重载铁路知识及我国重载铁路发展情况ppt课件.ppt
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1、重载铁路知识及 我国重载铁路发展情况,目 录,一、世界铁路重载运输发展趋势 二、大秦铁路概况 三、大秦铁路重载前期技术论证 四、大秦铁路重载运输成套技术 五、重载组合列车试验 六、重载组合列车开行 七、技术成果与社会经济效益,一、世界铁路重载运输发展趋势,重载运输已有近50年的历史,美国、加拿大、巴西、南非、澳大利亚、俄罗斯等10多个国家开展了重载运输,列车牵引重量不断提高,目前一般为13万吨 。,(一) 世界铁路重载运输概况,美国:重载列车编组通常为108辆货车,牵引重量为13600吨,(一) 世界铁路重载运输概况,加拿大:典型单元重载列车编组为124辆货车,牵引重量为16000吨,(一)
2、世界铁路重载运输概况,南非:重载列车的牵引重量一般为18500吨20000吨,(一) 世界铁路重载运输概况,(一) 世界铁路重载运输概况,澳大利亚:哈默利斯铁矿铁路重载列车一般编组为226辆货车,牵引重量为28000吨,巴西:维多利亚-米纳斯铁路标准编组列车为320辆编组,列车牵引重量31000吨,(一) 世界铁路重载运输概况,2001年6月21日,澳大利亚纽曼山海德兰铁路线,8台AC 6000型机车牵引682辆货车,列车全长7353m,总重99734吨,净载重82000吨,创造了重载列车新的试验记录。,(一) 世界铁路重载运输概况,巴西维多利亚米纳斯铁路(898km),为1.3亿吨 澳大利亚
3、纽曼山海德兰铁路(426km),为1.09亿吨 南非姆普马兰加理查兹铁路(580km),为1.05亿吨,目前,世界各国重载铁路年运量普遍在亿吨以下,超过亿吨的重载铁路仅有几条,主要是 :,(一) 世界铁路重载运输概况,(二) 世界重载铁路标准与主要模式,为推动世界重载运输的发展,1985年,中国、美国、澳大利亚、加拿大、南非等5国铁路发起成立了国际重载协会。 目前,该协会有澳大利亚、巴西、加拿大、中国、印度、南非、俄罗斯、瑞典挪威和美国等9个常任理事国。,(二) 世界重载铁路标准与主要模式, 列车重量至少达到5000吨; 轴重达到或超过25吨; 在长度至少为150km的线路上年运量不低于200
4、0万吨。,国际重载协会先后于1986年、1994年和2005年三次修订了重载铁路标准。1994年标准要求重载铁路满足以下三条中的至少两条:,1.重载铁路标准,2005年标准要求新申请加入国际重载协会的重载铁路,满足以下三条中的至少两条: 列车重量不小于8000吨; 轴重达27吨以上; 在长度不小于150km线路上年运量不低于4000万吨。,目前,我国大秦线满足国际重载协会2005年的重载铁路新标准,朔黄、京广、京沪、京哈等干线满足1994年的标准。,(二) 世界重载铁路标准与主要模式,重载单元列车:列车固定编组,货物品种单一,运量大而集中,在装卸地之间循环往返运行。以北美铁路为代表,我国在大秦
5、线曾用C63、C70、C76、C80等开行这种重载列车。 重载组合列车:两列或两列以上列车连挂合并,使列车的运行时间间隔压缩为零。以俄罗斯为代表,我国大秦线开行的45000吨和210000吨列车为这种重载列车。 重载混编列车:单机或多机重联牵引,由不同型式和载重的货车混合编组而成。我国京沪、京广、京哈等大干线开行的5000吨货物列车为这种重载列车。,2.重载列车模式,(二) 世界重载铁路标准与主要模式,(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,20世纪80年代后,由于新材料、新工艺、电力电子、计算机控制和信息技术等现代高新技术在铁路上的广泛应用,铁路重载运输技术及装备水平有了很大提高 特别是重载机车
6、技术、重载货车技术、同步操纵和电空制动技术、线路技术等方面的新突破,更大地促进了重载运输的发展,1.机车技术,南非、瑞典等较多采用电力机车 美国、加拿大、澳大利亚等较多采用内燃机车 重载电力机车的功率可达5000kW以上、最大达到9600kW 重载内燃机车的最大功率可达6000hp(4476kW),(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,重载机车发展趋势:,发展交流传动技术 采用径向转向架 采用微机控制防滑防空转系统,1.机车技术,德国西门子公司生产的BR185型重载电力机车,额定牵引力 300 kN 持续功率 5600kW 最高速度 140km/h,1.机车技术,美国GM EMD公司生产的SD9
7、0MAC内燃机车,柴油机功率 6000hp(4476kW) 起动牵引力 890 kN 持续牵引力 734 kN 最高速度 120 km/h,1.机车技术,SD90MAC双机牵引煤炭列车,美国联合太平洋铁路公司,1.机车技术,美国GE公司生产的AC 6000CW内燃机车,主发电机出入功率 6000hp(4476kW) 牵引力 738.4 kN(19km/h) 粘着系数 0.37 动态制动力 520.4 kN,1.机车技术,美国CSX铁路公司使用的AC 6000CW内燃机车,1.机车技术,大轴重 低自重 低动力作用,2. 货车技术,重载货车发展方向:,(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,美国、加拿
8、大、澳大利亚等为32.5-35.7吨 巴西、瑞典为30吨 南非为26吨 俄罗斯计划提高到27吨,轴 重:,2. 货车技术,国外普遍采用低合金钢及铝合金、不锈钢 美国90%的重载货车采用了铝合金车体,美国PNJX新型轻量化重载货车(漏斗车),车体材料:,2. 货车技术,南非、瑞典采用了谢菲尔自导向径向转向架 加拿大、美国、澳大利亚等国也研制了导向臂式货车转向架,转 向 架:,2. 货车技术,车钩强度已提高到3000kN以上,美国E级钢车钩的破坏强度为3342kN 缓冲器容量在50kJ以上,Mark 50型缓冲器的容量为53.8kJ 部分国家重载货车还采用了牵引杆技术,制动采用了ABDW和DB60
9、重载阀和高磨闸瓦等新技术,钩缓装置:,2. 货车技术,1959年,美国首先进行了机车无线同步操纵(LOCOTROL)系统的试验。 该系统由安装在头部本务机车上的主控设备和安装在从控机车的受控设备及无线通信系统组成。 LOCOTROL系统产品已发展到第四代产品,在世界铁路上仅GE公司的产品就推广应用约7000台套。,3. 机车无线同步操纵与电空制动技术,机车无线同步操纵技术(LOCOTROL):,(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,LOCOTROL动力分布概念,提高运营能力 / 降低运营成本,电空制动技术(ECP):,1995年,美国开始研制列车电空制动系统 (ECP),1997年ECP在北美开
10、始装车试验。 ECP电控空气制动系统由机车和每辆车辆上的控制单元及列车网络组成。 目前,美国、加拿大、澳大利亚、南非等国已在重载铁路上采用了该项技术。,3. 机车无线同步操纵与电空制动技术,(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,ECP技术应用典型:,美国CSX铁路:2台GEAC4400内燃机车+95辆煤车总重12000吨,南非铁路:4台11E电力机车+200辆敞车,总重22900吨,钢轨:铺设60kg/m及以上的重型钢轨、采用钢轨涂油润滑和打磨技术 线路:普遍铺设无缝线路 道床:增加道碴厚度和密实度,美国、加拿大、南非等重载线路道床厚度一般都在300mm以上,巴西道床厚度达400mm。,4. 线
11、路技术,(三)世界铁路重载运输技术发展趋势,二、大秦铁路概况,2003年以来,中国铁路依靠技术创新,持续提高大秦铁路运输能力。 20072009年,大秦铁路年运量都超过了3亿吨,其中最高达到3.4亿吨,是原设计能力的3.4倍。中国大秦铁路已成为世界上运量最大的重载铁路。, 中国煤炭生产和消费的结构决定了北煤南运、西煤东运的基本格局,三西(山西、陕西、内蒙古西部), 大秦铁路是中国第一条双线重载电气化运煤专线,全长653km。1985年开工建设,1992年底全线投入运营。,三西地区煤炭外运示意图, 2002年大秦铁路运量已达到1亿吨设计能力,中国经济发展要求大秦铁路必须快速成倍提高运输能力。,
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