煤焦油罐车设计方案说明.doc

70t级煤焦油罐车 设计方案说明 1.14～1.25t/m3之间。目前用户长期用G17和G17B型粘油罐车来装运它们，通过到武钢焦化厂、山西焦化厂、太原化工厂、马钢焦化厂等单位实地调研，运用部门反映装用上述化工产品时罐车空容积过大，运行时明显感觉罐体冲击和晃动，限制了车辆的运行速度，对行车安全带来了隐患。 按照以前的铁路运输惯例，比重小于0.9t/m3的轻油、苯类、酮类、酯类、醇类等化工原料多采用G60和G70装运，比重0.9～1.0t/m3的粘性油类采用G17和G17B装运，比重大于1.3t/m3的酸碱类多用GS70、GJ70系列装运。尽管罐车车型繁多，但由于化工行业发展迅速，新的化工原料不断出现，特别是针对比重1.14～1.25t/m3的无腐蚀、粘性介质（后面简称上述介质），目前还没有一种罐车能完全满足其装运要求。 随着铁路车辆升级换代全面展开，如果用现有的70吨级罐车来装运上述介质，问题将更加突出。用大容积的罐车来运装，主要存在以下问题： （1）空容积太大，罐体容积利用率低，蒸发容积大，同时也降低了铁路运能。不符合GB12463-1990《危险货物运输包装通用技术条件》的要求。 （2）罐内存有大量易燃、易爆、蒸发气体危及铁路运营安全。呼吸式安全阀开启时一次性排放量过大，会对局部环境造成一定影响和危害。 （3）从理论计算分析和实际运用来看，罐车容积利用率在70%-85%时，罐内液体晃动最为明显。考虑液体的耦合效应时，轮对的横移、冲角、轮对横向力、脱轨系数、加速度和平稳性指标均高于未考虑液体晃动时的情况。在充满2/3左右时，两者的计算差值最大，动力学性能变差，因此在运输过程中要避免罐车处于半充满状态。 （4）从车辆动力学方面分析，由于现有罐车取消了防浪板，提速后紧急制动和调车作业时罐内液体纵向冲击力很大，除了惯性力外，液面和水平面之间还形成20°以上的夹角，并冲向罐体前部，造成后部转向架轮对减重。特别是空重车混编和调车作业时容易引起偏心震荡，严重时造成脱轨。通过分析计算可以得出，液体冲击引起的偏心对轮重减载有很大的影响。空容积和冲击加速度越大，液体晃动越大，偏心引起的轮重减载越严重。目前铁路局已有罐车重车调车作业时出现脱轨的事故，必须引起高度重视。 考虑到液体晃动的耦合效应，过弯道时罐内液体偏向外侧，增加了罐体的倾覆作用力矩，使外侧轮对增载，内侧轮对减载，车辆的曲线通过性能和脱轨安全性下降。 罐车的平稳性指标、振动加速度、脱轨系数、轮对横移和冲角都随容积利用率（充液深度）的增加而得到改善。 综上所述，合理选择罐体的空容积是非常重要的，它直接影响到铁路车辆的运营安全。 经过实地走访、调研，了解到目前上述介质中仅煤焦油的年产量已超过500万吨，据初步统计，合计今后煤焦油的年产量将达到1335万吨，我厂准备针对这类介质开发一种新型煤焦油罐车，车体为小底架圆截面直角斜锥卧罐焊接结构，采用高耐侯结构钢制造，与同类罐车相比，它具有自重轻、载重大、卸净率高、重心低、车辆动力学性能好和检修周期长等优点，具有明显的社会和经济效益。 由于煤焦油为混合物，粘性大，常温下为粘稠状，所以需设有加温装置。用户反映每次卸完料后罐内留残渣1～2吨，如采用内置加热管装置，则不利于清理，因此建议采用外设加温套加热方式。 该车是供中国准轨铁路使用，装运容重1.14～1.25t/m3的煤化工产品如煤焦油、蒽油等的专用铁路车辆。采用外加热，它能满足上装下卸作业。 2.遵循的主要标准和法规 2.1本车满足GB146.1-1983《标准轨距铁道机车车辆限界》、GB5600-85《铁路货车通用技术条件》、TB/T2234-1999《铁路罐车通用技术条件》。 2.2 车辆的强度、刚度及冲击强度符合TB/T 1335－1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》、70t级货车强度考核和《铁路货车增加载重技术讨论会》的要求，车辆的第一工况纵向拉伸力为1780kN，纵向压缩力为1920kN；第二工况纵向压缩力为2500kN。Q450NQR1第一工况许用应力281MPa，第二工况许用应力382MPa。Q345GNHL第一工况许用应力216MPa，第二工况许用应力293MPa。 车辆冲击性能符合TB/T 1335－1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和TB/T 2369－93《铁道车辆冲击试验方法与技术条件的要求》。 2.3车辆动力学性能符合GB/T 5599－1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》，按25t轴重进行考核。 2.4车辆运行速度120km/h时，紧急制动距离不大于1400m。 3.主要性能尺寸参数 3.1主要性能 载重（t）