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铁路散装水泥罐车新型流化系统
贾裕祥屠剑张国荣李丹魏晓郭上
摘要:铁路散装水泥罐车流化系统主要由流化床装置、进气及卸料管路装置两部分组成。散装水
泥铁路罐车的流化系统是在流体力学“气固两项流”原理基础上进行设计的,可以很好的与用户
现有地面装卸料设施相匹配,具有良好的流化及卸料效果,卸料残余量少,满足用户使用要求。
1 前言
流化系统是散装水泥铁路罐车的核心部件,主要由流化床装置、进气及卸料管路装置两部分
组成,其作用是完成车辆所装运的水泥或与水泥物理特性相近的其他粉类介质的流化及卸料过程。
其作业过程是:车辆抵达卸料地点后,将流化系统的进气管口、卸料管口分别与地面对应设备相
连接,压力气体由进气管输送入流化床装置,在流化床溜板上完成散状水泥的流态化过程,并通
过卸料管将水泥输送至远距离的存储料塔。

图 1 整车与流化系统
本方案所设计的流化床装置主要由端、侧溜板、气室、帆布管、支撑桁架等零部件组成。帆
布管一端用喉箍与气室的风管连接固定,另一端固定在卸料仓的边缘,压力空气通过帆布管进入
罐体内实现水泥的流态化;进气及卸料管路装置又包括进气管路与卸料管路两部分,进气管路主
要由一根进气主管、四根进气支管组成,其作用是实现与地面风源的连接,并将压力空气导入流
化床装置的气室内。卸料管路主要由一根卸料主管、三根卸料支管、一根助吹管组成,其作用是
将流态化的水泥吸入卸料管,并以一定的压力进入地面卸料设施。
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2013 第十届世界轨道交通发展研究会年会
2013 第十五届中国香港铁道学会年会




图 2 本方案流化系统组成(隐藏右侧流化床装置) 图 3 桁架结构
2 应用领域
铁路散装水泥罐车新型流化系统是气卸式散装粉类物料铁路罐车的专用部件。近年来,为了
降低水泥运输过程中对环境造成的污染、减少资源的浪费,采用罐车散装运输的方式逐步取代传
统袋装运输方,这也带动了散装粉类物料铁路罐车的流化系统的发展。
3 与国内外行业对比
近年来,为了提高铁路运输的经济效益,世界铁路货运车辆主要向“重载”方向发展。铁路
车辆因受到车辆限界和线路运营能力的严格要求,其轮廓横向、纵向、垂向尺寸都必须控制在所
要求范围内。因此,车辆载重增加的同时要求车辆的结构更为合理和紧凑。进行散装水泥铁路罐
车流化系统的设计也应遵循这一原则,即在满足流化性能的基础上尽可能缩小流化床装置所占的
体积,同时也需对进气及卸料管路装置的布置进行优化设计,减小物料在管路中输送时所受到的
阻力。目前,世界各国所生产的散装水泥铁路罐车其流化系统主要有罐体内置流化床装置结构和
罐体与流化床装置一体式结构两种。
美国 VTG 公司所生产的散装水泥铁路罐车流化系统采用与车辆罐体设计为一体式结构,该结
构可以更为充分的利用罐内空间,同时有效的降低了车辆重心,增加了车辆高速运行时的稳定性。
其缺点是制造工艺复杂、制造成本高,改变了罐体的外部形态后降低了罐体的强度。
目前,我国的散装水泥铁路罐车主要有载重 60t 级的 U60W、U61WZ,载重 70t 级的 U70,
三种车型均采用流化床装置内置于罐体式结构,该结构保持了铁路罐车罐体刚、强度大,纵向载
荷传递能力强等优点,同时继承传统铁