科普:一篇文章读懂重载铁路

重载铁路——钢铁巨龙震撼人心

第一节:让我们认识重载列车
科普:一篇文章读懂重载铁路

重载列车是相对于普通货物列车而言的,一般的普通货物列车每列载重1500吨到5000吨,那么重载列车每列拉货多少吨呢?1985年国际重载运输协会成立之后,就对重载列车下了定义,并设置了很高的门槛,只有达到国际重载运输协会制订的标准,才意味着被国际重载运输大家庭认可。随着重载技术的不断提高,入门的门槛也水涨船高,到了2005年,进入门槛的标准如下:每列列车的牵引质量不少于8000吨,车辆轴重不小于27吨,铁路线路长度不少于150公里的区段,每年计费的货运量不少于4000万吨。只要满足上述三个条件中的两个,就会被接纳进这个国际重载大家庭,获得世界承认。有人会问,不加入这个大家庭,自己闷头搞重载研究不行吗?不行!因为世界铁路技术日新月异,各种高水准的国际技术会议经常召开,不加入这个大家庭,就意味着你没资格参加各种会议,也不能了解最新的技术进展,久而久之,就会被别人超越,最终被淘汰。

我国铁路重载技术已经走在了世界的前列,目前每列重载列车牵引质量已经达到1万吨至2万吨,远超国际重载运输协会的标准。所谓牵引质量,指的是机车牵引货物列车的总吨数,也称牵引吨数、列车重量。所谓轴重,轴重是指一个铁路车辆轮对承受的机车或车辆重量。轴重反映了轨道承受的静荷载强度。铁路的轴重越大,每辆车装载的货物就越多,每列车拉的货物就越多。当然轴重也不能无限大,必须经过严格的科学计算和多方面的比较,因为轴重越大,对铁轨施加的压力就越大,钢轨损坏的周期就越短,铁路维修费用就越高,如果铁路后期的维修费用超过了因为轴重增加带来的收益,就很不划算了。

重载列车和普通列车不同,差别就在列车编组的方式不一样。普通货物列车用一台韶山型电力机车就能拉上6000吨,如果想要拉到1万吨甚至2万吨,一台机车远远不够,就需要采用大功率机车,同时还要对货物列车进行组合。一般重载列车的组织形式有三种,分别是单元式重载列车、整列式重载列车和组合式重载列车。单元式重载列车以固定的机车车辆组合成一个运输单元,在装车站和些车站之间循环运行,中间不经过解体和重新编组。整列式重载列车由挂于头部的一台机车或者多台机车联合牵引,牵引的货车也五花八门,中间需要解体和重新编组。组合式重载列车是由两列级以上的同类货物列车首尾衔接,组合成一个整列。牵引机车位于列车的头部和中间。

上述三种列车各有优缺点。单元式重载列车拉的货物比较单一,适合专用的货运铁路,比如我国的运煤专线大秦铁路就大量开行单元式重载列车。整列式和组合式重载列车运输组织比较灵活,适用于运能比较紧张的铁路上。大秦铁路之外的普通铁路上,开行的都是整列式和组合式重载货物列车。

第二节:影响铁路重载的基础工程
科普:一篇文章读懂重载铁路

就像高速铁路一样,重载铁路对轨道以下的基础性工程也有自己的高标准要求。

影响铁路重载的基础性工程主要有:第一是钢轨间距,也称轨距,有宽轨、窄轨和标准轨三种类型,我国采用的轨距为标准轨距,宽1435毫米。宽轨轨距有1676毫米、1600毫米、1520毫米三种,窄轨有1067毫米、1000毫米。762毫米和600毫米四种。轨距的大小直接决定了车辆的大小,车辆的大小决定了载重的多少,最终决定整条铁路线的运输量。

第二是正线数目,正线就是铁路干线,分单线和双线两种,很明显,双线铁路的运输能力要远大于单线,二者之间的运输能力不是一倍的关系。

第三是限制坡度。所谓限制坡度指的是在一个铁路区段上,决定一台机车所能牵引的货物列车最大重量的坡度。限制坡度和机车的牵引动力直接相关,机车的马力越大,限制坡度就可以越陡。为何要确定限制坡度?只因为铁路穿山越岭,铁路线也要随着自然地面而或高或低,能在限制坡度范围内修建铁路,就不需要展线或者打隧道。展线是用距离换取坡度,爬同一个高度,走的距离越长越省力,而打隧道更费钱,因此确定一个合理的限制坡度对节省投资非常重要,大秦铁路采取的限制坡度为千分之十二。

第四是最小曲线半径,曲线半径越小,货车通过的速度越低,货车速度越低,就越影响铁路的运输量,一级重载铁路的最小曲线半径不能小于800米。

第五就是轨道结构,重载铁路的车辆轴重比普通车辆重得多,对轨道的压力也更大,必须采取强度更高的钢轨才能减少磨耗,钢轨的材料要求也很高,重载铁路的钢轨重量每米不小于75公斤。

第六是道岔。道岔是铁路设备中比较脆弱的部分,除了满足强度要求之外,还要满足列车的通过速度,而道岔型号的大小直接决定列车的通过速度,用在重载铁路上的道岔每米重量不能小于75公斤,号数不能小于12号,一般采用18号道岔。第七是轨枕和扣件,高强度的钢轨就需要配套高强度的轨枕和扣件,否则钢轨无法承受载重而产生扭曲和爬行,重载铁路的轨枕采用钢筋混凝土振,扣件采用高强度的弹性扣件。

第八是无缝线路,采用无缝线路,不但可以减少列车钢轨轨头的损害,还可以保证铁路线路的平顺和稳定。

第九是路基,路基是铁路的最基础工程,所有的地面设施都是建立它的上面,路基的稳定与否直接决定着铁路的稳定与安全。因此路基的填料都要经过严格的筛选,同时在填筑路基之时,要满足压实度和密实度要求。

影响重载铁路的九大要素就构成了整个线下基础,只要这九大要素满足要求,重载铁路的运输就有了保证。

第三节:重载机车新技术不同凡响
科普:一篇文章读懂重载铁路

为了满足重载运输的需要,除了前面提到的九大基础要素之外,铁路大功率机车技术也是重中之重。大功率机车顾名思义就是牵引马力比普通机车要高得多机车,作为重载列车的动力源和龙头,大功率机车技术只有不断发展和推陈出新,才能满足日益增长的重载运输需要。重载铁路上面使用的大功率机车分为内燃和电力两种,不管是采用内燃发动机还是电力发动机,都面临着一个将动力传送到车轮进而驱动行走的问题,这就需要研究机车的电传动技术。经过40多年的发展,电传动技术经历了从直流—直流传动、交流—直流传动,最终实现了交流—直流—交流的传动技术。这种技术是伴随着大功率硅整流技术的发展而出现的,主要有电机构造简单、机车粘着性能好,功率大、牵引力足、可靠性高维修方便、效率和利用率都很高、动力性能好、制动性能强大等优点,已经得到了广泛的应用。上面提到的机车粘着性能是一项很重要的参数,火车轮子在钢轨上爬行,需要一定摩擦力才能行走,这就和我们在地面行走比在冰面上面行走更加容易是一个道理,这种摩擦力就叫粘着力,火车依靠粘着力才能启动爬行,否则轮子就会在钢轨上空转打滑,擦伤车轮。

大功率机车的另一项重要技术是径向转向架技术,这也是国际重载机车发展趋势,在美国、加拿大、澳大利亚等国的大轴重的重载线路上,径向转向架技术发挥了很大作用。所谓转向架就是将两个及以上轮对通过专门的勾践组成一个整体部件,进而支撑车体并使之在轨道上前进,也就是火车车厢的脚,脚的好坏直接影响车辆的功能发挥。采用径向转向架,在火车在通过曲线之时,保证轮子和钢轨紧密接触,为火车提供足够的粘着力,使得牵引力不会降低。

除了上述技术之外,大功率机车还采用了重载列车网络控制技术,多用于多台机车联合牵引之时,借助于网络传递机车联合控制等重要信息。在大功率内燃机车上柴油机节油技术,利用柴油机泵管嘴式电子控制喷射系统,降低柴油机燃油消耗和排放,可以提高机车运用效率72%以上。重载机车故障遥测监控技术可以对每一台机车实施全寿命服务,大大提高了机车使用率,降低全寿命周期成本。重载机车无线遥控操纵系统(Locotrol系统)采用无线通讯闭环控制方式在前后部机车间传输命令及反馈信息,进而实现多台机车的实时控制。 Locotrol系统的基本工作方式是前部机车通过GSM-R系统,向中、后部机车发布同步牵引和制动命令,实现前、中、后部机车的牵引及动力制动同步操纵及空气制动系统同步制动与缓解。同时采用制动管压力自动检测,可以对系统的无线通讯状态进行监控。

第四节:重载车辆技术推陈出新
科普:一篇文章读懂重载铁路

重载铁路除了采用大功率机车牵引之外,还需要有特殊的车辆与之配套,这些铁路车辆应结构性能与普通的货车不同,具备很多独特的技术,一般都要能满足以下几个重要参数:大吨位、低自重系数、大延米荷载、低重心高度、便于迅速装卸、减少纵向冲动、加强纵向力的承受能力、低动力作用转向架。车辆大吨位就是要满足重载铁路多拉货的要求,它的牵引重量比常规列车大得多,扩大车辆吨位有两种方法,一是将轴重增加,把原来的常规的21吨轴重提高到25吨,相应每辆车的总重由84吨提高到l00吨。另一种措施是在不改变轴重的前提下增加轴数,即由原来的4轴车改为6轴车或8轴车,则每辆车的总重由84吨提高到126吨或168吨。重载列车的牵引重量中有一部分为车辆自重,一部分为装载货物的重量。车辆的低自重系数越小,则载货量越大,运输效率就越高。因此,重载车辆应在保证必要的强度和寿命条件将车辆的自重做到最小。科普:一篇文章读懂重载铁路

重载列车的牵引重量大、编组辆数多,列车的长度也很长,这就需要车站的列车停留线(到发线)的长度能够容纳整个车列。我国车站到发线长度一般为650,850,1050米等几种,重载铁路车站的到发线有效长度可以达到1700米甚至2800米。因此,重载列车的开行长度要与车站到发线的长度相匹配,增加重载列车的牵引辆数,就要要加长该区间车站的到发线的有效长度。

根据我国铁路桥梁和线路设计标准规定,车辆每延米载重最大可达8t,而我国大部分车辆的延米载重均低于此标准,如果重载车辆能充分利用线桥容许的延米载荷,可以在同样牵引吨位下缩短列车长度,也可在到发线长度不变的情况下增加列车吨位。为了运行安全,防止车辆在运行过程中出现倾覆事故,车辆及其装载货物的重心不能超过2米。虽然增加车体高度、缩短车辆长度可以提高车辆的延米载荷,但是由于车辆重心高度的限制,使车辆不能充分利用容许轴载荷和线路容许的延米载荷。

单元重载列车采用固定编组,按固定线路循外运行于装、卸货物的两地。为了加快车辆周转,采用机械化方式快速装卸。运煤单元列车的车辆上采用可以两车相对转动的转子车钩,能满足翻车机上工作的要求。重载列车中的编组车辆多,当列车在线路上运行以及起动、制动时列车内部的纵向冲力加剧,使列车中每辆车承受的纵向力加大,因此需要高强度的车钩,用大容量的缓冲器来吸收列车冲击时的能量,同时要采用快速制动技术。为了减少由轴重增加而对轨道的损伤,世界各国铁路正在着重研制和改进车辆转向架结构性能,减少因增加轴重而对轨道的破坏作用。

第五节:重载列车的制动技术
科普:一篇文章读懂重载铁路

对于制动,我们并不陌生,只要是交通工具,总会有制动刹车系统保护驾驶者的安全。制动的原理就是将车辆的运动能转化成其他形式的能量,进而达到让车停止的目的。对于铁路而言,不管是普速、高速还是重载,制动系统的优劣直接影响行车的安全。而铁路上采用的制动系统,原理一样,但是功能和形式有所区别。铁路火车采用何种制动系统,也与列车的速度和载重密切相关。速度越高、载重越大,对制动系统的要求就越高。铁路火车上采用的制动方式按照动能转化的方式不同,可分为两大类,一类是摩擦制动,另一类是动力制动。摩擦制动就是通过车轮与制动设备的相互摩擦,产生制动力,将列车的动能转化成热能。摩擦制动是中低速铁路上面普遍采用的方式,一般分为闸瓦制动和盘形制动。闸瓦制动的原理就是通过设置在车轮两侧的闸瓦抱紧车轮,进而产生制动力。盘形制动的原理是在车轴或者车轮的幅板上安装制动盘,闸瓦抱紧制动盘进而让列车减速。盘形制动比闸瓦制动的好处就在于闸瓦直接作用于制动盘而不是车轮本身,这就减少了闸瓦对车轮的磨耗。动力制动是通过某种能量转换装置,将列车的动能转化成其他形式的能量,从而使列车减速或者停车。动力制动一般也分为两类,一种是电阻制动,另一种是再生制动。电阻制动在重载电力机车和电传动内燃机车上使用最普遍,其制动原理就是将驱动车轮的电动机转化成发电机,通过车轮的动能进行发电,然后将电流输送到电阻器中转化成热能,进而消耗列车的动能使之减速。再生制动与电阻制动的原理基本相同,二者最大的区别就是再生制动将产生的电流不转化成热能,而是又反馈到供电系统中,使得电力可以循环利用,这是一种比较理想的制动方式。科普:一篇文章读懂重载铁路

列车的制动是通过机车和车辆分别实施制动而实现的,机车采取主动制动,货车采用被动制动。对于重载列车而言,动辄编组货车上百辆,采用的仍然是传统的空气制动系统,就是利用压缩空气作为制动的动力,如果整个列车不长,采取空气制动没有问题,但是一旦列车过长,压缩空气的传输距离就会变得很长,这就使得每辆货车车厢的制动不同步,在惯性的作用下,车辆互相碰撞挤压,将车钩折断。为了实现列车同步制动,重载铁路上最新采用的是电子控制空气制动系统(ECP)。这种系统由机车产生制动的电子信号,控制每辆车上面的微机打开或者关闭风缸,从而实现列车的同步制动。这种制动的最大特点就是将传统的利用空气作为传递制动信息的媒介,变成利用电子信号作为媒介,从而精准地控制每辆车的制动。

第六节:重载机车同步操纵与遥控技术
科普:一篇文章读懂重载铁路

重载列车通过大功率机车牵引上百辆的货车,长度是普通货物列车的一倍甚至两倍以上。这么长的车列,由一台机车牵引肯定不够,这就需要多机重联牵引。或者将两台机车串联在列车上的最前面,或者一台在前面另一台在中间,前者就机车集中连挂,后者是机车分散连挂。重载机车在列车头部和中间及尾部分散布置,可以减轻列车纵向冲击力,降低折断车钩的危险,这两种连挂方式都面临一个重要的问题,那就是如何使两台机车甚至更多的牵引机车同步运行?这个问题如果解决不了,前后机车的联系和操纵就不能协调,直接影响行车的安全,重载运输只能是空谈。还好,聪明的铁路科学家研发了一种机车同步操纵与遥控技术,很好地解决了这个难题。

这种机车同步操纵和遥控技术就是在最前面的牵引机车上面安装主控设备,在后面的机车上安装受控设备,最前面机车上的司机发出控制指令,通过列车无线通信进行传输,受控设备接到信号后进行处理,通过控制电路对后面的机车进行启动和制动,从而实现两台或者多台机车的同步行动。由于无线通信传输会受到山区或者隧道地段的干扰,往往还需要在地面安装辅助设备才能实现信号通畅。随着无线通信技术的不断发展,目前重载列车上采用的是改进后的无线遥控设备对多台机车进行同步操纵,原理和无线通信传输方式相同,不过这种方式能够让主控机车的司机同时控制列车任何部位的受控机车的牵引和制动,除了能实现同步操作之外,根据需要还可以进行异步操作,避免列车某些部位的车钩一位拉力或者冲击力太大而损坏。

我国重载铁路上采用的是美国公司研发的Locotrol系统,这个系统由前部机车通过铁路移动通信设备向后部机车发出同步牵引和制动指令,从而实现多台机车的制动和牵引,同时还能够对制动管的压力进行自动检测,对系统的无线通信进行监控。采用Locotrol系统,可以让列车更快更平稳地启动和制动,制动管路的充风时间可以缩短至原来的五分之二,启动和制动距离减少30%,时间缩短20%。Locotrol系统还能减轻重载列车的牵引车钩力,在列车通过曲线之时减少线路阻力,减轻轮轨的磨耗,降低5%至6%的燃油成本,减轻前后列车制动产生的纵向力,减少车钩折断的危险,增加了重载列车不同位置机车操纵的协调性,从而实现长大列车的同步制动,提高列车的运输能力,降低运输成本。

第七节:重载铁路的装卸车站
科普:一篇文章读懂重载铁路

我国的重载铁路以大秦线为例,采用的是单元式重载列车,这种列车的最大特点就是固定机车、固定车辆、固定货物品类、固定装车站和卸车站、固定运行路线。这就决定了单元式重载列车既有装车站负责装运货物,又有卸车站负责卸货,形成一条龙服务,除了在中间车站因为技术作业的需要临时进站停车之外,基本上无其他作业。这种列车的主要作业流程为:单元式列车首先从技术作业站进入装车站,通过设置在环线或者直通线路的装煤仓装车之后,再返回技术作业站进行技术检查,然后驶往卸车站,到达卸车站的技术作业站之后,进行列车检查,然后进入卸车点不摘机车进行卸车作业,随后空车返回始发的技术作业站,一个运输循环就算完成了。

重载铁路的装车站一般设在矿山里面,卸车点一般位于港口码头、电厂和钢铁厂里面。重载列车在装车站的装车方式有两种,一种是环线装车,另一种是贯通式装车。装车站除了设置装车环线或者贯通式装车线之外,还要根据每天到达车站的列车对数,设置到达线和出发线,用来接发列车之用。必要时,还要设置牵出线和站修线,用来将损坏的列车牵引拉出,放到站修线上临时检查修理。车站所处的地面要平坦,纵坡也不能超过规定的限值。采用环线装车之时,在环线上的合适位置装设漏斗仓或者高架溜槽,煤炭或者矿石就通过皮带输送机输送到漏斗仓或高架溜槽里面,通过计算机自动控制,定量装进下面的敞车里,在装车过程中,列车不停,而是匀速通过。这样,在装车过程中列车不用解体和编组,大大提高了装车效率,采用环线装车方式,每小时可装车七千到一万吨。采用贯通式装车方式也是无奈之举,一般在地形条件比较困难的条件下采用,因为设置装车环线需要开阔的地形。贯通式装车之时,装车线应该满足停放一列车的长度,在装车完毕之后,还要通过回转线牵引折返,如此一来,装车效率就大大降低了。

铁路的卸车站的布置方式与装车站大同小异,只不过将装货的漏斗仓变成了卸车机或者翻车机。为了提高卸车效率,在卸车站一般也是采用环线卸车,利用翻车机每次一节或者两节车厢,不摘钩将车厢翻转,货物卸进货仓里。在普速铁路上,货运量不大的时候,在卸车站可采用人工卸车或者抓斗铲车卸车。

不管是装车站还是卸车站,除了装载机和卸车机之外,还需要配备电子动态汽车衡、储货坑、皮带输送机、中转站、储货场、储货筒仓等附属设备,为重载列车提供周到的服务。目前,大秦铁路的装车站主要有大同铁路枢纽中的韩家岭站、云岗站、口泉站等,技术作业站是湖东编组站。卸车站有秦皇岛港、唐山曹妃甸港和京唐港等。

第八节:重载铁路的养护维修
科普:一篇文章读懂重载铁路

重载铁路是是由路基、轨道和桥隧建筑物组成的整体工程结构,任何部分的损坏都将影响整个系统结构的功能。线路设备是机车车辆和列车运行的基础,直接承受机车车辆轮对传来的压力。为了保证列车能按规定的最高速度安全、平稳和不间断运行,铁路运输部门能够质量良好地完成客货运输任务,线路必须保持完好状态。然而,随着机车车辆的不断碾压和长期的列车荷载作用,线路的轨道几何尺寸不断变化,路基及道床不断产生变形下沉,钢轨、联结件及轨枕不断磨损,致使线路设备的技术状态持续恶化。为使线路长期保持良好状态,确保列车安全平稳运行,工务部门必须对其进行养护与维修作业。

养护维修的主要工作包括钢轨涂油润滑和打磨、道岔的检修保养、更换补充道床道砟、路基、桥隧的加固养护等等。对于运输繁忙的重载铁路而言,依靠过去人工养路的方式已经无法满足要求,必须采取现代化的检测养路技术。这些技术主要体现在现代化的养路机械设备的更新换代上面。目前重载铁路常用的养路机械分为大修机械、维修机械、检查机械和修理机械。具体分为大型清筛机和配套的维修机械、钢轨打磨车、钢轨探伤车、轨道检查车等养路机械,还有线路捣固车、道砟清筛车、线路动力稳定车、边坡整形车、道岔捣固车、线路大修车等,利用这些设备可以大幅度提高作业效率和维修质量,从而提高线路的质量、保证运输安全。

世界上第一辆轨道检测车诞生于1877年,经过百年的发展和不断改进,轨道检测车已经成为养护维修设备中重要一员。轨道检测车也随着技术的进步而不断改进,激光、摄像、图像处理、非接触测量、计算机网络以及无线通讯都为检测车插上了腾飞的翅膀,最先进的轨道检测车不但可以检测轨道,还可以检测电力接触网、信号、通信等设备,称之为综合检测车。而线路捣固机械可以对轨道自动起道、拨道,进行道砟捣固使之密实度增加,增加轨道的稳定性。道床清筛机自动将脏污的道砟挖出清洗之后再回填道床。动力稳定车在线路经过清筛和捣固之后,可以让道床稳定密实,使线路的平顺性和稳定性达到养护之前的状态。

随着重载铁路运输量的不断增加,传统的养护维修方式将不再适用,必须借鉴国外的先进技术和经验,制定成套的维修规则,在维修方式上要改变过去的计划维修模式,采取检测、养护、维修、治理动态结合的方法。推行状态检修、天窗检修、集中修等不同的方式。其中天窗修是利用每天线路行车的空闲时间进行养护维修,天窗指的是在铁路运行图上留出的行车之间的间隔时间,每天定点定时。所谓有规矩才能成方圆,有了先进的养护维检修机械,还要配套先进的管理制度,让软硬件相结合,才能将工作做到实处。

第九节:重载铁路的调度集中指挥
科普:一篇文章读懂重载铁路

不管是普速列车、高速列车还是重载列车,只要铁路上有列车在飞驰,它们绝对不是盲目乱开的,而是有一个大手牢牢地将它们控制着,通过行车命令,指挥司机驾驶。这个无所不在的大手,就是调度集中系统。所谓调度集中,指的是利用现代化通信、计算机、控制、信息及决策技术,实现对列车远程实时监控、追踪、控制和管理。采用先进调度集中系统指挥行车,实现行车调度指挥的自动化,是世界各国普遍采取的行车指挥措施。

我国的铁路列车调度指挥系统简称TDCS,是利用信息技术、网络技术、控制技术等现代化手段,通过专用数据通道、将铁路调度中心以及各个车站连接而成的实时可靠安全的指挥网络。铁路总公司的调度中心是总头领和核心,各大铁路局的调度中心是二级系统,同时也是调度指挥的实施单位,各个车站是TDCS的接收终端,由车站的值班员执行调度中心的各项指令,传达给铁路司机,从而实现安全行车。这种传统的调度集中系统存在很多缺点,实际执行过程中也不太好用,比如系统的智能化程度不高、调度中心只管行车不管调车,使得中心的控制权与车站的控制权频繁交接,降低使用效率,同时可靠性差,无线通信手段也不能满足越来越繁重的调度工作要求。因此这套系统不但没有给各级运输部门带来便利,反而弄出了很多麻烦。

为了解决上述问题,铁路科技工作者将TDCS进一步发展,就演变出分散自律型调度集中系统,简称CTC。自律分散调度集中就是基于TDCS系统的现代计算机技术、网络技术、信息处理技术和智能化软件,以列车运行阶段计划控制为中心,兼顾列车作业的高度自动化,将列车运行阶段计划下传到各个车站的自律机中自主自动执行。分散,指的是设备分散、功能分散,从而将危险也分散降低。自律,指的是设置在车站的自律机对不同来源的指令进行协调,从调度中心到车站的控制权不再转换,从而自动实现系统对车站信号联锁装置的控制。CTC设备主要由调度中心子系统、车站子系统和调度中心与车站、车站与车站之间的网络子系统三大部分构成,主要功能包括列车运行监督、车次号自动跟踪、到发站点自动采集、自动描绘实际列车运行图、自动调整阶段行车计划、通过网络下达调度命令。

CTC系统是一种智能化系统,通过计算机软硬件技术,对实际生产中的调度指挥工作流程进行优化,并转化为计算机控制程序,从而实现运输组织的智能化和自动化。这种调度集中系统可以不再通过车站值班员指挥司机行车,而是直接将调度指令传到机车上,对司机直接进行指挥,因此既可以适应有人值守的车站,也可以适应无人值守车站。如今,CTC系统也开始在重载铁路上推广应用。

第十节:大秦铁路的辉煌成就
科普:一篇文章读懂重载铁路

大秦铁路是我国第一条双线电气化重载铁路,1992年建成通车,起点站位于北同蒲线上的韩家岭站,向东至秦皇岛港,经过山西、河北、北京、天津四省市,全长653公里,经过数次扩能改造之后,目前共设湖东、阳原、茶坞、大石庄、蓟县西、遵化北、后营、柳村南等13个车站。大秦铁路是一条运煤专线,是中国西煤东运的主要通道(北通道)之一。

主要运输山西、山西、内蒙古西部的煤炭。西边衔接北同蒲线、云冈支线、口泉支线、大包线、大准线,东侧衔接京承线、京秦线、蓟港线、迁曹线和沈山线,可谓四通八达。2003年、2004年、2005年,大秦铁路分别运送煤炭1.22亿吨、1.53亿吨、2.03亿吨,2007年达到年运量3亿吨,而2010年大秦铁路实现煤炭运量4亿吨的目标。大秦铁路采用双线电气化重载技术,配置了大功率机车和特制C80专用货车,开行单元式重载列车,采用固定车底的循环运输组织模式,通过自动装卸系统,依托山西口泉、云冈、韩家岭等万吨级装车站点和中国最大的煤炭接卸港秦皇岛港,形成了完整的煤炭运输一条龙模式。从2006年3月起,大秦线第一个开行了重载列车,单列最大载重达2万吨,由4台机车共同牵引210节车厢,列车总长度达2700米。

大秦铁路解决了山区铁路通信信号可靠性、长大下坡道周期循环制动和长大列车纵向冲动三大技术难题,在技术上有了突破性的进展,主要表现在:第一,采用网络化无线同步操纵系统。在世界上首次实现了LOCOTROL技术与GSM-R技术的结合,并成功应用于2×10000吨重载组合列车。第二,实现800MHz数据电台与机车无线同步操纵技术结合,通信传输距离由450MHz的650米提高到800MHz的790米,这种技术对同步操纵机车非常有用。第三,研制采用和谐型大功率机车和25吨轴重、载重80吨C80型铝合金运煤专用敞车,以及C80B型不锈钢运煤专用敞车。第四,研制采用高强度车钩和大容量弹性胶泥缓冲器等配套技术装备,使列车纵向冲击力减少了35%,同时改进机车制动机和车钩缓冲器性能,优化组合列车操纵,提高组合列车运行安全性。第五,研究了重载铁路桥涵加固技术和延长钢轨使用寿命技术,研制了新型75公斤/米钢轨,强化了线桥设备。第六,开发了大秦铁路分散自律调度集中系统(CTC),确保运输安全,提高运输效率。第七,研制采用5T车辆运行安全监控系统,利用红外测温、力学检测、声学诊断、图像检测等检测手段和信息化技术,对运行中的车辆进行动态检查,确保安全,提高运输效率。

(本文选自山西教育出版社《铁路擎起的朝阳》一书,作者王麟,配图源自网络,作者授权发布)

【作者简介】王麟:本名王俊永,天津市作家协会会员,中国科普作家协会会员。已出版《纳米杀手》、《铁路传奇》、《铁路擎起的朝阳》、《海门开》等著作。新浪微博:@天津王麟

欢迎关注微信公众号:中国民间评论员(zgmjply),新浪微博:@中国民间评论员 建言中国,评论天下,分享精彩。

来源:解筱文

原创文章,作者:jinwe2020,如若转载,请注明出处:https://www.biaojianku.com/archives/32486.html

(0)
jinwe2020jinwe2020
上一篇 2016年 2月 9日
下一篇 2016年 2月 22日

相关推荐

发表回复

登录后才能评论