第二節(jié) 重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備 (1)課件講解

重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備重載鐵路線路1重載軌道機(jī)構(gòu)2重載機(jī)車車輛3重載供電系統(tǒng)4重載通信信號5重載單元列車的裝卸設(shè)備6重載鐵路線路1重載鐵路線路1.限制坡度重載鐵路的限制坡度與所經(jīng)地段的地形條件、線路等級、牽引類型等因素有關(guān)，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后確定，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‰之間。大秦鐵路的限制坡度重車方向為4‰，空車方向為12‰。2.最小曲線半徑選擇最小曲線半徑應(yīng)充分考慮重載鐵路的特點，結(jié)合地形、行車速度、養(yǎng)護(hù)維修和運(yùn)行安全等條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選盡可能采用較大的曲線半徑。國外的重載鐵路最小曲線半徑一般為400～1200m，困難地段可取300m。我國大秦鐵路最小曲線半徑一般地段為800m，困難地段取400m。重載鐵路的定義3.到發(fā)線有效長度列車重量和長度的增加，在很大程度上受車站到發(fā)線有效長的限制。而重載列車運(yùn)行區(qū)段上站線需要延長的長度要根據(jù)組織開行的重載列車的主要方式確定。由機(jī)車在頭部牽引重量超過5000～6000t的整列式重載列車，站線要延長到1050～1250m；在開行兩個普通貨物列車合并編組而成的組合列車時，其牽引噸數(shù)可達(dá)8000～10000t，股道有效長應(yīng)延長到1500～1700m；若牽引噸數(shù)達(dá)到20000t以上時則有效長應(yīng)延長到2600m以上。在我國重載線路上，開行1萬t和2萬t列車，車站到發(fā)線有效長分別為1700m和2600m，大秦線部分車站延長到2800m。重載軌道結(jié)構(gòu)2重載軌道結(jié)構(gòu)為了延長鋼軌使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量，重載鐵路線路應(yīng)選用重型和特重型的軌道標(biāo)準(zhǔn)，新建重載線路應(yīng)一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路，采用100m（60kg／m）、75m（75kg／m）長定尺鋼軌，道岔應(yīng)采用可動心軌道岔。大秦鐵路重車線采用75kg／m高純度U75V鋼軌和新研制的75kg／mU77MnCr及PG4高強(qiáng)鋼軌，其軋態(tài)軌面硬度大于300HB（一種硬度指標(biāo)）及320HB，不僅強(qiáng)度高，且具有良好的焊接和熱處理性能，滿足了25t軸重貨車運(yùn)行的需要。重載機(jī)車車輛3重載機(jī)車車輛1.重載列車對牽引動力的要求目前，凡列車重量超過10000～12000t時都采用多機(jī)牽引，多臺機(jī)車合理地分布在列車前部和中部，并根據(jù)列車的實際重量確定所需要的機(jī)車臺數(shù)。由于列車編組很長，牽引動力又分別位于整個列車的不同部位，前后機(jī)車聯(lián)系、操作動作的失調(diào)，都會直接危及行車安全。為了解決列車同步操控問題，國際上主要有機(jī)車無線同步操縱（Locotrol）技術(shù)和有線電控空氣制動（ECP）技術(shù)，根據(jù)我國鐵路的路情，中國鐵路采用Locotrol技術(shù)。

Locotrol技術(shù)是在重載列車的機(jī)車上裝設(shè)了遙控裝置，遙控協(xié)調(diào)多臺機(jī)車。遙控裝置是一種完全取代受控機(jī)車司機(jī)實現(xiàn)機(jī)車全部無線電遙控的裝置。它分為主控設(shè)備和受控設(shè)備兩部分，前者裝在頭部機(jī)車上，后者裝在專用遙控車內(nèi)。主控機(jī)車司機(jī)通過無線電通信傳送編碼指令，控制列車任何部位的受控機(jī)車的牽引和制動，使各機(jī)車做到同步牽引和制動，有效減少縱向沖動和車鉤力，縮短制動距離和制動時間，提高了列車的運(yùn)行效率。重載機(jī)車車輛2.重載列車的牽引機(jī)車1996年，DJ1型雙機(jī)重聯(lián)貨運(yùn)電力機(jī)車成功下線，大功率機(jī)車項目進(jìn)入了快速發(fā)展期。2004年起研制并陸續(xù)下線的和諧1型（HXD1)、和諧2型（HXD2)的大功率電力機(jī)車由兩節(jié)相同的4軸機(jī)車重聯(lián)組成，最高運(yùn)行時速達(dá)120km，機(jī)車總功率分別達(dá)9600kW和10000kW；和諧3型（HXD3)為6軸機(jī)車，最高運(yùn)行時速達(dá)120km，機(jī)車總功率達(dá)7200kW。在此基礎(chǔ)上，6軸9600kW的HXD18、HXD2B、HXD3B也逐步投產(chǎn)。大秦線實現(xiàn)了采用2臺和諧型大功率機(jī)車加可控列尾的方式，開行2萬t重載組合列車。重載機(jī)車車輛3.重載運(yùn)輸?shù)能囕v重載運(yùn)輸?shù)能囕v應(yīng)采用載重量大、強(qiáng)度高、自重系數(shù)小的大型四軸貨車。貨車大型化的主要途徑是提高軸重。但軸重又受到軌道與橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，因此要求線路結(jié)構(gòu)與軸重提高相協(xié)調(diào)。如國外已采用70kg／m的鋼軌，貨車載重量達(dá)到90t，軸重為29t。我國大秦鐵路采用自主研制了載重80t級的C80、C80B型25t軸重煤炭專用敞車，以適應(yīng)重載運(yùn)輸?shù)男枰?。其中C80型為雙浴盆式鋁合金車體，C80B型為有中梁、平地板式不銹鋼車體，車鉤連掛方式采用牽引拉桿，三輛一組，兩端為16號旋轉(zhuǎn)車鉤和17號固定車鉤連掛，中間為牽引拉桿連接。重載機(jī)車車輛4.車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置是車輛最重要的部件之一。為了減少列車的分離事故和列車的沖動，重載列車需要高強(qiáng)度的車鉤和大容量、高性能的緩沖器。因此，重載列車對車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材質(zhì)工藝、維修保養(yǎng)以及機(jī)車操縱技術(shù)等方面都提出了具體要求。在重載單元列車中，由于采用翻卸方式卸車，為創(chuàng)造不摘車卸車條件，在車輛一端裝有高強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)式車鉤。重載機(jī)車車輛5.制動裝置重載列車制動裝置應(yīng)具備如下功能：（1）應(yīng)具有較高的制動波速和緩解波速。它可以縮短制動和緩解時列車前后部作用的時間，減輕制動和緩解的縱向沖擊，并能縮短列車制動距離。（2）采用摩擦系數(shù)較大的閘瓦，如高摩合成閘瓦。這樣，可保證在同樣的閘瓦摩擦力的條件下，改用較小的制動缸和副風(fēng)缸，以減少初充氣的時間。（3）采用性能良好的空重車自動調(diào)整裝置，保證空車不滑行、重車具有足夠的制動力。（4）要有密封式制動缸和良好的“壓力保持”性能。在長大下坡道制動保壓時，能保持制動缸壓強(qiáng)不因泄漏而衰減。重載供電系統(tǒng)4重載供電系統(tǒng)

電氣化鐵路供電能力必須與線路運(yùn)輸能力相適應(yīng)，供電設(shè)施應(yīng)預(yù)留發(fā)展條件。采用高強(qiáng)度、耐腐蝕、少維修的接觸網(wǎng)零部件，提高電氣化鐵路的運(yùn)行可靠性和抗災(zāi)能力。推廣供電綜合監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集技術(shù)。推廣弓網(wǎng)實時監(jiān)測技術(shù)，發(fā)展在線監(jiān)測裝置與技術(shù)。大秦線的正線接觸網(wǎng)采用新型CTHA150型，承力索采用THJ150型，水平拉桿改用平頭腕臂，吊弦改用整體載流吊弦，有效適應(yīng)了重載列車的運(yùn)行要求，全面提升了接觸網(wǎng)的整體強(qiáng)度。重載通信信號5重載通信信號

信號系統(tǒng)由計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、自動閉塞系統(tǒng)、DMIS系統(tǒng)及建立在DMIS系統(tǒng)平臺上的CTC系統(tǒng)、車載信號系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測控系統(tǒng)組成。大秦線采用GSM-R綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)與Locotrol技術(shù)的結(jié)合，把Locotrol技術(shù)由過去的點到點的通信傳輸，發(fā)展為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸，覆蓋全線，解決了機(jī)車間通信距離限制的關(guān)鍵問題，使得210輛、2600多米長的重載車輛，實現(xiàn)了前后同步控制，操縱誤差最少僅為0.6s；實現(xiàn)800MHz數(shù)據(jù)電臺與Locotrol技術(shù)的結(jié)合，使通信傳輸距離由450MHz的650m提高到800MHz的790m，進(jìn)一步拓展了Locotrol技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。重載單元列車的裝卸設(shè)備6重載單元列車的裝卸設(shè)備1.單元式重載列車的裝車站開行單元式重載列車時，裝車必須可靠迅速，條件允許時，一般采用環(huán)線式裝車站。在裝車站修建環(huán)線，在環(huán)線上設(shè)1‰的上坡，使車鉤始終伸開，在環(huán)線上還配有裝車設(shè)備、軌道衡等。這種車站占地面積較大，但可以使列車在走行中裝車，且不需要轉(zhuǎn)向設(shè)備和作業(yè)。重載單元列車的裝卸設(shè)備2.單元式重載列車的裝車系統(tǒng)單元式重載列車的裝車系統(tǒng)要求較高，在裝車點應(yīng)設(shè)有高速定量裝車系統(tǒng)。在裝車時由控制室遙控列車進(jìn)行移動，機(jī)車上裝有恒速器，使列車移動速度按規(guī)定要求進(jìn)行。全列裝完后，機(jī)車乘務(wù)員方能開始操縱機(jī)車。大秦鐵路采用機(jī)車低恒速控制裝置，電力機(jī)車以每小時0.8公里的速度通過儲煤倉下，邊走邊裝，走過裝完，裝一節(jié)80噸C80型車皮僅用56秒鐘，裝滿一列204節(jié)車廂的萬噸列車只需兩小時。重載單元列車的裝卸設(shè)備3.單元式重載列車的卸車系統(tǒng)

為使單元式重載