中国铁路隔热保温运输装备发展与探索(2)

图3 美国BNSF公司隔热保温车

美国铁路隔热保温车主要有25 t轴重的R400型、R410型和29.8 t轴重的R600型、R610型两大类。

俄罗斯铁路近年来也将隔热保温车列为优先发展项目，隔热保温车所占比例逐年提高［2］。目前，俄罗斯铁路股份公司拥有各种冷藏车7 558辆，其中隔热保温车1 197辆。俄罗斯和独联体易腐食品运输公司(Ref?service公司)拥有4 200辆隔热保温车和2 500辆有源冷藏车等。

欧洲各国国土面积小，运距较小，运输时间短，隔热保温车得到广泛运用。国际集装箱冷藏运输公司（ICF公司）近年来隔热保温车占控温车总数的比例也得到大幅提高。

3 隔热保温车关键技术

隔热保温运输的技术核心是利用装备的隔热性能减少运输过程中货物积蓄的热（冷）能消耗导致货温向环境温度的变化［3］，车体综合传热系数与气密性是隔热保温车两项关键热工指标。

为提高车辆保温效果，隔热保温车要大幅降低车体综合传热系统（K值）和大力提高车体气密性，需要攻克新型隔热保温材料、无热桥结构设计、整体发泡、车体密封等关键技术［4］。

（1）新型隔热保温材料

隔热保温材料主要包括内衬板、隔热层及设置在其内的承载支撑结构，其导热特性是提高车体保温性能的关键。机械冷藏车、冷藏汽车及冷藏集装箱因风循环结构设计所限，内衬板均采用HGSS不锈钢或铝板等金属材料，导热系数高，并且承载支撑垫梁采用PE、木材等材料，应根据隔热保温车的结构和长寿命使用的特点，研究采用新型高热阻、低吸湿性材料，在保障总体技术参数的情况下大幅提高车体隔热保温性能［5］。

（2）无热桥结构设计

热桥是车内外热量传导的主要路径。隔热保温车车体主要由外部钢结构、内衬板（或地板）及中间保温层等组成，外部钢结构是车体的主要承载构件。内衬板（或地板）承受运用中产生的载荷最终传递到外部钢结构，特别是地板还要承受叉车等机械化作业频繁碾压的恶劣工况，因此在内衬板与外部钢结构间不可避免需设置支撑结构。支撑结构在满足承载要求的同时，还需尽可能降低热传导并具有较好的制造工艺性，因此支撑结构形式和材料的选取是实现无热桥结构设计的关键，同时还应在车体寿命期内可靠、免维护。

（3）整体发泡技术

整体发泡技术可减少热量的泄漏，提高车体的保温性，是目前冷链运输装备普遍采用的制造技术。既有机械冷藏车已实现侧墙、端墙和车门的整体发泡。车顶和底架由于长度尺寸大，并且车顶为圆弧结构，底架钢结构下部存在端梁、枕梁、下侧梁和各类横梁等高度尺寸差异较大的隔断结构，整体发泡工艺技术难度大，整体发泡技术未被广泛采纳，隔热性能及其稳定性较差。因此，为进一步提升车体隔热性能，须攻克圆弧车顶、长大底架的整体发泡工艺技术难点，实现整车大部件全整体发泡。

（4）车体密封技术

气密性与隔热性能互相关联，往往车体气密性的恶化在运用中会造成车体综合传热系数快速增长和车外进入车内的热量增加，直接影响车辆使用性能。铁路隔热保温车各大部件内衬板及其交接部位、排水阀的结构形式，以及车门与车体间的密封性能是影响气密性的关键。

4 新型铁路隔热保温车研制

长江公司从上世纪80年代开始探索并先后研制生产了采用聚氨酯整体发泡车体结构技术的B22、B23和B10系列机械冷藏车，在侧墙、端墙、车门等车体大部件整体发泡和二次灌缝发泡成型等结构研发和制造工艺方面积累了丰富的技术基础。根据我国铁路隔热保温运输需求，长江公司联合中铁特货运输有限责任公司积极开展了铁路隔热保温车关键技术研究及装备的研制，该项目列为中国铁路总公司2018年科研开发技术重点课题。在攻克系列重大关键技术的基础上，成功研制了BH1型铁路隔热保温车。

4.1 关键技术研究成果

4.1.1新材料应用

针对提升车辆保温性能的需求，结合铁路冷链运输车辆长使用寿命的特点，研制了铁路冷链运输车辆专用新型隔热衬板材料和新型支撑结构断热桥材料。

新型隔热衬板材料为热塑性玻璃纤维增强塑料板（CFRTP），其导热系数为0.2 W/（m?K），仅为不锈钢材质的1.2%，并可根据结构尺寸定制，取消了铝合金或不锈钢材质的拼焊、铆接等措施，具有无缝结构特点，有利于车体K值和气密性的提升，并且表面平整美观，不会挂伤货物包装。该材料还具有抗腐蚀、老化和冲击性能好、密度小等特点，并且材料表面进行耐磨设计，修补简单，可适应铁路隔热保温车车体25年长寿命使用免维护和轻量化设计的要求。

文章来源：《装备维修技术》 网址: http://www.zbwxjs.cn/qikandaodu/2021/0611/1532.html