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1、大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及重载铁路知识及我国重载铁路发展情况我国重载铁路发展情况1大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况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一、世界铁路重载运输发展趋势二、大秦铁路概况二、大秦铁路概况三、大秦铁路重载前期技术论证三、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四、大秦铁路重载运输成套技术五、重载组合列车试验五、重载组合列车试验六、重载组合列车开行六、重载组合列车开行七、技术成果
2、与社会经济效益七、技术成果与社会经济效益2大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况一、世界铁路重载运输发展趋势一、世界铁路重载运输发展趋势3大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n重载运输已有近重载运输已有近5050年的历史，美国、加拿大、巴西、南年的历史，美国、加拿大、巴西、南非、澳大利亚、俄罗斯等非、澳大利亚、俄罗斯等1010多个国家开展了重载运输，多个国家开展了重载运输，列车牵引重量不断提高，目前一般为列车牵引重量不断提高，目前一般为1
3、 13 3万吨万吨 。（一（一) ) 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况4大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n美国：美国：重载列车编组通常为重载列车编组通常为108108辆货车，牵引重量为辆货车，牵引重量为1360013600吨吨 （一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况5大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n加拿大：加拿大：典型单元重载列车编组为典型单元重载列车编组为124124辆货车，牵引辆货车，牵引重量为重量
4、为1600016000吨吨 （一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况6大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n南非：南非：重载列车的牵引重量重载列车的牵引重量一般为一般为1850018500吨吨2000020000吨吨（一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况7大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况（一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况n澳大利亚：澳大利亚：哈默利斯铁矿铁路重载列车一般哈默利斯铁矿铁
5、路重载列车一般编组为编组为226226辆货车，牵引重量为辆货车，牵引重量为2800028000吨吨 8大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n巴西：巴西：维多利亚维多利亚- -米纳斯铁米纳斯铁路标准编组列车为路标准编组列车为320320辆编辆编组，列车牵引重量组，列车牵引重量3100031000吨吨 （一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况9大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n20012001年年6 6月月2121日，澳大
6、利日，澳大利亚纽曼山亚纽曼山海德兰铁路线，海德兰铁路线，8 8台台AC 6000AC 6000型机车牵引型机车牵引682682辆货车，列车全长辆货车，列车全长7353m7353m，总重总重9973499734吨吨，净，净载重载重8200082000吨吨，创造了重，创造了重载列车新的载列车新的试验记录试验记录。（一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况10大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n巴西维多利亚巴西维多利亚米纳斯铁路米纳斯铁路(898km)，为，为1.3亿吨亿吨n澳大利亚纽曼山澳大利亚纽曼山海德
7、兰铁路海德兰铁路(426km)，为，为1.09亿吨亿吨n南非姆普马兰加南非姆普马兰加理查兹铁路理查兹铁路(580km)，为，为1.05亿吨亿吨 目前，世界各国重载铁路年运量普遍在亿吨目前，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，主要是以下，超过亿吨的重载铁路仅有几条，主要是 ：（一）（一） 世界铁路重载运输概况世界铁路重载运输概况11大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况（二（二) ) 世界重载铁路标准与主要模式世界重载铁路标准与主要模式 n为推动世界重载运输的发展，为推动世界重载运输的发展
8、，19851985年，中国、年，中国、美国、澳大利亚、加拿大、南非等美国、澳大利亚、加拿大、南非等5 5国铁路国铁路发起成立了国际重载协会。发起成立了国际重载协会。n目前，该协会有澳大利亚、巴西、加拿大、目前，该协会有澳大利亚、巴西、加拿大、中国、印度、南非、俄罗斯、瑞典挪威和中国、印度、南非、俄罗斯、瑞典挪威和美国等美国等9 9个常任理事国。个常任理事国。12大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况（二（二) ) 世界重载铁路标准与主要模式世界重载铁路标准与主要模式 列车重量至少达到列车重量至少达到50005000吨
9、吨； 轴重达到或超过轴重达到或超过2525吨吨； 在长度至少为在长度至少为150km150km的线路上年运量不低于的线路上年运量不低于20002000万吨万吨。n国际重载协会先后于国际重载协会先后于19861986年、年、19941994年年和和20052005年年三三次修订了重载铁路标准。次修订了重载铁路标准。19941994年标准要求重载铁年标准要求重载铁路满足以下三条中的至少两条：路满足以下三条中的至少两条：1.1.重载铁路标准重载铁路标准13大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n20052005年标准要求新
10、申请加入国际重载协会的重载铁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：路，满足以下三条中的至少两条： 列车重量不小于列车重量不小于80008000吨吨； 轴重达轴重达2727吨吨以上；以上； 在长度不小于在长度不小于150km150km线路上年运量不低于线路上年运量不低于40004000万万吨吨。 目前，我国大秦线满足国际重载协会目前，我国大秦线满足国际重载协会20052005年年的重载铁路新标准，朔黄、京广、京沪、京哈等的重载铁路新标准，朔黄、京广、京沪、京哈等干线满足干线满足19941994年的标准。年的标准。（二（二) ) 世界重载铁路标准与主要模式世界重载铁
11、路标准与主要模式 14大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n重载单元列车：重载单元列车：列车固定编组，货物品种单一，运量大而集列车固定编组，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，我国在大秦线曾用在大秦线曾用C63C63、C70C70、C76C76、C80C80等开行这种重载列车。等开行这种重载列车。n重载组合列车：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
12、为代表，我国大秦线开行的行时间间隔压缩为零。以俄罗斯为代表，我国大秦线开行的4500045000吨和吨和210000210000吨列车为这种重载列车。吨列车为这种重载列车。n重载混编列车：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货车混合编组而成。我国京沪、京广、京哈等大干线开行的50005000吨货物列车为这种重载列车。吨货物列车为这种重载列车。2.2.重载列车模式重载列车模式（二（二) ) 世界重载铁路标准与主要模式世界重载铁路标准与主要模式 15大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术
13、创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况（三）世界铁路重载运输技术发展趋势（三）世界铁路重载运输技术发展趋势n2020世纪世纪8080年代后，由于新材料、新工艺、电力电子、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广泛应用，铁路重载运输技术及装备水平有了很大提高提高n特别是特别是重载机车技术、重载货车技术、同步操纵和重载机车技术、重载货车技术、同步操纵和电空制动技术、线路技术电空制动技术、线路技术等方面的新突破，更大地等方面的新突破，更
14、大地促进了重载运输的发展促进了重载运输的发展16大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况1.1.机车技术机车技术n南非、瑞典等较多采用电力机车南非、瑞典等较多采用电力机车n美国、加拿大、澳大利亚等较多采用内燃机车美国、加拿大、澳大利亚等较多采用内燃机车n重载电力机车的功率可达重载电力机车的功率可达5000kW5000kW以上、最大达到以上、最大达到9600kW9600kWn重载内燃机车的最大功率可达重载内燃机车的最大功率可达6000hp6000hp（4476kW)4476kW)（三）世界铁路重载运输技术发展趋势（三）世
15、界铁路重载运输技术发展趋势17大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载机车发展趋势重载机车发展趋势: :n发展交流传动技术发展交流传动技术n采用径向转向架采用径向转向架n采用微机控制防滑防空转系统采用微机控制防滑防空转系统 1.1.机车技术机车技术18大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况德国西门子公司生产的德国西门子公司生产的BR185BR185型重载电力机车型重载电力机车额定牵引力额定牵引力 300 kN300 kN持续功率持续功率
16、5600kW5600kW最高速度最高速度 140km/h140km/h1.1.机车技术机车技术19大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况美国美国GM EMDGM EMD公司生产的公司生产的SD90MACSD90MAC内燃机车内燃机车柴油机功率柴油机功率 6000hp(4476kW6000hp(4476kW）起动牵引力起动牵引力 890 kN890 kN持续牵引力持续牵引力 734 kN734 kN最高速度最高速度 120 km/h120 km/h1.1.机车技术机车技术20大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术
17、创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况SD90MACSD90MACSD90MACSD90MAC双机牵引煤炭列车，美国联合太平洋铁路公司双机牵引煤炭列车，美国联合太平洋铁路公司双机牵引煤炭列车，美国联合太平洋铁路公司双机牵引煤炭列车，美国联合太平洋铁路公司1.1.机车技术机车技术21大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况美国美国GEGE公司生产的公司生产的AC 6000CWAC 6000CW内燃机车内燃机车主发电机出入功率主发电机出入功率 6000hp(4476kW6000hp(447
18、6kW）牵引力牵引力 738.4 kN738.4 kN（19km/h19km/h）粘着系数粘着系数 0.370.37动态制动力动态制动力 520.4 kN520.4 kN1.1.机车技术机车技术22大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况美国美国美国美国CSXCSXCSXCSX铁路公司使用的铁路公司使用的铁路公司使用的铁路公司使用的AC 6000CWAC 6000CWAC 6000CWAC 6000CW内燃机车内燃机车内燃机车内燃机车1.1.机车技术机车技术23大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知
19、识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n大轴重大轴重n低自重低自重n低动力作用低动力作用2. 2. 货车技术货车技术重载货车发展方向：重载货车发展方向：（三）世界铁路重载运输技术发展趋势（三）世界铁路重载运输技术发展趋势24大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n美国、加拿大、澳大利美国、加拿大、澳大利亚等为亚等为32.5-35.732.5-35.7吨吨n巴西、瑞典为巴西、瑞典为3030吨吨n南非为南非为2626吨吨n俄罗斯计划提高到俄罗斯计划提高到2727吨吨轴轴 重：重：2. 2. 货车技术货
20、车技术25大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n国外普遍采用低合金国外普遍采用低合金钢及铝合金、不锈钢钢及铝合金、不锈钢n美国美国90%90%的重载货车的重载货车采用了铝合金车体采用了铝合金车体美国美国PNJXPNJX新型轻量化重载货车（漏斗车）新型轻量化重载货车（漏斗车）车体材料：车体材料：2. 2. 货车技术货车技术26大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n南非、瑞典采用了谢菲尔自导向径向转向架南非、瑞典采用了谢菲尔自导向径向转向架
21、n加拿大、美国、澳大利亚等国也研制了导向臂加拿大、美国、澳大利亚等国也研制了导向臂式货车转向架式货车转向架转转 向向 架：架：2. 2. 货车技术货车技术27大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n车车钩钩强强度度已已提提高高到到3000kN3000kN以以上上，美美国国E E级级钢钢车车钩钩的的破破坏坏强强度度为为3342kN3342kNn缓缓冲冲器器容容量量在在50kJ50kJ以以上上，Mark Mark 5050型缓冲器的容量为型缓冲器的容量为53.8kJ53.8kJn部部分分国国家家重重载载货货车车还还采采用
22、用了了牵牵引引杆杆技技术术，制制动动采采用用了了ABDWABDW和和DB60DB60重载阀和高磨闸瓦等新技术重载阀和高磨闸瓦等新技术 钩缓装置：钩缓装置：2. 2. 货车技术货车技术28大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n19591959年年，美美国国首首先先进进行行了了机机车车无无线线同同步步操操纵纵（LOCOTROLLOCOTROL）系统的试验。）系统的试验。n该该系系统统由由安安装装在在头头部部本本务务机机车车上上的的主主控控设设备备和和安安装装在从控机车的受控设备及无线通信系统组成。在从控机车的受控设备及
23、无线通信系统组成。nLOCOTROLLOCOTROL系系统统产产品品已已发发展展到到第第四四代代产产品品，在在世世界界铁铁路上仅路上仅GEGE公司的产品就推广应用约公司的产品就推广应用约70007000台套。台套。3. 3. 机车无线同步操纵与电空制动技术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机车无线同步操纵技术(LOCOTROL)(LOCOTROL)：（三）世界铁路重载运输技术发展趋势（三）世界铁路重载运输技术发展趋势29大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况LOCOTROLLOCOTROL动力分布概念
24、动力分布概念车钩受力车钩受力空气制动波方向空气制动波方向无动力分布无动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布有动力分布无动力分布无动力分布提高运营能力提高运营能力 / / 降低运营成本降低运营成本30大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况电空制动技术电空制动技术(ECP)(ECP)：n19951995年年，美美国国开开始始研研制制列列车车电电空空制制动动系系统统 (ECP)(ECP)，19971997年年ECPECP在北美开始装车试验。在北美开始装车试验。nE
25、CPECP电电控控空空气气制制动动系系统统由由机机车车和和每每辆辆车车辆辆上上的的控控制制单元及列车网络组成。单元及列车网络组成。n目目前前，美美国国、加加拿拿大大、澳澳大大利利亚亚、南南非非等等国国已已在在重重载铁路上采用了该项技术。载铁路上采用了该项技术。3. 3. 机车无线同步操纵与电空制动技术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（三）世界铁路重载运输技术发展趋势31大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况ECPECP技术应用典型：技术应用典型：n美国美国CSXCSX铁路：铁路：2 2
26、台台GEAC4400GEAC4400内燃机车内燃机车+95+95辆煤车总重辆煤车总重1200012000吨吨n南非铁路：南非铁路：4 4台台11E11E电力机电力机车车+200+200辆敞车，总重辆敞车，总重2290022900吨吨32大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况n钢钢轨轨：铺铺设设60kg/m60kg/m及及以以上上的的重重型型钢钢轨轨、采采用用钢轨涂油润滑和打磨技术钢轨涂油润滑和打磨技术n线路：线路：普遍铺设无缝线路普遍铺设无缝线路n道道床床：增增加加道道碴碴厚厚度度和和密密实实度度，美美国国、加加拿拿
27、大大、南南非非等等重重载载线线路路道道床床厚厚度度一一般般都都在在300mm300mm以上，巴西道床厚度达以上，巴西道床厚度达400mm400mm。4. 4. 线路技术线路技术（三）世界铁路重载运输技术发展趋势（三）世界铁路重载运输技术发展趋势33大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况二、大秦铁路概况二、大秦铁路概况34大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2003 2003年以来，中国铁路依靠技术创新，持续提年以来，中国铁路依靠技术创新
28、，持续提高大秦铁路运输能力。高大秦铁路运输能力。 2007200920072009年，大秦铁路年年，大秦铁路年运量都超过了运量都超过了3 3亿吨，其中最高达到亿吨，其中最高达到3.43.4亿吨，是原亿吨，是原设计能力的设计能力的3.43.4倍倍。中国大秦铁路已成为世界上运量。中国大秦铁路已成为世界上运量最大的重载铁路。最大的重载铁路。35大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 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）36大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重
29、载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 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37大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 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。38大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 大秦线多山区、多曲线、多隧道，最长的军都山隧道 8.4公里，重车方
30、向有两段长大下坡道，分别为47公里和 50公里，坡度分别为8.2和9.1，最大坡度达12 39大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况三、大秦铁路重载前期技术论证三、大秦铁路重载前期技术论证40大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 在列车速度、密度合理匹配的同时，将大秦铁路列车重量由50006000吨提高到1万吨和2万吨，年运量可以由设计能力1亿吨提高到4亿吨 与新建一条重载线路相比，可以节约2/3的投资，节约2.4万亩土地 因此，我们确定
31、立足既有大秦铁路，走重载运输技术创新之路，是大幅度提高运输能力的最佳选择。41大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 大秦线运输特点对技术的要求 大秦线集、疏、运系统呈树型结构，西部有100多个装车点，东部有秦皇岛港等十几个卸车点，大秦线是多点对多点的运输方式，而不是点对点的运输方式42大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2003年12月，中国铁道部组织考察组对美国和南非铁路重载技术研究和应用进行考察，对LOCOTROL和ECP技术进行
32、对比分析。 43大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况与与ECPECP技技术术相相比比，LOCOTROLLOCOTROL系系统统由由于于采采用用无无线线同同步步控控制制方方式式，牵牵引引动动力力分分布布在在列列车车不不同同位位置置，有有利于列车按不同目的地解编；利于列车按不同目的地解编；LOCOTROLLOCOTROL系系统统结结构构简简单单，只只需需对对机机车车进进行行加加装装改改造，成本较低，易于维护和管理造，成本较低，易于维护和管理在保证无线通信可靠性的前提下，采用在保证无线通信可靠性的前提下，采用LOCOTR
33、OL技术开行技术开行2万吨重载组合列车更适应中国的国情、路万吨重载组合列车更适应中国的国情、路情和大秦铁路的实际。为此，中国铁道部决定采用情和大秦铁路的实际。为此，中国铁道部决定采用LOCOTROL技术开行技术开行2万吨重载组合列车万吨重载组合列车44大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 1. 山区铁路通信信号可靠性必须保证在山区、隧道等恶劣地形条件下无线传输指令的安全可靠 开行2万吨重载组合列车需重点解决三大技术难题45大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识
34、及我国重载铁路发展情况 2.长大下坡道周期循环制动必须通过空气制动与电制动配合使列车减速，保证下次制动时有足够制动力46大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 3.长大列车纵向冲动必须解决好2700米的长大重载组合列车产生的较大纵向力公里标公里标（km）地形地形制动初速制动初速（km/h）最大车钩力最大车钩力（kN）最大纵向加速度最大纵向加速度（m/s2）K357+163平直道平直道80.3-1160（67位）位）-3.8(103位位)K64+113-12下坡道下坡道80.4-1512(85位位)-9.4(85位位)
35、K180+166-12下坡道下坡道82.1-1074(52位位)-3.1(103位位)K84+456平直道平直道78.1-1931（106位）位）5.3(52位位)47大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况四、大秦铁路重载运输成套技术四、大秦铁路重载运输成套技术48大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 围绕三大技术难题等，从2003年开始，铁道部系统开展了大秦线重载运输科学研究和技术创新工作大秦线万吨列车牵引性能试验的研究大秦大功率交流传
36、动货运电力机车牵引动力配置大秦重载列车运输组织技术研究大秦重载列车纵向动力学的仿真研究报告大秦线牵引供电系统适应能力研究报告大秦重载列车相关技术的研究49大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况大秦铁路2万吨重载组合列车重载运输技术体系210000吨（1+1+可控列尾）210000吨（1+2+1）45000吨（1+1+1+1）列车编组与动力布置运输组织技术集疏运能力协调技术车流组织技术运输组织管理技术通信信号、牵引供电、线桥站场技术通信信号技术牵引供电技术线桥站场技术机车同步操纵控制无线通信技术GSM-R数字移动通信系
37、统800MHz无线通信系统重载车辆及关键部件技术C80货车120-1制动机牵引杆牵引动力系统集成和谐型大功率交流传动电力机车机车无线同步操纵系统CCB制动机E级钢车钩、大容量缓冲器自动过分相分散自律调度集中系统线桥强化技术站场技术牵引变电所接触网远动系统ZPW-2000A自动闭塞系统光缆传输及数字调度通信主体化机车信号50大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 1.1.网络化无线同步操纵系统。在世界上首次实现了LOCOTROL技术与GSM-R技术的结合，并成功应用于210000吨重载组合列车。可实现列车编组内机车台数
38、、主控和从控机车距离以及控制的列车对数不受限制。51大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2.2.实现800MHz数据电台与机车无线同步操纵技术结合，通信传输距离由450MHz的650米提高到800MHz的790米。 52大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 3.3.研制采用和谐型大功率机车。53大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 4.4.研制采用25吨轴
39、重、载重80吨C80型铝合金运煤专用敞车、C80B型不锈钢运煤专用敞车。54大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 5.5.研制采用120-1制动阀、中间牵引杆、E级钢车钩和大容量弹性胶泥缓冲器等配套技术装备，使列车纵向冲击力减少了35 。E级钢车钩牵引杆120-1制动阀55大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 6.6.研制采用机车自动过分相装置。可实现单台机车自动过分相、双台外重联机车自动过分相和无线分布式组合列车机车自动过分相功能。自
40、动过分相控制示意图56大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 7.7.研制开发了可控列尾装置。可节省1台尾部机车，提高了制动效能，减少了列车纵向冲动。57大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 8.8.8.8. 对机车、对机车、LOCOTROLLOCOTROL、制动机的控制保护进行优、制动机的控制保护进行优化，大幅减少紧急化，大幅减少紧急/ /惩罚制动保护数量。惩罚制动保护数量。 9. 9. 9. 9.改进机车制动机和车钩缓冲器性能，优化组
41、合改进机车制动机和车钩缓冲器性能，优化组合列车操纵，提高组合列车运行安全性。列车操纵，提高组合列车运行安全性。 10. 10.进行不同型号机车混合牵引2万吨重载组合列车的技术改造和试验验证。58大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 11.11.研制采用大容量牵引变压器、重载电气化铁路150平方毫米承力索、接触线及16种配套的接触网零件。整体吊弦整体吊弦承力索座承力索座定位线夹定位线夹电连接线夹电连接线夹59大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发
42、展情况 12.12.研究了重载铁路桥涵加固技术和延长钢轨使用寿命技术，研制了新型75kg/m钢轨，强化了线桥设备。60大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 13.13.开发了大秦铁路分散自律调度集中系统（CTC），确保运输安全，提高运输效率。61大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 14.14.研制采用5T车辆运行安全监控系统，利用红外测温、力学检测、声学诊断、图像检测等检测手段和信息化技术，对运行中的车辆进行动态检查，确保安全，提高运
43、输效率。62大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 信号采用四显示制式，区间设置通过信号机，15个站场改造为计算机联锁，道岔转辙机采用电液转辙机。 大秦铁路增加和延长了站场到发线，更换了道岔，实现了线路全部封闭，路肩全程加宽1.5m，排水系统全面完善。信号设备改造站场改造牵引供电改造 15.15.对站场、牵引供电、信号设备进行了必要的技术改造。63大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 16161616. . 创新运输组织，实现大秦线集、疏
44、、运一体化，适应运量大幅增长的要求。64大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况五、重载组合列车试验五、重载组合列车试验65大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 从2003年开始，先后进行了100多次试验（全程综合试验32次），取得了大量科学数据，为重载列车的成功开行提供技术支撑，为形成铁路重载运输体系奠定了基础66大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 各种试验
45、列车编组： 1. SS4+50C80+SS4+50C80+SS4+50C80+SS4+50C80 2. SS4+102C80+2SS4+102C80+SS4 3. HXD1+102C80+HXD1+102C80+可控列尾 4. HXD2+102C80+HXD2+102C80 +可控列尾 5. HXD1+102C80+HXD2+102C80 +可控列尾 6. HXD2+102C80+HXD1+102C80 +可控列尾67大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 试验测试数据 20091030 K64处调速制动缓解时车钩力
46、实测曲线-HXD1与HXD2互联互通68大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 HXD1 HXD1机车与调整后机车与调整后HXD2HXD2机车初制动后再充气特性比较机车初制动后再充气特性比较69大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 分布式测试系统70大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 运行试验前进行计算机仿真计算71大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技
47、术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况六、重载组合列车开行六、重载组合列车开行72大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2004年12月12日，成功开行了中国第一列2万吨（45000吨）重载组合列车。73大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2006年3月，成功开行了210000吨重载组合列车（121编组）。在太原建立移动交换中心，在大秦铁路沿线设置了基站，在隧道区段设置了光纤直放站，加强和完善了GS
48、M-R无线双网系统74大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 和谐型机车和谐型机车A A、B B端同时加装无线同步端同时加装无线同步操纵设备、操纵设备、800MHz800MHz数据电台和自动过分相数据电台和自动过分相装置，在机车装置，在机车A A端加装端加装GSM-RGSM-R车载车载OCUOCU模块，模块，进行系统集成，实现了重载机车无线同步进行系统集成，实现了重载机车无线同步操纵控制功能。操纵控制功能。 2007年8月，成功开行了2台和谐型机车牵引2万吨重载组合列车。75大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技
49、术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2009年10月，成功开行两种不同机车混合牵引的2万吨重载组合列车。 HXD1+HXD2 正在进行三种不同机车混合牵引的2万吨重载组合列车试验。 HXD1+HXD2+SS476大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 LOCOTROL系统在中国铁路装车情况 SS4：200台HXD1:180+40台HXD2:180台运用区段：大秦线北同堡大包线等77大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我
50、国重载铁路发展情况七、技术成果与社会经济效益七、技术成果与社会经济效益78大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 掌握了2台和谐型机车牵引210000吨重载组合列车的成套技术，掌握了韶山4型机车牵引210000吨和45000吨重载组合列车的成套技术。三种三种2 2万吨重载组合列车编组图万吨重载组合列车编组图79大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 实现集疏运系统一体化 加强集运系统和疏运系统的配套能力建设，创新货流、车流组织和集疏运流程，
51、实现集疏运系统一体化。可实现2万吨重载组合列车和1万吨重载列车以80km/h运行、日均开行100对、日均运量100万吨以上的运输组织模式，达到国际领先水平。80大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 从2003年至2008年，大秦铁路年运量持续增长，2007-2009年达到3亿吨以上，2010年计划4亿吨。 运量增长，效益显著运量增长，效益显著81大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 2008年初，面对中国南方雨雪冰冻灾害，大秦铁路依靠重载运输技术突击抢运电煤，日均运量从2007年的83.2万吨提高到100万吨以上，为战胜灾害发挥重要作用。82大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况 示示范范推推广广 以大秦重载运输技术为支撑，北同蒲线、云岗支线、迁曹线开行了1万吨和2万吨重载组合列车，大包线、口泉支线、大准线开行了1万吨重载列车。同时大秦重载技术为其他煤运通道建设和运输能力提高起到了示范作用。83大秦铁路重载运输技术创新大秦铁路重载运输技术创新重载铁路知识及我国重载铁路发展情况重载铁路知识及我国重载铁路发展情况谢谢!84
