70t級鐵路儲油罐車焊接結構和工藝設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 牽枕裝置是在G70罐車運用經驗的基礎上，對枕梁進行了改進而成[10]。這種手制動機具有制動、緩解、調力制動和鎖閉的功能，制動力大、結構緊湊、重量輕等特點。但由于存在抗菱剛度低、車體與轉向架間的回轉阻力矩小、斜楔減振裝置減振能力弱、車體側滾阻力矩小以及搖枕彈簧靜撓度偏小且疲勞強度差等原因，造成大部分貨車的運行速度僅為70km/h左右，嚴重制約客車速度的提高，已不能滿足貨車120km/h提速的發展要求。轉K4型轉向架結構上屬于三大件式轉向架，其結構簡單，車輪均載性好，檢修維護方便。在罐體上主要作用有下列載荷[11]： 內壓力1．過壓力由于所裝液體貨物的蒸發或罐體裝有過壓(超過大氣壓力)的貨物(例如在液化氣體罐車中)所產生的內壓力，其最大壓力的數值按安全閥的調整值確定。按照車輛強度規范。 （）式中——車輛在垂向靜載荷下的彈簧靜撓度(彈簧自由狀態的高度，減去壓上載荷之后的高度。風力按單位風壓乘以車體(或轉向架)的側向投影面積計算。這種不承受彎矩的殼體，有時稱作薄膜，而在殼體內的應力(按不考慮彎矩來確定)稱為薄膜應力。發生在罐體筒體與端板連接處的最大應力可按經驗公式計算。在鐵路現代化的罐車結構中，采用對接代替搭接，用小氣包代替大氣包，這樣就顯著的降低了上述局部應力。 罐體的設計計算下面確定上述載荷所引起的應力，以及評價真空時罐體的殼體穩定性。車體和轉向架重心高度按下式計算： （）式中——車輛(或車體、轉向架等)重心距軌面高，mm；——車輛(或車體、轉向架等)各部件重心距軌面高，mm；——所裝貨物重心距軌面高，mm；——車輛(或車體、轉向架等)各部件的質量，t；——車輛(或車體、轉向架等)質量，t；——裝貨物的質量(計算轉向架重心時，無此值)，t。按照車輛強度計算規范的規定，罐車殼體外部的過壓(在真空時)計算值取為0．05MPa，在這樣的壓力應該保證殼體的穩定性。） 金屬零件許用應力表 Mpa3．罐體試驗壓力壓力發生在沒有和的時候。圖24 轉K6型轉向架 側梯及操作臺車輛兩側設有攀登罐頂的側梯；罐頂人孔周圍設有操作臺及防護欄桿。中央懸掛系統采用兩級剛度彈簧，上、下心盤之間安裝心盤磨耗盤。兩者的主要性能參數見下表： 緩沖器性能對比從上表可看出，MT3型緩沖器容量較大，適應的沖擊速度較高，雖然成本較高，但從提速、重載后的安全角度出發應予選用。風制動選用已批量裝車使用的120貨車制動機系統，主要包括：120型貨車空氣控制閥、254254旋壓密封式制動缸、KZW4G系列空重車自動調整裝置、ST2250型雙向閘調器、副風缸、降壓風缸、加速緩解風缸、不銹鋼制動管系。罐體上板厚8mm，下板厚10mm。罐車均為整體承載結構，大部分罐車的車體都是由罐體和底架兩大部分組成。目前我國生產的直徑和容積最大的罐車是中部直徑為3100m m，有效容積為110m179。2 罐車的結構設計 罐車介紹及其結構特點罐車是用來裝運各種液體、液化氣體及粉末狀等貨物的一種車體成罐形的車輛。在我國，罐車也得到了充分的應用，有高度專用化的運輸酸的酸罐車、經過優化的用于運輸乙二醇的乙二醇罐車、專門設計成運輸液化石油氣的液化石油氣罐車、用于運輸氯乙烯的氯乙烯罐車、運輸谷物漿的谷物漿罐車等等。6．罐車車型品種迅速增多我國罐車由解放前的進口到解放初期的仿造，再到后來的獨立自主開發、設計和制造，走過了一個不斷改進和完善的過程。如：用戶反饋經常發現罐車簡體有上撓現象，導致罐車卸不凈，介質殘留量約數十公斤／輛，往往需要人工抽掃，造成一定量的資源浪費，對用戶的使用有很大影響。值得注意的是，盡管容積在不斷增大，但一些通用車仍存在裝運小密度介質時的“虧噸”現象。罐車大多為有中梁底架結構，無中梁底架仍局限于在輕油罐車上使用。罐車自重33t。罐車所替代。為下一步全面實現鐵路重載化創造了條件。目前已初步掌握了21t軸重無中梁罐車的設計、制造、檢修等技術，但是對無中梁罐車的理論分析還停留在對實際運用中經驗的總結、改進設計、有限元計算等常規的設計和校核手段上，沒有我國自己的無中梁罐車的設計標準，也缺乏相應的制造技術和設備，特別是對大軸重罐車還沒有設計和運用的先例，需要在不斷的運用中總結提高。針對無中梁罐車牽引梁尾部應力較大的狀況，在試制種2臺樣車分別采用了3種形式的牽引梁尾部結構及2種形式的連接板，并進行了靜強度對比試驗。上蓋板燕尾形，尾部圓弧過渡。投入運用后，于1972年由大連機車車輛廠和四方車輛研究所共同對上述五輛車進行了鑒定，發現該種車由于取消枕梁上蓋板，因而在枕梁側蓋板上端與罐體的角焊縫處多數有毛細裂紋，但尚未發現罐體板產生裂紋的情況，其牽枕結構及測點布置見圖13。枕梁采用單腹板結構。 圖1—10 G19(西安廠) G17A型粘油罐車 為改革粘油罐車的結構，大連廠在總結1958年以來生產無中梁輕油罐車經驗的基礎上，于1970年首次設計試制了G17A型粘油罐車。該車枕梁采用單腹板結構，包角1200；枕梁斷面減小，側蓋板變窄。增加了枕后的長度。但調查中也發現了不少問題，如個別車罐體與牽引梁上蓋板一、四位處有長約20咖左右的焊縫開裂，由于焊縫開裂延及腹板造成大面積補強。枕梁端面也改小了，因而改善了制造工藝。從制造和運用的實踐可以看出，G19型輕油罐車與G50、G60、G16等型輕油罐車相比較，不但裝載量大、運用效車高、運輸費用低，而且在制造中可以節省大批鋼材。檢查后發現裂紋的焊縫多數是三角板與牽引梁、枕梁上蓋板連接處的焊縫；牽引梁腹板與上蓋板連接焊縫的端部結點；枕梁腹板與牽引梁腹板連接處的立焊縫。由罐體、牽枕裝置、外梯、內梯空氣及手制動裝置、制動吊、車鉤緩沖裝置和轉向架等組成。與此同時，又設計并批量生產量容積為60m179。但由于當時水壓機設備的原因，大批生產罐體內徑為2800mm的罐車尚有困難，因此，大連工廠于1960～1961年間又設計并批量生產了罐體內徑為2600mm的G16型無中梁、無空氣包輕油罐車[7]。隨著生產的不斷發展和焊接工藝水平的提高，同時考慮到罐體的強度和剛度比中梁的強度和剛度大的多，縱向力可由罐體來承受，因此這就給設計制造無中梁罐車提供了依據。鐵路罐車從大結構上可分為有中梁罐車和無中梁罐車。 圖1—67．“雙腹板+下蓋板+寬側蓋板”結構(見圖1—7)。 圖1—2 3．“單腹板+側蓋板+矩形型鋼起吊連桿(無 頂車箱形)”結構(見圖1—3)。由枕梁腹板、“7”形側蓋板和頂車用箱形結構組成。為保證運輸安全，提高前從板座結構的可靠性，解決焊接結構焊接應力較大的問題，隨著鑄造水平的提高，鑄造材料的機械性能更加優越， B級鋼、c級鋼材質的“鑄造前從板座”被廣泛應用到罐車牽枕結構中，很好地滿足了因牽引力的不斷提高對前從板座結構強度的要求168。經過幾十年的運用考驗和理論研究，各罐車設計、制造廠先后西南交通大學工程碩士研究生學位論文 第6頁研制開發了具有各自特點的無中梁罐車，積累了大量的設計制造經驗，形成了相關的無中梁罐車牽枕結構的從R標準““。法國使用110m179。但是，從無中梁罐車的運用情況來看，這種結構也存在一定的事故隱患，在20世紀90年代初期，至少有1 2個梁斷裂發生在此時期的無中梁罐車上。正是在這一階段，“罐車”這一名詞開始使用。北美鐵道車輛中罐車占1／7，罐車的最初運用應歸功于賓夕法尼亞州米德維爾德DensⅢore兄弟。三、通過對70t級輕、粘油罐車牽枕結構設計的問題分析，牽引梁和枕梁結構的設計選型，不同結構方案的有限元對比分析計算，以及關鍵結構的計算研究，論述了無中梁罐車牽枕結構的受力特性及一般規律，通過方案對比說明選型的合理性。罐內液體的重量不是用過磅來量得，而是測量罐體內所盛液體水平的高度，然后根據罐體容積表查得所盛液體的重量。、載重52t的罐車以及有效容積77m179。特別是無中梁罐車牽枕結構作為鐵路罐車承上啟下的關鍵結構，是主要承力部件，承受車輛的各種縱向沖擊力和心盤載荷，受力情況非常復雜，整個結構直接關系到罐車的運行安全。高速發展的經濟需要一個快速、便捷、高效的交通運輸行業，鐵路作為傳統的主要運輸方式，承載著全國客運四分之三、貨運超半數的運輸量。平車主要用于裝運各種機器，又可借助集裝箱來裝運其他貨物。主要用于裝運散粒貨物（）。鐵路貨車是供運輸貨物和為此服務的或原則上編組在貨物列車中使用的車輛。隨著鐵路建設的飛躍發展，鐵路機車車輛也有了很大的進步。本文通過對70t級新型無中梁罐車牽枕結構的設計、選型和開發思路作以論述，探討無中粱罐車牽棟結構的一般規律，從而對一般無中梁罐車的設計和選型提供幫助。國家投資基礎設施建設的力度越來越大，各種物資的流通運輸和周轉量逐年增加 ，經濟發展對交通運輸行業提出了更高的要求和挑戰。s economy has achieved an unprecedented highspeed development. Increasing the intensity of the national investment in infrastructure construction, distribution and transportation of various materials and the turnover increased year by year. Economic development has put forth higher demands and challenges on the transportation industry. Railway Transport as the main artery of the national economic development, , trucked far can not meet the needs of the transportation of materials,and the Railway Transport overload has bee an important issue of rail transport at the present stage.In order to improve the transport capacity to meet the needs of national economic development, the Ministry of Railways implemented a leapforward development strategy in recent years which leaded the development of railway wagons to the overloaded,timesaved of the direction .It has brought out the overloaded technology policy for 70t class truck including a 70t class of new gondola car, flat car, boxcar and other heavy goods vehicles, and has create the conditions for the full opening line of heavy haul train. 70t class of new light, sticky oil tanker is an overloaded tankers(axle load 23t ), a stub sill tangk car , which is designed and developed with accordance to the requirement of railway wagons overloaded technology policy , its loading capasity is increased by 8t and 7t pared with the G70 and G17Btype tanker. To adapt to overloading, vehicle strength check standards are increased. The new type of tanker claims more reliability of the vehicle structure in which draft sill and body bolster structrer is assembly a key part . Because the part is bared with various force including longitudinal impact force ,vertical and horizontal force ,the reliability of the part is derectly related to the safe running of the whole tank car .This thesis is trying to probe in