王振钰

摘 要：本文针对运用中C70c型焦炭运输专用敞车车体外涨情况进行了调查，分析了原因，并提出了应对这一故障的措施及建议。

关键词：C70c；车体；外涨；调查；建议

C70c敞车是由南车眉山车辆有限公司研制，专为运输焦炭设计于2009年开始制造。它与通用C70型敞车的外观区别是取消了中立门，增加了车内高与车内长。近日，有26辆C70c车因车体外涨原因在太原北车辆段榆次站修所扣修，施修期间，我们对此进行了调研。

1 基本情况

榆次站修线内共停留C70c型外涨敞车26辆。基本故障为车体一侧外涨及上侧梁旁弯。严重的车辆上侧梁一侧旁弯达200mm，已超过车辆上部限界，容易碰撞信号机等线路两侧固定设施。而且，由于一侧外涨，造成车辆在运输中一直处于偏载状态，影响车辆运行品质，易加剧转向架、轮对的磨耗。

现场C70c型敞车体故障情况有如下特点：

1.1 基本为当时连挂状态下的一侧外涨。

当时故障车辆的主要情况是上侧梁向外旁弯和侧柱外涨，而且从入线26辆车的连挂情况看，是同一侧外涨比较严重（施修线路为南北向则故障一侧在东侧，只有两辆车外涨在西侧）。

1.2 上侧梁并不完全呈弧形弯曲，硬折变形情况明显。

从上侧梁的弯曲形式看，外涨的上侧梁并不是全部呈弧形弯曲，其中有10辆的上侧梁有显的硬折变形，外涨严重车辆上这种硬折变形情况明显，进到车内看，旁弯上侧梁的硬折变形处有明显磕碰痕迹，最多一车上侧梁上有6处。

1.3 故障车主要是中部6、8位侧柱或5、7位侧柱外涨严重，对应的上侧梁部位向外旁弯最大可达200mm。

2 原因分析

通过对现车故障情况分析，及与通用C70型车结构对比，认为故障原因主要有三方面：

2.1 结构原因。

2.1.1 车辆参数对比。

C70c、C70型车同为70吨级敞车，装用相同的转向架、轮对和车钩缓冲装置。车辆载重也相同，但因目标装载货物的体积不同，两车的全长、车内高、侧柱间距等均不同，具体参照表2-1。

从表2-1数据可知，两车型相比，装用相同轴重的轮对，载重相等，自重相同，但容积增加，C70c车比C70车高且长。这种情况下，为了保证车辆装载货物后的总重量除以轴数不超过轴重，只有降低大容积的C70c型敞车的自重，才能实现。由此推断，C70c型车部分梁、柱的厚度要比C70型车小，据此，我们重点对两种车的侧柱、侧柱连铁、上侧梁的材料情况进行了对比，详见表2-2。

从表2-2中可以看出，两种车的侧柱、上侧梁、侧柱连铁的规格均不同，C70c型车侧柱、侧梁及连铁的宽度、厚度均比C70型车尺寸变小，虽实现了增大容积降低自重的目的，但却同时造成侧柱、侧梁在运用中抗挤压、外涨能力降低，再遇上机械化卸车作业过程中的蛮干、碰撞，上侧梁产生弯曲、侧柱外涨的可能性就增加。

2.1.2 侧柱、侧柱连铁的中心矩及连接方式对比。

2.1.2.1 侧柱中心距不同。

C70c型车与C70车侧柱数量相同，但侧柱中心距不同，C70c型车两侧柱中心矩为2120mm，C70型车的两侧柱中心矩为1835mm，前者间距加大。

在侧柱中心距增加的情况下，上侧梁却使用了表2-2中所述的100×100×4（mm）方钢管，其抗冲击、抗压能力就较低，再遇上装卸过程中的碰撞，变形就是必然。

2.1.2.2 侧柱连铁数量、连接方式对比。

C70型车全车采用四根侧柱连铁，一侧为两根，从角柱到中门处侧柱整体一根，在车体内侧与3根侧柱及角柱焊接连在一起。

C70c型车体为无中立门结构，采用两根宽度不同的侧柱连铁，两侧柱连铁及上侧梁间距约为610mm，全部采用分段连接方式，嵌在两侧柱间，或搭接在端柱与侧柱上，焊接后整体承载货物向外的力。

C70c型车虽使用了两根侧柱连铁，但其与C70型车相比：一是型钢尺寸小；二是采用侧柱间分段连接方式，侧柱连铁的整体连接性能下降，那么相对于侧墙来说，其抗挤压、抗外涨能力就下降。相同规格下，冷弯曲面帽型钢比普通冷弯帽型钢抗弯能力更强。

2.2 装卸原因。

故障车基本为一侧外涨，且部分旁弯的上侧梁上有明显的碰撞变形的硬折，结合C70c型车在实际运用中基本为整列编组、定区间运行。

因此可以推断，一是在机械装卸货物时，由于总是一侧装卸，该侧墙受力频繁，甚至经常碰撞。二是该车设计较常用敞车车体高，在装卸不规范的情况下，造成装载机或挖掘机对车体的碰撞，这些就极有可能造成这样的故障。

3 本次施修方法

本次因外涨施修的车辆，主要采用热调的方法。即先加热受力点，主要是加热侧柱两侧内背柱上平面部位，侧柱两侧腰带上面部位，加热侧梁距侧柱两侧200mm部位处以及上侧梁相应部位。使应力释放后再使用导链和丝纽等工具向内拉上侧梁，在外力作用下使变形部位复原，待自然冷却后去除导链和丝纽等工具，使上侧梁取直，侧柱外涨消除，空车状态下，基本达到段修限度要求。

4 建议

这26辆外涨车辆经此次调修后，虽可以投入使用，但是否能不再外涨还不能确定。而且，现在车辆工厂还在制造此型车，如果不能很好解决此类问题，将来或许会有大量的C70c型车因外涨而扣车整修。另外，上侧梁调修部位大部分变形，横向有折皱，可能会成为未来的裂纹源（见图4-1），因此，我们认为当前急需解决好如下几方面：

加强货物机械装卸过程中的管理，减少对侧墙、上侧梁的碰撞，尤其是使用挖掘机、装载机时，不得直接碰撞上侧梁。

应对C70c型车的车体部分设计重新核定，在满足设计指标的情况下，应充分考虑车辆实际装卸特点，增强车体抗外涨能力，在未出厂的新造车上进行必要改造和补强，从源头减少车体外涨发生的可能。现提两条建议：

①增加上侧梁方钢管的厚度。从发生的故障分析，主要集中在上侧梁抗碰撞能力较弱，不能满足当前焦炭装卸过程中的碰撞。在规范装卸作业的同时，须提高上侧梁的抗弯、抗碰撞能力。

②侧柱可采用异形结构间隔使用，在车辆两侧间隔、相对使用C70型车的冷弯曲面帽型钢，来增强侧墙的整体抗外涨能力。尤其是中部5、7位侧柱或者6、8位侧柱，可采用冷弯曲面帽型钢，也可增加其厚度。

针对已投入使用的C70c型车，研究一种合适的补强方法，进行适当的补强，当前这种热调的施修方法，并不能彻底解决外涨问题，运用一段时间后，故障可能重新发生，需从根源解决此问题。现运行的部分车，今年就要进行第一个段修，希能在段修时对其进行局部补强或改造，以满足车辆运输需求。现提两条补强建议：

①对上侧梁进行补强。譬如，根据上侧梁的规格制作槽形压型钢，盖在上侧梁上后下部焊固，提高上侧梁的抗弯能力，型钢厚度应根据抗弯能力需求及车辆自重等综合测算。

②对中部5、7位侧柱或者6、8位侧柱根部进行补强。可以借鉴图4-2部分C62BK侧柱下部及上部焊加强筋的方法。

参考文献：

[1]北京交通大学.南车眉山车辆有限公司载重70t级焦炭运输专用敞车车体结构疲劳寿命分析报告[R].2008.

[2]青岛四方车辆研究所有限公司.南车眉山车辆有限公司70t级焦炭运输专用敞车车体静强度试验报告[R].2008.