HXD1型电力机车、HXN3型内燃机车总体设计
第三章 HXD1型电力机车车体及牵引缓冲装置
第一节 概述
电力机车车体是机车主要承载部件之一，在机车运行中，承受着垂直载荷、水平冲击载荷和侧向力的作用，并向车钩传递牵引力和制动力，所以车体结构必须具有足够的强度和刚度，以保证机车运行的安全性和稳定性并适应2万吨重载牵引的要求；不仅如此，车体还为车内设备提供足够的安装空间，以保证机车正常运转，还为司机操纵提供了良好的工作环境。
和谐D1型电力机车车体各部件主要由钢板和钢板压型件组成，其中司机室、底架、侧构、隔墙及后端墙等主要钢结构部件组焊成一个箱形壳体结构，顶盖设计成可拆卸式的形式，以便于车内设备吊装。车体外形设计成粗犷有力的大棱角并有适度的圆角过渡，并设置有车钩缓冲装置、排障器、车体各室门和司机室侧窗等附属部件。和谐D1型机车单节车的主要结构如图3.1。
图3. 1 HXD1型电力机车单节车主要结构图
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3.1.1 HXD1机车车体结构特点
作为整体承载车型，和谐D1型机车车体依照EN12663、ERRI B12/RP17等相关静强度、疲劳强度设计及评判标准，将整体骨架设计为适当的箱形网状结构，使应力通过车体整体骨架均匀、有效地分布和传递。司机室充分考虑人机工程学；侧窗外皮采用细晶粒高强度结构钢以应对侧窗窗角的应力集中；底架采用了贯通式中央纵梁的框架结构；侧构设计成上倾斜式的网架式结构；顶盖采用平板小顶盖结构；机械室采用中央走廊方式；钩缓系统选用了小间隙的13A型E级钢车钩和大容量的QKX100型弹性胶泥缓冲器，缓冲器后面设置了过载保护的变形吸能装置。
1、司机室采用准流线型外形，将尖点下移，前端两侧均设计成斜板箱体结构，从底部逐渐过渡到车顶，提高了整个车体的美观性。
2、贯通式中央纵梁整体承载式全钢箱形壳体结构，从整体上提高了机车的刚度和强度。
3、小顶盖，中央走廊。 3.1.2车体主要参数
车体总宽度 3 100 mm 车体端面长度 17 138 mm 车钩中心距 17 596 mm 顶盖距轨面高度 4 003 mm 底架地板上平面距轨面高度 1 498 mm 车体底架长度 16 835 mm 车体总重（组焊结构） 约23 300 kg
第二节 底 架
HXD1型机车车体底架采用贯通式中央纵梁的框架结构，主要由前端牵引梁、后端牵引梁、侧梁、枕梁、变压器梁、中央纵梁、底架盖板、底架上焊部件等组成。各主要承载梁均采用钢板或钢板压形件组焊成箱形或类似结构，从整体上提高了车体的刚度和强度。各横向梁与侧梁联接均采
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用插入式焊接联接，且插入处均采用圆弧过渡，有效避免了联接部位截面变化引起刚度突变以至于应力集中。具体结构见图3.2。
图3. 2 HXD1型电力机车单节车底架结构图
第三节 司机室
HXD1型机车司机室采用准流线型外形，增强了整体外观视觉效果。司机室前部设有前窗，采用胶粘方式将复合的电加热玻璃两块分别与司机室钢结构粘结联结。司机是两侧设有可上下开启的活动侧窗以及入口门。司机室后墙设有走廊门，通向机械间中央走廊。其结构图见图3.3。
图3. 3 HXD1型电力机车司机室外形结构图
司机室结构采用了骨架与蒙皮一起形成整体承载的钢结构形式，且采用左右侧墙、前墙及顶棚组成的模块化结构，蒙皮及骨架梁均由6 mm低温
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容器板拼装或压型而成。司机室前端两侧均设计成斜箱板箱体结构，从底部逐渐过渡到顶部，然后通过司机室侧墙上部梁自然过渡到侧构的上弦梁，这样就保证了车体拉伸、压缩工况下的力矩有效地通过司机室传递到侧构上弦梁，然后再通过侧构上弦梁传递到车体后端，同时也保证了车体整体一致的外观效果。
第四节 车体设备布置及通风、冷却系统
3.3.1司机室设备布置
司机室内部装有单司机操纵台、司机控制器、制动控制器、微机显示屏、监控显示屏、制动显示屏、综合通信装置显示屏和通话手柄等操纵仪表、仪器及设备，同时司机室内还布置了改善司机司乘条件的饮水机、高级座椅和电加热器等生活设施。司机室的外部装有刮雨器、风喇叭和空调机组等。
司机室设备布置分为7个部分：操纵台、前墙设备布置、左侧墙设备布置、右侧墙设备布置、司机侧后墙柜、副司机侧后墙柜、顶棚设备布置，见图3.3、3.4。
图3.3 司机室操纵台设备布置图
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图3.4 司机室整体设备布置图
3.3.2机械间设备布置
机械间内设备沿车内中间走廊两侧平行布置，采用导轨安装方式固定，两节车出生活设施和通信信号设备外，其余设备相同，见图3.5。