永磁直驱货运电力机车构架强度分析及结构优化

董胜敏

（中车大同电力机车有限公司 技术中心，山西大同 037038）

永磁直驱货运电力机车转向架构架是机车走行部的关键承载部件，在机车运行过程中要承受车体质量和构架上的各类部件（牵引电机、制动器、减振器等）产生的作用力及惯性载荷，受力条件复杂。根据标准EN 13749-2011：《铁路设施—轮组和转向架—转向架结构要求的规定方法》规定的载荷对转向架构架进行了强度分析，其中附着于构架的设备加速度首次采用特殊加速度20g，疲劳加速度6g，并且计算了构架模态。焊接构架的焊缝部位容易产生疲劳裂纹，依据ERRI B12/RP17：《铁路货车钢质车体底架及转向架试验程序》中的多轴应力转化为单轴应力的方法进行了构架母材及焊缝疲劳强度分析，进而对疲劳强度不合格的构架牵引梁进行了结构优化；优化后的构架静强度、疲劳强度均满足标准要求。

1 构架介绍

永磁直驱电力机车是我国继“快速客运电力机车”和“重载电力机车”之后，在交流电力机车领域又一突破。机车采用永磁直驱驱动系统+挠性板联轴器的转向架，由于直驱系统没有齿轮箱装配，提高了驱动系统的传动效率、可靠性、可维修性；维护成本较低；对环境友好，噪声及油污染少。

构架为“日”字形结构，由前端牵引梁、中间横梁、后端梁、两根左右对称的侧梁以及各安装座组成。梁体均为板材焊接箱梁，梁内部适当位置布有筋板，梁体上根据安装要求布置有牵引座板、电机吊座、轴箱拉杆座、减振器座、一系弹簧座、制动器安装座等，如图1所示。……