出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车研制

出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车研制

李云霞

（中车太原机车车辆有限公司，山西  太原  030032）

摘  要：介绍了出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车的用途、主要技术参数、主要结构、计算及主要技术特点。

关键词：石砟漏斗车技术参数结构 计算

出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车是中车太原机车车辆有限公司为中铁一局生产的供孟加拉帕德玛大修铁路连接线项目用的石砟漏斗车，满足孟加拉铁路轨道施工道砟运输和铺设施工要求，同时适应孟加拉铁路货车的运用现状、管理水平及当地极端气候。

出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车外观

1主要用途

该车适用于在孟加拉1676mm轨距铁路线路上运行，主要用于运输矿石、石砟等散粒货物。采用上装下卸的装卸货方式，主要靠货物自身重力卸货,中间卸砟底门采用风动机械传动机构，两侧卸砟底门采用风动为主，手动为辅的机械传动机构。

2主要技术参数

载重70t

自重约25t

轴重23.8t

容积42m3

自重系数≤0.36

每延米重≤7.8t/m

通过最小曲线半径175m

最高运行速度100km/h

车辆长度(装用CBC型车钩)12351mm

(装用13B型车钩)12170mm

底架长度(装用CBC型车钩)          11245mm

(装用13B型车钩)          11240mm

车辆定距8000mm

车辆最大宽度3194mm

车辆最大高度（空车）              3915mm

车体端墙斜度36.5°

底门长度2235mm

底门开度≥190mm

车钩距轨面高（空车）1105mm

车轮直径915mm

3主要结构

该车主要由车体、卸砟系统、车钩缓冲装置、制动装置及转向架等组成。

3.1 车体

车体为无中梁全钢焊接结构，由底架、侧墙、端墙、漏斗、操纵室等组成。关键部件的型钢和板材均采用Q450NQR1高强度耐候钢。底架的牵引梁采用钢板组焊鱼腹梁结构，枕梁为上、下盖板及双腹板组焊而成的变截面箱型结构,侧梁采用180mm高矩形钢管。侧墙为板柱式结构，由侧板、侧柱、上侧梁等组焊而成。端墙由端板、上端梁、端柱、角柱、腰带和斜撑等组焊而成。漏斗由中漏斗板、侧漏斗板、中隔板、端隔板、分砟梁、横带、支撑梁、导流板、流砟板及调整板等组成。车体1位端设有操纵室，操纵室主要由钢结构及内装饰组成，操纵室钢结构主要由顶部、侧壁、侧窗、端壁、侧门、端门及扶手等组成，操纵室采用圆弧顶、内外全钢结构，内壁衬装阻燃型隔热材料，内贴装饰板。

3.2 卸砟系统

卸砟系统由底门、风动操纵系统、手动操纵系统等组成，风、手动系统各自单独操纵。车辆设有六个卸砟门，车体每侧各两个，车体中间对角设置两个；风动操纵系统由操纵阀、254x220旋压双向风缸、给风调整阀、组合式集尘器、截断塞门、储风筒、风表、操纵台及管路等组成。风控管路采用法兰连接，风动操纵可分别控制中间和两侧卸砟门或集中控制两侧卸砟门；手动操纵系统由防误转动减速器、离合器、传动轴及拉杆等组成，手动操纵控制两侧卸砟门。

3.3 车钩缓冲装置

为与客户使用机车连挂，其中两辆石砟漏斗车一端采用连接轮廓为符合AAR标准10-A型的CBC型车钩并带侧缓冲器（可拆卸式）；其他采用连接轮廓为AAR标准10-A型13B型下作用车钩、13B型锻造钩尾框及MT-2型缓冲器和合金钢钩尾销等配件。

3.4 制动装置

制动装置由空气制动装置和手制动装置两部分组成。

空气制动装置采用符合UIC-540 标准的MUD制动系统，其中MUD空气制动装置包括MUD-220型分配阀、RGC-1A型传感阀、E12-1B型制动缸、ZT1-600型双向闸瓦间隙调整器、节流堵、折角塞门、125L储风缸、软管连接器和管路等组成。

手制动装置采用通用NSW-I型手制动机，通过与安装于车体端梁支架相链接。

3.5 转向架

采用1676mm轨距三大件控制型转向架，主要由摇枕、侧架、轮轴、承载鞍、基础制动装置、弹簧减振装置、旁承等组成。其中摇枕、侧架材质为B+级铸钢，侧架立柱磨耗板材质为45钢，滑槽磨耗板材质为T10，车轴材质为LZW，车轮为S形腹板辗钢一体轮，轴承采用符合AAR标准E级双列圆锥滚子轴承，旁承为JC型常接触弹性旁承，采用两级刚度弹簧，导电式尼龙心盘磨耗盘;基础制动装置为单侧闸瓦制动，由组合式制动梁、 H4型高摩合成闸瓦、奥—贝球铁衬套及配套圆销等组成。

4 主要技术特点

（1）该车应用了国内石砟漏斗车的新技术、新材料和新工艺，具有车体强度高、自重轻、载重大、卸货效率高、耐腐蚀性强、检修周期长、维修保养费用低等特点。

（2）车体主要承载结构均采用屈服强度为450 MPa的Q450NQR1高强度耐候钢，提高了整车的承载能力；优化漏斗、端墙及侧墙结构；侧柱采用帽型双曲面冷弯型钢，提高了侧墙的刚度和平面度，便于自动焊接，改善了整车的外观质量；在底架两端花纹地板上设有漏水孔，防止雨水排不出去造成地板腐蚀；车体设置了

护栏、扶手和花纹地板，提高了产品的人性化和使用安全可靠性。牵引梁采用钢板组焊而成的鱼腹梁结构解决了车钩高度问题。

（3）在上部传动轴上设置了开、关门大小位置指示牌及指针，方便作业人员操纵和控制底门的开闭位置。

把既有石砟漏斗车的钩头楔键挡铁进行了改进设计，提高车辆的安全可靠性。

设置中间底门流量控制装置，保证中间底门卸砟流量满足要求和防止误操纵的发生，保证行车安全。

为便于调整两侧卸砟位置远近，在两侧流砟板上设置了调整板，流砟板与调整板采用螺栓连接结构。

采用新型防误转动减速器，提高底门开闭的灵活性，且避免由于误操作导致减速器意外转动打开底门，提高了卸砟系统运用可靠性和安全性，延长了减速器的使用寿命和检修周期。

采用操纵阀手柄铆接结构、集成式操作台结构、风表防护罩及给风调整阀防护罩，有效解决各阀防盗问题，同时操纵台能满足模块化组装和检修；

为避免储风缸存在压力在长途运输过程中存在漏砟风险，设计时在风控管路上加装塞门，提高运用安全性。

（4）为防止卸砟时，石砟堆积在轨道附近影响行车安全，在漏斗两端隔板下方设置了刮砟装置，确保车辆运行安全。

（5）创新手制动机与制动缸前杠杆连接方式，采用了新型铁路漏斗车手制动装置，提高了手制动系统的制动、缓解和安全性能。

（6）为满足客户与机车连挂要求，在其中两辆车二位端部采用CBC车钩及侧缓冲器，其余采用国内成熟、可靠的13B型车钩缓冲装置，方便现场运用、维护和检修。

（7）采用1676mm轨距控制型转向架，满足孟加拉机车车辆限界和运行速度100km/h要求。

（8）为实现车辆整体进行吊运时车体与转向架不分离，在车轴正上方中梁翼边上设置相应的吊装孔，采用U形吊和紧固件将车体与转向架相连，并在底架枕梁与侧墙枕柱处设置了用于起吊整车用的四个吊耳。

5 计算和试验

5.1 车体结构强度分析

利用ANSYS计算分析软件，按TB/T 1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的有关规定考核。对出口孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车进行有限元分析计算。其中，垂向动载荷系数为0.256，侧向力取垂向静载荷的10%，纵向压缩力和散装货物侧压力按照TB/T 1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的相关规定设置和计算得出。计算结果显示：在基本工况、顶车工况等不同工况组合下的作用力均在材料许用应力范围之内，该车车体的静强度、刚度满足设计要求。

5.2 动力学性能仿真分析

依据GB/T 5599《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》，对孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车进行动力学性能仿真对比分析。计算结果表明，该车在空重车工况下的各项指标均满足GB/T 5599的规定。

5.3 制动计算

依据UIC541-1的相关规定，对孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车进行制动计算。风制动计算结果表明：该车在重车和空车工况下，以制动初速度100km/h紧急制动时，紧急制动距离小于800m，并且不产生滑行。手制动计算结果表明：该车手制动率大于8%，满足重车在20‰坡道上安全驻车的要求。

5.4 曲线通过校核

依据TB/T 1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的有关考核规定对车辆进行曲线通过试验。通过对车辆最大容许制造宽度、车钩高度装配尺寸、车体与转向架间的相对转角、两相邻车辆端部间的最小间隙、车钩与冲击座口之间的间隙以及该车所能通过的最小竖曲线半径等计算，计算结果表明：车辆的主要参数选取合理，车辆能够顺利通过规定曲线。

6结束语

该车已在孟加拉施工现场开始使用。运用结果表明：孟加拉1676mm轨距石砟漏斗车的设计、制造符合相关标准、技术规范及铁路施工的要求。

参考文献：

[1]程平，朱秀琴，苑玉刚；KZ70型石碴漏斗车的研制[J]；铁道车辆；2006年04期。

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