140t鐵水包車改造開發

孫占濤， 趙松， 緱彥軍

（信陽鋼鐵公司建安公司 機修廠，河南 信陽 464194）

0 引言

信鋼公司煉鋼廠鐵水包車是煉鋼廠內部轉運鐵水的專用車輛，原有車輛整車長8.693 m、寬4.7 m、高1.7 m，最大載荷140t（如圖1）。該鐵水包車采用電驅動鐵軌運輸，鐵軌運輸是目前冶金企業普遍采用的一種運輸方式，其安全可靠，生產操作、鐵水調度均簡單易行。

圖1 改造前鐵水包車

長期以來，信鋼鐵水包車一直是外部采購，加工周期長，而且價格昂貴。隨著煉鋼生產規模的不斷擴大，現有車輛已不能滿足運輸需求，尤其在煉鋼3#轉爐即將投產之際，煉鋼廠急需新車備件。信鋼公司設備部基于成本及工期壓力，安排信鋼建安公司機修工序改造設計鐵水包車一臺。此次改造自2010年初設計起至2011年6月整車組裝出廠止，歷時18個月，改造車輛目前已在線使用。

1 改造過程

1.1 車輛性能要求

鐵水罐容量：65t；電源電壓（交流）：380 V；運行速度：20～30 m/min；軌道中心距：4000 mm；鋼軌型號：QU100；車輪直徑：950 mm；最大載荷：140t；運行距離：20 m；制動方式：能耗制動。

1.2 結構分析

現有鐵水包車結構（如圖1）由車體、傳動裝置、保護蓋板、鐵包座和清軌裝置等組成。鐵水包車體由2道縱梁和4道橫梁拼焊組成，縱梁和橫梁斷面均為Ⅱ型箱形結構，保證車架具有較高的強度和剛度。車體縱梁被橫梁分割成3個回字形結構；中間結構容納鐵水包體，兩側橫梁上部焊接鐵包座，用于鐵水包耳軸的支撐；車體兩端兩個橫梁之間焊接傳動裝置底座，傳動裝置固定于傳動裝置底座上，橫梁上部由保護蓋板蓋住，并在蓋板上鋪設巖棉及耐火磚，防止作業時鐵水流入燒壞電機、減速機等設備，并減少熱輻射對電器元件的影響。

缺點：車輪跨距較寬，整車占用場地較大；起吊作業時，龍門鉤起吊高度很高導致鐵水包重心高度大，作業安全系數低；傳動裝置采用的聯軸器價格昂貴，備件采購周期長，維修更換時間長。

圖2 改造后鐵水包車

1.3 改進方案

1）車體結構改進。改造后車體（如圖2），道軌中心距由4000 mm改為3200 mm，鐵包車寬由4700 mm縮短為3900 mm，減少了場地占用空間。鐵包車縱梁改為U形彎梁結構，不僅節省了材料，降低了制造成本，而且車體左右空間開放，便于鐵水罐翻包機構更換和維護，另外由于降低了鐵水罐起吊轉運作業高度，從而提高了鐵水罐的使用安全系數。

傳動裝置改進。a.電機采用了YZR型冶金起重用繞線轉子電機，具有較高過載能力、堵轉轉矩及較小的堵轉電流，能夠適應頻繁起動、制動、準確定位及正反轉的工作狀態。每套傳動裝置包括兩套車輪組，一車輪組與減速機輸出軸直接聯接，另一組通過浮動軸聯接；b.減速機采用三環減速機，具有承載和超載能力強、結構緊湊、傳動比大、體積小質量輕維修方便的特點。c.電機與減速機、減速機與車輪組間均采用具有承載能力強、工作可靠的雙齒聯軸器聯接，用于補償兩聯接軸由于軌道變形情況引起的相對偏移。d.車輪組軸承座的外側端蓋設置了注油孔，用于定期向軸承座內注入潤滑脂。為防止塵土、雜質進入軸承內，用螺塞將其密封。

圖3 鐵包座改進

3）新增安全裝置。如圖3，在鐵包座內安裝緩沖彈簧，通過4個支撐軸作用于鐵水罐托座上，減小車體行走時鐵水罐體的慣性力和車體突發故障時的沖擊載荷，保持鐵水液面平緩起伏，以減少鐵水外溢。

2工藝

為增強車體強度，鐵水包車橫梁及縱梁均采用低合金Q345材質鋼板焊接。車體焊接工藝為數控火焰切割機下料，縱梁、橫梁Ⅰ和橫梁Ⅱ分別拼焊為6個部件，時效退火后再組焊成鐵水包車架。

3 結語

140t鐵水包車自2012年上線運行至今，各項指標均符合使用單位的要求，節約了公司外購備件成本，取得了較好的經濟效益。