出口澳大利亞60英尺集裝箱平車的研制

孟越

（中車太原機車車輛有限公司科技管理部，太原030009）

1 引言

60英尺（約18m）集裝箱平車是中車太原機車車輛有限公司為澳大利亞客戶生產的集裝箱專用平車。該車在澳大利亞鐵路網準軌或1600mm寬軌線路上運行，主要運輸國際標準集裝箱，可以同時裝運3個20英尺（約6m）國際標準集裝箱或1個20英尺和1個40英尺國際標準集裝箱，也可單獨裝運1個40英尺或1個48英尺集裝箱。該車于2013年12月完成總體方案設計，并進行了車體有限元強度計算和制動計算及動力學計算，2014年6月完成了樣車試制，并進行了澳方要求的各項型式試驗。

2 60英尺集裝箱平車的主要技術參數(表1)

限界符合澳大利亞ROA Plate C限界的規定

3 60英尺集裝箱平車的主要結構

60英尺集裝箱平車為底架承載的全鋼焊接結構，主要由底架組成、底架附屬件、制動裝置、車鉤緩沖裝置、標記、集裝箱鎖閉裝置和轉向架等組成(圖1)。

3.1 底架組成

底架主要由中梁、牽枕、小橫梁、大橫梁、門擋和護欄等組焊而成。中梁由材質為Q345GNH的鋼板組焊成箱形魚腹結構。牽枕由牽引梁、枕梁、端梁和上心盤等組成。牽引梁由材質為Q345D的上、下蓋板、下翼板和材質為Q345GNH的雙腹板及前后從板座等組焊而成；端梁、枕梁由材質為Q345GNH的鋼板組成。橫梁由材質為Q345GNH的鋼板、箱鎖支架等組焊成變截面箱形結構。當橫梁上的集裝箱鎖閉裝置不使用時，可存放在其上箱鎖支架上。在底架兩端中央各設置一個集裝箱引導裝置。護欄與各梁端部間通過螺栓連接，便于拆卸維護。在底架上設有16個可安裝澳大利亞TFA型自動旋鎖裝置鎖座。[1]

表1 主要技術參數

3.2 制動裝置

采用120型控制閥、254 mm×254mm整體旋壓密封式制動缸、ST2-250型閘調器、KZW-A型空重車自調裝置、11升、17升和40升嵌入式風缸、排風式折角塞門、組合式集塵器、排風防塵堵及編織制動軟管總成。主管采用螺紋連接，支管采用3/4"和1/2"的尼龍軟管連接，管路采用球面密封式活接頭、卡套式快裝接頭、帶螺紋的法蘭接頭等配件，基礎制動采用前、后制動杠桿、轉換杠桿及上拉桿等連接。

圖1 60英尺集裝箱平車結構圖

手制動采用雙側安裝FSW型手制動機。

3.3 車鉤緩沖裝置

為最大限度降低集裝箱承載面高度，采用自行研制開發的TT-E736型上作用車鉤、MT-2型緩沖器及配套的鑄造鉤尾框和合金鋼鉤尾銷等，解鉤裝置采用兩段分體式。

3.4 轉向架

采用25t軸重準軌或1600mm寬軌輕型轉向架。準軌轉向架自重約4.2t（寬軌約4.3t），固定軸距為1728mm，旁承中心距為1270mm。采用控制型結構，主要由搖枕、側架、斜楔減振裝置、輪對組成和基礎制動裝置等組成。

搖枕、側架采用B+級鑄鋼。搖枕與下心盤鑄造為一體式結構，下心盤內安裝鍛造錳鋼心盤磨耗盤。搖枕彈簧采用一級剛度；裝用AAR E級6"×11"雙列圓錐滾子軸承、LZW車軸及符合AAR M107/208 B級輾鋼車輪；采用常摩擦阻尼的楔塊式減振裝置，減振彈簧和斜楔被裝在搖枕之內，并與搖枕作為一個整體相對于側架作上、下阻尼運動；采用Stucki彈性旁承、杠桿制動裝置、AAR H4型高摩合成閘瓦。

4 技術特點

①車體鋼結構采用全鋼板焊接的骨架式中梁承載結構，輕量化和可靠性相結合，在確保結構可靠性和運用安全性的前提下，顯著減輕了車輛自重和列車牽引重量，提高了運營效益。②集裝箱承載面距軌面的高度為比普通集裝箱平車低100mm以上，降低了車輛重心高度，提高了車輛運行品質。③裝箱種類多。該車可裝運2個30英尺集裝箱或1個20英尺和1個40英尺國際標準集裝箱，也可單獨裝運1個40英尺或1個48英尺集裝箱。④集裝箱鎖采用澳大利亞TFA型自動旋鎖。該鎖在集裝箱起箱、落箱時無須人工操縱，方便、快捷；在運輸集裝箱過程中自動旋鎖緊扣集裝箱，安全、可靠。[2]⑤采用創新設計的仰頸式車鉤，鉤頭水平中心線比鉤身水平中心線高35mm，在滿足車鉤連掛高度的基礎上降低了集裝箱承載面高度以及車輛空、重車重心高度；在車鉤鉤頭下部設置了下延式防脫臺，避免因連掛車鉤高度相差較大而導致的車輛分離故障，提高了列車連掛的可靠性。⑥采用兩段分體式車鉤提桿，便于制造和組裝，并可實現雙側提鉤的功能，且消除了因車鉤提桿擺動帶來的車鉤分離隱患，提高了車輛運用安全可靠性。⑦主管采用帶有放氣功能的球芯折角塞門和防塵堵，可避免制動軟管內因存有壓力空氣而傷人。⑧配裝25t軸重準軌輕型或1600mm寬軌轉向架，顯著降低了整車自重，提高了運營效益，滿足兩種軌距線路上運營，適用性強。

5 計算分析情況

5.1 車體靜強度分析

采用有限元分析程序ANSYS對車體結構進行了靜強度分析。載荷條件和評估方法依據AAR M-1001有關規定確定，分析結果表明，該車車體的靜強度滿足設計要求。

5.2 動力學性能

計算分析結果表明：該車動力學性能符合AAR M-976和GB/T5599-1985《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規范》的要求，滿足115km/h的運行要求。

6 結語

2014年6月，完成了樣車試制，并進行扭轉、擺動等試驗合格后已小批量出口到澳大利亞，通過近幾年的運用，表明該車型運用狀態良好，得到了用戶的好評和肯定。