重載貨物運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)
時間:2024-01-07
點(diǎn)擊:211次
重載運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性是十分明顯的。在一條鐵路線上,開行一趟重載列車,等于開行幾趟、十幾趟、甚至二十幾趟普通貨物列車。這對于充分發(fā)揮鐵路運(yùn)輸優(yōu)勢、提高鐵路通過能力和運(yùn)輸效率、降低運(yùn)營成本的作用是不言而喻的。正因?yàn)槿绱?,?0世紀(jì)60年代開始,生載動作作為一種重要的運(yùn)輸組織方式,在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,已經(jīng)成為鐵路大宗貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。
重載運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)在“重”上。由于列車又重又長,帶來許多新的技術(shù)問題。重載運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.大功率內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車
用于重載運(yùn)輸?shù)膬?nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車要求馬力大,性能好,牽引電機(jī)維修量小,使用效率高,環(huán)境污染輕。因此國際重載運(yùn)輸機(jī)車都在向車流傳動發(fā)展?!?br>2.軸重大、自重輕、性能好的重載車輛
重載運(yùn)輸要求車輛在長度基本不變的前提下大幅度提高載重量,因此必須提高貨車軸重。
為了不在增加車輛總重的前提下提高貨車的載重量,許多國家都想方設(shè)法減輕車輛自身的重量。北美鐵路普通彩大型鋁合金車體,專門用于運(yùn)煤的貨煨是鋁合金敞開式漏斗車和雙浴盆式貨車,復(fù)合材料、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼以及新工藝也已在重載貨車上普通應(yīng)用。由于車輛軸重提高必須加劇車輪與鋼軌的磨耗,為了養(yǎng)活輪軌磨耗,各國都在著力改進(jìn)重載車輛的性能,主要是采用大直徑車輪和可導(dǎo)向式轉(zhuǎn)向架,可導(dǎo)向式轉(zhuǎn)向架在車輛通過曲線時,能讓兩根車軸從互相平行變?yōu)椴黄叫?,使車軸始終與曲線半徑的方向安全一致,以實(shí)現(xiàn)輪軌之間最佳配合。此外,為減小車輛運(yùn)行時對軌道的沖擊振動,車輛的彈簧懸掛系統(tǒng)也在不斷改進(jìn),如在軸箱定位處采用彈性橡膠,使用新型減振磨擦構(gòu)件等。為解決軸重增加后帶來的軸承磨損加劇、軸承與軸頸之間易松脫問題,美國、南非等國家采取了一系列改進(jìn)措施,如采用最新的迷宮密封技術(shù)、縮短軸頸等。由于重載列車的重量大、長度大,車鉤與緩沖器所承受的縱向拉力和壓力要比普通貨車大得多,必須使用高強(qiáng)度車鉤和大容量、高吸收率、低阻抗緩沖器。目前國際上發(fā)展的重點(diǎn)是彈性膠泥緩沖器。彈性膠泥是一種高分子材料,具有較高的黏度和良好的彈性,既能壓縮,又能流動,把它填充在帶有活塞的緩沖器缸體內(nèi),在活塞桿受到縱向沖擊時,扒動活塞壓縮彈性膠泥吸收能量,同時彈性膠泥在受壓過程中會從活塞周邊預(yù)留的間隙或節(jié)流孔流動到活塞的另一邊,通過這種“節(jié)流”作用進(jìn)一頻道吸收沖擊能量,使緩沖器的性能大大優(yōu)化?!?br>3.多臺機(jī)車同頻道操縱技術(shù)
重載列車需要兩臺乃至多臺機(jī)車來牽引,這就產(chǎn)生一個多臺機(jī)車如何同步操縱的問題。隨著無線通訊技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展,以及列車重量的進(jìn)一步提高,現(xiàn)在大多采用無線遙控設(shè)備對多臺機(jī)車進(jìn)行同步操縱。這種無線遙控設(shè)備用在組合式重載列車上,列車長度可以不受限制,不但能對多臺機(jī)車的牽引動作實(shí)施遙控同步操縱,使前后車輛制動緩解動作趨向一致,大幅度改善了列車的縱向沖擊,減小了車鉤及緩沖器的受力。同時縮短了列車制動時間和充氣緩解時間,解決了在長大坡道上緊急制動后再起動容易出現(xiàn)的拉斷車鉤的問題。在重載列車運(yùn)行的一些特殊坡段,無線遙控裝置也可以根據(jù)需要對機(jī)車實(shí)行異步操縱,以避免某些部位的車鉤受力過大而被拉斷?!?br>4.新型列車制動技術(shù)
新型的電子控制空氣制動系統(tǒng),它采用最先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù),直接用計(jì)算機(jī)來控制重載列車每輛車制動缸的充氣和排氣,使每輛車同步實(shí)現(xiàn)制動與緩解,保證了整列車制動緩解的一致性,大大提高了列車制動波速,縮短了列車制動距離,減少了列車制動時所產(chǎn)生的縱向沖動力,提高了重載列車運(yùn)行的安全性。列車運(yùn)行速度相應(yīng)節(jié)約能源,降低運(yùn)營成本的作用也十分明顯。
目前電空制動的控制信息傳遞有兩種方式:一種是整個列車安裝貫通電纜,通過電纜傳遞控制信息;還有一種是采用無線通訊方式,用無線電對每輛車發(fā)送控制信息并接收反饋信息?!?br>5.高強(qiáng)度軌道結(jié)構(gòu)和養(yǎng)護(hù)維修新技術(shù)
首先是鋼軌,重載鐵路合作的都是重型鋼軌,并通過改變鋼軌微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和改進(jìn)生產(chǎn)工藝等途徑,使軌軌材質(zhì)不斷優(yōu)化,以提高鋼軌的耐磨性和抗疲勞性。鋼軌接頭是軌道的薄弱環(huán)節(jié),在重載運(yùn)輸中尤其突出,因此無縫線路是重載鐵路的主要形式。道岔是鐵路的薄弱環(huán)節(jié)。重載鐵路的道岔優(yōu)先采用大號碼可動心軌道岔,以減少列車對轍岔的心的沖擊;道岔尖軌的材質(zhì)和斷面形式進(jìn)一步優(yōu)化,軌枕、扣件、道床、路基的強(qiáng)度和可靠性也相應(yīng)提高?!?br>在加強(qiáng)軌道結(jié)構(gòu)的同時,世界重載鐵路的線路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)也在不斷發(fā)展,特別是鋼軌預(yù)防性打磨技術(shù)和鋼軌涂油技術(shù)。重載鐵路的綜合性養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)采用系統(tǒng)配套的大型養(yǎng)路機(jī)械和專用設(shè)備,不但能一次完成測量分析、起道、撥道、搗固、清篩道床、接觸網(wǎng)維護(hù)等多項(xiàng)作業(yè),而且維修質(zhì)量也大大提高?!?br>6.安全監(jiān)測技術(shù)
重載鐵路運(yùn)輸?shù)牧熊囬L度和重量大大增加,對運(yùn)輸安全提出了更高的要求。目前比較先進(jìn)的安全監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)屬北美鐵道協(xié)會所屬的普韋洛運(yùn)輸技術(shù)中心研究開發(fā)的路邊安全監(jiān)測集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括紅外線軸溫測試、聲學(xué)軸承測試、轉(zhuǎn)向架性能檢測、車輪沖擊荷載測試、車輪外形測試、車輪溫度測試、車輪擦傷測試等裝置,安裝在鐵路兩邊,能夠在重開列車通過時準(zhǔn)確測試和診斷軸承、轉(zhuǎn)向架以及輪軌之間的作用狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)異常情況,及早采取防范措施。