摘 要

电动架车机用于铁道车辆制造企业和修理单位对机车车辆、动车组、城市轨道交通列车的车体和转向架等部件进行维修，本文简述了内燃机车和动车组的发展历史，表明了架车机在国内外铁路机车与轨道交通的使用广泛。这里详细介绍了一种用于125T内燃机车修理的电动架车机 ，它采用电动机驱动方式，丝杠螺母传动方式，可以获得很大的起重力，PLC控制系统可以保证四台设备同步起重。这种电动架车机适用于多种不同类型的列车，能够在机车修理厂广泛地使用。

关键词：电动架车机；托架；螺旋传动；结构设计

Abstract

This paper summarizes the development history of diesel locomotives and EMUs, and shows that the development of diesel locomotives and trolley towers is very important for the development of diesel locomotives and trolleys. Cargo vehicles at home and abroad are widely used in railway locomotives and rail transportation. This article describes in detail for a 125T diesel locomotive repair electric car machine, which uses the motor drive, screw nut drive, you can get a lot of gravity, PLC control system can ensure that four devices simultaneously lifting. This kind of electric frame machine is suitable for a variety of different types of trains, can be widely used in locomotive repair shop.

Key Words:locomotive lifting machine；bracket；screw drive；Structural design

目录

第1章 绪论 1

1.1目的及意义 1

1.2国内的研究 1

1.3国外的研究 2

1.4设计目标与内容 2

1.4.1设计目标 2

1.4.2设计内容 2

第2章 架车机系统方案设计 4

2.1原动机部分 4

2.2传动部分 4

2.2.1减速装置设计 4

2.2.2螺旋传动设计 4

2.3执行部分 4

2.4控制部分 5

2.5辅助部分 5

第3章 电动架车机零部件设计 6

3.1电动机选择 6

3.2行星齿轮减速器选择 7

3.3螺旋传动设计 7

3.3.1螺杆设计计算 8

3.3.2螺母设计计算 11

3.4螺母套结构设计 13

3.4.1设计计算螺母套连接构件轴的参数 13

3.4.2计算套轴的外缘尺寸 15

3.5托架夹板结构设计 15

3.5.1夹板壁厚设计 15

3.5.2夹板的长度与高度设计 16

3.6滚轮轴结构设计 17

3.7滚轮结构设计 17

3.8托架左右肋板结构设计 17

3.9机架结构设计 18

3.9.1.机架箱体壁厚 18

3.9.2.机架在水平面内的有关尺寸 18

3.9.3.机架铸件加强肋的尺寸 19

3.10丝杠轴两端轴承设计 19

3.11轴承与轴承座结构设计 19

3.12左右肋板上紧固轴结构设计 20

3.13手轮与手轮轴结构设计 21

3.14联轴器选择 21

3.15轴承盖设计 23

3.16托架托头结构设计 23

3.17托架浮动块结构设计 24

第4章 结论 26

致谢 27

参考文献 28

第1章 绪论

1.1目的及意义

内燃机车在我国有着广泛地用途。我国从上世纪50年代末期开始制研发制造内燃机车，1992年研发成功的东风11内燃机车的速度达到了170km/h^[1]。为了迎接铁路大提速，铁道部从国外进口了大量的内燃机车。为了满足国内经济发展的迫切需要，我国修建了第一条重载铁路，也是一条煤炭运输专线，这种情况下，设计更高性能的内燃机车就更加迫切。进入21世纪初，中国经济进入高速发展区，神州大地的人民更加密切地来往，普通时速的列车已经不能满足人民的需求，在这种情况下，动车组的出现成为必然趋势，动车组在经济方面优于汽车和飞机，在中短途旅程上更有优势。

当前我国经济发展已经进入了新常态，目前在我国的铁路运输中，动车组承担了超过60％的任务。为了满足新形势下交通运输的迫切需求，动车运输的运输安全、准点率、通达性等关键性的各项指标都要不断提高^[2]。

动车组作为一种高速度、高运力、高性能的电力机车，其在长期的运行过程中难免存在着不同程度的故障以及安全隐患，为了解决这些故障和安全隐患，相应地就需要动车检修基地对动车组进行检修与维护。那么在动车检修基地又如何对动车组进行检修呢？这就是本设计所提出的机车电动架车机。

1.2国内的研究

我国在进行常规列车检修时，先将列车进行解编，然后使用地面移动架车机进行架车，这种工作方式不仅需要工作人员对每台架车机进行调整，而且还要求工作人员全程监护，从而确保检修过程安全，这种工作方式在检修过程中会耗费大量的时间^[3]。与此同时，在我国城市轨道交通列车中，大量采用地坑式架车机进行检修，轨道交通车辆相对于铁路车辆和动车组来说要小很多，单条列车最长编组只有8节。2008年以前，我国的架车机大多依赖于进口，在动车组方面架车机也处于起步阶段。1997年开始的第一次铁路大提速，拉开了铁路提速的序幕，对全国铁路的运输组织、经营理念等都产生了深远的影响^[4]。在经历了六次大提速之后，我国进入了高速列车时代，速度在200km/h以上的CRH系列动车组逐步成批使用将中国交通运输带入了一个高速发展的新时代。一列动车组往往由8节车厢组成，动力配置有6动2拖、4动4拖等形式，但是随着铁路运输的不断发展，在我国铁路干线电力机车运输线上，一台机车牵引经常满足不了功率和运输动力的要求，因此需要多台机车进行牵引。这种牵引方式不仅可以提高铁路线路的使用能力，还能提高铁路运输的经济指标，一般来说重联动车组就是16节车厢。但是在检修的过程中，又不得不把16节车厢解编为两组。我国现有的动车组有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380A、CRH380B、CRH380C、CRH380D、CRH6等型号，他们在头车长度，中车长度，动车组总长等尺寸上差距甚大，因此对于一台架车机来说往往要有很好的兼容能力。国内架车机分为两种，一种是检查轻型列车使用的移动式地面架车机，一种是检查重型列车使用的综合式地坑架车机^[5]。

1.3国外的研究

在欧洲，德国的康伯赫作为全球领先的铁路车辆架车机设备制造商，在全世界为高速铁路，地铁，轻轨，和铁路车辆的生产和检修等方面提供高质量的服务。在固定架车机方面，架车机以连续纵向梁的形式安装在轨道区域，支撑柱呈线性安装在两侧，控制系统可以单独或者同步地操作每一个架车机和支撑柱。在移动架车机方面，以自由移动架车机KO III型为例，每台架车机起重4至16吨^[6]。德国的三大公司Ｗｉｎｄｈｏｆｆ、Ｐｆａｆｆ、Ｎｅｕｅｒｏ生产的架车机出口到全世界^[7]。在城轨列车检修方面，德国和日本最先开始使用地坑式架车机。在动车组检修方面，德国的ICE、日本的新干线以及法国的TGV先后不同程度地采用地坑式架车机对列车转向架及车体进行整车维修^[8]。

1.4设计目标与内容

1.4.1设计目标

电动架车机用于铁道车辆制造企业和修理单位对轨道机车、车辆、动车组等车辆的车体、转向架及其他部件进行维修和更换作业进行车体总成或整车举升操作^[9]。

1.4.2设计内容

(1)每组设备由四台移动式架车机组成。工作时，四台移动驾车机同时工作，可架起各种机车；

(2)设备有总控制系统，可以保证四台架车机同步工作；