铁道重载运输效率影响要素

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本文作者：李建兵作者单位：西山煤电（集团）有限责任公司铁路公司

铁路运输的产品是旅客和货物的位移，特点是边生产边消费，不能储存，这就要求各单位和各工种间密切配合，使之协调动作，像一架庞大的联动机一样环环相扣，有节奏地工作。下文对影响铁路重载运输系统效率的重要因素做了介绍。

一、铁路线路和站场

重载列车由于纵向冲击力的增加和车辆轴重的提高，对站场股道和线路有着更高的要求，需要更高的强度、耐久性和可靠性。铁路线路变形下沉主要是由于道床破坏所致，而道床破坏程度又与道床应力的3－4次方成正比，所以开行重载列车的线路，必须改善铁路路基，轨道的工作状态，同时由于牵引重量大，启动困难，对于轨道的平顺性和坡度要求也比较高。重载铁路的线路应保证线路的基本参数，提高线路的平顺性；减缓线路的限制坡度；加大最小曲线半径；采用大号码的新型道岔；铺设无缝钢轨。重载铁路站场的到发线长度应满足车站到发线有效长是决定列车牵引重量的基本条件。对于办理始发、终到重载列车的车站应延长1－2股道站线到发线至1050m－1250m；一般中间站可延长1股道到发线；中途有列检作业的车站延长2股道。采用缩短型C63、C61型运煤车时，1050m线路可牵引6500；若开行7000t－8000t或10000t列车，站线需要为1700m或2100m。铁路路基是铁路线路的基础，它直接承受列车荷载，必须具备坚固、稳定、耐久的良好性能。现在全国各处线路普遍存在的问题是重型钢轨数量不足、轨下基础薄弱、道碴质量不良、道床脏污板结严重、轨枕易于断裂、线路稳定性差。为适应重载需要，应采用重型钢轨，承载力大的轨枕、扣件。钢轨应向重型化、强韧化方向发展，改进钢轨的材质，提高钢轨的抗磨耗、抗疲劳、耐腐蚀和抗损伤的能力。养路机械分大修机械、维修机械、检查机械和修理机械。重载铁路运输强度大，为了保证线路质量和行车安全，需要配备大修换轨排设备、机械化更换无缝线路长轨节、大型清筛机和配套的维修机械、钢轨打磨列车、钢轨探伤车、轨道检查车等。重载轨道采用现代化手段检测，是保证重载线路质量及列车运行安全的重要措施。我国现在已经可以在轨检车上安装先进的检测设备，实现实时察看轨道几何状态，保证列车运行安全。

二、列车牵引

重载列车重量大大超过普通列车，需要大功率的内燃、电力机车，应具有足够的牵引能力、较高的制动力、良好的控制功能、较低的轮轨动力作用及较高的运用可靠性。选择合理的功率与薪着重量比，以保证机车有足够的牵引力。不光要考虑货车在限制坡度启动的问题，还要考虑到货车的牵引重量在以持续速度通过长大限制坡道而不发生空转的条件。动力制动可以解决空气制动的纵向冲击力大、制动力小、需要停车缓解的困难。动力制动还可以和空气制动相配合使用。重载列车往往是多机牵引，因此存在运行中的牵引和制动过程能够同步自动调整和控制。机车车辆的发展的趋势是逐步采用大轴重，低自重。重载列车至少是25t的轴重，为了减轻机车对线路的破坏作用，应该采取低动力作用转向架。重载运输对机车各主要部件的强度及其运用的可靠性要求较高，应广泛采用电子和微电子技术，并在机车上装设必要的动态故障检测和诊断系统，确保安全。积极采用长交路、轮乘制，以发挥重载单元列车的运输优势，达到减少机车设备，节省投资，提高机车运用效率，加速机车车辆的周转，提高综合经济效益。

三、铁路车辆与供电系统

为适应重载运输的需要，大型货车发展方向应该是宽、短、高（强度）、轻（自重轻），在自重系数小的前提下，增大车辆的容积或增加轴重或者轴数，以及采用高强度车钩，大容量高性能缓冲器和新型制动机和转向架等。货车大型化是世界各国铁路车辆发展的共同趋势。美国新造货车轴重均在30t以上，铝合金敞车、高边车等大型专用货车的轴重达32．5t，巴西广泛采用30t轴重的货车，南非窄轨重载铁路的货车轴重26t，澳大利亚已开始使用35t轴重货车。重载列车和普通列车相比，牵引车列的电力机车的功率、接触网电流和整个供电设备规模等都要加大。增加了供电设备的投入，投入多少要与开行后在运输和社会效益方面进行技术经济比较，以免开行重载列车比重不大而降低供电设备的利用率。

四、铁路车辆与供电系统

x运输组织对重载列车的开行尤为重要，为了有效利用设备，保证线路畅通运输，必须做好组织工作。当重载列车与非重载列车混合开行时，是同一空车来源，共享一条线路，运输同一货源和车流。在品种单一的专线运输线，为保证各种列车各得其所，应首先优化原装车地始发直达列车计划，使其满足重载需要；在编组站要选择技术站间车流量日均达200－250辆及其以上的编组站编组重载列车。在日常工作中，从日班计划入手，调度部门重点设置专人负责管理重载列车，使其车流、机车、到发线及运行组织紧密衔接。根据货流、车流集结情况，技术作业过程及到发线、调车机车、牵引机车等具体条件，制定重载列车与非重载列车在数量上的合理比例。为待避客车、运行调整以及处理车辆故障等，在重载列车与非重载列车混合开行的区段，必须设立适当的中间站为越行站。它的设置与区段长度、区段内各种性质的列车数量、排列结构、速度差、红外线测轴温点的分布以及重载列车运行距离和各区段间的接续时刻等有关。加强对重载运输的组织管理，进一步改革管理机制，改善运输组织。首先应修改和补充现有的规程、规范、规则和其它一系列的规章制度，使上层建筑和经营管理适应重载运输的发展需要。其次要制定有利于开行重载列车的奖励办法，对开行或多开行重载列车的单位和个人，应给予适当的奖励。

五、装车能力与卸车能力

与普通运输组织方式相比，重载运输对货源、货流集中及装卸车作业组织条件提出了更高的要求。具备大宗流向稳定集中的货源及大能力、高效率的装卸车作业系统是组织重载运输的必要条件之一。装车地货物生产力规模、布局及销售市场分布特点对铁路重载运输有很大影响和制约。从主要运输对象煤炭的情况来看，我国煤炭总产量及运量虽然较大，但多数煤矿属于中小型煤矿、矿井布局及产量分散，大型、特大型及露天煤矿较少，生产规模与国外相比较小，并且存在煤种杂、用户分散的状况。煤炭生产和运输布局的散乱、运输基础设施建设跟不上生产及运量的迅速增长，多数企业单位运输条件较差，铁路装车设施陈旧落后，缺乏科学有效的运输组织措施、作业效率低等方面，都在一定程度上导致了局部运力的浪费，使装运环节上不能满足重载列车的装运要求，难以与改造后或新建的铁路干线输送能力相适应。随着铁路重载运输的进一步发展，这些方面的问题和矛盾将会显得更为突出和尖锐。总之，影响重载运输系统的因素是多方面的，必须协调匹配，优化组合。