铁水运输新型隔离车的研究与应用

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1、http://www.gtjia.com铁水运输新型隔离车的研究与应用白洁(莱钢集团公司运输部，莱芜271104)摘要：针对铁水运输多区域、长大坡、车辆制动力不足，常出现轮对弛缓、抱死、擦伤等问题，研制应用了长大坡道新型隔离车，满足了铁水安全运输及效益最大化要求。关键词：铁水运输；新型隔离车；长大坡道；双闸瓦制动1概述莱钢铁水运输主要依靠铁路运输完成，公司厂区铁路状况较差、长大坡道多、曲线多等使铁水运输存在一定的安全隐患；运输铁水所用的隔离车整车技术较为落后，在运输中经常出现由于制动力较小造成机车轮对弛缓、隔离车车轮踏面擦伤严重、制动时车轮抱死等

2、问题；而隔离车技术状态较差、铁水运输效率低使运输成本增加。综合分析以上问题，为了提高铁水运输作业的安全可靠性，提高铁水调送效率，决定研制新型隔离车。2新型隔离车的研究分析新型隔离车主要由车体、走行、钩缓、制动、配重五大部分组成(见图1)。隔离棚位于车体中部，地面铺设木地板，棚内有供调乘人员使用的座椅。应用FSW型手制动机；采用新型焊接构架式转向架，安装金属自润滑心盘；空气制动系统应用120型空气制动阀、不锈钢球芯折角塞门等；采用高磷铸铁闸瓦；采用ST型缓冲器；采用13B型钩尾框；提钩装置为贯通式钩提杆；车体两端两侧均能操作；配重箱位于车体地板上部

3、，箱内各设四个砝码箱(5t／个)。总体技术要求：自重：≥18t；车辆长度：10000mm；车辆最大宽度：2980mm；车辆最大高度：焊接构架式；固定轴距：1750mm；轨距：1435mm：轮径：840mm(辗钢车轮)；制动装置：120型空气制动机；车钩中心线距轨面高：880mm；车钩：13B型上作用车钩；缓冲器：ST缓冲器；通过最小曲线半径：80m。根据上述技术要求，为提高车辆的整体性能，就一些重要结构分别进行了研究与攻关。2．1隔离车配重的计算根据《技术规程》，货物列车在坡度20‰以下的线路上运行时，每百吨列车重量应具有的闸瓦压力F≥258．4

4、kN。http://www.gtjia.com在正常制动的情况下，为保证车辆车轮不发生滑行，闸瓦摩擦力必须小于轮轨黏着力[1]，即：Fφm≤Qψp≥Fφn／ψ=585．7kN式中：F——闸瓦总压力，牵挂4辆重铁水罐时F=4F=1033．6kN：φm——闸瓦摩擦系数，取φm=0．17；Q——车辆轮压力/kN；ψ——轮轨黏着系数，取ψ=0．3。即隔离车总重不得少于58．57t，而车辆自重为18t，所以实际配重为40t即可。2．2隔离车制动方式确定[2]根据上述条件，连挂1辆隔离车时已知单块闸瓦极限压力为38．22kN，机车每次牵引重铁水罐车为4辆，总

5、重约400t，每百吨列车重量应具有的闸瓦压力不小于258．4kN，故所需闸瓦块数为(400+58)×258．4／100×38．22=30．5块。而单辆隔离车即使采用双闸瓦制动，也无法满足要求。根据上述条件，当同时连挂2辆隔离车时按已知单块闸瓦极限压力为38．22kN计算，所需闸瓦块数为(400+58×2)×258／100×38．22=34．4块。由此可见，只有同时连挂2辆隔离车，且都采用双闸瓦式制动(闸瓦块数为32块)才能满足要求。2．3基础制动装置结构的研究考虑到长大坡道运输的现状，经计算该车的基础制动装置采用双闸瓦式基础制动，同时手制动装置采

6、用。FSW型手制动机。根据双闸瓦式基础制动的总体要求，基础制动装置结构分别设计了三个方案：(1)采用“一拖二”结构(见图2)。由上拉杆分别带动1位、2位轮对制动梁，实施双闸瓦制动。该方案结构简单，制动缸鞲鞴行程变化小，但如果拉杆长度调整不好，可能会出现4根制动梁闸瓦压力不均匀的情况，影响实际制动效果。(2)采用“平衡杠杆”结构(见图3)。由上拉杆拉动平衡杠杆，再分别带动1位、2位轮对制动梁实施双闸瓦制动。该方案结构比较简单，制动缸鞲鞴行程变化小，闸瓦压力分布均匀，实际制动效果较好。http://www.gtjia.com(3)采用“逐步传递式”结

7、构(见图4)。由上拉杆分别带动1位轮对制动梁，然后通过1位轮对移动杠杆带动2位轮制动梁，实施双闸瓦制动。该方案闸瓦压力分布均匀，实际制动效果较好，但结构比较复杂，制动缸鞲鞴行程变化大。综合考虑以上三个基础制动装置结构方案特点，最终采用了方案二的“平衡杠杆”结构。2．4配重箱结构及放置方式的研究考虑到隔离车入段检修时，车辆段检修库内吊车起重能力，必须将配重块设计为可装卸式，而且，每个配重块的重量不宜过大。综合考虑以上因素，最终确定为每辆隔离车配重箱内装4个配重块，两个配重箱共有8个配重块，每个配重块5t，配重块本身具有吊装环，方便吊装作。2．5新型

8、焊接构架式转向架的研究考虑到新型隔离车整车质量较大，并且是在特殊工况下运行，转向架构架采用屈服极限为345MPa的Q345q桥梁用结构钢