吳 榮 坤,蘇 平
(中車齊齊哈爾車輛有限公司 大連研發中心,遼寧 大連 116041)
中車齊齊哈爾車輛有限公司根據神華鐵路貨車運輸有限責任公司技術開發(委托)合同(基于馱背運輸的多式聯運成套技術及裝備研究——自裝卸式整車及半掛車馱背多功能運輸車研制)的要求研制了STX1(2)型馱背多功能運輸車(以下簡稱STX1(2)型運輸車)。該車用于運輸公路整車或半掛車,兼顧多種規格集裝箱運輸。STX1(2)型運輸車為關節式車輛,2節車為1組,車體間采用關節連接器連接,關節連接器通過中部底架共用2個轉K6型轉向架。
STX1(2)型運輸車與我國既有鐵路4軸貨車結構有較大差異,本文針對STX1(2)型運輸車的結構特點,分析該車對現行TG/HY 113—2016《鐵路貨運計量安全檢測設備運用管理規則》規定的超偏載檢測方法和評判標準的適應性,并提出建議。
我國既有鐵路貨車按照TG/HY 113—2016要求進行超偏載檢測。貨車超偏載作為貨檢站整理、換裝的依據時分嚴重和一般2個等級,具體分級標準如表1所示。

表1 貨車超偏載分級標準
STX1(2)型運輸車中部2個轉K6型轉向架所承受的載荷是通過關節連接器傳遞的,無法區分2個車體所提供的載荷比例,因此,STX1(2)型運輸車不能以單節車體為單位進行超載檢測;在一節車重載、一節車空載工況下,重載的一節車超載時,鐵路貨車超偏載檢測裝置若采用以組為單位進行超載檢測,也不能判別出重載的一節車輛超載的情況。因此,在實際運用過程中,鐵路貨車超偏載檢測裝置對STX1(2)型運輸車進行超載檢測時,無論是以單節車為單位還是以1組車(2節車)為單位均不能準確判斷超載情況。
因此,建議不對STX1(2)型運輸車進行超載檢測。超載檢測操作移至在公路貨車、半掛車裝載至STX1(2)型運輸車之前進行。以我國既有鐵路普通4軸貨車評判標準為基準,按照TG/HY 113—2016規定的超載限值,確定STX1(2)型運輸車裝載的公路貨車或半掛車超載評判標準:公路貨車或半掛車大于容許載重量10 t為嚴重超載,大于5 t但未達到嚴重程度的情況為一般超載。
當STX1(2)型運輸車的1節車體向一側偏載,另外1節車體向相反一側偏載時,關節連接器共用的2個轉K6型轉向架所承受的載荷表現為均載;當車輛裝載半掛車時,端部轉向架上方的承載鞍座布置在車輛縱向中心,主要承受半掛車的垂向力。在半掛車偏載情況下,端部轉向架載荷主要表現為承載鞍座垂直傳遞的集中力,不能準確判斷端部轉向架的偏載情況。因此,在實際運用過程中,鐵路貨車超偏載檢測裝置對STX1(2)型運輸車進行偏載檢測時,無論是以單節車為單位還是以1組車(2節車)為單位均不能準確判斷偏載情況。
因此,建議不對STX1(2)型運輸車進行偏載檢測。偏載檢測操作移至在公路貨車、半掛車裝載至STX1(2)型運輸車之前進行。以我國既有鐵路普通4軸貨車評判標準為基準,按照TG/HY 113—2016規定的偏載限值,確定STX1(2)型運輸車裝載的公路貨車或半掛車偏載評判標準:公路貨車或半掛車總重心投影距縱向中心線距離大于150 mm為嚴重偏載,大于100 mm但未達到嚴重程度的情況為一般偏載。
2.3.1 前后轉向架承重差計算
1組STX1(2)型運輸車的2節車均滿載或1節車滿載、1節車空載的裝載工況均為STX1(2)型運輸車的正常運用工況。車輛動力學試驗的結果表明,正常運用工況下均可滿足車輛安全運用的要求。
2.3.1.12節車均滿載
如圖1所示,1組STX1型運輸車的2節車均裝載重49 t、長17.1~18.1 m公路貨車,公路貨車重心與單節車重心基本重合。經計算,端部轉向架軸重均為23.33 t,中部轉向架軸重均為22.42 t,前后轉向架承重差為1.82 t。

圖1 STX1型運輸車均裝載重49 t、長17.1~18.1 m公路貨車示意圖
如圖2所示,1組STX2型運輸車的2節車均裝載重40 t、長13 m公路半掛車,公路半掛車重心靠近端部轉向架。經計算,端部轉向架軸重均為24.77 t,中部轉向架軸重均為13.98 t,前后轉向架承重差為21.58 t。

圖2 STX2型運輸車均裝載重40 t、長13 m公路半掛車示意圖
2.3.1.21節車滿載、1節車空載
STX1型運輸車1節車裝載重49 t、長17.1~18.1 m公路貨車,1節車為空載。經計算,端部轉向架軸重分別為23.33 t、11.35 t,中部轉向架軸重均為16.16 t,前后轉向架承重差最大值為14.34 t。若裝載公路半掛車,前后轉向架承重差將進一步增加。
STX2型運輸車1節車裝載重40 t、長13 m公路半掛車,1節車為空載。經計算,端部轉向架軸重分別為24.77 t、11.79 t,中部轉向架軸重均為10.47 t,前后轉向架承重差最大值為28.6 t。
2.3.2 偏重檢測標準的確定
STX1(2)型運輸車為我國鐵路首次運用的關節式車輛,現行的TG/HY 113—2016標準還沒有對關節式鐵路貨車前后轉向架偏重限值做出明確規定。由于該車的2節車均滿載或1節車滿載、1節車空載的裝載工況均為車輛的正常運用工況,因此,上述工況計算的前后轉向架承重差等同于既有鐵路貨車沒有偏重的情況。
綜上所述,STX1(2)型運輸車偏重檢測限值應包括兩部分的內容:一是自身結構特點產生的承重差(以1節車滿載、1節車空載工況下承重差限值為計算依據),二是TG/HY 113—2016中對既有鐵路貨車允許的偏重檢測限值的規定。根據以上計算原則,STX1(2)型運輸車偏重限值取值應為:
STX1型運輸車:一般等級為21.88+10=31.88(t),嚴重等級為21.88+15=36.88(t)。
STX2型運輸車:一般等級為28.60+10=38.60(t),嚴重等級為28.60+15=43.60(t)。
從上述數據疊加計算可以看出:前后轉向架偏重差較大,遠超出超偏載檢測范圍。因此,建議不對STX1(2)型運輸車進行偏重檢測。偏重檢測操作移至公路貨車、半掛車裝載至STX1(2)型運輸車之前進行。以我國既有鐵路普通4軸貨車評判標準為基準,按照TG/HY113—2016規定的偏重限值,確定STX1(2)型運輸車裝載的公路貨車或半掛車偏重評判標準為:公路貨車或半掛車前后重量差大于15 t為嚴重偏重,大于10 t但未達到嚴重程度為一般偏重。
鑒于關節式鐵路貨車結構的特殊性,建議對STX1(2)型馱背多功能運輸車不進行超偏載檢測,超偏載檢測操作移至公路貨車、半掛車裝載至STX1(2)型馱背多功能運輸車之前進行。