試論鐵路貨車車體設計綠色技術應用

徐興軍

摘 要：結合鐵路貨車車體設計的發展情況，從自身的工程經驗角度出發，探討了鐵路貨車車體制造工藝技術中存在的問題，并在此基礎上，多角度綠色生產工藝設計中需要注意的零件回收處理、資源消耗、輕量化等情況，希望對于推動鐵路貨車車體設計綠色技術發展有所幫助。

關鍵詞：鐵路貨車；車體設計；綠色技術；制造工藝；工藝技術

0 引言

在當前我國快速發展的貨物流通過程中，鐵路火車運輸則是非常重要的組成部分，但其依然難以全方位地滿足經濟快速增長的需求。在這樣的背景下，鐵路貨車制造企業使用了越來越多的自然資源，并存在著相應的環境污染問題。在進行傳統的貨車車體設計過程中，一定要重視綠色環保技術的發展，不僅能有效實現資源節約，還能有效提升企業的經濟效益。所以，在當前低碳環保的要求下，我們應該重視如何有效開展車體制造的工藝改進，能實現綠色化制造要求，有效實現自然資源的節約，全方位保護好環境，進一步實現生產成本降低，以便獲得更加的經濟效益。

1 鐵路貨車車體制造工藝技術分析

1.1 敞車運煤污染問題

當前，煤炭運輸車輛大都是體現在敞開式的運輸方式中，往往具有超速、超載的問題，在這樣的粗放式管理模式下，不僅浪費資源，還容易出現污染問題，所以，應該有效控制好運輸過程中的拋、撒、漏等問題，能有效提升貨車制造企業的水平[1]。

1.2 廢舊材料及廢舊車輛的拆卸回收處理問題

結合相應的調研分析，當前，大部分貨車制造企業往往存在著不重視廢料的問題，往往在實踐過程中，存在著隨機堆放的情況，還存在著部分掩埋處理的情況。這種情況下，不僅會造成企業的經濟效益受到很大程度的影響，也不可避免會存在著資源浪費的問題。針對廢舊車的情況，特別是不可拆卸的情況下，大都是采用一次性處理車體，這樣則不利于進行生產、結構的再利用。

1.3 鐵路貨車能耗方面問題

隨著物理需求的快速提升，當前我國的鐵路貨運量呈現出快速增長的態勢，這樣也會造成鐵路貨運能耗問題越來越嚴重，一般來說，主要體現在鐵路貨車自重空載方面、超載運行方面，會造成材料抗疲勞性能降低，造成貨車整體壽命受到影響。在上述基礎上，企業則應該結合綠色制造問題來充分考慮到環境以及資源方面的影響，積極全方位樹立綠色制造理念，實現預期的綠色生產要求。

2 綠色生產工藝設計

2.1 基于可拆卸的車體設計

第一，結合重新回收使用的零件應該進行有效標識，并能充分考慮常見的連接方式情況。從整體角度來看，通過焊接和鉚接方式則應該能夠強于螺紋、插接連接情況，但往往這種方式難以進行拆卸回收。所以，針對車體非關鍵部位來說，可以通過螺紋、扣件插接的方式來有效替代焊接、鉚接，以便有效提升可拆解性。

第二，在進行車體結構設計過程中，應便于進行維修調整。具體的車體結構設計中，一定要好重視后期的維護保養工作，能夠有實現車體維修的有效調整。在具體的過程中，應該重視以下兩個方面的內容：一是，結合任務來進行分解處理，可以在易調整區域中合理實現易磨損工件的合理布局，在為后續的零件更換、加工提供便捷性；二是，滿足人機工程學原理要求，能有效實現可拆卸零件的二次加工以及調換要求。

2.2 封閉式貨車設計

在具體的貨車運煤環節誒中，結合煤灰散漏的問題，則應從源頭予以重視[2]。

第一，加強結構設計工作，從煤炭等貨物的特殊性角度出發，重點對其裝卸進行探討。可以結合實際在車頂面設計相應的對接裝貨口，通過運輸帶的作用，能實現煤塊輸送至車廂的要求，卸貨口設置在貨車的側壁下角；

第二，在進行功能設計方面，則可以通過一次成型的前后平推式密封環保頂蓋應用在貨箱中，能夠進行相應的芯片連接，如果存在超出頂蓋的情況，則停止車輛運行。通過這方面的設計，能全方位有效保證煤炭等在運輸途中處于密封性的要求。

2.3 車體的輕量化設計

2.3.1 材料選取原則

第一，在符合工件功能要求下，往往采用來源豐富且性價比較高，能夠再回收和易再生的材料；

第二，符合工件的強度、剛度要求的基礎上，有效實現材料消耗、鋼板厚度的降低；

第三，從工程項目的要求，以及材料力學以及經濟性價比角度分析，盡量選擇輕量化的金屬材料或者非金屬復合材料。

結合車體的強度設計方面的要求來看，為了進一步控制好板厚問題，則應該重視構件的抗變形能力，比如，選擇使用P70 棚車則是高強度耐候鋼，能有效實現450MPa的屈服強度，不僅有效提升自身載重能力，還能控制好自重。除此之外，有色合金也是材料中重要的內容。人們當前越來越重視非金屬材料的應用，特別是部分復合材料具有成型好、密度小、強度較高的特點，能夠具有較強的抗腐蝕性、耐磨性，能夠在鐵路火車上具有廣泛的應用。

2.3.2 輕量化措施

第一，實現設計手段的優化。在信息化技術背景下，隨著計算機技術的廣泛應用，針對貨車車體設計的實際過程，結合節能、輕量化、經濟等方面的綜合考慮，通過最優化理論、結構分析、經濟最優解等角度來構建模型，符合性能的最優化要求，滿足結構質量為最小的目標函數構建。當前，這種設計方面已經較為廣泛的應用，并能獲得良好的效果，既能符合車載設計的相關要求，還能滿足輕量化設計的具體要求[3，4]。

第二，重視新結構的使用。敞車車體的中梁則是主要的承重部件，自身的總量也是不可忽視的重要部分。當前，材料主要是選擇為乙型鋼，符合強度等級的要求，具有較強的可加工性。另外，技術中采用焊接中梁，并結合工程特點來進行斷面優化，并能有效進行板厚的合理分布，有效提升材料利用率，滿足輕質量的要求，常見車型諸如C76、C80等。

3 結語

綜上所述，結合鐵路貨車車體制造的情況進行分析，特別是開展了綠色化研究，則是能在符合產品質量的要求下，進一步綜合性考慮到零件回收處理、資源消耗、輕量化等方面內容，符合當前新時代背景下的鐵路貨車車體零部件的綠色化發展要求，也符合當前和諧社會穩定發展的節能減排的要求。

參考文獻：

[1] 毛哲騫， 呂昊. 中國標準250km/h動車組鋁合金車體結構設計研究[J]. 消費導刊， 2018年22期.

[2] 任少華. 攪拌摩擦焊技術在軌道交通車體制造中的發展和應用[J]. 建筑工程技術與設計，2017年33期.

[3] 葉鵬. 汽車綠色設計在中國的發展[J].科技與創新， 2015年10期.

[4] 楊利， 劉洋， 張嘉德，等. 民航智能電動行李傳送車結構與功能設計[J]. 科技與創新，2018年16期.