既有棚车内衬损坏情况调研分析和解决方案

杨国玺

(齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 售后服务部, 黑龙江齐齐哈尔 161002)

既有棚车内衬损坏情况调研分析和解决方案

杨国玺

(齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 售后服务部, 黑龙江齐齐哈尔 161002)

为提高既有棚车运用可靠性，解决既有棚车内衬损坏并刮坏货物的问题，对既有棚车内衬运用情况、内衬损坏对货物影响情况进行调研，并根据调研情况，对既有棚车内衬安装方式提出了几种改造方案，并对各改造方案的可行性进行了全面分析。

棚车； 内衬板； 改造

2014年中国铁路总公司开行货物快运列车，方便了用户零散货物的运输。据不完全统计，既有P65型棚车已全部编入货物快运列车，随着运量的不断增加，部分P64系列棚车、P70型棚车也补充到货物快运列车。近期，很多用户反馈，既有棚车在运输货物时，零散货物被刮破、损坏较多，造成很大损失。为解决此问题，齐齐哈尔轨道交通装备有限公司(简称：齐轨道装备公司)先后两次组织技术人员深入各站段、货场调研，分析原因，提出既有棚车内衬改造方案。

1 调研情况及分析

2014～2015年，齐轨道装备公司先后两次组织技术人员赴车辆段检修车间、装卸货场开展了专项调研。两次调研共走访了哈尔滨、南宁、贵阳、杭州、江岸、丰台、成都、南昌等8个车辆段的8个检修车间以及6个装卸货场，共调研各型棚车489辆，对其中338辆采集了数据，见表1。

表1 各型棚车调研数量汇总

1.1 检修车间调研情况

(1) 内衬板损坏、丢失情况分析

各型棚车内衬板损坏、丢失数量统计见表2。

表2 内衬板情况统计

从现场调研和表2数据统计情况看，各车型内衬损坏比例基本相当，其中P64系列棚车破损、丢失数量较多，部位主要集中在侧墙中下部，端墙和车顶破损较少，见图1～图2。

(2) 压条损坏、丢失情况分析

各型棚车压条损坏、丢失数量统计见表3。

从现场调研和表3数据统计情况看，各车型压条损坏比例基本相当，而压条损坏主要集中在侧墙下部的竖压条和部分横压条，端墙和车顶压条损坏较少，见图3。

图1 P64GK(3468558) 图2 P64GK(3411633)

1.2 装卸货场调研情况

货场总计调研各型棚车57辆，其中货物无破损33辆，占调研总数的57.9%，其余车所装运货物均有不同程度的损坏。按装运货物包装方式，对调研货物进行分类，可分为包装袋和包装箱两类。其中丝袋包装的货物破损的较多，包装箱包装的货物几乎没有破损。见图4～图5。

表3 各型棚车压条损坏、丢失数量统计

图3 P64K(3411469)侧墙压条破损、丢失

图4 凸起螺栓扎破包装袋

图5 各型棚车内饰损坏方式

棚车内部凸起螺栓可以扎破货物包装袋，破损的压扣、压条、衬板也可以刮破包装袋。但包装纸箱等箱类货物基本没有破损，如图6。

图6 箱体包装类货物

1.3 调研结论和原因分析

(1)调研结论

①从现场调研和统计数据看，P64、P65、P70系列棚车的内衬板、压条的损坏比例基本相同。

②内衬、压条损坏部位基本位于侧墙中下部，而侧墙上部、端墙和车顶的损坏较少。

③内衬板破损后的茬口、压条损坏后的尖角和外露的螺栓头部是造成货物破损的主要原因。编织袋包装的货物容易被刮坏，而箱类货物基本没有破损。

(2)破损原因分析

我国既有P64、P65、P70系列棚车均采用竹编板或竹胶板作为内衬材料，内衬安装均采用外凸式的压条和螺栓螺母连接结构。安装后，螺栓头部低于压条外表面，不会刮蹭货物。

棚车装卸作业时，除了人力搬运外，一般采用叉车装卸，当叉车进出作业时，叉车叉钳和托盘类货物难免会与侧墙发生刮碰。由于竹编板和竹胶板结构单一、材料强度和抗撞耐磨性能较差，因此受到磕碰、撞击容易损坏。外凸式压条突出内衬表面约22 mm，突出高度较大，叉车进出作业时容易从侧面撞击压条，使压条变形、损坏，从而导致螺栓完全外露。这与调研中反映的侧墙中下部内衬、压条损坏较多，而车顶和端墙损坏很少的现象相符。

因此，内衬性能不良和侧墙压条凸出较高，是容易在叉车工况受到破坏的主要原因。而内衬板破损后的茬口、压条损坏后的尖角和外露的螺栓，是导致货物包装被刮坏的主要原因。

2 改进方案及可行性分析

从既有棚车的内衬、结构特点和叉车作业方式看，解决既有棚车内衬损坏、螺栓刮货的问题，应从更换内衬材质和优化内衬安装结构两方面着手解决。

2.1 优化内衬材质

受车辆自重限制，既有棚车采用了纯竹材制造的竹编板作为内衬，厚度仅为3.5 mm，强度低、冲击韧性差、破损后有茬口。新的内衬材料应具有较高的强度和抗冲击性能，厚度、质量与既有竹编板内衬相当。参照目前铁路客车和公路汽车使用的各种内衬材料，可供选用的材料有PVC板、贴面胶合板、热塑性玻璃纤维增强塑料、纤维复合竹材板和发泡铝夹层材料等。

PVC板：具有比重小、破损后无茬口的特点，但抗冲击性能较差，在低温下(-15℃)会发生脆化。

胶合板：主要材料为木材，贴面处理后具有外形美观、耐磨性好的特点，但强度和抗冲击性差。

热塑性玻璃纤维增强塑料：目前新造P70型棚车上采用的新型复合材料内衬，具有强度高、冲击韧性好、表面耐刮、破损无茬口的优异性能，可满足叉车工况要求，但价格是既有内衬板的3倍左右。

纤维复合竹材板：在竹材板的基础上内设玻璃纤维层或钢丝层，表面贴覆耐磨材料，强度、韧性和耐刮性能均大幅提高，同时解决了破损后产生茬口的问题，价格比既有内衬板增加约30%～50%。

发泡夹层材料：目前应用较多的是发泡铝夹层材料，表层采用钢板或玻璃纤维增强塑料。采用钢板时比重大，采用玻璃纤维增强塑料时价格较高，同时材料整体厚度较大。通过对上述各种材料的分析和比较，热塑性玻璃纤维增强塑料和纤维复合竹材板两种材料可满足棚车内衬改进要求，当改造费用较充裕时建议优先选用热塑性玻璃纤维增强塑料,其次可采用成本较低的纤维复合竹材板。

2.2 优化内衬安装结构

通过分析既有内衬存在的问题和刮坏货物的几个主要因素，既有棚车内衬安装结构优化有以下几个方案：一是全部换装盖型螺母和螺栓，避免螺栓头部外露刮货；二是采用铁路总公司新批复的P70型棚车新造内衬方案，采用内凹式压条和拉铆连接结构，避免压条和螺栓螺母被损坏；三是借鉴P70型棚车的新内衬方案，利用车内既有的内衬安装座板，采用新的内凹式压条和拉铆连接结构。

(1)换装盖型螺母和螺栓

①改造方案

目前，P64系列棚车端、侧墙内衬均采用GB/T12方颈螺栓和GB/T6184防松螺母连接(见图7)，螺栓头部突出螺母，存在刮货现象。为解决螺栓外露部位刮货问题，可采用GB/T923盖形螺母代替GB/T6184防松螺母(见图8)。

图7 P64系列棚车内衬及安装结构

图8 P70型棚车内衬及安装结构

结合厂修更换：由于厂修时需拆除整车内衬，并在检修完成后重新安装，因此可结合厂修直接换装GB/T 923盖形螺母和螺栓，换装过程无需额外增加工时，改造成本较低。

结合段修更换：根据段修检修要求，内衬结构无问题时可不拆解。为不影响修车效率、不增加额外工时成本，可在原安装结构基础上直接加装盖形螺母(见图9)，螺栓长度不满足时更换螺栓。

图9 直接加装盖形螺母

②方案优缺点分析

优点：改造成本低、结构安装可靠。

缺点：一是安装后盖形螺母突出压条约5～12 mm，经常撞击容易脱落或损坏；二是棚车运用后平面度存在变化，原车螺栓组装后的外露长度长短不一，盖形螺母安装质量难以保证或需配装螺栓；三是凸出式的压条容易被撞坏的问题仍然没有得到解决。

(2)采用P70新型内衬方案(凹入式压板+内铆式拉铆结构)

①改造方案

前期调研和分析结果表明，既有棚车内衬压条突出较高是造成压条损坏并刮货的原因之一。为解决上述问题，在P70型棚车基础上提出了新型内衬安装方案，该方案采用热塑性玻璃纤维增强塑料内衬、内衬安装采用内铆式拉铆结构、优化后的压铁凸出仅1.5 mm。

参照P70型棚车新造方案，在更换新材料内衬板的同时，结合厂、段修更换凹入式压板和拉铆安装结构(见图10)。

②方案优缺点分析

优点：改造彻底，可有效解决既有棚车存在的内衬及安装结构易损坏、损坏后刮货的问题。

缺点：改造时需切除原车墙板上安装内衬的吊挂件，并重新组对新的安装座，改造工作量较大、工艺难度较高，同时成本也较高。

(3)采用新的内凹式压条和内铆式拉铆结构

①改造方案

为减少改造工作量、提高改造效率、降低改造成本，借鉴P70新造采用的新型内衬连接方案，设计了完全借用原车内衬安装座板的新型内凹式压条，压条布置、内衬板尺寸与既有棚车完全相同，而与车体间则采用更加可靠、便捷的内铆式拉铆结构(见图11～图12)。

图11 内凹式竖压条安装结构

②方案优缺点分析

优点：可基本解决压条突出内衬表面，易被撞击、磕碰损坏的问题，接口与既有棚车一致，便于管理，改造工作量小、成本较低。

图12 内凹式横压条安装结构

缺点：新的内凹式压条断面形状较复杂，需采用专用模具生产。

3 结论及建议

(1)调研结果表明：竹编板内衬性能不良和侧墙压条凸出较高，是在叉车工况作业时容易受到磕碰、撞击而损坏的主要原因。而内衬板破损后的茬口、压条损坏后的尖角和外露的螺栓，是导致货物包装被刮坏的主要原因。因此，更换内衬材质和优化内衬安装结构是解决既有棚车内衬损坏、刮坏货物的两大主要措施。

(2)热塑性玻璃纤维增强塑料和纤维复合竹材板两种材料可满足既有棚车内衬材料改进要求，热塑性玻璃纤维增强塑料综合性能最优，纤维复合竹材板技术经济性最好。

(3)优化内衬安装结构可采用3种措施：一是全部换装盖型螺母和螺栓，二是采用P70型棚车新造内衬安装方案，三是采用新型内凹式压条和拉铆连接结构。

(4)上述第1个优化方案成本最低，但不能彻底解决问题，不建议采用。第2个优化方案可彻底解决问题、材料成本低，但工作量大、工时成本非常高。第3个优化方案也可彻底解决问题、材料成本略高，若结合厂修改造，基本不增加额外工作量；若结合段修改造，需增加一定的内衬拆装成本，成本较低。因此，建议采用第3个内衬安装结构优化方案。

综上所述，为解决既有棚车内衬、压条损坏和刮货的问题，建议对内衬安装结构进行改造，改造方案采用新型内凹式压条和拉铆连接结构；而检修用内衬板材料，可根据改造预算依次采用原竹编内衬板、纤维复合竹材板、热塑性玻璃纤维增强塑料。

Analysis and Solution to Damaging Condition of Liner in Existing Covered Wagon

YANGGuoxi

(After-Sales-Department of Qiqihar Railway Rolling Stock Co., Ltd. Qiqihar 161002 Heilongjiang, China)

In order to improve operation reliability of existing covered wagons to solve the problem of liner damaging which leads to cargo scraping, analysis was made to liner operation condition, and impact to cargo when it is damaged, accordingly, several modification proposals were proposed to liner assembling of existing covered wagons, and feasibility analysis was made to each of them.

covered wagon; liner; modification; analysis

1008-7842 (2015) 06-0105-05

)男，工程师(

2015-04-30)

U272.1

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2015.06.27