乌兹别克斯坦机车机械间顶盖的模块化设计 摘要：深耕“一带一路”沿线市场，乌兹别克斯坦8轴和12轴机车是公司向乌兹别克斯坦交付的又一批订单产品。两种车型同时研发，为了缩短设计周期和降低开发成本，设计时运用了模块化设计理念，大大提高了设计效率。本文对机械间顶盖的模块化设计作了详细说明。关键词：机车顶盖模块化快速设计乌兹别克斯坦机车分8轴和12轴两种机车，两种机车轴式不同，导致两种型号机车顶盖长度和重量不同。为了实现模块化设计需要，两种型号机车的机械间顶盖采用了统一的分块布局和结构，顶盖包括四个独立的活动顶盖和三个活动梁，活动顶盖可以拆卸以便机械间内设备的装卸。顶盖一、顶盖二、顶盖三、顶盖四都是双层顶盖结构，中部是一个独立的风腔，起到通风作用。活动梁用螺栓紧固在两侧侧墙上，方便拆装，用于相邻顶盖的连接和密封。顶盖一设置牵引电机通风机的进风口；顶盖二设置两个复合冷却器的进风口，还设置了方便检修的人孔盖；顶盖三设置了牵引电机通风机的进风口以及受电弓、绝缘子、避雷器等高压设备的安装座；顶盖四设置了绝缘子，高压套管等高压设备。此外，车体顶盖上
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面设有颗粒状防滑层，并设有安全绳挂钩，确保车顶作业人员安全。机械间顶盖结构图1顶盖整体布局图2顶盖结构2顶盖模块化设计2.1模块划分合理的模块划分是模块化设计的关键。模块划分可以是系统级的、部件级的或者零件级的，只有模块划分合理，才能起到提质增效的效果。模块化设计，就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，而这个子系统可以作为通用性的模块满足其他产品的需求，从而实现产品的快速设计。模块的通用性，适用性越强，该模块就越具有意义，因此模块的确定不一定要求范围大而广，而是要求适用性强。当然，如果机车设计中能使不同车型、不同车种的相应部位最大的通用化、模块化会更好，但是难度也会更大。乌兹别克斯坦机车机械间顶盖模块划分时，充分考虑了两种车型的整体布局及结构特点，
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两种车型的异同点，对类似结构和功能的部件进行进行简统、模块化设计。2.2功能模块设计2.2.1侧墙结构模块化设计顶盖侧墙由左、右纵梁、中间梁、上弦梁、下板梁构成。其中只有上弦梁、下板梁不是模块化结构，其他结构都作为模块化单元用于所有顶盖的设计中，提升了侧墙结构设计效率。两种车型共使用左、右纵梁16次，中间梁30次。2.2.2端梁结构模块化设计端梁由上横梁和下支撑板构成，两个零件构成一个模块单元。两种车型共使用该模块16次。2.2.3内蒙皮横梁模块化设计内蒙皮横梁由弯板和筋板构成，两个零件构成一个模块单元。两种车型共使用该模块16次。2.2.4活动梁模块化设计活动梁由九种独立零件构成，组成一个模块单元。同时活动梁可拆卸，具有互换性，可维护性。两种车型共使用该模块6次。2.2.5起吊座模块化设计起吊座由吊耳，筋板，加强板构成，组成一个模块单元。两种车型共使用该模块16次。2.2.6人孔盖模块化设计人孔盖及其附属设备共同构成一个模块单元，两种车型共使用该模块2次。2.2.7设备安装座模块化设计两种顶盖上设备安装座，包括各种进风口，受电弓、绝缘子、避雷器安装座，照明灯安装座、监控安装座，都作为模块单元用于两种车型。3模块化设计实施及效果顶盖实际设计时，充分运用模块化的设计理念。对模块化的结构优先进行设计，并不断优化，确保模块化结构的通用性和合理性。实际施工中，两种车型分别由两个人进行设计工作，12轴机车先进行设计，12轴机车三维设计完成后，另外一人开始进行8轴机车的设计工作，最后两种车型的二维设计工作几乎同时完成。12轴机车新建模型111个，8轴机车新建模型60个，可见模块化设计在提高设计效率，缩短产品开发周期的显著作用。此外，模块化设计除了上述优点外，还方便生产管理，降低生产成本，能更好的保证产品质量。两种机车顶盖在实际生产中，零返工，零改动，一次完工。4
总结
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机车是所有铁路车辆中最具代表性和发展前景的产品之一，随着时代发展，产品种类繁多，客户需求多样，缩短设计周期和降低开发成本成为机车制造企业不得不面对的课题。而模块化设计可以有效的实现以上要求，实现快速设计，提高企业的市场竞争力。参考文献[1]韩鹏飞,李磊.模块化设计在调车机车车体设计中的应用[J].内燃机车,2009,(11)[2]柴学彬HXD3A型八轴交流传动货运电力机车车体的研发设计[J].铁道机车与动车,2021,(3) -全文完-
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