车底架
车底架是由一系列纵向和横向钢梁构成的矩形框架,它是车体的基础构件,承载着整个车体及其负载的重量。在列车运行过程中,车底架不仅传递重量至行走机构,还会承受来自机车牵引力、冲击力等多种外部力量的影响。为了确保牢固性和耐久性,车底架必须具备足够的强度和刚度。
枕梁结构
车底架的枕梁位于底架与转向架的连接部位,承担着整车的重量并通过心盘将其传递至行走机构。枕梁是车辆的重要组成部分,对其结构形式的研究在车辆制造工艺、结构强度和运动稳定性等方面具有重要意义。以25T型车为例,这是一种在中国铁路市场上占有约50%份额的主导车型,其特点是快速、高档、舒适。该型号采用的是长客自主研发的CW-200K转向架,这是一种无摇枕、大变位空气弹簧转向架,配备了多种提升动力学性能的结构和组件。这些结构和组件需要在车体底架上的特定位置安装相应的固定座,如空气弹簧定位座、抗侧倾扭杆座等。这些固定座的位置高度各异,且相对于枕梁中心和车体中心的距离也不尽相同,因此它们都是独立的。每个固定座在与车体连接时都需要考虑到具体位置的结构特点以及电气、制动管道的布局,这导致结构较为复杂,焊接难度大,尺寸精度不易控制。
改进方案
由于各个固定座的结构不一致,导致在车辆组装时增加了工人的劳动强度,而且各个接口的尺寸难以保证一致性,不利于大规模生产的效率。为此,提出了两种改进枕梁结构的方案。第一种方案是将转向架的各种固定座相对于轨面的距离标准化,通过将所有固定座的接口尺寸集成在一个板上,并以此板为基础进行整体加工,从而既能保证各接口间的相对位置关系,又简化了结构,减少了工作量。经过综合分析,最终选择空气弹簧定位座的底面作为基准面,因为它的作用面积大,且与枕梁焊接为一体,有利于优化枕梁结构和模块化设计。第二种方案是在转向架空气弹簧上增加一个过渡体(厚罩盖),使转向架与车体的连接过程变为先与过渡体相连,然后将车体放置在过渡体上,再将过渡体与车体连接。这种方法使得起落车的操作更加便捷,同时还能通过在厚罩盖上添加垫片来调节车钩高度和车体四角高度。此外,还将枕梁下盖板作为与过渡体连接的基准面,以确保过渡体安装后与枕梁成为一个整体,增强车体的强度和刚度,提高转向架的抗侧倾和横向性能。然而,这一方案的缺点在于增加了转向架的自身重量,这对于追求轻量化转向架的趋势来说并不理想。因此,重点研究的第一种方案更具可行性。
结论
通过对枕梁结构的改进,实现了多个部件的整合,结构更为紧凑,同时也能够满足转向架安装的需求。这种改进既保证了各接口之间的相对位置关系,又优化了结构,降低了装配的工作量,具有良好的可操作性。通过有限元应力分析显示,最大应力值低于材料的允许应力范围,证明了改进后的结构满足强度要求。
参考资料
车底架的基本结构 .百度文库.2024-11-07
干货!车底架结构详解.搜狐网.2024-11-07
车体底架是车体的基础,主要用来安装车体内各种设备,.车体底架是车体的基础,主要用来安装车体内各种设备,.2024-11-07