楊國璽

(齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司 售后服務(wù)部, 黑龍江齊齊哈爾 161002)

既有棚車內(nèi)襯損壞情況調(diào)研分析和解決方案

楊國璽

(齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司 售后服務(wù)部, 黑龍江齊齊哈爾 161002)

為提高既有棚車運用可靠性，解決既有棚車內(nèi)襯損壞并刮壞貨物的問題，對既有棚車內(nèi)襯運用情況、內(nèi)襯損壞對貨物影響情況進行調(diào)研，并根據(jù)調(diào)研情況，對既有棚車內(nèi)襯安裝方式提出了幾種改造方案，并對各改造方案的可行性進行了全面分析。

棚車； 內(nèi)襯板； 改造

2014年中國鐵路總公司開行貨物快運列車，方便了用戶零散貨物的運輸。據(jù)不完全統(tǒng)計，既有P65型棚車已全部編入貨物快運列車，隨著運量的不斷增加，部分P64系列棚車、P70型棚車也補充到貨物快運列車。近期，很多用戶反饋，既有棚車在運輸貨物時，零散貨物被刮破、損壞較多，造成很大損失。為解決此問題，齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司(簡稱：齊軌道裝備公司)先后兩次組織技術(shù)人員深入各站段、貨場調(diào)研，分析原因，提出既有棚車內(nèi)襯改造方案。

1 調(diào)研情況及分析

2014～2015年，齊軌道裝備公司先后兩次組織技術(shù)人員赴車輛段檢修車間、裝卸貨場開展了專項調(diào)研。兩次調(diào)研共走訪了哈爾濱、南寧、貴陽、杭州、江岸、豐臺、成都、南昌等8個車輛段的8個檢修車間以及6個裝卸貨場，共調(diào)研各型棚車489輛，對其中338輛采集了數(shù)據(jù)，見表1。

表1 各型棚車調(diào)研數(shù)量匯總

1.1 檢修車間調(diào)研情況

(1) 內(nèi)襯板損壞、丟失情況分析

各型棚車內(nèi)襯板損壞、丟失數(shù)量統(tǒng)計見表2。

表2 內(nèi)襯板情況統(tǒng)計

從現(xiàn)場調(diào)研和表2數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況看，各車型內(nèi)襯損壞比例基本相當(dāng)，其中P64系列棚車破損、丟失數(shù)量較多，部位主要集中在側(cè)墻中下部，端墻和車頂破損較少，見圖1～圖2。

(2) 壓條損壞、丟失情況分析

各型棚車壓條損壞、丟失數(shù)量統(tǒng)計見表3。

從現(xiàn)場調(diào)研和表3數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況看，各車型壓條損壞比例基本相當(dāng)，而壓條損壞主要集中在側(cè)墻下部的豎壓條和部分橫壓條，端墻和車頂壓條損壞較少，見圖3。

圖1 P64GK(3468558) 圖2 P64GK(3411633)

1.2 裝卸貨場調(diào)研情況

貨場總計調(diào)研各型棚車57輛，其中貨物無破損33輛，占調(diào)研總數(shù)的57.9%，其余車所裝運貨物均有不同程度的損壞。按裝運貨物包裝方式，對調(diào)研貨物進行分類，可分為包裝袋和包裝箱兩類。其中絲袋包裝的貨物破損的較多，包裝箱包裝的貨物幾乎沒有破損。見圖4～圖5。

表3 各型棚車壓條損壞、丟失數(shù)量統(tǒng)計

圖3 P64K(3411469)側(cè)墻壓條破損、丟失

圖4 凸起螺栓扎破包裝袋

圖5 各型棚車內(nèi)飾損壞方式

棚車內(nèi)部凸起螺栓可以扎破貨物包裝袋，破損的壓扣、壓條、襯板也可以刮破包裝袋。但包裝紙箱等箱類貨物基本沒有破損，如圖6。

圖6 箱體包裝類貨物

1.3 調(diào)研結(jié)論和原因分析

(1)調(diào)研結(jié)論

①從現(xiàn)場調(diào)研和統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，P64、P65、P70系列棚車的內(nèi)襯板、壓條的損壞比例基本相同。

②內(nèi)襯、壓條損壞部位基本位于側(cè)墻中下部，而側(cè)墻上部、端墻和車頂?shù)膿p壞較少。

③內(nèi)襯板破損后的茬口、壓條損壞后的尖角和外露的螺栓頭部是造成貨物破損的主要原因。編織袋包裝的貨物容易被刮壞，而箱類貨物基本沒有破損。

(2)破損原因分析

我國既有P64、P65、P70系列棚車均采用竹編板或竹膠板作為內(nèi)襯材料，內(nèi)襯安裝均采用外凸式的壓條和螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)。安裝后，螺栓頭部低于壓條外表面，不會刮蹭貨物。

棚車裝卸作業(yè)時，除了人力搬運外，一般采用叉車裝卸，當(dāng)叉車進出作業(yè)時，叉車叉鉗和托盤類貨物難免會與側(cè)墻發(fā)生刮碰。由于竹編板和竹膠板結(jié)構(gòu)單一、材料強度和抗撞耐磨性能較差，因此受到磕碰、撞擊容易損壞。外凸式壓條突出內(nèi)襯表面約22 mm，突出高度較大，叉車進出作業(yè)時容易從側(cè)面撞擊壓條，使壓條變形、損壞，從而導(dǎo)致螺栓完全外露。這與調(diào)研中反映的側(cè)墻中下部內(nèi)襯、壓條損壞較多，而車頂和端墻損壞很少的現(xiàn)象相符。

因此，內(nèi)襯性能不良和側(cè)墻壓條凸出較高，是容易在叉車工況受到破壞的主要原因。而內(nèi)襯板破損后的茬口、壓條損壞后的尖角和外露的螺栓，是導(dǎo)致貨物包裝被刮壞的主要原因。

2 改進方案及可行性分析

從既有棚車的內(nèi)襯、結(jié)構(gòu)特點和叉車作業(yè)方式看，解決既有棚車內(nèi)襯損壞、螺栓刮貨的問題，應(yīng)從更換內(nèi)襯材質(zhì)和優(yōu)化內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)兩方面著手解決。

2.1 優(yōu)化內(nèi)襯材質(zhì)

受車輛自重限制，既有棚車采用了純竹材制造的竹編板作為內(nèi)襯，厚度僅為3.5 mm，強度低、沖擊韌性差、破損后有茬口。新的內(nèi)襯材料應(yīng)具有較高的強度和抗沖擊性能，厚度、質(zhì)量與既有竹編板內(nèi)襯相當(dāng)。參照目前鐵路客車和公路汽車使用的各種內(nèi)襯材料，可供選用的材料有PVC板、貼面膠合板、熱塑性玻璃纖維增強塑料、纖維復(fù)合竹材板和發(fā)泡鋁夾層材料等。

PVC板：具有比重小、破損后無茬口的特點，但抗沖擊性能較差，在低溫下(-15℃)會發(fā)生脆化。

膠合板：主要材料為木材，貼面處理后具有外形美觀、耐磨性好的特點，但強度和抗沖擊性差。

熱塑性玻璃纖維增強塑料：目前新造P70型棚車上采用的新型復(fù)合材料內(nèi)襯，具有強度高、沖擊韌性好、表面耐刮、破損無茬口的優(yōu)異性能，可滿足叉車工況要求，但價格是既有內(nèi)襯板的3倍左右。

纖維復(fù)合竹材板：在竹材板的基礎(chǔ)上內(nèi)設(shè)玻璃纖維層或鋼絲層，表面貼覆耐磨材料，強度、韌性和耐刮性能均大幅提高，同時解決了破損后產(chǎn)生茬口的問題，價格比既有內(nèi)襯板增加約30%～50%。

發(fā)泡夾層材料：目前應(yīng)用較多的是發(fā)泡鋁夾層材料，表層采用鋼板或玻璃纖維增強塑料。采用鋼板時比重大，采用玻璃纖維增強塑料時價格較高，同時材料整體厚度較大。通過對上述各種材料的分析和比較，熱塑性玻璃纖維增強塑料和纖維復(fù)合竹材板兩種材料可滿足棚車內(nèi)襯改進要求，當(dāng)改造費用較充裕時建議優(yōu)先選用熱塑性玻璃纖維增強塑料,其次可采用成本較低的纖維復(fù)合竹材板。

2.2 優(yōu)化內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)

通過分析既有內(nèi)襯存在的問題和刮壞貨物的幾個主要因素，既有棚車內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化有以下幾個方案：一是全部換裝蓋型螺母和螺栓，避免螺栓頭部外露刮貨；二是采用鐵路總公司新批復(fù)的P70型棚車新造內(nèi)襯方案，采用內(nèi)凹式壓條和拉鉚連接結(jié)構(gòu)，避免壓條和螺栓螺母被損壞；三是借鑒P70型棚車的新內(nèi)襯方案，利用車內(nèi)既有的內(nèi)襯安裝座板，采用新的內(nèi)凹式壓條和拉鉚連接結(jié)構(gòu)。

(1)換裝蓋型螺母和螺栓

①改造方案

目前，P64系列棚車端、側(cè)墻內(nèi)襯均采用GB/T12方頸螺栓和GB/T6184防松螺母連接(見圖7)，螺栓頭部突出螺母，存在刮貨現(xiàn)象。為解決螺栓外露部位刮貨問題，可采用GB/T923蓋形螺母代替GB/T6184防松螺母(見圖8)。

圖7 P64系列棚車內(nèi)襯及安裝結(jié)構(gòu)

圖8 P70型棚車內(nèi)襯及安裝結(jié)構(gòu)

結(jié)合廠修更換：由于廠修時需拆除整車內(nèi)襯，并在檢修完成后重新安裝，因此可結(jié)合廠修直接換裝GB/T 923蓋形螺母和螺栓，換裝過程無需額外增加工時，改造成本較低。

結(jié)合段修更換：根據(jù)段修檢修要求，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)無問題時可不拆解。為不影響修車效率、不增加額外工時成本，可在原安裝結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上直接加裝蓋形螺母(見圖9)，螺栓長度不滿足時更換螺栓。

圖9 直接加裝蓋形螺母

②方案優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：改造成本低、結(jié)構(gòu)安裝可靠。

缺點：一是安裝后蓋形螺母突出壓條約5～12 mm，經(jīng)常撞擊容易脫落或損壞；二是棚車運用后平面度存在變化，原車螺栓組裝后的外露長度長短不一，蓋形螺母安裝質(zhì)量難以保證或需配裝螺栓；三是凸出式的壓條容易被撞壞的問題仍然沒有得到解決。

(2)采用P70新型內(nèi)襯方案(凹入式壓板+內(nèi)鉚式拉鉚結(jié)構(gòu))

①改造方案

前期調(diào)研和分析結(jié)果表明，既有棚車內(nèi)襯壓條突出較高是造成壓條損壞并刮貨的原因之一。為解決上述問題，在P70型棚車基礎(chǔ)上提出了新型內(nèi)襯安裝方案，該方案采用熱塑性玻璃纖維增強塑料內(nèi)襯、內(nèi)襯安裝采用內(nèi)鉚式拉鉚結(jié)構(gòu)、優(yōu)化后的壓鐵凸出僅1.5 mm。

參照P70型棚車新造方案，在更換新材料內(nèi)襯板的同時，結(jié)合廠、段修更換凹入式壓板和拉鉚安裝結(jié)構(gòu)(見圖10)。

②方案優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：改造徹底，可有效解決既有棚車存在的內(nèi)襯及安裝結(jié)構(gòu)易損壞、損壞后刮貨的問題。

缺點：改造時需切除原車墻板上安裝內(nèi)襯的吊掛件，并重新組對新的安裝座，改造工作量較大、工藝難度較高，同時成本也較高。

(3)采用新的內(nèi)凹式壓條和內(nèi)鉚式拉鉚結(jié)構(gòu)

①改造方案

為減少改造工作量、提高改造效率、降低改造成本，借鑒P70新造采用的新型內(nèi)襯連接方案，設(shè)計了完全借用原車內(nèi)襯安裝座板的新型內(nèi)凹式壓條，壓條布置、內(nèi)襯板尺寸與既有棚車完全相同，而與車體間則采用更加可靠、便捷的內(nèi)鉚式拉鉚結(jié)構(gòu)(見圖11～圖12)。

圖11 內(nèi)凹式豎壓條安裝結(jié)構(gòu)

②方案優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：可基本解決壓條突出內(nèi)襯表面，易被撞擊、磕碰損壞的問題，接口與既有棚車一致，便于管理，改造工作量小、成本較低。

圖12 內(nèi)凹式橫壓條安裝結(jié)構(gòu)

缺點：新的內(nèi)凹式壓條斷面形狀較復(fù)雜，需采用專用模具生產(chǎn)。

3 結(jié)論及建議

(1)調(diào)研結(jié)果表明：竹編板內(nèi)襯性能不良和側(cè)墻壓條凸出較高，是在叉車工況作業(yè)時容易受到磕碰、撞擊而損壞的主要原因。而內(nèi)襯板破損后的茬口、壓條損壞后的尖角和外露的螺栓，是導(dǎo)致貨物包裝被刮壞的主要原因。因此，更換內(nèi)襯材質(zhì)和優(yōu)化內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)是解決既有棚車內(nèi)襯損壞、刮壞貨物的兩大主要措施。

(2)熱塑性玻璃纖維增強塑料和纖維復(fù)合竹材板兩種材料可滿足既有棚車內(nèi)襯材料改進要求，熱塑性玻璃纖維增強塑料綜合性能最優(yōu)，纖維復(fù)合竹材板技術(shù)經(jīng)濟性最好。

(3)優(yōu)化內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)可采用3種措施：一是全部換裝蓋型螺母和螺栓，二是采用P70型棚車新造內(nèi)襯安裝方案，三是采用新型內(nèi)凹式壓條和拉鉚連接結(jié)構(gòu)。

(4)上述第1個優(yōu)化方案成本最低，但不能徹底解決問題，不建議采用。第2個優(yōu)化方案可徹底解決問題、材料成本低，但工作量大、工時成本非常高。第3個優(yōu)化方案也可徹底解決問題、材料成本略高，若結(jié)合廠修改造，基本不增加額外工作量；若結(jié)合段修改造，需增加一定的內(nèi)襯拆裝成本，成本較低。因此，建議采用第3個內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。

綜上所述，為解決既有棚車內(nèi)襯、壓條損壞和刮貨的問題，建議對內(nèi)襯安裝結(jié)構(gòu)進行改造，改造方案采用新型內(nèi)凹式壓條和拉鉚連接結(jié)構(gòu)；而檢修用內(nèi)襯板材料，可根據(jù)改造預(yù)算依次采用原竹編內(nèi)襯板、纖維復(fù)合竹材板、熱塑性玻璃纖維增強塑料。

Analysis and Solution to Damaging Condition of Liner in Existing Covered Wagon

YANGGuoxi

(After-Sales-Department of Qiqihar Railway Rolling Stock Co., Ltd. Qiqihar 161002 Heilongjiang, China)

In order to improve operation reliability of existing covered wagons to solve the problem of liner damaging which leads to cargo scraping, analysis was made to liner operation condition, and impact to cargo when it is damaged, accordingly, several modification proposals were proposed to liner assembling of existing covered wagons, and feasibility analysis was made to each of them.

covered wagon; liner; modification; analysis

1008-7842 (2015) 06-0105-05

)男，工程師(

2015-04-30)

U272.1

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2015.06.27