加载中…铁路货车提速暨时速120提速改造(K2改）（1）
(2009-06-19 00:51:20)
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国铁铁路发展知识k2改造提速改造杂谈 |
分类： 铁道车辆 |
(1)1995年，研制开发出转K1型货车转向架。该转向架采用侧架弹性中交叉支撑，轴箱悬挂装置“八”字形橡胶垫，实现了轮对的弹性定位，运行速度达到120 km/h，在早期的P65型行包快运棚车上装车使用。# G) {7 _+ \7 {
(2)1997年，借鉴欧洲Y25型转向架技术，研制开发了转K3型转向架。该转向架采用整体构架、轴箱一系悬挂、轮对纵横向弹性定位、弹性常接触旁承等先进技术，最高线路试验速度达到140 km/h，并在X1k型集装箱平车上装车使用。
(3)1998年，引进了美国交叉支撑转向架技术，以齐车公司为主的设计组研制了转K2型转向架。该转向架采用侧架下弹性交叉支撑装置，中央悬挂系统采用两级刚度悬挂设计，商业运行速度达到了120km/h，并首先在P65型行包快运棚车上装车使用。2003年开始，该转向架成为我国新造通用货车主型转向架。
(4)1999年，株洲车辆厂与美国ABC—NACO公司联合设计开发出转K4型转向架。该转向架采用铸钢三大件结构，悬挂系统为二系摇枕弹簧和一系摆动机构的组合，商业运行速度达到120 km/h，2002年起在通用货车上装车使用。2 k& X8 |2 T/ c" o8 I& H& a
(5)1999年，由齐车公司设计，在既有转8A型转向架基础上加装交叉支撑装置，定型为转8AG型转向架，其运行速度达到100 km/h。2000年，推出了转8A型转向架的换代产品——转8G型转向架，并在新造货车上装用。2001年开始对装用转8A型转向架的货车进行加装交叉支撑装置的提速改造。装用转8G、转SAG型转向架的货车在车型后增加标记“T”。( Q+ n6 w+ {2 h# E1 t
(6)2003年起，新造载重60 t级货车全部装用满足提速要求的转K2型、转K4型转向架，并在车型后加标记“K”、“H”，商业运行速度达到120 km/h。% o7 c( ]# F0 g7 H, ]) p
(7)2004年开始，结合货车厂修对既有货车进行换装转K2型转向架120 km/h的提速改造，当年完成2万辆。9 i+ l! p. s. J6 d+ _& @0 E
2、既有货车提速改造项目提出和技术方案设计原则
2．1项目提出7 o) c9 K: X8 Y, c/ s. n
从世界铁路货车发展的总体情况看，由于地域和经济发展模式的不同，出现了2种技术趋势。北美、澳大利亚等趋于重载，如美国的货车轴重最低是25 t，最高达到了37 t，一般列车总重在2万t以上，最长大的列车总重达9万t；欧洲趋于快速，货物列车总重量较小，铁路货运量也很小，主要依靠汽车和集装箱运输。我国铁路情况与北美、欧洲都不完全一样，在客货车混跑、运能紧张的情况下，既要考虑提速，又要兼顾重载。从我国铁路货车发展现状看，20世纪末，国有铁路货车保有量为44万辆，其中装用转8A型转向架的货车占80％以上，构造速度普遍在100 km/h以下。受特定历史时期基础工业水平等多种因素的影响，这部分货车技术构造和质量问题比较突出，对确保运输安全、满足铁路提速战略要求、提高运输效率和货车技术进步等形成制约。因此，对既有货车实施提速改造势在必行。7 E! @
(1)通过实施改造，提高既有货车运行速度，使其与新造货车速度指标一致，发挥提速货车的整体效益，达到提升线路通过能力、加快货车周转、提高运输效率的目的，周期短、见效快，是实现运输能力快速扩充，解决铁路运力不足对国民经济建设“瓶颈”制约问题的重要途径之一。
(2)通过提速改造，转向架的动力学性能得到根本改善，同时由于采用组合式制动梁、常接触弹性旁承、高摩合成闸瓦等，其安全可靠性大大提高。在我国铁路客货车混跑的情况下，不仅满足了既有线开行200 km/h客车的要求，同时也为根本解决货车空车脱轨、大部件折断、零部件严重磨耗、减振装置性能不良等惯性质量问题奠定了基础。3 P) w6 B6 U' u% U
(3)通过提速改造，能带动既有货车相关技术升级，解决新造货车与既有货车技术发展同步问题，以最小的投入并在最短的时间内使我国铁路货车整体技术水平全面提高。
2．2技术方案设计原则* ]6 E1 q( }8 y' a
针对我国既有铁路货车技术结构、提速技术发展现状和既有线客货车混跑的特点，铁道部组织有关车辆工厂、科研单位进行了多方面研究，认为既有货车提速改造技术方案的设计，首先要考虑先进性、可靠性、经济性和简易性。
2．2．1; 先进性5 u9 v5 O$ }5 X) @) Z: N
应紧跟世界铁路货车技术发展步伐，使改造后的车辆运行速度等级达到国际先进水平，满足我国铁路既有线提速的要求。目前，在快速、高速铁路货车技术领域发展较快的是法国、德国、美国、瑞典、日本等国家，其货车运行速度普遍达到120 km/h～160 km/h，其中比较广泛的商业运行速度是120 km/h，欧洲已有开行160 km/h快速货车的成功经验。我国铁路实施第6次大提速以后，主要干线客车运行速度将达到200 km/h。由于客货车混跑，对线路质量要求较高，货车运行速度必须达到120 km/h，而且货车轴重不可大幅度提高。综合参考了国际上铁路货车先进标准和我国的实际情况后，将既有货车提速改造速度指标确定为120 km/h。
2．2．2; 可靠性. q2 C: y' p# W" Y; z7 K
要采用成熟技术，使改造后的车辆具备稳定的安全可靠性。纵观世界铁路发达国家120 km/h以上货车运用情况，不难发现，运用历史较长的美国已经积累了按120 km/h运行的成功经验，其货车主要装用交叉支撑转向架。1998年，我国开始引进美国交叉支撑转向架技术，研制出转K2型转向架，其商业运行速度达到了120 km/h，2003年起该转向架成为我国新造通用货车主型转向架。近5年的运用考验表明，转K2型转向架总体情况比较稳定，货车运行品质得到彻底改善。通过进行动力学试验、环行线可靠性试验等，对其安全可靠性均做了充分验证。基于上述情况，铁道部确定了以换装成熟的转K2型转向架作为既有货车120 km/h提速改造(以下简称提速改造)的基本内容。
2．2．3经济性3 l" v) ~2 C: A
最大限度地利用现车资源，降低改造成本，以最小的资金投入，尽可能多地完成提速改造。按照2004年年末测算的数据，考虑自然报废等因素，有近30万辆既有货车需要进行提速改造，资金投入数额巨大。因此，提速改造既要保证技术指标完全实现，又要充分考虑利用现车配件，避免对整体结构的改动，以降低改造成本。按照换装转K2型转向架的改造方案，结合目前厂修、段修修程，每车的改造费用为5．3万元～5．6万元，相当于用不足一辆新造车五分之一的费用，使一辆既有货车的技术性能基本达到新造车标准。
2．2．4简易性/ V( t) S6 `0 S! e, F! a) _
要充分考虑质量控制和时间进度、工作量等方面的因素，方便改造单位实施，并能尽快形成足够的改造生产能力。最终确定的改造内容是：换装转K2型转向架；安装新型组合式制动梁和新型高摩擦因数合成闸瓦，根据现车情况加装空重车自动调整装置，原装非120阀的车辆需改装120阀；配套更换上心盘、上旁承及前后制动杠杆和上拉杆，同时对底架附属件进行相应改造；优先装用采用工程塑料保持架的SKFl97726型、352226X2—2RZ型等提速轴承，50钢车轴及HDZB、HDZC、HDS、HDSA车轮的轮对。7 c9 H5 F8 q1 f$ b7 k' k4 E, ]
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3、提速改造的实施和能力建设9 N) E# v/ }3 t+ w& B+ V
3．1总体安排# ]. y' S8 H5 ?1 g# \: P( k0 _$ A: s
提速改造结合货车厂修、段修修程进行，于．2004。年起步，按每年2万辆的进度进行改造。按照这样的进度，需要15年才能完成，在第6次提速前很难形成满足提速要求的货车规模；15年后，初期改造的货车尚未发挥提速效益，已濒临报废；每年投入10亿元，15年见不到效益，投入产出极不合理。2005年起，铁道部决定进一步加快改造步伐，计划用3年时间完成既有货车提速改造，到2007年年末，除部分专用车和濒临淘汰的货车外，货车运行速度将全部达到。120 km/h以上，从而实现货车提速技术的全面升级，尽快地发挥提速货车的整体效益。
3．2提速改造能力建设
3．2．1能力建设
2004年年末，在充分调研的基础上，选择部分工装能力较强、检修质量较好、管理水平较高的车辆段进行提速改造。到2005年6月，铁路局系统51个单位和全部14个修理工厂，具备了批量生产能力，形成了14万辆以上的年改造能力；21个货车修理、制造工厂和28个车辆段(车间)具备了组焊支撑座条件，满足了提速改造和新造生产需要。. x% |: V) r3 }- }5 M4 x, _
(1)参加改造的单位进行了必备工装建设，包括转向架组装正位检测台、转向架交叉支撑组装定位装置、上旁承组装检测装置、车体翻转机等，共10项；配齐了相关检测器具。
(2)编制了转向架组装、交叉支撑装置组装及正位检测、转向架落成、上旁承换装、上心盘换装、底体架悬吊件定位、组焊等工序作业指导书等工艺文件。: ~, n3 ~+ O, m4 W+ O2 ?+ W8 ]
(3)技术管理人员由铁道部集中组织了培训，各单位对现场操作人员进行了专业培训，关键工序的操作工人到车辆工厂跟班作业，熟悉操作技能。
(4)支撑座组焊能力是制约改造能力的“瓶颈”因素。据统计，2005年年初，工厂系统组焊支撑座能力(单班)仅为6万辆份，为保证新造、改造生产，各工厂普遍采取双班、三班作业方式。与此同时，部分车辆段配备了支撑座组对夹具和自动焊接装置等，在工厂指导下，进行组焊支撑座的各项准备工作，前50件必须在工厂指导下进行。( H5 E! W- b9 L9 A" I! p+ Z+ S
3．2．2配件保障
对直接关系改造质量的摇枕、侧架等II项配件，铁道部采取了招标采购的方式，以加强质量控制，保证生产有序进行。由于受铸钢工业水平的制约，II项配件中转K2型摇枕、侧架供应相对紧张。据2004年年末统计，转K2型摇枕、侧架生产厂家16个，年产量9万辆份。按照2005年新造车4万辆(含自备车)、改造7万辆测算，总需求为II万辆以上，摇枕、侧架生产能力缺口达2万辆份以上。为在较短时间内实现摇枕、侧架生产能力扩充，多方面采取措施，截至2005年年末，转K2型摇枕、侧架生产厂家达到24个，年生产能力达到12万辆份以上，另有部分厂家尚在继续准备，预计2006年上半年可形成13万辆份以上的年生产能力。
(1)出台激励政策，调动各工厂的积极性，通过扩大钢水冶炼能力，改进造型工艺，加强清砂、热处理及探伤、加工能力等，实现既有生产能力的大幅度提高。- l2 |. o2 w0 N: S0 Q
(2)以货车制造、修理工厂为主体，通过租赁、联营等方式，利用社会资源，形成新的摇枕、侧架生产能力。新增生产厂家在主体厂的具体指导下进行各项技术准备工作，产品使用主体厂代号，由主体厂负责指导工艺落实并承担质量责任。
(3)配件资源实行集中管理，对新造生产以及铁路局、工厂改造生产实行统一调控，保证配件资源得到充分利用。- _' ]; w8 @6 I: i
3．2．3改造车源
为了保证既有货车及时得到提速改造，同时又防止资源浪费，应根据车辆技术状态确定改造车源。对于濒临淘汰车型和部分专用车，以及使用年限较长的货车，不进行提速改造。截至2005年年末，进行提速改造的车种车型有31个，涉及货车30．3万辆，占国铁货车总保有量的57．37％，见表1。
(1)批准的敞车改造车型有3种，即C64型、C62B型、C62A型(45字头)，涉及敞车171 013辆，占敞车总量的51．43%，其中制造年限超过15年或制造年限不清的车号为“14”字头的C62A型、C62B型敞车、槽钢中梁车号为“14”字头的C62A型敞车不进行提速改造。; H! ]( R: E9 G) T2 s8 v
表1; 提速改造车车源统计表
l车种
敞车332516 171013 51.43
棚车96859 69235 71.48
平车29422 18377 62.46
罐车40443 28043 69.34
其他28946 16525 57.09: A) t! |4 R; \" i
(2)批准的棚车改造车型有5种，即P64、P64A、P63、P62N、P62，涉及棚车69 235辆，占棚车总量的71．48％。' W" x) g( S3 V4 L$ w9 C
(3)批准的平车改造车型有6种，即NX17A、NXl7B、NXl7、N17G、N17A、N17，涉及平车18 377辆，占平车总量的62．46％，其中1986年1月1日前制造的N17型平车不进行提速改造。8 @# u' v& V) X/ }2 |
(4)批准的罐车改造车型有6种，即G70A、G70、G60、G17G、G17D、G17涉及罐车28 043辆，占罐车总量的69．34％，其中1986年1月1日前制造的G60、G17型罐车不进行提速改造。为防止悬吊件切除、焊接伤及罐体，对G70、G70A型等无中梁罐车实施重点控制，未经铁道部专项认证，车辆段不得进行该类罐车的提速改造。
(5)批准的其他改造车型有12种，即X6B、X6C、C6l、C61Y、W5、W5s、U60w、U61w、U61wY、GFl、GF1M、J5SQ，涉及货车16 525辆，占其他货车总量的57．09％，其中除X6B、X6C型集装箱平车正在进行提速改造外，其他车种车型视运输需要安排改造。
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