出口坦桑尼亚1000mm轨距平车研制

出口坦桑尼亚1000mm轨距平车研制

庞秋燕 

中车太原机车车辆有限公司车辆开发部 

摘  要：介绍了出口坦桑尼亚1000mm轨距平车的研制目标、研究内容、性能参数和基本尺寸、主要结构及技术特点。

关键词：坦桑尼亚、1000mm轨距、平车

坦桑尼亚中央线米轨铁路是东非地区重要的运输走廊之一。作为东非铁路网的重要组成部分，该线路为坦桑尼亚及布隆迪、卢旺达、刚果（金）等周边内陆国家提供了货物出海通道，切实推动了当地经济发展。该线路的修复改造工程也将进一步提高线路的平稳性和安全性，可有力地保障和提升线路的运输能力。

出口坦桑尼亚1000mm轨距平车主要用于坦桑尼亚中央线米轨铁路修复改造工程，在轨道牵引车牵引下，运输铁路线路施工、维护用材料、器材等，还可运输长大货物、养路机械、钢轨、道岔、工程构件等货物。

1  研制目标

（1）吸取国内既有各型平车、转向架的研制和运用经验，研制适应1000mm轨距、两种车钩高度平车的整车结构，满足坦桑尼亚当地铁路使用条件及车辆的特殊性能要求。

（2）创新设计一种新型1000mm轨距的铸钢三大件式控制型转向架，固定轴距1727mm、车轮直径Φ840mm。

（3）车辆强度、刚度满足TB/T 3550.2-2019《机车车辆强度设计及试验鉴定规范-车体第2部分：货车车体》的要求。

（4）车辆动力学性能满足GB/T 5599-2019《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》标准。

2  主要技术经济指标

（1）车辆载重约60t、自重≤20t、轨距1000mm、轴重20t。

（2）车辆最高运行速度70km/h，通过最小曲线半径200m。

（3）车钩中心线距轨面高（空车）880mm（装用MCA-DA型车钩，车钩中心线距轨面高585mm）。

（4）转向架采用1000mm规矩的控制型转向架。

（5）紧急制动距离≤1400m。

（6）限界符合坦桑尼亚米轨铁路限界要求。

3  主要研究内容

（1）结合用户对车辆性能的特殊要求及坦桑尼亚当地铁路的运用条件，对适应1000mm轨距的整车结构进行分析研究。

（2）为满足客户需求，对MCA-DA型车钩连挂关键技术进行分析研究。

（3）为满足585mm车钩高度要求，对牵引梁进行模块化分析研究，并适应880mm车钩高的底架结构设计，以简化工艺和制造工序，降低制造成本。

（4）根据用户要求，对轴重20t、轨距为1000mm的铸钢三大件式控制型转向架进行分析研究。

（5）对装用1000mm轨距控制型转向架的车辆动力学性能进行分析研究。

（6）为配合车体和转向架结构设计，对制动装置系统的布置与整车制动性能进行分析研究。

4  主要结构

4.1 车体

出口坦桑尼亚1000mm轨距平车仍采用底架整体承载结构，根椐该平车的装载及使用工况，为方便货物装载及施工作业，底架上铺设花纹钢板，同时，为兼顾装载长大货物，在车体两端设置活动式端门。为增加车辆的使用功能，车体上设置集装箱锁闭装置。为适应装载长钢轨，车体上布置钢轨支撑装置。

4.1.1 底架

底架采用既有平车的成熟结构，由中梁、侧梁、端梁、大横梁、小横梁及钢地板组焊而成。

在满足承载60t要求的条件下，为提高材料的通用性，中梁由２根 H600型钢切成鱼腹并与上盖板、下盖板组焊成箱形结构。通过结构优化计算分析，并考虑后期车辆的运用检查和维保，确定该车侧梁采用［300的冷弯型钢。鉴于该车装载货物的多样性，为便于装载货物，在侧梁上设置绳栓和柱插。为便于作业人员上、下车作业，在侧梁的一端设置脚蹬，在脚蹬上方设置扶手。为便于整车起吊，在侧梁上设置吊耳。

枕梁、端梁、大横梁、小横梁等结构采用既有平车成熟结构，满足车体强度和刚度的要求。

4.1.2  端门组成

为提高配件的通用性，使端门折页、挡铁等关键配件可以与既有平车通用，方便制造、维护和检修，该车端门高度选取230mm。端门结构借鉴既有平车端门结构，采用全钢焊接结构，由端门板、角铁、立柱等组焊而成。

4.1.3  集装箱锁闭装置

为了满足集装箱装载工况，全车设置12个集装箱锁闭装置，满足装载2个20ft集装箱或1个40ft集装箱或中央位置处单独装载1个20ft集装箱。

为满足集装箱装载工况的加载要求，在集装箱锁闭装置位置处设置支撑座组成。

4.1.4  钢轨支撑装置

车辆上部设置1套钢轨运输支撑装置（见图A-12），主要由1个游动支架与2个固定支架组成。通过螺栓固定于车辆地板上部焊装的固定座与限位座上。

4.2 车钩缓冲装置

采用13B型下作用车钩、13B型锻造钩尾框、合金钢钩尾销及MT-3型缓冲器等配件。

为了与坦桑尼亚当地牵引机车连挂方式匹配，整车编组的首末车辆装用MCA-DA型车钩，MCA-DA型车钩分为钩端形（子车钩）和钩轭形（母车钩），主要由前从板、后从板、全橡胶板、牵引杆、导框座、钩前端、钩舌等组成。

4.3  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。

空气制动装置需采用120型控制阀、直径为254mm的整体旋压密封式制动缸、ST2-250型双向闸瓦间隙自动调整器、KZW-A型空重车自动调整装置等组成。采用编织制动软管总成、奥－贝球铁衬套、高摩擦系数合成闸瓦、不锈钢制动配件和管系，主管压力需满足500kPa和600kPa。手制动装置采用NSW-1型手制动机。

4.4  转向架

出口坦桑尼亚1000mm轨距平车需配装20t轴重转向架，在借鉴国内外成熟转向架的设计结构的基础上，采用铸钢三大件式控制型转向架，主要由轮对组成、侧架组成、摇枕组成、基础制动装置、弹簧悬挂装置、减振装置、承载鞍、轴承、常接触弹性旁承等主要零部件组成。摇枕、侧架材质为B+级铸钢；采用符合AAR标准的D级5 1/2”×10”双列圆锥滚子轴承，采用材料为CL60钢、直径为φ840mm辗钢整体车轮、LZW钢车轴；采用双作用常接触弹性旁承；基础制动装置采用组合式制动梁、高摩合成闸瓦。

5  主要技术特点

（1）吸取国内既有各型平车、转向架的研制和运用经验，创新设计的整车结构，满足了坦桑尼亚当地铁路使用条件及车辆的特殊性能要求。

（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；采用8mm厚的花纹钢地板，提高了整车的刚度和地板的平面度，改善了整车的外观质量；车体设置了护栏、扶手、脚踏等附件，提高了产品的人性化和使用安全可靠性。

（3）采用整体式小牵引梁结构设计，提高了车体强度，简化了制造工序，降低了制造成本，并满足了585mm车钩高度要求。

（4）采用伸缩旋转式锁闭装置，满足了车辆的使用性能要求，方便了工作人员手动操作，提高了产品的人性化需求。

（5）创新布置制动装置的连接方式，满足了制动安全性能要求。

（6）创新设计的新型1000mm轨距铸钢三大件式控制型转向架，满足了车辆动力学性能要求。

（7）制动装置、车钩缓冲装置等基本配置采用了既有铁路货车的成熟配置技术，采用标准化、通用化的零部件，方便了制造和后期的检修工作，提高车辆运用安全可靠性。。

6  总结

该车的成功研制，可拓展公司产品的国际市场，丰富公司出口货车产品的车型种类，提高出口产品的市场竞争力，同时对公司进一步开拓非洲铁路货车市场具有重要的战略意义。