本站原创【摘 要】本文介绍了该机车司机室的主要组成部分及设备配置情况,并针对模块化设计进行了重点介绍.
【关 键 词 】司机室；模块化；结构；降噪；双司机室HXN5；大功率交流传动内燃机车
1.前言
双司机室HXN5是在单司机室HXN5的基础上,为进一步优化动力学性能、实现双端操作,而设计的一款双司机室外走廊的干线货运内燃机车.整车采用“鱼腹式”双中梁结构,配有单拉杆转向架,上部结构采用棚罩式结构,司机室采用焊接的方式与车架连接,同时又自成一个独立模块,方便组装制造和试验.
2.总体结构
司机室采用焊接的方式固定在车架上.其钢结构分为：前端、侧壁、后端、顶盖、厕所和三项设备柜室和地板框架.由于厕所和三项设备柜的缘故,两个司机室的结构不完全相同,但仍然满足了司机室设备安装的需求,很好地继承了单司机室HXN5模块化组装和试验的特点.
出于减重考虑,主要框架梁均采用2.5mm低碳钢折弯拼焊而成,既保证刚度,又减轻重量.前部装有喇叭、头灯、刮雨器和喷淋设备、制动风缸、电加热玻璃和遮阳卷帘,侧墙装有备用制动阀、侧窗、侧窗拉帘、后视镜和侧壁取暖器,Ⅰ机后墙设置有侧门、空调电源支架等,Ⅱ机后墙还设置了衣帽钩、微波炉、冰箱等生活设施,顶部设置了空调、天线安装平台,风扇、顶灯、阅读灯、空调风道等.
（1）前端
司机室前端采用大斜面台阶形式,融合了防撞柱的结构.前端设置有用于粘接玻璃的框架和头灯、标志灯安装框.为便于检修和焊接,还在前端设置了三个活动的检修门.
（2）侧墙
司机室侧墙为左右对称结构.侧窗下设置有斜撑,增强了整个结构承受载荷的能力,还配有灭火器箱和取暖器的安装梁.由于顶部设置了排水槽,因此,在侧壁中预埋了一根排水管,将顶部的雨水和空调冷凝水引流到车下.
（3）后墙
Ⅰ端司机室后墙采用框架结构,设置左右侧门和空调电源支架.Ⅱ端还设有生活设施的安装箱和衣帽钩.
（4）顶盖
司机室顶盖采用常见结构,由折弯压型件和角钢组成,并为内装饰搭建“二次骨架”.顶部设有风道和多个天线安装座.空调采用HXN3的顶置结构,空气从空调内吹出后进入风道,经风道分配给3个出风口,吹入司机室内部.在室内完成循环后,由回风口再次进入空调.3个出风口均匀分布在司机室顶部,同时具有风量和风向调节的功能.
（5）厕所和三项设备柜室
该部分作为司机室的延伸,将厕所和三项设备柜罩在里面.同时在端面间壁的外表面,固定了四块隔音钢板,用于阻隔传入的噪音.同时为了便于空调电源箱的检修和吊装,在该室的顶部,设置了活动顶盖.
3.司机室模块化设计
双司机室HXN5的司机室与以往的不同之处在于,它是一个整体模块,包括车体上部结构及设备、地板、操纵台、CA1电器柜、三项设备以及电气线路、厕所、制动系统阀类以及管路和内装饰.上述零部件要在三个台位完成组装、初步调试之后,以一个整体模块,安装到车架上,再完成管路、线缆与其他部分的连接.因此,必须要有一个强大的结构作为上述设备安装基础.在类比单司机室HXN5后,决定采用地板框架来扮演这个角色.
其他机车的地板梁仅作为操纵台、木地板和座椅的支撑结构,一般仅用一些角钢和钢板组成.但双司机室HXN5的地板框架还需要托起CA1、厕所、三项设备柜和整个司机室钢结构,这就需要地板框架有足够大的刚性.因此在设计中,大胆采用了大尺寸的槽钢与立板拼焊成型并相连围成框架,强大的结构完全足以承载所有设备的重量.这些设备安装在地板框架上后,再与另一台位已完成组装的钢结构拼焊,组成整个司机室模块.
模块化的整体,如何安全吊装是面临的一个难题.参照单司机室HXN5的起吊方法,在侧壁上设置了4个螺纹起吊孔.通过仿真分析,得知螺栓孔周围应力较高,但考虑到起吊孔使用频率极低,故仍是一种可以采用的安全合理的结构.
4.司机室防撞结构
司机室前窗下、正副司机前方设置有两根防撞柱.由较厚的低碳钢板拼焊成三角形状,并与车架牢固的焊接在一起.发生碰撞时,可以有效的防止钢结构过渡变形,从而保护司乘人员.
5.司机室降噪设计
为减少噪音传入、隔热保暖,在司机室钢结构与内装饰板之间加填了隔热降噪材料.采用内壁喷涂阻尼浆,粘贴发泡海棉与玻璃纤维棉,并在间壁上固定隔音钢板的方法,有效阻隔高低频噪音的传入.对于靠近冷却室的Ⅱ端司机室,采取了断开与冷却室刚性连接、增加间壁厚度、增加填充隔音材料的方法,同样收到了良好的效果,确保司机室噪音满足的要求.
6.结论
双司机室HXN5大功率交流传动内燃机车司机室设计结构合理,满足中国国标、铁标、UIC等有关标准,充分兼顾模块化生产.设备布置合理,人际界面良好,内部装饰美观大方,隔音降噪功能优良,尤其是采用整体式模块结构,必将对我国的大功率交流传动内燃机车发展产生重大而深远的影响.