重载列车对木枕道岔的影响及其应对措施

1引言铁路重载运输是指采用单机、双机或多机牵引的大功率内燃或电力机车,增加货物列车编组辆数,大幅度提高牵引吨数,实现重载列车的运输方式。采用重载运输可以有效地增大运输能力、提高运输效率、降低运输成本,以获得最佳的经济效益。     

世界铁路重载运输发展迅速

世界铁路重载运输发展已有近30年历史。煤炭、矿石、建筑材料等大宗货物采用大重量、长编组的重载列车运输，对有效利用铁路通过能力、提高货物运输效率具有十分重要的意义。据统计，目前世界铁路运输市场80％的份额为货物运输、20％为旅客运输（其中高速铁路运输不到2％）。尽管日本和欧洲许多国家铁路主要发展高速旅客运输，但美国、巴西、南非、澳大利亚，以及中国、俄罗斯和印度等国家，十分重视发展重载货物运输，积极组织开行列车编组100辆及以上、总长达2000m和总重1万～2万t的煤炭或矿石重载列车。     

山区铁路开行重载列车思考

开行重载列车是我国国民经济建设需要,也是提高铁路运输能力的又一途径,为此铁道部决定2005年在南同蒲、侯月线开行5 000 t重载列车和侯月线增加运量5 000万t的运输计划。然而,开行重载列车涉及到铁路运输的各个领域。目前,除已配齐SS4型电力机车和DF8型内燃机车外,线路、车站、车辆等技术装备并不配套。因此,在开行5 000 t重载列车后曾多次发生列车分离、途停等事故,直接影响铁路运输生产安全和运营秩序。1问题分析南同蒲、侯月线地处丘陵和山区地段,线路总的特征是轻轨及坡多、弯多、隧道多。重载列车又因质量增加、长度增长,在运行中牵…     

山区单线电气化铁路开行重载列车关键技术研究

在阐述南昆铁路概况的基础上,提出南昆铁路开行重载列车的关键问题。分析在不改造或少改造基础设施的条件下南昆铁路开行重载列车运输组织方案、重载列车运行试验方案、重载列车牵引动力配置、开行重载列车供电功率配套与改善、列尾系统的运用管理与维护、特殊行车调度办法、重载列车作业组织等,为山区单线铁路开行重载列车提供有价值的探索。     

重载组合式列车卸车站平面布置方案研究

重载运输是现代货运发展的方向,卸车站作为重载铁路运输通道上的关键节点,对通道运输能力具有重要影响.从货物运输组织模式、站内主要技术作业内容和卸车站能力3个方面阐述重载组合式列车卸车站平面布置方案的影响因素,提出重载组合式列车车场布置形式,以及卸车站基本平面布置可以采用尽头式和环形式2种布置图型.结合实例,在调机、本务机...     

长大列车空气管系充气特性数值仿真研究

应用现代流体动力学数值计算方法,以长大货物列车空气制动管系的充气特性作为研究对象,研究列车编组辆数、管系组成、管系泄漏等因素对列车管充气压力的影响和沿列车管长度方向的充气压力分布情况。建立了考虑列车管泄漏的连续性方程,给出一种求解压力速度耦合方程的显式有限差分算法。将计算结果和国内外长大列车充气特性的有关试验数据进行对比分析。研究工作为长大列车制动作用的试验研究提供理论参考,并为研制完整的货物列车空气制动系统奠定了基础。     

基于车-地通信的朔黄铁路列车追踪优化研究

为优化朔黄铁路列车追踪,通过增加地面调度优化系统和车载辅助智能操控系统,建立基于LTE-R网络的连续车-地通信,使车载设备获得更多的前方线路信息,并实时监督列车的追踪间隔,从而实现列车精确定位以及临时限速和行车许可即时传递,通过比对分析,优化后不仅能提高效益,更能保证列车运行安全。     

重载列车作用下隧道结构的动应力分析

以朔黄铁路三家村复合式衬砌隧道为工程背景,采用C64k型敞车编组列车以70 km·h-1速度通过隧道时基底填充层表面实测加速度时程曲线作为激振荷载,运用ANSYS软件进行重载列车作用下隧道结构的动应力分析.结果表明:该列车通过隧道时,填充层横向和竖向动应力均呈现先拉后压,最大横向拉、压及竖向压动应力分别约为20,70和50 kPa,均出现在靠近边墙的1#和4#钢轨下,最大竖向拉动应力约为15 kPa,出现在1#-4#钢轨下方;仰拱上表面竖向主要受压,最大压动应力约为15 kPa,出现在钢轨正下方位置,横向主要受拉,最大拉动应力约为40 kPa,出现在道心;拱顶和拱腰内表面竖向和横向的拉、压动应力均较小,在20kPa以下;边墙内表面竖向受到较大的拉、压动应力,最大拉、压动应力分别约为55和25 kPa,横向拉、压动应力均小于1 kPa.总之重载列车对基底结构的影响最大,边墙次之,拱腰及拱顶最小.     

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。     

重载列车智能化操控系统车地实时通信方案研究与实现

为提高重载列车调度和运行的自动化水平,提高线路运输能力,基于朔黄线神华机车进行重载列车智能化操控系统和地面调度优化系统的车地实时通信方案研究,包括车地通信的接口安全性、车地通信机制和内容以及重载列车智能化操控系统对地面调度信息的处理,通过LTE-R 4G网络实现车地数据的实时安全交互,实现朔黄线车地设备报文实时自动交互功能,进一步提高朔黄线重载列车运行的准时性和节能性。     

长大货物列车空气管系3维充气模型的数值仿真

应用计算流体动力学中的有限体积法,建立长大货物列车空气管系的3维充气特性模型。该模型能同时求解主管、支管的压力和速度,不用类似1维模型引进经验公式或辅助边界条件帮助求解,避免了1维模型中人为解藕不当而出现的各种问题。利用交错网格算法和长大列车空气管系直径与长度的尺度效应,灵活设置压力和速度的自由度,选取压力和速度的控制容积来离散3维模型的控制方程。离散后的代数方程表明,3维模型的计算量与1维模型的计算量几乎相同。提出了一种改进的算子分裂算法求解压力速度耦合方程,数值试验表明,当时间步长很大时算法依然稳定和健壮。用研究开发的程序,将计算结果与国内外长大列车充气特性的有关试验结果进行了对比分析,验证所提出的理论和算法的正确性。     

重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究.结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km·h-1;40t轴重重载货车以60km·h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg·m-1轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km·h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg·m-1钢轨的轨道.     

大秦线开行2万t重载列车对湖东编组站到发场的影响

大秦线开行2万t重载列车,采用4台机车分散联挂的形式。湖东编组站重、空车到发场到发线的布置形式应为:2条重车线或2条空车线夹1条机走线为1束,每束到发线和机走线之间沿列车到达方向设置3处9号道岔,咽喉区至腰岔、每处腰岔和相邻的腰岔之间的有效长度为700m。以C76,C80及性能更好的适型车辆检算湖东站到发线有效长度,应达到2800m及以上。现有技术设备的特征、相邻线路技检作业分工方式、2万t重载列车的机车连挂方式、机车运用和组织方式、列车到达均衡程度、列检能力等是影响湖东站到发线通过能力的主要因素。应进一步优化和合理安排相关线路的行车组织方案,并对现行的技检作业分工方式和机车运用方案进行重新调整。采用重车方向列车在湖东站不换挂机车,各装车点到达湖东站的2万t、1万t列车均在装车地或集结地进行全面的技术检查方案。在此条件下,湖东站重车场到发线数量设置为6条基本可以适应远期大秦线运量的需求。     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平...