我国铁路货车重载技术的发展方向

    朱小丽

    摘 要：分析了国外铁路货车重载技术发展的情况，同时结合我国目前货运的现状，得出研究大轴重铁路货车、发展铁路重载运输已成为我国进一步提高货运能力的最佳选择，最后有针对性的分析了国内重载技术的发展方向。

    关键词：铁路;重载货车;发展

    1 重载运输的定义与模式

    1.1 何为重载铁路

    国际重载协会（IHHA）在1986年温哥华会议上第一次定义了重载运输，随后历经几次修订，2005年国际重载协会（IHHA）对重载运输规定如下：列车轴重不小于27t，重量不少于8000t，并且在长度超过150km运路上的年运量至少达到4000万t。

    1.2 重载列车的组织形式

    整列式重载列车：由挂于头部的一台或多台牵引机车联合牵引，由不同载重、型式的货车混合编组，中间需要解体和重新编组，这种运输模式以我国最为典型代表。

    组合式重载列车：由开往同一方向的两列或两列以上普通货物列车组合成一整列。货物列车首尾依次相联，货物列车组合后牵引机车位于货物列车的中间和头部，该模式典型代表为俄罗斯。

    单元式重载列车：以固定的机车和一定数量的货车编组，在固定的到发站之间循环往返运行，且运输过程中不再解体和重新编组。单元式重载列车运送货物品种单一，运量大且集中，以北美铁路为典型代表，在我国大秦运煤专线也大量开行。

    2 国外发达国家铁路重载技术的发展

    目前，世界铁路的货运技术主要表现为两大特征：首先是重载运输技术，主要特征是列车编组货车数量多，编组的货车自重系数低、轴重大、车辆吨位高。重载运输技术以加拿大、美国等国家为代表。其次是快速货运技术，主要特征是列车编组数量少、运行速度快。快速货运技术以欧洲发达国家如德国、法国为代表。

    （1）美国。美国是世界上重载运输发展最先进的国家，目前主要的重载运输货车轴重是35.7t，并已开始39t轴重的货车的研究。美国重载列车普遍采用大轴重的单元式重载列车，一般由135～150 辆货车编组，其牵引质量可达1.75 万～2万t。

    （2）巴西。巴西有3 条主要的重载线路。运行在维多利亚重载线路上的重载列车可牵引重量为3.1万 t，其由320辆货车为一个编组单元。运行在联邦铁路中央线上的重载列车轴重达32 t，牵引列车的内燃机车有4～6 台，总重达1.3758万t。

    （3）南非。南非从上世纪70年代末开始发展、采用重载运输技术。萨尔达尼亚（Saldanha）矿石运输专线和理查兹湾（Richar-dsbay）运煤专线是南非2条主要的重载运行路线。这2条线路里程仅占南非Transnet 所有铁路货运网的7%，但运输高效，其货运量高达全网运输总量的62%。

    （4）澳大利亚。澳大利亚铁路全网年运输产值超70亿美元，其中煤炭运量占37%，矿石运量占39%。其重载年运量高达54.5亿t，比例高达全网运输总量的40%。

    3 国外铁路货车重载技术的发展对我国的启示

    纵观国外铁路货运的发展，可见铁路重载技术是当今世界发展铁路货物运输的主要方向之一。我国铁路货运网络主要采取“速度、密度、重量”协调发展的战略。在速度上，先后通过6次大提速，货车运行时速已经达到 120 km/h的世界先进水平。在密度上，铁路货运网络运输密度也已基本饱和，干线列车追踪时间已达到 6-7 min。在重量上，由于受既有850m、1050m线路站场长度的限制，不能继续通过增加列车编组辆数的方式来提高运能。鉴于此，研制重载货车，是我国突破铁路货运瓶颈的唯一途径。结合国外重载铁路的发展经验以及我国国情、路情，我国铁路运输重载技术发展的方向有以下几方面。

    3.1 提高轴重

    针对铁路基础设施的现状，目前25t轴重货车在既有线上运行的条件比较充足，建议既有货车轴重可由25t提高到27t，专用货车轴重由25t提高到30t。

    3.2 提高每延米重

    我国规定每延米重为8t/m，大秦运煤专线的每延米重达到了8.33 t/m，而国外重载矿石运输线的允许每延米重一般在10-14t/m之间，由此可见在提升桥梁、线路承载能力的同时，新型重载货车还须提高每延米重。

    3.3 提升重心高度

    为保障我国铁路货车运行安全，重车重心限制高度一般小于或等于2000mm。相较于美国2489.2mm的重车重心限制高度，我国2000mm的数值偏于保守，制约了新型货车的发展，所以须进行理论分析计算，制定出新标准。

    3.4 发展自重系数低的车体

    车体材料研究采用铝合金、不锈钢、碳纤维等其它新型材料，加工工艺合理应用冷弯型钢技术，、科学合理优化车体结构，从结构设计、加工工艺、材料等方面仅可能的降低车辆自重系数，提高综合经济效益。

    3.5 充分利用限界

    我国现行的机车车辆限界在距轨面高0-1250mm范圍内宽度缩减200mm，从3400mm缩减为3200mm， 限界宽度的缩减影响了车辆的最大宽度;距轨面高3600-4800mm范围内宽度缩减700mm，由3400mm缩减至2700mm，限界宽度的缩减影响了车辆的最大高度;机车车辆限界的变化进一步制约了车辆结构的设计。因此对机车车辆限界进行系统调研、以及深入分析是有必要的，例如研究按电力机车限界设计专用货车，采用“长车”标准核算通用货车的车宽尺寸。

    3.6 提高车轮耐剥离性

    从新型合金材料、热处理工艺、踏面形状等方面，研究开发耐剥离性车轮。力争在相同条件下，耐剥离性车轮与传统车轮相比，剥离深度减小30%左右，剥离长度减小40%左右。

    3.7 采用双层集装箱车辆

    双层集装箱车辆可以充分利用现有的限界尺寸，显著提高铁路货运效率和经济效益。

    4 结论

    客货分线的运输部署，将为中国铁路重载运输发展创造更加有利条件，应加强铁路重载运输基础理论研究，完善相应的技术标准，采取先进的设计、仿真以及试验手段，应用开发新结构和新材料，为进一步推进铁路重载运输发展奠定坚实基础。

    参考文献：

    [1]贺茂盛.我国通用货车发展及相关技术研究[J].铁道经济研究，2013.

    [2]韩金刚.世界典型铁路重载运输现状及对我国的启示[J].交通企业管理，2017.