[发明专利]机车柴油发电机组公共底座及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车柴油发电机组公共底座及其设计方法,属于铁路机车技术领域。

背景技术

作为内燃机车动力源的柴油发电机组由柴油机和发电机组合而成，为了减少机组的振动，通常将机组安装在底部带有若干减振器的刚性公共底座上，形成一个整体。然而由于受车体布置空间及机车轴重的限制，对于质量和体积都很大的大功率柴油发电组，设计师们的方案往往是简单地舍弃公共底座，直接将柴油发电机组放置在机车底架上，与机车底架刚性连接。虽然可在司机室底架采用弹性隔振设计，但机车运行时，司机室仍有较大震动，同时机车内其他部件也会由于柴油发电机组的长期震动而发生损坏，严重影响机车的可靠性。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种机车柴油发电机组公共底座及其设计方法。

本发明的目的是这样实现的：一种机车柴油发电机组公共底座设计方法，其特征在于：满足N＝(Q+q)×g/T、M×Z/E×I≧∑max及H-A-B-10＜Z＜H-A-10的关系来决定机车柴油发电机组公共底座的各因素，式中：N—隔振器个数，Q—机组质量，q—公共底座质量，g—重力加速度，T—隔振器的额定载荷，Z—公共底座截面高度值，E—公共底座弹性惯量，I—公共底座截面惯量，M—公共底座截面弯矩，∑max—机组产生的最大应力，H—为机车安装柴油发电机组空间最小高度，A—柴油机基座安装面至柴油机最高点高度，B—隔振器的最大压缩量。

一种机车柴油发电机组公共底座，其特征在于：其各因素满足N＝(Q+q)×g/T、M×Z/E×I≧∑max及H-A-B-10＜Z＜H-A-10的关系，式中：N—隔振器个数，Q—机组质量，q—公共底座质量，g—重力加速度，T—隔振器的额定载荷，Z—公共底座截面高度值，E—公共底座弹性惯量，I—公共底座截面惯量，M—公共底座截面弯矩，∑max—机组产生的最大应力，H—为机车安装柴油发电机组空间最小高度，A—柴油机基座安装面至柴油机最高点高度，B—隔振器的最大压缩量。

本发明的方案，提供在所给与的条件下，根据一定的相关性，系统、合理地选择了机车柴油发电机组公共底座的结构参数，有效的减小了主发机组运行时引起的震动，使机车司机室的震动大大减小，改善了司机室的工作环境，为机车稳定运行提供了进一步的可靠保障。

附图说明

图1为本发明实施例的原理示意图。

图2为图1中的I点放大示意图。

图中标记为：1-发电机，2-柴油机，3-公共底座，4-隔振器，5-机车车体底板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参看附图，本实施例的机车为4400马力6轴机车，每个轴的安全承重要求为23×9.8KN，其柴油发电机组质量近30吨，考虑机车上其它设备的质量，分配到公共底座上的质量不能大于3.6吨。柴油机基座安装面至柴油机最高点高度为3210mm，机车安装柴油发电机组空间最小高度为3720mm。

1、确定隔振器数量N及位置。

运用公式：N＝(Q+q)×g/T

N—隔振器个数，Q—机组质量，q—公共底座质量，g—重力加速度，T—隔振器的额定载荷。

选用额定载荷为30KN隔振器，则

N＝(Q+q)×g/T＝(30+3.6)×9.8/30＝10.97≈10

因3.6吨为公共底座允许的最大质量，且隔振器数量应为偶数，故我们选取隔振器数量为10个。

隔振器的位置根据机组的重心，以重心为基准，两侧近似力矩相等的位置布置隔振器，隔振器的布置尽量在满足相对重心力矩相等的前提下在公共底座应力较大的位置布置。

2、运用ANSYS公司开发的市售软件ANSYS12.1，计算如下几种工况下对公共底座产生的应力作用，即对公共底座的强度要求。

(1)1g垂向(隔振器下端约束)

(2)1g垂向+1.5g正横向

(3)1g垂向+1.5g负横向

(4)1g垂向+3g正纵向

(5)1g垂向+3g负纵向

(6)2g垂向

(7)1g垂向+扭矩33000*1.5N.m