19K型铁路客车软卧改硬卧设计

齐凯+王连春+高秋月

摘 要：介绍19K型铁路客车软卧改硬卧总体及各系统主要技术方案、计算分析及试验验证等。

关键词：软卧车；硬卧车；改造；计算分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.201

1 前言

随着铁路客车的升级换代，为了提高舒适度、防火阻燃安全性能及提高客车运用率，既有客车加装改造已经成为一种趋势，各铁路局客车改造除了运输旅客使用外，也会利用闲置的动车组或车辆进行特种车改造，包括工务车、旅游车、救援车等。本文客户要求将19K型软卧结合A5修改造为25K型硬卧车，定员由16人增加至66人，加装集便装置，车体、制动、电气系统及车上服务设施相应实施改造。

2 改造总体概述

原车平面布置见图1，将一位厕所改为配电室，乘务室改造，一位走廊增加卧具柜，取消车辆中部洗脸间、8个软卧客室、淋浴间，改为11个开敞式硬卧客室及大走廊；二位端增加二位厕所、双洗间等，改造后平面布置见图2。二位端车下枕内外各加装一个污物箱，新增集便装置用总风缸。车顶一位端设一台单元式空调机组，二位厕所新增自然通风器，二位通过台新增废排通风器。车端取消43芯集控、5芯电控插座。

3 各系统改造

（1）车体钢结构。一位端KLD35空调机组平台改造为KLD45空调机组平台，空调机组平顶板采用3mm厚06Cr19Ni10不锈钢。车窗窗口根据平面重新布置，为提高侧墙平面度，新开窗口两边先焊接立柱，后开窗口及封堵原车窗口。车底增加污物箱横梁、纵梁及安装吊座。为保证吊座的平面度，焊接过程中用水管找平，吊座采用8mm厚Q345GNH耐候钢。车底增加总风缸及集便供风管路纵梁和吊卡，纵梁采用5mm厚Q235B碳素钢，吊卡采用5mm厚Q295G NH耐候钢。

（2）转向架。因车辆重量发生变化，转向架各弹簧、制动杠杆比按改造后整车重量核对参数，以满足改造后使用要求。

（3）制动系统。供风系统采用双管供风形式， F8分配阀，盘形基础制动装置。按照（运辆客车函[2016]8号）《关于重新印发客车手制动机防反转制动改造方案的通知》改造手制动链，保证行车安全。车上设紧急制动阀和制动管风表、总风表。设置可从车上、车下操作的缓解阀。防滑器国产化，采用铁科院TFX1G型，转向架速度传感器孔、防滑器配电柜、排风阀座改造。根据集便器改造需求，新增总风缸及相应管路。为防止集便器集中用风时，可能超过机车供风能力问题，总风管给总风缸（生活风缸）供风支路节流通径为2mm。

（4）给水卫生系统。给水系统设净水箱、注水装置、温水箱及供排水管路组成。照明柜与水箱分别设液位仪及液位传感器。洗脸间设温水箱。注水装置避开便器防护箱检查门，不影响防护箱内配件维修。水箱、管路与排空管路相连，保证在系统停止使用时能排空净水（以防冻结）。电茶炉具有缺水、防干烧保护功能，接水盘为不锈钢材质，安装位置在乘务员室外与一位小走廊卧具柜相邻。

二位端一、二位侧分别设一个蹲式厕所，厕所车窗加装统型防护栏。二位端一位侧新增双人洗脸室，厕所、洗脸室为整体玻璃钢盒子间模块化设计，制造安装方便。盒子间材质采用玻璃纤维和碳纤维复合材料复合材料以及进口色浆和胶衣制成，盒子间背面采用网格状加强筋以提高卫生间的整体刚度。一、二位厕所均加装铁总统型集便装置，便器由直排式改为真空集便系统，提高了卫生间的清洁度，降低了环境污染。二位端车下枕内外各增加一个真空污物箱，两个污物箱总容量不小于800L。

（5）空调通风采暖系统。空调系统由空调机组、空调控制柜、送风道、回风道、废排装置、自然通风系统、可调送风口和回风口等构成，主送风道采用硬质聚氨酯铝箔发泡板，铝板敷贴保温材，提高了风道保温效果，节约能量。改造后空调机组安装于一位端车顶部钢结构平台上，机组型号为KLD-45/09-E，带新风预热功能，制冷剂采用环保型R407C代替破坏臭氧层的R22，制冷量比25K型其他硬卧车多5KW，提高了乘务员与旅客的舒适性。在乘务员室、客室、双洗间、厕所都设有空调送风口，厕所、茶炉室、双洗间的废气由设于其车顶部的自然通风器排出车外。其余大部分废气由设在一位小走廊的回风口吸入，作为再循环空气进入机组，小部分废气由二位端小走廊顶部废排风机通风口排出车外，废排风机通风口也可作为紧急情况下应急通风设备使用。空调机组配线及冷凝水管执行运辆客车函[2015]395号《中国铁路总公司运输局关于印发客车常见故障专项整治方案的通知》的要求。配电室、乘务室、客室、大走廊和一、二位端小走廊设置单元板式电加热器（普通型），加不可恢复式超温保护装置，全车功率约14KW。

（6）电气系统。采用发电车双路集中供电，供电制式为380V/220V 50Hz三相四线制。配电室内设置电源转换柜、空调控制柜、塞拉门电源箱、应急电源车上箱、工具柜。乘务员室内设置防滑器、照明柜、集便控制柜。电源轉换柜为统型，设置在线漏电检测装置。照明柜设置DC48V系统绝缘监测装置。电源转换柜、照明柜、空调控制柜等配线线端压接采用笼式端子。车辆采用LED灯照明，具有节能环保，寿命长的优点，设应急照明。照明布置如下：客室内及客室门口对应大走廊处各设一个有效光通量为1800lm的顶灯。一、二位通过台、小走廊分别设一个有效光通量为1800lm的顶灯。一、二位厕所、双洗间分别设一个有效光通量为750lm的壁灯，乘务员室、配电室各设一个有效光通量为1500lm的顶灯。客室外侧墙各设一个地灯。乘务室、配电室侧墙设1个交流220V五孔插座，大走廊侧墙设3个交流220V五孔插座，方便乘务人员和旅客充电使用。在客室大走廊处设3个扬声器及3个扬声器开关，乘务员室设1个扬声器及音调开关。在大走廊两内侧间壁分别设一个信息显示屏。旅客信息系统可以显示运行速度、当前时间、车外温度、前方到站、列车运行状态、宣传标语及广告信息等内容。

（7）内装设备。一、二位端部平顶板为22mm胶合板双面贴贴面板，客室及大走廊顶板采用玻璃钢材质，顶板内部均为木骨架。胶合板平顶板、外露间壁墙板使用无明钉的封边明缝结构，效果美观。在通过台及走廊部位，将原来的胶合板地板取消，采用防腐地板，并增加了地梁密度，有效防止了地板塌陷提高防火性能。地板布采用分幅焊接工艺，采用自动焊接设备和专用厂房，防止地板布鼓泡。采用包装严密的超细玻璃棉。玻璃棉板及包装材料性能指标应符合TB/T 3138-2006《机车车辆阻燃材料技术条件》中相关规定。

原车两个小走廊至客室隔門更新为折页门，门上设有门芯窗，下部设有通风格栅。

乘务员室门、一位厕所门、二位厕所门新制，新增配电室门；各门均为折页门，乘务员室和配电室门上设有观察窗。原车所有车窗及内饰框均取消，更新为25T统型车窗，新制内饰框。

4 检修部分

未改造部分按照《中国铁路总公司关于印发<铁路客车厂修规程（试行）>的通知》（铁总运〔2014〕349号）及铁总文件要求执行。

5 计算分析

（1）重量分配计算。整车计算后自重和载重均增加，重心降低，轴重小于17t，轮重差符合要求。

（2）侧墙窗口改造强度对比分析。改造时对侧墙窗口封堵后重开，对改造前后侧墙强度作对比分析，结果满足车体强度要求。

（3）车顶空调安装平台静强度分析计算。根据TB/T1335-1996 要求，车顶安装平台在纵向、垂向、横向三个方向上的合成应力不应大于材料的屈服极限。根据计算结果，空调平台的强度条件符合标准TB/T1335-1996的使用要求。

（4）轴箱弹簧计算。根据整车设计重量，选用的轴箱弹簧参数须更新，更新后满足使用要求。

（5）制动距离计算。根据改造后车辆自重、载重及选用的杠杆比，对改造后车辆制动距离进行计算分析，车辆改造后按140km/h初速度紧急制动距离小于1100m的要求。

（6）动力学性能分析。客车在改造后的动力学性能较改造前动力学性能指标如稳定性、曲线通过能力都有所改善，在安全性方面有所提高。

（7）用电负荷计算。根据全车电气负载，RW19K型客车改为YW25K型客车后电气负荷满足单车及编组使用的要求。

6 试验验证

厂修规程中的例行试验及称重、限界检查等型式试验均合格。

7 结论

改造结合新型高档铁路客车产品及成熟的设计结构，旅客界面较25K型硬卧车有较大提升，满足了铁路局增运增收需要，也为变车种改造提供了借鉴经验。客车经过近半年的运用，运行情况良好，受到了用户好评。

参考文献：

[1]严隽耄，傅茂海.车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[2]陈伟，王松文.25型客车及其新技术[M].北京：中国铁道出版社，2001.

作者简介：齐凯，男，学士学位，工程师，研究方向：客车设计及加装改造。