新闻

大秦铁路:中国铁路重载技术的集大成者

时间:2009-12-30 14:30 来源:《人民铁道》报 作者:王天军

  多年来,无数铁路人为了建设现代化的铁路货运通道,披荆斩棘,科技攻关,大力创新,使大秦铁路从年设计运量1亿吨迅速发展到2008年的3.4亿吨,机车牵引重量由5000吨级跃升至1万吨和2万吨……如今的大秦线,一个具有自主知识产权的重载运输技术体系已然形成。

  三大技术难题

  大秦铁路是我国第一条双线重载电气化运煤专线,全长653公里,承担着全国铁路近1/5的煤炭运量,为全国主要电网、数千家企业和广大人民群众提供生产、生活用煤。近年来,随着社会的飞速前进,大秦线年运量1亿吨的设计能力已经远远不能适应我国国民经济的快速发展,必须在较短时间内大幅提高大秦线的运输能力。

  众所周知,列车速度、密度、重量是构成铁路运输能力的三大要素,提高任何一项都能提高铁路运输能力。20世纪80年代以来,由于新材料、新工艺、计算机控制和信息技术等现代高新技术在铁路的广泛应用,铁路重载技术及装备水平不断提高。对于大秦线,在不建新线的情况下,提高列车重量是最优的扩能方式。可是,在大秦线大力发展重载,又谈何容易?

  大秦线多曲线、多隧道,山区地段达90余公里,有隧道48座,并均处于连续长大下坡道上,采用机车无线同步操纵技术开行2万吨重载组合列车必须解决三大技术难题。

  第一个技术难题是山区铁路中的通信可靠性问题。2万吨重载列车由多个机车牵引,采用机车无线同步操纵系统,机车控制命令由主控机车通过无线方式传输给各从控机车。机车同步操纵性十分关键,如果不同步,将影响列车安全。尤其在隧道中,无线信号传送必须准确、不间断。

  第二个技术难题是长大下坡道的周期循环制动。“重载列车不怕电力机车拉不动,怕的是机车指令发出后万吨列车不能平稳地停下来。”中国铁道科学研究院机车车辆研究所副所长李学锋说。大秦铁路多在山区穿行,其中重车方向就有两段长大下坡道:一段线路长度达47公里,一段线路长50余公里,坡度都在-10‰左右。如果万吨、2万吨列车下坡时制动不好,很可能车毁人亡,中间的车辆甚至会被挤成“铁饼”。

  第三个技术难题是长大列车的纵向冲动。2万吨级重载列车总长达2676米,列车制动管长约3000米。如果列车前后制动力不一致,将产生巨大的纵向力。分析表明,列车纵向力的大小与整列机车车辆实施制动的同步性、车钩间隙、缓冲器性能、制动系统本身特性有关,必须采取相关的技术手段。

  此外,开行2万吨重载列车,线路、桥梁、通信信号、牵引供电等设备更需强化。比如钢轨,大秦铁路对钢轨的抗磨耗性和抗疲劳性提出更严格的要求。高速铁路运用的是60公斤/米钢轨,重载铁路则要用强度更大的75公斤/米钢轨。

  围绕大秦线开行2万吨重载组合列车,铁道部提出了需求牵引、工程依托、系统推进的技术创新思路,先后安排了60多项科研项目,以攻克三大技术难题为主要目标,在列车同步操纵、无线数据传输、牵引制动技术、列车优化操纵等方面开展了一系列科研、试验和技术改造,持续不断地推进2万吨重载列车的技术创新工作。

  三个“独一无二”

  2004年12月12日,大秦铁路成功试验开行中国第一列2万吨重载组合列车。

  2005年11月,以GSM-R为数据传输平台,大秦铁路成功试验开行了由2列单元万吨列车组成的2万吨重载组合列车。

  2006年3月28日,大秦线正式开行了由4台韶山4型机车以“1+2+1”方式牵引的2万吨重载组合列车。为了进一步提高大秦线的运输能力,从2006年下半年开始,铁道部又组织进行了国产9600千瓦至10000千瓦和谐型大功率交流传动电力机车牵引2万吨重载组合列车的试验。

  2007年8月5日,2台和谐型机车牵引的2万吨重载组合列车正式在大秦线开行。

  “2万吨重载列车的成功开行,标志着大秦铁路创造了世界重载铁路的三个‘独一无二’———实现了LOCOTROL技术和GSM-R平台的有机结合,把机车分布式同步操纵LOCOTROL技术由过去的点到点通信传输,发展为系统网络通信传输,使得近3公里长的重载车辆,实现了前后同步控制,操纵误差最少仅为0.6秒,这在世界上是‘独一无二’的;采用2台和谐型机车加可控列尾的方式牵引的万吨重载组合列车,极大地提高了运输效率,这在世界上是‘独一无二’的;大秦铁路年运量达到3亿吨,是国外运量最高重载线路的2.3倍,这在世界上是‘独一无二’的。”在一份铁道部关于大秦铁路自主创新的调研报告上,记者看到了这样的评价。

  的确,针对以三大技术难题为中心的大秦重载技术攻关,取得了一系列重大突破。LOCOTROL技术和GSM-R平台的有机结合,实现LOCOTROL系统800M电台与GSM-R网络的自动切换,有效解决了山区铁路的通信可靠性问题;功率达到9600千瓦至10000千瓦的和谐型电力机车的成功运行,让大秦线重载的牵引动力更上一层楼;自重轻、载重大的新型C80型重载货车轴重达到25吨,独特的支撑转向架适应长大列车的纵向冲动;120-1制动阀、中间牵引杆、E级钢车钩和大容量弹性胶泥缓冲器等主要配套装备,大幅度减少了列车纵向冲动;可控列尾装置提高了列车制动性能;独特的机车自动过分相装置,让各种组合方式的列车实现安全平稳运行。此外,5T系统的成功应用、ZPW2000A型移频轨道电路四显示自动闭塞对原三显示自动闭塞设备的代替,以及牵引变电系统中采用的综合自动保护装置和远动系统,合力推动了大秦重载技术的发展。

  大秦铁路重载运输成套技术项目解决了我国铁路重载运输发展中的一系列难点和关键问题,促进了一批高新技术装备的开发、研制、生产及产业化,显著提升了铁路货车制造业水平、铁路无线通信网络技术水平、铁路电气化技术水平和铁路重载轨道装备技术水平,带动了相关行业的发展,提升了行业竞争力。

  随着大秦铁路运能的日益提高,我们相信,大秦铁路重载技术发展的步伐将会迈得更快,走得更远。

人民铁道网版权及免责声明:
1、凡本网注明“来源:人民铁道网”的所有作品,版权均属于人民铁道网,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:人民铁道网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
2、凡本网注明“来源:XXX(非人民铁道网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3、如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
标签:大秦铁路 中国铁路 重载技术 编辑: phpcms