C80、C80A、C80B、C80C型

系列運煤專用敞車

及大秦線運用情況

中國北車集團

齊齊哈爾鐵路車輛（集團）有限責任公司

1C80、C80A、C80B、C80C型

系列運煤專用敞車

及

一、國外鐵路重載技術裝備的發展概述

二、國內鐵路重載技術裝備的現狀

三、大秦鐵路2萬噸重載運輸用新型專用貨車

開發研制的必要性

四、C80型鋁合金運煤敞車

五、C80B型不銹鋼運煤敞車

目錄2

一、國外鐵路重載技術裝備的發展概述

二、國內鐵路重載一、國外鐵路重載技術裝備的發展概述

目前世界鐵路重載運輸發展較快的國家有美國、加拿大、南非、澳大利亞、巴西等，其主要運輸對象是煤炭、礦石等大宗散粒貨物。世界鐵路重載運輸的最新紀錄是澳大利亞于2001年6月創造的，列車由8臺AC6000機車和682輛漏斗車編組而成，該試驗牽引總重為99732t、全長7.35km。在1996年5月，該公司曾開行由10臺牽引機車和540輛滿載貨車編組而成的重載列車，列車總重72191t、全長5892m、平均運行速度為57.8km/h、最高速度為75km/h，也是當時的世界最高紀錄。

澳大利亞礦石運輸重載列車3一、國外鐵路重載技術裝備的發展概述目前世界鐵路重載運在此之前，世界重載運輸的記錄是由南非鐵路于1989年8月創造并保持的。列車由16臺機車和600輛裝滿鐵礦石的貨車編組而成，總重70800t、全長7300m、運行平均速度為37.9km/h，運行里程861公里。現在，南非鐵路通常以開行20000t級重載列車為主，其正常運行速度是60km/h。

美國煤炭運輸重載列車（鋁合金煤車）

美國鐵路貨車的發展一直以重載為主,也是世界鐵路重載運輸發展較快的國家。早在1967年，美國就開行了編組500輛、全長6500m、總重44066t的重載單元試驗列車。4在此之前，世界重載運輸的記錄是由南非鐵路于1989年現在美國典型的重載單元煤炭列車一般由120～135輛鋁合金煤車和4～5臺機車組成，采用動力集中牽引方式，列車總長約1900～2200m、牽引噸位為15500t～17500t，也有達到2萬噸的運煤專列，運行速度一般為80～90km/h。美國煤炭運輸重載列車（鋁合金煤車）

加拿大、巴西等國家也于不同時期分別開行了總重達14900t、19000t的重載貨物列車。5現在美國典型的重載單元煤炭列車一般由120～135輛二、國內鐵路重載技術裝備的現狀1.21t軸重的運煤專用車輛我國鐵路重載運輸始于20世紀80年代末期。首條重載運煤專線大秦線的設計能力為年運量1億噸，列車牽引重量為5000～6000t，編組輛數60～72輛，列車長度720～864m，最高運行速度為空車70km/h、重車80km/h。所用主型車輛為C63A型運煤敞車，還有少量的C64型通用敞車；車輛的載重為61t、自重23t、軸重21t。在實際運用和萬噸列車試驗中發現現有的車輛載重量小、運行速度低，車輛的強度考核標準低、運用安全可靠性較差，不適應開行2萬噸重載列車的要求，也難以實現大秦線年運量達2億噸的運輸需要。C63A型敞車6二、國內鐵路重載技術裝備的現狀1.21t軸重的運煤專用車輛2.25t軸重運煤專用車輛的發展歷程C76AC76BC76CC76C80C80BC80AC80C72.25t軸重運煤專用車輛的發展歷程C76AC76C76A型敞車C76B型敞車C76C型敞車C76型敞車C80型敞車C80B型敞車8C76A型敞車C76B型敞車C76C型敞車C76型敞車C80三、大秦鐵路2萬噸重載運輸用新型專用貨車開發研制的必要性

多年來，大秦線為我國晉煤外運做出了巨大貢獻，隨著國民經濟的快速發展，全國煤炭運輸緊張的矛盾日益突出。一方面“三西”地區（山西、陜西、內蒙古）煤炭產量過剩，而沿海地區煤炭供應緊張。對此擔負著西煤東運任務的大秦鐵路必須提高運輸能力，實現擴能增效。大秦線線路斷面示意圖9三、大秦鐵路2萬噸重載運輸用新型專用貨車開發研制的必要性為實現上述目標，2003年3月，鐵道部運輸局組織召開了“大秦鐵路運輸擴能技術研討會”，會議討論并通過了大秦鐵路開行2萬噸重載列車的可行性分析，確定了大秦線2萬噸重載列車用車輛的使用條件和考核標準，為實現大秦鐵路列車牽引重量由5000～6000t提高到2萬噸的跨越式發展目標奠定了基礎。10為實現上述目標，2003年3月，鐵道部運輸局組織召開為此，鐵道部提出了在大秦線開行2萬噸重載列車，2005年達到年運量2億噸、2010年運量達4億噸的戰略目標。按照“先進、成熟、可靠、經濟、適用”的十字方針，借鑒美國、加拿大、南非等國家開行重載列車的成功經驗，實施以系統引進關鍵技術與自主創新相結合的技術發展路線，開發研制25t軸重新一代專用運煤敞車，提高專用運煤貨車的裝備水平是實現上述目標的最有效途徑。為滿足大秦線開行2萬噸重載列車的運輸要求，鐵道部科技司于2004年立項開發研制“25t軸重低空重比專用運煤敞車”（合同編號2004J010-A），以緩解我國煤電油運的緊張局面，滿足國民經濟快速發展的需求。1111四、C80型鋁合金運煤敞車12四、C80型鋁合金運煤敞車121研制的主要內容

（1）車體輕量化技術研究、美國鋁合金專有技術引進及鋁合金雙浴盆車體研制。（2）輪軌低動力作用技術研究及25t軸重轉向架研制。（3）減輕重載列車縱向沖動技術研究及ECP電空制動新技術引進和高強度車鉤或牽引桿技術應用。（4）鋁合金材料防電化腐蝕研究。C80型鋁合金運煤敞車二維圖131研制的主要內容（1）車體輕量化技術研究、美國鋁合金（5）免維修化設計及關鍵零部件可靠性研究。（6）鋁合金專用型材、專用拉鉚釘及高強度鋼中梁開發研制。（7）鋁合金車鉚接新工藝研究、專用鉚接機和高速數控組合鉆研制及批量組裝生產線建設。（8）大秦線2萬噸重載列車車輛強度考核標準及與秦皇島三、四期翻車機匹配研究。C80型鋁合金運煤敞車三維圖14（5）免維修化設計及關鍵零部件可靠性研究。C80型鋁合金運C80型鋁合金運煤敞車三維爆炸效果圖1位側墻2位端墻1位端墻17號固定車鉤2位側墻轉向架16號轉動車鉤撐桿組成底架組成15C80型鋁合金運煤敞車三維爆炸效果圖1位側墻2位端墻1位端墻2達到的目標

1.減輕車輛自重，增加車輛載重，使其達80t。2.降低輪軌間作用力，提高車輛運行品質，商業運營速度達到100km/h。3.滿足2萬噸重載列車編組要求，實現列車不解編連續裝卸作業。4.關鍵零部件實行壽命管理，并延長檢修周期，實現運行160萬公里進行一次大修的目標。5.完成樣車試制并形成批量生產能力。

162達到的目標1.減輕車輛自重，增加車輛載重，3主要技術性能指標

載重(t)80自重(t) ≤20總重(t)100軸重(t)25自重系數 0.25每延米重(t/m) 8.33容積(m3) 87比容(m3/t) 1.09173主要技術性能指標載重(t)車輛長度(mm) 12000車輛定距(mm) 8200車輛最大高度(mm) 3793車輛最大寬度(mm) 3184車鉤中心線高(mm) 880車輪直徑(mm) 840車輛通過最小曲線半徑(m) 145商業運營速度(km/h) 100重車緊急制動距離(m) ≤1400限界：符合GB146.1-1983《標準軌距鐵路機車車輛限界》的要求。18車輛長度(mm) 1204主要技術特點

1．該車在我國鐵路貨車上首次采用了鋁合金及高分子非金屬輕型新材料、國外流行的雙浴盆式車體及專用拉鉚釘鉚接結構，大大減輕了車輛自重，降低了車輛重心，載重達到了80t，較大秦線現用的C63A型運煤敞車提高運能31.1%，具有顯著的經濟及社會效益，是我國鐵路貨運發展的一次飛躍。2．走行部采用了國際先進的25t軸重低動力作用轉向架（轉K6或轉K5型），改善了車輛動力學性能和運行品質；較現有C63A型敞車運行速度提高37.5％。3．車鉤緩沖裝置采用了符合美國AAR標準的高強度車鉤，不僅可滿足大秦線2萬噸重載列車運輸要求，而且還可適應不摘鉤連續翻卸作業，提高卸車效率25%。194主要技術特點1．該車在我國鐵路貨車上首次采用了

4．采用了可靠性設計理念，提高關鍵零部件的使用可靠性，延長檢修周期，降低檢修成本，提高運輸效率和市場競爭能力，可實現運行160萬公里內不大修的修制改革目標。5.提高制造標準，采用整體組合數控鉆孔等先進工藝及裝備，實現“以裝備保工藝、以工藝保質量、以質量保安全”的方針，以確保車輛性能穩定和運用安全。6.C80型鋁合金運煤敞車較大秦線現有的C63A型敞車具有顯著的綜合經濟效益和良好的社會效益。204．采用了可靠性設計理念，提高關鍵零部件的使用可靠性C80、C80H型敞車三維示意圖5主要結構

21C80、C80H型敞車三維示意圖5主要結構21C80、C80H型敞車二維示意圖22C80、C80H型敞車二維示意圖22C80、C80H型敞車車體三維示意圖23C80、C80H型敞車車體三維示意圖23C80、C80H型敞車底架三維示意圖24C80、C80H型敞車底架三維示意圖24C80、C80H型底架二維示意圖25C80、C80H型底架二維示意圖25C80、C80H型側墻三維示意圖26C80、C80H型側墻三維示意圖26C80、C80H型側墻二維示意圖27C80、C80H型側墻二維示意圖27C80、C80H型端墻三維示意圖28C80、C80H型端墻三維示意圖28C80、C80H型端墻二維示意圖29C80、C80H型端墻二維示意圖29五、C80B型不銹鋼運煤敞車30五、C80B型不銹鋼運煤敞車301研制的概況

為實現大秦鐵路2005年運量達2億噸、2010年運量達4億噸的目標，滿足大秦線開行2萬噸重載列車的運輸要求，2004年鐵道部科技司立項開發研制25t軸重低空重比專用運煤敞車（合同編號2004J010-A），以緩解我國煤電油運的緊張局面，滿足國民經濟快速發展的需求。從2003年開始，包括齊車公司在內的有關貨車制造廠已經相繼推出了C76型敞車、C80型敞車等車型，并且批量生產，初步緩解了運量增加與車輛供給不足的矛盾。

311研制的概況為實現大秦鐵路2005年運量達2億但由于C80型鋁合金敞車價格較高，為進一步降低大秦線用重載貨車的采購費用，我公司于2004年8月～2005年3月，又相繼完成了性價比良好的載重80t不銹鋼運煤敞車的工作圖設計、樣車試制、車體靜強度與剛度、沖擊及車輛動力學性能試驗。2005年7月，該車通過了鐵道部科技司組織的樣車技術審查并以科技裝[2005]97號文件下發了專家評審意見。32但由于C80型鋁合金敞車價格較高，為進按該車研制總體計劃安排，為深入了解和掌握不銹鋼在國外鐵路重載貨車上的應用情況，進一步提升我國鐵路貨車的技術水平，滿足鐵路重載專用貨車載重達80t升級換代新的使用要求，齊車公司、太原鋼鐵集團、北京交通大學共同組團，于2005年8月8～29日赴南非、澳大利亞、英國對不銹鋼煤車、礦石車的設計、制造、運用、檢修等情況進行了實地考察。考察團組先后考察了南非Spoornet公司和其所屬的重載運煤線及埃爾梅洛車輛維修廠、澳大利亞太平洋國際公司（PN）和墨爾本的ATLAS集團有限公司、英國奧托空普（OUTOkumpu）公司謝菲爾德（Sheffield）不銹鋼廠，并與有關人員進行了技術交流，詳細了解了不銹鋼煤車、礦石車的設計、制造、運用、檢修等情況。

33按該車研制總體計劃安排，為深入了解和通過此次實地考察、座談和交流，我們對南非、澳大利亞及英國的不銹鋼鐵路重載貨車及關鍵零部件的制造、運用、檢修、管理及發展情況有了比較全面、系統的了解。歸納起來主要有以下幾點：34通過此次實地考察、座談和交流，我們對南(1)車體采用不銹鋼新材料是實現大噸位鐵路貨車輕量化的有效途徑，也是南非、澳大利亞等國鐵路運輸煤炭、礦石等散粒貨物用低空重比重載貨車的發展方向。(2)3Cr12類經濟性不銹鋼材料在國外早已實現批量生產，且在鐵路重載貨車上越來越多地得到了使用，其焊接、下料、加工工藝成熟、穩定；南非鐵路大噸位煤車車體已全部采用3Cr12不銹鋼制造，澳大利亞鐵路煤車、礦石車的車體早已較多地采用了3Cr12不銹鋼或與其性能相當的5Cr12不銹鋼，英國、瑞典等歐洲鐵路新型重載煤車也開始試用3Cr12不銹鋼。

35(1)車體采用不銹鋼新材料是實現大噸位(3)澳大利亞、南非鐵路分析研究及跟蹤檢測結果表明：采用3Cr12經濟性不銹鋼制造重載煤車，雖然初始車輛制造成本較耐候鋼煤國高，但車體耐腐蝕性能和使用壽命顯著提高，整車維護、檢修成本將大幅降低；在全壽命期內采用3Cr12經濟性不銹鋼的重載貨車，其綜合經濟效益明顯優于耐候鋼貨車和鋁合金貨車。(4)南非鐵路早期耐候鋼煤車使用8年后需對車體墻板進行一次截換的主要原因是：為最大限度地降低車輛自重、增加車輛載重，南非鐵路早期的耐候鋼煤車車體墻板厚度較薄（端、側板厚均為4mm）；由于腐蝕及磨損的共同作用，導致車體墻板過快減薄（一般為0.1mm/年），故該車通常在使用8年時需對車體墻板進行一次全面截換。

36(3)澳大利亞、南非鐵路分析研究及跟2005年9月中旬，我公司于完成了不銹鋼樣車試制，在四方所主持下，完成了車體靜強度與剛度及沖擊試驗；10月上旬，由四方所主持、哈爾濱鐵路局與我公司參加，完成了車輛動力學性能試驗。鐵道部運輸局以運裝貨車電[2005]2103號電報確定該車車型為C80B。

372005年9月中旬，我公司于完成了不銹鋼樣同時，太原鋼鐵（集團）公司與我公司有關設計、焊接工藝、沖壓工藝、組裝工藝的技術人員針對鐵路貨車的結構及使用特點，合作提出了滿足鐵路貨車制造及使用要求、經濟性良好的TCS系列不銹鋼技術條件，完成了TCS不銹鋼的研制；委托哈爾濱焊接研究所完成了不銹鋼材料的焊接性能試驗，并在樣車制造中予以驗證；委托北京交通大學完成了TCS不銹鋼焊接接頭疲勞試驗。在此基礎上，會同有關單位，編制了《鐵道貨車用TCS不銹鋼焊接技術條件（暫行）》、《鐵道貨車用TCS不銹鋼氣體保護焊絲技術條件(暫行)》、《鐵道貨車用TCS不銹鋼板、鋼帶訂貨技術條件(暫行)》。

38同時，太原鋼鐵（集團）公司與我公司有2.1主要性能 載重 80t 自重 ≤20t+1%

軸重 25t 容積 84.8m3

比容 1.06m3/t 換長 1.1 自重系數 0.25 每延米重 8.33t/m

通過最小曲線半徑 145m

商業運營速度 100km/h

制動距離（重車、緊急） ≤1400m

限界：符合GB146.1-83《標準軌距鐵路機車車輛限界》的規定。

2主要技術性能指標

392.1主要性能2主要技術性能指標392.2主要尺寸車輛長度 12000mm

車輛定距 8200mm

車輛最大高度(空車) 3767mm

車輛最大寬度 3284mm

車鉤中心線空車高(空車) 880mm

固定軸距 1830mm

車輪直徑 840mm

門孔尺寸（高×寬） 950mm×748mm402.2主要尺寸403.1自重輕、載重大，可適應2萬噸重載列車編組要求。3.2采用傳統敞車的側壁承載、平底地板結構，結構簡單、可靠，維護檢修方便。3.3與煤接觸的側、端墻及地板等主要板材件和梁件采用TCS不銹鋼材料，具有良好的耐腐蝕性能；可有效延長車輛使用壽命。

3主要技術特點

413.1自重輕、載重大，可適應2萬噸重載列車編組要求。33.4應用可靠性設計理念，對枕梁、下側門口連接結點等大應力部位進行了細部設計，提高結構可靠性。3.5關鍵零部件實行了壽命管理，并加嚴了質量保證期，實現了取消輔修、延長廠段修周期的目標。423.4應用可靠性設計理念，對枕梁、下側門口連接結點等大應力C80B、C80BH型敞車三維示意圖5主要結構43C80B、C80BH型敞車三維示意圖5主要結構43C80B、