第五节罐车.docx
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第五节罐车
第五章罐车
第一节罐车概述
罐车是一种车体呈罐形的车辆,又称槽车,专门用来装运各种液体、液化气体及粉末状货物等。
这些货物包括汽油、原油、各种粘油、食用油、液氨、液氯、水、水泥、氧化铝粉等。
罐车在铁路运输中占有很重要的地位,约占我国货车总数的17%。
解放初期我国只能生产载重25t、有效容积仅为30.5m3的油罐车,1953年开始设计制造了载重50t、有效容积51m3的全焊结构罐车,以后又设计制造了有效容积60m3、70m3、78m3、95m3、100m3的各种罐车,载重最小53t,最大已达到70t。
罐车现在的标记载重是以实际所装运的液体的密度来计算的。
由于各种液体密度不同,罐车的实际载重就须根据所运货物的性质来决定。
因此,罐车的装载能力以体积来度量更为合适。
罐内液体的重量是通过测量罐内液体水平面的高度,然后根据罐体容量计表指查得所盛液体的重量。
每一种规格的罐体,均有其容量折算表。
罐车按其结构特点可分为有空气包、无空气包罐车;有底架、无底架罐车;上卸式和下卸式罐车。
按用途可分为轻油罐车、粘油罐车、酸碱类罐车、液化气体罐车和粉状货物罐车等。
罐车的承载结构均为整体承载,由于罐体是一个卧式整体筒形结构,具有较大的强度和刚度,罐体不但能承受所装货物的重量,还可承担作用在罐体上的纵向力。
因此,新型罐车基本取消了底架,采用无底架结构。
一、轻油罐车
轻油罐车可以运输汽油、煤油、轻柴油等轻质油类的石油产品。
为了装卸方便,同时为了战备的需要,曾经研究过采用下装下卸的方法装卸轻油罐车中的液体。
由于下卸阀在常年使用中可能发生漏泄,造成罐内油品漏出,可能引起爆炸事故。
为此,轻油罐车一律采用上卸式,尽可能排除事故隐患。
罐体外部涂成银色,以减少太阳辐射热的影响,避免罐内液体温升过高,也减少油类货物的蒸发。
我国生产的轻油类罐车主要有G3、G16、G18、G50及G60系列、G70系列、GQ70型罐车等,目前参加线路运营的主要为G60系列、G70系列、G75系列、GQ70、GQ70H型罐车,其他型号的轻油罐车已经淘汰。
GQ70、GQ70H型罐车是轻油罐车的更新换代产品,容积大、载重大,载重达到了70t。
除GQ70型罐车外,其他型号的轻油罐车已不再生产。
二、粘油罐车
粘油罐车是运输原油、重柴油、润滑油等粘度较大油类的罐车。
此类罐车采用下卸方式,在罐体下部设有排油装置。
为了加快卸货速度,粘油罐车罐体上设有加温装置。
粘油类罐车主要有G4、G12及G17系列、GN70、GN70H型罐车等,目前参加线路运营的主要为G17系列、GN70、GN70H型罐车,其他型号的粘油罐车已经淘汰。
运送原油的罐车,罐体外部涂成黑色;运送成品粘油的罐车,罐体表面一般涂成黄色。
三、粉状货物罐车
粉状货物罐车利用流态化输送的原理来装、卸水泥、氧化铝粉等粉状货物。
即用压力空气将粉状货物直接吹送到料仓内,实现装卸货物的机械化和自动化,减少对环境和人体的污染。
粉状货物气卸罐车一般有两种结构型式。
一种是上卸式,一种是下卸式。
我国目前的粉状货物罐车主要有散装水泥罐和氧化铝粉罐车。
四、液化气体罐车
液化气体罐车主要用以运送液化石油气、液氨、液氯、丙烷、丁烷等液化气体。
此类罐车工作压力较高,罐体属于压力容器,所以采用高强度钢板制造,除满足一般的罐车要求外,还须按照压力容器的要求进行设计、试验和检测。
液化气体罐车有设押运间和不设押运间两种形式。
罐体上部设有安全阀、液相阀、气相阀、液位计、压力表、手压泵、手动紧急切断阀等部件。
目前液化气体罐车的种类主要有GY40系列、GY60系列、GY80系列、GY95系列和GY100系列等。
液化气体罐车罐体表面涂成浅银色,纵向中部涂有一条环形色带,用不同颜色来区别液化气体种类。
五、化工类罐车
化工类罐车主要用以运送酸、碱等具有较强侵蚀作用的化工产品。
所以此类罐车要求罐体具有较好的抗腐蚀性能。
一般采用玻璃钢、不锈钢等不受酸碱腐蚀的材料。
为保证顺利卸车,罐体下半部设有加温套。
目前酸碱类罐车的种类主要有GH系列、G11系列等。
第二节轻油罐车
我国目前参加铁路运营的轻油罐车主要有G60系列、G70系列、G75系列、GQ70型罐车等。
G60系列轻油罐车是目前运用中的主型轻油罐车之一,有效容积为60m3;G70系列轻油罐车是目前运用中的主型轻油罐车,有效容积为69.7m3;GQ70型罐车是近年开发的70t级新型轻油罐车,有效容积为78.7m3,载重70t。
一、G60系列轻油罐车
G60型轻油罐车是我国累计生产数量最多的罐车,最早由大连机车车辆厂于1958年7月设计制造,最初带有空气包,中间经过1967年、1971年、1973年三次改进设计,取消了空气包和中梁上盖板。
1989年西安车辆厂根据10多年的运用情况对G60型罐车进行了重新设计。
以下均按重新设计后的结构介绍。
G60系列轻油罐车主要有G60、G60T、G60K等3种型号。
装用转8A转向架的车型为G60,装用转8G型转向架的车型为G60T,装用转K2型转向架的车型为G60K(如图6-5-1所示)。
G60型轻油罐采用有中梁底架,装卸方式为上装上卸。
其结构由罐体、底架装置、车钩缓冲装置、制动装置、转向架等部分组成。
图6-5-1G60K型轻油罐车三维图
(一)车体结构
1.罐体
G60型罐车的罐体为圆柱状卧式全钢焊接结构,采用碟形(或椭圆)封头,罐体顶部中心处设有一可开闭的人孔。
罐体内径为φ2800㎜,长10410(椭圆10555)㎜,有效容积60m3,总容积为62m3。
罐体由上板、底板和端板焊接而成。
上板由厚8㎜的钢板卷制而成;底板由于受力较大,采用10㎜厚的钢板,底板约占筒体周长的1/4左右;端板用厚10㎜的钢板热压成带有过渡圆弧部分的球形凸面板,球面半径约3500㎜,过渡半径为100㎜。
G60型罐车最初上部带有空气包,其作用原设想是当气温变化时作为液体膨胀的附加容器,且可利用空气包贮存的空气缓和液体对罐体的冲击。
但由于空气包的存在,使制造工艺较为复杂,也不便于罐体的清刷,所以取消了空气包。
为了保证罐体的总容积不变,用加长罐体的办法弥补了这一部分容积。
罐体内设立了标尺来限制载油量,留出供液体膨胀的空容积,避免液体膨胀时外溢。
罐体顶部设有一个直径为φ567㎜的人孔,内部设有内梯,供检修人员进入。
顶部还设有2个呼吸式安全阀,以避免使用中罐内外压差过大引起危险。
罐体内底部设有聚油窝,方便彻底排油。
外部底部焊装4块鞍板,用于和底架连接。
2.底架
G60型罐车底架由中梁、端侧梁、枕梁、端梁等部件组成,中梁采用两根材质为09V的310㎜乙字型钢焊接组成(早期的G60型罐车中梁曾采用槽钢结构)。
中梁中部设有4块下鞍。
枕梁由10㎜厚的上、下盖板和8㎜厚的腹板组成变断面箱形结构。
端梁用厚6㎜的钢板压成Γ形,再在其下部焊接下翼板。
端侧梁为槽钢,与枕梁、端梁焊接在一起。
底架上装有供安装空气及手制动装置的各种吊铁。
罐体托架由厚8㎜压型蹼型板和槽钢及连接板组焊而成。
槽钢内设有中木座,枕梁上盖板设有两组中木座,在组装时,根据罐体研配各木座。
枕梁两端焊有卡带座,用以固定卡带。
3.外梯:
为方便在罐体上进行各种作业,罐体外设有外梯,罐体顶部设有工作台、走台及安全栏杆。
走台宽度为300㎜,采用拉网钢板或钢格板。
4.罐体与底架连接:
在枕梁处设有两根罐带,枕梁处安装有活结螺栓,卡带与活结螺栓以紧张螺套连接并紧固。
同时,在罐体上鞍与底架下鞍间用M24的鞍座螺栓紧固。
防止运行中由于振动使罐体产生垂直方向或横向移动。
(二)主要技术参数
表6-5-1G60、G60T、G60K型罐车主要技术参数
车型
G60
G60T
G60K
自重/t
20.4
20.8
21.01
载重/t
53
53
53
总容积/m3
62
62
62
有效容积/m3
60
60
60
轴重/t
18.35
18.4
18.5
构造速度/km.h-1
100
100
120
通过最小曲线半径/m
145
145
145
车辆长度/mm
11988
车辆宽度/mm
2912
罐体长度/mm
10410(10555椭圆)
罐体直径/mm
2800
车辆定距/mm
7300
二、G70系列轻油罐车
G70型轻油罐车由西安车辆厂设计,1995年通过部级鉴定,大批量生产。
该车在总结无底架罐车经验的基础上,充分利用轴重和限界,载重比G60型轻油罐车提高了9t。
是目前运用中的主型轻油罐车。
G70系列轻油罐车主要有G70、G70T、G70K等几种型号。
装用转8A转向架的车型为G70,装用转8G型转向架的车型为G70T,装用转K2型转向架的车型为G70K(如图6-5-2所示),装用转K4型转向架的车型为G70H。
图6-5-2G70K型轻油罐车
(一)车体结构
G70K型铁路罐车采用无中梁结构。
该车主要由牵枕装配、罐体装配、外梯及车顶走板装配、制动装置装配、内梯、车钩与缓冲装置、转向架等部件组成。
车体一位端设有通过台和手制动装置。
1.罐体
罐体材质选用Q295A低合金钢板,由上、下罐板与封头组焊成直筒式结构,内径Φ3000mm,罐体外侧长度10700mm,封头为标准椭圆形,厚度10mm。
罐体上板厚8mm,下板厚10mm。
罐体顶部设置一个Φ567人孔,两个呼吸式安全阀,底部设有聚液窝,罐体内部设置内梯,罐车一位端设置外梯,罐顶设有走板,人孔周围设有工作台及安全栏杆,栏杆安装于走板外侧,其高度为530mm,罐体外部焊有补强板,便于牵引梁、枕梁和制动吊与罐体焊接。
2.牵枕装配
牵引梁采用310mm乙字钢焊接结构,内侧距为350mm,枕梁采用09Mn2低合金钢板压型件组焊成变截面的工字形单腹板结构,与牵引梁焊接组成牵引装置。
牵引梁、枕梁与罐体焊接成一个整体。
为改善罐体与牵枕装置连接处的受力状态,设楔形连接板。
上心盘与后从板座采用整体铸钢结构,并与牵引梁焊接。
前从板座与牵引梁铆接。
端梁、侧梁基本上与G60型轻油罐车相同。
(二)主要技术参数
表6-5-2G70、G70T、G70K、G70H型罐车主要技术参数
车型
G70
G70T
G70K
G70H
自重/t
19.8
20.2
20.4
20.3
载重/t
62
总容积/m3
72.04
有效容积/m3
69.70
轴重/t
20.45
20.55
20.6
20.58
构造速度/km.h-1
100
120
通过最小曲线半径/m
145
车辆长度/mm
11988
车辆宽度/mm
3020
罐体长度/mm
10700
罐体直径/mm
3000
车辆定距/mm
7500
三、G75系列轻油罐车
G75K型轻油罐车由西安车辆厂设计,2004年通过部级鉴定,投入批量生产。
该车罐体有效容积达到了75.6m3,罐体采用中间直径稍大的结构,是G70型罐车之后和大容积轻油罐车。
G75系列轻油罐车主要有G75T、G75K、G75H等3种型号。
装用转8G型转向架的车型为G75T,装用转K2型转向架的车型为G75K(如图6-5-3所示),装用转K4型转向架的车型为G75H。
图6-5-3G75K型轻油罐车
(一)车体结构
G75K型铁路罐车采用无中梁结构。
该车主要由牵枕装配、罐体装配、侧梯及操作台、制动装置装配、车钩与缓冲装置、转向架等部件组成。
车体一位端设有通过台和手制动装置。
1.罐体
采用Q295A低合金高强度结构钢,由上、下罐板及封头组成斜锥筒式全焊结构。
罐体全长11050mm,顶部水平,端部内径Φ3000mm,中部内径Φ3100mm。
封头采用1:
3椭圆形,板厚10mm。
上罐板厚8mm,下罐