大秦线开行2万吨重载组合列车系统集成与创新

大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线,承担着全国铁路18%的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题,采用LOCOTROL技术必须解决好"山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动"三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目,自2004年起经过三个阶段、上百次试验,实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新,在运量和运输收入、装备水平等方面显著提高。     

大秦线开行2万t级重载列车的关键技术问题和对策

讨论大秦线开行2万t级重载列车在机车车辆方面的关键技术问题，为此必须应用无线同步控制技术和先进的机车车辆技术装备。文中根据大秦线2万t列车的试验和仿真研究结果，提出大秦线安全开行2万t重载组合列车的技术对策和建议。     

大秦线2万t重载组合列车试验研究

介绍了大秦线开行2万t重载组合列车的试验目的、主要试验内容和从2005年6月至2008年9月进行的不同装备、不同编组的8次2万t组合列车综合试验的实施过程。说明了2万t重载组合列车试验结果评定指标的确定依据和长大货物列车综合测试平台的特点。介绍了大秦线2万t重载组合列车试验的创新性研究成果。     

机车无线同步控制技术对2万t重载组合列车纵向力的影响

针对采用机车无线同步控制技术的2万t重载组合列车（1＋2＋1）,研究其在紧急制动及常用全制动工况下的纵向动力学性能,并提出机车无线同步控制的合理延迟时间。采用自主开发的重载列车纵向动力学仿真计算软件,对单编5千t、单编1万t和2万t组合3种编组方式的重载列车在紧急制动及常用全制动停车工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析;对主、从控机车采用不同延迟时间的2万t组合重载列车在紧急制动工况下的纵向力进行仿真计算。结果表明：2万t组合重载列车的纵向性能优于同等车辆装备的单编1万t重载列车,但差于单编5千t重载列车;2万t组合重载列车的主、从控机车的延迟时间应在4 s以内,才能满足大秦线重载列车运行的需要。     

HXD2电力机车牵引2万t列车充风改进方案

针对大秦线HXD2型电力机车牵引2万t重载组合列车充风特性及存在的问题,研究和分析了2万t重载组合列车的供风量及充风特性,并进行了组合列车的供风量计算.同时,借鉴世界铁路重载技术、运营经验,结合大秦线重载组合列车充风特性试验结果,提出了2万t重载组合列车充风改进方案.     

大秦线开行9500吨级组合重载列车的研究与试验

通过对9500t级组合重载列车的静置和运行试验数据的分析与研究,论证在大秦线开行9500t级组合重载列车的可行性,提出开行组合列车应具备的必要技术条件及操纵原则,同时可作为完成大秦线1.5亿t年运量,满足大秦线扩能改造需要的过渡性运输方式,也为2万t重载列车的开行提供参考依据.     

大秦线重载列车运行仿真计算研究

针对大秦线的实际情况,通过建立重载列车运行仿真计算模型,研究大秦线不同编组重载列车的牵引、制动等技术参数,为大秦线组织重载列车试验、制订合理的操纵方法和保证列车安全、可靠、正点、高效、节能运行提供技术依据.仿真计算表明采用LOCOTROL技术,运用合理的操纵方法,按照SS4型机车(1 2 1)和(4X5000t)编组方式以及HXD1机车(1 1 0)编组方式牵引2万t组合列车,均能够满足大秦线运行时分以及长大下坡道对循环制动再充风时间的安全性要求.采用HXD1型机车(1 1 0)编组方式牵引2万t列车的最大纵向力比SS4型机车(1 2 1)编组方式的稍大,紧急制动最大纵向力一般在2000 kN以下,常用全制动最大纵向力为1000 kN左右,均有一定的安全裕量.仿真计算结果与实际试验结果相吻合,为大秦线成功开行2万t级重载组合列车提供了技术支持.     

大秦线重载组合列车LOCOTROL系统运用情况的分析及建议

对大秦线重载组合列车LOCOTROL系统发展历程及使用现状进行了总结,分析了LOCOTROL系统目前存在的主要问题和原因,并提出了相应的整改建议。     

产品信息

和谐2型大功率电力机车通过2万t重载试验 中国北车集团大同电力机车有限责任公司研制的和谐2型大功率电力机车在大秦线2万t重载组合列车牵引试验中取得成功。试验数据表明，该机车完全符合2万t重载组合列车牵引要求。     

重载组合货运列车空气制动技术

分析重载组合货运列车空气制动存在的问题及要求,介绍国际上重载组合列车使用的ECP系统和LOCOTROL系统;重点阐述采用LOCOTROL系统组合列车的机车制动机均衡风缸开、闭环控制模式特点以及大秦铁路组合重载试验情况。     

大秦线GSM-R网络LOCOTROL中断原因分析

LOCOTROL通信中断严重影响大秦线2万t重载运输。从网络覆盖、越区切换、干扰、硬件设备、参数设置等5个方面分析了大秦线GSM-R网络侧产生通信中断的原因,并相应提出了解决办法。     

重载组合列车纵向性能的影响因素分析

介绍2004年以来大秦线开行的5种典型编组方式重载列车,比较了不同编组方式列车纵向力的大小,并分析了列车编组方式对纵向力的影响;同时结合试验数据,对其他关键因素比如Locotrol同步作用时间、机车制动机性能、货车关键技术以及列车操纵方式等对重载列车纵向力的影响进行了分析,并从减小纵向力的角度提出了3种2万t列车编组方式。试验及运用实践表明:目前我国的货车制动可以满足单元万吨货物列车的制动要求,而对于更大编组的长大列车,宜采用机车动力分散布置的组合列车。组合列车中从控机车的布置位置是影响组合列车制动性能和列车纵向力的最主要因素之一,应对其进行详细研究。     

大秦重载铁路信号设备联锁试验重点项目探讨

大秦线作为我国铁路发展的标志性工程、现代化煤运通道重载运输的示范性工程和既有线扩能改造的样板性工程,依靠重载技术的自主创新,在保持列车速度、密度不降低的同时,将列车重量由5 000 t提高到1万t和2万t。在电务技术方面,新技术、新装备大量开发运用,密集、复杂的信号设备改造大面积展开,信号设备联锁关键面临着前所未有的挑战。通过组织管内信号设备开通调试及处理设备电路问题,总结一些信号设备联锁试验容易发生问题需重点卡控的项目。     

探讨重载铁路的运输组织及线路加强模式

研究目的：对铁路重载的两个重要方面——运输组织和既有线路加强进行分析探讨,力求概括总结出适合我国国情的一般模式,提出切实有效的方案. 研究方法：主要结合参与研究的我国大秦线、北同蒲线两条重载铁路的经验,列举已实施的案例,提炼出共性的特征,求证总结出重载铁路运输组织和线路加强可能的几种模式. 研究结果：根据重载铁路以煤炭运输为主的运输特点,运输组织应重点抓好重载列车的装车、运输、卸车及车辆回空、机车运用等各个环节;线路方面应对轨道、路基、桥涵采取适当有效的加强方式. 研究结论：本文根据重载线路的不同运输特点,提出重载铁路运输组织方式.在提高列车重量方面,应达到5 000 t、10 000 t、20 000 t;在装卸车组织方面,减少技术作业站的集结和分解时间,采用直接过翻车机整列卸车的循环拉运方式;技术作业站和中间站到发线长度应满足重载要求;采用客货分线.线路加强模式为采用无缝线路、高强度高质量的轨枕和钢轨、治理路基和桥涵病害、改建地段采用较高标准等措施.     

20 000 t列车技术站到发线腰岔设置方案探讨

研究目的:本文拟从分析现状开行20 000 t重载货物列车的技术站腰岔设置方案存在的主要问题,找出既能保证车站作业安全,又方便车站运输组织的合理的技术站到发线腰岔设置方案。研究方法:通过文献研究并以大秦线为例,确定重载铁路技术站到发线作业内容及合理的到发线有效长度;采用定性与定量分析相结合的方法,找出现状腰岔设置方案存在的不足,并从更好的保证运输安全、提高车站作业效率等方面探讨技术站到发线腰岔更为合理的设置方案。研究结果:找出了技术站接发20 000 t列车时,既可真正满足安全距离要求,又可通过腰岔前行出入到发线作业的技术站腰差设置方案,且该方案也可满足接发普通列车和接发10 000 t列车技术作业的要求。研究结论:接发20 000 t列车的技术站到发线总长度最小可以按3 019.24 m设置,3个腰岔的设置由前至后各段有效长分别为665.24 m,665.24,665.24 m和850 m。     

山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置研究

山西中南部铁路是一条新建的万吨重载煤炭运输通道,是国内首条研究30t大轴重万吨列车运行安全的铁路,铁路线路平纵断面、车站分布等的设计,需满足万吨级列车的循环制动与纵向冲动等要求。运用列车纵向动力学仿真软件指导重载铁路的设计,通过对不同机车牵引万吨单编列车的纵向动力学仿真研究,特别是万吨列车在不同坡度坡道上的制动限速、制动距离,以及长大下坡道困难区间操纵运行的安全性和纵向冲动,研究山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置问题,以满足万吨重载列车在非正常情况下的运行、养护维修及救援要求。研究结论为:壶关至红旗渠间居中位置应增设缓坡1处,并配备救援设备。研究结论已应用于项目设计,在壶关至红旗渠间增设了平顺站,并设机待线,配备双机重联救援机车。     

快速发展的中国铁路重载运输

目前，中国铁路重载运输技术达到了世界先进水平。在京哈、京沪、京广、陇海、侯月等主要干线普遍开行了5000吨至6500吨货物列车，扩大了运输能力。建立和完善大秦铁路集疏运体系，采用先进的机车同步操纵技术和大吨位货车制造与使用技术，在世界上首次实现机车无线同步操纵技术与GSM-R技术结合，中国铁路重载运输技术水平得到大幅度提升。大秦铁路大量开行1万吨和2万吨重载组合列车，运量由2002年的1亿吨，增长到2007年的3亿吨，创造了世界铁路重载运输的奇迹。不仅如此，大秦铁路的目标还在不断提升，将来会达到3．5亿吨或者4亿吨，这些成就吸引了来自世界的目光。由于中国铁路技术政策的重要内容之一就是发展重载铁路，因此与世界上一些铁路重载技术发达的国家进行交流与探讨变得尤为重要。正因如此，2007年9月份在北京召开的铁路重载运输装备技术专题交流会受到了业界人士的普遍关注。     

坚持自主创新 内涵挖潜扩能把大秦线建成世界一流的重载铁路

太原铁路局认真贯彻落实铁道部党组部署,积极应对重载运输带来的新变化、新要求和新形势,依靠管理创新、运输组织创新和科技创新,不断优化整合,提高运输效率,最大限度地增强重载运输能力。依靠科学技术,成功地解决了重载组合列车同步操纵牵引、通信传输、重载集运等问题,使大秦线创造了单条铁路重载列车密度最高、运输能力最大、运营效率最好的世界纪录,探索出一条我国既有铁路依靠自主创新、深化内涵扩大再生产的有效途径。