內(nèi)燃機(jī)車車體技術(shù)研究

邵清鵬 宣苓軍

兗州煤業(yè)股份有限公司鐵路運(yùn)輸處機(jī)務(wù)段 山東鄒城 273500

內(nèi)燃機(jī)車故障數(shù)據(jù)處理工作，是可靠性工作的重要一環(huán)，且有利于建立機(jī)車產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、零部件可靠性數(shù)據(jù)手冊(cè)，為產(chǎn)品開(kāi)展故障診斷、維修修程修制、機(jī)車全壽命周期等相關(guān)研究，提供了堅(jiān)實(shí)、有效的可靠性數(shù)據(jù)支撐。為使各鐵路行業(yè)制造企業(yè)準(zhǔn)確改進(jìn)慣性質(zhì)量，提高產(chǎn)品可靠性，建議鐵路總公司通過(guò)更好的形式全面共享行業(yè)運(yùn)用數(shù)據(jù)，有利于可靠性各項(xiàng)工作的提升[1]。

1 被動(dòng)安全技術(shù)

為減輕列車在碰撞事故中的危害，我國(guó)對(duì)列車的強(qiáng)度及耐碰撞性有明確的要求。高速動(dòng)車組的動(dòng)力設(shè)備分散于不同車廂下，可通過(guò)在司機(jī)室前端安裝防碰撞能量吸收裝置，使列車滿足碰撞標(biāo)準(zhǔn)要求。而內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)室前端沒(méi)有足夠的空間安裝吸能設(shè)備，機(jī)車的碰撞吸能主要依靠自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以機(jī)車司機(jī)室的防碰撞設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。車體的防撞性研究方向?yàn)椴捎枚嗉?jí)能量吸收系統(tǒng):在輕度碰撞時(shí)，應(yīng)由車鉤緩沖器來(lái)吸收全部碰撞能量；中度碰撞時(shí)，應(yīng)由鉤緩裝置和車端吸能結(jié)構(gòu)來(lái)吸收碰撞能量；嚴(yán)重碰撞時(shí)，車體結(jié)構(gòu)也將參與能量吸收。

（1）鉤緩裝置作為發(fā)生碰撞時(shí)的首要吸能部件，應(yīng)重點(diǎn)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(jié)構(gòu)優(yōu)化等角度出發(fā)，研制結(jié)構(gòu)合理、高吸能比及低碰撞初始力的鉤緩裝置。

（2）車體結(jié)構(gòu)中參與吸能的結(jié)構(gòu)分為附加式吸能結(jié)構(gòu)和承載式吸能結(jié)構(gòu)。但是一般來(lái)說(shuō)在內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)室前端沒(méi)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(jié)構(gòu)。承載式吸能結(jié)構(gòu)設(shè)置在司機(jī)室和底架前端區(qū)域，通過(guò)壓潰吸能梁進(jìn)行開(kāi)孔誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吸能區(qū)域。

（3）在車鉤上方設(shè)置防爬器裝置。防爬裝置其獨(dú)特的凹凸相間的結(jié)構(gòu)，具有防止車輛相撞時(shí)互相爬疊的功能，保證兩車體底架相撞前防爬器準(zhǔn)確對(duì)中，使撞擊能量通過(guò)底架水平安全傳遞。

（4）在司機(jī)室前端和兩側(cè)，底架上方設(shè)置防撞墻（柱），防撞墻（柱）強(qiáng)度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證在機(jī)車發(fā)生碰撞后司機(jī)室生存空間不受侵害[2]。

2 抱軸瓦油盒油位檢查方式改進(jìn)的日常檢查方式

①機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，值乘機(jī)班注意觀察報(bào)警器有無(wú)報(bào)警，若有報(bào)警，及時(shí)處理并回段報(bào)活處理。②機(jī)車整備時(shí)，可直接觀察玻璃液位計(jì)，檢查油位情況和油質(zhì)是否臟、變質(zhì)。③機(jī)車小輔修及整治時(shí)，需將部分潤(rùn)滑油抽出，試驗(yàn)報(bào)警器是否報(bào)警，即可判斷傳感器是否良好。④玻璃液位計(jì)只需檢查安裝情況及玻璃有無(wú)裂紋和管路是否漏油。若需處理，只需更換配件即可，簡(jiǎn)單又方便。

3 現(xiàn)役車型故障數(shù)據(jù)分析

按已確立數(shù)學(xué)模型，結(jié)合工程師專業(yè)知識(shí)，分析由系統(tǒng)分解至單元（零部件）的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用故障數(shù)據(jù)，視樣本量對(duì)整車、零部件進(jìn)行定期定量評(píng)估。從故障影響及嚴(yán)酷度角度考慮，內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)品分析范圍通常為臨修及以上故障的基本及任務(wù)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(shù)據(jù)，需進(jìn)行故障判據(jù)（即故障的界限），依據(jù)不同任務(wù)剖面判定故障。在確定故障判據(jù)后，根據(jù)既定統(tǒng)計(jì)原則進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和篩選。即在故障判據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，先把故障分類為非責(zé)任故障（含非關(guān)聯(lián)故障和事先約定免責(zé)故障）和關(guān)聯(lián)故障，再剔除用戶、未整定等原因發(fā)生的非責(zé)任故障，調(diào)整多次虛警、修復(fù)前重復(fù)發(fā)生、連帶故障等的關(guān)聯(lián)故障計(jì)數(shù)次數(shù)。

4 內(nèi)燃機(jī)車的點(diǎn)檢和檢修

進(jìn)一步強(qiáng)化點(diǎn)檢定修制，做到小問(wèn)題通過(guò)點(diǎn)檢進(jìn)行處理，避免問(wèn)題擴(kuò)大化，將問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài)，通過(guò)公司推廣的點(diǎn)檢定修制，不斷優(yōu)化設(shè)備狀況。設(shè)備點(diǎn)檢和設(shè)備維護(hù)是設(shè)備正常運(yùn)用的基礎(chǔ)，因此，抓好設(shè)備點(diǎn)檢的內(nèi)容，設(shè)備點(diǎn)檢的周期，抓好設(shè)備點(diǎn)檢的日常工作尤顯重要，通過(guò)設(shè)備點(diǎn)檢，可以降低設(shè)備故障的發(fā)生，及時(shí)將設(shè)備故障消除在萌芽狀態(tài)，為內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用提供有力的支持。提高職工設(shè)備點(diǎn)檢的素質(zhì)，加大機(jī)車乘務(wù)員機(jī)車保養(yǎng)力度。要求各車隊(duì)按月制定詳細(xì)的設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃，并報(bào)作業(yè)區(qū)內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用協(xié)理進(jìn)行備案，設(shè)備協(xié)理落實(shí)計(jì)劃完成情況，對(duì)設(shè)備保養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢查，每月進(jìn)行一次設(shè)備檢查評(píng)比，對(duì)不符合項(xiàng)要提出整改要求和考核，同時(shí)與車隊(duì)管理責(zé)任掛鉤[3]。

5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法包括:拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化、尺寸優(yōu)化等。首先確定建立車體鋼結(jié)構(gòu)的三維模型?？紤]結(jié)構(gòu)承受載荷、振動(dòng)、疲勞、結(jié)構(gòu)尺寸等邊界條件。根據(jù)結(jié)構(gòu)三維模型及邊界條件，建立結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，以重量輕、剛度大為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算及拓?fù)溆?jì)算理論，計(jì)算出符合鐵路行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及客戶要求的最優(yōu)結(jié)果。設(shè)計(jì)師根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合設(shè)計(jì)要求對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，從而達(dá)到最大化優(yōu)化車體結(jié)構(gòu)、減輕車體重量的目的。

6 主動(dòng)降噪技術(shù)

通過(guò)測(cè)量進(jìn)入接受者耳部的環(huán)境噪音的波型，通過(guò)計(jì)算，使用有源聲源在接受者耳部產(chǎn)生一個(gè)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(dá)到降噪的目的。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)前我國(guó)的鐵路運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展進(jìn)入快速健康發(fā)展的新時(shí)期，能源和環(huán)保的問(wèn)題越來(lái)越多地受到國(guó)家和社會(huì)的廣泛重視關(guān)注，軌道交通的綠色、安全的發(fā)展優(yōu)勢(shì)日益得到凸顯，因此對(duì)于鐵道電力貨運(yùn)車輛的節(jié)能與減排的技術(shù)研究和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。