文档介绍：武汉科技大学
硕士学位论文
基于CAE技术的铁路机车救援车结构设计及其优化
姓名:周志术
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:熊禾根
20100505
武汉科技大学摘要硕士学位论文第铁路是我国重要的基础设施,是国民经济的运输大动脉。随着国家铁路提速战略的实施与高速铁路的蓬勃发展,我有了大幅提高。但同国民经济的不断深入发展相比,仍然还存在着一定差距。速度的提升与相应技术水平的落后,使得铁路运营中易发生机车事故与故障,造成运输的中断并波及路网,打乱正常的铁路运输秩序,进而影响社会生产和铁路运输全局,甚至带来广泛的负面影响。机车的走行部是机车运行的一个非常重要的部件。针对机车走行部的常见易发故障,本文研制了一种轻便、拆装灵活、适用性广的机车轮对救援车,极大提高了此类故障的处理速度与效率,改善了劳动强度,节约了成本。处理故障时,由救援队在现场使用该装置作为代用轮对,基本恢复故障机车的走行功能,使其能撤离正线,保证运营线路的通畅。该机车救援车采用模块化的结构设计,使得拆装更为迅速;进而应用际踅了深入的优化设计,极大满足了故障处理的需求。其主要研究内容如下:菹低郴杓频姆椒ㄓ朐恚岷匣瞪璞附缦抻胩沸幸倒娣叮瓿闪烁机车救援车的初步设计方案。设计方案兼顾考虑了通用性、可靠性、稳定性的设计要求。其中创新地采用了三棱偏心块组件,使得在支撑距不变的前提下,能通过三棱偏心块的种不同组合方式来满足内燃、电力机车轮径的要求。捎肞/瓿闪硕猿醪缴杓品桨傅男槟饣杓疲⒘嘶稻仍档娜P汀其中针对救援车侧架梁进行了着重的分析与处理,进行了参数化模型建立。然后利用疎与砑氖萁换ソ涌诩际酰P偷既階,并最终建立了静力学分析模型。这为初步设计方案的可行性提供了很好的理论支持,并为侧架梁的轻量化深入研究打下了非常好的基础。嗉芰旱那崃炕钦鎏ǔ登崃炕杓频墓丶侍狻1疚脑谄洳牧弦欢ǖ那疤下,运用轻量化设计的原理方法,对侧架梁进行轻量化处理,并取得了不错的效果。首先改善其截面结构形式,选用热轧不等边角钢,然后以软件为平台,集成疎和云浣峁钩叽缃杏呕煌ü冉系玫讲嗉芰鹤钪沼呕杓品桨浮8梅桨冈诼愠载和强度要求的前提下,较原初步设计方案减轻重量达.%。关键词:铁路救援,机车救援车,杓疲崃炕琁捎呕
,武汉科技大学甌琲第页硕士学位论文籭.,甌瓵.,..琧琣’,琭’.瑃,疎.·—
:;—籌瑀猚籺;瑃.%;籆疎甀
武汉科技大学第Ⅳ页硕士学位论文
武汉科技大学第一章绪论硕士学位论文第课题背景铁道电力或内燃机车在执行牵引任务时,机车的轮对、轴箱、牵引电机及齿轮箱等走行部件容易发生突发故障,但机车的工作人员往往无法在事故现场自行处理排障,必须请求专门的救援队伍赶赴现场抢修。基本恢复故障机车的走行功能后,由机车自行或者采取附挂方式返回机务段,最后在段内完成故障的全部维修处理。在抢修处理这些运营中突发的机车走行部故障时,往往需要占用大量的人力和物力以争取对故障的快速处理;但同时,现场场地、设备、时间等因素方面的限制,使得故障处理常常不能够按照正常的机车检修工艺进行处理,因此,故障抢修的效果也难以得到保证,甚至会埋下隐患;另外,故障救援时采用的一些非常规处理方式,如乙炔火焰切割处理等,易造成机车本体结构上的部件破坏,加大机车的维护成本,也使得救援时所需携带的常规备品备件数量增多,加大人力与物力成本。机车执行牵引任务走行部突发故障对运营正线的行车线路通畅是显而易见的,其处理方式与处理效率将关系到整个线路安全交通运输秩序,甚至人民的生命财产安緇】因此有必要研制一种小巧轻便、拆装灵活、适用性广的机车轮对救援台车作为临时的替代走行装置,配置在机务段救援队和车站,一旦机车走行部发生齿轮固死、轮毂弛缓或崩毂等常见易发故障,抢修救援人员能第一时间赶到现场后,在短时间内使用救援台车将故障车轮对托起,由救援台车替代轮对走行,恢复故障轮对的基本走行功能,使故障机车能顺利地自行撤离正线或返回段内,尽快恢复运输秩序。鉴于上述机车救援台车装备现状,年武汉铁路局机务处提出了研制一款“通用、轻量和可靠男滦湍谌蓟氲缌低ㄓ眯途仍ǔ档娜挝瘛】。,是国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干,具有安全程度高、运输速度快、运输距离长、运输能力大、运输成本低等优点。自年以来,铁道部先后实施了六次大提速战略,采取“速、密、重⒕俚姆铰裕刮夜返脑耸淠力和管理水平有了大幅提高。在年拢裨荷笠橥ü宋夜肥飞系谝桓觥吨长期铁路网规划》,确定到年,。从年末到年末的年,中国铁路的营业里程净增騥甑菰.%。表是我国铁路营业里程的历年统计表。但铁路的基础建设和运输能力与国民经济发展的