1、文章編號(hào):1002-7602(200402-0001-07鐵路貨車的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)侯衛(wèi)星(中國(guó)北車集團(tuán)四方車輛研究所,山東青島266031摘 要:分析研究了國(guó)內(nèi)外鐵路貨車發(fā)展的現(xiàn)狀,介紹了目前鐵路貨車進(jìn)步的主要技術(shù)措施,并根據(jù)我國(guó)鐵路市場(chǎng)的需要和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,提出了我國(guó)鐵路貨車技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展趨勢(shì)和有關(guān)對(duì)策。關(guān)鍵詞:鐵路貨車;重載列車;貨車轉(zhuǎn)向架;試驗(yàn)研究;仿真;述評(píng)中圖分類號(hào):U272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A為了適應(yīng)鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),滿足貨主對(duì)鐵路貨運(yùn)快捷、重載、安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保等越來越高的要求,可以預(yù)測(cè),在今后一段時(shí)間內(nèi),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)鐵路貨車及關(guān)鍵部件的技術(shù)將會(huì)有

2、一個(gè)持續(xù)的發(fā)展,鐵路貨車的品種、檔次與質(zhì)量都會(huì)有一個(gè)較大的提高。這個(gè)機(jī)遇將會(huì)給我國(guó)鐵路貨車帶來一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。只有認(rèn)真吸取國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn),加快技術(shù)進(jìn)步的步伐,才能不斷滿足市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求,主動(dòng)適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,以謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展并贏得可觀的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。1 我國(guó)鐵路貨車的基本技術(shù)現(xiàn)狀近年來我國(guó)鐵路貨車取得了較大的技術(shù)進(jìn)步,全面采用了B級(jí)鋼搖枕和側(cè)架,C級(jí)鋼車鉤,50鋼車軸, MT 2型大容量緩沖器,120型空氣制動(dòng)閥,完成了滾動(dòng)軸承化,推出了120km/h的轉(zhuǎn)K1型、轉(zhuǎn)K2型、轉(zhuǎn)K3型、轉(zhuǎn)K4型提速轉(zhuǎn)向架,提出了轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架提速改造方案,新研制的時(shí)速120km P65型行包快運(yùn)棚車

3、和X1K型集裝箱快運(yùn)專用平車批量投入運(yùn)用,25t軸重全鋼浴盆式C76A(B、C型運(yùn)煤專用敞車已在大秦線投入運(yùn)用考驗(yàn),目前正在抓緊整改完善。經(jīng)過多年的努力,我國(guó)鐵路貨車的開發(fā)水平、制造技術(shù)和運(yùn)用檢修能力得到了顯著的提高。盡管我國(guó)鐵路貨車的基本技術(shù)狀況比以往有了較大的改觀,但是,從總體上講,我國(guó)鐵路貨車與國(guó)外鐵路貨運(yùn)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在明顯的差距。在與其他運(yùn)輸方式尤其是公路的競(jìng)爭(zhēng)中,鐵路正在失去以往傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。貨車的裝備技術(shù)水平難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和運(yùn)輸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求。在技術(shù)上突出表現(xiàn)為貨車行車速度慢、車輛單車載重低、專用車輛品種少、重載技術(shù)水平落后、關(guān)鍵部件可靠性差。收稿日期:2003-04-18作者

4、簡(jiǎn)介:侯衛(wèi)星(1958-,男,高級(jí)工程師(教授級(jí)。1.1 貨車運(yùn)行速度慢我國(guó)鐵路貨車旅行速度為31 4km/h,大部分貨車的最高運(yùn)行速度僅為60km/h。普遍使用的轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架最高運(yùn)行速度重車為80km/h,空車為70km/h。僅有為數(shù)不多的裝有轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架的P65型快運(yùn)行包列車最高運(yùn)行速度可達(dá)120km/h。而在北美快運(yùn)貨車運(yùn)行速度多數(shù)達(dá)到了120km/h,個(gè)別區(qū)段最高速度可達(dá)160km/h。歐洲鐵路快運(yùn)貨車運(yùn)行速度普遍達(dá)到120km/h160km/h,并已出現(xiàn)了200km/h的高速貨車。貨車運(yùn)行速度慢已成為制約我國(guó)鐵路發(fā)展的主要因素之一。1.2 車輛單車載重低目前我國(guó)鐵路在役貨車主要采

5、用21t軸重。美國(guó)鐵路貨車的平均載重已達(dá)到84 3t。俄羅斯已普遍采用23 5t軸重。歐洲一般采用22 5t軸重,并正在向25t軸重過渡。我國(guó)鐵路貨車單車載重低,與國(guó)外的差距是比較大的。1.3 專用車輛品種少我國(guó)鐵路專用貨車數(shù)量約占貨車總數(shù)量的5%。美國(guó)專用車的品種和數(shù)量都居世界首位,其數(shù)量占貨車總數(shù)量的60%以上。俄羅斯鐵路專用貨車數(shù)量約占貨車總數(shù)量的32%。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的成熟和發(fā)展,專用車輛品種少將會(huì)使鐵路在日益開放的運(yùn)輸市場(chǎng)上受到進(jìn)一步?jīng)_擊和挑戰(zhàn)。1.4 重載技術(shù)水平落后目前,我國(guó)大秦線開行的重載列車牽引總噸位還停留在10000t以內(nèi),而國(guó)外早已實(shí)現(xiàn)了20000t以上,甚至40000

6、t的鐵路貨物重載運(yùn)輸。我國(guó)鐵路重載技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平比較是落后的,其差距是明顯的。1.5 關(guān)鍵部件可靠性差我國(guó)貨車的主要部件如制動(dòng)機(jī)、制動(dòng)梁、緩沖器、1綜述 述評(píng)鐵道車輛 第42卷第2期2004年2月車鉤、輪對(duì)及轉(zhuǎn)向架相關(guān)部件的性能和可靠性都比較差,均難以滿足當(dāng)前和今后貨車發(fā)展的需要,部件可靠性急需提高。2 鐵路貨車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.1 加強(qiáng)提速改造,發(fā)展貨車快運(yùn)歐洲鐵路快速貨運(yùn)是在與公路運(yùn)輸?shù)募ち腋?jìng)爭(zhēng)中積極借鑒高速客車的成功經(jīng)驗(yàn)發(fā)展起來的?？爝\(yùn)貨車的速度一般在120km/h160km/h,以集裝箱運(yùn)輸、小汽車運(yùn)輸、家用電器、鮮活物品等附加值高的貨物為主。法國(guó)還開行了貨運(yùn)TGV(圖1?？焖?/p>

7、貨運(yùn)專列在制動(dòng)、轉(zhuǎn)向架、車輛外形等方面都借鑒了客車的經(jīng)驗(yàn)。快運(yùn)貨車的關(guān)鍵部件是貨車轉(zhuǎn)向架。歐洲典型的貨車轉(zhuǎn)向架有法國(guó)的Y25型、Y37型,德國(guó)的DB-661型、DRRS 型,英國(guó)的TF25型等。其中,Y37型和DRRS 型還可以滿足200km/h 以上的運(yùn)用需求,也被稱為高速貨車轉(zhuǎn)向架,其采用的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)越來越客車化?？爝\(yùn)貨車轉(zhuǎn)向架的另一個(gè)發(fā)展方向是在保留三大件式鑄鋼轉(zhuǎn)向架優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用超臨界設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)的美國(guó)Swing Motion 擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架(轉(zhuǎn)向架組成見圖2,盤形制動(dòng)裝置見圖3,采用徑向設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)的南非Scheffel 徑向轉(zhuǎn)向架等,這些轉(zhuǎn)向架也可實(shí)現(xiàn)120km/h 以上的快速

8、貨運(yùn)。實(shí)踐證明,貨車快運(yùn)除了要解決好轉(zhuǎn)向架這一關(guān)鍵技術(shù)外,還必須解決好轉(zhuǎn)向架與車體的匹配問題,否則其良好的運(yùn)行性能難以得到保 證。圖1 法國(guó)高速貨運(yùn) TGV圖2 美國(guó)Swing Moti on 擺動(dòng)式貨車轉(zhuǎn)向架圖3 美國(guó)Swing Motion 擺動(dòng)式貨車轉(zhuǎn)向架盤形制動(dòng)裝置我國(guó)鐵路為了實(shí)現(xiàn)近50萬輛既有貨車的提速,必須對(duì)既有的轉(zhuǎn)8A 型轉(zhuǎn)向架進(jìn)行全面改造。目前主要采用的是交叉桿技術(shù)。雖然該技術(shù)對(duì)提高臨界速度是有效的,但由于受結(jié)構(gòu)的限制,其受力條件惡劣,改造困難,運(yùn)用中交叉桿的疲勞問題很突出。盡管經(jīng)過不斷改進(jìn),但是,交叉桿的疲勞問題仍然是最令人擔(dān)憂的問題。另外,提速貨車的制動(dòng)問題現(xiàn)已成為困擾貨車

9、提速的重大課題。試驗(yàn)表明,當(dāng)車輛采用21t 軸重,速度達(dá)120km/h 時(shí),如果要保證800m 的停車制動(dòng)距離,目前車輪的熱負(fù)荷滿足不了要求。貨車的120閥、空重車調(diào)整閥、機(jī)械式防滑器、高摩閘瓦等制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件有待改進(jìn)。從目前貨車局部提速情況來看,車輛脫軌問題比較突出,根本原因在于貨車的運(yùn)行品質(zhì)差,臨界速度低。既有轉(zhuǎn)8A 型轉(zhuǎn)向架如果不加以改造是無法實(shí)現(xiàn)提速的。解決這一技術(shù)難題的關(guān)鍵在于加強(qiáng)對(duì)交叉桿的可靠性研究。圖4為我國(guó)數(shù)量最多的裝有轉(zhuǎn)8A 型轉(zhuǎn)向架的C 64型敞車,圖5為速度最快的裝有轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架的P 65型棚車。圖4 裝有轉(zhuǎn)8A 型轉(zhuǎn)向架的C 64型敞車近年來,為了滿足貨車提速的需要

10、,在鐵道部的組織下先后從美國(guó)引進(jìn)了BARBER 公司的交叉桿轉(zhuǎn)向架(圖6和NAC O 公司的擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架(圖7技術(shù),開發(fā)了21t 軸重轉(zhuǎn)K2型、轉(zhuǎn)K3型和轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架。雖然經(jīng)過了一定的試驗(yàn),但其性能和可靠性仍未經(jīng)大量2 鐵道車輛 第42卷第2期2004年2月實(shí)際運(yùn)用試驗(yàn)和考驗(yàn),尤其是包括搖枕、側(cè)架、彈性旁承、彈簧托板、擺塊等主要部件的可靠性試驗(yàn)是不充分的,需進(jìn)行進(jìn)一步的考驗(yàn)和改進(jìn)。目前有望成為今后主型轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)K2型和轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架正在進(jìn)一步 完善之中。圖5 裝有轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架的P 65 型棚車圖6 美國(guó)BARBER 公司的交叉桿轉(zhuǎn)向架圖7 美國(guó)NACO 公司的擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架為了滿足今后貨車快

11、運(yùn)的需要,我國(guó)鐵路貨車開發(fā)部門已開始從焊接構(gòu)架式和鑄鋼三大件式2種形式入手探討速度在160km/h 以上的貨車轉(zhuǎn)向架。這種技術(shù)在歐美是成熟的,相信開發(fā)、應(yīng)用成功后會(huì)給中國(guó)鐵路的貨運(yùn)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。2.2 加大車輛軸重,提高運(yùn)輸效率增加車輛單車載重是提高運(yùn)輸效率的重要途徑之一。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),加大車輛軸重是必然趨勢(shì)。美國(guó)鐵路約65%的貨車采用F 軸(軸重為29 8t、部分采用G 軸(軸重為35 7t,貨車平均載重已達(dá)84 3t;俄羅斯已普遍采用了23 5t 軸重;歐洲一般采用22 5t 軸重,并正在向25t 軸重過渡。圖8為美國(guó)約翰斯頓公司制造的軸重32t 重載貨運(yùn)浴盆式敞車。圖8 美國(guó)約翰

12、斯頓公司制造的重載貨運(yùn)浴盆式敞車從20世紀(jì)70年代起我國(guó)鐵路就一直在探討如何提高軸重的問題,先后研究了23t 軸重的2E 軸轉(zhuǎn)向架和25t 軸重的低動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。但是由于軸重與速度的關(guān)系,轉(zhuǎn)向架動(dòng)力作用的改善沒有得到很好解決,至今我國(guó)鐵路還沒有推廣23t 和25t 軸重的貨車。我國(guó)鐵路貨車主要采用21t 軸重,如C 62型敞車載重為60t,自重系數(shù)為0 36;近年來采用25t 軸重開發(fā)的全鋼單浴盆C 76A(B 、C型敞車載重為76t,自重系數(shù)為0 309;鋁合金雙浴盆敞車(圖9載重為81t,自重系數(shù)為0 22,目前正在大秦線運(yùn)用考驗(yàn),尚未推廣。最近投入運(yùn)用考驗(yàn)的200輛C 76A(B 、C型敞

13、車正在返廠改造,通過總結(jié)運(yùn)用考驗(yàn)的結(jié)果,有關(guān)廠家將在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)新一代25t 軸重的C 76型敞車。25t 軸重的轉(zhuǎn)向架預(yù)計(jì)將采用交叉桿和擺動(dòng)式2種。如果運(yùn)用成功,對(duì)于今后干線全面提高軸重將產(chǎn)生積極的意義。應(yīng)該指出,除了提高軸重外,要提高貨車單車載重能力還應(yīng)積極采用新材料和優(yōu)化車輛結(jié)構(gòu)。圖9 我國(guó)開發(fā)的重載貨運(yùn)鋁合金雙浴盆敞車2.3 增加專用貨車品種,滿足市場(chǎng)需求由于歷史的原因,我國(guó)貨車品種的比例嚴(yán)重不合理,通用車的比例過大。專用貨車除了車輛品種少、速3 鐵路貨車的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù) 侯衛(wèi)星度低外,由于轉(zhuǎn)向架與車體匹配后垂向和橫向運(yùn)行品質(zhì)差,鉤緩性能不良,使列車縱向沖動(dòng)嚴(yán)重,運(yùn)輸品質(zhì)不能適應(yīng)高

14、檔貨物的要求?？傮w上講,目前我國(guó)鐵路專用貨車無論是品種還是檔次都滿足不了市場(chǎng)的需求。專用貨車(集裝箱運(yùn)輸車、小汽車運(yùn)輸車、冷藏運(yùn)輸車、特種裝備(軍用運(yùn)輸車、大件運(yùn)輸車等遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外鐵路發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)鐵路還沒有適應(yīng)特定線路上提高運(yùn)輸效率的雙層集裝箱運(yùn)輸車、高邊敞車、高體棚車等超限界專用貨車。隨著運(yùn)輸市場(chǎng)的發(fā)展,對(duì)鐵路專用貨車運(yùn)輸提出了更高的要求?？梢灶A(yù)測(cè),鐵路專用貨車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展將會(huì)有十分廣闊的前景。圖10為我國(guó)貨車分布情況。圖11為載重16 8t 的SQ 1型小汽車運(yùn)輸車。圖12為載重95t 、構(gòu)造速度80km/h 的K 18A 型礦石漏斗車。圖13為載重62t 、容積72m 3的G 70型輕

15、油罐車。圖14為載重45 5t 、構(gòu)造速度120km/h 的B 23型機(jī)械保溫車。圖15為載重260t 、構(gòu)造速度90km/h 的D 26 型凹底平車。圖10 中國(guó)各種貨車比例分布圖11 SQ 1型小汽車運(yùn)輸車美國(guó)專用貨車的比例很高,歐洲的專用貨車發(fā)展也比較快,這是運(yùn)輸充分市場(chǎng)化的結(jié)果。開發(fā)運(yùn)用專用貨車的目的是為了滿足裝運(yùn)便捷的需要,提高運(yùn)輸品質(zhì)和效率。其關(guān)鍵技術(shù)在于車輛要有合理的車體結(jié)構(gòu),功能齊全、性能可靠的車內(nèi)裝備,性能良好的轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)及鉤緩系統(tǒng)和完善的監(jiān)控系統(tǒng)等。圖16為美國(guó)貨車分布情況。圖17為在美國(guó)鐵路運(yùn)輸試驗(yàn)中心TTCI 試驗(yàn)的美國(guó)3層小汽車運(yùn)輸車。圖18為由TRINI TY 制

16、造的美國(guó)關(guān)節(jié)式汽車拖車或集裝箱運(yùn)輸車。圖19為美國(guó)的雙層集裝箱運(yùn)輸車。圖20為由德國(guó)RE XW AL 制造的容積為95m 3的無底架大容積罐車。圖21為法國(guó)SNCF 的加篷平車。圖12 K 18A 型礦石漏斗車圖13 G 70 型輕油罐車圖14 B 23型機(jī)械保溫車2.4 開行重載貨運(yùn),擴(kuò)大專線運(yùn)能美國(guó)、加拿大、南非、澳大利亞和俄羅斯等國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明,開行重載單元列車可以有效地增加運(yùn)輸能力,帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。加拿大太平洋鐵路用了5年時(shí)間開發(fā)了第2代重載單元列車,隨后又用3年時(shí)間將樣車投入運(yùn)用。其主要目的是提高安全性,減少設(shè)備更新,降低改造成本,增加運(yùn)營(yíng)效益。第2代單元列車采用了3項(xiàng)改進(jìn)技術(shù):4

17、 鐵道車輛 第42卷第2期2004年2月圖15 D 26型凹底平車圖16 美國(guó)各種貨車比例分布圖17 美國(guó)3 層小汽車運(yùn)輸車圖18 美國(guó)關(guān)節(jié)式汽車拖車或集裝箱運(yùn)輸車(1將部分90 7t 浴盆式敞車(總重119 5t,自重24 1t改裝無間隙轉(zhuǎn)動(dòng)牽引桿,以降低列車的間隙作用。圖19 美國(guó)的雙層集裝箱運(yùn)輸車圖20 容積為95m 3 的無底架大容積罐車圖21 法國(guó)SNCF 的加篷平車(2采用多路遙控機(jī)車控制系統(tǒng)(MRLCS,以使?fàn)恳ρ亓熊嚪较蚓鶆蚍植肌?3現(xiàn)有貨車改裝可導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架。實(shí)踐表明,自1989年10月投入運(yùn)用以來,第2代單元列車達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo),取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。近年來開行的重載單

18、元列車(圖22由于采用了高新技術(shù),如美國(guó)的CSX 和南非的Spoornet 采用了ECP 電空制動(dòng)系統(tǒng)等,其運(yùn)輸能力和品質(zhì)不斷提升,令世人刮目相看。我國(guó)第1條運(yùn)煤重載專線 大秦線雖然開行了運(yùn)煤重載單元列車,在引進(jìn)消化了部分美國(guó)鐵路重載5 鐵路貨車的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù) 侯衛(wèi)星鐵道車輛 第 42 卷第 2 期 2004 年 2 月 先進(jìn)技術(shù) , 努力開發(fā)新型鐵路貨車 , 以滿足鐵路貨物運(yùn) 輸?shù)男枰?3. 1 樹立新的設(shè)計(jì)理念 近年來, 我國(guó)鐵路開展了一系列貨車的技術(shù)攻關(guān), 雖已取得了一些階段性成果 , 但是要真正樹立以貨主 為中心的市場(chǎng)觀念, 開發(fā)出滿足市場(chǎng)需求的貨車, 還必 須進(jìn)一步解放思想, 突

19、破舊觀念, 樹立新的設(shè)計(jì)理念。 ( 1 改變 鐵老大 作風(fēng) , 主動(dòng)適應(yīng)運(yùn)輸市場(chǎng)的需 圖 22 北美的重載貨運(yùn)單元列車 求, 貨車的開發(fā)以滿足貨主要求為目標(biāo)。 ( 2 試驗(yàn)研究以滿足運(yùn)用條件為目標(biāo), 尤其是性 能和可靠性試驗(yàn)絕對(duì)不能以滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)。 ( 3 突破鐵路標(biāo)準(zhǔn)神圣不可改變的觀念, 有些標(biāo) 準(zhǔn)如車輛限界、 車輪直徑、 軌距等在條件允許的情況下 可以有所突破。 ( 4 只要設(shè)計(jì)合理, 參數(shù)選擇得當(dāng), 在提高軸重的 同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)降低輪軌作用力的目的。 ( 5 現(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)必須建立在試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真 的基礎(chǔ)上 , 而不是依靠傳統(tǒng)的方法。 ( 6 必須積極采用新技術(shù)、 新材料、 新工藝

20、。 3. 2 采用現(xiàn)代開發(fā)技術(shù) 根據(jù)我國(guó)鐵路貨車存在的問題和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì), 要促進(jìn)貨車的技術(shù)進(jìn)步以滿足運(yùn)輸市場(chǎng)的需求 , 必須 加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。在貨車開發(fā)過程中 , 除了要 繼承傳統(tǒng)技術(shù)、 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)外 , 還要特別注重 以試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為代表的現(xiàn)代開發(fā)技術(shù)的應(yīng) 用, 積極采用電子信息及控制 技術(shù)、 新材 料和新工藝 等。就試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)而言 , 近年來發(fā)展較快, 尤其是以四方車輛研究所、 鐵道科學(xué)研究院、 西南交通 大學(xué)等為代表的車輛試驗(yàn)研究基地, 建立了較完整的 車輛性能和可靠性試驗(yàn)手段。這些手段在許多方面已 達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。如四方車輛研究所的整車滾動(dòng) 振動(dòng)試

21、驗(yàn)臺(tái)、 車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)、 轉(zhuǎn)向架疲勞試驗(yàn)臺(tái)、 輪軸試驗(yàn)臺(tái)、 車輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)車、 車輛制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)等均 通過了 美 國(guó) AAR 的技 術(shù) 評(píng) 估, 可 以 較 完 整地 按 照 AAR、 UIC 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行試驗(yàn)。同時(shí), 還引進(jìn) 了美 國(guó) NI 動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件、 比利時(shí) LMS 振動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處 理軟件、 ANSYS、 - DEAS 結(jié)構(gòu)分析軟件、 I NUCARS 車輛 動(dòng)力 學(xué)仿真軟件、 n - Code/ FE - FATIGUE 疲勞分 析軟件 等。這些試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在近年來客車提速、 動(dòng)車組開發(fā)和高速列車研制中發(fā)揮了重要作用。實(shí)際 上, 應(yīng)用仿真技術(shù)的目的是為了預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確

22、性 , 減 少失誤 , 提高技術(shù)開發(fā)的效率。相信在今后鐵路貨車 的開發(fā)中 , 這些現(xiàn)代開發(fā)技術(shù)手段將會(huì)發(fā)揮不可替代 的作用。 技術(shù)并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際的基礎(chǔ)上 , 開發(fā)了 C61 型、 C63 型、 C 63A 型( 圖 23 運(yùn)煤重載單元列車用敞車 , 以及以 MT 2 型大容量緩沖器、 16 號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)車鉤、 17 號(hào)固定車鉤、 2D 控制型轉(zhuǎn)向架、 120 型制動(dòng)閥、 FSW 型手制動(dòng)機(jī)等為代 表的重載車輛新型部件; 但是, 我國(guó)尚未采用美國(guó)、 加 拿大的第 2 代重載單元列車及南非、 澳大利亞等國(guó)的 重載列車新技術(shù) , 如無間隙牽引桿、 60 kJ 以上的大容 量緩沖 器、 車 輛電空制 動(dòng) E

23、CP 技術(shù)、 鋁合金車 體等。 軸重 25 t 及以上的新型車輛和轉(zhuǎn)向架還有待開發(fā)和完 善, 運(yùn)輸效率和能力還有待進(jìn)一步提高。為了適應(yīng)今 后大秦線擴(kuò)能的需要, 目前我國(guó)鐵路正在著力進(jìn)行大 秦線開行 20 000 t 以上重載單元列車的攻關(guān), 這對(duì)車 輛提出了更高的要求 , 應(yīng)該在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、 完善 25 t 軸重的 C76 型敞車及其交叉桿和擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向 架的基礎(chǔ)上 , 積極采用無間隙牽引桿、 60 kJ 以上的大 容量緩沖器、 車輛電空制動(dòng) ECP 技術(shù)等重載單元列車 的新技術(shù) , 并同時(shí)研究鋁合金車體及 25 t 以上軸重的 重載車輛 , 探討如何進(jìn)一步擴(kuò)大運(yùn)能, 為今后其他重載

24、專線和干線的重載運(yùn)輸積累經(jīng)驗(yàn)。 圖 23 大秦線重載貨運(yùn)單元列車用 C63A 型敞車 3 貨車技術(shù)開發(fā)與對(duì)策 鐵路貨車技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)決定了其關(guān)鍵技術(shù)必 須不斷創(chuàng)新, 確立新的理念的同時(shí)要積極采用當(dāng)代的 6 鐵路貨車的發(fā)展與 關(guān)鍵技術(shù) 侯衛(wèi)星 四方車輛研究所的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、 轉(zhuǎn)向架疲勞試驗(yàn) 臺(tái)、 緩沖器落錘試驗(yàn)臺(tái)分別見圖 24 圖 26。 提高運(yùn)能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 , 必須從根本上改變目前貨車 行車速度慢、 車輛單車載重低、 專用車輛品種少、 重載技 術(shù)水平落后、 關(guān)鍵部件可靠性差的局面。為此 , 在加大 貨車及其關(guān)鍵部件產(chǎn)品品種開發(fā)的同時(shí), 對(duì)于貨車開發(fā) 中的重大技術(shù)問題應(yīng)加緊研究。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)

25、驗(yàn), 技術(shù) 上的突破往往對(duì)車輛產(chǎn)品的開發(fā)起到關(guān)鍵作用。應(yīng)該 利用已有的試驗(yàn)研究手段積極開展帶有共性的技術(shù)基 礎(chǔ)研究工作。貨車的研究可以考慮以下主攻方向 : ( 1 轉(zhuǎn)向架性能和疲勞可靠性仿真研究。通過試 驗(yàn)與計(jì)算仿真, 研究提出可滿足轉(zhuǎn)向架要求的性能參 數(shù)優(yōu)化和疲勞可靠性評(píng)估方法。 圖 24 車輛振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái) ( 2 車輛脫軌安全性研究。通過試驗(yàn)研究提出動(dòng) 態(tài)脫軌的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 用于指導(dǎo)車輛的安全性設(shè)計(jì)。 ( 3 貨車的輪軸技術(shù)研究。如車輪踏面制動(dòng)熱負(fù) 荷研究、 提高車軸和軸承安全性研究、 貨車軸重與速度 對(duì)線路影響的研究等。 ( 4 車體輕量化技術(shù)研究。通過采用新結(jié)構(gòu)、 新 材料開發(fā)貨車鋁合金車

26、體 , 努力降低車輛自重系數(shù)。 ( 5 專用貨車特殊技術(shù)的開發(fā)。包括開發(fā)集裝箱運(yùn) 輸車、 小汽車運(yùn)輸車、 冷藏運(yùn)輸車、 特種裝備( 軍用 運(yùn)輸 車、 大件運(yùn)輸車等專用貨車, 以及雙層集裝箱運(yùn)輸車、 高 邊敞車、 高體棚車等超限界專用貨車所需的特殊技術(shù)。 ( 6 車 體與轉(zhuǎn)向架的 動(dòng)態(tài)匹配 的試驗(yàn)和 仿真技 術(shù)。選擇合理的匹配參數(shù) , 滿足車輛不同品種的要求。 ( 7 貨車制動(dòng)系統(tǒng)研究。要圍繞快運(yùn)貨車和重載貨 車的特點(diǎn), 研究用于快運(yùn)貨車的防滑器、 盤形制動(dòng)、 高摩 閘瓦等關(guān)鍵部及用于重載貨車的 ECP 電空制動(dòng)系統(tǒng)。 ( 8 貨車鉤緩系統(tǒng)研究。要圍繞快運(yùn)貨車和重載 貨車的特點(diǎn), 研究用于快運(yùn)貨

27、車新型可靠的車鉤和緩 沖器及用于重載貨車的大容量緩沖器、 無間隙牽引桿、 新型車鉤。 ( 9 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)范研究。修訂或制定鐵 路貨車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)范, 并使之與國(guó)際接軌。 圖 25 轉(zhuǎn)向架疲勞試驗(yàn)臺(tái) 4 結(jié)束語 鐵路貨車技術(shù)進(jìn)步對(duì)我們來說是一次機(jī)遇。應(yīng)該 認(rèn)真吸取國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) , 充分發(fā)揮已有的國(guó)內(nèi)車輛 開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ), 密切關(guān)注鐵路運(yùn)輸市場(chǎng)的變化和需求, 積極采用先進(jìn)技術(shù), 解放思想、 調(diào)整思路 , 只要正確把 握技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)的需求, 牢固樹立以貨主為 圖 26 緩沖器落錘試驗(yàn)臺(tái) 關(guān)注焦點(diǎn)的理念 , 發(fā)揚(yáng)產(chǎn)、 學(xué)、 研結(jié)合的優(yōu)良傳統(tǒng), 努力 開發(fā)創(chuàng)新 , 就一定能不斷

28、推出滿足中國(guó)鐵路市場(chǎng)需求 的貨車新產(chǎn)品, 為促進(jìn)中國(guó)鐵路貨運(yùn)的發(fā)展做出應(yīng)有 的貢獻(xiàn)。 ( 編輯 : 李 7 萍 3. 3 貨車研究主攻方向 今后鐵路貨車技術(shù)研究的主攻方向應(yīng)該緊緊圍繞 ABSTRACT Development and Key Technology of Railway Freight Cars HOU Wei xing ( male, born in 1958, senior engineer ( professorial , Sifang Rolling Stock Research Inst itute of China Beiche Group, Qingdao 2660

29、31, China Abstract: The present conditions of development of railway freight cars in our country and abroad are analyzed and researched. The main technical mea - sures in progress of railway freight cars at present are described. On the basis of the necessity of the railway market in our country and

30、 the present state of technical development , the development trend and the relevant countermeasures in the technical progress of railway freight cars in our country are put for ward. Key words: railway freight car; heavy haul train; freight car bogie; test and research; simulation; review Discussio

31、n of the Development Orientation of Railway Passenger Cars in China LI Rui chun, et al. ( male, born in 1956, senior engineer professo - rial , Railway Passenger Car Development Department of Changchun Rail Passenger Car Co. , Ltd. , Changchun 130062, China Abstract: The development level and existi

32、ng condi tions of railway passenger cars in our country and abroad are compared. The gap between railway passenger cars in our country and those in developed countries are found. Several suggest ions are given on using experience of other countries for reference to develop passenger cars in our coun

33、try. Key words: railway passenger car; development; sug gestion The Basic Function of Data Code in the Management Information System YU Ming -gui, et al. ( male, born in 1963, graduate student, Beijing Jiao tong University, Beijing 100038, China Abstract: On the basis of the construction technical r

34、egulations, data code design basis and principle, data code composition, data code applicat ion of the railway freight car technical management information system ( HMIS , the fun damental functions of data code in the process of informat ion construct ion of rolling stock industry are analyzed. Key

35、 words: data code; technical management informa tion system for railway freight cars; car Design of Air - Conditioning System for the Second Class Seat Car in the 270 km/ h High Speed Train LI Jian, et al. ( male, born in 1965, engineer, Technical Deve lopment Center of Nanche Sifang Locomotives &am

36、p; Rolling Stock Co. , Ltd. , Qingdao 266111, China Abstract: The technical parameters, composition and working principle of the air - conditioning and ventilating sys tem for the second class seat car in the 270 km/ h high speed train are described. The new technique applied in the sys tem is mainly explained. Key words: high speed train; air - conditioning system; design Manufacture Technology of the Aluminum Alloy Roof