铁道车辆设计车体部分 - 图文

二、车体设计部分

本车体设计参考手册主要收集敞车、平车、漏斗车、罐车方面的常用资料，其它车种的资料有待于今后增补充实。

1 车体设计参数（见表1）

表1 车体设计参数

底架中梁内侧距/ mm 中间垫板处/mm

前后从板座两冲击面间的距离/mm 上心盘下平面至上旁承下平面之距离

间隙旁承/mm 弹性旁承/mm

制动主管两端部中心与车钩中心线的左右水平距离

13型车钩/mm 17型车钩/mm

折角塞门软管接口中心与车钩水平中心线的垂直距离/mm 折角塞门中心与钩舌内侧面连接线的前后水平距离/mm 解钩链松余量/mm 车钩高度（空车）/mm 平车相邻柱插中心距离/mm

链式手制动机制动轴中心线与车钩中心线的左右水平距离/mm 脚蹬距轨面高度（空车）/mm

Max Min

NSW手制动轮中心与踏板上平面距离（AAR标准）/mm

标准（30″） 最大（40″） 最小（25″）

普通手制动轮顶面与踏板上平面距离/mm（平车除外） 手制动轮外面与端板之距离/mm（棚车、敞车） 两扶手间距离/mm

16

350

330?1?2 6250?3 66 76 365

365、390、457 30～60 350 45～55 880±10 ≤2000 490～500 500 430 762 1016 635 950～1050 ≥80 350～450

2 车体与转向架相关位置的确定

车体的高度尺寸是按空车时标注的，车体各部的高度取决于转向架下心盘（包括磨耗盘）面的高度，由下心盘高减去车体自重使转向架弹簧下沉量，就是车体上心盘下平面的高度。据此算出车体各部高度尺寸。

采用弹性旁承的转向架时，车体上心盘下平面至上旁承下平面的垂直距离由转向架下心盘面至弹性旁承的距离来确定。根据铁运[2000]12号文《关于加快既有铁路货车120km/h

4提速改造的通知》，上心盘下平面至上旁承下平面的距离为：敞车、棚车76?mm，罐车?276mm±1mm，平车76mm±2mm，现新设计车一般采用76mm±2mm。

3 车钩缓冲装置在车体上安装位置的确定 3.1 13型车钩缓冲装置

3.1.1 13型车钩缓冲装置主要尺寸

13型车钩缓冲装置主要尺寸见图1。

图1 13型车钩缓冲装置

3.1.2 钩尾框托板压型高度尺寸（H）的确定

钩尾框托板压型高度尺寸（H）的确定见图2。

17

图2 钩尾框托板压型高度的确定

图2中：

C——车钩中心线至牵引梁下平面距离 143.5——车钩中心线至钩尾框下平面距离 H——钩尾框压型高度

H=143.5－C+4，算出H值后按尾框托板系列值选取25、30、35、40、45、50。 3.1.3 端梁与冲击座位置（A）的确定

端梁与冲击座位置主要确定铆钉孔的位置见图3。

图3 端梁与冲击座位置主要确定铆钉孔的位置

A—冲击座最下一个铆钉孔到端梁下盖板上平面的距离(即牵引梁下平面)： A=145－B

B=80+6+80－C

C—车钩中心线至牵引梁下平面距离 3.1.4 前后从板座高低位置的确定

要考虑从板座最下一排铆钉孔中心到牵引梁下平面的距离，太小了无法铆接，一般取60或更大一些如：65、70等。此时从板座高度中心若与车钩中心线一致或略低为好。并校核从板座与从板高度方向最小接触长度不小于190mm（按TB/T1612-85标准），尽可能使接触长度大一些。

如果所设计车辆定距及车辆全长较长时，则需要校核车钩过曲线摆动量，冲击座口宽度是否足够，其最大偏移量是在车辆通过S形曲线上。 3.2 16、17型车钩缓冲装置

3.2.1 16、17型车钩缓冲装置主要尺寸

16、17型车钩缓冲装置主要尺寸见图4。 3.2.2 16、17型车钩缓冲装置位置的确定

取冲击座中心线与车钩中心线重合，可算出冲击座相对牵引梁的高度位置。

钩体托梁托住钩尾销且与钩尾框头下平面保持有10mm间隙，托梁有8mm厚磨耗板与钩尾销接触。若取牵引梁下平面与钩尾框头下平面平齐（即距车钩中心线148mm），

18

则托梁与牵引梁下平面间应垫18mm垫板。若牵引梁下平面与车钩中心线距小于148mm，则要增加垫板厚度。另外，托板中心线与钩尾销中心线在车体纵向偏移28mm，托梁中心靠车钩前端。

钩尾框托板的压型尺寸计算方法同13型车钩。

图4 16、17型车钩缓冲装置

4 通用敞车车体设计

敞车是铁路货车中用途最为广泛的一种车辆，它既能装运煤炭、矿石等散粒货物，也能装运钢材、木头等型材，还能装运机械设备、集装箱等大件货物，车顶上加上蓬布，还能装运怕雨淋物品。敞车既可以用机械方式装卸，也可适应人工装卸，还能适应翻车机卸货。新设计敞车集载还应满足《铁运[2006]161号铁路货物装载加固规则》的规定，必要时可参考AAR M-1001标准中集载规定值。所以在设计敞车车体时，既要满足多种运用功能的要求，又要满足各种装卸方式的要求，选择各项技术参数较为繁杂，要进行多种参数的反复比较，权衡利弊，才能确定。

4.1 容积

敞车容积是由所装运货物的比重来确定，一般通用敞车容积的确定以煤的比重为基准。因煤在敞车运输中占比例最大，一般按比容1.15m3/t左右来选取。敞车容积设计得大些，可适应较多种货物的运输，但容易造成超载，影响车辆的使用寿命，设计时要视具体情况而定。

19

4.2 长度

按敞车车体本身强度、刚度考虑，车体长度短一点好。按“铁路技术管理规程”每延米载重8t计，车体长度也可短些。但按钢材定尺、木材长度等考虑，车体内长最好取13m。我国C62、C64敞车车体内长均为12.5m，新设计的23t轴重C70通用敞车车体内长已取13m。

4.3 高度

车体高度影响车辆重心高度，我国在铁运[2006]161号《铁路货物装载加固规则》中执行车辆重心高度不超过2000mm，超过时要限速。车体高度要考虑翻车机压头最大适应高度，太高了，翻车机压头无法压紧，导致车辆无法卸货。车体高度要考虑使用叉车从侧门（中门）孔装卸货物是否方便，人力扛包装卸货物是否合适。按此要求，车体高度要高些好。可以侧门（中门）门孔1900mm为下限基准，按所需容积与长、宽协调取值。

4.4 宽度

车体宽度应尽量取大一点，但受车辆限界限制，车体下部外宽最大不超过3200mm，考虑制造误差，一般取3180mm。若侧柱截面高为140mm，则敞车底架宽度为2900mm。

4.5 结构

敞车应设计成侧壁承载结构，侧壁设计成板梁，具有较大的强度和刚度，能与底架共同承担垂向载荷，可使底架中梁设计得小一些，以减轻车辆自重。侧壁承载结构还能适当调整大横梁的断面或位置来调整中梁的强度和刚度。 4.5.1 底架

按车辆通过曲线时端部与中部偏移量相等的要求计算，底架全长与两心盘间距离之比为2的关系，而实际设计中受多种因素的制约，不要限在2的关系上，视具体情况而定，牵引梁长度可参照TB/T1788《敞车车体设计参数》来选取。若采用铸钢一体心盘座，牵引梁长度最小可取1600mm。TB/T 1788标准中，计算得枕梁下盖板与侧架上平面距离应≥81mm。现今转向架弹簧静挠度已提高，此距离应取≥100mm为宜。另外，还须计算底架地板下平面或小横梁下边缘与车轮轮缘顶面的距离。并要考虑在曲线上，转向架与车体相偏移一转角后，地板下平面或小横梁下边缘与车轮轮缘顶面的距离。

底架中梁用310乙字钢组焊而成，310乙字钢是当今我国货车常用型材，侧壁承载敞车中梁中部的垂直载荷会通过横梁传到侧墙，侧墙通过枕梁传到心盘、转向架。侧壁承载结构敞车的枕梁传递的垂直载荷比底架承载结构更多，因此，敞车的枕梁要设计得结实些,一般设计成箱形结构。C64敞车枕梁腹板内侧距为260mm，C70为320mm。而枕梁与中梁的连接结构要引起足够的重视，此处是敞车（乃至其它货车）重要而复杂的受力节点，以往的货车此处发生裂纹的情况较多。设计时用一块枕梁下盖板（中）加前后各两块八字板来加强此处节点的强度，此法在材料利用率上较高。随工艺水平的提高，将枕梁下盖板（中）连同前后八字板整体切制成一个零件，对节点强度有好处。采用心盘座与后从板座连成一体的铸钢一体心盘座，对加强此处节点的强度和刚度大有好处，已广泛使用，尤其在重载列车上，但铸钢件重量要大一些。如用铸钢一体心盘座，可考虑取消枕梁下盖板（中），将枕梁下盖板与中梁下翼板连接处加宽,并带有圆弧形。可参见C80、C70、X4K等车的枕梁结构。上心盘以前都用铸钢件,直径为φ300 mm,难以适应重载高速的要求,现都改材质为25Mn锻钢上心盘,直径为φ338mm,用于60t级货车;直径为φ358mm,用于70 t级货车。

20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/49e2.html