北京交通大学：《铁路货运技术》课程教学资源（阅读教材）第04章 货物装载加固方案设计 第六讲 装载加固方案实例五

第4章装载加固方案设计 4.6装载加固方案实例五 加氢反应器一件，重196.7t,全长19.8m,筒体直径3300mm,筒体上有突 出的接管管头，各突出部分的方位及其至货端距离如图1一4一7所示。裙座口 外径3630mm:加氢反应器重心位于筒体中轴线上，距裙座端9700mm。试确定 装载加固方案 9800 13700 9700 p750 0380 7380 380 B 9700 1900 2050 4 (⑤ ①-③ 534 A端端视图 图1一4一7加氢反应器外形尺寸图 【解】 1.装载方案 这件货物发到站之间，线路桥隧建筑限界均不小于国标建筑限界，而且允 许货物装车后高度达到5600mm。拟采用D2装运，把货物架在D2车大底架两 头的平台上，重心落到车辆中央。 由于货物突出管头尺寸与货物直径均较大，必须设法降低其装后最大高

第 4 章 装载加固方案设计 4.6 装载加固方案实例五 加氢反应器一件，重 196.7t，全长 19.8m，筒体直径 3300mm，筒体上有突 出的接管管头，各突出部分的方位及其至货端距离如图 1－4－7 所示。裙座口 外径 3630mm；加氢反应器重心位于筒体中轴线上，距裙座端 9700mm。试确定 装载加固方案。 A B 3300 2000 3630 2000 19800 φ 500 φ 380 φ 750 4 5 1 2 3 9700 φ 380 φ 380 2700 4000 5200 9700 13700 A端端视图 1953 1900 2050 5 1 3 4 30° 图 1－4－7 加氢反应器外形尺寸图 【解】 1．装载方案 这件货物发到站之间，线路桥隧建筑限界均不小于国标建筑限界，而且允 许货物装车后高度达到 5600mm。拟采用 D2 装运，把货物架在 D2 车大底架两 头的平台上，重心落到车辆中央。 由于货物突出管头尺寸与货物直径均较大，必须设法降低其装后最大高

度，使中心高度不超过5600mm:并尽可能使货物与沿途桥、隧等实际建筑限 界（按国标建筑限界考虑）有较大间距：为了减轻对运输秩序的干扰，如果可 能，应将装车后中部半宽控制在2000mm以内，以便在复线区间可以会其他货 物列车。 根据装车后货物与沿途桥、隧建筑限界间距尽可能最大的要求，应将货物 在图1一4一7所示方位基础上顺时针方向旋转30°：为了降低装后中心高度，货 主同意按装车后方位，将裙座上、下（局部）各切割掉155mm:装车前先将D2 车大底架一端平台上距车辆横中心线5900mm处（倾斜面）用加焊钢板的办法， 垫为距轨面高2187mm的平面，并在此处及另一端平台上距车辆横中心线 8100mm处，各加1000×500×40mm的木板一块，将货物直接置于木板上，重心 对准车辆中央（货物大头端至车辆大底架端部距离为1950mm),然后在木垫板 两侧各焊高度为320mm的钢掩挡，如图1-4一8所示。 D2型凹底平车大底架心盘中心距为22.2m,小底架心盘中心距为5.8m,大 底架平台高度为2187mm 装车后， 中心高：2187+40+(3630-155×2)=5547mm处，宽各734mm。 检定断面至车辆横中心线距离x=9.7m, C-5+:2-22+5-2x97Y-626m 2.4 2.4 X-B+C-36=734+62.6-36=760.6mm 属于超级超限。 第-一侧高(4“管头上口)：2187+40+1650+1900×sin30°+375×cos30°= 5152mm处，左宽B=1900×cos30°-375×sin30°=1458mm 检定断面至车辆横中心线距离x=7m C,-5+g=2.22+58-2×7Y=137.7m 2.4 2.4 X=1458+137.7-36=1559.7mm 属于超级超限 第二侧高(4"管头下口)：2187+40+1650+1900×sin30°-375×cos30°=

度，使中心高度不超过 5600mm；并尽可能使货物与沿途桥、隧等实际建筑限 界（按国标建筑限界考虑）有较大间距；为了减轻对运输秩序的干扰，如果可 能，应将装车后中部半宽控制在 2000mm 以内，以便在复线区间可以会其他货 物列车。 根据装车后货物与沿途桥、隧建筑限界间距尽可能最大的要求，应将货物 在图 1－4－7 所示方位基础上顺时针方向旋转 30°；为了降低装后中心高度，货 主同意按装车后方位，将裙座上、下（局部）各切割掉 155mm；装车前先将 D2 车大底架一端平台上距车辆横中心线 5900mm 处（倾斜面）用加焊钢板的办法， 垫为距轨面高 2187mm 的平面，并在此处及另一端平台上距车辆横中心线 8100mm 处，各加 1000×500×40mm 的木板一块，将货物直接置于木板上，重心 对准车辆中央（货物大头端至车辆大底架端部距离为 1950mm），然后在木垫板 两侧各焊高度为 320mm 的钢掩挡，如图 1－4－8 所示。 D2 型凹底平车大底架心盘中心距为 22.2m，小底架心盘中心距为 5.8m，大 底架平台高度为 2187mm。 装车后， 中心高：2187＋40＋(3630－155×2)＝5547mm 处，宽各 734mm。 检定断面至车辆横中心线距离 x＝9.7m， 62.6mm 2.4 22.2 5.8 (2 9.7) 2.4 (2 ) 2 2 2 2 2 2 2 1         L L x C内 X  B C内  36  734  62.6  36  760.6mm 属于超级超限。 第一侧高（4 ＃管头上口）：2187＋40＋1650＋1900×sin30°＋375×cos30°＝ 5152 mm 处，左宽 1900cos30 375sin30 1458mm   B 。 检定断面至车辆横中心线距离 x＝7m， 137.7mm 2.4 22.2 5.8 (2 7) 2.4 (2 ) 2 2 2 2 2 2 2 1         L L x C内 X 1458137.7 36 1559.7mm 属于超级超限。 第二侧高（4 ＃管头下口）：2187＋40＋1650＋1900×sin30°－375×cos30°＝

4502mm处，左宽B=1900×cos30°+375×sin30°=1833mm。 检定断面同在4“管头处，C=137.7mm X-1833+137.7-36-1934.7mm 属于超级超限。 第三侧高(1~3"管头上口)：2187+40+1650+190=4067mm处，左宽B =1953mm。 检定断面在车辆横中心线处，x=0 Cn=22+5 2.4 -=219.4mm X=1953+219.4-36=2136.4mm 属于超级超限。蕌 第四侧高(5#管头上口)：2187+40+1650-2050×sin30°+250×cos30°= 3069mm处，右宽B=2050xcos30°+250×sin30°=1900mm, 检定断面至车辆横中心线距离x=5.7m C-22产+58-2x57-1652mm 2.4 X=1900+165.2-36=2029.2mm 属于超级超限。 装车后货物重心距轨面高度 h=2187+40+1650=3877mm 重车重心高度 H=2年+0h-167x×1032+1967x387-2571mm Q年+Q 167+196.7 需按规定限速运行。蕌 2.加固方案 (1)运输过程中作用于货物上的力 T=5.880=5.88×196.7=1156.6kN N=(282+2290=282×196,.7=554.,7kN

4502mm 处，左宽 B＝1900×cos30°＋375×sin30°＝1833mm。 检定断面同在 4 ＃管头处， C内 137.7mm X 1833137.7 36 1934.7mm 属于超级超限。 第三侧高（1～3 ＃管头上口）：2187＋40＋1650＋190＝4067mm 处，左宽 B ＝1953mm。 检定断面在车辆横中心线处，x＝0 219.4mm 2.4 22.2 5.8 2 2   C内  X 1953 219.4 36  2136.4mm 属于超级超限。 第四侧高（5 ＃管头上口）：2187＋40＋1650－2050×sin30°＋250×cos30°＝ 3069mm 处，右宽 B＝2050×cos30°＋250×sin30°＝1900mm， 检定断面至车辆横中心线距离 x＝5.7m， 165.2mm 2.4 22.2 5.8 (2 5.7) 2 2 2     C内  X 1900 165.2 36  2029.2mm 属于超级超限。 装车后货物重心距轨面高度 h  2187  40 1650  3877mm 重车重心高度 2571mm 167 196.7 167 1032 196.7 3877          Q Q Q h Qh H 车 车 车 需按规定限速运行。 2．加固方案 （1）运输过程中作用于货物上的力 T  5.88Q  5.88196.7 1156.6kN  (2.82  2.2 )Q  2.82196.7  554.7kN l a N

Qm=(4.53+7.848)0=4.53×196.7=891.1kN W=gF=0.245x19.8×3.3=16kN F=9.8Q=9.8×0.4×196.7=771.1kN F=μ4(9.80-Q)=0.4×(9.8×196.7-891.)=414.6kN (2)需要加固装置承受的力 货物横向掩挡有效高度为320-40=280mm,大于需要高度0.08D= 0.08×3300=264mm,足以保证货物不发生滚动。为防止货物横向移动，需要钢 掩挡承受的横向力为 △W=1.25(N+W-F-1.25×(554.7+16-414.6=298.8kN 用腰箍加固防止货物纵向滚动，需腰箍作用克服的纵向力为 △T-T-F-1156.6-771.1=385.5kN (3)钢挡的焊缝长度及腰箍的抗拉强度 货物每侧有两个钢掩挡，每个掩挡的焊缝长度 10AN 10×298.8 使用4道腰箍，每道腰箍的抗拉强度 AT 385.5 P=2mc0xx120 5kN 可采用破断拉力不小于120.5kN的钢丝绳双股做腰箍。 加固方案如图1一4一8所示

 (4.53 7.84 )Q  4.53196.7  891.1kN l a Q垂 W  qF  0.24519.83.3 16kN F  9.8Q  9.80.4196.7  771.1kN 纵 摩  (9.8  垂)  0.4(9.8196.7 891.1)  414.6kN 横 F摩  Q Q （2）需要加固装置承受的力 货物横向掩挡有效高度为 320－40＝280mm，大于需要高度 0.08D＝ 0.08×3300＝264mm，足以保证货物不发生滚动。为防止货物横向移动，需要钢 掩挡承受的横向力为  1.25(  )  1.25(554.7 16)  414.6  298.8kN 横 N N W F摩 用腰箍加固防止货物纵向滚动，需腰箍作用克服的纵向力为    1156.6  771.1 385.5kN 纵 T T F摩 （3）钢挡的焊缝长度及腰箍的抗拉强度 货物每侧有两个钢掩挡，每个掩挡的焊缝长度   35.6cm 2 0.7 1 60 10 298.8 0.7 10           n K  N l 使用 4 道腰箍，每道腰箍的抗拉强度 120.5kN 2 4 0.4 1 385.5 2 cos        n  T P 可采用破断拉力不小于 120.5kN 的钢丝绳双股做腰箍。 加固方案如图 1－4－8 所示。 1950 9700 8100 7000 5 4 1 2 3 5700 5900 1690

轨顶面 图1一4一8加氢反应器装载加固方案示意图

1900 2050 轨顶面 1468 5547 5152 4067 3687 2187 3069 4 1 3 5 4502 30° 1953 φ 750 φ 380 φ 500 图 1―4―8 加氢反应器装载加固方案示意图