摘要 摘要 鉗央車適用于運(yùn)輸短、粗、重超限、超重闊大貨物。如變壓器、發(fā)電機(jī)定子、軋鋼 機(jī)牌坊、核電站壓力殼等。隨著國(guó)家電力工業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)所需的6 0 0 m w 發(fā)電機(jī) 定子制造、運(yùn)輸增多，而現(xiàn)有鐵路車輛不能滿足運(yùn)輸需要。為提高鐵路在大件貨物運(yùn)輸 市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，急需研制運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子的專用鉗夾車。 該車型具有軸數(shù)少、自重輕、車長(zhǎng)短、適用范圍廣等特點(diǎn)。在長(zhǎng)大貨車多年研制的 基礎(chǔ)上，論文圍繞我國(guó)目前功能最先進(jìn)的d q 3 5 型3 5 0 t 鉗央車的研制，開(kāi)展了一系列新 的研究工作。 論文首先介紹了長(zhǎng)大貨車的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電 機(jī)定子的調(diào)研和分析，在d 3 8 型鉗央車設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用的成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定新型 3 5 0 噸鉗夾式貨車總體設(shè)計(jì)方案。 論文通過(guò)對(duì)該車進(jìn)行橋梁檢算、整車結(jié)構(gòu)受力分析、各級(jí)底架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度有限 元分析計(jì)算、整車動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算、車體穩(wěn)定性分析計(jì)算等，表明了設(shè)計(jì)方案的可 行性。 最后，論文詳細(xì)介紹了車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)及車輛動(dòng)力試驗(yàn)的方法、試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)結(jié) 果。從計(jì)算和試驗(yàn)兩個(gè)方面保證了該車的設(shè)計(jì)科學(xué)、合理，從而提高車輛性能和運(yùn)用可 靠性，上述研究對(duì)滿足我國(guó)鐵路貨運(yùn)對(duì)鉗夾車的發(fā)展要求有顯著的推動(dòng)作用。 關(guān)鍵詞：3 5 0 t 鉗夾車；設(shè)計(jì)；分析計(jì)算與試驗(yàn) 大連交通人學(xué)1 ：稗碩十學(xué)位論文 a b s t r a c t t h es c h n a b e lw a g o ni sm a i n l yu s e df o rt r a n s p o r t i n gt h eo v e r s i z ea n do v e r w e i g h tc a r g o s w h i c hi ss h o r t ，t h i c ka n dh e a v y ，s u c ha st r a n s f o r m e r , g e n e r a t o rs t a t o r ，r o l l i n gm a c h i n e ，a n d n u c l e a rp o w e rs t a t i o np r e s s u r es h e l l ，e t c w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn a t i o n a le l e c t r i ci n d u s t r y ， m o r ea n dm o r e6 0 0 m w g e n e r a t o rs t a t o r sa r ep r o d u c e da n dn e e dm o r et r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t y ， b u tt h ec u r r e n tr a i l w a yw a g o n sc o n d i t i o nc a nn o ts a t i s f yt h en e e d i no r d e rt oi n c r e a s et h e r a i l w a yt r a n s p o r t i n gc a p a c i t yi nt r a n s p o r t i n gt h el a r g ep i e c ec a r g o ，t h es c h n a b e lw a g o n s p e c i a l l yf o rt r a n s p o r t i n gt h e6 0 0 m wg e n e r a t o rs t a t o ri si ng r e a tn e e d t h i sw a g o nf e a t u r e sl e s sn u m b e ro fa x l e s ，l i g h tt a r ew e i g h t ，s h o r tl e n g t ho fw a g o na n d w i d es c o p eo fu s e t h i st h e s i si sm a i n l yo ns o m en e ws t u d i e so fs c h n a b e lw a g o no nt h eb a s i s o fd q 35 35 0 ts c h n a b e lw a g o nw h i c hi st h em o s ta d v a n c e di nc h i n an o w a tf i r s t ，t h et h e s i si n t r o d u c e st h ec u r r e n tc o n d i t i o n sa n dd e v e l o p m e n to fl o n ga n dh e a v y w a g o n si nc h i n aa n da b r o a da n dt h er e l e v a n tk e yt e c h n i q u e si nd e v e l o p m e n t b yt h e i n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i so nt h et r a n s p o r t a t i o no f6 0 0 m wg e n e r a t o rs t a t o r , a n do nt h eb a s i s o fp r e v i o u sd e s i g n , m a n u f a c t u r e ，a n du s eo fd 3 8s c h n a b e lw a g o n ，t h eo v e r a l ld e s i g ns c h e m e o fn e w t y p e3 5 0 ts c h n a b e lw a g o ni sf i n a l i z e db yo p t i m i z i n gp a r a m e t e r s i ti sp r o v e dt h a tt h ed e s i g nc a nb er e a l i z e db yd o i n gt h ef o l l o w i n gc a l c u l a t i o n st ot h e w a g o n ：b r i d g ec o n d i t i o n , s t r e s ss t r u c t u r eo ft h ew h o l es t r u c t u r e ，f e ao ns t r e n g t ha n dr i g i d i t y o fu n d e r f r a m e s ，d y n a m i cp e r f o r m a n c eo ft h ew h o l ew a g o n ，a n ds t a b i l i t yc a l c u l a t i o n ，e t c a tl a s t ，t h et h e s i sg i v e sad e t a i l e di n t r o d u c t i o no fw a g o nb o d ys t a t i c s t r e n g t ha n d d y n a m i ct e s tm e t h o d s ，t e s tp r o c e d u r ea n dr e s u l t sa n dm a k e se v a l u a t i o nt ot h et e s tr e s u l t s t h e d e s i g no ft h ew a g o n i sp r o v e dt ob es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l eb yb o t hc a l c u l a t i o na n dt e s t ，a n d t h er e l i a b i l i t yo ft h ew a g o np e r f o r m a n c ea n du s a g ei si m p r o v e d t h es t u d yw o r km e n t i o n e di n t h et h e s i si sg o o df o rt h ed e v e l o p m e n to fs c h n a b e lw a g o n k e yw o r d s ：3 5 0 ts c h n a b e lw a g o n ；d e s i g n ；a n a l y s i sc a l c u l a t i o na n dt e s t i i 大連交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解大連交通大堂有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)及保 留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的 知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬太整鑾通太堂，本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表或使用 論文工作成果時(shí)署名單位仍然為太蓬交通太堂。學(xué)校有權(quán)保留并向 國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件及其電子文檔，允許論文被查 閱和借閱。 本人授權(quán)太董塞通太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入 中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù) 進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論 、 又。 ( 保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 靴敝名翻壚 日期：2 0 0 8 年1 2 月2 1 日 導(dǎo)師簽名： 日期：2 0 0 8 年1 2 月2 1 日 學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：鐵道部沈陽(yáng)機(jī)車車輛驗(yàn)收辦事處 工作單位：鐵道部沈陽(yáng)機(jī)車車輛驗(yàn)收辦事處電話：0 2 4 6 2 0 2 4 6 6 1 通訊地址：沈陽(yáng)市和平區(qū)總站路路1 0 0 號(hào)郵編：11 0 0 0 2 電子信箱：l d j l 9 0 3 0 3 3 0 1 6 3 c o m 大連交通大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作 及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝及參考 文獻(xiàn)的地方外，論文中不包含他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成 果，也不包含為獲得太蓬塞通太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而 使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在 論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律效力，申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不 實(shí)之處，由本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 湫黼張講緲 日期： 20 0 8 年1 2 月2 1 日 第一章緒論 第一章緒論 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，冶金、電力、石油化工及軍 事裝備等事業(yè)呈現(xiàn)了高速發(fā)展的局面。一些大型的機(jī)械設(shè)備和軍事裝備在鐵路運(yùn)輸中運(yùn) 量不斷增長(zhǎng)，這些設(shè)備及裝備外型復(fù)雜、體積龐大、重量達(dá)幾百噸。這些貨物在鐵路運(yùn) 輸中統(tǒng)稱為長(zhǎng)大貨物。而運(yùn)輸長(zhǎng)大貨物的車輛被稱為長(zhǎng)大貨物車。 鐵路長(zhǎng)大貨物車是貨車家族中的一個(gè)分支，是種類繁多、技術(shù)含量高、制造工藝復(fù) 雜、運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)大、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益好的車種。 長(zhǎng)大貨物車是在鐵路運(yùn)輸中供裝運(yùn)通用貨車不能裝運(yùn)的長(zhǎng)、大、重貨物的一種特種 車輛。按照車體結(jié)構(gòu)型式的不同，我國(guó)現(xiàn)有的長(zhǎng)大貨物車又可分為五類，即長(zhǎng)大平車、 凹底平車、落下孔車、雙聯(lián)平車、鉗夾車。 ( 1 ) 長(zhǎng)大平車 長(zhǎng)大平車主要用于裝運(yùn)高度不是很高而長(zhǎng)度較長(zhǎng)的貨物，如長(zhǎng)鋼軌、長(zhǎng)型鋼、橋式 起重機(jī)構(gòu)架、鍋筒、以及化工反應(yīng)器等。目前我國(guó)有d 2 1 型載重6 0 t ，d 2 2 型載重1 2 0 t ， d 2 7 型載重l5 0 t ，d 2 3 型載重2 3 5 t ，d 2 5 型載重2 5 0 t ，d 2 3 g 型載重2 6 5 t 、d 2 6 a 型載 重2 6 0 t 等各型長(zhǎng)大平車。其中，d 2 1 型為5 0 年代制造；d 2 2 型為1 9 5 9 1 9 7 3 年間設(shè)計(jì) 制造；d 2 7 型為1 9 7 5 年制造；d 2 3 型為1 9 7 4 年設(shè)計(jì)制造；而d 2 5 型及d 2 3 g 型則分別 為1 9 9 6 和1 9 9 7 年的產(chǎn)品，d 2 6 a 型則為2 0 0 0 年的新產(chǎn)品。 長(zhǎng)大平車的地板上平面原則上是平整的，因此貨物的裝卸比較方便，適應(yīng)性也較好。 但不同型號(hào)的長(zhǎng)大平車仍各具有特點(diǎn)，在具體使用時(shí)必須根據(jù)各車的標(biāo)記載重的規(guī)定執(zhí) 行。如d 2 2 型載重1 2 0 t ，d 2 7 型載重1 5 0 t 長(zhǎng)大平車，當(dāng)沿底架全長(zhǎng)、全寬范圍內(nèi)均載 時(shí)，兩車載重均為1 2 優(yōu)；當(dāng)為集中載重時(shí)，按車輛上的集重標(biāo)記執(zhí)行，該兩車也是相同 的。對(duì)于d 2 7 型長(zhǎng)大平車，當(dāng)限定貨物的支承點(diǎn)必須在車輛的底架心盤中心處時(shí)，方能 達(dá)到其所稱載重1 5 0 t 的能力。又如d 2 3 型及d 2 3 g 型地板亦為一平面。該兩型車的標(biāo) 記載重均為貨物雙支承承載，意即支承點(diǎn)必須在底架心盤中心處時(shí)的能力，特別適用于 化工反應(yīng)器等貨物的運(yùn)輸。但對(duì)于長(zhǎng)度小于車輛底架長(zhǎng)度，重量小于標(biāo)記載重的一些其 他貨物，可以考慮采用多支點(diǎn)方式運(yùn)輸，具體承載能力要在運(yùn)輸之前對(duì)車輛大底架的強(qiáng) 度、剛度進(jìn)行換算或?qū)嶒?yàn)。d 2 5 型長(zhǎng)大平車基本上可算是一種特種車，是專為解決鍋筒 的運(yùn)輸而設(shè)計(jì)制造的，其底架兩側(cè)承梁承載中部有凹下部分，因此，底架上平面并非一 個(gè)平整面。該車可運(yùn)輸長(zhǎng)9 m 一- - 3 2 m 的鍋筒。d 2 6 a 型長(zhǎng)大平車是一種新型組合式平車， 該車適用范圍和使用性能大大優(yōu)于d 2 5 型長(zhǎng)大平車。 ( 2 ) 凹底平車 火連交通大學(xué)i ：程碩十學(xué)何論文 底架沿車輛縱向呈凹形面的這類長(zhǎng)大貨物車稱為凹底平車。該類車輛具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、使用方便、運(yùn)行安全可靠、適運(yùn)貨物范圍廣等優(yōu)點(diǎn)?？晒┭b運(yùn)拖拉機(jī)、履帶起重機(jī)、 挖掘機(jī)、變壓器、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子以及其它長(zhǎng)大重機(jī)械設(shè)備。 目前，我國(guó)有凹底平車2 0 多種3 0 0 多輛。1 9 5 6 年前從原民主德國(guó)進(jìn)口了少量的凹 底平車，因它們存在自重大、承載面距軌面高等弱點(diǎn)，故適用范圍小，使用頻率很低， 有的甚至已長(zhǎng)期閑置不用了。為了適應(yīng)長(zhǎng)大貨物鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?，? 9 5 9 年以來(lái)至7 0 年代間，我國(guó)已自行設(shè)計(jì)制造了l o 多種型號(hào)的凹底平車。它們有：d 5 0 型載重5 0 t 、d 5 型載重6 0 t 、d 1 0 型載重9 0 t 、d 2 型載重2 l o t 等。間隔十多年后，自1 9 9 1 年起，凹底 平車的設(shè)計(jì)制造隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又重拾升勢(shì)，計(jì)有d 1 2 型載重1 2 0 t 、d 1 5 型載重 1 5 0 t 、d 1 8 a 型載重1 8 0 t 、d 2 a 型載重2 1 0 t 、d 2 5 a 型載重2 5 0 t 、d 2 6 型載重2 6 0 t 凹底平車相繼問(wèn)世。同時(shí)，設(shè)計(jì)改造了d 2 g 型載重2 l 仇：d 1 6 g 型載重1 1 0 t 、d 1 8 g 型載重1 8 0 t 、d 9 g 型載重2 3 0 t 、d 3 2 型載重3 2 0 t 等各型凹底平車。所以凹底平車在長(zhǎng) 大貨物車中占比重最大，并已形成系列，以3 0 t 4 0 t 為級(jí)差，可以運(yùn)輸5 0 t - - - 一3 2 0 t 的大型 貨物。 凹底平車的大底架中部為沿車輛縱向向下呈現(xiàn)凹形，該凹底部分的長(zhǎng)度以及凹底面 距軌面的高度是凹底平車重要的技術(shù)指標(biāo)。在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的條件下， 凹底長(zhǎng)度愈大、凹底面距軌面高度愈小，則車輛的使用性能愈好。大底架凹形彎角處是 大底架的關(guān)鍵部位，影響大底架強(qiáng)度、剛度及凹底長(zhǎng)度尺寸等。過(guò)去的設(shè)計(jì)均采用圓弧 形彎角，此種結(jié)構(gòu)無(wú)論從設(shè)計(jì)強(qiáng)度和制造工藝角度上看，均有一定的弱點(diǎn)。自1 9 9 7 年 以來(lái)在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我國(guó)已開(kāi)始設(shè)計(jì)制造了大底架彎角處采用折角式全 封閉底架結(jié)構(gòu)的凹底平車，如d 2 6 型載重2 6 0 t 及d 1 5 型載重1 5 0 t 均屬于此種結(jié)構(gòu)。 ( 3 ) 落下孔車 在車輛底架中部開(kāi)有一定長(zhǎng)度和寬度的落下孔，裝載時(shí)，貨物落入此孔內(nèi)。這類長(zhǎng) 大貨物車稱之為落下孔車?？晒┻\(yùn)輸冶金、電力、重型機(jī)械等大型貨物。特別適用于那 些厚度較小而寬度較大，有一定長(zhǎng)度的超限貨物，如大型軋鋼機(jī)牌坊一類的貨物。 1 9 5 6 年，我國(guó)從原民主德國(guó)進(jìn)口了一批落下孔車，計(jì)有d 1 6 型載重ll o t 、d 1 7 型 載重1 5 0 t 、d 1 8 型載重1 8 0 t 、d 1 9 型載重2 3 0 t 等四種共計(jì)1 8 輛。這批車最大的缺點(diǎn)是 落下孔長(zhǎng)度太小，僅為4 6 0 0 m m ，與其載重量很不匹配，故好多貨物無(wú)法運(yùn)輸。因此其 中有些車已被陸續(xù)改制為其它車型或進(jìn)行了改造。1 9 6 9 年設(shè)計(jì)制造的d 1 7 型載重1 5 0 t 落下孔車是目前我國(guó)僅有的自行設(shè)計(jì)制造的一種落下孔車。落下孔尺寸為1 0 2 0 0 m m 2 3 0 0 m m ，共生產(chǎn)2 5 輛。但該車的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并不太理想，當(dāng)用該車運(yùn)送較輕的貨物時(shí)， 2 第一章緒論 不但載重得不到充分利用，而且運(yùn)行穩(wěn)定性也欠佳。因此我國(guó)落下孔車還有待于發(fā)展研 制一批不同載重系列的新型車，以適應(yīng)鐵路大型貨物運(yùn)輸?shù)男枰?( 4 ) 雙聯(lián)平車 雙聯(lián)平車系由兩輛結(jié)構(gòu)相同的凹形平車連掛而成，在凹形底架中央設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)鞍座和 卡帶。使用時(shí)，貨物跨裝于這兩輛車的鞍座上，適用于裝運(yùn)長(zhǎng)大重的圓筒形貨物。 為解決進(jìn)口大型化肥設(shè)備中氨合成塔和尿素合成塔及其它重型設(shè)備的運(yùn)輸問(wèn)題， 1 9 7 4 年設(shè)計(jì)制造了2 輛d 3 0 型載重3 7 0 t 的雙聯(lián)平車。全車由兩組完全相同的凹形平車 組成一體，為使貨物在運(yùn)輸中免受過(guò)大的縱向沖擊，在兩組車聯(lián)成一體的中間兩車鉤之 間，須裝上車鉤緩沖停止器。鞍座和卡帶的圓弧半徑根據(jù)所運(yùn)貨物的實(shí)際尺寸來(lái)確定。 如果鞍座的寬度超出機(jī)車車輛限界，則可以在空車時(shí)將其旋轉(zhuǎn)9 0 。，沿車輛縱向中心安 放并固定，以免空車回送超限。因?yàn)殡p聯(lián)平車運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是貨物兩端必須支承于鞍座上， 如所運(yùn)貨物長(zhǎng)度較短，可采用裝設(shè)臨時(shí)接長(zhǎng)支架的方法來(lái)使貨物的支承點(diǎn)達(dá)到兩鞍座中 心。所運(yùn)貨物本身必須能承受自身的強(qiáng)度與剛度。如確有必要，雙聯(lián)平車也可拆成單節(jié) 車運(yùn)貨，但實(shí)施之前須報(bào)鐵道部批準(zhǔn)。 ( 5 ) 鉗夾車 車體分為兩個(gè)可分離的部分，貨物被夾持和懸掛在其間運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)大貨物車稱為鉗夾 車。鉗夾車具有獨(dú)特的超限運(yùn)輸能力，它可裝有多導(dǎo)向、側(cè)移機(jī)構(gòu)，以解決車輛在寬度 方向的極度超限；可裝有液壓起升、下降機(jī)構(gòu)，且為無(wú)承貨地板面限制，可充分利用限 界高度。鉗夾車特別適合于裝運(yùn)短、粗、重貨物，如寬度、高度均很大的發(fā)電機(jī)定子、 變壓器、軋鋼機(jī)牌坊等。 我國(guó)目前擁有5 種型號(hào)的鉗夾車共5 輛，雖為數(shù)不多，卻已完成幾十次重大貨物運(yùn) 輸任務(wù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重大的貢獻(xiàn)。 1 9 5 9 年我國(guó)設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)d 2 0 型載重2 8 0 t 鉗央車，鉗夾寬度( 兩車耳中心距) 2 6 0 0 m m ，鉗夾高度1 9 1 2 m m ，均為定數(shù)，不能調(diào)整。該車在試驗(yàn)及運(yùn)用過(guò)程中，曾發(fā) 現(xiàn)過(guò)一些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的問(wèn)題，已經(jīng)過(guò)補(bǔ)強(qiáng)或局部改造，完成了多次大型貨物運(yùn)輸工作， 但畢竟因?yàn)槭? 0 多年前的產(chǎn)品，在性能方面仍存在許多不足之處。1 9 7 5 1 9 7 8 年間，研 制新的鉗夾車列入了鐵道部的重點(diǎn)科研項(xiàng)目，由科研部門與工廠合作，我國(guó)設(shè)計(jì)制造了 d 3 5 型3 2 軸載重3 5 0 t 及d 3 5 型2 4 軸載重2 8 0 t 鉗央車各l 輛。d 3 5 型載重3 5 0 t 鉗央車 采用了內(nèi)、中、外三種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，利用不同的導(dǎo)向銷距，可以減少通過(guò)曲線時(shí)的偏移量， 提高了曲線通過(guò)能力；利用起重裝置裝卸貨物時(shí)，可以不用大型起重機(jī)即可裝卸；在廠 礦及車站較小的曲線半徑的線路上，可利用側(cè)移裝置將貨物避開(kāi)障礙物，低速通過(guò)。車 輛鋼結(jié)構(gòu)采用了1 5 m n v n 低合金結(jié)構(gòu)綱。車輛的主要性能參數(shù)有：側(cè)向位移5 0 0 m m ； 大連交通人學(xué)t 拌碩十學(xué)何論文 鉗形梁起重高度4 0 0 m m ；鉗夾寬度2 6 0 0 m m 一- , 3 6 0 0 m m ；鉗夾高度2 0 0 0 m m 2 3 0 0 m m 。 此外，d 3 5 型載重3 5 0 t 鉗央車還配有加高的4 組鉗形梁，可以用來(lái)運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī) 定子。d 3 5 型載重2 8 0 t 鉗夾車采用了內(nèi)外導(dǎo)向、內(nèi)外導(dǎo)向串聯(lián)、液壓起升、液壓側(cè)移和 液壓均載式旁承等新技術(shù)，其中內(nèi)外導(dǎo)向串聯(lián)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換導(dǎo)向位。該車鉗央寬度2 5 0 0 m m ， 鉗夾高度2 1 0 0 m m ，不可調(diào)整，因此，使用條件會(huì)受一定約束。 針對(duì)國(guó)內(nèi)鉗夾車仍存在著自重大、載重小、數(shù)量少、運(yùn)行速度低、過(guò)橋需限制、滿 足不了大件運(yùn)輸?shù)男枰膯?wèn)題，進(jìn)入9 0 年代以來(lái)，車輛工作者又開(kāi)始了新型鉗夾車的 研制。1 9 9 5 年設(shè)計(jì)制造了d 3 0 a 型載重3 0 0 t 的鉗夾車，該車系針對(duì)d 2 0 型載重2 8 0 t 鉗 夾車自重大及重車運(yùn)行速度低的主要問(wèn)題進(jìn)行改型設(shè)計(jì)的。1 9 9 6 年齊廠與四方所、鐵科 院合作研制了d 3 8 型鉗央車，該車載重3 8 0 t ，自重2 2 6 t ，是我國(guó)目前載重噸位最大的鉗 夾車。它借鑒了德國(guó)5 0 0 t 鉗央車的先進(jìn)技術(shù)，采用了高強(qiáng)度鋼材，具有內(nèi)、中、外三種 導(dǎo)向，液壓側(cè)移，壓柱油缸可提升、下降貨物，縱向連通的液壓旁承，車耳鑲球套，半 球形心盤及自潤(rùn)滑聚四氟乙稀心盤襯墊等新技術(shù)，鉗夾寬度和高度均可調(diào)整。該車還配 有4 組高鉗形梁，用以運(yùn)輸國(guó)產(chǎn)6 0 0 m w 定子。d 3 8 型鉗央車可限速通過(guò)國(guó)內(nèi)各種跨度 的混凝土橋梁，提高了運(yùn)行速度，擴(kuò)大了使用范圍和使用頻率，提高了利用率。 1 1 國(guó)內(nèi)外鉗夾車現(xiàn)狀 1 1 1 國(guó)外鉗夾車現(xiàn)狀 德國(guó)早在7 0 年代就已開(kāi)發(fā)了載重4 5 0 - - 一5 0 0 t 的大型鉗夾車，并向前蘇聯(lián)及部分歐洲 國(guó)家出口多輛。8 0 年代初德國(guó)為美國(guó)制造了l 輛3 6 軸、載重8 0 7 t 的特大噸位鉗夾車， 8 0 年代末德國(guó)又為奧地利制造了1 輛3 2 軸、載重5 0 0 t 鉗夾車。前者是目前世界上載重 量最大的鉗夾車，后者是目前世界上功能最全、性能最先進(jìn)的鉗央車。美國(guó)、法國(guó)、瑞 典及前蘇聯(lián)等國(guó)家，也在7 0 - - 一8 0 年代研制了載重4 0 0 5 0 0 t 的鉗夾車?？傊?，國(guó)外這些 大型鉗夾車的共同特點(diǎn)是載重大、自重輕、速度高、功能全。 1 1 2 國(guó)內(nèi)鉗夾車現(xiàn)狀 截止到2 0 0 6 年年末，我國(guó)鐵路先后制造的鉗央車共5 輛，1 輛d 2 0 型2 0 軸載重2 8 0 t 鉗夾車、l 輛d 3 5 型2 4 軸載重2 8 0 t 鉗夾車、l 輛d 3 0 a 型2 0 軸載重3 0 0 t 鉗夾車、1 輛 d 3 5 型3 2 軸載重3 5 0 t 鉗夾車和l 輛d 3 8 型3 2 軸載重3 8 0 t 鉗夾車?，F(xiàn)目前能夠上線運(yùn) 行的有d 3 5 型3 2 軸載重3 5 0 t 鉗夾車、d 3 0 a 型2 0 軸載重3 0 0 t 鉗央車和d 3 8 型3 2 軸載 重3 8 0 t 鉗夾車共3 輛。由于載重噸位的原因，能夠運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子的車輛是 d 3 5 型鉗夾車和d 3 8 型鉗夾車。d 3 5 型鉗夾車是7 0 年代末研制的產(chǎn)品，該車由于制造 4 第一章緒論 年代早、自重大、速度低、滿載后對(duì)橋梁的影響不能適應(yīng)現(xiàn)有橋梁標(biāo)準(zhǔn)等原因。目前 6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子等貨物的運(yùn)輸大部分依靠d 3 8 型鉗夾車完成。 近年來(lái)，盡管我國(guó)鉗夾車有了一定的發(fā)展，但也存在著大噸位車數(shù)量少、空車超限、 載重超限等問(wèn)題，其性能難以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 1 26 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子的運(yùn)輸現(xiàn)狀 目前，中鐵特貨公司承運(yùn)的6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子主要是由哈爾濱電機(jī)廠和上海電機(jī) 廠生產(chǎn)。定子的重量分別為：哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的定子重達(dá)2 9 8 t ，上海電機(jī)廠生產(chǎn)的定 子重達(dá)2 8 8 t 。目前鐵路能夠運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子方式主要是采用鉗夾車和凹底平車。 鉗夾車運(yùn)輸定子時(shí)是將貨物夾在車輛中間的形式，從而可以充分利用限界空間。凹底平 車具有裝卸方便的特點(diǎn)，但由于受地板面的限制，貨物裝車后距軌面相對(duì)較高，一些路 段受到限制。因此，鉗夾車是運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子的較合適車型。但目前能夠滿足 運(yùn)用要求的車輛只有1 輛d 3 8 型鉗夾車。 1 3 運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子發(fā)展趨勢(shì)分析 隨著電力工業(yè)的發(fā)展，6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子近幾年有增多的趨勢(shì)。d 3 8 型鉗夾車在 2 0 0 5 年運(yùn)輸了1 1 次、2 0 0 6 年預(yù)計(jì)達(dá)到1 2 次，2 0 0 7 年和2 0 0 8 年預(yù)計(jì)有同等數(shù)量定子需 要運(yùn)輸。而在今明兩年如此運(yùn)輸繁忙情況下，d 3 8 型鉗夾車又面臨廠修到期問(wèn)題。 因此，有必要研制自重輕、載重適中、空車不超限、盡量與我國(guó)鐵路橋梁實(shí)際承載 能力及限界等相適應(yīng)、運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子不超重的專用鉗夾車來(lái)滿足6 0 0 m w 發(fā) 電機(jī)定子的運(yùn)輸要求。 1 4 本文完成的主要內(nèi)容 通過(guò)對(duì)長(zhǎng)大貨車的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)的分析，結(jié)合運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定 子的現(xiàn)狀，在d 3 8 型鉗夾車設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用的成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定新型3 5 0 噸鉗夾 式貨車總體設(shè)計(jì)方案。 通過(guò)對(duì)該車進(jìn)行橋梁檢算、整車結(jié)構(gòu)受力分析、各級(jí)底架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度有限元分 析計(jì)算、整車動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算、車體穩(wěn)定性分析計(jì)算等，證明設(shè)計(jì)方案的可行性。 通過(guò)車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)及車輛動(dòng)力試驗(yàn)，從計(jì)算和試驗(yàn)兩個(gè)方面保證了該車設(shè)計(jì)的科 學(xué)、合理性。 本章小結(jié) 本章介紹了國(guó)內(nèi)外鉗夾車發(fā)展現(xiàn)狀，講述了本文將要研究的主要內(nèi)容。 5 大連交通大學(xué)t 稗碩十學(xué)傳論文 第二章d 0 3 5 型3 5 0 t 鉗夾式貨車的設(shè)計(jì)研究 2 1 主要性能參數(shù)及尺寸 2 1 1 主要性能參數(shù) 載重( t ) 自重( t ) 總重( t ) ( 不包括短連掛裝置3 t ) 軸數(shù)( 根) 軸重( 實(shí)際，t ) 鉗夾寬度( 可調(diào)，m m ) 鉗夾高度( m m ) 通過(guò)最小曲線半徑( m ) 空車短連掛內(nèi)導(dǎo)向 重車長(zhǎng)連掛外導(dǎo)向 重車長(zhǎng)連掛內(nèi)導(dǎo)向 最高運(yùn)行速度( k m h ) 空車 1 0 0 重車 6 0 半節(jié)車 1 0 限界：空車符合g b l 4 6 1 1 9 8 3 標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界的要求，但禁止通過(guò) 駝峰、禁止溜放與沖擊。 2 1 2 主要尺寸 車輛長(zhǎng)度( i 姍) 空車(短連掛)45556 重車( 懸掛長(zhǎng)1 1 8 3 0 m ) 5 6 6 9 6 車輛寬度( i 姍) 3 0 0 0 車輛高度( m m ) 4 6 6 2 內(nèi)導(dǎo)向距( i 砌) 空車( 短連掛) 1 2 8 9 0 重車( 懸掛長(zhǎng)1 1 8 3 0 m ) 2 4 0 3 0 外導(dǎo)向距( i 姍) 6 姍m勉m胛藿；|萎 m 挖2 o 。 r r r 第二：章新型3 5 0 t 鉗夾式貨車的設(shè)計(jì)研究 空車( 短連掛) 重車( 懸掛長(zhǎng)1 1 8 3 0 m ) 2 2 主要材料及結(jié)構(gòu) 2 2 8 9 0 3 4 0 3 0 2 2 1 主要材料 該車車體主要承載部件：鉗形梁、導(dǎo)向梁、大底架、小底架采用屈服強(qiáng)度為6 8 5 m p a 的國(guó)產(chǎn)h g 7 8 5 e 高強(qiáng)度可焊結(jié)構(gòu)鋼；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用屈服強(qiáng)度為3 5 0 m p a 的國(guó)產(chǎn) q 3 4 5 e ( 原1 6 m n q 橋梁鋼) 低合金結(jié)構(gòu)鋼。 2 2 2 主要結(jié)構(gòu) 該車主要由車體、轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置、風(fēng)手制動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及 操縱室等部分組成。 ( 1 ) 車體 車體主要由鉗形梁、導(dǎo)向梁、大底架、小底架、調(diào)寬裝置、側(cè)移裝置、起升裝置、 導(dǎo)向裝置、支撐裝置和空車連結(jié)裝置等組成o 鉗形梁組成主要由變斷面的箱型組焊結(jié)構(gòu)梁、車耳、壓柱等部分組成。車耳厚度 1 5 0 m m ，外圓半徑r 4 0 0 m m ，由3 塊5 0 m m 厚的鋼板組焊成。壓柱為液壓油缸。 導(dǎo)向梁組成主要是由上下蓋板及側(cè)板、導(dǎo)向銷套管等組焊而成的t 型梁。 大底架組成主要由兩根側(cè)梁、小枕梁、大枕梁、大橫梁及上下封板組焊而成。側(cè) 梁為箱型變斷面的魚腹梁。大、小枕梁均為箱型組焊結(jié)構(gòu)梁；大橫梁為工字型組焊結(jié)構(gòu) 梁。 小底架組成主要由兩根側(cè)梁、小枕梁及大枕梁組焊而成。側(cè)梁、大、小枕梁均 為箱型組焊結(jié)構(gòu)。2 、3 位小底架設(shè)有鉗形梁支撐座。 調(diào)寬裝置主要由上拉桿、下壓桿、等分撐桿及連結(jié)銷等組成。 側(cè)移裝置主要由移動(dòng)心盤、滾子排、可橫移的內(nèi)導(dǎo)向座及側(cè)移油缸等組成。在直 線上可利用側(cè)移油缸左右橫向移位各5 0 0 m m ； 起升裝置主要由壓柱油缸、鎖緊螺母及調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。壓柱油缸為雙作用式，安 裝在鉗形梁大端的車耳上方，壓柱在垂直方向的調(diào)節(jié)，是通過(guò)調(diào)位油缸進(jìn)行的；而在水 平方向上的調(diào)節(jié)，則是通過(guò)手動(dòng)螺桿進(jìn)行的。壓柱工作行程調(diào)定后，可通過(guò)鎖緊螺母予 以鎖閉，以確保安全。 導(dǎo)向裝置該車具有內(nèi)、外兩種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。內(nèi)導(dǎo)向裝置主要由導(dǎo)向銷( 油缸) 及導(dǎo) 向銷座等組成。將導(dǎo)向油缸垂直插入導(dǎo)向銷座時(shí)，該車處于內(nèi)導(dǎo)向工況。外導(dǎo)向裝置由 大連交通大學(xué)1 ：稃碩十學(xué)位論文 側(cè)移油缸、移動(dòng)心盤和滾子排組成。當(dāng)撥出內(nèi)導(dǎo)向銷座內(nèi)的導(dǎo)向油缸，將移動(dòng)心盤鎖定 后，車輛就成為外導(dǎo)向工況。 支撐裝置主要由支撐油缸、支承小車及支座等組成。當(dāng)整車分成兩半節(jié)車時(shí)用來(lái) 支撐鉗形梁，同時(shí)也可用于調(diào)整鉗梁大端高度。支撐油缸安裝在鉗形梁大端內(nèi)側(cè)。 空車連結(jié)裝置主要由連結(jié)銷、連接板及支撐裝置等組成。 各級(jí)心盤結(jié)構(gòu)：各級(jí)心盤均為半球型式，上下心盤間襯有自潤(rùn)滑增強(qiáng)型聚四氟乙稀 心盤襯墊或含油尼龍襯墊。三級(jí)球型心盤的球半徑為s r l 6 5 m m 、s r 2 5 0 m m 、s r 3 0 0 m m 。 各級(jí)旁承裝置：轉(zhuǎn)向架與小底架、小底架與大底架間為滾子旁承，主要由滾柱、支 架及滾子軸組成。導(dǎo)向梁與移動(dòng)心盤間裝有沿車體同側(cè)縱向連通的液壓旁承，主要由四 組柱塞式油缸組成。 ( 2 ) 轉(zhuǎn)向架 全車采用8 組3 軸轉(zhuǎn)向架。主要由構(gòu)架、減振裝置、軸箱彈簧裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、 輪對(duì)裝置等組成。其中，端部的兩組轉(zhuǎn)向架裝有車鉤緩沖裝置。 構(gòu)架采用整體焊接結(jié)構(gòu)，主要由枕梁和側(cè)梁組焊而成。彈簧采用兩級(jí)剛度彈簧；輪 對(duì)組成采用通用的h e s a 型全加工車輪，輪徑為e 8 4 0 m m ：采用加強(qiáng)型e 型車軸，軸承 座部采用與f 型滾動(dòng)軸承配套結(jié)構(gòu)，配a a r f 型軸承。軸箱定位方式為導(dǎo)框定位，為提 高車輛曲線通過(guò)能力，軸箱與軸承之間加裝承載鞍。在1 、3 位輪對(duì)處設(shè)置斜楔減振系 統(tǒng)，斜楔主摩擦面采用高分子復(fù)合材料，改善摩擦減振器的摩擦減振性能，副摩擦面采 用含油尼龍磨耗板，提高曲線通過(guò)能力。中間輪對(duì)采用減薄輪緣車輪，不設(shè)置減振器。 下心盤上加裝含油尼龍心盤磨耗盤。 ( 3 ) 車鉤緩沖裝置 采用e 級(jí)鋼材質(zhì)的1 3 a 號(hào)下作用車鉤，配套使用e 級(jí)鋼材質(zhì)鉤尾框，合金鋼鉤尾 銷，m t 一2 型緩沖器。 ( 4 ) 風(fēng)手制動(dòng)裝置 全車采用4 套空氣制動(dòng)裝置，每套空氣制動(dòng)裝置控制車輛2 組轉(zhuǎn)向架。制動(dòng)裝置滿 足制動(dòng)主管壓力5 0 0 k p a 和6 0 0 k p a 的要求。每套制動(dòng)裝置主要由1 個(gè)1 2 0 型控制閥、4 個(gè)直徑為2 0 3 m m 的整體旋壓密封式制動(dòng)缸等組成，采用球芯折角塞門、組合式集塵器、 編織制動(dòng)軟管總成、法蘭接頭、奧貝球鐵襯套及配套圓銷等。 全車采用2 套手制動(dòng)裝置，分別安裝在車輛兩端。手制動(dòng)機(jī)型式為n s w 型。 ( 5 ) 液壓裝置 d 3 5 型貨車液壓系統(tǒng)由l 、2 位兩個(gè)泵站、2 0 個(gè)油缸( 旁承油缸、壓柱油缸、調(diào)位油 缸、側(cè)移油缸、導(dǎo)向油缸、支撐油缸) 及管系三大部分組成。具有貨物起升、偏轉(zhuǎn)、側(cè) 8 第二章新礎(chǔ)3 5 0 t 鉗夾式貨車的設(shè)計(jì)研究 移以及縱向補(bǔ)償、稱重等功能。采用手動(dòng)比例、電比例及遙控比例三種控制方式，系統(tǒng) 額定額定工作壓力為為3 1 5 m p a 。 泵站采用封閉式結(jié)構(gòu)，外露元件具有防盜、防雨功能。液壓系統(tǒng)的動(dòng)力泵源為 d c 3 8 0 v 電動(dòng)機(jī)，由隨車發(fā)電機(jī)組提供電源，也可利用地面電源工作。采用電比例、手 動(dòng)比例、遙控比例三種控制方式。通過(guò)比例操縱，控制液壓油缸伸縮的速度，也可實(shí)現(xiàn) 微動(dòng)，避免液壓系統(tǒng)在工作中產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。在整機(jī)的初始調(diào)試階段利用手動(dòng)控制方式， 在裝載、卸載時(shí)，既可在操縱室內(nèi)進(jìn)行電比例控制，也可采用無(wú)線遙控。液壓泵額定流 量為2 5 l m i n ，額定工作壓力為31 5 m p a 。液壓油箱采用不銹鋼材質(zhì)，采用耐低溫15 號(hào) 航空液壓油。 采用適應(yīng)- 4 0 5 0 環(huán)境溫度的密封件，耐壓等級(jí)不小于4 0 m p a 。 管系采用國(guó)產(chǎn)高精度白亮無(wú)縫鋼管及美國(guó)p a r k e r 公司生產(chǎn)的無(wú)焊接管接頭、液壓軟 管。各油路均設(shè)有具有排氣、測(cè)壓功能的測(cè)壓點(diǎn)接頭。所有管系的耐壓等級(jí)均不小于 4 0 m p a 。 ( 6 ) 電氣裝置 3 5 0 t 鉗夾式貨車電氣系統(tǒng)有兩套完全對(duì)稱的電氣系統(tǒng)組成，即每半節(jié)車具有一套獨(dú) 立的電氣系統(tǒng)。每套獨(dú)立的電氣系統(tǒng)采用自備電源與外接電源相結(jié)合的形式供電，電源 制式為三相四線制( 3 a c 3 8 0 v ) 。 每套電氣系統(tǒng)由電源、液壓站動(dòng)力控制與保護(hù)、電液比例控制、車輛狀態(tài)監(jiān)控、攝 像監(jiān)控系統(tǒng)、操縱室供電與室內(nèi)外照明、通訊裝置等部分組成。 電源主要由本機(jī)自配的風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組提供，制式為三相四線制( 3 a c 3 8 0 v ) 及機(jī)組蓄電池單線制負(fù)極搭鐵( d c 2 4 v ) 兩種。設(shè)有電源輸入輸出插座，外接電源與機(jī) 組電源可進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)切換。該風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組安裝在小底架上部，功率為2 8 k w ， 機(jī)組控制盤安裝于操縱室前部，其自帶油箱可滿足2 0 小時(shí)不加油滿負(fù)荷運(yùn)行。 液壓站動(dòng)力控制與保護(hù)：液壓站供電制式為三相四線制( 3 a c 3 8 0 v ) ，并通過(guò)操 縱室前部的電氣開(kāi)關(guān)對(duì)液壓站的正常工作進(jìn)行控制及保護(hù)。 電液比例控制：電液比例控制及車輛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)由主機(jī)、顯示器、遙控器接收 器、遙控器發(fā)射器、電控手柄、傳感器等部分組成。 在操縱室內(nèi)，司乘人員可通過(guò)電控手柄對(duì)液壓系統(tǒng)的比例電磁鐵進(jìn)行控制，進(jìn)而控 制液壓系統(tǒng)精確可靠地工作。 司乘人員也可在車下操縱發(fā)射器以無(wú)線遙控的方式控制比例電磁鐵。本地控與遙控 兩種控制方式的控制權(quán)采用互鎖方式。發(fā)射器除配有雙軸十字鎖比例手柄外，還具有頻 9 大連交通大學(xué)t 稗碩十學(xué)何論文 率切換開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)鑰匙開(kāi)關(guān)三個(gè)開(kāi)關(guān)。發(fā)射器可通過(guò)頻率( 雙頻) 切換開(kāi)關(guān) 控制另外一個(gè)接受器。 車輛狀態(tài)監(jiān)控：車輛狀態(tài)監(jiān)控可以動(dòng)態(tài)的對(duì)車輛的預(yù)設(shè)狀態(tài)進(jìn)行精確的檢測(cè)、控 制與顯示。系統(tǒng)檢測(cè)并在顯示器上動(dòng)態(tài)顯示的項(xiàng)目如下：壓柱油缸壓力信號(hào)( 2 路) 轉(zhuǎn) 換成壓力與重量，并比較大小，如數(shù)值大小相差3 0 則以數(shù)字頻閃的方式報(bào)警；旁承油 缸壓力信號(hào)( 2 路) 轉(zhuǎn)換成壓力與重量，計(jì)算兩路重量之和并實(shí)時(shí)顯示；旁承油缸行程 信號(hào)( 2 路) 轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)度并實(shí)時(shí)顯示；側(cè)移油缸行程信號(hào)( 1 路) 轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)度并實(shí)時(shí)顯 示；各動(dòng)作手柄開(kāi)度位置顯示；工作模式顯示( 遙控器控制或操縱室控制) ；報(bào)警提示 顯示。 攝像監(jiān)控系統(tǒng)：攝像監(jiān)控系統(tǒng)由主機(jī)、硬盤錄像機(jī)、顯示器及外置攝像機(jī)( 四個(gè)) 等部分組成。司乘人員在操縱室內(nèi)就可監(jiān)視車輛整體視頻狀態(tài)( 顯示器為單屏或四分 屏) ，并實(shí)時(shí)錄制到硬盤錄像機(jī)中長(zhǎng)期儲(chǔ)存。 操縱室供電與室內(nèi)外照明：操縱室內(nèi)設(shè)有專用供電插座( a c 2 2 0 v ) 、照明燈具 ( a c 2 2 0 v ) 及控制開(kāi)關(guān)；同時(shí)在車體兩側(cè)、中部及操縱室外頂部設(shè)有專用照明燈具 ( d c 2 4 v ) 。 ，通訊裝置：由專業(yè)型手持機(jī)組成無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是信號(hào)好、外形小巧、待 機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、話音清晰及具有語(yǔ)音識(shí)別功能( v o x ) 。 操縱室：每半節(jié)車在大底架上設(shè)有1 個(gè)操縱室。室內(nèi)除裝有電氣總控制臺(tái)外，還 設(shè)有1 把轉(zhuǎn)椅、1 個(gè)軟臥下鋪和工具箱、滅火器及空調(diào)、照明裝置等。該車還配有便攜 式無(wú)線對(duì)講機(jī)6 臺(tái)及便攜式工作燈4 個(gè)，作為操縱時(shí)的通訊聯(lián)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急照明使用。 2 3 主要功能 2 3 1 內(nèi)外導(dǎo)向功能 該車設(shè)有內(nèi)、外兩種導(dǎo)向功能。通過(guò)該功能，實(shí)現(xiàn)車體迥轉(zhuǎn)中心的變化，從而擴(kuò)大 貨物運(yùn)輸斷面。 2 3 2 貨物起升功能 利用壓柱油缸勾貝的伸縮，可使貨物向上起升5 0 0 m m 、向下降低1 5 0 m m 。主要用 于裝卸貨物，也可用于避開(kāi)線路上、下方的障礙物。 2 3 3 側(cè)移功能 該功能是將貨物分別向兩側(cè)移位一定距離，以避開(kāi)工礦企業(yè)、港口碼頭等線路兩側(cè) 的障礙物。 l o 第二章新型3 5 0 t 鉗夾式貨下的設(shè)計(jì)研究 2 3 4 稱重功能 利用液壓旁承及傳感器可實(shí)現(xiàn)貨物稱重。以監(jiān)測(cè)貨物的實(shí)際重量，確保大件運(yùn)輸?shù)?安全。 2 3 5 監(jiān)測(cè)功能 監(jiān)測(cè)功能包括壓柱載荷監(jiān)測(cè)、液壓旁承載荷監(jiān)測(cè)、貨物升降高度監(jiān)測(cè)、液壓旁承行 程監(jiān)測(cè)、滑動(dòng)心盤行程監(jiān)測(cè)、貨物運(yùn)輸及線路環(huán)境監(jiān)測(cè)等。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)字和攝像顯示， 使監(jiān)測(cè)更加便捷、準(zhǔn)確。 2 3 6 鉗形梁調(diào)整功能 可調(diào)整鉗形梁耳孔距軌面高度及橫向位置。 2 3 7 壓柱調(diào)整功能 保證壓柱油缸調(diào)整j 下位。 2 3 8 遙控操作功能 通過(guò)采用遙控操作，可分別控制每個(gè)油缸動(dòng)作。工作人員可實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線操作調(diào) 整車輛的目的。從而使操作更加可視、方便。 2 4 車輛計(jì)算情況 為保證載重3 5 0 t 鉗夾車的性能，齊車公司對(duì)該車先后進(jìn)行了過(guò)橋檢算、主要鋼結(jié)構(gòu) 受力分析計(jì)算、主要承載部件有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算、整車動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算、整車模態(tài)分析計(jì) 算等工作。 2 4 1 過(guò)橋檢算 按照鐵路橋梁檢定規(guī)范和鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，載重3 5 0 t 鉗夾車前后 加掛隔離空車( 即2 t m ) 情況下，對(duì)該車進(jìn)行了過(guò)橋檢算，結(jié)果表明： 該車在滿載3 5 0 t 時(shí)，為一級(jí)超重，可限速4 2 k m h 通過(guò)最不利橋梁；在載重3 2 8 t 即運(yùn)輸6 0 0 m w 發(fā)電機(jī)定子時(shí)，車輛可不限速通過(guò)所有橋梁。 人連交通大學(xué)- r ：1 ：1 7 碩十學(xué)位論文 2 4 2 主要鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度計(jì)算情況 對(duì)該車的鉗形梁、導(dǎo)向梁、大底架、小底架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度進(jìn)行了有限元分析計(jì)算。 在計(jì)算過(guò)程中，鉗形梁、導(dǎo)向梁、大底架、小底架的動(dòng)荷系數(shù)分別取為0 1 5 、0 1 5 、0 2 和0 4 。另外，根據(jù)d 3 8 鉗夾車試驗(yàn)測(cè)得的綜合動(dòng)荷系數(shù)對(duì)各底架分別進(jìn)行核算，動(dòng)荷 系數(shù)取為0 3 2 、o 3 2 、0 5 9 和o 8 4 。 ( 1 ) 鉗形梁計(jì)算結(jié)果 鉗形梁在垂直靜載荷作用下，車耳孔相對(duì)于銷軸的垂向位移是4 0 m m ，撓跨比是 0 6 4 9 18 0 1 18 0 ，滿足剛度要求。 鉗形梁最大應(yīng)力發(fā)生在車耳孔處，最大合成應(yīng)力為3 2 5 m p a ；其中，鉗形梁下蓋板 大彎角處最大合成應(yīng)力為2 7 5 m p a ，均小于材料的許用應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求。 ( 2 ) 大底架計(jì)算結(jié)果 大底架在垂直靜載荷作用下，中央斷面相對(duì)于心盤的垂向位移是2 0 6 m m ，撓跨比 是0 51 3 0 0 1 3 0 0 ，滿足剛度要求。 大底架最大應(yīng)力發(fā)生在上蓋板封板處，最大合成應(yīng)力為3 3 6 m p a ，小于材料的許用 應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求。 ( 3 ) 導(dǎo)向梁計(jì)算結(jié)果 導(dǎo)向梁最大應(yīng)力發(fā)生在端部下腹板孔邊處，最大合成應(yīng)力為4 0 6 m p a ，小于材料的 許用應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求。 ( 4 ) 小底架計(jì)算結(jié)果 小底架在垂直靜載荷作用下，中央斷面相對(duì)于心盤的垂向位移是7 0 9 m m ，撓跨比 是0 4 7 3 0 0 1 3 0 0 ，滿足剛度要求。 ， 小底架最大應(yīng)力發(fā)生在側(cè)梁下蓋板端部圓弧處，最大合成應(yīng)力為3 9 4 m p a ，小于材 料的許用應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求。 2 4 3 整車動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算 對(duì)該車進(jìn)行了整車動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算，結(jié)果表明： ( 1 ) 3 5 0 t 鉗夾車的臨界速度為：空車1 3 6 k m h ，重車1 5 1 k m h 。該車能夠滿足空車 1 0 0 k m h 、重車6 0 k m h 的速度運(yùn)行要求。 ( 2 ) 3 5 0 t 鉗夾車空車通過(guò)大于等于r 3 0 0 m 各種曲線時(shí)輪軌橫向力、脫軌系數(shù)、輪重 減載率在限制值內(nèi)。 1 2 第二章新型3 5 0 t 鉗夾式貨下的設(shè)計(jì)研究 空、重車通過(guò)1 8 0 m 半徑曲線時(shí)應(yīng)限速5 0 k m h 以下，重車側(cè)線通過(guò)n 0 1 2 號(hào)道俞時(shí) 限速4 5 k m h ?？铡⒅剀囃ㄟ^(guò)各種曲線和道岔時(shí)在限速內(nèi)輪軌橫向力脫軌系數(shù)、輪重減 載率均在限制值內(nèi)。 ( 3 ) 3 5 0 t 鉗夾車空車在1 0 0 k m h 范圍內(nèi)，重車在6 0 k m h 范圍內(nèi)其運(yùn)行平穩(wěn)性各項(xiàng)指 標(biāo)都滿足g b t 17 4 2 6 1 9 9 8 的要求，能滿足車輛正常運(yùn)行要求。具體詳見(jiàn)3 5 0 t 鉗夾車 動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算報(bào)告。 ( 4 ) 不同整車重心高對(duì)動(dòng)力學(xué)的影響 為研究整車重心高度對(duì)整車動(dòng)力學(xué)的影響，該車整車重心高度分別取為2 4 0 0 m m 、 2 5 0 0 m m 、2 6 0 0 m m 、2 7 0 0 m m 、2 8 0 0 m m 和3 0 0 0 m m 幾種工況。分別計(jì)算對(duì)輪重減載率 的影響情況。 通過(guò)計(jì)算可表明：整車重心越高，車輛運(yùn)行在線路上時(shí)輪重減載率越大，特別在小 曲線上更為明顯，因此當(dāng)貨物車輛重心較高時(shí)應(yīng)適當(dāng)限速運(yùn)行。 ( 5 ) 貨物重心橫移對(duì)動(dòng)力學(xué)的影響 為研究貨物重心偏移對(duì)整車動(dòng)力學(xué)的影響，該車貨物橫向偏心量分別取為3 0 m m 、 6 0 m m 、1 0 0 m m 、1 5 0 m m 和2 0 0 m m 。通過(guò)計(jì)算表明：應(yīng)盡量減小貨物重心橫向偏移量， 貨物重心橫向偏移量應(yīng)在1 5 0 m m 以內(nèi)。 2 4 4 制動(dòng)計(jì)算 該車裝有4 套1 2 0 型貨車空氣制動(dòng)機(jī)，每套1 2 0 型制動(dòng)機(jī)配置2 個(gè)2 0 3 x 2 5 4 旋壓密 封式制動(dòng)缸( 總計(jì)8 個(gè)制動(dòng)缸) ，每個(gè)制動(dòng)缸作用于2 個(gè)輪對(duì)。制動(dòng)管定壓：5 0 0 k p a ； 重車制動(dòng)缸壓力：3 5 0 k p a 。 通過(guò)計(jì)算表明：該車在空車1 0