米轨机车辅助室钢结构设计

郭雪

摘 要：本文介绍了米轨机车辅助室钢结构的各部分的结构组成及特点，以及在其生产过程中出现的问题及解决方法。详述了设计中的关键技术并针对辅助室的密封设计进行介绍。

关键词：机车;辅助室钢结构;密封

1 概述

米轨机车设计运行时速100km/h。本文介绍其机车辅助室钢结构的设计难点、结构设计。辅助室钢结构的首要作用是保护机车电动空气压缩机组、后牵引电机通风机、电气微机控制柜、液压油箱等设备，还能避免大气中的水汽等成分腐蚀车内设备，同时使机车外形美观，便于上漆。考虑到可靠性、可操作性及使用状态，满足便于安装互换，辅助室钢结构采用模块化设计的原则。

2 主要技术参数

米轨机车是依据我国国家标准（GB）和铁路行业标准（TB）采用模块化设计的机车，主要技术参数（表1）根据当地铁路限界确定。

机车车体为底架承载、内走廊式钢结构。机车上部分为六部分：Ⅰ端司机室、电气室、电气动力室、冷却室、辅助室、Ⅱ端司机室。各室为独立单元，各室侧墙与底架通过螺栓连接，便于检修和维护。车体钢结构主要部件所使用钢板采用高耐候性结构钢，厚度≤6mm的钢板、压型梁柱采用符合GB/T4171-2008的Q355GNH高强度耐候钢，机械性能等同于EN10025中的S355J2W;厚度>6mm的板材、型钢使用普通碳素钢（Q345）符合GB/T706-2008，机械性能等同于ASTM A606;06Cr19Ni10符合GB/T3280-2007牌号不锈钢板，机械性能等同于ASTM A240。图2为米轨机车车体钢结构断面图。

4 辅助室钢结构设计介绍

辅助室钢结构采用独立模块，主要包括一位侧侧墙钢结构组成、二位侧侧墙钢结构组成、车顶钢結构组成、活盖组成以及各种安装座等。一、二位侧侧墙钢结构均由骨架及蒙皮组焊而成。两侧设有机械式滤清窗，以便实现辅助室的通风冷却。一位侧还设有采光窗，便于采光维护。车顶钢结构由骨架及蒙皮组焊而成，在车顶设有活盖组成、柴油机注油口盖。车顶及活盖四角处均埋有吊环螺钉用于吊装。辅助室通过螺栓与底架连接，在蒙皮处使用密封板密封。

4.1 侧墙钢结构设计

侧墙钢结构分为一位侧侧墙钢结构和二位侧侧墙钢结构，由蒙皮及骨架组焊而成。骨架包括四周的边梁和端梁，以及边梁和端梁所围区域内的若干纵梁和横梁，它起着承载的作用。蒙皮起着承载和密封的双重作用，蒙皮增厚，承载能力会提高，同时焊接变形也会减小，但是会增加侧墙重量。根据以往的设计经验，侧墙蒙皮厚度采用2.5mm的高强度耐候钢Q310GNH，骨架采用板材厚度3mm的高强度耐候钢Q295GNH折弯而成的U型梁。

侧墙上设有机械式滤清窗，安装窗口取正负0.5公差，由于机械式滤清窗设计尺寸也存在正负公差。若两者一个取上差，另一个取负差就易造成超差，造成安装困难。为了解决该问题，可制造一套窗口开孔模具，滤清窗厂家与侧墙生产厂家都按照此套模具进行开孔机定位。此方法有效解决了超差问题。

4.2 车顶钢结构设计

车顶钢结构由蒙皮及骨架组焊而成，并设有注油口盖及活盖组成。蒙皮和骨架的材质选择同侧墙。活盖固定方式为车内拉紧形式，拉紧装置位于车顶横梁上，在总装过程中发现，由于高压柜和整流柜整体尺寸较高，造成拉紧装置及相应处横梁与设备相干涉。根据图纸理论尺寸并结合现车情况，决定对活盖固定方式进行改进，由车内拉紧形式改为车顶压紧形式，压紧装置位于车顶外部，满足了使用功能，节约了空间，解决了干涉状况。

车顶与活盖的密封结构在设计时所选密封胶条厚度及硬度较小，造成胶条与压板接触不够紧密，在整车淋雨试验时漏雨;故更换橡胶条为海绵橡胶密封条，同时胶条厚度改为15mm（采光活盖胶条厚度为10mm，同时胶条压板高度由5mm加高为10mm），更换后，胶条与压板接触紧密，通过淋雨试验。

5 辅助室钢结构密封设计

米轨机车的运行环境为热带雨林气候，潮湿、炎热、多雨和多盐，干燥季节为多灰尘。由于辅助室内电动空气压缩机组等设备的特殊性，机车车体包括辅助室的密封设计显得尤为重要。机车车体的密封性一直以来都是设计工作的重点，同时也是难点。机车辅助室设计过程中，彻底改变了以往设计思路和方法，在关键部位采用了新的密封方式。

5.1 辅助室侧墙与底架连接处密封设计

侧墙底部连接梁与底架的连接处密封方式采用段焊加密封胶密封，后考虑到密封胶的使用寿命较短，将以上密封方式更改为满焊焊缝。

5.2 辅助室侧墙与车顶连接处密封设计

车顶与侧墙连接处、侧墙底部连接梁与底架的连接处密封方式采用段焊加密封胶密封，后考虑到密封胶的使用寿命较短，将以上密封方式更改为满焊焊缝。

5.3 辅助室车顶处密封设计

车顶吊环螺钉处未考虑渗水的可能，只是拧紧在车顶螺纹孔里，后改为吊环螺钉拧紧后增加满焊焊缝;车顶活盖所用胶条厚度及硬度较小，由于活盖存在一定的变形量以及胶条压缩量太小，造成整车漏水试验时活盖处有轻微的漏水现象，为解决此问题，将原密封胶条改为压缩量较大的海棉橡胶。

5.4 辅助室钢结构与司机室的密封设计

辅助室与司机室均为独立模块，连接处密封不当易造成漏雨。为避免漏雨，两室通过端部连接梁与端部蒙皮连接，连接处用特殊结构的密封胶条密封，如图7。

6 结语

本文从机车车顶钢结构设计、侧墙钢结构设计、辅助室钢结构密封设计等方面进行了阐述，为今后米轨机车辅助室制造奠定了基础。

参考文献：

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