林寶華

(南車二七車輛有限公司 新造車車間，北京 100072)

鐵路貨車是貨物運輸?shù)闹匾M成部分，隨著貨物運輸向“快速、重載”發(fā)展，對于車體結(jié)構(gòu)的承載能力、外觀形狀和運行安全的要求越來越高。在貨車使用過程中，其車體的裝載結(jié)構(gòu)和性能對于提高貨物裝載質(zhì)量、確保貨物運輸安全具有重要影響。

1 擴大車體容積

不同單位體積質(zhì)量貨物的比容是影響鐵路車輛靜載重的重要因素，若發(fā)送貨物中重質(zhì)貨物比例大，靜載重就高；反之，靜載重就低。對于煤炭、糧食等輕質(zhì)散裝貨物來說，其密度為 0.5~0.75 g/cm3，比容為 1.3~2 m3/t，大于常用敞車 C64、C70的比容，如表1所示。如果采用 C64、C70型車運輸煤炭、糧食等輕質(zhì)散裝貨物將導(dǎo)致虧噸，在一定程度上降低了貨車靜載重。以焦炭運輸為例，C64型車作為主要車型，其容積為 73.3 m3，而焦炭的密度較小，每車僅能裝 45 t 左右，小于車輛標(biāo)記載重。而采用 C70型車運輸時，容積為 77 m3，每車僅能裝載 48 t 左右，虧噸高達(dá) 22 t。另外，鐵路部門整車運輸按標(biāo)記載重收費，造成貨主運輸成本增加。為了能有效提高貨車靜載重，在日常運輸中，貨主普遍采用在車輛四周加裝圍欄以提高裝載容積，或者采用袋裝堆疊起脊裝載，在一定程度上擴大了車體容積。但是，由于圍欄使用壽命較短，同時運輸過程中遺灑、被盜的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，而且這樣提高裝載容積的方式既不符合運輸裝載質(zhì)量要求，又存在一定的安全隱患，不是有效解決裝載問題的辦法。因此，從車體結(jié)構(gòu)入手，設(shè)計容積較大且適宜裝運煤炭及其他密度較小貨物的車型，可以有效提高貨車靜載重，為確保鐵路運輸安全提供保障。

表1 敞車參數(shù)

對于常用敞車而言，一般車內(nèi)寬度為 2 890 mm，高度為 2 050 mm，70 t 和 60 t 級敞車的主要區(qū)別在于車體長度不同，但車輛比容基本相同，分別為 1.2 和1.1。為了加大車體內(nèi)部尺寸，增大車體比容，充分利用鐵路限界，可以通過增加車輛寬度和高度擴大車體容積，車體寬度可按 3 400 mm 設(shè)計，高度可按2 450 mm 設(shè)計。例如，C64A型車體高度為 2 450 mm，容積比 C64型車大 18 m3，比容高達(dá) 1.5，可以多裝運焦炭 10.8 t，在提高貨車靜載重的同時，還降低了貨主的運輸成本。

2 加強繩栓強度

鐵路貨車?yán)K栓主要用于固定貨物捆綁加固的繩索、鋼絲等，通常貨車?yán)K栓的材料為普通碳素鑄鋼，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其底座為帶2個圓孔的長圓形板，由底板中心垂向延伸出繩栓體與繩栓止擋連接。該繩栓材料的機械性能較低，繩栓體直徑偏小，根部圓弧半徑小。當(dāng)鐵路平車、共用車運輸卷鋼等質(zhì)量較大的貨物時，繩栓受力情況相當(dāng)惡劣，根據(jù)鐵路運用部門、檢修部門反饋的信息，鐵路平車、共用車在運用中繩栓的損壞和丟失率高達(dá) 20%，給鐵路運輸帶來困難，并影響鐵路運輸安全。

隨著鐵路貨物運輸提速、重載的推進(jìn)，鐵路貨車的運營條件發(fā)生了巨大變化，列車運行速度和牽引定數(shù)及編組數(shù)量不斷增大，車輛縱向沖擊呈非線性增長。特別是取消貨車輔修修程，延長貨車廠、段維修周期和關(guān)鍵部件的質(zhì)保周期等，對鐵路貨車及其零部件的技術(shù)性能和安全可靠性提出了更高要求。作為貨物加固拉牽關(guān)鍵部件，舊的繩栓已不能適應(yīng)貨物裝載加固要求，應(yīng)采用受力結(jié)構(gòu)更合理的新型繩栓，并選擇合適的繩栓體直徑尺寸和繩栓座連接圓弧半徑以增加繩栓強度，同時采用性能指數(shù)更高的材料提高繩栓強度以滿足貨物裝載加固要求，有效保證貨物運輸安全。新型繩栓結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 新型繩栓結(jié)構(gòu)示意圖

3 改進(jìn)平車地板

鐵路平車主要用于運送鋼材、木材、汽車、輪式裝備、履帶式裝備、機械設(shè)備和集裝箱等貨物，有時還可用于運送鋼軌和混凝土預(yù)制梁等特殊長大貨物及需要跨裝運輸?shù)某L貨物。目前，鐵路平車一般采用木地板和鐵地板結(jié)構(gòu)。木地板可以增大裝載貨物與平車地板之間的摩擦力，可以節(jié)省貨物的裝載加固時間和費用，但由于鐵路平車所使用的木地板存在抗輾壓強度不高、防腐性能較差、地板壓條容易損壞等問題，影響了鐵路平車的使用性能。鐵地板平車的承載能力高于木地板，但由于鐵地板上無法使用扒鋦釘，雖然鐵地板的專用平車采用預(yù)留定位孔的方式，適用于運輸固定規(guī)格的貨物，但因裝載定位操作不易，特別是在輪式裝備的運輸中，存在加固難的問題[1]，因而普通鐵地板平車運輸貨物時，往往采用焊接加固的方法，需計算確定焊角大小和焊縫長度，而且鐵地板經(jīng)過反復(fù)焊接，其強度、塑性、韌性及表面的平整度都遭到破壞，在一定程度上降低了平車使用壽命，影響貨車裝載質(zhì)量和運行速度。

因此，針對平車木地板、鐵地板存在的問題，提出采用鋼木相結(jié)合的新型平車地板的設(shè)計。新型平車地板采用鋼框架為地板主體結(jié)構(gòu)，框架體內(nèi)部鑲嵌木地板，結(jié)構(gòu)如圖3所示。新型地板結(jié)構(gòu)不僅能夠提高平車地板整體的強度和剛度，而且能夠減少木材使用面積，節(jié)省木材資源，方便木地板的局部檢修。同時，還能避免貨物裝載加固失效，在一定程度上減少運輸安全隱患，延長平車使用壽命。

4 結(jié)束語

貨物運輸裝載質(zhì)量直接影響鐵路貨物運輸安全，通過分析運輸裝載質(zhì)量存在分析問題，從擴大車體容積、加強繩栓強度、改進(jìn)平車地板3個方面提出相應(yīng)的解決措施，達(dá)到提高鐵路貨物運輸裝載質(zhì)量，保證貨物運輸安全的目的。

[1] 常春偉，李海超，張艷萍. 鐵地板平車加固方法研究[J]. 軍事交通學(xué)院學(xué)報，2010，4(12)：27-30.