[發明專利]機車流線型外形的鋼結構實現方法

無效

• 申請號: 201310284832.6
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103365251A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 張俊華;高云峰;楊俊杰
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大同電力機車有限責任公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明實施例涉及電力機車技術領域，尤其涉及一種機車流線型外形的鋼結構實現方法。

背景技術

隨著鐵路事業向著高速方向的發展，機車在功能方面不斷提高的同時，對機車外形也提出了要求。流線型機車外形，不僅在視覺上給人以爽心悅目的感覺，而且可大大降低空氣阻力。隨著列車速度的提高，列車受到的空氣阻力急劇加大，但機車高速通過時，對周圍空氣擾動明顯增強，使空氣靜壓迅速變化，從而影響機車的行車安全。為實現高速機車運行時的低能耗、安全、舒適以及減少對周圍空氣的影響，近年來越來越多的機車設計為流線型，以改變高速機車的動力學性能。

流線型機車外形的重點部位是車頭，即司乘人員所在的司機室部分。根據機車設計的安全要求，司機室要有足夠的強度和剛度，以避免在機車發生碰撞事故中司乘人員受到傷害，所以機車司機室所用材料一般為優質鋼材，通過焊接形成一種箱形結構以滿足這樣的要求。現有技術中的機車頭形一般為長方形或近似長方形，利用焊接結構可以方便地實現，而流線型機車外形多為三維曲面，應用傳統的箱結構梁無法實現；而若采用三維曲梁，制造成本將大大增加。

發明內容

本發明提供一種機車流線型外形的鋼結構實現方法，用以解決現有技術中的缺陷，降低三維曲面機車頭型的鋼結構設計模型的經濟成本。

本發明實施例提供一種機車流線型外形的鋼結構實現方法，該機車流線型外形的鋼結構實現方法包括：

將生成的機車流線型頭形三維模型圖以設定間距進行切割，得到所述機車流線型頭形三維模型的外部形狀曲線；

對所述外部形狀曲線進行平行間距切割，得到所述機車流線型頭形三維模型在三個軸線方向的形狀曲線，所述形狀曲線構成的空間網格形成所述機車流線型頭形三維模型的外部形狀；

以所述形狀曲線為基礎生成所述機車流線型頭形的平面板梁的三維模型；

利用數控切割設備按照所述平面板梁的三維模型切割出平面板梁；

將所述平面板梁按照實際所處的位置進行組對焊接，形成流線型機車頭型的鋼結構。

本發明提供的機車流線型外形的鋼結構實現方法，將生成的機車流線型頭形三維模型圖進行一系列的處理，從而生成機車流線型頭形的平面板梁的三維模型，利用數控切割設備按照平面板梁的三維模型切割出平面板梁，以平面板梁為基礎，通過平面板梁在不同方向按要求布置，形成空間網格狀，從而形成流線型機車外形鋼結構，實現了通過二維梁來實現三維曲面外形，并且滿足機車強度、剛度要求，且制作工藝可行，成本相對于現有技術有加大幅度降低。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例提供的一種機車流線型外形的鋼結構實現方法的流程示意圖。

圖2為本發明實施例所適用的機車流線型頭形三維模型圖的示意圖。

圖3為本發明實施例所適用的機車流線型頭形鋼結構的形線圖。

圖4為本發明實施例所適用的平面板梁的示意圖。

圖5為本發明實施例所適用的流線型機車頭型鋼結構的平面板梁的裝配圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明一個實施例提供的一種機車流線型外形的鋼結構實現方法的流程示意圖；如圖1所示，本發明實施例中的機車流線型外形的鋼結構實現方法具體包括如下步驟：

步驟101、將生成的機車流線型頭形三維模型圖以設定間距進行切割，得到機車流線型頭形三維模型的外部形狀曲線；

步驟102、對外部形狀曲線進行平行間距切割，得到機車流線型頭形三維模型在三個軸線方向的形狀曲線，其中，形狀曲線構成的空間網格形成機車流線型頭形三維模型的外部形狀；

步驟103、以外部形狀的形狀曲線為基礎生成機車流線型頭形的平面板梁的三維模型；

步驟104、利用數控切割設備按照所述平面板梁的三維模型切割出平面板梁；

步驟105、將平面板梁按照實際所處的位置進行組對焊接，形成流線型機車頭型的鋼結構。