裝有下作用式單側(cè)手提桿。車(chē)鉤水平中心線距軌面高度1060mm，在有地溝和必要的工裝前提下，車(chē)鉤及緩沖器能在不拆卸排障器或轉(zhuǎn)向架情況下拆裝檢修。機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)自身連掛曲線通過(guò)計(jì)算，自身連掛滿(mǎn)足GOST33434-2015曲線通過(guò)要求。機(jī)車(chē)可以5km/h速度安全通過(guò)半徑125m的曲線，并能在半徑250m的曲線上進(jìn)行正常摘掛作業(yè)。機(jī)車(chē)采用АПЭ-120-И型號(hào)緩沖器，緩沖器最大壓縮行程120mm，額定容量157kJ。

4? 司機(jī)室

司機(jī)室結(jié)構(gòu)和設(shè)備布置符合人體工程學(xué)的要求，具有良好的瞭望條件，符合UIC651-2002的相關(guān)規(guī)定。司機(jī)室具有良好的密封性，門(mén)、窗、管道和電纜連接等接口處都采用密封設(shè)計(jì)。司機(jī)室的頂棚、側(cè)墻、前墻、后墻和地板具有隔熱保溫性能。前窗玻璃采用膠粘接方式安裝，具有電加熱功能，并可以避免反射和高熱量傳遞，不會(huì)使觀察景象產(chǎn)生畸變。前窗上安裝有遮陽(yáng)簾和電動(dòng)刮雨器，刮雨器具有高速、低速和間歇三種刮刷頻率。噴淋裝置水箱安裝在司機(jī)室操縱臺(tái)內(nèi)，容積不小于10L。司機(jī)室側(cè)窗采用安全玻璃且僅能在司機(jī)室內(nèi)部打開(kāi)，側(cè)窗開(kāi)啟時(shí)，司機(jī)可以探身出車(chē)外觀察列車(chē)，在緊急情況下，司機(jī)能夠打破側(cè)窗玻璃經(jīng)側(cè)窗逃離司機(jī)室。后視鏡裝在側(cè)窗外適當(dāng)位置，后視鏡可以手動(dòng)展開(kāi)或者折疊。

每個(gè)司機(jī)室側(cè)面設(shè)有帶聯(lián)動(dòng)鎖的入口門(mén)，入口門(mén)的凈通過(guò)尺寸不小于1675×500mm，入口門(mén)兩側(cè)設(shè)置有扶手桿。司機(jī)室與機(jī)械間之間設(shè)有具有緊急逃生功能的門(mén)。每個(gè)司機(jī)室內(nèi)設(shè)兩個(gè)司機(jī)座椅，司機(jī)座椅有足夠的穩(wěn)定性，能進(jìn)行上下、前后及轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)不碰及其他設(shè)備。司機(jī)室后墻上還設(shè)有兩把固定式折疊座椅可供添乘人員使用。司機(jī)室空調(diào)使用環(huán)保型制冷劑，具有制冷、加熱、空氣過(guò)濾和補(bǔ)新風(fēng)功能。雙端司機(jī)室空調(diào)可同時(shí)工作，單獨(dú)控制。每個(gè)空調(diào)主機(jī)安裝在司機(jī)室前部并配有可拆卸的防護(hù)罩，可從機(jī)車(chē)外部拆卸及維護(hù)。每個(gè)司機(jī)室內(nèi)還設(shè)置有腳爐，前端暖風(fēng)機(jī)，后墻暖風(fēng)機(jī)和側(cè)墻暖風(fēng)機(jī)等取暖設(shè)施，如圖4所示。

5? 車(chē)內(nèi)生活設(shè)施

機(jī)車(chē)內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間，并裝有集便器、水箱、顯示面板、取暖器、通風(fēng)排氣扇、洗手臺(tái)、水龍頭、照明燈、廢物收集裝置、排氣照明開(kāi)關(guān)和扶手等設(shè)施。衛(wèi)生間在實(shí)現(xiàn)收集污物的同時(shí)，還具有面板顯示、照明、排風(fēng)、取暖、水箱加熱、排污管加熱、集便器故障和污物箱滿(mǎn)載保護(hù)等功能。司機(jī)室內(nèi)部設(shè)有更衣箱、急救箱和衣帽鉤，操縱臺(tái)上設(shè)有煙灰缸和水杯架。機(jī)車(chē)內(nèi)還設(shè)有微波爐、冰箱、電水壺和垃圾桶等生活設(shè)施。

6? 結(jié)語(yǔ)

2O’ZELR型電力機(jī)車(chē)車(chē)體采用了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、簡(jiǎn)統(tǒng)化的設(shè)計(jì)理念，為今后出口型貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)的車(chē)體設(shè)計(jì)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。車(chē)體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、安全性及機(jī)車(chē)的環(huán)境舒適性通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證，符合國(guó)際及國(guó)內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前該項(xiàng)目首批機(jī)車(chē)已經(jīng)完成落成并正式交付業(yè)主使用。

參考文獻(xiàn)：

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