關(guān)于C70c型焦炭運(yùn)輸專用敞車車體外漲情況的調(diào)查與建議

王振鈺

摘 要：本文針對(duì)運(yùn)用中C70c型焦炭運(yùn)輸專用敞車車體外漲情況進(jìn)行了調(diào)查，分析了原因，并提出了應(yīng)對(duì)這一故障的措施及建議。

關(guān)鍵詞：C70c；車體；外漲；調(diào)查；建議

C70c敞車是由南車眉山車輛有限公司研制，專為運(yùn)輸焦炭設(shè)計(jì)于2009年開始制造。它與通用C70型敞車的外觀區(qū)別是取消了中立門，增加了車內(nèi)高與車內(nèi)長。近日，有26輛C70c車因車體外漲原因在太原北車輛段榆次站修所扣修，施修期間，我們對(duì)此進(jìn)行了調(diào)研。

1 基本情況

榆次站修線內(nèi)共停留C70c型外漲敞車26輛。基本故障為車體一側(cè)外漲及上側(cè)梁旁彎。嚴(yán)重的車輛上側(cè)梁一側(cè)旁彎達(dá)200mm，已超過車輛上部限界，容易碰撞信號(hào)機(jī)等線路兩側(cè)固定設(shè)施。而且，由于一側(cè)外漲，造成車輛在運(yùn)輸中一直處于偏載狀態(tài)，影響車輛運(yùn)行品質(zhì)，易加劇轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)的磨耗。

現(xiàn)場C70c型敞車體故障情況有如下特點(diǎn)：

1.1 基本為當(dāng)時(shí)連掛狀態(tài)下的一側(cè)外漲。

當(dāng)時(shí)故障車輛的主要情況是上側(cè)梁向外旁彎和側(cè)柱外漲，而且從入線26輛車的連掛情況看，是同一側(cè)外漲比較嚴(yán)重（施修線路為南北向則故障一側(cè)在東側(cè)，只有兩輛車外漲在西側(cè)）。

1.2 上側(cè)梁并不完全呈弧形彎曲，硬折變形情況明顯。

從上側(cè)梁的彎曲形式看，外漲的上側(cè)梁并不是全部呈弧形彎曲，其中有10輛的上側(cè)梁有顯的硬折變形，外漲嚴(yán)重車輛上這種硬折變形情況明顯，進(jìn)到車內(nèi)看，旁彎上側(cè)梁的硬折變形處有明顯磕碰痕跡，最多一車上側(cè)梁上有6處。

1.3 故障車主要是中部6、8位側(cè)柱或5、7位側(cè)柱外漲嚴(yán)重，對(duì)應(yīng)的上側(cè)梁部位向外旁彎最大可達(dá)200mm。

2 原因分析

通過對(duì)現(xiàn)車故障情況分析，及與通用C70型車結(jié)構(gòu)對(duì)比，認(rèn)為故障原因主要有三方面：

2.1 結(jié)構(gòu)原因。

2.1.1 車輛參數(shù)對(duì)比。

C70c、C70型車同為70噸級(jí)敞車，裝用相同的轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)和車鉤緩沖裝置。車輛載重也相同，但因目標(biāo)裝載貨物的體積不同，兩車的全長、車內(nèi)高、側(cè)柱間距等均不同，具體參照表2-1。

從表2-1數(shù)據(jù)可知，兩車型相比，裝用相同軸重的輪對(duì)，載重相等，自重相同，但容積增加，C70c車比C70車高且長。這種情況下，為了保證車輛裝載貨物后的總重量除以軸數(shù)不超過軸重，只有降低大容積的C70c型敞車的自重，才能實(shí)現(xiàn)。由此推斷，C70c型車部分梁、柱的厚度要比C70型車小，據(jù)此，我們重點(diǎn)對(duì)兩種車的側(cè)柱、側(cè)柱連鐵、上側(cè)梁的材料情況進(jìn)行了對(duì)比，詳見表2-2。

從表2-2中可以看出，兩種車的側(cè)柱、上側(cè)梁、側(cè)柱連鐵的規(guī)格均不同，C70c型車側(cè)柱、側(cè)梁及連鐵的寬度、厚度均比C70型車尺寸變小，雖實(shí)現(xiàn)了增大容積降低自重的目的，但卻同時(shí)造成側(cè)柱、側(cè)梁在運(yùn)用中抗擠壓、外漲能力降低，再遇上機(jī)械化卸車作業(yè)過程中的蠻干、碰撞，上側(cè)梁產(chǎn)生彎曲、側(cè)柱外漲的可能性就增加。

2.1.2 側(cè)柱、側(cè)柱連鐵的中心矩及連接方式對(duì)比。

2.1.2.1 側(cè)柱中心距不同。

C70c型車與C70車側(cè)柱數(shù)量相同，但側(cè)柱中心距不同，C70c型車兩側(cè)柱中心矩為2120mm，C70型車的兩側(cè)柱中心矩為1835mm，前者間距加大。

在側(cè)柱中心距增加的情況下，上側(cè)梁卻使用了表2-2中所述的100×100×4（mm）方鋼管，其抗沖擊、抗壓能力就較低，再遇上裝卸過程中的碰撞，變形就是必然。

2.1.2.2 側(cè)柱連鐵數(shù)量、連接方式對(duì)比。

C70型車全車采用四根側(cè)柱連鐵，一側(cè)為兩根，從角柱到中門處側(cè)柱整體一根，在車體內(nèi)側(cè)與3根側(cè)柱及角柱焊接連在一起。

C70c型車體為無中立門結(jié)構(gòu)，采用兩根寬度不同的側(cè)柱連鐵，兩側(cè)柱連鐵及上側(cè)梁間距約為610mm，全部采用分段連接方式，嵌在兩側(cè)柱間，或搭接在端柱與側(cè)柱上，焊接后整體承載貨物向外的力。

C70c型車雖使用了兩根側(cè)柱連鐵，但其與C70型車相比：一是型鋼尺寸?。欢遣捎脗?cè)柱間分段連接方式，側(cè)柱連鐵的整體連接性能下降，那么相對(duì)于側(cè)墻來說，其抗擠壓、抗外漲能力就下降。相同規(guī)格下，冷彎曲面帽型鋼比普通冷彎帽型鋼抗彎能力更強(qiáng)。

2.2 裝卸原因。

故障車基本為一側(cè)外漲，且部分旁彎的上側(cè)梁上有明顯的碰撞變形的硬折，結(jié)合C70c型車在實(shí)際運(yùn)用中基本為整列編組、定區(qū)間運(yùn)行。

因此可以推斷，一是在機(jī)械裝卸貨物時(shí)，由于總是一側(cè)裝卸，該側(cè)墻受力頻繁，甚至經(jīng)常碰撞。二是該車設(shè)計(jì)較常用敞車車體高，在裝卸不規(guī)范的情況下，造成裝載機(jī)或挖掘機(jī)對(duì)車體的碰撞，這些就極有可能造成這樣的故障。

3 本次施修方法

本次因外漲施修的車輛，主要采用熱調(diào)的方法。即先加熱受力點(diǎn)，主要是加熱側(cè)柱兩側(cè)內(nèi)背柱上平面部位，側(cè)柱兩側(cè)腰帶上面部位，加熱側(cè)梁距側(cè)柱兩側(cè)200mm部位處以及上側(cè)梁相應(yīng)部位。使應(yīng)力釋放后再使用導(dǎo)鏈和絲紐等工具向內(nèi)拉上側(cè)梁，在外力作用下使變形部位復(fù)原，待自然冷卻后去除導(dǎo)鏈和絲紐等工具，使上側(cè)梁取直，側(cè)柱外漲消除，空車狀態(tài)下，基本達(dá)到段修限度要求。

4 建議

這26輛外漲車輛經(jīng)此次調(diào)修后，雖可以投入使用，但是否能不再外漲還不能確定。而且，現(xiàn)在車輛工廠還在制造此型車，如果不能很好解決此類問題，將來或許會(huì)有大量的C70c型車因外漲而扣車整修。另外，上側(cè)梁調(diào)修部位大部分變形，橫向有折皺，可能會(huì)成為未來的裂紋源（見圖4-1），因此，我們認(rèn)為當(dāng)前急需解決好如下幾方面：

加強(qiáng)貨物機(jī)械裝卸過程中的管理，減少對(duì)側(cè)墻、上側(cè)梁的碰撞，尤其是使用挖掘機(jī)、裝載機(jī)時(shí)，不得直接碰撞上側(cè)梁。

應(yīng)對(duì)C70c型車的車體部分設(shè)計(jì)重新核定，在滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的情況下，應(yīng)充分考慮車輛實(shí)際裝卸特點(diǎn)，增強(qiáng)車體抗外漲能力，在未出廠的新造車上進(jìn)行必要改造和補(bǔ)強(qiáng)，從源頭減少車體外漲發(fā)生的可能?，F(xiàn)提兩條建議：

①增加上側(cè)梁方鋼管的厚度。從發(fā)生的故障分析，主要集中在上側(cè)梁抗碰撞能力較弱，不能滿足當(dāng)前焦炭裝卸過程中的碰撞。在規(guī)范裝卸作業(yè)的同時(shí)，須提高上側(cè)梁的抗彎、抗碰撞能力。

②側(cè)柱可采用異形結(jié)構(gòu)間隔使用，在車輛兩側(cè)間隔、相對(duì)使用C70型車的冷彎曲面帽型鋼，來增強(qiáng)側(cè)墻的整體抗外漲能力。尤其是中部5、7位側(cè)柱或者6、8位側(cè)柱，可采用冷彎曲面帽型鋼，也可增加其厚度。

針對(duì)已投入使用的C70c型車，研究一種合適的補(bǔ)強(qiáng)方法，進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)前這種熱調(diào)的施修方法，并不能徹底解決外漲問題，運(yùn)用一段時(shí)間后，故障可能重新發(fā)生，需從根源解決此問題。現(xiàn)運(yùn)行的部分車，今年就要進(jìn)行第一個(gè)段修，希能在段修時(shí)對(duì)其進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)或改造，以滿足車輛運(yùn)輸需求?，F(xiàn)提兩條補(bǔ)強(qiáng)建議：

①對(duì)上側(cè)梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。譬如，根據(jù)上側(cè)梁的規(guī)格制作槽形壓型鋼，蓋在上側(cè)梁上后下部焊固，提高上側(cè)梁的抗彎能力，型鋼厚度應(yīng)根據(jù)抗彎能力需求及車輛自重等綜合測算。

②對(duì)中部5、7位側(cè)柱或者6、8位側(cè)柱根部進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。可以借鑒圖4-2部分C62BK側(cè)柱下部及上部焊加強(qiáng)筋的方法。

參考文獻(xiàn)：

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