林寶華

(南車二七車輛有限公司 新造車車間，北京 100072)

鐵路貨車是貨物運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，隨著貨物運(yùn)輸向“快速、重載”發(fā)展，對(duì)于車體結(jié)構(gòu)的承載能力、外觀形狀和運(yùn)行安全的要求越來越高。在貨車使用過程中，其車體的裝載結(jié)構(gòu)和性能對(duì)于提高貨物裝載質(zhì)量、確保貨物運(yùn)輸安全具有重要影響。

1 擴(kuò)大車體容積

不同單位體積質(zhì)量貨物的比容是影響鐵路車輛靜載重的重要因素，若發(fā)送貨物中重質(zhì)貨物比例大，靜載重就高；反之，靜載重就低。對(duì)于煤炭、糧食等輕質(zhì)散裝貨物來說，其密度為 0.5~0.75 g/cm3，比容為 1.3~2 m3/t，大于常用敞車 C64、C70的比容，如表1所示。如果采用 C64、C70型車運(yùn)輸煤炭、糧食等輕質(zhì)散裝貨物將導(dǎo)致虧噸，在一定程度上降低了貨車靜載重。以焦炭運(yùn)輸為例，C64型車作為主要車型，其容積為 73.3 m3，而焦炭的密度較小，每車僅能裝 45 t 左右，小于車輛標(biāo)記載重。而采用 C70型車運(yùn)輸時(shí)，容積為 77 m3，每車僅能裝載 48 t 左右，虧噸高達(dá) 22 t。另外，鐵路部門整車運(yùn)輸按標(biāo)記載重收費(fèi)，造成貨主運(yùn)輸成本增加。為了能有效提高貨車靜載重，在日常運(yùn)輸中，貨主普遍采用在車輛四周加裝圍欄以提高裝載容積，或者采用袋裝堆疊起脊裝載，在一定程度上擴(kuò)大了車體容積。但是，由于圍欄使用壽命較短，同時(shí)運(yùn)輸過程中遺灑、被盜的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，而且這樣提高裝載容積的方式既不符合運(yùn)輸裝載質(zhì)量要求，又存在一定的安全隱患，不是有效解決裝載問題的辦法。因此，從車體結(jié)構(gòu)入手，設(shè)計(jì)容積較大且適宜裝運(yùn)煤炭及其他密度較小貨物的車型，可以有效提高貨車靜載重，為確保鐵路運(yùn)輸安全提供保障。

表1 敞車參數(shù)

對(duì)于常用敞車而言，一般車內(nèi)寬度為 2 890 mm，高度為 2 050 mm，70 t 和 60 t 級(jí)敞車的主要區(qū)別在于車體長度不同，但車輛比容基本相同，分別為 1.2 和1.1。為了加大車體內(nèi)部尺寸，增大車體比容，充分利用鐵路限界，可以通過增加車輛寬度和高度擴(kuò)大車體容積，車體寬度可按 3 400 mm 設(shè)計(jì)，高度可按2 450 mm 設(shè)計(jì)。例如，C64A型車體高度為 2 450 mm，容積比 C64型車大 18 m3，比容高達(dá) 1.5，可以多裝運(yùn)焦炭 10.8 t，在提高貨車靜載重的同時(shí)，還降低了貨主的運(yùn)輸成本。

2 加強(qiáng)繩栓強(qiáng)度

鐵路貨車?yán)K栓主要用于固定貨物捆綁加固的繩索、鋼絲等，通常貨車?yán)K栓的材料為普通碳素鑄鋼，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其底座為帶2個(gè)圓孔的長圓形板，由底板中心垂向延伸出繩栓體與繩栓止擋連接。該繩栓材料的機(jī)械性能較低，繩栓體直徑偏小，根部圓弧半徑小。當(dāng)鐵路平車、共用車運(yùn)輸卷鋼等質(zhì)量較大的貨物時(shí)，繩栓受力情況相當(dāng)惡劣，根據(jù)鐵路運(yùn)用部門、檢修部門反饋的信息，鐵路平車、共用車在運(yùn)用中繩栓的損壞和丟失率高達(dá) 20%，給鐵路運(yùn)輸帶來困難，并影響鐵路運(yùn)輸安全。

隨著鐵路貨物運(yùn)輸提速、重載的推進(jìn)，鐵路貨車的運(yùn)營條件發(fā)生了巨大變化，列車運(yùn)行速度和牽引定數(shù)及編組數(shù)量不斷增大，車輛縱向沖擊呈非線性增長。特別是取消貨車輔修修程，延長貨車廠、段維修周期和關(guān)鍵部件的質(zhì)保周期等，對(duì)鐵路貨車及其零部件的技術(shù)性能和安全可靠性提出了更高要求。作為貨物加固拉牽關(guān)鍵部件，舊的繩栓已不能適應(yīng)貨物裝載加固要求，應(yīng)采用受力結(jié)構(gòu)更合理的新型繩栓，并選擇合適的繩栓體直徑尺寸和繩栓座連接圓弧半徑以增加繩栓強(qiáng)度，同時(shí)采用性能指數(shù)更高的材料提高繩栓強(qiáng)度以滿足貨物裝載加固要求，有效保證貨物運(yùn)輸安全。新型繩栓結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 新型繩栓結(jié)構(gòu)示意圖

3 改進(jìn)平車地板

鐵路平車主要用于運(yùn)送鋼材、木材、汽車、輪式裝備、履帶式裝備、機(jī)械設(shè)備和集裝箱等貨物，有時(shí)還可用于運(yùn)送鋼軌和混凝土預(yù)制梁等特殊長大貨物及需要跨裝運(yùn)輸?shù)某L貨物。目前，鐵路平車一般采用木地板和鐵地板結(jié)構(gòu)。木地板可以增大裝載貨物與平車地板之間的摩擦力，可以節(jié)省貨物的裝載加固時(shí)間和費(fèi)用，但由于鐵路平車所使用的木地板存在抗輾壓強(qiáng)度不高、防腐性能較差、地板壓條容易損壞等問題，影響了鐵路平車的使用性能。鐵地板平車的承載能力高于木地板，但由于鐵地板上無法使用扒鋦釘，雖然鐵地板的專用平車采用預(yù)留定位孔的方式，適用于運(yùn)輸固定規(guī)格的貨物，但因裝載定位操作不易，特別是在輪式裝備的運(yùn)輸中，存在加固難的問題[1]，因而普通鐵地板平車運(yùn)輸貨物時(shí)，往往采用焊接加固的方法，需計(jì)算確定焊角大小和焊縫長度，而且鐵地板經(jīng)過反復(fù)焊接，其強(qiáng)度、塑性、韌性及表面的平整度都遭到破壞，在一定程度上降低了平車使用壽命，影響貨車裝載質(zhì)量和運(yùn)行速度。

因此，針對(duì)平車木地板、鐵地板存在的問題，提出采用鋼木相結(jié)合的新型平車地板的設(shè)計(jì)。新型平車地板采用鋼框架為地板主體結(jié)構(gòu)，框架體內(nèi)部鑲嵌木地板，結(jié)構(gòu)如圖3所示。新型地板結(jié)構(gòu)不僅能夠提高平車地板整體的強(qiáng)度和剛度，而且能夠減少木材使用面積，節(jié)省木材資源，方便木地板的局部檢修。同時(shí)，還能避免貨物裝載加固失效，在一定程度上減少運(yùn)輸安全隱患，延長平車使用壽命。

4 結(jié)束語

貨物運(yùn)輸裝載質(zhì)量直接影響鐵路貨物運(yùn)輸安全，通過分析運(yùn)輸裝載質(zhì)量存在分析問題，從擴(kuò)大車體容積、加強(qiáng)繩栓強(qiáng)度、改進(jìn)平車地板3個(gè)方面提出相應(yīng)的解決措施，達(dá)到提高鐵路貨物運(yùn)輸裝載質(zhì)量，保證貨物運(yùn)輸安全的目的。

[1] 常春偉，李海超，張艷萍. 鐵地板平車加固方法研究[J]. 軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，4(12)：27-30.