限制坡道上列车牵引质量是怎么确定的?
现在说线路上列车牵引重量是多少吨是怎么来的?不是说加多少就能加多少的,列车实际牵引质量是不会比计算值高的,所以我们可以计算一下理想状态下机车在限制坡道上牵引的质量,有兴趣可以自己算算。当然计算只是理想状态,在实际情况下有很多因素制约了机车的牵引质量,但是可以肯定的是在实际条件下某台机车牵引质量时不会高于理想条件下的计算值的。
根据“列车牵引计算规程”规定,列车质量的计算方法的一种就是按列车在限制坡道上以机车计算速度等速运行计算。这里的列车等速运行分为三种:一是列车进入限制坡道前虽储备有一定动能,但因坡道较长,运行一段距离后运行速度降至机车计算速度做等速运动;二是限制坡道虽不长但坡道前的线路断面困难,或因坡前限速,动能储备有限,列车进入坡道后很快即以机车计算速度运行;三是列车在车站起动后出站不久即进入限制坡道,其后逐渐加速至机车计算速度做等速运动。列车等速运行时作用于列车上的力的合力为零,此条件下列车牵引质量按下式计算:
依据上式机车牵引力使用系数取1.0,线路限制坡道分别取千分之4,千分之6,千分之9,千分之12,千分之15,千分之18,千分之20计算货物列车牵引质量计算结果有以下表示:
韶山3,机车计算质量138吨,机车计算速度48.0千米每小时,机车计算牵引力317.8千牛,计算速度下机车单位阻力3.899牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.485牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量5707吨,千分之6坡道上牵引质量4145吨,千分之9坡道上牵引质量2920吨,千分之12坡道上2240吨,千分之15坡道上牵引质量1807吨,千分之18坡道上1507吨,千分之20坡道上1354吨;
韶山4,机车计算质量184吨,机车计算速度51.5千米每小时,机车计算牵引力436.5千牛,计算速度下机车单位阻力4.077牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.551牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量7748吨,千分之6坡道上牵引质量5647吨,千分之9坡道上牵引质量3989吨,千分之12坡道上3065吨,千分之15坡道上牵引质量2476吨,千分之18坡道上2068吨,千分之20坡道上1859吨;
韶山7,机车计算质量138吨,机车计算速度48.0千米每小时,机车计算牵引力353.3千牛,计算
速度下机车单位阻力2.204牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.485牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量6414吨,千分之6坡道上牵引质量4663吨,千分之9坡道上牵引质量3290吨,千分之12坡道上2527吨,千分之15坡道上牵引质量2024吨,千分之18坡道上1706吨,千分之20坡道上1535吨。
说下8K、韶山4和和谐电3及东风8B这四个机车参数
韶山4机车额定牵引力450千牛,启动牵引力628千牛,持续速度50公里每小时,牵引电机额定功率800千瓦,电制动功率5300千瓦;
8K机车额定牵引力471千牛,启动前引力628千牛,持续速度48公里每小时,牵引电机额定功率1000千瓦,电制动功率5600千瓦;
和谐电3机车25吨轴重条件下额定牵引力400千牛,机车启动牵引力570千牛,牵引电机额定牵引力1250千瓦,再生制动功率7200千瓦,持续速度65公里每小时 23吨轴重条件下额定牵引力370千牛,启动牵引力520千牛,持续速度70公里每小时;
东风8B机车轴重25吨,额定牵引力318千牛,启动牵引力446千牛,牵引电机额定功率480千瓦,电阻制动功率2210千瓦。
现实中有几个问题需要仔细考虑:
1)一个牵引区段中,到底哪里才是限制坡道? 早期的线路设计,流行“超限坡”概念,比如一条线路的设计上要求限制坡度是6‰,那么在某些成本控制严格或者地形条件恶劣的路段,经常会来几段7‰以上,长度几百到一千多米的超限坡。90年代以后新建和改造后的线路,执行限制坡度标准比较严格,限制坡度往往就是区间的最大坡度,比如设计限制坡度6‰,那么在翻过一段山地的时候,绝大部分坡段的坡度都是5点几‰或一些,只有较少的路段,一般也就几百米长,会出现若干处6‰。
例如湘桂线衡柳段,货运机车为DF4B,牵引定数2700吨,限制坡度12‰——这个数据来自机务段的交路图。显然,根据计算,DF4B的持续牵引力无法对付12‰坡道上的2700吨列车。实际的情况是这样:衡柳段的困难路段主要有2个,一是永州以东的黄阳司~易家桥路段,上行为上坡;二是永州以西的永州~兰家村路段,下行方向为上坡。这两段坡道,长度都为十来公里,最大坡度12‰,一般在9~11‰之间。在使用前进型蒸汽机车之前,对于解放/建设一类的4轴蒸汽机,牵引吨数1600吨以上必须加列尾补机。后来机车升级为前进型机车,黄阳司处的牵引定数为2200吨,兰家村处为2400吨;由于上行定数少了200吨,积压车流,柳局费劲口舌,终于说服广局在黄阳司车站增加2辆补机,统一了上下线2400吨定数。现在使用DF4B机车,全部是单机牵引2700吨,湘桂线待避频繁,机车从小站直接起动进入大坡道的情况随时存在。
以上情况也大量存在于京沪、沈山、陇海等早期建成的干线上。近期的新线反倒是很简单,比如兰新线兰武段,翻越乌鞘岭,设计限制坡度13‰,实际上大部分坡度都是9~12‰,极少量为13‰,通过长隧道的时候,考虑到额外空气阻力,坡度只有11‰……
2)机车输出高于持续牵引力以上的运行时间,能维持多长?
早期的电力机车如SS1、SS3,都有一个参数叫“小时制牵引力”,就是短时间大电流,对于它们而言,爬坡1小时足以跑出四五十公里,全国95%的线路都没有这么长的大坡,这样就没法使用持续牵引力计算。
各种机车的起动牵引力都比持续牵引力大,意味着机车能发出比持续牵引力更大的牵引力,电机不过热就行。不过司机极少满手柄起动,都是逐级增加牵引力,某些机务段还规定一个手柄位上至少得停留3秒才能再进级。司机一般不关心“持续”牵引力的问题——都有专门的电器设备护着呢,只关心实际能给多大的电流(换算过来就是牵引力),比如SS3雨季起动、爬坡,基本只能维持450A(约300千牛),如果能输出550~600A(约350~400A),那就RP爆发了,但是很容易全车大空转,造成坡停。
3)机车实际输出的牵引力,有多大?
机车厂的设计值、铁科院的试验结果仅供参考,实际还得看司机能给出多大的电流。
4)列车的运行阻力,到底有多大?
铁科院似乎多年都没有再做列车阻力试验了,早期“基于载重50~60吨车型、滑动轴承占一定比例、有缝轨道……”这种参数的参考价值越来越低。
5)雨季是否存在减轴现象?
存在,但是比例不大。
——综上所述,针对具体的一个列车区段、一种机车型号,到底能有多大的牵引吨数,需要实车试验进行验证。如果一个区段的某个牵引吨数执行了一年以上(至少经历一个雨季),可以认为是该区段、该机车的牵引吨数。
计算值用的牵引力是持续牵引力,比如说韶山4计算牵引力是比较合理的400多千牛不到额定值450千牛,较接近实际情况,但是没有实际情况中考虑到蠕滑,蠕滑是现实存在的不可消除的,所以说现实中机车牵引的质量肯定少于理想状态下的计算值。另外也没考虑功率与轴重比值间的关系,什么时候轮对空转导致牵引力丧失也是忽略不计的,所以计算值较实际值是偏大的。
计算过程中所用到的阻力和实际运行过程中的阻力基本上相似,出入很小了,在正常气象条件下。以此计算出的数值误差很小了。
蠕滑不是这么说的,它是机车牵引力产生的基础,没有蠕滑就没有牵引力。但是各种条件下,能发出最大牵引力的蠕滑率相差挺大,并且极难探测,所以全世界研究这么多年,也没有特别好的办法。唯一能增加牵引力的办法就是撒沙,包括美国那些NB的内燃机车,动轮空转的时候,也只有撒沙这招管用。其他的办法只能是减少电流,空转倒是不空转了,但是机车牵引力急剧下降,极易造成坡停。
现在这套阻力公式,还是基于有缝轨道、存在一部分滑动轴承的情况。现在滑动轴承不见了,滚动轴承也升级了好几代,干线基本都是无缝线路,阻力大大减小。
所以一定会存在蠕滑,但是蠕滑一样造成轮对空转,电机自动卸载导致牵引力丧失,应该怎样找到一个平衡点呢?实际情况各种各样。
这种问题还是搜集各地实际的牵引吨数比较实在,简易的牵引计算只能自娱自乐,尤其是和谐系列机车应用以来。
比如已知湘桂线衡柳段的限制坡度是12‰,机车类型为DF4B,不知道线路实际情况、没做过牵引试验的情况下,得到2700吨这个数字几乎没有可能。但现实中DF4B拉着2700吨的货车已经跑了整整二十年。
京通线12‰长大坡道东风4B、东风4C已经单机牵引3000吨及3500吨列车整整跑了30年,回头我贴个现实测得机车牵引输出和速度关系的曲线来,另外再贴几个需要多次积分得到结果的方程出来一算就知道了。
沈局的HXN3都开始单机万吨了,这个可以百度一下,来自官方报道。
“一是确立了“中线电力、东线内燃、西线和谐”的机车配属格局,将新配属的58台电力机车全部投入运用,实现干线电力机车交路贯通;将东风8B型机车调配到长图线等困难区段,提高牵引定数;将大功率HXN3型机车投放到通霍、大郑线等煤炭运输通道,实现单机牵引万吨列车。”
有东北的车迷也看到了HXN3单机牵引110节C64、C70混编的运煤重车。
——HXD1单机万吨已经出乎意料,HXN3单机万吨就更不可思议。这TM比美国人用得还狠……
拿DF4B/C的持续牵引力计算,12‰的坡道怎么也得不出3500吨的,SS4都悬。所以说,计算机时代以前的牵引计算,很大一部分工作是去试凑某处困难区段的列车运行情况,以得出一个连闯带爬的牵引吨数。现在有了计算机就好办多了。
牵引吨数的数据,最好来源于机务部门(文章、文件或口述),而不是靠在路边数车厢,准头太差 这个倒是,数车厢没用,100节空车皮都不到3000吨,数车皮算质量不说算是愚蠢也差不多。京通线不知道你去过没有,你会发现这条70年代的修建的铁路的车站到发线都挺长,部分车站1050米到发线在有连续12‰坡道的线路上还是少见的。这条铁路由于地理位置比较特殊,实验没少展开过,以和谐内3、东风8B、东风4C为例,在丰沙线进行重载实验的同时,京通线同样也在跑,进行过头尾各一台机车牵引5000吨的实验,进行过双机重联(真正意义的重联)实验,当时东风4A双机5000吨很多,基本上很少有单机牵引的货物列车。传说中东风4C一样双机实验过5000吨,都还算成功,最初京通铁路设计单机牵引定数为3000吨,后提高到3500吨,最近的一次期望京通线单机牵引定数到4000吨,使京通线达到4000吨贯通的目的
整条京通线通辽到赤峰最大坡道千分之5,单机4000吨用东风4C或和谐内3都没多大为题,但是过了赤峰到隆化区间出现了连续12‰坡道,于是就在和谐内3量产的那年和谐内3来到了京通线测试,原本以为3500用和谐内3没多大问题,但是真正上了坡发现和谐内3牵引电机自动卸载,总是坡停,实际运用并没有东风4C、东风8B好,于是多次测试结果是和谐内3轻易不跑赤峰到隆化区间,这段路东风8B和东风4C为主,当然沈阳铁路局机车循环使用,于是通辽的东风4B或阜新的东风4B有时同样出现在赤峰到隆化区间,而牵引定数同样是3500吨。京通线上行基本上完全为重车,以出关的木材或者油罐或集装箱为准,48节平车和敞车混编全部木材,每节车皮装木材基本上是51吨,加上机车正好是3500吨,而下行48节煤车每节为58吨。
对于和谐内3牵引万吨列车这个我倒是不吃惊,真正开起来所需牵引力不大,重点在起车,平道上和谐内3启动牵引力620千牛基本上能够起车,只要中途没有坡停肯定没问题,通辽运煤的线路总体较平稳,没什么长大坡道,和谐内3跑这种路基本上能拉一万吨,不过一万吨已经是基本正常了,再多了起车就有问题了。
对于和谐电1这种机车牵引万吨列车也没什么好奇怪的,毕竟25吨轴导致重黏着重量够大,启动也不成问题,路上有些困难区段但是不至于出大问题,下坡制动不足通过减轴实现,于是10500吨减300剩下10200,再加上可控列尾基本上制动问题解决的也不错了。
对于京通线,只观察过古北口车站(2007),该站站线有效长只有850米,货列很多,DF8B、DF4B均有,最长的货列为53节。
公式我保真,不是简单的自娱自乐,很多数值随着机车重量和列车速度是会变得,比如说阻力,车越重速度越快阻力增加,这是一个变量。
请问什么是满轴,超轴,欠轴?
区段货车编组最高重量5000吨。。那么货车编组达到这个吨数了就叫满轴!
照标定重量少80吨的列车叫欠轴,超出80吨叫超轴!
超轴年年有,今年特别多。。超轴钱。。貌似没有了!
谢谢答复!不过有个疑问:超过标定重量运输,是不是就是超过设计标准在运输?如果是的话,这种做法不算违章反而是常事?
要看什么情况下,因为设计线路时考虑的牵引吨位一般有相当大的雍于度,这是可以利用的超轴的依据,铁路设计只是考虑当前经济条件下最多满足八年左右远期运能要求,当超过这个情况下,再加车加到极限仍然不能满足要求的情况下,最简单实用的办法就是允许超轴运输,当然还有增建二线,实现自动闭塞等,但这些毕竟有着很大局限,特别是在经济高速发展铁路运能急剧紧张的时候,超轴更能起到事半功倍作用,如:我国在52-55年,由于工业建设高速发展,为了实现社会主义工业化,就提出了著名的满轴、超轴、长交路500KM运动。这是有记录的第一次大跨越。
开展满载、超轴、五百公里运动的成就
1952.06.26
(铁道部机务总局副局长 马钧)
今年五月一日,全国铁路开展满载、超轴、五百公里运动以来,已经获得
很大成就。今年三月全国铁路日车公里为四百一十点五公里,五月提高到四百
二十七点八公里。今年三月每天走行五百公里的机车占全国走行的货物机车的
百分之二十五点六,五月份提高到百分之三十三点五。今年三月全国货物机车
技术速度是三十五点七公里,五月份就提高到三十六点五公里。全国已有鹤岗
、武昌、彰武、山海关、上饶、古冶、沧县、张家口、四平街、瓦房店、昂昂
溪、大连等十二个机务段的全部货物机车在五月份每天平均行驶了五百公里以
上。除个别机务段外,全国机务段的日车公里都已提高。今年三月份全国超轴
共两亿六千二百八十八万余吨公里,五月份全国超轴共达五亿四千九百万吨公
里。在五月一个月内,全国铁路节省了配属机车七十五台。五月份全国运输量
比三月份增加了百分之十二点二,可是使用的机车反而减少了百分之十二点七
。由此可见,开展满载、超轴、五百公里运动,对于提高运输效率和减低运输
成本是有重大作用的。
目前五百公里运动的情况
开展五百公里运动后,已产生以下三个情况。第一,明确了紧密运行图〔
注〕的重要性。作好紧密运行图是开展五百公里运动的主要方法之一。过去部
分地区,实行了紧密运行图,曾获得一定的成就和经验;但大部分地区,对于
紧密运行图的积极作用认识不够,没有广泛地利用。五百公里运动开展以后,
大家开始认识到它的重要性。过去实行了紧密运行图的铁路局正在深入研究,
进一步做好紧密运行图。蚌埠铁路分局在去年四月份就已经实行紧密运行图,
经过一年来不断地研究和改进,蚌埠分局的日车公里便大大提高,截至今年五
月份蚌埠分局日车公里已接近五百公里。没有实行紧密运行图的铁路局现正积
极研究,准备推行。
第二,认真地贯彻了联合劳动制度。现在各业务部门员工都开始认识了“ 组织起来比单干强”的意义,因而统一了工作步调,健全了联合劳动组织。这 对于开展五百公里运动,是有决定作用的。六月二日,丰台机务段冖dǎo@ ②1一七五一号机车牵引二七一五次列车,于十点五十二分钟到达天津车站, 十点五十三分就入了库,只在车站停留了一分钟,因之,这个机车在这一天内 走行了五○九点九公里。由于减少停站时间,因而加快了机车的运用,提高了 日车公里。这充分说明车务和机务有关人员的紧密配合,是提高运输效率的有 力保证。
第三,在全国范围内,编组直达列车已经增多。这也是提高日车公里的重 要方法。编组直达列车,可以缩短车辆周转率。过去虽曾注意编组直达列车, 但远不如在五百公里运动开展之后这样地注意。衡阳铁路管理局在五月份编组 武昌和广州间的直达列车已占这个区间全部货物列车的百分之五十以上,因此 ,这个局很快地把日车公里由四月份的三百九十点三公里提高到五月份的四百 二十二点五公里。
目前超轴运动的情况
目前超轴运动,也产生三种情况。第一,小型机车参加了超轴。在五月份 ,全国计有十二台小型机车创造了超轴新纪录。九龙岗机务段厶shén@③
5二七一号机车司机于洲,在九龙岗、蚌埠间千分之四点五的坡道上,牵引了 二千七百四十八吨,超轴了一千七百四十八吨,比大型机车在平道上牵引的重 量还多。现在全国小型机车不少,过去没有很好地利用。但在超轴运动中,小 型机车司机发挥了小型机车的潜在力,打破了“小型机车不能在坡道上超轴” 的保守思想。
第二,坡道超轴正在发展。全国千分之十以上的坡道共有六十八处,今年 五月份就有二十处实行了超轴。东北绥化机务段冖dǎo@②1一二○二号机
车司机尚勇在南叉和绥化之间长达二点五公里的千分之十二点五的坡道上,牵 引了二千二百二十八点五吨,创造了突出的纪录。南口机务段冖dǎo@②1 一八八六号机车司机赵连库在南口、康庄间千分之三十三的连续坡道上,牵引 了四百二十八吨,超轴了一○三吨。坡道超轴不是一件容易的事情。司机们采 用并发展了郑锡坤超轴的操纵法,克服了天然困难,以事实批判了“坡道不能 超轴”的保守观念。这一事实,表现了中国工人阶级的智慧是无穷的。
第三,在蜂腰地段也实现了超轴。因为受自然条件的限制,全国铁路有些 线路的机车牵引定数是很低的。在这种情况下,编组直达列车是很困难的。例 如:由沈阳到天津绝大部分地段牵引定数为二千二百五十吨;但其中山海关到 锦州一段牵引定数是二千吨。因为这一蜂腰地段的牵引定数低,编组沈阳到天 津的直达列车就不容易了。这种蜂腰地段在全国是很多的。过去没有注意解决 这个问题,影响了编组直达列车的工作;但在超轴运动中,大家注意了这个问 题。例如:今年五月锦州铁路管理局机务处长刘尚志召集优秀司机研究这个问 题,深入现场,用郭瓦廖夫的方法,集中了各优秀司机的操纵办法,提高了山 海关到锦州这一段的牵引定数。五月下旬,绝大部分司机已能牵引二千二百五 十吨,顺利地通过这一地段,克服了这一蜂腰地段的限制,给在沈阳和天津间 编组直达列车创造了条件。
应注意的几点
在满载、超轴、五百公里运动开展以后,保守主义思想受到了批判,但盲
目地追逐成绩急于求功的现象,也开始产生。开展满载、超轴、五百公里运动必须有良好质量的机车和先进的操纵技术作为基础。有的现场还没有完全具备 这个条件,又没有认真地学习郑锡坤的操纵作业方法,只凭热情,要求超轴。领导干部明知把握不大,但因为害怕别人批评“保守主义”,只得同意超轴, 因而发生事故。这种事故的发生,不但打击了乘务员的热情,而且给了真正的 保守主义者以反对这个运动的借口。这对于运动是不利的。因之领导干部在反 对保守主义思想的同时,必须防止这种盲目的冒险情绪的产生。
如上所述,在满载、超轴、五百公里运动中,我们已有了不少的宝贵经验 。但为了深入地开展这个运动,机务部门还必须注意推广鲁宁式保养机车办法 ,加强保养机车的工作,以便提高机车的质量,满足多拉快跑的要求。目前全 国包车组已开始学习鲁宁式保养机车法,但还非常不够,仍应继续努力。此外 ,还必须认真推行孙凤池洗检双重作业的检修办法,缩短机车检修时间。郑锡 坤的操纵作业法,是目前最完整的先进的机车操纵办法。机务部门的领导干部必须亲自领导乘务员学习,必须根据各个机务段的不同情况推广这个方法,提 高乘务员的技术水平。只有乘务员掌握了先进技术,才能更好地实行超轴和提 高日车公里。
过去行车调度部门和机车调度部门,在工作上不够协调,限制了运动的开展。各局机车调度部门应主动地和行车调度部门取得联系,消除互不配合的现 象,和其他各部门也应该诚恳地互相合作,实行联合劳动制度。此外,机务部 门的领导干部应该广泛地吸收乘务员对各有关部门的意见。因为乘务员和各有关部门联系较多,了解各个部门的情况也较深。反映他们的意见,可以帮助各方面改进工作,从而加强联合劳动的组织。
〔注〕紧密运行图就是对旧运行图的具体的补充。机车和行车调度部门根据先进司机创造的经验、现场实际工作能力和技术作业过程中的联合劳动的情况,尽量地缩短机车自外段停留时间、始发站、终端站和中间站停站时间以及上水补煤时间等,并且提高列车在区间内的技术速度和旅行速度等。这样制定出来的货物列车运行图,就叫紧密运行图。它和原来的旧运行图不同的地方, 就是提高了机车日车公里,加速了机车车辆的周转。*
限制坡道上列车牵引质量是怎么确定的?
现在说线路上列车牵引重量是多少吨是怎么来的?不是说加多少就能加多少的,列车实际牵引质量是不会比计算值高的,所以我们可以计算一下理想状态下机车在限制坡道上牵引的质量,有兴趣可以自己算算。当然计算只是理想状态,在实际情况下有很多因素制约了机车的牵引质量,但是可以肯定的是在实际条件下某台机车牵引质量时不会高于理想条件下的计算值的。
根据“列车牵引计算规程”规定,列车质量的计算方法的一种就是按列车在限制坡道上以机车计算速度等速运行计算。这里的列车等速运行分为三种:一是列车进入限制坡道前虽储备有一定动能,但因坡道较长,运行一段距离后运行速度降至机车计算速度做等速运动;二是限制坡道虽不长但坡道前的线路断面困难,或因坡前限速,动能储备有限,列车进入坡道后很快即以机车计算速度运行;三是列车在车站起动后出站不久即进入限制坡道,其后逐渐加速至机车计算速度做等速运动。列车等速运行时作用于列车上的力的合力为零,此条件下列车牵引质量按下式计算:
依据上式机车牵引力使用系数取1.0,线路限制坡道分别取千分之4,千分之6,千分之9,千分之12,千分之15,千分之18,千分之20计算货物列车牵引质量计算结果有以下表示:
韶山3,机车计算质量138吨,机车计算速度48.0千米每小时,机车计算牵引力317.8千牛,计算速度下机车单位阻力3.899牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.485牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量5707吨,千分之6坡道上牵引质量4145吨,千分之9坡道上牵引质量2920吨,千分之12坡道上2240吨,千分之15坡道上牵引质量1807吨,千分之18坡道上1507吨,千分之20坡道上1354吨;
韶山4,机车计算质量184吨,机车计算速度51.5千米每小时,机车计算牵引力436.5千牛,计算速度下机车单位阻力4.077牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.551牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量7748吨,千分之6坡道上牵引质量5647吨,千分之9坡道上牵引质量3989吨,千分之12坡道上3065吨,千分之15坡道上牵引质量2476吨,千分之18坡道上2068吨,千分之20坡道上1859吨;
韶山7,机车计算质量138吨,机车计算速度48.0千米每小时,机车计算牵引力353.3千牛,计算
速度下机车单位阻力2.204牛每千牛,计算速度下车辆单位阻力1.485牛每千牛,千分之4坡道上牵引质量6414吨,千分之6坡道上牵引质量4663吨,千分之9坡道上牵引质量3290吨,千分之12坡道上2527吨,千分之15坡道上牵引质量2024吨,千分之18坡道上1706吨,千分之20坡道上1535吨。
说下8K、韶山4和和谐电3及东风8B这四个机车参数
韶山4机车额定牵引力450千牛,启动牵引力628千牛,持续速度50公里每小时,牵引电机额定功率800千瓦,电制动功率5300千瓦;
8K机车额定牵引力471千牛,启动前引力628千牛,持续速度48公里每小时,牵引电机额定功率1000千瓦,电制动功率5600千瓦;
和谐电3机车25吨轴重条件下额定牵引力400千牛,机车启动牵引力570千牛,牵引电机额定牵引力1250千瓦,再生制动功率7200千瓦,持续速度65公里每小时 23吨轴重条件下额定牵引力370千牛,启动牵引力520千牛,持续速度70公里每小时;
东风8B机车轴重25吨,额定牵引力318千牛,启动牵引力446千牛,牵引电机额定功率480千瓦,电阻制动功率2210千瓦。
现实中有几个问题需要仔细考虑:
1)一个牵引区段中,到底哪里才是限制坡道? 早期的线路设计,流行“超限坡”概念,比如一条线路的设计上要求限制坡度是6‰,那么在某些成本控制严格或者地形条件恶劣的路段,经常会来几段7‰以上,长度几百到一千多米的超限坡。90年代以后新建和改造后的线路,执行限制坡度标准比较严格,限制坡度往往就是区间的最大坡度,比如设计限制坡度6‰,那么在翻过一段山地的时候,绝大部分坡段的坡度都是5点几‰或一些,只有较少的路段,一般也就几百米长,会出现若干处6‰。
例如湘桂线衡柳段,货运机车为DF4B,牵引定数2700吨,限制坡度12‰——这个数据来自机务段的交路图。显然,根据计算,DF4B的持续牵引力无法对付12‰坡道上的2700吨列车。实际的情况是这样:衡柳段的困难路段主要有2个,一是永州以东的黄阳司~易家桥路段,上行为上坡;二是永州以西的永州~兰家村路段,下行方向为上坡。这两段坡道,长度都为十来公里,最大坡度12‰,一般在9~11‰之间。在使用前进型蒸汽机车之前,对于解放/建设一类的4轴蒸汽机,牵引吨数1600吨以上必须加列尾补机。后来机车升级为前进型机车,黄阳司处的牵引定数为2200吨,兰家村处为2400吨;由于上行定数少了200吨,积压车流,柳局费劲口舌,终于说服广局在黄阳司车站增加2辆补机,统一了上下线2400吨定数。现在使用DF4B机车,全部是单机牵引2700吨,湘桂线待避频繁,机车从小站直接起动进入大坡道的情况随时存在。
以上情况也大量存在于京沪、沈山、陇海等早期建成的干线上。近期的新线反倒是很简单,比如兰新线兰武段,翻越乌鞘岭,设计限制坡度13‰,实际上大部分坡度都是9~12‰,极少量为13‰,通过长隧道的时候,考虑到额外空气阻力,坡度只有11‰……
2)机车输出高于持续牵引力以上的运行时间,能维持多长?
早期的电力机车如SS1、SS3,都有一个参数叫“小时制牵引力”,就是短时间大电流,对于它们而言,爬坡1小时足以跑出四五十公里,全国95%的线路都没有这么长的大坡,这样就没法使用持续牵引力计算。
各种机车的起动牵引力都比持续牵引力大,意味着机车能发出比持续牵引力更大的牵引力,电机不过热就行。不过司机极少满手柄起动,都是逐级增加牵引力,某些机务段还规定一个手柄位上至少得停留3秒才能再进级。司机一般不关心“持续”牵引力的问题——都有专门的电器设备护着呢,只关心实际能给多大的电流(换算过来就是牵引力),比如SS3雨季起动、爬坡,基本只能维持450A(约300千牛),如果能输出550~600A(约350~400A),那就RP爆发了,但是很容易全车大空转,造成坡停。
3)机车实际输出的牵引力,有多大?
机车厂的设计值、铁科院的试验结果仅供参考,实际还得看司机能给出多大的电流。
4)列车的运行阻力,到底有多大?
铁科院似乎多年都没有再做列车阻力试验了,早期“基于载重50~60吨车型、滑动轴承占一定比例、有缝轨道……”这种参数的参考价值越来越低。
5)雨季是否存在减轴现象?
存在,但是比例不大。
——综上所述,针对具体的一个列车区段、一种机车型号,到底能有多大的牵引吨数,需要实车试验进行验证。如果一个区段的某个牵引吨数执行了一年以上(至少经历一个雨季),可以认为是该区段、该机车的牵引吨数。
计算值用的牵引力是持续牵引力,比如说韶山4计算牵引力是比较合理的400多千牛不到额定值450千牛,较接近实际情况,但是没有实际情况中考虑到蠕滑,蠕滑是现实存在的不可消除的,所以说现实中机车牵引的质量肯定少于理想状态下的计算值。另外也没考虑功率与轴重比值间的关系,什么时候轮对空转导致牵引力丧失也是忽略不计的,所以计算值较实际值是偏大的。
计算过程中所用到的阻力和实际运行过程中的阻力基本上相似,出入很小了,在正常气象条件下。以此计算出的数值误差很小了。
蠕滑不是这么说的,它是机车牵引力产生的基础,没有蠕滑就没有牵引力。但是各种条件下,能发出最大牵引力的蠕滑率相差挺大,并且极难探测,所以全世界研究这么多年,也没有特别好的办法。唯一能增加牵引力的办法就是撒沙,包括美国那些NB的内燃机车,动轮空转的时候,也只有撒沙这招管用。其他的办法只能是减少电流,空转倒是不空转了,但是机车牵引力急剧下降,极易造成坡停。
现在这套阻力公式,还是基于有缝轨道、存在一部分滑动轴承的情况。现在滑动轴承不见了,滚动轴承也升级了好几代,干线基本都是无缝线路,阻力大大减小。
所以一定会存在蠕滑,但是蠕滑一样造成轮对空转,电机自动卸载导致牵引力丧失,应该怎样找到一个平衡点呢?实际情况各种各样。
这种问题还是搜集各地实际的牵引吨数比较实在,简易的牵引计算只能自娱自乐,尤其是和谐系列机车应用以来。
比如已知湘桂线衡柳段的限制坡度是12‰,机车类型为DF4B,不知道线路实际情况、没做过牵引试验的情况下,得到2700吨这个数字几乎没有可能。但现实中DF4B拉着2700吨的货车已经跑了整整二十年。
京通线12‰长大坡道东风4B、东风4C已经单机牵引3000吨及3500吨列车整整跑了30年,回头我贴个现实测得机车牵引输出和速度关系的曲线来,另外再贴几个需要多次积分得到结果的方程出来一算就知道了。
沈局的HXN3都开始单机万吨了,这个可以百度一下,来自官方报道。
“一是确立了“中线电力、东线内燃、西线和谐”的机车配属格局,将新配属的58台电力机车全部投入运用,实现干线电力机车交路贯通;将东风8B型机车调配到长图线等困难区段,提高牵引定数;将大功率HXN3型机车投放到通霍、大郑线等煤炭运输通道,实现单机牵引万吨列车。”
有东北的车迷也看到了HXN3单机牵引110节C64、C70混编的运煤重车。
——HXD1单机万吨已经出乎意料,HXN3单机万吨就更不可思议。这TM比美国人用得还狠……
拿DF4B/C的持续牵引力计算,12‰的坡道怎么也得不出3500吨的,SS4都悬。所以说,计算机时代以前的牵引计算,很大一部分工作是去试凑某处困难区段的列车运行情况,以得出一个连闯带爬的牵引吨数。现在有了计算机就好办多了。
牵引吨数的数据,最好来源于机务部门(文章、文件或口述),而不是靠在路边数车厢,准头太差 这个倒是,数车厢没用,100节空车皮都不到3000吨,数车皮算质量不说算是愚蠢也差不多。京通线不知道你去过没有,你会发现这条70年代的修建的铁路的车站到发线都挺长,部分车站1050米到发线在有连续12‰坡道的线路上还是少见的。这条铁路由于地理位置比较特殊,实验没少展开过,以和谐内3、东风8B、东风4C为例,在丰沙线进行重载实验的同时,京通线同样也在跑,进行过头尾各一台机车牵引5000吨的实验,进行过双机重联(真正意义的重联)实验,当时东风4A双机5000吨很多,基本上很少有单机牵引的货物列车。传说中东风4C一样双机实验过5000吨,都还算成功,最初京通铁路设计单机牵引定数为3000吨,后提高到3500吨,最近的一次期望京通线单机牵引定数到4000吨,使京通线达到4000吨贯通的目的
整条京通线通辽到赤峰最大坡道千分之5,单机4000吨用东风4C或和谐内3都没多大为题,但是过了赤峰到隆化区间出现了连续12‰坡道,于是就在和谐内3量产的那年和谐内3来到了京通线测试,原本以为3500用和谐内3没多大问题,但是真正上了坡发现和谐内3牵引电机自动卸载,总是坡停,实际运用并没有东风4C、东风8B好,于是多次测试结果是和谐内3轻易不跑赤峰到隆化区间,这段路东风8B和东风4C为主,当然沈阳铁路局机车循环使用,于是通辽的东风4B或阜新的东风4B有时同样出现在赤峰到隆化区间,而牵引定数同样是3500吨。京通线上行基本上完全为重车,以出关的木材或者油罐或集装箱为准,48节平车和敞车混编全部木材,每节车皮装木材基本上是51吨,加上机车正好是3500吨,而下行48节煤车每节为58吨。
对于和谐内3牵引万吨列车这个我倒是不吃惊,真正开起来所需牵引力不大,重点在起车,平道上和谐内3启动牵引力620千牛基本上能够起车,只要中途没有坡停肯定没问题,通辽运煤的线路总体较平稳,没什么长大坡道,和谐内3跑这种路基本上能拉一万吨,不过一万吨已经是基本正常了,再多了起车就有问题了。
对于和谐电1这种机车牵引万吨列车也没什么好奇怪的,毕竟25吨轴导致重黏着重量够大,启动也不成问题,路上有些困难区段但是不至于出大问题,下坡制动不足通过减轴实现,于是10500吨减300剩下10200,再加上可控列尾基本上制动问题解决的也不错了。
对于京通线,只观察过古北口车站(2007),该站站线有效长只有850米,货列很多,DF8B、DF4B均有,最长的货列为53节。
公式我保真,不是简单的自娱自乐,很多数值随着机车重量和列车速度是会变得,比如说阻力,车越重速度越快阻力增加,这是一个变量。
请问什么是满轴,超轴,欠轴?
区段货车编组最高重量5000吨。。那么货车编组达到这个吨数了就叫满轴!
照标定重量少80吨的列车叫欠轴,超出80吨叫超轴!
超轴年年有,今年特别多。。超轴钱。。貌似没有了!
谢谢答复!不过有个疑问:超过标定重量运输,是不是就是超过设计标准在运输?如果是的话,这种做法不算违章反而是常事?
要看什么情况下,因为设计线路时考虑的牵引吨位一般有相当大的雍于度,这是可以利用的超轴的依据,铁路设计只是考虑当前经济条件下最多满足八年左右远期运能要求,当超过这个情况下,再加车加到极限仍然不能满足要求的情况下,最简单实用的办法就是允许超轴运输,当然还有增建二线,实现自动闭塞等,但这些毕竟有着很大局限,特别是在经济高速发展铁路运能急剧紧张的时候,超轴更能起到事半功倍作用,如:我国在52-55年,由于工业建设高速发展,为了实现社会主义工业化,就提出了著名的满轴、超轴、长交路500KM运动。这是有记录的第一次大跨越。
开展满载、超轴、五百公里运动的成就
1952.06.26
(铁道部机务总局副局长 马钧)
今年五月一日,全国铁路开展满载、超轴、五百公里运动以来,已经获得
很大成就。今年三月全国铁路日车公里为四百一十点五公里,五月提高到四百
二十七点八公里。今年三月每天走行五百公里的机车占全国走行的货物机车的
百分之二十五点六,五月份提高到百分之三十三点五。今年三月全国货物机车
技术速度是三十五点七公里,五月份就提高到三十六点五公里。全国已有鹤岗
、武昌、彰武、山海关、上饶、古冶、沧县、张家口、四平街、瓦房店、昂昂
溪、大连等十二个机务段的全部货物机车在五月份每天平均行驶了五百公里以
上。除个别机务段外,全国机务段的日车公里都已提高。今年三月份全国超轴
共两亿六千二百八十八万余吨公里,五月份全国超轴共达五亿四千九百万吨公
里。在五月一个月内,全国铁路节省了配属机车七十五台。五月份全国运输量
比三月份增加了百分之十二点二,可是使用的机车反而减少了百分之十二点七
。由此可见,开展满载、超轴、五百公里运动,对于提高运输效率和减低运输
成本是有重大作用的。
目前五百公里运动的情况
开展五百公里运动后,已产生以下三个情况。第一,明确了紧密运行图〔
注〕的重要性。作好紧密运行图是开展五百公里运动的主要方法之一。过去部
分地区,实行了紧密运行图,曾获得一定的成就和经验;但大部分地区,对于
紧密运行图的积极作用认识不够,没有广泛地利用。五百公里运动开展以后,
大家开始认识到它的重要性。过去实行了紧密运行图的铁路局正在深入研究,
进一步做好紧密运行图。蚌埠铁路分局在去年四月份就已经实行紧密运行图,
经过一年来不断地研究和改进,蚌埠分局的日车公里便大大提高,截至今年五
月份蚌埠分局日车公里已接近五百公里。没有实行紧密运行图的铁路局现正积
极研究,准备推行。
第二,认真地贯彻了联合劳动制度。现在各业务部门员工都开始认识了“ 组织起来比单干强”的意义,因而统一了工作步调,健全了联合劳动组织。这 对于开展五百公里运动,是有决定作用的。六月二日,丰台机务段冖dǎo@ ②1一七五一号机车牵引二七一五次列车,于十点五十二分钟到达天津车站, 十点五十三分就入了库,只在车站停留了一分钟,因之,这个机车在这一天内 走行了五○九点九公里。由于减少停站时间,因而加快了机车的运用,提高了 日车公里。这充分说明车务和机务有关人员的紧密配合,是提高运输效率的有 力保证。
第三,在全国范围内,编组直达列车已经增多。这也是提高日车公里的重 要方法。编组直达列车,可以缩短车辆周转率。过去虽曾注意编组直达列车, 但远不如在五百公里运动开展之后这样地注意。衡阳铁路管理局在五月份编组 武昌和广州间的直达列车已占这个区间全部货物列车的百分之五十以上,因此 ,这个局很快地把日车公里由四月份的三百九十点三公里提高到五月份的四百 二十二点五公里。
目前超轴运动的情况
目前超轴运动,也产生三种情况。第一,小型机车参加了超轴。在五月份 ,全国计有十二台小型机车创造了超轴新纪录。九龙岗机务段厶shén@③
5二七一号机车司机于洲,在九龙岗、蚌埠间千分之四点五的坡道上,牵引了 二千七百四十八吨,超轴了一千七百四十八吨,比大型机车在平道上牵引的重 量还多。现在全国小型机车不少,过去没有很好地利用。但在超轴运动中,小 型机车司机发挥了小型机车的潜在力,打破了“小型机车不能在坡道上超轴” 的保守思想。
第二,坡道超轴正在发展。全国千分之十以上的坡道共有六十八处,今年 五月份就有二十处实行了超轴。东北绥化机务段冖dǎo@②1一二○二号机
车司机尚勇在南叉和绥化之间长达二点五公里的千分之十二点五的坡道上,牵 引了二千二百二十八点五吨,创造了突出的纪录。南口机务段冖dǎo@②1 一八八六号机车司机赵连库在南口、康庄间千分之三十三的连续坡道上,牵引 了四百二十八吨,超轴了一○三吨。坡道超轴不是一件容易的事情。司机们采 用并发展了郑锡坤超轴的操纵法,克服了天然困难,以事实批判了“坡道不能 超轴”的保守观念。这一事实,表现了中国工人阶级的智慧是无穷的。
第三,在蜂腰地段也实现了超轴。因为受自然条件的限制,全国铁路有些 线路的机车牵引定数是很低的。在这种情况下,编组直达列车是很困难的。例 如:由沈阳到天津绝大部分地段牵引定数为二千二百五十吨;但其中山海关到 锦州一段牵引定数是二千吨。因为这一蜂腰地段的牵引定数低,编组沈阳到天 津的直达列车就不容易了。这种蜂腰地段在全国是很多的。过去没有注意解决 这个问题,影响了编组直达列车的工作;但在超轴运动中,大家注意了这个问 题。例如:今年五月锦州铁路管理局机务处长刘尚志召集优秀司机研究这个问 题,深入现场,用郭瓦廖夫的方法,集中了各优秀司机的操纵办法,提高了山 海关到锦州这一段的牵引定数。五月下旬,绝大部分司机已能牵引二千二百五 十吨,顺利地通过这一地段,克服了这一蜂腰地段的限制,给在沈阳和天津间 编组直达列车创造了条件。
应注意的几点
在满载、超轴、五百公里运动开展以后,保守主义思想受到了批判,但盲
目地追逐成绩急于求功的现象,也开始产生。开展满载、超轴、五百公里运动必须有良好质量的机车和先进的操纵技术作为基础。有的现场还没有完全具备 这个条件,又没有认真地学习郑锡坤的操纵作业方法,只凭热情,要求超轴。领导干部明知把握不大,但因为害怕别人批评“保守主义”,只得同意超轴, 因而发生事故。这种事故的发生,不但打击了乘务员的热情,而且给了真正的 保守主义者以反对这个运动的借口。这对于运动是不利的。因之领导干部在反 对保守主义思想的同时,必须防止这种盲目的冒险情绪的产生。
如上所述,在满载、超轴、五百公里运动中,我们已有了不少的宝贵经验 。但为了深入地开展这个运动,机务部门还必须注意推广鲁宁式保养机车办法 ,加强保养机车的工作,以便提高机车的质量,满足多拉快跑的要求。目前全 国包车组已开始学习鲁宁式保养机车法,但还非常不够,仍应继续努力。此外 ,还必须认真推行孙凤池洗检双重作业的检修办法,缩短机车检修时间。郑锡 坤的操纵作业法,是目前最完整的先进的机车操纵办法。机务部门的领导干部必须亲自领导乘务员学习,必须根据各个机务段的不同情况推广这个方法,提 高乘务员的技术水平。只有乘务员掌握了先进技术,才能更好地实行超轴和提 高日车公里。
过去行车调度部门和机车调度部门,在工作上不够协调,限制了运动的开展。各局机车调度部门应主动地和行车调度部门取得联系,消除互不配合的现 象,和其他各部门也应该诚恳地互相合作,实行联合劳动制度。此外,机务部 门的领导干部应该广泛地吸收乘务员对各有关部门的意见。因为乘务员和各有关部门联系较多,了解各个部门的情况也较深。反映他们的意见,可以帮助各方面改进工作,从而加强联合劳动的组织。
〔注〕紧密运行图就是对旧运行图的具体的补充。机车和行车调度部门根据先进司机创造的经验、现场实际工作能力和技术作业过程中的联合劳动的情况,尽量地缩短机车自外段停留时间、始发站、终端站和中间站停站时间以及上水补煤时间等,并且提高列车在区间内的技术速度和旅行速度等。这样制定出来的货物列车运行图,就叫紧密运行图。它和原来的旧运行图不同的地方, 就是提高了机车日车公里,加速了机车车辆的周转。*