动车组车下设备防松防脱结构分析

杜冰 时龙

（中国中车长春轨道客车股份有限公司，长春130062）



动车组车下设备防松防脱结构分析

杜冰 时龙

（中国中车长春轨道客车股份有限公司，长春130062）

摘要：本文结合我国在线运营的高速动车组设备舱及车下吊装设备结构，开展防松防脱分析，重点对动车组设备舱裙板、设备舱底板、车下设备吊装、车下吊装设备自带底板、活动检查门部位进行分析，并对存在松脱隐患的结构进行了优化改进。

关键词：动车组车下设备防松防脱

1 防松防脱的重要性

目前，我国在线运营动车组已经达到数百列。动车组运营最高速度达350km/h，其安全性关系到旅客的生命安全。而设备舱及车下吊装设备作为外露部件，具有巨大的脱落风险。因此，设备舱及车下吊装设备的防松防脱尤为重要。

2 防松防脱技术方案

防松防脱技术方案主要包括设备舱裙板、设备舱底板、车下吊装设备、车下吊装设备自带底板、活动检查门等部分。下文将重点介绍几个防松防脱的典型结构。

2.1 设备舱裙板

设备舱裙板形式如图1所示。设备舱裙板材质为铝型材，裙板下部通过销轴挂在裙板支架上，上部通过裙板锁固定在裙板座上，裙板上面设有安全吊带、通风口、过滤网，四周加装密封胶条，每块裙板至少布置了三把锁，其中一把为安全碰锁，如图2所示。裙板锁为自锁结构。该锁需用四角钥匙操作开关。当锁舌在锁闭位置时，锁舌自锁，不能转动。只有通过钥匙才能将锁转至打开位置，以此提高裙板锁的安全性。在每块裙板上都有一把安全锁。该锁在裙板锁正常工作时，不参与工作。只有当同一个裙板上的锁失效后，该锁才参与工作，能够起到相应的保护作用。此外，在裙板两侧还安装有安全绳，使得假如所有裙板锁都失效时，安全绳仍然能够拉住裙板，从而防止裙板从列车上飞出，也使得裙板安装有更多的安全冗余。

图1 侧裙板组成

图2 防脱锁

2.2 设备舱底板

设备舱底板由面板、锁、安全销及密封件组成。每块底板均设置4个梯形螺纹底板锁，紧固扭矩为35Nm，底板锁上面设有防松指针，能够识别底板锁是否松动。同时，设置4个可伸缩安全销，插入裙板支架型材的空腔内，可保证在底板锁失效的状态下，设备舱底板也掉落不轨道上。

2.3 车下吊装设备

车下设备安装吊挂原则：1000kg及以上设备采用框架承载结构，整体吊装在车体边梁的吊座上，并设有垂向减振装置和纵向止挡；500kg及以上设备同样采用框架承载结构，整体吊装在车体边梁的吊座上，并设有垂向减振装置；500kg以下设备可直接用螺栓吊装在底架的吊座上。吊座用螺栓和滑块固定在底架边梁型腔内或型材上的C型槽上，并保证运用安全和安装方便。

（1）主变压器及牵引变流器。主变压器及牵引变流器吊装方式采用弹性吊装方式，吊装座为铝型材结构，弹性吊装采用弹性橡胶块。紧固螺栓采用M20X160的螺栓，中间加装金属套筒结构，与预埋在底架边梁的固定块紧固。设备同时加装横向、纵向止挡。

螺栓通过套筒与放置在底架边梁上的滑块连接。套筒使得螺栓有效长度增加，即可获得更大的弹性变形量。获得的预紧力越大，防松效果越好，如图3所示。它设置有纵向止挡和横向止挡，可有效防止在动车组运行过程中，吊装设备由于惯性、振动等因素引起的窜动对螺栓的冲击，如图4所示。

图3 套筒结构示意图

图4 止档结构示意图

螺栓紧固前螺纹表面涂MoS2润滑脂，不但可以保护螺栓联接时不对螺纹牙型造成损坏，还有利于提高扭矩系数。这样做是为了减小螺纹的摩擦力，使螺纹拧紧时达到规定的预紧力。所有吊装螺栓紧固后都涂打防松标记。

（2）车载电源箱及制动控制单元、辅助变流器、废排单元、污物箱、净水箱、充电机、蓄电池箱及空压机等。车载电源箱及制动控制单元、辅助变流器、废排单元、污物箱、净水箱、充电机、蓄电池箱及空压机吊装方式相同，均采用弹性吊装方式；吊装座为铝合金型材结构，通过螺栓吊装在底架边梁上。设备通过螺栓中间加装弹性支撑，安装在吊座上。

吊装座通过M20螺栓吊装在车体底架上，紧固力矩为275Nm；设备安装通过M20的螺栓紧固在吊装座上，采用M20防松螺母紧固，紧固力矩为275Nm。螺栓紧固前螺纹表面涂MoS2润滑脂，不但可以保护螺栓联接时不对螺纹牙型造成损坏，还有利于提高扭矩系数。这样做是为了减小螺纹的摩擦力，使螺纹拧紧时达到规定的预紧力。螺栓通过套筒与放置在底架边梁上的滑块连接。套筒使螺栓有效长度增加，螺栓弹性变形量增大，获得的预紧力就越大，防松效果越好。施加力矩后，涂抹防松标示。

2.4 车下吊装设备自带底板

牵引变流器、辅助变流器、牵引变压器等部件设备均自带底板。底板通过螺栓与设备主体连接，在螺栓上施加相应紧固力矩并涂打防松标记或采用带孔螺栓，通过钢丝编花来实现防松。相应结构如图5所示。紧固螺栓采用乐泰243螺纹紧固剂进行防松处理，并加装防松弹垫进行防松。螺栓紧固后施加紧固力矩，并涂打防松标记。

图5 设备自带底板防松防脱方案

2.5 活动检查门

（1）排污口门。排污口门为内藏上翻滑动式，用铆钉与原板铆接在一起，并在结合处涂抹密封胶，保证此处接口密封。检查门由固定门板、活动门板及压紧锁组成，通过尼龙滑道实现活动门板的开闭，使用压紧锁防松，如图6所示。

图6 排污口门防松防脱方案

（2）注砂口盖板。注砂口盖板结构为内藏式结构，门板通过滑轴固定在支架滑道内。注砂口盖板整体通过螺栓安装固定在车辆端部固定裙板内侧，采用螺栓连接。安装螺栓时涂抹螺纹紧固胶，加装弹簧垫片并施加紧固力矩，紧固完好后涂打防松标记。

3 结束语

裙板及车下吊装设备是动车组外部存在脱落风险的重要部件，对动车组的安全运营意义重大。通过上述分析可见，裙板结构具有防松及基本的防脱措施，结构可靠；检查门结构具有防松措施，部分检查门具有防脱措施；检查门基本都安装在设备舱以内；车下设备吊装结构安全可靠，设计结构不存在脱落的可能。

参考文献

［1］郝刚.车下设备连接参数对车体振动特性影响研究［J］.铁道机车车辆，2013，（1）：63-66.

［2］卢耀辉.高速列车电机吊挂弹簧疲劳强度有限元分析［J］.大连交通大学学报，2014，（5）：34-37.

［3］相运成.动车组设备舱结构研究［D］.大连：大连交通大学学报，2012.

Analysis of Anti Loose and Anti-off Structure of Motor Car Group

DU Bing,SHI Long
（China Zhongche Changchun rail passenger Limited by Share Ltd, Changchun 130062）

Abstract:In this paper, the online operation in China high speed EMU device group module and car lifting equipment structure to carry out anti loose and anti stripping analysis, focusing on the EMU equipment cabin apron, equipment cabin floor, car hoisting equipment, car hoisting equipment comes with bottom board, a movable door parts to carry on the analysis of existing loose the hidden trouble of the structure has been optimized and improved.

Key words:motor car group, under the car equipment, anti loose