浅析泰国115辆米轨铁路客车底架钢结构

李树鹏

中车长春轨道客车股份有限公司

浅析泰国115辆米轨铁路客车底架钢结构

李树鹏

中车长春轨道客车股份有限公司

泰国115辆米轨客车采用薄壁筒形整体承载全焊接结构，底架钢结构作为其重要大部件，在结构上，保证整体强度，采用大量槽型结构，保证整体刚度。在材料的运用及钢结构焊接上充分考虑不锈钢的特性，保证列车通过各项试验和车辆运营考验。

底架钢结构；强度；材料；结构

1 引言

泰国115辆米轨客车是我公司在为泰国提供城市轨道交通车辆之后，首次为泰国干线铁路提供客车车辆。标志着我国首次出口不锈钢米轨干线铁路客车车辆，对于推进中国企业进一步参与到泰国和东盟地区高速铁路、干线铁路建设、发展也有着举足轻重的意义。

底架钢结构作为其重要大部件，在结构上采取了一系列的创新设计，例如，保证整体强度，采用大量槽型结构，保证整体刚度等，并且，在材料的运用及钢结构焊接上充分考虑不锈钢的特性，保证列车通过各项试验和车辆运营考验。本文主要对底架钢结构设计进行简要阐述分析。

2 底架结构分析

泰国115辆米轨客车底架钢结构主要由牵枕缓组成、中部底架组成、底架小件三大部分组成。为满足米轨客车车体断面要求和强度要求，设计牵枕缓的相关结构，保证在枕梁中部厚度尺寸较小的情况下，端部底架在能够满足整车强度、刚度的同时，降低重量并满足其他系统的安装空间要求。见图1。

图1 牵枕缓组成

2.1 底架组成

中部底架组成主要包括底架骨架和波纹地板，底架骨架由边梁、槽型横梁、槽型纵梁、帽型梁、连接板、补强板及加强筋等组成，与波纹地板通过点焊方式连接。

为满足整车强度和刚度要求，在底架牵枕缓和边梁连接位置，采用双层边梁，双层边梁之间采用点焊方式连接，同时为了减重，在底架主横梁上开长圆减重孔。中部底架和牵枕缓阻焊后与波纹地板一起点焊；波纹地板的厚度为0.8mm。

2.2 底架焊接

与端墙钢结构及侧墙钢结构相比，泰国米轨客车的底架钢结构主体结构断面是规则的槽型，由于不锈钢材质经过电弧焊之后变形大，焊后尺寸不易调整，直接影响外观。基于不锈钢电弧焊后变形大，不易调修，底架组成大部分采用点焊的焊接形式，对于一些不能满足点焊可达性的位置采用弧焊的焊接方式，在保证强度的前提下，很好的控制了整体变形，从而也达到美观效果。

另外，底架钢结构采用了大量稳定性较好、承载能力强的槽型结构，从而有效地承载应力，提高底架整体强度与刚度，成为底架钢结构强度满足技术规范的重要手段。

3 材料选择

3.1 钢结构材料

底架钢结构采用车辆专用高强度SUS301L铬镍型奥氏体冷轧不锈钢板。

底架横梁厚度大多为4 mm，材质强度等级ST。其中承压较重油箱吊梁厚度选用8mm，钢材化学成份、机械性能符合JISG4305或中国国家有关标准的规定。不锈钢材料的化学成份见表1：

表1 化学成分单位%

3.2 防寒材

底架波纹地板与空调机安装座之间需填充塑料薄膜包裹的超细玻璃毛毡，该种玻璃毛毡具有较强的抗霉菌性，在温度高的环境下，能够有效地阻止霉菌、细菌的生长，适合服务于全年高温、湿热的泰国。

4 功能特点

泰国115辆米轨客车，底架钢结构采用整体承载全焊接结构。底架钢结构作为其重要大部件，在结构上采用双边梁点焊焊接。

4.1 强度

底架结构静强度按照日本工业标准JIS E 7106-2006执行。车体结构应满足在极端条件下承受的动载荷、静载荷以及冲击载荷要求，并在各种条件下的架车、起吊、救援、调车、联挂的各种力的作用下，车体应力不超过设计许用应力值，不产生永久变形及损坏。车体在30年的工作载荷中不产生疲劳失效。

4.2 环保——免涂装的全不锈钢结构

底架钢结构与空气、雨水直接接触，针对泰国的热带雨林气候，因此对防腐的要求更加苛刻。传统铁路客车需要进行表面喷涂，包括打砂、腻子、底漆、面漆等工序，即耗时费力又提高成本，同时，各种油漆对环境造成一定的影响，泰国米轨客车底架钢结构全部采用不锈钢材质，免去喷涂所需一系列工序，有利于降低成本和环境保护。

4.3 轻量化

泰国米轨客车，轨距1000mm(米轨)，小断面不锈钢车体，顾名思义车体重量可以减轻。

5 结束语

随着城市化进程加快，市郊铁路将作为城市内部综合交通的有机组成部分而快速发展，人民生活水平的不断攀升、使其对车辆的安全性、可靠性、环保型越来越高，高强度的不锈钢免涂装车辆的要求将逐渐增多。因此，高强度不锈钢底架钢结构作为车体钢结构的一部分，其研发及创新势在必行。

[1] 沈旭奎. 25型铁路客车底架牵引梁结构的优化改进分析[J]. 机械研究与应用， 2016.

[2] 王成强.市郊铁路发展趋势及对策[J].吉林铁道，2013.