P_64GK_型棚车的研制_赵天军

文章编号:1002-7602(2004)06-0018-03
P64GK型棚车的研制
赵天军
(中国北车集团齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司技术中心,黑龙江齐齐哈尔161002)
摘 要:介绍了P64GK型棚车的结构、性能、特点、试验情况及应用前景。

关键词:棚车;结构;性能;P64GK型
中图分类号:U272.1 文献标识码:B
通用棚车是我国铁路货车的主型产品之一,承运着各种怕日晒、雨雪侵袭的箱装、袋装货物及打包的零担货物。

我国现有通用棚车约9 2万辆,包括P61型、P62型、P62N型、P63型、P64型、P64A型、P65型等。

其中P64A型棚车是目前我国铁路的主型通用棚车。

运行几年来,该车以其容积大、密封性能好、品质稳定等特点受到用户的肯定,但也存在着自重系数过大的问题。

如何降低自重并提高载重是设计者急需解决的紧迫问题。

在充分考虑P64A型棚车的强度、刚度和耐腐蚀性的前提下,通过优化结构设计和采用新型材料,齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司于2001年8月完成了新型减重棚车的总体方案设计,并于10月向铁道部运输局上报了该车的设计建议任务书及设计方案说明,11月通过了由铁道部运输局装备部组织的设计方案技术审查并完成了样车试制,12月中旬,样车通过了由铁道科学研究院机车车辆研究所主持的强度、冲击及动力学各项鉴定性试验。

2001年12月末,铁道部运输局装备部组织专家在齐齐哈尔对该车进行了技术审查,并以运装货车[2002]7号文件下发了审查意见,同意该车批量生产。

1 主要特点
该车是以P64A型棚车为基础研制的。

除了与P64A 型棚车有一定的连续性和互换性外,还具有以下特点:
(1)车体主要型钢、板材均采用屈服极限为345 M Pa的高耐候结构钢,在提高强度储备的同时,也提
收稿日期:2002-09-24
作者简介:赵天军(1971-),男,工程师。

高了耐腐蚀性能。

(2)上侧梁、侧柱用冷弯型钢代替热轧型钢,通过采用合理的型钢结构,在不降低强度、刚度的同时,有效地减轻了重量。

(3)侧墙、端墙内衬板采用厚8mm的竹编胶合板,在保证隔热性能的前提下,增加了车内的容积并减轻了重量。

(4)采用了无级空重车自动调整装置。

(5)采用了C级钢材质的13A型小间隙车钩及加强型钩尾框。

(6)该车可装用转K2型转向架,车辆商业运营速度可达120km/h,满足了铁路货车提速的要求。

2 主要技术参数(表1)
表1 主要技术参数
载重/t60
自重/t23.8
自重系数0.396
轴重/t21
容积/m3135
商业运营速度/(km h-1)120
通过最小曲线半径/m145
全车制动倍率10.84
全车制动率(常用制动位)
空车0.726
重车0.415
车辆长度/mm16430
车辆定距/mm11700
车体内长/mm15478
车体内宽/mm2804
车体内高/mm2855
标均符合GB/T5599 1985的规定。

参考文献:
[1] 四方车辆研究所.B10型单节机冷车车体静强度试验报告[R].
2000.
[2] 铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站.B10型动力学性能
试验报告[R].1999.
(编辑:颜 纯)
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车辆产品与零部件铁道车辆 第42卷第6期2004年6月
车钩中心线高/mm880地板面高/mm1136底架尺寸(长 宽)/mm15500 2820车门门孔(高 宽)/mm2539 2964车辆最大高度/mm约4448车辆宽度/mm约33403 主要结构
3.1 车体
该车车体为全钢焊接整体承载结构,由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗等部件组成(见图1)。

图1 P
64GK
型棚车车体组成
车体钢结构的主要零部件如枕梁、端梁、大横梁上下盖板、车顶弯梁、上侧梁、侧墙板、端墙板、车顶板及侧柱等均采用耐大气腐蚀的高强度低合金钢09CuPCrNi A。

3.1.1 底架
底架由端梁、枕梁、大横梁、小横梁、纵向梁、中梁、下侧梁等组成。

中梁由2根310乙型钢组焊而成,侧梁为300m m 85mm 7 5mm的槽钢和140mm 58m m 6m m的槽钢组焊成鱼腹形结构,枕梁为双腹板、单层上下盖板结构,大横梁为单腹板结构,底架上铺设厚30m m的竹材层压板,中部竹地板上铺设厚3 mm的花纹钢板。

采用锻造上心盘。

3.1.2 侧墙
侧墙为板柱式结构,主要由侧板、侧柱、门柱和上侧梁等组焊而成。

侧板为厚2 3mm的钢板压型结构,侧柱采用80mm 60m m 4mm的冷弯U形钢,门柱采用压型组焊结构,上侧梁为冷弯方管与冷弯角型钢组焊而成。

侧墙内加装厚8mm的编织竹胶板,每侧侧墙设4扇下翻式车窗。

3.1.3 端墙
端墙为板柱式结构,主要由端板与端柱、角柱、上端横梁等组焊而成。

端板采用厚3m m的钢板,端柱采用140mm 58mm 6mm的槽钢,角柱采用125 mm 125m m 10mm的角钢。

端墙内加装厚8mm 的编织竹胶板。

3.1.4 车顶
车顶主要由车顶板与上侧梁、车顶弯梁、端弯梁等组焊而成。

车顶板采用厚2mm的钢板。

车顶内加装厚5m m的PVC板内衬。

3.1.5 车门
采用对开式推拉车门,门板采用冷弯波纹板,板厚为2mm。

采用新型车门门锁,该门锁具有拉紧车门门缝的功能,并具有较好的防盗性。

车门及门锁结构见图2、图3。

图2
车门结构图
图3 门锁结构图
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P64GK型棚车的研制 赵天军
3.2 制动装置
制动装置采用改进的120型货车空气控制阀、356 mm 254mm整体旋压密封式制动缸、ST2 250型双向闸瓦间隙自动调整器、球芯折角塞门、组合式集尘器、编织制动软管总成等。

制动管间采用法兰连接。

采用不锈钢制动配件和管系,不锈钢管的材质为1Cr18Ni9Ti,不锈钢铸件的材质为ZG0Cr18Ni9。

装用KZW 4GAB型或TWG 1AB型无级空重车自动调整装置。

制动杠杆采用了奥-贝球铁衬套及45钢圆销,有效地提高了销、套的耐磨性。

基础制动装置采用L A型或L B型组合式制动梁。

闸瓦采用高磷铸铁闸瓦。

人力制动装置采用脚踏式制动机,也可采用NSW型手制动机。

3.3 转向架
采用转K2型转向架。

中央悬挂采用两级刚度弹簧系统;斜楔采用整体式针状马氏体铸铁斜楔;两侧架间加装了弹性交叉支撑装置;采用双作用弹性旁承;摇枕、侧架的材质为B级铸钢;采用50钢车轴及TB/T 2817 1997 铁道车辆用辗钢整体车轮技术条件 中规定的H DSA型辗钢车轮;轴承为SKF197726型滚动轴承;2位转向架上装有与空重车自动调整装置配套使用的横跨梁装置。

3.4 车钩缓冲装置
采用C级钢材质的上作用式13A型小间隙车钩、C级钢材质的13A型钩尾框及ST型缓冲器。

4 试验情况
4.1 静强度试验
该车静强度试验和刚度试验由铁道部科学研究院机车车辆研究所主持,于2001年12月在齐车公司完成。

该试验按TB/T1335 1996 铁道车辆强度设计及试验鉴定规范 的要求进行了垂向载荷试验、纵向载荷试验、扭转试验、顶车试验及承受叉车载荷试验等工况试验。

本次试验静强度应力测点布置原则上选取结构的四分之一进行,重要部位则在对称位置布对比点。

参考本车车体有限元分析计算报告以及过去同类型车辆的应力测试结果,应力测试点着重布置在主要承载部件或应力较大的部位,如中梁、枕梁、上下侧梁、大小横梁、侧墙、端墙、车顶等,共布120个应力测试点。

在底架中央及枕梁处的各3个断面上共布9个位移测试点。

第一工况最大应力点发生在枕梁上盖板靠近中梁边缘上,内侧应力为+134MPa,外侧应力为+156 M Pa,均不超过 规范 第一工况耐候钢许用应力215 M Pa的规定。

第二工况最大合成应力在中梁盖板内侧,合成应力为-244 9M Pa,枕梁外侧的中梁上合成应力为-172 8M Pa,均在许用应力250M Pa的范围之内;中梁、侧梁的挠跨比分别为0 568/2000和0 844/1500,小于TB/T1335 1996中规定的中梁挠跨比为1/1500、侧梁挠跨比为1/2000的要求。

因此,该车的强度和刚度均符合TB/T1335 1996的规定。

4.2 动力学试验
该车动力学试验由铁科院机车车辆研究所主持,于2002年5月进行。

正线试验线路为平齐线的齐齐哈尔 榆树屯间、榆树屯 昂昂溪间及滨洲线的昂昂溪 龙江间。

正线直线最高速度为130km/h,R800m曲线最高速度为120km/h,R600m曲线最高速度为100km/h,R350 m曲线最高速度为60km/h,R420m曲线最高速度为50km/h,侧线12号道岔最高通过速度为45km/h。

按GB/T5599 1985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范 的要求对车体横向加速度、车体垂向加速度、轮轨横向作用力、轮轨垂向作用力、脱轨系数和轮重减载率等参数进行了测量。

试验结果表明,P64GK型棚车空重车的加速度、平稳性、脱轨系数和减载率均符合GB/T5599 1985的要求,空重车的横向、垂向平稳性指标均达到优良级。

5 应用前景
与P64A型棚车相比,P64GK型棚车降低自重近1 5 t,提高载重达2t,其经济效益和社会效益明显提高;采用转K2型转向架,使车辆运行速度达到120km/h,有效地提高了该型车辆的运输能力,推广前景较好。

参考文献:
[1] 铁道部科学研究院.P64A型减重棚车静强度试验报告[R].2001.
[2] 铁道部科学研究院.W6型毒品车、P64GK型棚车、T7型检衡车动力
学性能试验研究报告[R].2001.
(编辑:李 萍)
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铁道车辆 第42卷第6期2004年6月
ABSTRACT
Prediction of Lateral Acceleration of Locomotives
and Rolling Stock on the Basis
of Linear Regression Model
ZHANG J-i m in,et al.
(male,born in1969,g raduate student for doctor degree,T raction and Power Research Center of South-w est Jiaotong University,Cheng du610031,China) Abstract:The lateral acceleration of locomotives and rolling stock running on track is a chaos time paring w ith the rea-l time perform ance of control,the filtered signal of lateral acceleration has fairly big time delay.The linear regression prediction method is used to predict the future sig nal w ith the know n signals in the past to compensate the delay caused by the filtering,and the AIC information norm method is used to determine the step of the sel-f regres-sion prediction model,to provide the late-ral accelera-tion prediction method after filtering for the modern high speed locomotives and rolling stock and other loco-motives and rolling stock w ith on-line control vehicle dynamic performance.The measurement is made w ith the test data,and the result shows that w ith the use of the sel-f reg ression prediction model in prediction of the lateral acceleration of locomotives and rolling stock,the precision is high and the interval is big,so that the rea-l time performance and precision requirements of control can be com pletely met.
Key words:linear sel-f regression;prediction;AIC information norm;system mode setting
Research on the Matching Test Method
for Wagon and Wagon Tipper
ZHANG Zhong-x in,et al.
(male,born in1971,engineer,Technical Re-search Department of Sifang Rolling Stock Research In-stitute of China Beiche Group,Qingdao266031,Ch-i na)
Abstract:V ia the analysis of the forces applied on the w agon in the process of unloading on the w agon tip-per and the results of the finite element simulation and calculation on w agon streng th,sug gestions are given on carrying out and application of GB/T18818 2002In-spection specifications of railw ay w agon tipper and bulk g oods unfreezing house.
Key words:w agon;wagon tipper;test method
The Existing Conditions and Analysis of the
Empty and Load Brake Equipment for
Railway Wagons in Our C ountry
CH ENG Di
(male,born in1964,senior lecturer,Zhengzhou Railway Professional and Technological Institute of Zhengzhou Railw ay Bureau,Zheng zhou450052,Ch-i na)
Abstract:The existing conditions of the empty and load brake equipment for w agons at present in our coun-try are analyzed.Im provement suggestions are g iven on the problems ex isting in the empty and load brake e-quipment for w agons at present.
Key words:freight car brake;empty and load brake equipment;sug gestion
S ever al Points in Design of the T echnical Managem ent Information System for Passe nger C ars
C AI Shao-xian
(male,born in1943,senior eng ineer,Rolling Stock Department of Nanchang Railw ay Bureau,Nan-chang330002,China)
Abstract:On the basis of the fundamental informa-tion chain of the production and technical activities in the passenger car depot,the data logging principle of the technical manag ement inform ation system for pas-senger cars and several process management methods in application of the inform ation system are put forw ard.
Key words:railw ay passenger car;technical ma-nag ement;inform ation system;design
Development of Q2TXD 1C antilever
Crane Trailer C ar
ZHANG Jian
(male,born in1965,eng ineer,Technical Center of Xiangtan Motor Co.,Ltd.,Xiang tan411101,Ch-i na)
Abstract:Described are the main technical parame-ters,general structure conditions and technical features of the Q2TXD 1cantilever crane trailer car.
Key words:cantilever crane trailer car;technical parameter;structure
The B10BT Type Single Mechanical Refrigerator Car
XIA Ming
(male,born in1967,eng ineer,Technical Center of Wuchang Rolling Stock Works of China Nanche Group,Wuhan430062,China)
Abstract:T he main technical parameters and struc-ture of the B10BT type sing le mechanical refrige-rator car are described.And the applied speed increased bogie, the four-car coupling centralized control technology are mainly ex plained.
Key words:single mechanical refrigerator car; structure;technical parameter;performance test
Development of P64G Box Car
ZHAO Tian-jun
(male,born in1971,engineer,Technical Center of Qiqihar Railw ay Car(Group)Co.,Ltd.of China Be-iche Group,Qiqihar161002,China)
Abstract:Described are the structure,perfor-mance,features,test conditions and application prospects of the P64G box car.
Key words:box car;structure;product;P64G type
Improvement of the Seal Structure of the Double-Leaf Swing Door at the Outside End of
the Railway Passenger C ar
FENG Wei
(m ale,born in1967,engineer,Track Project De-。