重载铁路再添科技之翼 实现朔黄铁路强企梦

最近,“十二五”国家科技支撑计划“轴重30吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制”项目子课题——重载铁路30吨轴重实车综合试验,在朔黄铁路公司管内北大牛站·回凤站区间,历经数月的前期准备和22天的现场试验,取得圆满成功,这在我国既有铁路运营线上尚属首次。     

重载铁路道岔设计理论、关键技术及工程应用——中国铁道学会科学技术奖特等奖(二十六)

铁路道岔作为实现列车转/跨线运行的核心线路设备,是重载铁路轨道结构的最薄弱环节,是限制重载列车轴重的关键因素,严重制约运输效率.重载铁路道岔结构复杂、性能要求高、技术难度大,尖轨、辙叉等关键部件伤损发展速率远高于普速道岔.本项目实施前,国内尚无轴重25吨以上重载道岔,国外重载道岔长期停留在质点运动学或准静态强度设计阶段...     

27 t及以上轴重系列重载道岔转换设备研究

27 t、30 t轴重系列重载道岔的研制对道岔转换设备提出了更高要求,因此同步开展重载道岔转换设备系统研究,研制了27 t及以上轴重系列重载道岔转换设备,根据动力学测试、有限元建模仿真及多条重载线路使用情况,新研制的重载道岔转换设备满足保证运营列车安全、平稳运行的要求。     

几内亚西芒杜40t轴重重载铁路专用线列车设计活载选用探讨

铁路列车荷载图示是铁路桥涵设计的重要依据和核心参数。几内亚西芒杜重载铁路专用线运行轴重40 t矿石车,其活载效应超出了我国现行设计规范的规定。为确定适用于本项目的列车活载图示,结合几内亚西芒杜重载铁路专用线的特点,在调查国内外重载铁路列车活载图示以及40 t轴重重载铁路机车及货车现状的基础上,分析对比不同列车荷载图示及40 t轴重矿石车的荷载效应,以及采用不同的活载发展储备系数对本项目投资的影响,得出40 t轴重重载铁路桥梁不宜采用ZH活载(Z=1.5)或Load Model 71(α=1.46)进行设计,可采用1.1倍的实际运营车辆荷载进行设计的结论,建议在制定40 t轴重重载铁路列车活载图示时同步开展40 t轴重重载运输条件下冲击系数的研究。     

山西中南部铁路30t轴重重载技术方案设计研究

在介绍国内外重载铁路轴重现状和发展方向的基础上,结合新建山西中南部铁路通道建设,对30 t轴重重载铁路线路、轨道、路基、桥梁及隧道工程技术方案设计进行全面的分析、总结,为开行30 t轴重重载列车提供技术保障。     

重载车桥耦合作用下48 m钢桁梁桥动力性能

研究目的:随着社会经济发展和人们需求的提高,铁路货运能力亟待进一步提高,在既有铁路网基础上加大铁路列车轴重是有效提高铁路运能的主要途径之一。列车轴重增大后车桥振动效应将增加,既有铁路网中的钢桥能否适应铁路轴重的提高成为列车轴重能否增加的关键问题。本文为分析重载列车作用下钢桥动力性能,选取既有线中常用跨度48 m钢桁梁桥为研究对象,通过轮对与轨道接触处的力与位移相互关系建立空间重载铁路车-桥系统耦合振动分析模型,在与实测结果对比基础上,对影响重载铁路钢桁梁桥动力性能的轨道不平顺、列车轴重和列车速度等因素进行系统分析。研究结论:(1)轨道不平顺功率谱、列车轴重和列车速度均对重载列车作用下的钢桁梁桥的动力性能有着重要影响;(2)美国六级轨道不平顺与桥上实际线路不平顺更加接近;(3)重载铁路运输中27 t轴重列车通过48 m钢桁梁桥时建议对列车运行速度进行限制。     

我国轴重最大电力机车牵引重载列车试验成功

<正>11月6日8时16分,一列满载1.2万吨煤炭的J55001次试验列车,在中国北车集团大同电力机车有限责任公司(同车公司)研制的HXD2F型大轴重电力机车牵引下,安全驶入山西省长治市平顺站。这标志我国轴重最大电力机车牵引重载列车试验取得成功,中国重载铁路装备技术成功进入世界铁路"大轴重俱乐部"。此次试验列车由大轴重机车和100辆C96型运煤专用敞车组成,满载了1.2万吨煤炭,总长度达到1 489 m。进行重载     

30 t轴重专用敞车技术研究

为研发我国30t轴重重载货车,满足晋中南运煤通道等线路的重载运输发展需要,按照铁道部科技研究开发计划项目《30吨轴重专用敞车技术研究》的要求,在总结我国既有重载提速货车技术基础上,借鉴出口大轴重货车成熟技术及运用经验,完成30t轴重专用敞车及关键技术研究.     

30t轴重条件下隧道技术标准研究

研究目的:货运重载是铁路发展的趋势之一,目前我国重载列车的轴重是25 t,近期的发展目标是轴重达到30 t.轴重增加将使轨道和轨下基础承受较大的荷载,也将增加隧道基底病害的发生几率.因此需要深入研究轴重增加对隧道基底结构的影响,研究30 t轴重下隧道的技术标准.研究结论:以客货混跑的太行山隧道为基础进行重载铁路隧道的断面设计基本上是可行的;重载铁路隧道应取消单纯的铺底结构,在Ⅲ级以上围岩设置仰拱,且仰拱的矢跨比和厚度应不低于客运专线隧道标准;由于重载列车荷载的复杂性和围岩的千差万别,在制定30 t轴重条件下隧道技术标准时需要结合目前重载线路进行大量现场测试.     

我国铁路重载运输技术体系的现状与发展

中国重载铁路自20世纪80年代起,经过几十年的发展,构建起了以大秦铁路为代表的25t轴重重载运输技术体系;采用以25t轴重和谐HXD1和HXD2型交流传动八轴9 600kW为主的重载货运电力机车和C80系列运煤专用敞车,以及分布式无线同步控制等技术,创造了单条铁路年运量达4.45亿t的世界纪录。在此基础上,中国铁路近年来又开展了30t轴重重载铁路运输相关技术和开行3万t重载组合列车成套技术的研究,新研制出30t轴重的和谐HXD1F和HXD2F型交流传动货运电力机车以及C96和C96H型专用运煤敞车,在中南铁路采用了我国近年来研发的30t轴重重载工务工程技术和设备;通过进行3万t重载组合列车不同编组方式的仿真计算、列车静置试验和运行试验,基本确定采用1+1+1+1(推)编组方式开行3万t列车的方案是可行的;增大轴重和加大列车牵引重量是我国铁路重载运输技术的发展方向。     

重载铁路路基动荷载特征

通过朔黄铁路30 t轴重列车试验,分析重载铁路路基基床动荷载幅值和分布特征,研究重载列车与普通列车作用下路基动荷载的区别。研究结果表明:重载铁路路基动荷载与轴重基本呈线性关系,30 t轴重下平均值为59 kPa,最大值达到123 kPa,轴重从25 t提高至30 t,路基动荷载增大约20%;动荷载的影响分析须考虑前后车厢相邻转向架叠加的影响,重载列车邻轴距小,相邻转向架的四轴之间相互融合,路基动荷载纵向剖面基本上呈"矩形波"形态分布,普通车邻轴距较大,相邻转向架之间的叠加不明显。重载铁路路基动荷载特征的分析为重载铁路路基基床结构的设计和评估提供了重要技术支撑。     

40t轴重专用铁路列车荷载图式的制定研究

针对40吨轴重专用铁路制定设计列车荷载图式,研究首先从列车荷载图式和安全储备系数的角度,对重载专用铁路与一般线路的差别进行了探讨分析,提出了重载专用铁路列车荷载图式的型式以及合理安全储备系数;以现有40t轴重矿石车为原型,按荷载效应等效的原则将其概化为图式的型式,根据安全储备系数取值建议,将概化图式轴重参数提高10%,形成40t轴重矿石车列车荷载图式。该图式对于列车的储备在不同跨度范围内较为均衡。同时通过比较荷载效应,掌握图式与国内外现行重载铁路列车荷载图式的差异。     

基于直接概率积分法的重载铁路RC梁疲劳可靠度分析

既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法。以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型。在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响。研究结果表明：直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估。在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值。随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大。运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小。开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修。研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护...     

山西中南部通道重载列车运输试验及对线路设计的启示

利用山西中南部铁路通道重载运输试验数据,分析各牵引质量下重载列车的进站速度、停车位置及重载列车区间运行情况,确定30t轴重重载列车各工况下适宜的牵引质量;分析并判断重载列车在长大坡道的牵引制动性能。通过分析,提出30t轴重重载线路纵断面设计时,最大限制坡度不宜大于9‰;在开行万吨组合重载列车时,可以通过在到发线增设腰岔的方式,减少机车转线作业时间。     

技术应用：安全稳定保运营杜邦新型材料在路基和桥隧加固中的应厍

近年来，为了提高中国轨道交通的运输效率，货运铁路的重载化已经成为了中国轨交发展的必然趋势。中国货运铁路将逐渐从原有的25吨轴重向27－30吨轴重发展。可以想象，轴重的增加对现有铁路路基的承载能力，包括紧固件系统和土工布的耐久性、稳定性和使用寿命都提出了巨大的挑战。因此，使用什么新型材料应用于路基建设来满足中国重载铁路发展的需求，保证重载铁路升级后安全稳定的运营，是值得业内人士研究和探讨的话题。     

神华重载铁路核心装备与关键技术创新

神华重载铁路立足于自身发展需求,长期致力于我国重载铁路技术创新,坚持以企业为主体、以需求为导向,产学研联合,优势互补,引进国外咨询,开展国际化合作,实现科学研究与工程实践验证的紧密结合。在重载铁路核心装备与关键技术开展技术创新,取得一大批具有自主知识产权的科技成果,开辟利用既有铁路开展30 t轴重重载运输的新途径,形成独具特色的神华重载铁路技术创新发展模式。     

重载列车纵向冲动动力学研究

<正>提高轴重和增加编组数量已成为我国重载铁路提高运能和效率的重要手段,国内外重载列车的运营、试验及研究结果均表明,货车轴重的提高和编组数量的增加会导致列车中的纵向冲动显著增大,从而带来车辆脱轨、结构破坏等安全隐患。因此,本文以国内重载列车为研究对象,研究在调车及制动等工况下重载列车纵向冲动动力学所涉及的关键技术问题。主要研究内容和结论如下。(1)根据摩擦缓冲器动力学计算理论和缓冲器     

大轴重货车空气制动系统基本问题的探讨

提高轴重的货车大型化是重载列车的发展方向之一。我国重载贷车轴重从25t提升到27．5t，30t及以上，必然会对重载列车运行产生影响，特别是涉及列车运行安全的制动问题。以27．5t和30t轴重货车为主，从提高轴重的紧急制动距离、列车纵向力、制动黏着利用及其空重车调整压力等各方面讨论分析大轴重贷车制动能力的基本问题，并提出相关建议．     

30t轴重重载列车电控空气制动试验研究

长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。     

30t轴重12号重载道岔交叉渡线轮轨力学行为及安全性研究

30 t轴重重载道岔已在山西中南部通道正线上投入使用,但对配套重载交叉渡线的研究尚属空白。基于车辆-道岔耦合动力学,采用多体动力学分析软件SIMPACK建立30 t重载货车-12号交叉渡线动力仿真模型,分析重载列车过岔方式、过岔速度及轨底坡设计对行车安全性的影响,为30 t轴重重载铁路交叉渡线的设计提供合理建议。