符合TSI认证规范的Zags型液化气罐车研制

白云记，阮 静

(中车山东机车车辆有限公司 轨道车辆研究所，山东 济南 250022)

2009年，中车山东机车车辆有限公司针对欧洲铁路货车发展状况和市场需求，提出了开拓欧洲铁路货车市场和开发欧洲铁路货车的战略规划，2010年开始进行欧洲移动式压力容器的研究工作，对欧洲压力罐车、低温罐车的相关标准和技术进行了研究，2011年和法国某罐车租赁公司签署了Zags型液化气罐车的采购合同。2013年4月，中车山东机车车辆有限公司开发的Zags型液化气罐车顺利通过了欧盟认证公司组织的跨欧大陆铁路系统“铁路车辆-货车”子系统的互操作性技术规范(简称TSI)[1]、移动式压力容器指令(2010/35/EC)[2]、铁路危险货物运输规则(RID)[3]的设计认证和生产质量认证，并取得了相应的证书，通过了产品用户验收并交付使用。图1为Zags型液化气罐车外观。

图1 Zags型液化气罐车

1 主要用途

Zags型液化气罐车主要在1 435 mm轨距线路上运行，用于运输丁烷、异丁烷、丁烯、丙烷等液化气体。

2 主要技术参数

表1为 Zags型液化气罐车主要技术参数。

表1 Zags型液化气罐车主要技术参数

3 主要结构

Zags型液化气罐车主要由车体钢结构、罐体装配、护栏及走板组成、装卸装置、制动装置、车钩缓冲装置、转向架等部分组成(图2)。

1.底架组成；2.车体与转向架接口装配；3.标记；4.制动装置；5.底架附属件；6.装卸装置；7.罐体装配；8.遮阳罩；9.转向架；10.车体与罐体接口装配；11.护栏及走板组成；12.车钩缓冲装置。

3.1 车体钢结构

车体钢结构主要由车体与转向架接口装配、底架组成、车体与罐体接口装配等组成。车体与转向架接口装配包括球形上心盘及附件组装、上旁承组装；底架组成由侧梁、牵引梁、端梁、枕梁、中梁等组成；车体与罐体接口装配主要由罐体支撑架及筋板等组成。

3.2 罐体装配

罐体装配主要由封头、筒体、人孔底座、人孔盖板、遮阳装置、罐体补强板等组成。罐体材料主要采用P460NL2改进型高强度细晶粒钢。罐体带有遮阳罩，遮阳罩由厚1.5 mm的铝合金板制成，采用牢固的钢骨架结构；钢骨架同罐体间采用焊接连接，铝合金板与钢骨架间采用铆接机卡带连接。

3.3 护栏及走板组成

护栏及走板组成主要由脚踏、走板组成、扶手等组成，设置在车辆一端，方便操作者通过检查孔进入罐体内部和进行手制动操作。所有的脚踏均进行镀锌处理。

3.4 装卸装置

装卸装置采用内部可关闭的KROMBACH公司的快速反应系统，该装置由1个DN80液相底阀、1个DN80气相底阀、2个DN80侧面液相阀、2个DN80侧面气相阀、出口管、气相管等组成。

3.5 制动装置

空气制动装置采用符合UIC要求的SAB WABCO空气制动系统。采用带有手动空重车转换装置的GF SW4-D-2D-R 型空气控制阀、305 mm制动缸、150 L储风缸、DRV10-600型闸调器、620软管联结器、1in截断塞门、G-P转换装置、ON-OFF转换装置、不锈钢制动管系及不锈钢快装管接头等零部件组成。

手制动装置由手柄、螺旋减速器、拉杆等零部件组成，通过安装在车辆一端平台上的制动手柄进行操作。

3.6 车钩缓冲装置

车辆两端采用由符合TSI和UIC要求的不连续车钩、车钩弹性系统、侧缓冲器等组成的车钩缓冲装置。

3.7 转向架

采用22.5 t轴重的Y25Ls1-K型焊接转向架。主要由轮对组成、轴箱悬挂系统、构架总成、基础制动装置和常接触弹性旁承等组成。

采用直径为920 mm的BA004型辗钢整体车轮。

轴箱悬挂系统由单侧利诺尔减振器和内外圈不等高的两级刚度弹簧组成。

构架总成由焊接构架、轴箱导框、球面下心盘、制动纵向梁等组成。构架为“日”字形结构，由侧梁、横梁和端梁组成。侧梁和横梁为鱼腹形结构。侧梁断面为“工”字形结构，由侧梁上盖板、侧梁腹板和侧梁下盖板组焊而成，通过插接结构与横梁连接；横梁断面为箱形结构，由横梁上盖板、双横梁腹板和横梁下盖板组焊而成。

基础制动装置采用吊挂式双侧闸瓦制动结构，采用高磨合成闸瓦。

4 试验

车体静强度试验、制动性能试验、噪声试验、冲击试验等型式试验委托PROSE公司进行。

4.1 车体静强度试验

根据EN 12663-2：2010《铁路应用 铁路车辆车体的结构要求》的规定对Zags型液化气罐车进行车体静强度试验。重车试验时装载53.6 m3的水，全车布置46个应变片测点进行测试。测试结果显示，46个测点残余应变均低于50 μm/m，最大应变为152 μm/m，最大挠度为33.8 mm。试验结果表明，车体静强度、刚度满足EN 12663-2：2010中应变不大于170 μm/m、挠度不大于40.5 mm(车辆定距的3‰)的要求[11]。

4.2 制动性能试验

根据EN 14531：2009《铁路应用 停车和减速距离及固定制动的评估方法》和UIC 544-1：2004《制动 制动性能》规定对Zags型液化气罐车进行了制动系统静态、动态制动试验。静态试验进行了制动闸瓦压力测试，动态试验分别对空载初始速度120 km/h和100 km/h、半载重初始速度100 km/h、满载初始速度100 km/h进行了制动距离测试。试验结果显示，空载初始速度120 km/h和100 km/h的制动距离分别为624 m和441 m；半载重初始速度100 km/h的制动距离为626 m；满载初始速度100 km/h的制动距离为676 m；各项试验结果均满足EN 14531：2009和UIC 544-1：2004的要求[12]。

4.3 噪声试验

噪声试验在瑞士Kerzers(凯尔泽斯)—Müntschemier(明切米尔) 之间的线路上进行。对每个要求的试验速度(120 km/h、80 km/h)分别进行了不少于4次的超车测量。测量前后用声学校准器在94 dB下对传声器进行校准，2次校准的偏差均小于0.5 dB。试验结果表明，试验速度从120 km/h降低至80 km/h时，Zags型液化气罐车噪声为81 dB，满足TSI中噪声不大于83 dB的要求[13]。

4.4 冲击试验

冲击试验车辆为2辆Zags型液化气罐车样车，1辆为空载状态，1辆为装载53.6 m3水的满载状态，试验冲击速度为12 km/h。先在空车上进行18次初步撞击，随后进行41次满载罐车撞击空载罐车的试验。试验结果显示，2辆Zags型液化气罐车样车最大残余应变为624 μm/m ，59次冲击后的累计残余应变小于允许值(2 000 μm/m)，且转向架、底架、上部结构和连接处均未发现明显变形，在最终冲击后状态稳定[14]。

5 结束语

Zags型液化气罐车获得了TSI、RID、TPED认证并实现荷兰注册。该批车辆已于2013年7月全部交付用户使用，目前已经过6年(1个大修期)的运用考验，运行情况良好。该车的研制成功使中车山东机车车辆有限公司完全具备了欧洲液化石油气和液态移动式压力容器的设计和生产资质，具备向欧盟27国出口液化气罐车罐体的资质，同时也具备了向45个RID签约国出口液化气罐车的资质。