
1.集裝箱專用平車系列
1.1 NJ系列
中國自1975年開始發展國內5t集裝箱運輸,用敞車裝運,運能浪費大。1980年研制了載重量為40t的第一代NJ4A型集裝箱專用平車,NJ4A型平車和5D箱,是按GB/T1413-1978《貨物集裝箱外部尺寸和重量系列》標準設計制造的,實踐證明:該標準沒有從我國鐵路運輸實際情況出發,沒有充分利用機車車輛限界空間,盲目采用了ISO標準系列。從而浪費了大量鐵路運輸能力,為此要求發展國內新型集裝箱和與之配套裝運車輛。
1987年研制了載重量為60t的第二代NJ6A型集裝箱專用平車。
該車是在總結NJ4A型集裝箱專用平車和運營5D型5t箱經驗的基礎上發展起來的。
該車根據鐵科技【1986】893號文《關于下達集裝箱專用平車設計任務書的通知》,于1986年9月開始設計,于1988年6月1日通過部級鑒定并于同年7月份投入批量生產。該車鑒定時型號暫定為NJ6A,后根據工機【1989】25號電報指示,從1988年12月起車型改為X6A型。
1.2 X6系列
X6A型集裝箱專用平車是由北京二七車輛廠1988年研制生產的集裝箱專用平車。該車用于裝載鐵路標準的5t、10t集裝箱和國際標準的20ft、40ft集裝箱。X6B、X6C型集裝箱專用平車是由二七車輛廠分別于1994、1997年設計的,用于裝載鐵路標準10t集裝箱和國際標準20ft、40ft集裝箱及45ft長大集裝箱。
這三種車型的結構基本相同,均由底架、集裝箱鎖閉及門擋裝置、風制動裝置、手制動裝置、車鉤緩沖裝置及轉向架等組成。底架由板材及型鋼組焊成框架結構。其中,X6A型集裝箱專用平車中梁為I560或H512型鋼組成魚腹箱型結構,側梁為I360型鋼,端梁、枕梁、橫梁均由板材組焊而成。X6B型集裝箱專用平車中梁為I360型鋼、側梁為I400型鋼,中、側梁均組成箱型結構,側梁內側為魚腹型。X6C型集裝箱專用平車中梁為I560型鋼、側梁為I450型鋼,中梁為箱型結構,中、側梁均為魚腹型。X6A型集裝箱專用平車集裝箱鎖閉及門擋裝置由鐵標10t箱用固定式鎖頭、國際箱和鐵標5t箱用翻轉式鎖頭和防止鐵標10t箱箱門非正常開啟的固定式門擋等組成。X6B、X6C型集裝箱專用平車集裝箱鎖閉及門擋裝置除了有與X6A車相同的固定式鎖頭、翻轉式鎖頭、固定式門擋外,還增加了防止20ft、40ft集裝箱箱門非正常開啟的翻轉式門擋。X6A型集裝箱專用平車轉向架為轉8A型轉向架,而X6B、X6C型集裝箱專用平車轉向架均為轉8AG型轉向架,為提高車輛的動力學性能,將搖枕及斜楔的彈簧圓臍加大,使內簧產生10mm的預壓縮;為增加外簧的定位剛度,將側架的彈簧擋邊加長。
1.3 K系列
X1K車是由二七車輛廠1999年設計的,用于裝載鐵路標準10t集裝箱和國際標準20ft、40ft集裝箱及45ft長大集裝箱。
該車由底架、集裝箱鎖閉及門擋裝置、風制動裝置、手制動裝置、車鉤緩沖裝置、轉向架等組成。底架由板材及型鋼組焊成框架結構。集裝箱鎖閉及門擋裝置由鐵標10t箱用固定式鎖頭、國際箱用翻轉式鎖頭、防止鐵標10t箱、45ft箱箱門非正常開啟的固定式門擋、防止20ft、40ft箱箱門非正常開啟的活動式門擋等組成。為提高鎖頭對集裝箱的鎖固能力,鎖頭采用了UIC標準的凸臺型式;為防止翻轉式鎖頭的跳起,在鎖頭兩側增設了掛鉤。轉向架為轉K3型轉向架。
中國華鐵置業公司為發展國際集裝箱多式聯運服務,預定于1995年底開通由天津始發,經武漢、直達廣州的國際集裝箱運輸專列。為了配合這一項目,齊齊哈爾車輛廠決定開發3x20ft集裝箱專用平車,即X3TEU集裝箱專用平車,在5月末完成了該車的工程圖設計。為了高質量的完成樣車試制,齊廠專門制造了一臺長度達20m的大型組焊胎型,并選擇了起重機分廠為該車試制部門,樣車于8月中旬落成。該車進行了廠內小半徑曲線(曲線半徑R120m)試驗,9月初四方車輛研究所對該車進行了靜強度試驗,試驗結果表明,該車結構強度及剛度符合TB/T1335-1978的要求。為了滿足提速的要求,該車裝用了轉K2型轉向架,最終定型為X3K型集裝箱專用平車,但該車由于某些原因,未能大范圍推廣應用。
X6K型集裝箱專用平車是由二七車輛廠2001年設計的,用于裝載國際標準20ft、40ft集裝箱
該車由底架、集裝箱鎖閉及門擋裝置、風制動裝置、手制動裝置、車鉤緩沖裝置及轉向架等組成。底架由板材及型鋼組焊成框架結構。集裝箱鎖閉及門擋裝置由固定式鎖頭、國際箱用翻轉式鎖頭、防止集裝箱非正常開啟的固定式門擋等組成。為提高鎖頭對集裝箱的鎖固能力,鎖頭采用了UIC標準的凸臺型式;為防止其丟失及跳起,翻轉式鎖頭采用了鎖頭與鎖座一體化設計、鎖頭與鎖座依斜面相互配合的結構型式。轉向架為轉K2型轉向架,并且每側減少枕簧中央的一個外簧。
X6K型集裝箱專用平車
2005年8月初,齊車公司完成了70t級3x20ft集裝箱專用平車的方案設計、有限元分析計算、動力學性能計算及制動計算,8月下旬完成了工程圖的設計和整車技術條件的編制。10月完成了樣車試制,11月由四方車輛研究所支持完成了樣車的車體靜強度和剛度試驗、沖擊試驗、車輛動力學試驗,12月樣車通過了部級審查,并以運裝貨車【2006】57號文定型為X4K型集裝箱專用平車。
X4K型集裝箱專用平車主要由底架、集裝箱鎖閉裝置、轉向架、車鉤緩沖裝置及制動裝置等組成。底架采用Q450NQR1高強度鋼組焊中梁,并優化了斷面結構和連接方式,取消了傳統側梁結構。對整車進行疲勞壽命預測,提高了結構可靠性。采用轉K6型轉向架,改善了車輛運行品質,滿足在既有線橋條件下車輛商業運營速度120km/h的要求。采用了17型車鉤、MT-2型緩沖器、高強度鋼組焊中梁,提高了縱向承載能力,可適應編組萬噸重載列車的要求。集裝箱鎖閉裝置具有防集裝箱傾覆和防跳功能,裝卸方便,同時提高了中部翻轉鎖的防丟失能力,使集裝箱運輸更加安全。該車可以裝載3個20ft、1個40ft和1個20ft國際標準集裝箱及45ft、48ft、50ft、53ft等長大集裝箱。
1.4各型集裝箱專用平車主要參數對比
|
車型 |
X6A |
X6B |
X6C |
X1K |
X3K |
X4K |
X6K |
X3TEU |
|
自重(t) |
18.2 |
22.2 |
20 |
20 |
22 |
21.8 |
≤18 |
21 |
|
載重(t) |
50 |
60 |
60 |
50 |
60 |
72 |
61 |
61 |
|
每延米重(t/m) |
5.6 |
5.05 |
4.69 |
4.73 |
4.2 |
4.73 |
≤5.97 |
4.2 |
|
國際集裝箱裝載面距軌面高度(空車)(mm) |
1162 |
1166 |
1174 |
1160 |
1159 |
1140 |
1140 |
1159 |
|
車輛長度(mm) |
13938 |
16338 |
16338 |
14738 |
19338 |
19366 |
13230 |
19338 |
|
車輛寬度(mm) |
3224 |
3220 |
3220 |
3170 |
2926 |
2890 |
2850 |
2926 |
|
車輛定距(mm) |
9300 |
10920 |
10920 |
9700 |
14600 |
14200 |
8900 |
14600 |
|
最高運行速度(km/h) |
100 |
100 |
100 |
120 |
120 |
120 |
120 |
100 |
|
轉向架類型 |
轉8A |
轉8AG |
轉8AG |
轉K3 |
轉K2 |
轉K6 |
轉K2 |
轉8AG |
2.平車——集裝箱兩用平車
2.1 NX17系列
NX17系列車型平車-集裝箱兩用平車是由二七車輛廠1998年設計的。這是在NX17A平車基礎上發展起來的,車型最初定為XN17A,后改為NX17(NX17T),載重60t。在普通平車使用工況時,能裝運原木、機器、車輛、鋼材、橋梁、構件、成箱貨物及軍用設備等;在集裝箱平車使用工況時,能裝載鐵路標準10t集裝箱以及20ft、40ft國際標準集裝箱。
車輛由底架、地板、集裝箱鎖閉及門擋裝置、風制動裝置、手制動裝置、車鉤緩沖裝置及轉向架等組成。底架是由板材及型鋼組成的全鋼焊接結構。中梁、側梁為I56b或H512型鋼。側梁上設有柱插及繩栓,兩端梁處設有活動鋼質端門。NX17A型車的地板由中央70mm厚的木地板和車體兩側網紋鐵地板組成,NX17型車將NX17A車兩側的網紋鐵地板取消,并將木地板延伸至側梁上。集裝箱鎖閉及門擋裝置由鐵標箱用外翻式鎖頭、國際箱用原位翻轉式鎖頭及防止鐵標箱箱門非正常開啟的活動門擋組成。
為增加平車——集裝箱兩用平車的集裝箱數量和載重量,提高軸重利用率,1999年北京二七車輛廠研制開發了XN17B型兩用車。與NX17系列兩用平車相比,車體長度增加了2.5m,提高了20ft國際集裝箱的裝載能力(每個集裝箱額定總重可達30.48t),增加了45ft、48ft長大集裝箱的裝載功能,鐵標10t箱也由5個增為6個,車輛總載重可達61t。2001年1月,為更好適應履帶式車輛的裝載,根據鐵道部安排,對XN17B型車的地板結構、鎖閉裝置進行了改進設計,改進后車型仍為XN17B型。2001年6月,為適應鐵路提速,配裝轉8G型轉向架,車型改為NX17BT。2002年3月,NX17B型車的車體配轉K2型轉向架,車型改為NX17BK。
為實施鐵道部“以擴能為中心,推行重載運輸,提高鐵路運輸能力”的戰略目標,北京二七車輛廠自2003年開始大載重共用車的研制工作,2003年10月完成了樣車試制工作、車體靜強度試驗、沖擊試驗及動力學試驗。2004年10月,該車通過了技術審查,并根據我國既有鐵路線路、橋梁的實際承載能力,確定載重70t,軸重23t。2005年8月該車定型為NX70(裝用轉K6型轉向架)、NX70H(裝用轉K5型轉向架)。
NX70型平車——集裝箱共用車由底架、地板、集裝箱鎖閉裝置、端門、制動裝置、車鉤緩沖裝置、轉向架等部分組成。底架由板材及型鋼組焊成框架結構。中梁為H630型鋼、側梁為H600型鋼,中梁組成箱型結構,側梁單根型鋼制成魚腹型。底架上鋪有70mm厚木地板或45mm厚竹木復合層積材地板。為了方便整列車裝運車輛及軍事裝備,該車兩端設有活動鋼制端門。可以裝載20ft、40ft國際標準集裝箱及45ft、48ft、50ft長大集裝箱,還可以供裝運鋼材、汽車、拖拉機、成箱貨物及大型混凝土橋梁等貨物。
NX17(NX17T)型平車-集裝箱兩用平車
2.2各型平車——集裝箱兩用平車主要參數對比
|
車型 |
NX17(NX17T) |
NX17A |
NX17BT、(NX17BK) |
NX70(NX70H) |
|
自重(t) |
≈22.1 |
22.5 |
≈22.5 |
≤23.8 |
|
載重(t) |
60 |
60 |
61 |
70 |
|
每延米重(t/m) |
5.89 |
5.92 |
5.11 |
≤5.73 |
|
國際集裝箱裝載面距軌面高度(空車)(mm) |
1211 |
1211 |
1211 |
1216 |
|
車輛長度(mm) |
13938 |
13938 |
16338 |
16366 |
|
車輛寬度(mm) |
3180 |
3.18 |
3165 |
3157 |
|
車輛定距(mm) |
9000 |
9000 |
10920 |
10920 |
|
最高運行速度(km/h) |
100 |
100 |
100(120) |
120 |
|
轉向架類型 |
轉8G |
轉8A |
轉8G(轉K2) |
轉K6(轉K5) |
3.X2K(X2H)型雙層集裝箱車
自重(t) 22
載重(t) 78
每延米重(t/m) 5.15
集裝箱裝載面距軌面高(空車)(mm) 290
車輛寬度(mm) 2912
車輛長度(mm) 19466
最高運行速度(km/h) 120
車輛定距(mm) 15666
該車主要有車體、集裝箱鎖閉裝置、空氣制動裝置、手制動裝置、車鉤緩沖裝置、轉向架、標記等部分組成。車體為全鋼焊接結構,主要由端部底架、中部底架及側墻等組成凹底形式。下層集裝箱與車體間采用固定式鎖頭定位,鎖頭設置在凹底端部,上層箱鎖為雙頭旋鎖式鎖閉裝置,該裝置為集裝箱裝載加固器材。該車可以裝載20ft、40ft國際標準集裝箱及45ft、48ft、50ft、53ft等長大集裝箱。該車定型為X2K(裝用轉K6型轉向架)、X2H(裝用轉K5型轉向架)。
X2K(X2H)型雙層集裝箱車
4.馱背—集裝箱運輸車
馱背—集裝箱運輸專用車是一種先進高效的多式聯運方式之一,在北美和歐盟廣泛采用。這種車輛形式含蓋了多式聯運的全部內容,即既可裝運海運或國內運輸的集裝箱,又可裝運公路半掛拖車。
馱背—雙層集裝箱運輸專用車是一種先進高效、大運量的多式聯運方式,在北美、澳大利亞應用最廣泛。由于采用雙層集裝箱運輸,必須采用相適宜的鐵路車輛限界。
但在中國現有國情下,由于公路上拖車運輸方式很少,整體經濟效益不佳,所以在中國目前條件下不適合大規模發展。
5.結論與建議
經過幾十年的發展,中國集裝箱運輸行業成長迅速,目前鐵標5t、10t箱型已經基本淘汰,國家正在大力發展20ft箱,適量發展40ft箱,少量發展40ft以上箱。現在國內20ft集裝箱保有量為14萬箱左右,40ft及以上箱為1萬箱左右。
但是,由于集裝箱運輸是一種特殊的運輸方式,箱型本身的特點決定了在今后一段時間內難以進一步提高軸重,因此建議在今后一段時間內中國要大力開發集裝箱快運平車,比如,齊廠在2005年研制的160Km/h集裝箱快運平車,縮短運輸周期,充分考慮運輸經濟性。