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为铁路重载运输研制专用货车

时间:2009-12-29 17:26 来源:《人民铁道》报 作者:铁路

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  载重100t矿石、钢材专用货车。


  研制过程

  重载是当今世界铁路货车的技术发展方向,是提高铁路货运能力的有效途径。提高货车载重,主要有两种途径,一是增加车辆的轴重,二是增加车辆的轴数。

  近几年来,我国借鉴国外先进经验,立足自主创新,大力发展重载铁路货物运输,通过增加货车轴重,使铁路通用货车实现了载重由60t级向70t级的全面升级换代。同时,通过应用80t级专用货车,大秦线上顺利开行了2万吨重载列车。

  但增加货车轴重,对线路技术条件提出了更高要求。如车辆载重达到100t,采用四轴车,轴重将达到32t以上。而我国目前路网大部分线桥等基础设施基本上仅适应于运行25t级的货车,要开行大轴重货车,需要对线桥等基础设施进行改造,改造费用巨大且周期长。

  而通过增加轴数,可以在同样轴重的情况下大幅提高货车载重,不需要对既有线路和桥梁进行改造,即可实现重载运输。所以,从2004年开始,南车长江车辆有限公司结合中国铁路现阶段的实际情况,创造性地开展了三支点铁路货车技术的研究,并于2005年研制开发了载重100t三支点矿料、钢材运输专用敞车。

  该车于2006年5月通过了铁道部运输局装备部组织的技术审查,并被定型为C100A(C100AH)型三支点矿料、钢材运输专用敞车。2007年10月,南车长江车辆有限公司为包头钢铁(集团)有限公司生产了30辆C100AH型和30辆C100A型三支点矿料、钢材运输专用敞车及配套的装载加固装置。这些车辆于2007年11月在包头至天津港线路上投入试运行。

  从运用情况看,该车运行情况良好,能满足客户提高运能、降低运输成本的要求,创造了较好的经济和社会效益。

  车辆主要用途和结构

  主要用途 

  该车适用于在我国铁路标准轨距线路上运行,主要用于装运矿石、矿粉、卷钢、钢板、型材、线材、盘条以及砂石等比重较大的货物。该车可适应抓斗式卸料机或螺旋卸车机卸货,人工卸货,新型大型翻车机卸货和机械化自动驼峰调车作业,能满足解冻库使用的要求。

  主要结构 

  该车主要由车体、均载装置、车钩缓冲装置、制动装置及转向架等组成。车体为无下侧梁和端梁的全钢焊接结构,主要由底架、侧墙、端墙、清扫门等组成。该车在二位与三位转向架之间设有均载装置。

  一位转向架采用标准的转K2或K4型转向架,二、三位转向架在转K2或转K4型转向架的基础上对摇枕进行了改造,采用旁承承载结构。二位转向架可相对车体横向移动。三位转向架可绕车体上的心盘转动。

  风制动装置采用我国标准的120型控制阀制动系统,制动主管压力满足500KPa和600KPa的要求,手制动装置采用NSW型手制动机。

  车钩缓冲装置采用E级钢材质的17号车钩和HN-1型新型胶泥缓冲器。

  车辆技术特点

  技术经济指标先进 

  该车与同轴重的C64型通用敞车相比,载重由61t提高到100t,增加了39t,增加幅度达63.9%。中部集载能力由13t提高到60t,增加了47t,增加幅度达361.5%
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  突破传统的两支点承载结构,采用三支点承载技术 

  该车采用三支点承载结构,在轴重与我国通用敞车相同的条件下,通过增加轴数较大提高了车辆载重,可在不改造我国既有线路和桥梁的条件下实现铁路重载运输。

  采用专用装载加固装置 

  该车在装载钢卷时,采用专用鞍座进行装载加固,不需要捆绑加固,操作方便,不仅提高了钢卷装载和卸载的效率,而且大大降低了工人的劳动强度。同时,该车的专用鞍座可重复使用,节省了大量一次性使用的捆绑加固材料,降低了钢卷装载加固的成本。

  车辆创新技术

  该车根据三支点结构的特点,为保证车辆安全通过小半径曲线和保持三个支点承载均衡,研究创新了车辆曲线通过技术和均载技术。

  曲线通过技术 

  位于中间支点的二位转向架采用无心盘旁承承载结构,转向架与车体间可横向相对移动。车辆通过平面曲线时,车体与转向架间根据不同的曲线半径可产生相应量的横向相对位移,从而使车辆安全地通过平面曲线。

  均载技术 

  车辆通过驼峰及其他竖曲线时,在通常情况下,由于三个转向架支点处于不同的高度,其承受的载荷也不相等,即有的转向架增载、有的转向架减载。如果增载率、减载率超过规定的限度时,将直接影响到车辆的技术性能和运行安全。

  为此,该车研究采用了均载技术,通过在二、三位转向架处加装均载装置,使两个转向架承受的载荷相等。由于车辆由三个转向架等距离承载,在二位和三位转向架均载的条件下,三个转向架承受的载荷也相等,从而实现三个转向架均载。

  均载装置有两种,一种是楔块式机械均载装置,一种是液压均载装置。它们的原理为:当两个转向架上的载荷相等时,均载装置保持平衡。当其中一个转向架的载荷增大时,均载装置发生作用,使载荷增大的转向架载荷减小,另一个转向架上的载荷增加,直到两个转向架上的载荷相等,均载装置恢复保持平衡。

  重要意义

  该车通过增加轴数大幅度地提高载重,可以在适应既有线路的条件下,实现铁路货车重载运输,投入少,周期短,见效快,开创了铁路货车重载新途径。该车的研制成功,使铁路货车技术实现了革命性的突破,对我国铁路重载运输的发展和探索具有重要意义。

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