铝制铁道罐车设计方案

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1、23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车设计方案说明沈阳机车车辆有限责任公司2007年10月中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司CNRShenyangLocomotive&RollingStock(Group)Co.Ltd.23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车设计方案1、概述为适应我国经济的快速发展，及时适应化工市场的快速变化，满足中国铁路货运重载、快速的总体发展要求，沈阳机车车辆有限责任公司和吉化集团机械有限责任公司共同研制开发了23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车，以适应国内化肥企业对浓硝酸运输的需要。浓硝酸类介质有很高的腐蚀性，所以需用防腐性较好的铝制罐车运输，吉化集团机械有限责任公司在上世纪90年代研制

2、开发的载重60t容积40m3的GH40LK铝制铁道罐车，投放市场后受到用户的欢迎。此次开发的容积50m3的23t轴重铝制铁道罐车是目前国内运输同类产品中容积最大、载重最大的浓硝酸铝制铁道罐车。它弥补了国内浓硝酸铁路运输中载重小、自重系数大的不足，且设计先进、合理。因此其应用市场前景极为广阔，具有极强的市场竞争力。2、研制目标新开发的23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车应符合铁道部提出的关于企业自备铁道货车有关规定，即新型通用货车或一般专用货车须按70t级设计、制造的要求。并总结GH40LK铝制浓硝酸铁道罐车结构优点的基础上，积极探索应用新材料，以优化车辆的经济技术参数，以提高运输效能的目的。

3、23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车的研制应达到以下目标：共19页第19页中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司CNRShenyangLocomotive&RollingStock(Group)Co.Ltd.⑴适合运输密度不大于1.5t/m3、有强腐蚀性的浓硝酸、过氧化氢等化工产品。⑵载重68t（工业浓硝酸介质），自重25.8t⑶轴重23t⑷商业运营速度120km/h⑸满足用户现有的地面装卸设施3设计遵循的主要标准GB146.1标准轨距铁路机车车辆限界GB/T5599车辆动力学性能评定和试验鉴定规范TB/T1.1～1.2铁道车辆标记TB/T1335铁道车辆强度设计及试验鉴定规范TB1560货车

4、安全技术的一般规定JB/T4734铝制焊接容器23t轴重铝制浓硝酸铁道罐车设计任务书4介质特性介质名称：浓硝酸分子结构式：分子式：HNO3分子量：63形态：液态颜色：无色气味：刺激性酸味熔点：约-42℃沸点：约86℃气相压力：25℃时3800Pa(0.038MPa)密度：1.5g/cm3(25℃)共19页第19页中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司CNRShenyangLocomotive&RollingStock(Group)Co.Ltd.主要特性:强腐蚀性、强氧化性、毒性程度中度。5设计方案5.1车辆性能参数自重:25.8t轴重:23t载重:68t比容:0.729m3/t每延米重

5、:6.97t商业运营速度:120km/h最小曲线半径:145m车辆限界:符合GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》的要求.5.2罐体设计参数项目单位指标罐体设计压力MPa常压设计温度℃40焊接接头系数0.95腐蚀裕度mm1.5罐体内径mmΦ2400罐体材质1050A/5083罐体容积m349.6水压试验MPa0.35.3主要尺寸车辆长度13466mm车辆定距8300mm共19页第19页中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司CNRShenyangLocomotive&RollingStock(Group)Co.Ltd.车辆高度约4200mm车辆宽度2680mm底架长度12500

6、mm车钩中心线高880±10mm固定轴距1830mm车轮直径840mm5.4主要技术参数的选择说明5.4.1自重和载重铝材料的密度2.7t/m3，经计算罐体壁厚为24mm。按23t轴重计算，该车载重可达68t，车辆自重≤25.8t。5.4.2罐体容积和车辆长度、宽度罐体容积按典型介质98%浓硝酸确定，兼顾其它介质。确定总容积为49.6m3，有效容积为46.7m3，空容积6％。车辆定距在原载重60t容积40m3的铝制铁道罐车的7300mm的基础上，增加1000mm,为8300mm。这样有利于提高车辆曲线通过性能。该车车辆长度为13466mm。铝制罐车装卸台位一般较短且不成编组装卸，因此

7、该车长度可满足用户现有地面装卸设施。由于罐体为铝材质，NSW手制动机宜布置在一位端梁上方，底架宽度为2680mm。5.4.3罐体材料的选择共19页第19页中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司CNRShenyangLocomotive&RollingStock(Group)Co.Ltd.铝制罐车的材料选择是该车设计的关键之一。由于98％浓硝酸介质的特殊性，能够装载98％浓硝酸的金属材料只能用纯铝材料，在所有纯铝材料中，1XXX系的铝材由于优良的焊接性、耐腐蚀