出口印度尼西亚CW1型米轨敞车的研制

2013-12-23高宏强张良

机械工程师 2013年1期

高宏强，张良

（包头北方创业股份有限公司，内蒙古包头014030）

1 引言

CW1 型米轨敞车是包头北方创业股份有限公司为印度尼西亚生产的运煤专用敞车。该车用于1067mm 轨距铁路，主要运输煤炭并可与翻车机匹配进行卸货作业。该车于2010 年11月完成总体方案设计，2011 年委托北京交通大学、西南交通大学进行了疲劳分析计算和车辆动力学计算。同年6 月完成了样机试制，并委托四方车辆研究所进行了车体静强度试验和用户要求的型式试验，样车通过用户验收后已投入批量生产并交付印度尼西亚使用。

2 主要性能参数及尺寸

载重50t，自重≤22t，轴重18t，轨距1067mm，车辆长度14862mm，车辆定距10830mm，车辆最大高度3025mm，车辆最大宽度3100mm，车钩中心线高770mm，主线车辆通过最小曲线半径为150m，支线车辆通过最小曲线半径为80m，设计速度为80km/h。

限界：符合印度尼西亚限界要求。

3 技术特点

（1）该车底架采用无下侧梁结构，地板与侧墙采用圆弧板连接，侧墙与地板夹角93°，提高了车辆采用翻车机卸货时货物的卸净率。

（2）车钩采用F 型固定车钩与旋转车钩及配套的钩尾框，可实现不摘钩连续翻转卸货；采用MT-3 型缓冲器，提高了车辆的可靠性。

（3）制动系统采用knorr 制动装置，性能稳定可靠。（4）转向架采用铸钢三大件式转向架，结构简单，运用可靠。

图1

4 主要结构

为保证与印度尼西亚用户地面装卸货设施相匹配，满足车辆不摘钩翻车机卸货作业，该车主要结构设计如图1 所示。

（1）底架组成：底架组成是由中梁、枕梁、端梁、横梁、纵向梁及钢地板等零部件组成的焊接结构。中梁采用两根乙字型钢组焊而成，将心盘座与后从板座设计为一体式铸钢结构，并采用了整体冲击座，通过焊接方式与中梁连接。在枕、横梁之间设置纵向梁连接，并取消通长下侧梁。上心盘的尺寸保持与用户现有车辆一致，以满足互换性要求，并铆接于中梁下部。地板采用09CuPCrNi-A 耐候钢，并设有排水孔。

（2）侧墙组成：侧墙设计为带倾角结构，便于翻车机卸货时介质的卸净。采用变截面帽型钢侧柱，以保证装配后侧墙的倾角。侧墙两端的侧板处采用侧横带支撑，提高其抗剪能力，并配有外部、内部扶梯、脚蹬，以方便工作人员进出。

（3）端墙组成：端墙为板柱结构。考虑车体受力情况，两角柱间选用横带支撑，角柱为矩形钢管，随侧板倾斜一定角度。上端缘与上侧梁接口位置设有角部加强铁。端板采用上下两片搭接形式，便于保证端板与中梁的组装间隙。

（4）撑杆装置：为防止车辆侧墙的向内、向外变形，提高侧墙的刚度，在车体内部安装四组水平撑杆装置。撑杆材质采用无缝钢管，与车体间采用方便、可靠的螺栓连接。

（5）制动装置：制动装置采用符合UIC 标准的knorr空气制动系统；主要由KE2DVSL/A 型控制阀、DRV2A-600H 型闸瓦间隙调整器、12 英寸制动缸、100L 储风缸、制动软管连接器和折角塞门等组成。在车辆固定车钩端设置手制动装置，采用螺旋式手制动机。

（6）车钩缓冲装置：采用符合AAR 标准的F 型固定车钩和FR 型旋转车钩及配套的钩尾框。缓冲器装用MT-3 型缓冲器。

（7）转向架：转向架为铸钢三大件式结构，采用变摩擦阻尼的楔块式减振装置；采用双作用弹性旁承、尼龙心盘磨耗盘；基础制动装置为中拉杆结构的单侧滑槽制动形式，低磨合成闸瓦。

5 计算及试验情况

5.1 疲劳仿真分析

2010 年4 月，委托北京交通大学采用AAR 机务标准M-1001-97“货车设计制造规范”中确定载荷谱和“BS EN 1993-1-9：2005 Euro code 3：钢结构设计规范”中的疲劳寿命预测方法及S-N 曲线，对CW1 型米轨敞车设计方案进行了疲劳仿真分析计算，结果表明该车体各部位结构的疲劳寿命均大于600 万km。