【正文】 與G70型輕油罐車(chē)相同。通過(guò)各貨車(chē)設(shè)計(jì)主導(dǎo)廠的努力，相繼開(kāi)發(fā)了載重70t的敞車(chē)、平車(chē)、棚車(chē)等70t級(jí)貨車(chē)。(2)罐車(chē)自重系數(shù)大，運(yùn)輸效率低我國(guó)60m179。目前我國(guó)生產(chǎn)的容積最大的罐車(chē)是GQ型液化氣體罐車(chē)，罐體為魚(yú)腹型，總?cè)莘e達(dá)110m179。目前，新造罐車(chē)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)速度為120km/h。此外，和其它類(lèi)型的車(chē)輛一樣，罐車(chē)也按軸數(shù)、載重量、罐體容積、設(shè)備、材料和罐體的制造方法以及其它特征來(lái)區(qū)分。對(duì)于每一種規(guī)格的罐體，均有其容積折算表。圖22 牽枕裝配（主要由牽引梁裝配，枕梁裝配，邊梁裝配和端梁裝配等組成） 制動(dòng)裝置設(shè)有風(fēng)制動(dòng)和手制動(dòng)裝置。減振裝置裝用整體式斜楔，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置為中拉桿結(jié)構(gòu)，車(chē)體上拉桿越過(guò)搖枕與轉(zhuǎn)向架游動(dòng)杠桿連接。貨車(chē)的走行部分和車(chē)體構(gòu)件都必須考慮車(chē)體總重(車(chē)體靜載重與車(chē)體自重之和)所產(chǎn)生的慣性力的影響，該慣性力沿車(chē)體縱向作用在車(chē)體( 包括貨物) 的重心處，其大小按式() 計(jì)算 ()式中 Ng 車(chē)體總重產(chǎn)生的慣性力，kN由這兩種作用方式產(chǎn)生的應(yīng)力分別與垂向靜載荷產(chǎn)生的應(yīng)力相加(裝運(yùn)散粒貨物的車(chē)輛還應(yīng)加上側(cè)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力) 其和不得大于第二工況許用應(yīng)力()計(jì)算重載貨車(chē)和高速客車(chē)時(shí)，其第二工況最大縱向壓縮力 Nx 允許依列車(chē)所用機(jī)車(chē)(或組)的最大起動(dòng)牽引力按附錄 F(提示的附錄)所推薦的方法加以確定。在計(jì)算離心慣性力時(shí)，建議將車(chē)體和轉(zhuǎn)向架分別加以考慮。在罐體具有局部彎曲的那些地方，局部彎曲所引起的應(yīng)力相當(dāng)大，因此應(yīng)當(dāng)加以考慮。圖26 罐體計(jì)算簡(jiǎn)圖罐體圓筒部分的薄膜應(yīng)力為：在橫向截面I—I內(nèi)（）[12] （）在縱向截面II—II內(nèi)(沿母線(xiàn)的截面) （）式中——罐體圓筒部分的半徑和壁厚。對(duì)于變剛度彈簧，靜撓度值為垂向靜載荷與相應(yīng)載荷下的彈簧剛度之比)，mm；——車(chē)輛的構(gòu)造速度（試驗(yàn)速度是可以超過(guò)構(gòu)造速度的，是一種試驗(yàn)工況下的運(yùn)行速度。2．縱向液體沖擊力由于縱向慣性力造成液體沖擊的結(jié)果。由于鐵道部招標(biāo)車(chē)一般要求裝用轉(zhuǎn)K2或轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架，其配件供應(yīng)充足，利于以后的管理與檢修。是由牽引梁、枕梁、側(cè)梁、端梁等零部件組成的焊接結(jié)構(gòu)，其中牽引梁采用09v材質(zhì)的310mm型乙字鋼，側(cè)梁采用Q235A材質(zhì)的160mm槽鋼，枕梁側(cè)柱采用美國(guó)鐵路罐車(chē)常用的鋼管支撐結(jié)構(gòu)，其余均為鋼材沖壓件，板材材質(zhì)為Q295A低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼?，F(xiàn)在的標(biāo)記載重量是以實(shí)際所裝運(yùn)油類(lèi)、酸堿類(lèi)的比重計(jì)算的。由于貨物的品種繁多造成了罐車(chē)的結(jié)構(gòu)形式各異。此后，除酸堿介質(zhì)外，無(wú)底架罐車(chē)的應(yīng)用日益廣泛。 我國(guó)罐車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)在幾十年的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)罐車(chē)呈現(xiàn)出以下發(fā)展特點(diǎn)：1．容積增大，載重提高解放初期我國(guó)只能生產(chǎn)載重25t、179。與國(guó)外罐車(chē)相比，我國(guó)罐車(chē)仍存在較大差距，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)罐車(chē)容積小，載重量小目前，60m179。目前的貨運(yùn)能力只能滿(mǎn)足鐵路貨運(yùn)需求總量的三分之一，運(yùn)能?chē)?yán)重不足。為此西安廠對(duì)G70車(chē)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真的分析和研究，從設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、原材料采購(gòu)等方面查找原因，采用了有限元分析、焊接殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)、線(xiàn)路動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)裝配應(yīng)力實(shí)驗(yàn)等計(jì)算和實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行了深入的研究，最終認(rèn)為造成裂紋的原因是：1．焊接方法和施焊順序造成局部焊接應(yīng)力較大造成的開(kāi)裂：焊工的焊接質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到圖紙要求，存在焊接缺陷。側(cè)梁用[160x63x6．5的槽鋼；端梁為5mm厚鋼板的壓牽引梁與端側(cè)梁焊成一體，組成一個(gè)包括端梁和枕梁在內(nèi)的牽引小底架，牽引梁上蓋板直接焊在罐體上。 1983年，西安車(chē)輛廠對(duì)原G19型輕油罐車(chē)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，其牽枕結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2一10。(1)改側(cè)梯為端梯，并增加了通過(guò)臺(tái)；(2)為保持總重不變，罐體長(zhǎng)縮短180mm。牽引梁是壓成L形的桿件，其腹板呈與罐體底板相同斜度的變高度斷面。 該車(chē)枕梁為雙腹板焊接到封閉箱形結(jié)構(gòu)，包角1200。G19型輕油罐車(chē)試制完成后，在寒冷地區(qū)投入運(yùn)用，并進(jìn)行了靜強(qiáng)度試驗(yàn)?？紤]到罐體的剛度比較大，罐體的自重與載重等垂直載荷絕大部分又是直接經(jīng)心盤(pán)傳給轉(zhuǎn)向架的；同時(shí)我國(guó)的鐵路車(chē)輛都是采用自動(dòng)車(chē)鉤和中央緩沖器來(lái)傳遞縱向力的，中梁主要承受牽引力和沖擊力，這就給逐步簡(jiǎn)化罐車(chē)底架結(jié)構(gòu)提供了根據(jù)。該車(chē)枕梁在鞍座邊角處取消了側(cè)蓋板，枕梁僅由單腹板和下蓋板組成，為保證罐車(chē)在承受心盤(pán)沖擊、側(cè)滾、扭轉(zhuǎn)、頂車(chē)工況條件下的可靠性，因此枕梁腹板和下蓋板均被設(shè)計(jì)的比較強(qiáng)大來(lái)保證安全。隨著鑄造水平的提高和貫徹一體化設(shè)計(jì)的思想，北美鐵路罐車(chē)后從板座和上心盤(pán)座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了較大的變化和改進(jìn)，由過(guò)去相對(duì)獨(dú)立的后從板座和上心盤(pán)座改進(jìn)成將后從板座和上心盤(pán)座鑄造成一體，有的罐車(chē)則將后從板座、上心盤(pán)座及上心盤(pán)鑄造成一體，通過(guò)焊接與牽引梁、枕梁連接起來(lái)共同承擔(dān)車(chē)輛載荷，這樣改進(jìn)的最大優(yōu)點(diǎn)是從設(shè)計(jì)上簡(jiǎn)化了制造，節(jié)約了成本，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的可靠性；但是，一體式結(jié)構(gòu)也對(duì)鑄件的質(zhì)量、焊接缺陷的檢驗(yàn)、控制以及檢修作業(yè)提出了更高的要求．在美國(guó)通常對(duì)該部結(jié)構(gòu)實(shí)施與整車(chē)等壽命設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)、零檢修，當(dāng)然這樣做起來(lái)很不容易心“。在這些大型罐車(chē)中，不少采用無(wú)底架結(jié)構(gòu)，也有采用有底架結(jié)構(gòu)的。牽引梁裝在鞍座上。五、為提高車(chē)體抗疲勞設(shè)計(jì)水平、避免設(shè)計(jì)缺陷、提高產(chǎn)品可靠性，采用AAR機(jī)務(wù)規(guī)程(第Ⅶ章新造貨車(chē)的疲勞設(shè)計(jì))車(chē)體疲勞設(shè)計(jì)方法，計(jì)算車(chē)體各部位在垂向、側(cè)滾、扭轉(zhuǎn)、車(chē)鉤垂向及縱向載荷譜作用下的疲勞壽命。的GQ型液化氣體罐車(chē)，其罐體呈魚(yú)腹形[1]。成功研發(fā)并推廣運(yùn)用25t軸重轉(zhuǎn)K6和轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架；70t級(jí)敞車(chē)、平車(chē)、棚車(chē)等23t重貨車(chē)先后開(kāi)發(fā)并試制成功；各類(lèi)與重載技術(shù)相匹配的重要零部件(如：17型車(chē)鉤及配套鉤尾框、MT一2大容量緩沖器、Kzw—A型空重車(chē)自動(dòng)調(diào)整裝置、10英寸旋壓密封式制動(dòng)缸、鐵道貨車(chē)脫軌自動(dòng)制動(dòng)裝置等)成功通過(guò)運(yùn)用考驗(yàn)，鐵路實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)重載的技術(shù)條件日趨成熟，中國(guó)鐵路的重載時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。可防止雨水進(jìn)入車(chē)內(nèi)。適合于大宗貨物長(zhǎng)途運(yùn)輸和大量旅客運(yùn)輸。國(guó)家投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度越來(lái)越大，各種物資的流通運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)量逐年增加 ，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。隨著鐵路建設(shè)的飛躍發(fā)展，鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛也有了很大的進(jìn)步。主要用于裝運(yùn)散粒貨物（）。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需要一個(gè)快速、便捷、高效的交通運(yùn)輸行業(yè)，鐵路作為傳統(tǒng)的主要運(yùn)輸方式，承載著全國(guó)客運(yùn)四分之三、貨運(yùn)超半數(shù)的運(yùn)輸量。、載重52t的罐車(chē)以及有效容積77m179。三、通過(guò)對(duì)70t級(jí)輕、粘油罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題分析，牽引梁和枕梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選型，不同結(jié)構(gòu)方案的有限元對(duì)比分析計(jì)算，以及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的計(jì)算研究，論述了無(wú)中梁罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)的受力特性及一般規(guī)律，通過(guò)方案對(duì)比說(shuō)明選型的合理性。正是在這一階段，“罐車(chē)”這一名詞開(kāi)始使用。法國(guó)使用110m179。為保證運(yùn)輸安全，提高前從板座結(jié)構(gòu)的可靠性，解決焊接結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力較大的問(wèn)題，隨著鑄造水平的提高，鑄造材料的機(jī)械性能更加優(yōu)越， B級(jí)鋼、c級(jí)鋼材質(zhì)的“鑄造前從板座”被廣泛應(yīng)用到罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)中，很好地滿(mǎn)足了因牽引力的不斷提高對(duì)前從板座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求168。 圖1—2 3．“單腹板+側(cè)蓋板+矩形型鋼起吊連桿(無(wú) 頂車(chē)箱形)”結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1—3)。鐵路罐車(chē)從大結(jié)構(gòu)上可分為有中梁罐車(chē)和無(wú)中梁罐車(chē)。但由于當(dāng)時(shí)水壓機(jī)設(shè)備的原因，大批生產(chǎn)罐體內(nèi)徑為2800mm的罐車(chē)尚有困難，因此，大連工廠于1960～1961年間又設(shè)計(jì)并批量生產(chǎn)了罐體內(nèi)徑為2600mm的G16型無(wú)中梁、無(wú)空氣包輕油罐車(chē)[7]。由罐體、牽枕裝置、外梯、內(nèi)梯空氣及手制動(dòng)裝置、制動(dòng)吊、車(chē)鉤緩沖裝置和轉(zhuǎn)向架等組成。從制造和運(yùn)用的實(shí)踐可以看出，G19型輕油罐車(chē)與G50、G60、G16等型輕油罐車(chē)相比較，不但裝載量大、運(yùn)用效車(chē)高、運(yùn)輸費(fèi)用低，而且在制造中可以節(jié)省大批鋼材。但調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題，如個(gè)別車(chē)罐體與牽引梁上蓋板一、四位處有長(zhǎng)約20咖左右的焊縫開(kāi)裂，由于焊縫開(kāi)裂延及腹板造成大面積補(bǔ)強(qiáng)。該車(chē)枕梁采用單腹板結(jié)構(gòu)，包角1200；枕梁斷面減小，側(cè)蓋板變窄。枕梁采用單腹板結(jié)構(gòu)。上蓋板燕尾形，尾部圓弧過(guò)渡。目前已初步掌握了21t軸重?zé)o中梁罐車(chē)的設(shè)計(jì)、制造、檢修等技術(shù)，但是對(duì)無(wú)中梁罐車(chē)的理論分析還停留在對(duì)實(shí)際運(yùn)用中經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、改進(jìn)設(shè)計(jì)、有限元計(jì)算等常規(guī)的設(shè)計(jì)和校核手段上，沒(méi)有我國(guó)自己的無(wú)中梁罐車(chē)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏相應(yīng)的制造技術(shù)和設(shè)備，特別是對(duì)大軸重罐車(chē)還沒(méi)有設(shè)計(jì)和運(yùn)用的先例，需要在不斷的運(yùn)用中總結(jié)提高。罐車(chē)所替代。罐車(chē)大多為有中梁底架結(jié)構(gòu)，無(wú)中梁底架仍局限于在輕油罐車(chē)上使用。如：用戶(hù)反饋經(jīng)常發(fā)現(xiàn)罐車(chē)簡(jiǎn)體有上撓現(xiàn)象，導(dǎo)致罐車(chē)卸不凈，介質(zhì)殘留量約數(shù)十公斤／輛，往往需要人工抽掃，造成一定量的資源浪費(fèi)，對(duì)用戶(hù)的使用有很大影響。在我國(guó)，罐車(chē)也得到了充分的應(yīng)用，有高度專(zhuān)用化的運(yùn)輸酸的酸罐車(chē)、經(jīng)過(guò)優(yōu)化的用于運(yùn)輸乙二醇的乙二醇罐車(chē)、專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)成運(yùn)輸液化石油氣的液化石油氣罐車(chē)、用于運(yùn)輸氯乙烯的氯乙烯罐車(chē)、運(yùn)輸谷物漿的谷物漿罐車(chē)等等。目前我國(guó)生產(chǎn)的直徑和容積最大的罐車(chē)是中部直徑為3100m m，有效容積為110m179。罐體上板厚8mm，下板厚10mm。兩者的主要性能參數(shù)見(jiàn)下表： 緩沖器性能對(duì)比從上表可看出，MT3型緩沖器容量較大，適應(yīng)的沖擊速度較高，雖然成本較高，但從提速、重載后的安全角度出發(fā)應(yīng)予選用。圖24 轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架 側(cè)梯及操作臺(tái)車(chē)輛兩側(cè)設(shè)有攀登罐頂?shù)膫?cè)梯；罐頂人孔周?chē)O(shè)有操作臺(tái)及防護(hù)欄桿。按照車(chē)輛強(qiáng)度計(jì)算規(guī)范的規(guī)定，罐車(chē)殼體外部的過(guò)壓(在真空時(shí))計(jì)算值取為0．05MPa，在這樣的壓力應(yīng)該保證殼體的穩(wěn)定性。 罐體的設(shè)計(jì)計(jì)算下面確定上述載荷所引起的應(yīng)力，以及評(píng)價(jià)真空時(shí)罐體的殼體穩(wěn)定性。發(fā)生在罐體筒體與端板連接處的最大應(yīng)力可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。風(fēng)力按單位風(fēng)壓乘以車(chē)體(或轉(zhuǎn)向架)的側(cè)向投影面積計(jì)算。按照車(chē)輛強(qiáng)度規(guī)范。轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)上屬于三大件式轉(zhuǎn)向架，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，車(chē)輪均載性好，檢修維護(hù)方便。這種手制動(dòng)機(jī)具有制動(dòng)、緩解、調(diào)力制動(dòng)和鎖閉的功能，制動(dòng)力大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等特點(diǎn)。因此，罐車(chē)的底架較其它貨車(chē)底架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有的罐車(chē)取消了底架，稱(chēng)為無(wú)底架罐車(chē)。罐車(chē)在鐵路運(yùn)輸中占有很重要的地位，約占我國(guó)貨車(chē)總數(shù)的18％。按用途可分為輕油、粘油、酸堿等通用類(lèi)及軍用、液化氣體、精細(xì)化工、粉狀貨物、瀝青、食用油等專(zhuān)用罐車(chē)；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為有中梁、無(wú)中梁以及上卸式、下卸式等罐車(chē)。這些車(chē)型用于裝運(yùn)甲醇、汽油等小密度輕油類(lèi)介質(zhì)時(shí)，罐體容積顯得偏小，由于介質(zhì)密度(179。竟與我國(guó)100m179。目前已研制和批量生產(chǎn)了G60A、G1G70型輕油罐車(chē)，G19型斜底輕油罐車(chē)，KG2型氧化鋁粉罐車(chē)，U60W型水泥罐車(chē)，HG100／20型、GQ型液化氣罐車(chē)等近lO個(gè)品種共計(jì)6000～7000輛無(wú)底架罐車(chē)，并有數(shù)百輛出口，運(yùn)用情況良好。 該車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繼承了G70型輕油罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同時(shí)借鑒國(guó)外同類(lèi)罐車(chē)的成熟結(jié)構(gòu)，通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算分析確定了罐車(chē)牽枕為單腹板側(cè)管支柱結(jié)構(gòu)，牽引梁采用了鑄鋼zG230一450材質(zhì)的后從板座及上心盤(pán)座(一體式)，牽引梁腹板呈與罐體底板相同斜度的變高度斷面。牽引梁采用厚lOmm的鋼板壓成L形，尾部斜直線(xiàn)。牽引梁是10mm后的鋼板壓成L形。 3．罐體與牽枕裝置的連接。端側(cè)梁用厚度為5mm的鋼板壓成交高度的1形鋼，并焊有下翼板，組成變斷面的槽形結(jié)構(gòu)。其余部位的裂紋原因主要是當(dāng)時(shí)工藝流程混亂、制造質(zhì)量低，特別是焊接質(zhì)量差、檢驗(yàn)不嚴(yán)等造成的。無(wú)中梁輕油罐車(chē)與有中梁輕油罐車(chē)相比，不僅降低了自重系數(shù)，而且罐體中心至軌面的距離也降低了30～80mm，從而改善了罐車(chē)的運(yùn)行平穩(wěn)性。我國(guó)的第一輛無(wú)中梁輕油罐車(chē)是大連機(jī)車(chē)車(chē)輛廠于1958年試制成功的(G60型輕油罐車(chē))。 圖1—7。在早期的無(wú)中梁罐車(chē)上使用。改進(jìn)后罐車(chē)罐體底板由罐體兩側(cè)封頭處向中部?jī)A斜，早期的斜底罐體結(jié)構(gòu)采用直錐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對(duì)罐體板材的前期下料、焊接等預(yù)處理工序要求較高，工藝相對(duì)較為復(fù)雜：為改善其工藝性，美國(guó)罐車(chē)又設(shè)計(jì)了淺“V”形圓柱簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)，由兩截圓柱形筒體拼焊成對(duì)稱(chēng)布置的“V”形結(jié)構(gòu)…。因此，保證牽枕結(jié)構(gòu)的使用壽命。隨著安全的提高和桶的有效運(yùn)用，這些“油罐車(chē)”立刻得到成功地運(yùn)用”。罐車(chē)均為整體承載結(jié)構(gòu)，大部分罐車(chē)的車(chē)體都是由罐體和底架兩大部分組成。罐車(chē)是用來(lái)裝運(yùn)各種液體、液化氣體及粉末狀等貨物的一種車(chē)體成罐形的車(chē)輛。平車(chē)在底架倆側(cè)側(cè)梁上的標(biāo)記符號(hào)為“N”。（2）專(zhuān)用貨車(chē)，專(zhuān)攻運(yùn)送某些種類(lèi)的貨物的貨車(chē)。s successful accession to the World Trade Organization (WTO), China39。關(guān)鍵詞： 70t級(jí)；無(wú)中梁罐車(chē)；車(chē)枕結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析AbstractWith China39。按用途可分三類(lèi)：（1）通用貨車(chē)，能裝在多種貨物的貨車(chē)。此外，還可以裝載各種軍用裝備。因此，為滿(mǎn)足70t級(jí)輕、粘油罐車(chē)的速度快、載重大的設(shè)計(jì)要求，適應(yīng)牽引萬(wàn)噸列車(chē)的需要，設(shè)計(jì)一種安全可靠，材料利用車(chē)高，能夠保證重載罐車(chē)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的沖擊和承載要求的重載罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)是本文急需解決的重要課題。對(duì)于每一種規(guī)格的罐體，均有其容積折算表。為了將賓夕法尼亞油田的原油高教地運(yùn)出，他們亍1865年將2個(gè)巨大的術(shù)桶放在平車(chē)上，安裝密