出口印度尼西亞CW1型米軌敞車的研制

高宏強， 張良

（包頭北方創業股份有限公司，內蒙古包頭014030）

1 引 言

CW1 型米軌敞車是包頭北方創業股份有限公司為印度尼西亞生產的運煤專用敞車。該車用于1067mm 軌距鐵路，主要運輸煤炭并可與翻車機匹配進行卸貨作業。該車于2010 年11月完成總體方案設計，2011 年委托北京交通大學、西南交通大學進行了疲勞分析計算和車輛動力學計算。同年6 月完成了樣機試制，并委托四方車輛研究所進行了車體靜強度試驗和用戶要求的型式試驗，樣車通過用戶驗收后已投入批量生產并交付印度尼西亞使用。

2 主要性能參數及尺寸

載重50t，自重≤22t，軸重18t，軌距1067mm，車輛長度14862mm，車輛定距10830mm，車輛最大高度3025mm，車輛最大寬度3100mm，車鉤中心線高770mm，主線車輛通過最小曲線半徑為150m，支線車輛通過最小曲線半徑為80m，設計速度為80km/h。

限界：符合印度尼西亞限界要求。

3 技術特點

（1）該車底架采用無下側梁結構，地板與側墻采用圓弧板連接，側墻與地板夾角93°，提高了車輛采用翻車機卸貨時貨物的卸凈率。

（2）車鉤采用F 型固定車鉤與旋轉車鉤及配套的鉤尾框，可實現不摘鉤連續翻轉卸貨；采用MT-3 型緩沖器，提高了車輛的可靠性。

（3）制動系統采用knorr 制動裝置，性能穩定可靠。（4）轉向架采用鑄鋼三大件式轉向架，結構簡單，運用可靠。

圖1

4 主要結構

為保證與印度尼西亞用戶地面裝卸貨設施相匹配，滿足車輛不摘鉤翻車機卸貨作業，該車主要結構設計如圖1 所示。

（1）底架組成：底架組成是由中梁、枕梁、端梁、橫梁、縱向梁及鋼地板等零部件組成的焊接結構。中梁采用兩根乙字型鋼組焊而成，將心盤座與后從板座設計為一體式鑄鋼結構，并采用了整體沖擊座，通過焊接方式與中梁連接。在枕、橫梁之間設置縱向梁連接，并取消通長下側梁。上心盤的尺寸保持與用戶現有車輛一致，以滿足互換性要求，并鉚接于中梁下部。地板采用09CuPCrNi-A 耐候鋼，并設有排水孔。

（2）側墻組成：側墻設計為帶傾角結構，便于翻車機卸貨時介質的卸凈。采用變截面帽型鋼側柱，以保證裝配后側墻的傾角。側墻兩端的側板處采用側橫帶支撐，提高其抗剪能力，并配有外部、內部扶梯、腳蹬，以方便工作人員進出。

（3）端墻組成：端墻為板柱結構。考慮車體受力情況，兩角柱間選用橫帶支撐，角柱為矩形鋼管，隨側板傾斜一定角度。上端緣與上側梁接口位置設有角部加強鐵。端板采用上下兩片搭接形式，便于保證端板與中梁的組裝間隙。

（4）撐桿裝置：為防止車輛側墻的向內、向外變形，提高側墻的剛度，在車體內部安裝四組水平撐桿裝置。撐桿材質采用無縫鋼管，與車體間采用方便、可靠的螺栓連接。

（5）制動裝置：制動裝置采用符合UIC 標準的knorr空氣制動系統；主要由KE2DVSL/A 型控制閥、DRV2A-600H 型閘瓦間隙調整器、12 英寸制動缸、100L 儲風缸、制動軟管連接器和折角塞門等組成。在車輛固定車鉤端設置手制動裝置，采用螺旋式手制動機。

（6）車鉤緩沖裝置：采用符合AAR 標準的F 型固定車鉤和FR 型旋轉車鉤及配套的鉤尾框。緩沖器裝用MT-3 型緩沖器。

（7）轉向架：轉向架為鑄鋼三大件式結構，采用變摩擦阻尼的楔塊式減振裝置；采用雙作用彈性旁承、尼龍心盤磨耗盤；基礎制動裝置為中拉桿結構的單側滑槽制動形式，低磨合成閘瓦。

5 計算及試驗情況

5.1 疲勞仿真分析

2010 年4 月，委托北京交通大學采用AAR 機務標準M-1001-97“貨車設計制造規范”中確定載荷譜和“BS EN 1993-1-9：2005 Euro code 3：鋼結構設計規范”中的疲勞壽命預測方法及S-N 曲線，對CW1 型米軌敞車設計方案進行了疲勞仿真分析計算，結果表明該車體各部位結構的疲勞壽命均大于600 萬km。

5.2 動力學性能仿真分析

2010 年4 月，委托西南交通大學對CW1 型米軌敞車設計方案進行了動力學性能仿真計算，結果如下：

（1）空車工況車輛的臨界速度為101km/h，重車臨界速度為108km/h，空重車臨界速度均高于最高運行速度80km/h 的110%；能夠滿足運行要求，并且穩定性具有一定的裕量。

（2）在所計算的速度范圍和曲線工況下，輪軸橫向力最大值、脫軌系數最大值和輪重減載率最大值都能夠滿足GB5599-85 的要求，能夠保證安全運行。

（3）在美國五級譜的激勵下，速度在90km/h 以下范圍內，空、重車的橫向、垂向平穩性指標和平均最大加速度均為優，車體振動最大加速度垂向均小于0.7g，橫向均小于0.5g。

5.3 靜強度試驗

2011 年6 月委托青島四方車輛研究所，在包頭對CW1 型米軌敞車樣車進行了車體靜強度試驗，分別對車體在縱向載荷、垂向載荷、側向力、頂車載荷和翻車機工況作用下的強度進行了試驗驗證。試驗結果表明：CW1型敞車車體強度滿足TB/T1335-1996 的要求，并具有一定的強度儲備。

車體剛度試驗與垂向靜載荷試驗同時進行，測量中梁中央處和心盤處的位移值，并計算中梁中央處相對于心盤處的撓度。中梁中央處相對于心盤處撓度為3.52mm，撓跨比為0.49/1500＜1/1500，滿足設計和用戶要求。

5.4 線路運行試驗

2011 年11 月，首批CW1 型米軌敞車在印度尼西亞用戶指定線路上進行了車輛線路運行試驗，運行性能穩定、狀態良好，符合運用要求。

6 結 論

通過樣車試制及相關試驗，以及運用考驗，CW1 型米軌敞車符合標準及用戶使用要求，效果良好。