摘 要:本文詳細(xì)介紹了HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車司機(jī)室設(shè)計(jì)的思路、特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼司機(jī)室頭罩,對(duì)司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)承載強(qiáng)度也進(jìn)行了分析闡述。
關(guān)鍵詞:司機(jī)室;輕量化;玻璃鋼
中圖分類號(hào):U260.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)15-0217-01
1 概 述
HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車是中車大連機(jī)車車輛有限公司制造的雙節(jié)重聯(lián)8軸大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車,是我公司研制完成的最新產(chǎn)品,軸重僅有19.5t,是目前我廠時(shí)速最高、軸重最輕的電力機(jī)車,為了提升機(jī)車速度,減輕機(jī)車自重的途徑具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,還能降低能耗,減少?gòu)U氣污染及提高運(yùn)輸能力。
2 玻璃鋼整體司機(jī)室設(shè)計(jì)的總體思路
HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車為時(shí)速200km電力機(jī)車,作為整車的車頭綜合考慮機(jī)車空氣動(dòng)力學(xué)性能、空氣摩擦產(chǎn)生的噪音和的要求;司機(jī)室外形采用雙曲面的流線型設(shè)計(jì),司機(jī)室由司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)和玻璃鋼司機(jī)室頭罩粘接組成。
司機(jī)室總長(zhǎng)在滿足司機(jī)室內(nèi)部設(shè)備布置空間的基礎(chǔ)上結(jié)合人機(jī)工程學(xué)留出了司乘人員的活動(dòng)空間。在滿足司機(jī)室操縱臺(tái)和前窗空間的前提下,側(cè)墻的前部從司機(jī)室頭罩向機(jī)車縱向中心線傾斜。
司機(jī)室的主要技術(shù)參數(shù)如下:
總長(zhǎng)/mm 3180
高度/mm 2600
寬度/mm 3100
質(zhì)量/kg 1650
3 司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)
HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)符合EN12663的強(qiáng)度的要求,材料全部選用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460E,除了承受傳統(tǒng)機(jī)車橫向載荷、縱向載荷和垂向載荷,還對(duì)司機(jī)室單獨(dú)增加了防撞性要求見(jiàn)表1所示,所以在司機(jī)室前面設(shè)置防撞柱和角柱,在司機(jī)室側(cè)窗下方設(shè)置腰梁,從而增加機(jī)車司機(jī)室的安全性。
4 玻璃鋼司機(jī)室頭罩
HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車前端部如圖1所示,在高強(qiáng)度司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,為了司機(jī)室前端面流線型設(shè)計(jì),增加該機(jī)車的美觀性和空氣動(dòng)力學(xué)性能,采用玻璃纖維增強(qiáng)材料GRP,在高速機(jī)車和動(dòng)車設(shè)計(jì)中,為了最大限度地降低空氣阻力,車頭一般都采用玻璃鋼,其相對(duì)密度低,輕質(zhì)量高強(qiáng)度,耐腐蝕性能和絕緣性能良好,玻璃鋼的熱傳導(dǎo)率低,玻璃鋼頭罩為了減重,采用總厚度為50mm的三明治夾芯結(jié)構(gòu),還能具有吸音隔熱的作用。
利用玻璃鋼復(fù)合材料制造的玻璃鋼頭罩同時(shí)解決了流線型司機(jī)室碳鋼材料不易保證外形尺寸、焊接變形量大和重量大的問(wèn)題,與全碳鋼司機(jī)室相比,采用玻璃鋼頭罩既降低了制造難度有節(jié)約了制造成本。
5 結(jié)束語(yǔ)
HXD3G型八軸客運(yùn)電力機(jī)車玻璃鋼整體司機(jī)室采用玻璃鋼司機(jī)室頭罩和司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)粘接成型技術(shù),利用復(fù)合材料制造具有承載能力的司機(jī)室結(jié)構(gòu),屬于國(guó)內(nèi)首輛機(jī)車,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。符合流線型、低空氣阻力、高強(qiáng)度、輕量化、高速度、新材料、新工藝、節(jié)能降成本的理念。
在未來(lái),隨著高速鐵路的發(fā)展和乘客對(duì)速度和舒適性的更高要求,流線型司機(jī)室將會(huì)更廣泛的應(yīng)用到機(jī)車領(lǐng)域里,此車玻璃鋼整體司機(jī)室的成功設(shè)計(jì)將對(duì)以后的流線型司機(jī)室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做很好的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1]鐵路應(yīng)用-鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求(第一部分):機(jī)車和客車(EN12663-1:2010).
[2]機(jī)車、動(dòng)車、動(dòng)車組和帶司機(jī)室拖車的司機(jī)室布置(UIC651-2002).
收稿日期:2018-4-23