我國鐵路貨車重載技術(shù)的發(fā)展方向

朱小麗

摘 要：分析了國外鐵路貨車重載技術(shù)發(fā)展的情況，同時結(jié)合我國目前貨運(yùn)的現(xiàn)狀，得出研究大軸重鐵路貨車、發(fā)展鐵路重載運(yùn)輸已成為我國進(jìn)一步提高貨運(yùn)能力的最佳選擇，最后有針對性的分析了國內(nèi)重載技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：鐵路;重載貨車;發(fā)展

1 重載運(yùn)輸?shù)亩x與模式

1.1 何為重載鐵路

國際重載協(xié)會（IHHA）在1986年溫哥華會議上第一次定義了重載運(yùn)輸，隨后歷經(jīng)幾次修訂，2005年國際重載協(xié)會（IHHA）對重載運(yùn)輸規(guī)定如下：列車軸重不小于27t，重量不少于8000t，并且在長度超過150km運(yùn)路上的年運(yùn)量至少達(dá)到4000萬t。

1.2 重載列車的組織形式

整列式重載列車：由掛于頭部的一臺或多臺牽引機(jī)車聯(lián)合牽引，由不同載重、型式的貨車混合編組，中間需要解體和重新編組，這種運(yùn)輸模式以我國最為典型代表。

組合式重載列車：由開往同一方向的兩列或兩列以上普通貨物列車組合成一整列。貨物列車首尾依次相聯(lián)，貨物列車組合后牽引機(jī)車位于貨物列車的中間和頭部，該模式典型代表為俄羅斯。

單元式重載列車：以固定的機(jī)車和一定數(shù)量的貨車編組，在固定的到發(fā)站之間循環(huán)往返運(yùn)行，且運(yùn)輸過程中不再解體和重新編組。單元式重載列車運(yùn)送貨物品種單一，運(yùn)量大且集中，以北美鐵路為典型代表，在我國大秦運(yùn)煤專線也大量開行。

2 國外發(fā)達(dá)國家鐵路重載技術(shù)的發(fā)展

目前，世界鐵路的貨運(yùn)技術(shù)主要表現(xiàn)為兩大特征：首先是重載運(yùn)輸技術(shù)，主要特征是列車編組貨車數(shù)量多，編組的貨車自重系數(shù)低、軸重大、車輛噸位高。重載運(yùn)輸技術(shù)以加拿大、美國等國家為代表。其次是快速貨運(yùn)技術(shù)，主要特征是列車編組數(shù)量少、運(yùn)行速度快?？焖儇涍\(yùn)技術(shù)以歐洲發(fā)達(dá)國家如德國、法國為代表。

（1）美國。美國是世界上重載運(yùn)輸發(fā)展最先進(jìn)的國家，目前主要的重載運(yùn)輸貨車軸重是35.7t，并已開始39t軸重的貨車的研究。美國重載列車普遍采用大軸重的單元式重載列車，一般由135～150 輛貨車編組，其牽引質(zhì)量可達(dá)1.75 萬～2萬t。

（2）巴西。巴西有3 條主要的重載線路。運(yùn)行在維多利亞重載線路上的重載列車可牽引重量為3.1萬 t，其由320輛貨車為一個編組單元。運(yùn)行在聯(lián)邦鐵路中央線上的重載列車軸重達(dá)32 t，牽引列車的內(nèi)燃機(jī)車有4～6 臺，總重達(dá)1.3758萬t。

（3）南非。南非從上世紀(jì)70年代末開始發(fā)展、采用重載運(yùn)輸技術(shù)。薩爾達(dá)尼亞（Saldanha）礦石運(yùn)輸專線和理查茲灣（Richar-dsbay）運(yùn)煤專線是南非2條主要的重載運(yùn)行路線。這2條線路里程僅占南非Transnet 所有鐵路貨運(yùn)網(wǎng)的7%，但運(yùn)輸高效，其貨運(yùn)量高達(dá)全網(wǎng)運(yùn)輸總量的62%。

（4）澳大利亞。澳大利亞鐵路全網(wǎng)年運(yùn)輸產(chǎn)值超70億美元，其中煤炭運(yùn)量占37%，礦石運(yùn)量占39%。其重載年運(yùn)量高達(dá)54.5億t，比例高達(dá)全網(wǎng)運(yùn)輸總量的40%。

3 國外鐵路貨車重載技術(shù)的發(fā)展對我國的啟示

縱觀國外鐵路貨運(yùn)的發(fā)展，可見鐵路重載技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展鐵路貨物運(yùn)輸?shù)闹饕较蛑?。我國鐵路貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)主要采取“速度、密度、重量”協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略。在速度上，先后通過6次大提速，貨車運(yùn)行時速已經(jīng)達(dá)到 120 km/h的世界先進(jìn)水平。在密度上，鐵路貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸密度也已基本飽和，干線列車追蹤時間已達(dá)到 6-7 min。在重量上，由于受既有850m、1050m線路站場長度的限制，不能繼續(xù)通過增加列車編組輛數(shù)的方式來提高運(yùn)能。鑒于此，研制重載貨車，是我國突破鐵路貨運(yùn)瓶頸的唯一途徑。結(jié)合國外重載鐵路的發(fā)展經(jīng)驗以及我國國情、路情，我國鐵路運(yùn)輸重載技術(shù)發(fā)展的方向有以下幾方面。

3.1 提高軸重

針對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀，目前25t軸重貨車在既有線上運(yùn)行的條件比較充足，建議既有貨車軸重可由25t提高到27t，專用貨車軸重由25t提高到30t。

3.2 提高每延米重

我國規(guī)定每延米重為8t/m，大秦運(yùn)煤專線的每延米重達(dá)到了8.33 t/m，而國外重載礦石運(yùn)輸線的允許每延米重一般在10-14t/m之間，由此可見在提升橋梁、線路承載能力的同時，新型重載貨車還須提高每延米重。

3.3 提升重心高度

為保障我國鐵路貨車運(yùn)行安全，重車重心限制高度一般小于或等于2000mm。相較于美國2489.2mm的重車重心限制高度，我國2000mm的數(shù)值偏于保守，制約了新型貨車的發(fā)展，所以須進(jìn)行理論分析計算，制定出新標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 發(fā)展自重系數(shù)低的車體

車體材料研究采用鋁合金、不銹鋼、碳纖維等其它新型材料，加工工藝合理應(yīng)用冷彎型鋼技術(shù)，、科學(xué)合理優(yōu)化車體結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝、材料等方面僅可能的降低車輛自重系數(shù)，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 充分利用限界

我國現(xiàn)行的機(jī)車車輛限界在距軌面高0-1250mm范圍內(nèi)寬度縮減200mm，從3400mm縮減為3200mm， 限界寬度的縮減影響了車輛的最大寬度;距軌面高3600-4800mm范圍內(nèi)寬度縮減700mm，由3400mm縮減至2700mm，限界寬度的縮減影響了車輛的最大高度;機(jī)車車輛限界的變化進(jìn)一步制約了車輛結(jié)構(gòu)的設(shè)計。因此對機(jī)車車輛限界進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研、以及深入分析是有必要的，例如研究按電力機(jī)車限界設(shè)計專用貨車，采用“長車”標(biāo)準(zhǔn)核算通用貨車的車寬尺寸。

3.6 提高車輪耐剝離性

從新型合金材料、熱處理工藝、踏面形狀等方面，研究開發(fā)耐剝離性車輪。力爭在相同條件下，耐剝離性車輪與傳統(tǒng)車輪相比，剝離深度減小30%左右，剝離長度減小40%左右。

3.7 采用雙層集裝箱車輛

雙層集裝箱車輛可以充分利用現(xiàn)有的限界尺寸，顯著提高鐵路貨運(yùn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

客貨分線的運(yùn)輸部署，將為中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展創(chuàng)造更加有利條件，應(yīng)加強(qiáng)鐵路重載運(yùn)輸基礎(chǔ)理論研究，完善相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取先進(jìn)的設(shè)計、仿真以及試驗手段，應(yīng)用開發(fā)新結(jié)構(gòu)和新材料，為進(jìn)一步推進(jìn)鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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