100m长钢轨普通平车装载加固运输方案为中国铁路添彩
关键字： 100m长钢轨，普通平车，装载加固 来源: 《人民铁道》报 更新时间： 2009-03-25
经中国铁道学会科学技术奖评审委员会的严格审定，中国铁道科学研究院运输及经济研究所“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案的研究与试验”荣获铁路行业惟一的科技成果奖———中国铁道学会科技技术一等奖，这是运经所首次获得的重大科技荣誉。
4年来，中国铁道科学研究院运输及经济研究所作为“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案的研究和试验”整个项目的承担者和执行者，在铁道部运输局、科技司、安监司的直接领导下，以饱满的状态投入科研工作，全力以赴进行方案的改进和试验。在院机辆所、铁建所的大力支持下，其科研人员直接参与了方案的试验，与运输所课题组人员一起，精心测试和分析数据，为保障100m长（60kg/m）钢轨的安全运输提供了依据。经过实际运行试验，完全满足铁路安全运输和实际运营的要求，为中国铁路客运专线的建设作出了重要贡献。
国内独创填补空白
“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案的研究和试验”不仅是铁路货物运输领域超长货物装载加固技术的研究和试验，更重要的是高速铁路和客运专线建设的重要组成部分。
我国高速铁路建设确定采用100m长钢轨之后，该研究和试验不再只是简单的运输经济效益问题，它直接影响着高速铁路和客运专线建设的顺利进行，同时也直接影响着100m长钢轨生产企业的发展。
为此，该项目主要通过理论计算分析和试验，制定了适合生产企业运输需要、满足铁路运输安全、方便铁路部门检查的100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案，其装载加固性能、车辆动力学性能、线路及道岔运行安全性等各项指标满足安全运输评判标准；开发研制出运输方案所使用的专用钢制座架及专用加固材料。
它的主要特点是：100m长钢轨采用8辆普通平车联挂运输方案，使用专用座架（不是转向架）分层承载，钢轨在座架上自然弯曲，车组通过曲线时，钢轨相对座架矩甲醛衬板发生错动，钢轨产生的横向力不影响车辆的动力学性能。
五大创新点
自主研发的“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案”，采用梯形装载加固技术，攻克了很多关键技术问题，完全满足了铁路安全运输的要求。“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案”的研制成功，不仅创新了铁路超长货物装载加固技术的运输方案，填补了国内使用普通平车运输超长钢轨的空白，而且创造了我国铁路使用普通平车时联挂车辆最多和运输货物最长的纪录，为我国高速铁路和客运专线建设提供了有利条件。
其主要创新点体现在：
一是长钢轨车组在正线上按正常速度运行，不限速。车组通过曲线时，长钢轨自然弯曲，但不影响车辆的运行安全性。
二是采用隔梁分层装载方式，隔梁与座架固定，各层钢轨相对独立，各层钢轨重量通过隔梁和座架传递到车地板。
三是使用紧固装置将同一层钢轨紧固为一体，紧固方法新颖、科学、简便、实用，保证了钢轨的纵向稳定性，属国内外独创。
四是钢轨支承面使用耐磨减摩矩甲醛塑料板材料，使钢轨与座架、隔梁的摩擦系数不因过大影响车组通过曲线，也不因过小造成钢轨纵向不稳定。
五是中部6车座架与车辆支柱槽相连，除锁定座架外，剩下的座架不需要加固措施，装载简便。
自主研发 创新实践
100m长60kg/m钢轨普通平车运输方案最初参照国际铁路联盟推荐方案，采用4层钢轨叠加装载，层间使用横档隔木，纵向加固采用整体下压方式。试验证明，这种方案存在很多缺陷和不足，不适合我国铁路路况。
面对超长货物装载加固技术难点，课题组自主研发、创新理念，提出了100m长钢轨普通平车梯形装载加固方案。总体思路是：采用8辆普通平车联挂跨装运输方式，使用专用座架承载，钢轨在座架上自然弯曲，车组通过曲线时，钢轨相对车辆自然弯曲，钢轨产生的横向力不影响车辆的动力学性能和线路运行安全性能。钢轨和座架采取一定的加固措施，已保证钢轨和座架的稳定性。8辆普通平车联挂跨装运输在国内属于首创，它不同于两车跨装或三车跨装两车承载方式，可以使用货物转向架，车辆通过曲线时，货物相对车辆转动，不会对车辆产生较大的横向力。8车跨装不能使用货物转向架，车辆通过曲线时，钢轨自然弯曲，产生较大的横向力，钢轨与座架及各根钢轨之间相互错动，钢轨容易发生纵向和横向位移，所以，关键技术是在车辆运行中如何保证车辆和货物的稳定性。
主要技术方案采用8车跨装。沿车辆纵向对称装载，共4层，第1至4层分别装14、14、12、10根，皆为正摆，共计装载50根，总重300吨。每个车组共使用14个专用座架，第1、8车各放置1个滑动座架，第2、3、6、7车各放置2个滑动座架，第4、5车各放置2个锁定座架；滑动座架和锁定座架结构基本相同，锁定座架焊接加固环，滑动座架不焊接；锁定座架使用钢丝绳拉牵加固，第2、3、6、7车滑动座架和车辆支柱槽直接连接，第1、8车滑动座架直接放置在指定位置，不加固。
第1层钢轨直接装在专用座架底座上，2至4层钢轨分别装在每层的隔梁上，隔梁与座架相连，每层钢轨的重量分别通过隔梁中部和两端支点传递到座架底座上，再传递到车体上，上层钢轨对下层钢轨没有压力，各层相互独立。每一层钢轨装载完毕后，在一个锁定座架处使用1套紧固装置将本层钢轨紧固并与此座架固定为一体（4个锁定座架分别锁定4层钢轨），同时在所有座架处安装隔梁（第4层除外），再装载上一层钢轨，在第4层安装钢轨紧固装置。各层钢轨分别由底座和隔梁两端的挡铁限制移动，从而固定了各层钢轨在横向的相对位置。
钢轨装载、座架与隔梁安装完成后，在座架的上部安装一根整体拉紧螺栓，使开口结构的座架连接为封闭结构，座架结构更稳定可靠。座架是由槽钢、钢板焊接制成的框架结构。底部槽钢上铆接有耐磨减摩的聚甲醛板，中部焊接定位支撑板，具有吊装定位及支撑上部隔梁的功能，两端部各焊接有定位槽钢，将座架定位于车地板上并防止座架横向移动。隔梁是用槽钢、钢板焊接制成的箱型梁，具有支撑钢轨及分层的作用，安装于座架的槽钢内，由于座架的限位作用，隔梁不能横向及纵向移动。隔梁上表面铆接有耐磨减摩的聚甲醛板，端部、中部设有支撑座。紧固装置由隔离块、夹板、螺栓和螺母组成。用６根螺栓将同一层钢轨捆绑为一单元，通过夹板的卡槽将钢轨固定于锁定座架上。
该技术方案取得了以下创新成果：一是采用隔梁分层装载方式，隔梁与座架固定，各层钢轨相对独立，各层钢轨重量通过隔梁和座架传递到车地板。二是各层整体加固。使用紧固装置将同一层钢轨紧固为一体，紧固装置和锁定座架相连，锁定座架与车辆相连，限制钢轨纵向移动。这种紧固方式在国内外独创，与T11专用车单根钢轨紧固相比，即简便又实用。三是座架和隔梁承载面使用聚甲醛塑料板，使钢轨与座架、隔梁的摩擦系数不会因过大影响车组通过曲线，也不会因过小造成钢轨纵向不稳定。
社会经济效益显著
该技术方案与国内T11运轨专用车方案和国际铁路联盟推荐方案进行比较，明显体现出较大的运能优势、技术优势和经济优势。
与国内T11运轨专用车方案比较，该方案具有较大运能优势和经济优势：
一是使用T11专用车运输受到车辆来源和数量限制，运输能力不能满足需求。而使用普通平车运输100m长钢轨，可以选用铁路常用的木地板平车，配备可装卸的专用装载加固装置，按照规定的方案进行装载加固，就可以按货车正常运行状态进行运输，不受车辆来源和数量的限制，能够大大提高长钢轨运输能力。
二是使用T11专用车运输时，运输成本较高，车辆空车回送，浪费运能。使用普通平车运输时，可随时选用铁路常用的木地板平车使用，不需要空车回送。
三是使用螺旋扣件分别对每根钢轨进行紧固，操作时间长。普通平车运输方案使用紧固装置同时紧固一层钢轨，操作简便。
与国际铁路联盟推荐方案比较，该方案具有较强的技术优势：一是国际铁路联盟推荐方案4层钢轨相互作用，横档隔木受力较大，易发生变形和失效。我国普通平车运输方案采用分层装载，各层相互独立。
二是国际铁路联盟推荐方案整体下压方式效果较差，钢轨易发生位移。
显而易见，“100m长（60kg/m）钢轨普通平车运输方案的研究和试验”在技术上有重大创新，技术难度很大，总体技术水平和主要技术经济指标在国内外处于领先水平，成果转化程度高，创造了显著的社会经济效益，在高速铁路和客运专线建设中发挥了重大作用。 |
楼主: yxt
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发表于 2009-5-4 21:50:53
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