120km快速机械冷板冷藏车.docx

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120km快速机械冷板冷藏车

120km/h快速机械冷板冷藏车

广州铁道车辆厂

120km/h快速机械冷板冷藏车是铁道部1999年铁路科技研究开发计划项目（合同编号99J12），由广州铁道车辆厂主持,四方车辆研究所、原上海铁道大学、铁道部科学研究院机车车辆研究所、齐齐哈尔铁路车辆（集团）公司、石家庄车辆厂、武昌车辆厂等单位共同研制的车辆新品种。

它是一种将耐候钢车体技术、夹层结构技术、制冷机组与冷冻板匹配技术和提速货车车体与转向架悬挂参数匹配技术有机结合的快速新型冷藏车，填补了国内铁路快速型蓄冷冷藏车的空白。

它是采用地面电源充冷、耗能少、没污染的节能环保型冷藏运输车辆。

一、用途

120km/h快速机械冷板冷藏车适用于一般冻结货物、冷却货物和未冷却货物的快捷运输；采用特殊堆码也可承运速冻食品和冰激淋制品等深冷货物。

二、性能特点

1．车辆隔热性和气密性达到国内先进水平。

2．自动连续无故障制冷，抵消外界传热和货物自身发热对货物质量的影响，确保货物质量稳定不变。

3．车辆蓄有充足的冷量，一次充冷可以保证在120-240小时内货物温升小于3℃，在快运体系中可在全国任两站间运用，确保用户没有货损风险。

4．采用货车提速技术，可以适用120km/h快速运输要求。

5．仅在始发有充冷作业、运输途中无须任何制冷操作，因采用货车通用提速技术，运输途中可按一般快速货车管理，无须派人值乘。

6．充冷时间为5-18小时，一般为8-13小时，可满足始发列车作业时间要求。

7.节能环保。

一次充冷即可保障整个运行所需冷量，充冷时通过电网供电，无需燃油，且耗电量少，节约能源，并对大气不造成任何污染。

三、运用条件

始发站只要具备380V、20KW以上供电能力即可设置充冷站，（充冷站也可设在车站附近的冷库专用线上）。

四、主要技术性能指标：

快速机械冷板冷藏车主要技术性能参数

性能指标

乘务货物车

货物车

轴重（t）

21

21

自重（t）

40

38

载重（t）

38

40

有效装货容积（m3）

82

91

商业运行速度（km/h）

120

120

通过最小曲线半径（m）

145

145

车体平均传热系数K值（W/m2·K）

0.206

0.236

货间温度（℃）（平均外温30℃时）

-6～+8

-6～+8

充冷时间（h）（平均外温36℃时）

13～15

13～15

放冷时间（h）（平均外温30℃时）

（冻结货物）＞240

（冻结货物）＞240

（新鲜果蔬）＞120

（新鲜果蔬）＞120

蓄冷量（kW）

278

302

电源功率（kW）（380V50Hz）

20

20

转向架

转K2型

转K2型

风制动装置

120型

120型

车钩缓冲装置

13号车钩，MT-3缓冲器

13号车钩，MT-3缓冲器

限界

符合GB146.1-83>

五、主要技术结构

快速机械冷板车有两种车型：

乘务货物车、货物车，两种车既可成组使用，也可单辆使用。

该型车辆由车体结构、冷板制冷系统、转向架、车钩缓冲装置、风制动装置、电气系统、乘务员生活设施（仅乘务货物车有）等组成。

车体结构是由车体钢结构、聚氨酯隔热材料及玻璃钢车内板组成的薄壁筒型整体承载结构，具有强度高、刚度好、隔热强的特点。

冷板制冷系统由蓄冷板、充冷机组、温度调节装置、自然空气对流循环装置等构成，具有蓄冷量大、充冷时间短、放冷时间长、温度调节方便的特点。

电气系统由外接电源装置、稳度检测装置、蓄电池及其充电装置、充冷机组控制系统和车上用电器等构成，具有结构简单、使用可靠、控制智能化、自动化的特点。

生活设施配备有供水、排便、卧铺、照明、通风等装置，可满足押运乘务员的基本生活要求。

转向架采用转K2型转向架，车钩缓冲装置采用13号车钩、MT-3缓冲器，风制动装置采用120型控制阀、ST2-250型闸调器、手动两级空重车调节装置及手摇链式手制动机等部件，可满足120km/h的运用要求。

六、典型应用案例

2001年5月—2002年5月在广州、佛山地区至成都、北京、乌鲁木齐、西安等地区之间组织了运用考验工作，投入运用考验车辆两辆。

运用考验期间，在广州地区—成都—乌鲁木齐、西安、北京等区间共承运各类冷藏货物13车，总运行里程47173km（其中空车运行17171km，重车运行30002km），货物周转量为15661044t·km。

主要货物有冷冻肉制品（如冷冻鸡及其制品、冻猪肉等）、速冻食品，还与其它货物混合装运过6次冰淇淋。

案例1、2001年8月从成都装运冻肉运往广州西，全程2440km，外界平均温度29℃，运用时间157小时，装货温度-11.4℃，卸货温度-9.8℃，货物温升仅1.6℃。

案例2、2001年11月从佛山东装运速冻食品、冰激淋运往成都东，全程2440km，外界平均温度17℃，运用时间204小时，装货温度-10.3℃，卸货温度-9.8℃，货物温升仅0.5℃。

图片1

120km/h快速机械冷板冷藏车运用考验情况一览表（温度单位：

℃）

发到日期

始发站

终点站

车号

所运

货物

运距

km

充冷时间

放冷时间

平均外温

装货温度

卸货温度

承运温度要求

载重t

2001/7/26-8/1

黄埔

成都东

2

冷冻鸡爪

2440

46

166

28．9

-8.2

-7.7

≤-10

42

2001/8/11-8/20

成都东

黄埔

1

分割冻猪肉

2440

23．5

218

28．2

-5.20

-4.8

≤-10

40

2001/8/11-8/17

成都东

广州西

2

分割冻猪肉

2440

24

157

29．1

-11.4

-9.8

≤-10

42

2001/9/15-9/21

佛山东

成都东

1

冷冻鸡

2400

185

30．3

-8.0

-7.3

≤-10

40

2001/9/15-9/21

佛山东

成都东

2

冷冻鸡

2400

185

30．3

-6.6

-6.3

≤-10

42

2001/9/24-9/29

成都东

丰台

1

分割冻猪肉

2300

121

19．7

-11.3

-10.1

≤-10

40

2001/9/24-9/29

成都东

北京西

南郊冷库

2

分割冻猪肉

2300

121

19．7

-10.0

-9.0

≤-10

42

2001/11/16-11/23

佛山东

成都东

1

速冻食品冰淇淋

2440

11

204

17

-10.3

-9.8

≤-15

38

2001/11/27-12/7

成都东

乌鲁木齐

2

速冻食品冰淇淋

3026

13．5

196

0．8

-11.5

-11.3

≤-15

40

2001/12/30-1/3

成都东

西安东

1

速冻食品

842

8

152

7．7

-15.0

-13.6

≤-15

38

2001/12/30-1/3

成都东

西安东

2

速冻食品

842

12

152

7．7

-13.2

-9.2

≤-15

40

2002/1/10-1/17

成都东

乌鲁木齐

1

速冻食品

3026

5

191

-6.7

-15.5

-13.3

≤-15

38

2002/1/10-1/17

成都东

乌鲁木齐

2

速冻食品

3026

5

191

-6.7

-12.5

-11.1

≤-15

40

2003年8月9日—同年12月31日又在广州、深圳地区至成都、重庆地区之间组织了按定点定线编挂五定快运班列和编挂普通货运列车模式的扩大运用考验。

投入运用考验车辆四辆，每周对开一组两辆，始发一次充冷直达终点。

装载的主要货物是冻鸡副和冻猪肉，五个月完成冻结货物运输32趟次，运用里程70000余公里，累计运送冻结货物共计1140余吨，最短运输时间96小时，最长运输时间达350小时，货物质量良好，也未发生任何货损。

案例3、2003年8月22日—9月2日，从成都东装运冻猪肉运往深圳北，全程2549km，外界平均温度30℃，运用时间260小时，装货温度-7℃，卸货时货物质量良好。

•案例4、2003年10月28日—11月12日，从成都东装运冻猪肉运往广州西，全程2332km，外界平均温度22℃，运用时间350小时，装货温度-6℃，卸货时货物质量良好。

•运用试验表明，快速机械冷板冷藏车采用定点定线运输可以显著提高运用效率。

快速机械冷板冷藏车运用模式验证数据记录汇总表

序

号

车

号

货物

品类

始发站

始发

日期

载重（t）

装货

温度

冷板

温度

外温

充冷

时间（h）

货物装卸时间（h）

终到站

终到

日期

累计运用

时间（h）

运行距离

km

备注

1

001

冻鸡副

广州西

08-09

38

-7.3

-24.4

30

15

8

茄子溪

08-14

130

2165

2

冻猪肉

成都东

08-24

38

-6.0

-25.0

28

16

5

广州西

09-01

195

2332

3

冻鸡副

广州西

09-08

38

-7.0

-25.0

28

14

18

成都东

09-16

190

2332

4

冻猪肉

成都东

09-29

38

-7.0

-25.0

23

14

5

广州西

10-08

210

2332

5

冻鸡副

广州西

10-11

38

-4.2

-23.0

23

14

72

茄子溪

10-16

120

2165

6

冻猪肉

成都东

10-28

38

-6.0

-23.0

22

13

5

广州西

11-12

350

2332

7

冻鸡副

广州西

12-03

38

-4.0

-23.0

18

13

5

成都东

12-10

140

2332

8

冻猪肉

成都东

12-17

38

-6.0

-23.0

18

13

5

广州西

12-24

190

2332

9

冻鸡副

广州西

12-25

38

-6.0

-30.7

22

13

24

成都东

1-2

140

2332

10

002

冻鸡副

广州西

08-09

38

-7.3

-21.2

30

15

8

茄子溪

08-14

130

2165

11

冻猪肉

成都东

08-22

38

-7.0

-24.0

26

14

5

深圳北

09-02

260

2549

12

冻鸡副

广州西

09-08

38

-7.0

-24

28

14

18

茄子溪

09-12

96

2165

13

冻猪肉

成都东

09-29

38

-7.0

-24.0

22

14

5

广州西

10-08

210

2332

14

冻鸡副

广州西

10-21

38

-4.5

-24

23

13

48

茄子溪

10-25

96

2165

15

冻猪肉

成都东

11-09

38

-7.0

-22.0

20

14

5

广州西

11-16

280

2332

16

---

广州西

12-2

成都东

12-10

190

2332

排空

17

冻猪肉

成都东

12-20

38

-7.0

-22.0

20

14

5

广州西

12-28

195

2332

18

冻鸡副

广州西

12-30

38

-7.0

-22

20

13

10

成都东

1-7

140

2332

19

003

冻鸡副

广州西

08-16

38

-7.0

-19.8

30

15

8

成都东

08-22

140

2332

20

冻猪肉

成都东

08-28

38

-7.7

-23.9

29

16

5

深圳北

09-09

280

2549

21

冻鸡副

广州西

09-22

38

-4.7

-23.4

28

18

8

成都东

09-28

140

2332

22

冻猪肉

成都东

10-16

38

-7.8

-25.0

20

14

5

广州西

10-28

280

2332

23

---

广州西

11-18

成都东

11-28

240

2332

排空

24

冻猪肉

成都东

12-01

38

-7.0

-24.0

20

13

5

广州西

12-10

195

2332

25

冻鸡副

广州西

12-20

38

-7.0

-24.0

22

13

12

成都东

12-26

140

2332

26

冻猪肉

成都东

12-29

38

-7.8

-25.0

20

14

5

广州西

1-7

195

2332

27

004

冻鸡副

广州西

08-16

38

-7.0

-16.4

30因

16

8

成都东

08-22

140

2332

28

冻猪肉

成都东

08-29

38

-5.0

-23.0

24

15

5

广州西

09-05

160

2332

29

冻鸡副

广州西

09-08

38

-7.0

-23.0

28

14

18

茄子溪

09-12

96

2165

30

冻猪肉

成都东

09-22

38

-5.0

-22.8

24

13

10

广州西

09-30

190

2332

31

---

广州西

12-2

成都东

12-14

260

2332

排空

32

冻猪肉

成都东

12-17

38

-5.0

-22.8

24

13

12

广州西

12-25

195

2332

33

冻鸡副

广州西

12-26

38

-21.9

22

13

24

成都东

1-2

140

2332

合计

1140

76388

七、在高原铁路环境下使用可行性分析

1、在高原铁路环境下车辆制动性能和抗倾覆能力分析

快速机械冷板车的风制动系统由120型控制阀、ST2-250型闸调器、手动两级空重车调节装置、基础制动装置及手摇链式手制动机等组成，其配置符合青藏铁路机车车辆总体技术条件的规定。

制动粘着系数按照比平原地区低10%考虑，经计算，在制动初速为100km/h时，紧急制动距离为829m，小于1100m；在制动初速为120km/h时，紧急制动距离为1209m，小于1400m。

/q0为0.19，比干燥轨面最小值Ψ1/ψk=0.49和潮湿轨面最小值Ψ1/ψk=0.26都小，车辆符合粘着要求。

因此，制动系统满足高原铁路要求。

青藏铁路沿线大风日多，风力强，阵风风速达28m/s，常值侧风风速为20m/s，历史史上最大风速在安多达38m/s。

经计算，在侧风风速35m/s，风压630N/m2时，车辆抗倾覆系数最大值为0.79

因此，车辆在大风作用下也可安全运行。

2、在高原铁路环境下车辆制冷系统适用性分析

快速机械冷板车采用蓄冷板制冷方式制冷，该制冷系统由蓄冷板、充冷机组、温度调节装置、自然空气对流循环装置等构成。

在运用时先外接地面电源，用车上自带制冷机组为冷板充冷，将冷量蓄集在冷板内。

在运行途中冷量的释放是依靠车内空气自然对流循环来完成的。

因此，考虑到青藏铁路恶劣的地理环境，快速机械冷板车在青藏铁路运用时只在始发站（始发站可设在西宁和拉萨）充足冷量，在运行途中只放冷不补冷。

也就是说在青藏铁路运用时在途中不进行充冷操作，车辆无需提供动力设备，也不需要制冷机运转，不存在机械和电器故障。

这样一来，乘务人员也可不需要了，避免了高原恶劣环境对人和设备的影响。

这就要求车辆的蓄冷量足够大。

据调查，青藏铁路由西宁至拉萨全长1963km，货车运行时间不超过4天（96小时）。

成都每天发一列专列到拉萨，运行仅需五天。

而快速机械冷板车现有的蓄冷量理论上可放冷200小时以上（实际放冷时间要大于此数），完全可以满足青藏铁路的运用要求。

因拉萨的海拔高度为3650m，西宁的海拔高度为2300m，只要地面电源供电能力足够，则对快速机械冷板车充冷影响不大。

因此，120km/h快速机械冷板冷藏车制冷系统不经改造就可满足高原环境需求。

3、在高原铁路环境下车辆制造原材料适用性分析

快速机械冷板车现在采用的外装油漆、橡胶密封件等外露材料没特别提出要耐高紫外线辐射的要求，其耐高紫外线辐射的能力有待验证。

但耐高紫外线辐射的能力只影响该材料的使用寿命，只要加强维护保养，及时更换失效材料和配件，就不会影响整车在高原铁路的运用。

4、在高原铁路环境下乘务人员生活条件适用性分析

快速机械冷板车配备了供水、排便、卧铺、照明、通风等简易的生活设施。

由于青藏铁路沿线高寒缺氧、大气压力低、风沙大、日温差大、紫外线照射强烈、气候多变，使乘务人员的生存环境和工作环境恶化。

车上配备的这些设施不论从人的生理需要还是从保护环境考虑都不能满足高原铁路的要求，需进行彻底改造才能满足。

考虑到在运行途中可不需要乘务人员，则乘务设施就可不用，这样一来就可不考虑人和环境保护的需求影响。

因此，快速机械冷板车在高原铁路环境下，乘务人员以不随车进出西藏为宜。

总之，既有快速机械冷板车在乘务人员不随车进出西藏的情况下，车辆不经改造就可安全运用于青藏铁路。

若乘务员要随车进出西藏时应改造乘务室并配备供氧设施，使其密封性、室内环境和污水污物排放满足高原环境要求。