罐车技术

技术简介铁路罐车Part1罐车发展的历史Part2Part4Part3主要设计依据主要技术参数结构简介Part5车辆寿命及检修周期Part6Part8Part7制造技术80t级罐车整备及试验情况铁路货车发展方向一、罐车发展的历史罐车是装运液体、气体和粉状货物的铁路车辆。随着历史的发展和技术的进步，我国的铁路罐车在不同的时期有不同的特点。解放初期：铁路罐车主要是图纸仿制。50年代中期：开始开发研制。G17B型粘油罐车一、罐车发展的历史市场经济时期G70型轻油罐车G11S型硫酸罐车G11J型液碱罐车无中梁升级换代有中梁一、罐车发展的历史转向架:转K6（交叉杆式）\转K5（摆式）钩缓:E级钢17型车钩MT－2型缓冲器时速:80公里提高到120公里载重:从60吨提高到70吨罐体：正锥斜放，重心低，卸净率高70吨级2004年突破核心技术一、罐车发展的历史70吨级罐车已开发的有：GN70（GN70H）型粘油罐车，GQ70（GQ70H）型轻油罐车，GS70型硫酸罐车，GJ70型液碱罐,GH70A型不锈钢罐车,GL70型沥青罐车,GF70（H）型氧化铝粉罐车,GYA70A(GYA70AS)型液化气罐车，GYC70(GYC70S型液化气罐车GYA70(GYA70S)型液氨罐车。2009年、2011年西安轨道交通装备有限责任公司研制了载重80t级轻、粘油罐车，其中2009、2011年研发的轻、粘油罐车各试制1辆。目前，四辆被试车均已完成车体静强度及冲击试验，结果符合相关规范要求。制动装置可采用传统制动或转向架集成制动两种形式。2011年样车采用转向架集成制动方式。罐体顶部设置两个人孔，人孔内均设有容积标尺和内梯。人孔之间设置两个A41X型呼吸式安全阀。一、罐车发展的历史一、罐车发展的历史例：我国轻油铁路罐车的主要发展历程解放初期—50年代中——1996——2005——2009GQ70G3GQ80G70G60GQ70我国轻油铁路罐车历代车型表车型载重t自重t容积m3车长mm中梁设计时间/单位主要特点G32516.531.310316有1952/大连厂首次设计，技术启蒙。G505023.55212408有1953/部车辆局首次取消通长边梁和空气包，确定有中梁典型结构，为50t级主型车。G165019.152.511808无1960/大连厂首次采用无中梁结构。G196320.780.414082无1965/大连厂采用无中梁结构，首次采用斜底罐体。G605320.46211988有1989/西安采用成熟底架结构，为60t级有中梁主型车。一、罐车发展的历史G706220.57211988无1996西安厂首次采用一体式心盘座，确定罐车牵枕典型结构，为60t级无中梁主型车。G7363.520.573.511988无1999/西安厂采用鱼腹形低重心罐体。G756220.67811988无2004/西安厂斜底罐体，侧管支撑和助开人孔。GQ707023.680.312216无2005西安厂斜底罐体，为70t级主型车。GQ808024.993.713136无2009西安厂采用双人孔结构。转向架集成制动。一、罐车发展的历史二、主要设计依据GB146.1《标准轨距铁路机车车辆限界》GB/T5599《铁道车辆动力学性能评定和实验鉴定范》GB/T5600《铁道货车通用技术条件》GB/T5601《铁道货车检查与试验规则》TB/T1.1《铁道车辆标记》TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》TB1560《货车安全技术的一般规定》《铁路技术管理规程》《铁路货车运用维修规程》《铁路危险货物运输管理规则》《80t级铁路货车通用技术条件》铁路技术规程标准三、主要技术参数的确定自重系数早期:0.38～0.44现在：0.33～0.34材料：高强度材料和轻质材料目的：降低自重系数。哈里尔·穆特鲁土耳其举重神童容积为避免液体外溢、涨罐，罐车装载时须留有空容积。空容积由液体膨胀量和安全裕量两部分组成，数值上等于总容积与标记容积之差。通用罐车装运一系列类似介质，应按照最大密度由标记载重计算标记容积，按照最大膨胀系数确定膨胀量，按照有关规定考虑安全裕量。这样，在任何情况都能够确保装载量不超标记载重并留有足够的空容积。从增加装载量、提高车辆运输经济性的方面考虑，安全裕量取标准规定范围的下限。车辆长度车辆定距车辆长度车辆定距缩短：车辆长度，提高：每延米重，减少：车辆编组辆数，节约：作业的成本。车辆定距：支座间距；影响：罐体受力情况和车辆动力学性能。车辆限界车辆上部符合GB146.1《标准轨距铁路机车车辆限界》中车限-1A中机车车辆基本轮廓的要求，车辆下部符合车限-2的要求。罐车重车重心高不超过2200mm的条件下，可以保证运行安全。重车重心高装卸匹配问题的解决方案多装卸孔+运用管理1、装卸栈桥均按12米间距；2、车长增加；3、改造困难。问题方法轻油罐车、粘油罐车、酸碱罐车、液化气罐车和粉状货物罐车等。四、结构简介结构无底架罐车有底架罐车装卸上装上卸上装下卸压力常压罐车压力罐车用途GN80型粘油罐车主要用于运输原油等介质。采用无中梁结构。装卸方式为上装下卸。主要装配见图。（一）、GN80型轻油罐车结构简介罐体装配牵枕装配钩缓装置制动装置转向架端梯及走台排油装配加热装置四、结构简介1.罐体装配五．车辆主要结构封头筒体人孔安全阀垫板筒体:正锥斜放两端内径3100mm中部内径3200mm罐体罐体形状从国内外铁路罐车的发展过程看，罐体筒体的形状主要有圆柱形、圆锥形以及这两种形状组合成的特殊形状。四、结构简介四、结构简介60t级罐车圆柱形筒体；介质卸净程度稍差；直径大时重心高。凹底罐体降低了车辆重心高度；缩短车辆长度；工艺难度较大；不利于纵向力的传递。V形筒体北美罐车有采用；卸净程度高；工艺性好；降低重心不明显。70t、80t级非压力罐车圆锥形筒体：卸净程度很高；降低重心高度；纵向力传递有利罐体变化表车型筒体形状壁厚直径（内）筒体材质封头材质G60圆柱形上8下102800Q295AQ295AG70圆柱形上8下10300009Mn209Mn2GQ70圆锥形上8下103050~3150Q345AQ295AGQ80圆锥形上8下103100~3270Q450NQR1Q345R2、牵枕装配G70GQ70GQ80单腹板、侧盖板单腹板、侧管支柱单腹板、侧盖板四、结构简介我国主要转向架的形式●21t轴重：转8——转8A——转8AG——转8G——转8AB——转8B转K1、转K2、转K3、转K4●25t轴重：转K5、转K6、转K7●160km/h高速货车转向架●2轴、3轴、4轴、5轴焊接构架式转向架3、转向架四、结构简介….1949年1952年1966年建国初期(多种转向架并存)自主设计（21t、70～80km/h）第一次全面升级技术引进（21t、120km/h）第二次全面升级第三次全面升级1998年2003年再创新（25t、120km/h）第一阶段:1949年至1998年,仿制及自主开发第二阶段:1998年至2003年,技术引进消化吸收阶第三阶段:2003年至今,自主研发再创新阶段四、结构简介转8转K2（齐厂）转K5（长江）转K7（眉山）四、结构简介交叉杆弹簧托板自导向装置中间连杆摇动座D45型落下孔车D32型凹底平车长大货物车转向架四、结构简介1、空气压缩机；2--总风缸；3--自动制动机；4一制动软管；5一折角塞门；6一制动主管；7一制动支管；8一控制阀；9一副风缸；10一制动缸；11一基础制动装置；12-闸瓦；13一车轮。4、制动装置1）、空气制动装置(一)充风缓解作用(二)排风制动(三)制动后保压作用四、结构简介2）、货车人力制动机5、17型车钩缓冲装置组成四、结构简介17型车钩组成钩尾框钩尾销车钩从板MT-2型缓冲器车钩托梁尾销托梁尾框托板安全托板组装17型车钩缓冲装置五、车辆寿命及检修周期1、厂修4年，段修1年：GS70、GJ70等等2、厂修5年，段修1年：GQ70、GN70、GQ80、GN80等3、厂修8年，段修2年：GF70型氧化铝粉罐车车辆寿命：25年六、制造技术70t级新型轻油罐车工艺流程：1、牵枕装配焊接后、罐与牵枕组装前，牵引梁与枕梁腹板立焊缝处磁粉探伤工序。2、筒体由两个对称正斜锥筒节组成。锥面弧板采用先数控切割，再拼板焊接、滚圆、组成筒节。两个筒节用“筒体对装置”组对成筒体。1、折弯压型件：4.5M×640t数控折弯机，提高枕梁下盖板等关键件的折弯精度。2、筒体板材下料：罐体采用直角斜锥形后，筒体中环缝和两个端环缝均为相贯线。5.5M×14M数控切割机，提高相贯线切割精度和能力。3、筒体组对：筒体中环缝组对难度大、要求高。专用筒体组对装置保证了环缝的错边量、棱角和筒体直线度要求。4、牵枕装配组装及检测：由牵枕装配组对胎及检测胎来保证质量。配置了磁粉探伤机和操作人员。5、罐与牵枕组焊：改造了罐与牵枕组对胎，新制了总焊接转胎配重。6、17号车钩系统的安装：三态和防跳性能试验台、17号车钩安装装置。4000吨压力机伊萨自动焊机机器人油漆涂装线七、80t级罐车整备及试验情况一）．车辆第一阶段整备情况1．2012年4月，4辆80t级罐车样车通过汽车由西安和北京运送到齐装备公司。到齐装备公司后恢复各车辆的安装。运罐体、转向架栓固牢靠，不得损坏，不得超限；零部件存放整齐，困扎牢固，防止丢失。拆将转向架、制动安全防护装置全部与罐体拆分。包拆下的零部件分别清点无误后用布带缠包好，妥善保管，注意防水、防尘、防压碰撞，两个车的部件应在包装上做好标识加以区别，避免安装时混淆。固需固定的部件，应用布带等捆扎，避免因摩擦和碰撞损坏车辆涂装。车辆装载的介质与水有一定的区别，只装水的重心高与装介质的不同。在冲击试验和动力学试验时，重车的重心高必须和运输时装载介质时相同。因此，需模拟重心高。2）.模拟重心高二）．车辆静强度和冲击试验情况冲击试验静强度合格三）．第二阶段整备换更换测力轮对和测力钩。2012年9月、11月样车在齐齐哈尔进行进行动力学试验前整备。安将转向架、制动、安全防装置和罐体装配完成。检对车钩中心高、旁承间隙检查，制动单车试验，对出现的问题进行了调整。查确认车辆状态良好，满足试验要求。四）．动力学试验2012年9月，开始动力学试验。试验区间在哈尔滨铁路局管内齐齐哈尔南站到泰康站，齐齐哈尔南站到龙江站进行，最高试验速度为110Km/h。五）既有线27t轴重货车（混编）适应性试验组织单位铁科院机辆所和铁建所、广铁集团。参试主导厂齐厂、长江、太原、二七眉山、西安、六一七、沈阳依据《既有线27t轴重货车线路适应性试验大纲》时间2013年6月至11月地点京广线上行线古培塘-新开铺。混编7辆27t轴重货车1辆C70比较车试验测试地面测试横向、垂向振动加速及平稳性指标车上测试横向力、脱轨系数、轮重减载率桥梁路基轨道区间运行23t轴重和25t轴重级分别为60km/h、80km/h、100km/h；27t轴重为60km/h、70km/h、80km/h、90km/h、100km/h。R600m曲线23t轴重和25t轴重级分别为60km/h、80km/h；27t轴重为60km/h、70km/h、80km/h。12#侧线25km/h、35km/h、45km/h；9#侧线15km/h、25km/h、30km/h3、试验速度01020304线路测点标定区间线桥试验小曲线道岔试验4、试验内容23t、25t、27t轴重三级每部分试验中均对货车进行动力学性能和纵向动力学测试。5、试验列车编组HXD1C机车1辆+C64K（H）12辆重车+SY997050+27t轴重货车共26辆+SY997152+12辆C70或C70E型货车重车。牵引质量共计重车约5000t，车列长度约753m，换长总计68.6。在小曲线和道岔试验时车列两头挂机车。6、车辆整备1）加载。2）重车整备。重车：100吨架车：将罐体和转向架分离设备：千金顶，两次目的：更换测力轮对安全试验数据优优优车辆运行稳定平稳性属优级既有线良好的适应性7、试验数