JP2012086737A - Rolling stock equipped with power generation facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと、当該エンジンによって運転される発電機とを備える鉄道車両に関し、特に、アルミ合金製の押出形材から構成された構体を有する鉄道車両に関する。 The present invention relates to a railway vehicle including an engine and a generator operated by the engine, and more particularly to a railway vehicle having a structure made of an extruded shape member made of an aluminum alloy.
エンジンと発電機とを備える鉄道車両の例として、電気式ディーゼル機関車が挙げられる。電気式ディーゼル機関車は、エンジンと、発電機と、主変換機と、主電動機を備える車両であって、ディーゼルエンジンによって運転される発電機が生み出す電力を主変換装置へ供給し、主変換装置によって周波数と電圧とが制御された電力によって、台車に備えられる主電動機を回転させて牽引力を得る機関車である。特に、内燃機関であるエンジンと当該エンジンによって運転される発電機においては、それら表面から多くの熱が機関車内に放たれるため、これらエンジンと発電機とを効率的に冷却する必要がある。このため、機関車の内部に送風機を備えるとともに、機関車の側構体にエアーフィルタが備えられた開口部を設け、この開口部から機関車の内部に取り入れられた冷却用空気を、ダクトなどを介してエンジンと発電機を備える機器室へ導き、エンジンと発電機から熱を奪って冷却し、温度が高くなった空気を送風機によって機関車の車外へ排出している。 An example of a railway vehicle including an engine and a generator is an electric diesel locomotive. An electric diesel locomotive is a vehicle including an engine, a generator, a main converter, and a main motor, and supplies the main converter with electric power generated by the generator driven by the diesel engine. This is a locomotive that obtains traction force by rotating a main motor provided in a carriage with electric power of which frequency and voltage are controlled by. In particular, in an engine that is an internal combustion engine and a generator that is operated by the engine, a large amount of heat is released from the surface of the engine into the locomotive. Therefore, it is necessary to cool the engine and the generator efficiently. For this reason, the locomotive is provided with a blower, and an opening provided with an air filter is provided on the side structure of the locomotive, and cooling air taken into the locomotive from this opening is supplied with a duct or the like. To the equipment room equipped with an engine and a generator through which heat is taken from the engine and the generator to cool it, and the heated air is discharged out of the locomotive by a blower.
特許文献1に、電気式ディーゼル機関車の冷却構造に関する技術が記載されている。この電気式ディーゼル機関車の冷却構造は、窓のない送風機室17(符号は特許文献1の図に用いられているものである。この段落において以下同じ。)の両側に仕切壁12を介して機関室16を設け、この機関室16の外側に仕切壁12を介して制御機器室15を設け、更にこの外側の車体の両端に運転室14を設けた構造となっている。各仕切壁12の外板側にはドア13を設けて、運転室14からの見通しをよくする。送風機室17の主送風機5で吸入する外気は、機関室16の外板のエアーフィルタ6から吸入ダクト7を介して導く。制御機器室15の外板にもエアーフィルタ10を設け、このエアーフィルタ10を通過した外気で制御機器室15と機関室16の機器を表面から冷却する。エンジン3と制御装置1及び電源装置2の内部を冷却する空気は、主送風機5から車体の床下を経て供給される。
電気式ディーゼル機関車は、電気機関車と異なり、主変換機と主電動機の他に、エンジンと発電機を車載するため、その質量が大きくなる傾向がある。機関車の大きな質量は車輪とレールとの粘着性が高まる効果があるものの、特に高速で走行する場合は軌道への負担が大きく、軌道の保守作業の頻度が高まる場合には保守作業に係るコストが増大する恐れがある。 Unlike an electric locomotive, an electric diesel locomotive has an engine and a generator in addition to a main converter and a main motor, so that its mass tends to increase. Although the large mass of the locomotive has the effect of increasing the adhesion between the wheels and the rails, the burden on the track is particularly large when traveling at high speeds, and the cost associated with maintenance work when the frequency of track maintenance work increases. May increase.
近年、鉄道車両の質量を小さくするために、台枠、側構体、屋根部などからなる構体として、鉄を主体に構成されていたものから、密度の小さいアルミ合金を用いたアルミ合金製とした構体を備える鉄道車両が開発されている。アルミ合金製構体は、鉄製構体に比較して質量を小さくできる可能性があるが、同時に、剛性が低下する恐れもある。剛性の低下は、構体の長手方向に沿った一次曲げ振動の発生原因となるため、鉄道車両として乗り心地が悪化する要因となる。さらに、構体が局所的に振動したり、局所的に大きな応力が生じたりするなど不具合の原因となる場合がある。このため、アルミ製構体は、その質量を軽減することができるという利点があるが、従来の鉄製の構体と同等の剛性を備える必要がある。 In recent years, in order to reduce the mass of railway vehicles, as a structure consisting of underframes, side structures, roofs, etc., it was made of an aluminum alloy using a low-density aluminum alloy from what was mainly composed of iron. Railway vehicles with structures have been developed. The aluminum alloy structure may have a smaller mass than the iron structure, but at the same time, the rigidity may be reduced. The decrease in rigidity causes the occurrence of primary bending vibration along the longitudinal direction of the structure, so that the riding comfort of the railway vehicle deteriorates. Furthermore, the structure may cause problems such as local vibration or large stress locally. For this reason, the aluminum structure has an advantage that the mass can be reduced, but it is necessary to have rigidity equivalent to that of a conventional iron structure.
特に、エンジン、発電機などの質量が大きい機器を搭載する鉄道車両にアルミ合金製の構体を適用する場合において、上述した軽量化の推進と剛性の確保を両立する点において解決すべき課題がある。
本発明の目的は、エンジンと発電機とを搭載するアルミ製の鉄道車両において、軽量であるとともに十分な剛性を備える鉄道車両を提供することである。
In particular, when an aluminum alloy structure is applied to a railway vehicle on which equipment having a large mass such as an engine or a generator is mounted, there is a problem to be solved in terms of achieving both the above-described promotion of weight reduction and securing of rigidity. .
An object of the present invention is to provide a railway vehicle that is light in weight and has sufficient rigidity in an aluminum railway vehicle on which an engine and a generator are mounted.
本発明の課題を解決するために、本発明による鉄道車両は、エンジンと、当該エンジンによって運転される発電機と、前記エンジン及び前記発電機が搭載される台枠とを備えており、前記台枠は対向する2枚の面板をリブで接続したアルミ合金製の押出形材から成り、前記台枠の上面には、前記台枠の長手方向に沿って配設される複数の第1梁と、前記台枠の幅方向に沿って配設される複数の第2梁とからなる台座が溶接されており、前記エンジン及び前記発電機は、前記台座の上面に搭載されることを特徴としている。 In order to solve the problems of the present invention, a railway vehicle according to the present invention includes an engine, a generator driven by the engine, and a frame on which the engine and the generator are mounted. The frame is made of an extruded material made of aluminum alloy in which two facing face plates are connected by ribs, and a plurality of first beams arranged along the longitudinal direction of the frame are formed on the upper surface of the frame. The pedestal comprising a plurality of second beams disposed along the width direction of the frame is welded, and the engine and the generator are mounted on the upper surface of the pedestal. .
本鉄道車両によれば、台枠の上面に、台枠の長手方向に沿って配設される複数の第1梁と、台枠の幅方向に沿って配設される複数の第2梁とからなる台座が溶接されており、このようにして設けられた台座にエンジン及び発電機を搭載しているので、台枠が軽量であるが剛性の低いアルミ合金製の構体であっても、質量が大きいエンジン及び発電機の荷重を台座を介して台枠に分散支持することができる。 According to the present railway vehicle, on the upper surface of the underframe, a plurality of first beams arranged along the longitudinal direction of the underframe, and a plurality of second beams arranged along the width direction of the underframe. Since the base and the generator are mounted on the pedestal thus provided, the weight of the base frame is light, but even if it is a structure made of aluminum alloy with low rigidity, the mass It is possible to disperse and support the load of a large engine and generator on the frame through the pedestal.
本発明の鉄道車両によれば、台枠等の構体を軽量なアルミ合金製とするとともに、台枠の上面に、台枠の長手方向に沿って配設される複数の第1梁と、台枠の幅方向に沿って配設される複数の第2梁とからなる台座を溶接して、台座に搭載される質量が大きいエンジン及び発電機の荷重を台枠に分散支持させている。したがって、台枠の特定部分への荷重集中が無くなり、構体が十分な剛性を備えることができ、軽量化と剛性を両立した鉄道車両を提供できる。 According to the railway vehicle of the present invention, a structure such as a frame is made of a lightweight aluminum alloy, and a plurality of first beams disposed on the upper surface of the frame along the longitudinal direction of the frame, and the platform A pedestal composed of a plurality of second beams arranged along the width direction of the frame is welded, and the loads of the engine and the generator having a large mass mounted on the pedestal are dispersedly supported on the pedestal. Therefore, the load concentration on the specific part of the underframe is eliminated, the structure can be provided with sufficient rigidity, and a railway vehicle that achieves both weight reduction and rigidity can be provided.
以下、図面を参照して本発明による鉄道車両の実施の形態を説明する。
図1は、エンジンと発電機とを搭載した鉄道車両の側面図である。図1に示す鉄道車両は、エンジンの駆動力で発電機を回して電力を得る設備を搭載する電源車200である。電源車200は、床面を構成する台枠10(図4〜図8参照)の幅方向(枕木方向)の両端部に立設される側構体20,20(一方の側構体のみ図示)と、台枠の一方の端部に備えられる乗務員室100と、台枠の長手方向の他方の端部に立設される妻構体30(図3参照)と、乗務員室100、側構体20,20及び妻構体30の上端部に配設される屋根枠40と、から成る構体を備えている。台枠の長手方向の両端部の下面には枕梁5,5が備えられ、枕梁5,5に対応して電源車両200を支持する台車9,9が配置されている。台車9,9に備えられる空気バネ受7,7(図6参照)が枕梁5,5の長手方向の両端部の下面を支えている。
Hereinafter, embodiments of a railway vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a railway vehicle equipped with an engine and a generator. The railway vehicle shown in FIG. 1 is a
妻構体30(図3参照)の車外側には、乗務員室に乗務する運転手や車掌等が、電源車200から隣接する鉄道車両(図示なし)へ行き来する時の通路をなす連結幌32が備えられている。
On the outside of the wife structure 30 (see FIG. 3), there is a connecting
電源車200の内部に外気を導入するため、側構体20,20には、細長い羽板(ルーバー)が隙間を開けて並べて構成されたルーバー窓部24,24が備わっている。乗務員室100に近いルーバー窓部24は、エンジンと発電機とを冷却するための外気の導入用に設けられている。連結幌32に近いルーバー24は、エンジンを取り囲む態様で配設される循環パイプの内部を流れる冷却水から熱を奪い大気へ放出する冷却器を冷却するための外気を取り入れるために設けられている。
In order to introduce outside air into the
屋根枠40の乗務員室100に近い部位には、乗務員室100内の温度、湿度を調整するとともに、換気する乗務員室用空調装置46,46が備えられる。乗務員室用空調装置46,46を2台搭載することにより、空調装置故障時に対する冗長性を高めるとともに、乗務員室内に備えられる車内信号設備等の電気機器等の発熱に見合う冷房能力を備える。屋根枠40の長手方向の中央部には、側構体20,20や屋根枠40の車体構体に対して着脱可能な屋根カバー42,42が備えられる。屋根カバー42,42は、電源車200にエンジン、発電機、冷却器等を載せる或いは降ろす時などに必要に応じて車体構体から取り外され、取り外すことで屋根枠40に開いた開口を通してエンジン、発電機、冷却器等の機器を通過させることができる。
A portion of the
台車9,9の間の台枠の下面には、エンジンに供給する燃料を搭載する燃料タンク16a、発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータ18、エンジンを着脱する際に漏れだす油等を回収する廃油タンク16bなどが搭載される。
On the underside of the frame between the
図2は、図1に示される鉄道車両の側面の一部を取り除いて、鉄道車両に搭載された各機器を示した側面図である。電源車200には、温度及び湿度等の環境の異なる各機器室が備えられており、これら各機器室は4枚の隔壁26A乃至隔壁26Dによって仕切られている。燃料との混合のためエンジン60の内部に取り入れられる空気から塵埃などを取り除くための給気フィルタ62並びにエンジン60で駆動される発電機70が載置される発電機及び給気フィルタ室110と、エンジン60が載置されるエンジン室120とは、隔壁26Bによって仕切られている。エンジン室120と、エンジン60のシリンダなどが高温の燃焼ガスで壊れないように冷却する冷却水の温度を適温に維持するための冷却器64が載置される冷却器室130とは、隔壁26Cによって仕切られている。
FIG. 2 is a side view showing each device mounted on the railway vehicle by removing a part of the side surface of the railway vehicle shown in FIG. 1. The
エンジン60が載置されるエンジン室120には、エンジン60の表面から放出される熱を車外へ排出するための送風機61が備えられている。エンジン60を冷却する車外空気は、ルーバー窓部24を経て発電機及び給気フィルタ室110に導入された後、発電機及び給気フィルタ室110とエンジン室120と仕切る隔壁26Bに備えられる通風孔(図示なし)からエンジン室120の内部に流入する。送風機61に接続する排気ダクトは隔壁26Cを貫通して配設されており、エンジン60からの廃熱は送風機61によって隣接する冷却器室130へ一旦導かれた後、冷却器64が備える大径のファンによって電源車200から車外へ排出される。なお、エンジン室120において、送風機61に替えて、エンジン室120の上面を覆う屋根カバー42にファン(図示なし)を備え、エンジン60からの廃熱を隣接する冷却器室130へ導くことなく、エンジン室120から直接に車外へ排出してもよい。
The
図3は、乗務員室用空調装置及び屋根カバー等を取り除いた状態を示す図であって、エンジン、発電機など台枠の上面に搭載される各機器の配置を示す上面図である。電源車200は、隔壁26Aから隔壁26Dによって、乗務員室100、発電機及び給気フィルタ室110、エンジン室120、冷却器室130、ブレーキ機器室140に仕切られている。隔壁26Aから隔壁26Eには乗務員が出入り可能な扉27,27(図4と図5参照)が備えられる。乗務員室100には主に信号設備に関係する電気機器72が備えられ、冷却器室130には冷却器64、ブレーキ抵抗器66などが備えられる。ブレーキ機器室140には、フィルタリアクトル74、圧縮機と空気タンクとからなるブレーキ装置68などが備えられる。その他、図1及び図2に符号を付して示した機器や部位等については、同じ符号を付して示すことで、再度の説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the air conditioner for the passenger cabin, the roof cover, and the like are removed, and is a top view showing the arrangement of each device mounted on the top surface of the frame such as the engine and the generator. The
図4は、図1に示した鉄道車両のA−A断面図である。電源車200は対向する2枚の面板をリブで接続したアルミ合金製の押出形材から構成される台枠10の幅方向の両端部に、側構体20,20が立設されており、側構体20,20の上端部に屋根枠40が配設される。鉄に比較して密度の小さいアルミ合金製押出形材で、電源車200の構体を構成することによって、電源車200の質量を軽減できる。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the railway vehicle shown in FIG. In the
電源車200の床面を構成する台枠10の下面には、発電機70で発電された交流電力を直流電力へ変換するコンバータ18が備えられる。また、コンバータ18の奥側の台枠10の下面には、台車9に備えられる空気バネを受ける空気ばね受7(図6参照)を備えた枕梁5,5が見える。側構体20,20の高さ方向の中央部には、外気に含まれる塵埃等を取り除くための細長い羽板(ルーバー)が隙間を開けて並べて構成され、当該隙間を通じて外気が導入されるルーバー窓部24,24が備えられる。
A
電源車200の長手方向に沿って配設された第1梁としての2本のアルミ製の梁12,12と、電源車200の幅方向に沿って配設された第2梁としての複数のアルミ製の梁14,14,14と、梁14の長手方向(電源車200の幅方向)の両端部を接続するとともに、前記第1梁にほぼ平行に配設され、且つ、前記第1梁よりも前記鉄道車両の幅方向の両端部寄りに配設される複数の第3梁としての梁13,13とから構成される台座17が、台枠10の上面に備えられる。台座17も鉄に比較して密度が小さいアルミ製の梁によって構成することにより質量を小さくすることができる。
Two
台座17をなす梁12,12の上面に設置されたスペーサ80,80を介して、発電機70が配置される。発電機70の上方には、エンジン60(図2、図3参照)の燃焼器への給気空気の塵埃を取り除く円筒形状の給気フィルタ62が備えられる。給気フィルタ62は給気管65によって、隣接するエンジン室120に設置されるエンジン60の給気口の過給機に接続される。なお、給気管65は発電機及び給気フィルタ室110とエンジン室120とを仕切る隔壁26Bを貫通して配置されている。
The
台座17の上面には、電源車200の長手方向に沿うとともに、発電機70及び給気フィルタ62を両側から点検できるようにした通路が設けられている。これらの通路の床面には、踏み板15,15が備えられており、これらの通路が隔壁26Bに突き当たる部位には、乗務員や保守要員が通り抜けることができる扉27,27が備えられる。
On the upper surface of the
側構体20,20の上端部に備えられる屋根枠40の上面に、屋根カバー42が着脱可能に備えられる。給気フィルタ62又は発電機70を電源車200へ搭載したり、電源車200から降ろしたりする場合に、必要に応じて屋根カバー42は屋根枠40から取り除かれる。
A
図5は、図1に示した鉄道車両のB−B断面図である。床面を構成する台枠10の下面には、エンジン60の燃料を備える燃料タンク16aが備えられる。また、燃料タンク16aの奥側の台枠10の下面には、台車9に備えられる空気バネを受ける空気ばね受7(図6参照)を備えた枕梁5が見える。エンジン60は騒音を発するため、エンジン室120を構成する側構体20,20には冷却空気を取り入れるためなどに供される開口部を設けない。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the railway vehicle shown in FIG. A
台枠10の上面には、電源車200の長手方向に沿って平行に配設されたアルミ製の梁12,12と、電源車200の幅方向に沿って配設されたアルミ製の梁14とから構成される台座17が備えられる。エンジン60は、エンジン室120において、発電機70が載置される共通の台枠をなす梁12の上面に設置されたスペーサ80,80を介して配置される。エンジン60を両側から点検できるようにした通路の床面には、踏み板15,15が備えられており、これらの通路が隔壁26Cに突き当たる部位には、隔壁26Bの場合と同様、乗務員や保守要員が通り抜けることができる扉27,27が備えられている。
On the upper surface of the
エンジン60からの排気は、排気管63,63を経由して、エンジン60の上方に設けられた排気ガスフィルタ44に導かれる。排気ガスフィルタ44は、屋根枠40の下面に備えられた支持部48,48に支持されているとともに、消音器の機能も備えている。排気ガスフィルタ44の上面には排気孔(図示なし)が備えられており、この排気孔に対応する部位の屋根カバー42には開口部(図示なし)が設けてある。屋根カバー42は、屋根枠40に着脱可能に固定され、エンジン60又は排気ガスフィルタ44を電源車200へ搭載したり、電源車200から降ろしたりする場合に、必要に応じて取り除かれる。
Exhaust gas from the
図6は、図1に示した鉄道車両のC−C断面図であって、エンジンと発電機とを載置する台座17の構造を示す図である。エンジン60と発電機70とが配置される台座17の形態を示すために、隔壁26Aから26D、送風機61、冷却器64及び電気機器72等の表記を省略している。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the railway vehicle shown in FIG. 1 and shows the structure of the base 17 on which the engine and the generator are placed. In order to show the form of the
電源車200は、その質量を軽減するために、台枠10、側構体20などの各構体をアルミ製の押出形材で構成している。台枠10は、治具の上に、対向する2枚の面板をリブで接続した押出形材を所定の枚数、その押出方向を揃えて幅方向(押出方向と直交する方向)に並べた後、押出形材の幅方向の端部同士を突き合わせて溶融溶接又は摩擦撹拌接合によって接合して製作される。台枠10の長手方向の端部の構造は、連結器と台車(共に、図示なし)からの荷重に耐えられる強度を備えるため、レール方向に沿って2本の中梁3,3と枕梁5を台枠10の下面に溶接して高い剛性を備えた構造とされている。
In order to reduce the mass of the
しかしながら、台枠10の長手方向の中央部(枕梁5,5の間の部位)に、エンジン60及び発電機70等の質量の大きい物を搭載した場合、これら重量物を支持する台枠10の部位の剛性を、従来の鉄製のアングルを主体として構成された構体の剛性と同等としなければならい。このため、長手方向に垂直な断面形状がI型のアルミ合金製押出形材からなる2本の梁12,12を電源車200の長手方向に沿って配置するとともに、電源車200の幅方向に沿って3本の梁14,14,14を梁12,12と交差するように配置し、溶接によって梁12と梁14とを接合した台座17を準備する。
However, when an object having a large mass, such as the
台座17をなす2本の梁12,12の下面と、梁12と12との間に位置する梁14,14,14下面とを、台枠10をなす押出形材の面板に溶接によって固定する。なお、台座17は台枠10の長手方向の両端部に配置される枕梁5,5の間に備えられる。この構造によれば、台座17をなす梁12,14と台枠10とが溶接により一体に構成されるため、台枠10の厚さと梁12,14の高さが曲げ剛性とねじり剛性を高める効果を奏するので、質量の大きいエンジン60と発電機70とを台座17の上面に搭載しても、エンジン60の運転に伴い振動が生じる等の剛性不足に起因する不具合を回避することができる。さらに、エンジン60と発電機70とが共通の台座17に載置されるので、エンジン60の出力軸と発電機70の回転軸とを連結するカップリング(図示なし)において、エンジン60と発電機70との相対的な変位が生じる可能性が小さく、カップリングの寿命を延伸できる効果が期待できる。
The lower surfaces of the two
図7は、図1に示した鉄道車両のC−C断面図であって、エンジンと発電機とを載置するその他の台座17の構造を示す図である。図6との相違点は、台座17を構成する梁12,12の長さを延長して、台座17の長手方向の端部を台枠10の長手方向の両端部の下面に備えられる枕梁5,5の上方まで延長した点である。上述したように、台枠10の長手方向の端部は、連結器及び台車からの荷重に耐え得る剛性を備えるために、台枠10の下面に枕梁5及び中梁3,3が備えられて、高い剛性が与えられている。この高い剛性を与えられている部位まで台座17をなす梁12,12を延長しているので、図6の例に示した台座17に比較して、より高い曲げ剛性とねじり剛性とを備えることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the railway vehicle shown in FIG. 1 and shows the structure of another
図8は、図4に示した鉄道車両のD部の拡大図であって、台座17が載置される台枠10の構造を示す図である。中心線500は、鉄道車両の幅方向の中心を示す。
台枠10は、対向する2枚の面板50,52を複数のリブ54及び端部リブ56によって接続された押出形材から構成されており、複数個の押出形材をその幅方向(押出方向に交差する方向、電源車200の幅方向)に突き合わせた後、突き合わせ部を摩擦撹拌接合または溶接によって接続して製作される。
FIG. 8 is an enlarged view of a portion D of the railway vehicle shown in FIG. 4 and is a view showing the structure of the
The
摩擦撹拌接合方法は、突き合わせ部にその板厚方向に回転工具を挿入することによって、突き合わせ部を接合する接合方法である。このため、摩擦撹拌接合によって台枠10を製作する場合、対向する2枚の面板をリブで接続した押出形材の面板の端部と面板の端部とには、対向する2枚の面板の幅方向の端部を直交する形態で接続する端部リブ56を備え、摩擦撹拌接合の回転工具の挿入(押込み)によって接合部が変形することを防止する。台枠10を構成する押出形材同士の接合部の近傍には、押出形材の幅方向に備えられる端部リブ56,56が隣接するため、高い剛性を備える。なお、押出形材をなす面板52には、部品を固定するボルトが挿入されるスロット58も一体に押出成形される。
The friction stir welding method is a joining method in which a butt portion is joined by inserting a rotary tool in the thickness direction of the butt portion. For this reason, when manufacturing the
台座17は、電源車200の長手方向に配設される梁12および梁13と、電源車200の幅方向に配設される梁14とから構成されている。梁12は、上部水平片12aと、下部水平片12cとを接続する垂直片12bとから成り、その長手方向に垂直な断面形状がI型をなしている。梁14の断面形状は、梁12のそれに類似しており、上部水平片、下部水平片及びそれら水平片を結合する垂直片から構成されている。梁13は、垂直片13aと水平片13bとからなり、その長手方向に垂直な断面がL字型をなしている。
The
台座17は、電源車200の幅方向に沿って梁14,14,14を並べた後、電源車200の長手方向に沿って梁12,12と、梁14,14,14の長手方向(電源車200の幅方向)の両端部に接続される梁13,13とを配置するとともに、梁12と梁14との突き合わせ部、梁13と梁14との突き合わせ部を溶接して、平面状の台座17が製作される。
The
台枠10をなす押出形材の面板50の内、台座17の梁12の下部水平片12cの幅方向の両端部は、面板50を接続するリブ54,54が近接して配置される部位に、電源車200の長手方向に沿って連続的或いは離散的に溶接される。台座17の梁12は、台枠10をなす面板50とリブ54との接続部(面板50の厚みの大きい部位)に溶接されるため、台枠10に一体に備えられた台座17は、高い曲げ剛性とねじり剛性とを備えることができる。
Of the
台枠10をなす押出形材と押出形材との接合部は、押出形材の幅方向の端部に備えられる端部リブ56,56が隣接して備えられるため、台枠10の中でも特に剛性が高い部位である。この接合部に、台座17の梁12の下部水平片12cが跨って配設される場合、前述の接合部の近傍に台座17をなす梁12が溶接されるため、台枠10に一体に備えられた台座17は、より高い曲げ剛性とねじり剛性とを備えることができる。
Since the
台枠10の幅方向の端部であって、側構体20との接続部に供される押出形材の面板50と接続リブ54の板厚は、台枠10及び側構体20のその他の部位に供される押出形材の面板及び接続リブの板厚より大きく押出成形されている。この板厚の大きい部位に、台座17をなす梁13の水平片13bの幅方向の端部が、台枠10と側構体20との接続部に備えられる押出形材の一方の面板50に溶接される。このため、台座17にエンジン60及び発電機70などの質量の大きい機器が搭載されて、大きな荷重が、台座17から梁14と梁13を経て、台枠10と側構体20との接続部である押出形材へ作用する場合であっても、台座17及び台枠10と側構体20との接続部である押出形材等は十分な強度を備える。
The thicknesses of the
図9は、本発明による鉄道車両が編成に組み込まれた状態を示す編成の一例を示す編成図である。編成された車両1は、電源車200、モータ車210、トレーラ車220、集電装置を搭載した車両240からなる5両編成の例である。モータ車210とトレーラ車220を増結して、編成当りの輸送能力を高めることができる。
FIG. 9 is a knitting diagram showing an example of knitting showing a state in which the railway vehicle according to the present invention is incorporated in the knitting. The trained
電化された路線(電化路線)を走行する場合、主変圧器及びコンバータ(図示なし)を備えるとともに、集電装置を備える車両240によって、架線300から交流電力が集電される。集電された電力は、コンバータによって直流電力へ変換された後、編成された車両1に引き通される電線(図示なし)によって各モータ車210に供給される。直流電力を編成された車両1に引き通すので、配線が2本で済み軽量化を進めることができる。各モータ車210に搭載されるインバータ(図示なし)はコンバータからの直流電力を電圧と周波数とを制御された交流電力に変換して、モータ車210の台車に備えられる主電動機(図示なし)を駆動して走行する。
When traveling on an electrified route (electrified route), AC power is collected from the
一方、電化されていない路線(非電化路線)を走行する場合、電源車200に搭載されるエンジン60(図2参照)によって発電機70(図2参照)を運転して交流電力を得る。得られた交流電力はコンバータ18(図1参照)によって直流電力に変化された後、編成された車両1に引き通される電線(図示なし)によって各モータ車210に供給される。各モータ車210に搭載されるインバータ(図示なし)はコンバータからの直流電力を電圧と周波数とを制御された交流電力に変換して、モータ車210の台車に備えられる主電動機(図示なし)を駆動して走行する。
On the other hand, when traveling on a route that is not electrified (non-electrified route), the generator 60 (see FIG. 2) is operated by the engine 60 (see FIG. 2) mounted on the
上述した編成された車両1によれば、電化路線から非電化路線、あるいは、非電化路線から電化路線の双方に乗り入れるサービスが提供されるので、乗客は乗り換えを必要としない。
According to the above-described
1…編成された車両 3…中梁
5…枕梁 7…空気ばね受
9…台車 10…台枠
12…梁(電源車200の長手方向に備えられる第1梁)
12a…上部水平片 12b…垂直片
12c…下部水平片
13…梁(電源車200の長手方向に備えられる第3梁)
13a…垂直片 13b…水平片
14…梁(電源車200の幅方向に備えられる第2梁)
15…踏み板
16…燃料タンク 16b…廃油タンク
17…台座 18…コンバータ
20…側構体
24…ルーバー窓部 26A〜26D…隔壁
27…扉
30…妻構体 32…連結幌
40…屋根枠
42…屋根カバー 44…排気ガスフィルタ(消音器)
46…乗務員室用空調装置 48…支持部
50…面板(一方) 52…面板(他方)
54…リブ 56…端部リブ
58…スロット
60…エンジン 61…送風機
62…給気フィルタ 63…排気管
64…冷却器 65…給気管
66…ブレーキ抵抗器 68…ブレーキ装置(BCU+CP)
70…発電機 72…電気機器
74…フィルタリアクトル 80…スペーサ
100…乗務員室(電気品室) 110…発電機、給気フィルタ室
120…エンジン室 130…冷却器室
140…ブレーキ機器室
200…電源車 210…モータ車
220…トレーラ車 240…集電装置を備える車両
300…架線 500…中心線
DESCRIPTION OF
12a ... Upper
13a ...
DESCRIPTION OF
46 ... Air conditioner for
54 ...
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記台枠は対向する2枚の面板をリブで接続したアルミ合金製の押出形材から成り、
前記台枠の上面には、
前記台枠の長手方向に沿って配設される複数の第1梁と、前記台枠の幅方向に沿って配設される複数の第2梁と、前記第1梁にほぼ平行に配設されるとともに、前記第1梁よりも前記鉄道車両の幅方向の両端部寄りに配設される複数の第3梁とからなる台座が溶接されており、
前記エンジン及び前記発電機は、前記台座の上面に搭載されること、
を特徴とする鉄道車両。 In a railway vehicle comprising an engine, a generator driven by the engine, and a frame on which the engine and the generator are mounted,
The underframe is made of an extruded shape made of aluminum alloy in which two facing face plates are connected by a rib,
On the upper surface of the underframe,
A plurality of first beams disposed along the longitudinal direction of the underframe, a plurality of second beams disposed along the width direction of the underframe, and substantially parallel to the first beam And a base made of a plurality of third beams disposed closer to both ends in the width direction of the railway vehicle than the first beam is welded,
The engine and the generator are mounted on an upper surface of the pedestal;
A railway vehicle characterized by
前記台枠は、その長手方向の両端部に台車に対応して配置される枕梁を備えており、
前記第1梁の長手方向の両端部が前記枕梁まで伸びていること、
を特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
The underframe is provided with pillow beams arranged corresponding to the carriage at both ends in the longitudinal direction,
Both longitudinal ends of the first beam extend to the pillow beam;
A railway vehicle characterized by
前記台座は、前記両枕梁間の位置で前記台枠の上面に溶接されること、
を特徴とする鉄道車両。 In the railway vehicle according to claim 2,
The pedestal is welded to the upper surface of the frame at a position between the pillow beams;
A railway vehicle characterized by
前記第1梁は、上部水平片と、垂直片と、下部水平片とからなるI型断面を備えるアルミ合金製の押出形材であって、
前記下部水平片が、前記台枠を構成する前記押出形材をなす前記面板と前記リブとの接合部に溶接されること、
を特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
The first beam is an extruded shape made of an aluminum alloy having an I-shaped cross section composed of an upper horizontal piece, a vertical piece, and a lower horizontal piece,
The lower horizontal piece is welded to a joint between the face plate and the rib constituting the extruded profile constituting the underframe;
A railway vehicle characterized by
前記台枠は複数の前記押出形材をその幅方向に突き合わせて接合された接合部を備えており、
前記下部水平片は前記接合部の近傍に溶接されること、
を特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 4,
The underframe includes a joint portion joined by butting a plurality of the extruded shape members in the width direction;
The lower horizontal piece is welded in the vicinity of the joint;
A railway vehicle characterized by
前記第2梁は、前記第1梁と交差した状態で前記台枠の上面及び前記第1梁に溶接されていること、
を特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
The second beam is welded to the upper surface of the underframe and the first beam in a state of intersecting the first beam;
A railway vehicle characterized by
前記第3梁は、前記第2梁の長手方向の両端部に対して突き合わされて接合されており、
前記第2梁と前記第3梁との接合部は、溶接によって接続されており、
前記第3梁の下部水平片の前記台枠の幅方向の端部は、前記台枠の幅方向の端部に配設される前記押出形材の面板に溶接によって接続されていること、
を特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
The third beam is abutted against and joined to both ends in the longitudinal direction of the second beam,
The joint between the second beam and the third beam is connected by welding,
An end in the width direction of the underframe of the lower horizontal piece of the third beam is connected by welding to a face plate of the extruded shape member disposed at an end in the width direction of the underframe;
A railway vehicle characterized by
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