我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸分析論文
時(shí)間:2022-08-15 08:01:00
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摘要:重載運(yùn)輸在運(yùn)送大宗貨物上顯示出高效率、低成本的巨大優(yōu)勢(shì),是鐵路運(yùn)輸規(guī)模經(jīng)濟(jì)和集約化經(jīng)營(yíng)的典范。鐵路重載運(yùn)輸已成為許多國(guó)家追求的現(xiàn)代貨運(yùn)方式。
關(guān)鍵詞:重載運(yùn)輸;重載列車(chē)
一、鐵路重載運(yùn)輸?shù)母攀?/p>
(一)、鐵路重載運(yùn)輸?shù)暮x鐵路重載運(yùn)輸是指行駛列車(chē)總重大、行駛軸重大的貨車(chē)或行車(chē)密度和運(yùn)量特大的鐵路運(yùn)輸。
(二)、鐵路重載運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)
1994年6月國(guó)際重載運(yùn)輸年會(huì)上,對(duì)鐵路重載運(yùn)輸作了最新定義。凡具備以下三個(gè)條件之二者,可視為鐵路重載運(yùn)輸線(xiàn)路:
1、經(jīng)常、定期或準(zhǔn)備開(kāi)行總重最少為5000t的單元或組合列車(chē);
2、在長(zhǎng)度至少為150km的鐵路區(qū)段上,年計(jì)費(fèi)貨運(yùn)量最少達(dá)到2000萬(wàn)t及其以上;
3、經(jīng)常、定期或準(zhǔn)備開(kāi)行軸重25t及以上的列車(chē)。
(三)、重載列車(chē)的組織形式
目前,國(guó)內(nèi)外鐵路開(kāi)行的重載列車(chē)組織形式主要有單元式、整列式和組合式重載列車(chē)三種。
1、單元式重載列車(chē)。單元式重載列車(chē)是以固定的機(jī)車(chē)車(chē)輛(大功率機(jī)車(chē)+一定編成輛數(shù)的同一類(lèi)型的專(zhuān)用貨車(chē))組合成為一個(gè)運(yùn)輸單元,并以此作為運(yùn)營(yíng)計(jì)費(fèi)單位,在裝卸車(chē)站間循環(huán)直達(dá)運(yùn)行的貨物列車(chē)。這種重載運(yùn)輸方式運(yùn)用范圍廣,經(jīng)濟(jì)效益顯著。美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)均采用此方式,我國(guó)大秦重載運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)上也有重載單元列車(chē)的開(kāi)行。
2、整列式重載列車(chē)。整列式重載列車(chē)是采用普通列車(chē)的組織方法,由掛于列車(chē)頭部的大功率單機(jī)或多機(jī)牽引,由不同型式和載重的貨車(chē)車(chē)輛混合編組,達(dá)到規(guī)定載重量標(biāo)準(zhǔn)的列車(chē)。在我國(guó)繁忙干線(xiàn)上開(kāi)行的重載列車(chē)主要為這種模式,其它國(guó)家應(yīng)用較少。
3、組合式重載列車(chē)。組合式重載列車(chē)是由兩列及以上同方向運(yùn)行的普通貨物列車(chē)首尾相接、合并組成的列車(chē)。這種重載運(yùn)輸方式始于1964年前蘇聯(lián)。我國(guó)大秦線(xiàn)進(jìn)行的20000t重載列車(chē)采用該形式。世界范圍內(nèi)應(yīng)用不太廣泛。
(一)、國(guó)外鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況
世界鐵路重載運(yùn)輸是從20世紀(jì)50年代開(kāi)始出現(xiàn)并發(fā)展起來(lái)的,以開(kāi)行長(zhǎng)大列車(chē)為主要特征的重載運(yùn)輸開(kāi)始出現(xiàn);20世紀(jì)60年代中后期重載運(yùn)輸開(kāi)始取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,美國(guó)、加拿大及澳大利亞等國(guó)鐵路相繼在運(yùn)輸大宗散裝貨物的主要方向上開(kāi)創(chuàng)了固定車(chē)底單元列車(chē)循環(huán)運(yùn)輸方式;20世紀(jì)80年代以后,由于新材料、新工藝、電力電子、計(jì)算機(jī)控制和信息技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)在鐵路上的廣泛應(yīng)用,鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)及裝備水平又有了很大提高。
列車(chē)重量的提高是鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展總體水平的體現(xiàn)。重載運(yùn)輸發(fā)展40多年來(lái),一些國(guó)家列車(chē)牽引試驗(yàn)牽引重量的記錄不斷被刷新突破:
1、1967年10月,美國(guó)諾克福西方鐵路公司(N&W)在韋爾什-樸次茅斯間開(kāi)行重載列車(chē)(編組500輛、6臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車(chē)、全長(zhǎng)6500m、總重44066t)。
2、1989年8月,南非鐵路在錫申-薩爾達(dá)尼亞間開(kāi)行重載列車(chē)(編組660輛、16臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車(chē)、總長(zhǎng)7200m、總重71600t)。
3、1996年5月28日,澳大利亞在紐曼山-海德蘭港間開(kāi)行重載列車(chē)(編組540輛、10臺(tái)Dash-8內(nèi)燃機(jī)車(chē))。
4、2001年6月21日,澳大利亞BHP公司開(kāi)行重載列車(chē)(編組682輛、8臺(tái)機(jī)車(chē)、總重99734t、總長(zhǎng)7300m),全列只有1名司機(jī),另外7臺(tái)機(jī)車(chē)由GE公司生產(chǎn)的哈里斯機(jī)車(chē)遙控系統(tǒng)控制。
(二)、我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況
同世界各國(guó)相比,我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸起步較晚,1984年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),決定在北京局管轄的豐沙大和京秦電氣化鐵路試驗(yàn)開(kāi)行重載列車(chē),從此開(kāi)始了我國(guó)的鐵路重載運(yùn)輸。我國(guó)鐵路發(fā)展重載運(yùn)輸走兩個(gè)途徑:一是對(duì)既有干線(xiàn)鐵路進(jìn)行配套改造,在既有主要繁忙干線(xiàn)上開(kāi)行5000t級(jí)整列式重載列車(chē);二是新建能力大、標(biāo)準(zhǔn)高的重載運(yùn)輸專(zhuān)線(xiàn),如大同-秦皇島雙線(xiàn)電氣化重載運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)。
我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸經(jīng)歷了三個(gè)階段:
第一階段(1984~1990年)為改造舊線(xiàn)、開(kāi)行組合式重載列車(chē)模式階段。1984年11月在大同-沙城-豐臺(tái)-秦皇島間首次開(kāi)行了由兩列普通貨物列車(chē)合并的重載列車(chē),隨后又在沈山線(xiàn)、石德線(xiàn)和平頂山-江岸西間開(kāi)行了7000~7600t的組合列車(chē)。
第二階段(1990~1992年)為新建大秦鐵路,開(kāi)行單元式重載列車(chē)模式階段。1992年我國(guó)建成了全長(zhǎng)653.2km的大同-秦皇島鐵路,它是我國(guó)第一條雙線(xiàn)電氣化重載單元列車(chē)的運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn),單元列車(chē)的重量達(dá)到了10000t。它是中國(guó)鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的重要標(biāo)志。
第三階段(1992年以后)為逐步改造既有繁忙干線(xiàn),開(kāi)行整列式重載列車(chē)模式階段。為在全國(guó)既有路網(wǎng)推行重載列車(chē)技術(shù),鐵道部有計(jì)劃、分步驟地在一些主要干線(xiàn)(包括京廣線(xiàn)、京滬線(xiàn)、京哈線(xiàn)等)繁忙區(qū)段組織開(kāi)行了5000t級(jí)的整列式重載列車(chē),這種擴(kuò)能效果顯著的重載運(yùn)輸方式,已成為中國(guó)發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)闹饕绞健?/p>
三、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路技術(shù)裝備的要求
鐵路技術(shù)裝備是發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。世界各國(guó)鐵路都在發(fā)展重載運(yùn)輸過(guò)程中,積極研究開(kāi)發(fā)重載運(yùn)輸技術(shù)裝備。
(一)、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路工電設(shè)備的要求
1、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路工務(wù)設(shè)備的要求。為保證重載列車(chē)的安全運(yùn)行,減少維修成本,必須強(qiáng)化重載線(xiàn)路和橋梁的承載能力,使其具有高度的耐久性、可靠性和平順性。
2、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路供電設(shè)備的要求。根據(jù)重載運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),重載運(yùn)輸要求發(fā)展完善電氣化鐵路。電氣化鐵路供電系統(tǒng)由“外網(wǎng)”(國(guó)家電力供電系統(tǒng))和“內(nèi)網(wǎng)”(牽引供電系統(tǒng))兩網(wǎng)組成。在外網(wǎng)供電能力充足的情況下,鐵路部門(mén)要加強(qiáng)內(nèi)網(wǎng)的改造,大幅度提高鐵路供電設(shè)備供電能力。根據(jù)重載列車(chē)牽引重量標(biāo)準(zhǔn)、列車(chē)追蹤間隔時(shí)分等對(duì)牽引供電的需求來(lái)設(shè)計(jì)變電所容量和供電臂長(zhǎng)度,保持供電區(qū)間長(zhǎng)度和行車(chē)區(qū)間大小的適配關(guān)系,便于運(yùn)營(yíng)和檢修作業(yè)的配合。
(二)、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路機(jī)務(wù)設(shè)備的要求
開(kāi)行重載列車(chē)必須采用大功率的電力或內(nèi)燃機(jī)車(chē),牽引機(jī)車(chē)應(yīng)采用電空制動(dòng)方式、無(wú)線(xiàn)遙控同步運(yùn)轉(zhuǎn)的“l(fā)ocotrol”系統(tǒng)等技術(shù)方法及技術(shù)設(shè)備;同時(shí)還應(yīng)具有能牽引或頂送重載列車(chē)的調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)。
(三)、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路車(chē)輛設(shè)備的要求
重載貨車(chē)通常采用載重量大、強(qiáng)度高、自重系數(shù)小的大型四軸貨車(chē)。貨車(chē)車(chē)體大量采用耐腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金材料,高強(qiáng)度、低自重、浴盆式車(chē)體,低動(dòng)力作用的轉(zhuǎn)向架或徑向轉(zhuǎn)向架,裝備新型的空氣制動(dòng)裝置、高強(qiáng)度車(chē)鉤和大容量高性能緩沖器。
1、提高車(chē)輛軸重。國(guó)際重載協(xié)會(huì)于1994年把重載貨車(chē)的軸重標(biāo)準(zhǔn)從21t提高到了25t,有的國(guó)家已將貨車(chē)軸重提高到25t,有的高達(dá)35t。更大軸重的貨車(chē)經(jīng)濟(jì)性和適用性也在進(jìn)一步研究之中。
2、降低車(chē)輛自重。這是提高貨車(chē)凈載重的有效措施,主要是通過(guò)采用耐候鋼、低合金鋼及鋁合金等輕型高強(qiáng)度的車(chē)體結(jié)構(gòu)材料,以及采取改進(jìn)車(chē)體承載型式和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3、降低貨車(chē)動(dòng)力作用??赏ㄟ^(guò)車(chē)輛結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。如采用鉸接式轉(zhuǎn)向架、自導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架、無(wú)間隙牽引桿新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車(chē)體外形采用流線(xiàn)形設(shè)計(jì)、縮短車(chē)長(zhǎng)等。
4、提高車(chē)鉤強(qiáng)度和緩沖器容量。加強(qiáng)貨車(chē)車(chē)鉤強(qiáng)度,從車(chē)鉤材質(zhì)的選取、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等方面提高車(chē)鉤強(qiáng)度,從行車(chē)安全角度考慮,改善車(chē)鉤縱向力,提高緩沖器的容量。
(四)、重載運(yùn)輸對(duì)列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的要求
鐵路重載貨物列車(chē)要求其制動(dòng)系統(tǒng)更高,世界各國(guó)都在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。隨著微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)都研制了用于貨物列車(chē)的電空制動(dòng)裝置。我國(guó)重載鐵路目前已引進(jìn)ECP重載列車(chē)電控空氣制動(dòng)系統(tǒng)并進(jìn)行試驗(yàn),動(dòng)車(chē)組(客車(chē))就采用電空制動(dòng)裝置。
(五)、重載運(yùn)輸對(duì)鐵路站場(chǎng)改造的要求
為保證重載列車(chē)正常的接發(fā)、通過(guò)、辦理相關(guān)技術(shù)作業(yè),重載運(yùn)輸相關(guān)車(chē)站的站場(chǎng)配置和線(xiàn)路有效長(zhǎng)度應(yīng)能滿(mǎn)足列車(chē)牽引長(zhǎng)度的要求,能保證重載列車(chē)的??亢妥鳂I(yè)。如整列式重載列車(chē)的到、發(fā)、解、編和途中越行及技檢作業(yè);組合式重載列車(chē)的合并、分解和途中越行及技檢作業(yè);單元式重載列車(chē)的到發(fā)和裝卸作業(yè)等。
跨入二十一世紀(jì),中國(guó)鐵路迎來(lái)了她的“黃金發(fā)展期”,鐵路重載運(yùn)輸也將取得突破的發(fā)展,為更好更快地建設(shè)和諧中國(guó)做出新的貢獻(xiàn)!
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