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大功率交流传动调车机车车体设计及分析

李月娟  
【摘要】:近年来,随着我国经济的高速增长和大规模投资建设,使得铁路货运周转量保持了两位数的增长速度,货运量不断增加,运力和运量之间的矛盾日益凸显,牵引定数不相匹配大大降低了各货运编组站的调运能力。为了解决目前国内调车机车的运用瓶颈,我公司着手研发新一代的调车内燃机车。在大量调研各种类型机车基础之上,以公司4000马力干线机车设计和制造平台为基础,借鉴和谐号系列机车的先进性、成熟性、可靠性和实用性,研制新一代的大功率交流传动调车机车。 其中机车车体是整个机车的主体,不仅要传递各个方向的力,而且还要保证机车在各种恶劣工况下安全运行。该机车车体采用单司机室外走廊罩式结构,车底架为主承载件,同时使用整体承载式燃油箱,从而在满足车体强度和刚度的同时,整车重量得到了有效控制。 由于该车是全新设计,故车体结构的强度和刚度以及振动、冲击和连接部位的疲劳性能必须进行理论计算分析。本文利用大型通用有限元软件ANSYS对新研制的大功率交流传动调车机车车体进行了有限元分析。参照TB/T2541-1995《内燃、电力机车车体静强度试验方法》,对机车车体进行静强度分析;根据EN12663-1:2010《铁路应用铁路车辆车体的结构要求》,对车体结构进行振动模态的计算分析以及疲劳强度计算分析。 分析结果显示车体结构在强度和刚度方面满足设计任务书的要求;车架上的对接焊缝满足疲劳强度要求;大部分T型焊缝可满足疲劳强度要求,但有部位超出疲劳强度极限,需要对焊缝进行焊缝焊趾打磨和焊缝喷丸等工艺处理,提高焊缝疲劳强度极限后,可以满足疲劳强度要求。


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