磁懸浮列車與重載運(yùn)輸-重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備

項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

重載運(yùn)輸是除高速鐵路以外，鐵路現(xiàn)代化的又一個(gè)標(biāo)志。

重載運(yùn)輸是指在先進(jìn)的鐵路技術(shù)裝備條件下，擴(kuò)大列車編組，提高列車重量的運(yùn)輸方式。它是提高線路輸送能力、提高運(yùn)輸效率的重要措施。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

1.國外重載運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代以來，重載鐵路運(yùn)輸因其運(yùn)能大、效率高、運(yùn)輸成本低而受到世界各國鐵路的廣泛重視。

路網(wǎng)規(guī)模大、行車密度小、貨運(yùn)比重大、運(yùn)能較富裕的美國、加拿大、澳大利亞等國，組織開行從裝車地到卸車地之間的重載單元列車，通過貨物集中發(fā)送、快速裝卸、加速機(jī)車車輛周轉(zhuǎn)來降低成本，從而獲得較大的效益，提高了與其他運(yùn)輸方式的競爭能力。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū)，70年代末美國一級(jí)鐵路開始了重載運(yùn)輸。美國重載列車通常編組在108輛，牽引重量在13600t。加拿大的典型單元重載列車編組為124輛貨車，牽引重量為16000t。北美鐵路任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

南非鐵路窄軌重載運(yùn)輸，在世界享有盛名，對(duì)推動(dòng)這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了積極影響，南非重載運(yùn)輸列車編組達(dá)20000t。澳大利亞的哈默利斯鐵礦鐵路重載列車一般編組為226輛貨車，牽引重量為28000t。南非重載鐵路澳大利亞重載鐵路任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況巴西的維多利亞-米納斯鐵路標(biāo)準(zhǔn)編組列車為320輛編組，列車牽引重量31000t。

2001年6月21日，澳大利亞紐曼山—海德蘭鐵路線，8臺(tái)AC6000型機(jī)車牽引682輛貨車，列車全長7353m，總重99734t，凈載重82000t，創(chuàng)造了重載列車新的試驗(yàn)記錄。巴西維多利亞—米納斯鐵路澳大利亞紐曼山—海德蘭鐵路任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況目前，世界各國重載鐵路年運(yùn)量普遍在１億t以下，超過１億t的重載鐵路僅有幾條，主要是：（1）巴西維多利亞—米納斯鐵路(898km)，為1.3億t；（2）澳大利亞紐曼山—海德蘭鐵路(426km)，為1.09億t；（3）南非姆普馬蘭加—理查茲鐵路(580km)，為1.05億t。巴西維多利亞—米納斯鐵路澳大利亞紐曼山—海德蘭鐵路項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

2.我國重載鐵路的發(fā)展

我國鐵路重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，大致經(jīng)歷了4個(gè)階段，并相應(yīng)開行了3種模式的重載列車。

（1）第一階段(1984-1986年)：改造既有線、開行重載組合列車；

（2）第二階段(1985-1992年)：新建大秦鐵路、開行重載單元列車；（3）第三階段(1992-2002年)：改造繁忙干線、開行5000t級(jí)重載混編列車；

（4）第四階段(2003-至今)：大秦鐵路開行20000t，提速繁忙干線開行5500-5800t。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況2003年以來，中國鐵路依靠技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)提高大秦鐵路運(yùn)輸能力。2007—2009年，大秦鐵路年運(yùn)量都超過了3億噸，其中最高達(dá)到3.4億噸，是原設(shè)計(jì)能力的3.4倍。中國大秦鐵路已成為世界上運(yùn)量最大的重載鐵路。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況2014年4月2日，大秦線成功試驗(yàn)開行了首趟30000t列車，開創(chuàng)了中國重載鐵路發(fā)展的新紀(jì)元。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的發(fā)展概況

根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，我國各區(qū)域間將建成大能力貨運(yùn)通道。到2020年，我國重載運(yùn)輸通道形成8縱9橫的網(wǎng)絡(luò)格局。重載運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)模將近3萬公里。項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的標(biāo)準(zhǔn)

為推動(dòng)世界重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，1985年，中國、美國、澳大利亞、加拿大、南非等5國鐵路發(fā)起成立了國際重載協(xié)會(huì)。目前，該協(xié)會(huì)有澳大利亞、巴西、加拿大、中國、印度、南非、俄羅斯、瑞典／挪威和美國等9個(gè)常任理事國。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的標(biāo)準(zhǔn)國際重載協(xié)會(huì)先后于1986年、1994年和2005年三次修訂了重載鐵路標(biāo)準(zhǔn)。1994年標(biāo)準(zhǔn)要求重載鐵路滿足以下三條中的至少兩條：

—列車重量至少達(dá)到5000t；

—軸重達(dá)到或超過25t；

—在長度至少為150km的線路上年運(yùn)量不低于2000萬t。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路的標(biāo)準(zhǔn)

2005年標(biāo)準(zhǔn)要求新申請(qǐng)加入國際重載協(xié)會(huì)的重載鐵路，滿足以下三條中的至少兩條：

—列車重量不小于8000t；

—軸重達(dá)27t以上；

—在長度不小于150km線路上年運(yùn)量不低于4000萬t。目前，我國大秦線、朔黃線滿足國際重載協(xié)會(huì)2005年的重載鐵路新標(biāo)準(zhǔn)，京廣、京滬、京哈等干線滿足1994年的標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載運(yùn)輸模式

1.整列式重載列車：單機(jī)或多機(jī)重聯(lián)牽引，機(jī)車掛于列車頭部，在站線有效長為1050米的鐵路線上開行的貨物列車。

我國京滬、京廣、京哈等干線開行的5000t貨物列車為這種重載列車。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載運(yùn)輸模式

2.組合式重載列車：把兩列或兩列以上的開往同方向的普通貨物列車首尾聯(lián)在一起，占用一條運(yùn)行線運(yùn)行的列車。以俄羅斯為代表，我國大秦線開行的4×5000噸和2×10000噸列車為這種重載列車。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載運(yùn)輸模式

3.單元式重載列車：固定列車到發(fā)地點(diǎn)，固定貨物品名，固定發(fā)送量，固定裝卸、運(yùn)行時(shí)刻和運(yùn)行線的列車。以北美鐵路為代表，我國在大秦線曾用C63、C70、C76、C80等開行這種重載列車。項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載鐵路技術(shù)設(shè)備概況

重載運(yùn)輸是在一定的鐵路技術(shù)裝備條件下，擴(kuò)大列車編組長度，大幅度提高列車重量，采用大功率內(nèi)燃機(jī)車或電力機(jī)車（或雙機(jī)或多機(jī)）牽引的列車方式。

為了安全行車、提高線路通過能力，實(shí)現(xiàn)多運(yùn)快運(yùn)貨物的目的，對(duì)鐵路技術(shù)裝備和運(yùn)輸組織都提出了新的要求。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載軌道結(jié)構(gòu)

鋼軌：鋪設(shè)60kg/m及以上的重型鋼軌、采用鋼軌涂油潤滑和打磨技術(shù)；

線路：普遍鋪設(shè)超長軌條無縫線路；

道床：增加道碴厚度和密實(shí)度，美國、加拿大、南非等重載線路道床厚度一般都在300mm以上，巴西道床厚度達(dá)400mm。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載軌道結(jié)構(gòu)

限制坡道：一般按重、空車方向分別確定。重車方向最大限制坡度在4‰-10‰之間，空車方向在12‰-30‰。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載軌道結(jié)構(gòu)

最小曲線半徑：國外的重載鐵路最小曲線半徑一般為400-1200米，困難地段可取300米。我國大秦鐵路最小曲線半徑一般段為800米，困難地段取400米。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載軌道結(jié)構(gòu)

到發(fā)線有效長度：我國既有客貨運(yùn)混跑繁忙干線到發(fā)線多為1050米，最多開行整列式重載列車的重量6000t左右；

在我國重載線路上，開行1萬t和2萬t列車，車站到發(fā)線有效長度分別為1700米和2600米。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載軌道結(jié)構(gòu)

采用先進(jìn)的檢測、監(jiān)測技術(shù)和預(yù)防性維修體制：在重載線路上分別安裝車輪沖擊監(jiān)測系統(tǒng)（WIM-WIM）和車輪運(yùn)行品質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（TPDS）等。項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)

南非、瑞典等較多采用電力機(jī)車；

美國、加拿大、澳大利亞等較多采用內(nèi)燃機(jī)車；

重載電力機(jī)車的功率可達(dá)5000kW以上、最大達(dá)到9600kW；

重載內(nèi)燃機(jī)車的最大功率可達(dá)6000hp（4476kW)。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)重載機(jī)車發(fā)展趨勢(shì):發(fā)展交流傳動(dòng)技術(shù)；采用徑向轉(zhuǎn)向架；采用微機(jī)控制防滑防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

1.德國西門子公司生產(chǎn)的BR185型重載電力機(jī)車額定牽引力300kN；持續(xù)功率5600kW；最高速度140km/h德國西門子重載機(jī)車任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)

2.美國GMEMD公司生產(chǎn)的SD90MAC內(nèi)燃機(jī)車：柴油機(jī)功率6000hp(4476kW）；起動(dòng)牽引力890kN；持續(xù)牽引力734kN；最高速度120km/h。SD90MAC雙機(jī)牽引煤炭列車，美國聯(lián)合太平洋鐵路公司任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)

1.機(jī)車無線同步操縱技術(shù)(LOCOTROL)：

1959年，美國首先進(jìn)行了機(jī)車無線同步操縱（LOCOTROL）系統(tǒng)的試驗(yàn)。該系統(tǒng)由安裝在頭部本務(wù)機(jī)車上的主控設(shè)備和安裝在從控機(jī)車的受控設(shè)備及無線通信系統(tǒng)組成。

LOCOTROL系統(tǒng)產(chǎn)品已發(fā)展到第四代產(chǎn)品，在世界鐵路上僅GE公司的產(chǎn)品就推廣應(yīng)用約7000臺(tái)套。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)車鉤受力空氣制動(dòng)波方向無動(dòng)力分布有動(dòng)力分布有動(dòng)力分布有動(dòng)力分布有動(dòng)力分布無動(dòng)力分布提高能力/降低運(yùn)營成本LOCOTROL動(dòng)力分布概念任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載機(jī)車技術(shù)

2.電空制動(dòng)技術(shù)(ECP)：

1995年，美國開始研制列車電空制動(dòng)系統(tǒng)(ECP)，1997年ECP在北美開始裝車試驗(yàn)。ECP電控空氣制動(dòng)系統(tǒng)由機(jī)車和每輛車輛上的控制單元及列車網(wǎng)絡(luò)組成。目前，美國、加拿大、澳大利亞、南非等國已在重載鐵路上采用了該項(xiàng)技術(shù)。項(xiàng)目十磁懸浮鐵路與重載運(yùn)輸任務(wù)2重載運(yùn)輸二一重載列車運(yùn)輸組織重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載貨車技術(shù)

重載貨車發(fā)展方向：大軸重；低自重；低動(dòng)力作用

1.軸重：美國、加拿大、澳大利亞等為32.5-35.7t；巴西、瑞典為30t；南非為26t；俄羅斯計(jì)劃提高到27t；我國已研制出30t軸重專用貨車。任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載貨車技術(shù)

2.車體：普遍采用耐候鋼及鋁合金材料；美國90%的重載貨車采用了鋁合金車體，我國大秦鐵路采用C80型敞車也采用鋁合金結(jié)構(gòu)車體，C80B型敞車則采用不銹鋼，底架采用耐候鋼。美國PNJX新型輕量化重載貨車（漏斗車）C80B型敞車任務(wù)2重載運(yùn)輸

重載貨車技術(shù)

3.轉(zhuǎn)向架：

南非、瑞典采用了謝菲爾自導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架；加拿大、美國、澳大利亞等國也研制了導(dǎo)向臂式貨車轉(zhuǎn)向