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第二阶段自1990年至1992年，大秦铁 路的建成开通后，进行了大量的单项试验 、综合试验及开行试验，并于1992年分别 正式开行／单机牵引6000t、双机牵10000t 的单元式重载列车，采用120型制动机、高 强度旋转式车钩及大容量缓冲器等多项新 技术，车辆轴重为2lt。
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第三阶段为1992年以后。对沿海繁忙干 线进行技术改造，开行整列式重载列车， 牵引重量为5000t及其以上。整列式重载列 车的运输织方式与普通列车基本相同，机 车挂于列车头部，列车的运行、到达、装 卸和机车的换挂都采用通常的办法，但在 列车编组时要对旧型车辆进行限制，列车 的操纵也有严格要求。这种重载列车模式 对繁忙干线的扩能具有普遍意义。
㈠世界重载铁路概况
• 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1～3万吨 。
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
美国重载运输
美国是世界重载运输首创国，当前美国拥有全部铁 路里程23万km，居世界首位。列车平均牵引重量达 9632t，货物平均运距1199km。其中开展重载运输的Ⅰ 级线路约16万km,其中初期运煤列车长6500m，重44000t，
和谐2型机车是 由法国阿尔斯通公 司与中国北车集团 合作设计生产，为 适应大秦线重载牵 引运输，专门配属 湖东电力机务段。
该车是在法国阿尔斯通公司 PRIMA 2U机车的基础上改造 设计而成，电气传动系统采用 交-直-交电传动方式，牵引电 动机采用轴控方式，运用了先 进的FIP网络控制技术，系统 具有很强的自检和故障识别诊 断能力
内燃大功率 交直交机车
40KM/H
几天一列或 几月一列
中国（大秦线） 电力大功率 交直交机车
80KM/H
88列/日
3.4亿吨/年
25t
主要技术装备
一、机车、车辆
目前大秦线主要配属运用机车， SS4改型电力机车、和谐1型机车、和谐2型机车。
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三种机车参数对比
车型 生产年代 机车总重 机车电传动型式： 轴重 机车功率（持续制） 额定值（持续制） 机车牵引力 最大值（起动时） 628KN
大秦线开行和谐“1+1”模式LOCOTROL组合2万吨列车
2007年7月，大秦线采取了新的重载牵引模式，2万吨列车开始 使用HXD型机车担当，牵引模式采用“1+1”模式。
国内外重载模式对比表
国家
机型
运行速度
开行密度
单线年运量 3500— 8500万t/年
轴重 33t—40t
国外（美国、 澳大利亚）
大秦线开行的7200t小列
万吨单元列车
2003年，是大秦 线重载运输迅猛发展 的一年。这一年，先 后在北同蒲线、大秦 线进行了SS4改机车 双机重联牵引1万吨、 DJ1机车双机重联牵 引1万吨、1万2千吨 的静置试验和运行试 验。9月1日，铁道部 在湖东电力机务段举 行了单司机执乘万吨 列车首发式。 此后使用DJ1机车每日开行5对万吨列车，单司机执乘、3人配班，机车交路为安 太堡（云岗）—湖东—柳村间“随车继乘肩回式半循环交路”。自此，标志着大 秦线重载列车迈出了新步伐。
㈢国际重载铁路运输发展现状对比
国家 主要重载线路 运营里程 代表 BNSF、UP CSX、NS KCS IC DP CN BHP QR(昆士兰) Orex Rechard CVRD卡拉其 维多利亚 LKAB 19.29万km 轴重 35.7t ～39t 35.7 ～39t 35.7t 25t 28t～ 30t 26t 30t 30t 30t 牵引重量 12000t ～20000t 12000t ～20000t 20000t 8000t 20000t 20000t 21000t 15000t 8500t 线路类型及装备 备注
㈡国外铁路重载运输编组概况
第一种重载运输的基本模式 长大列车：机车位于列车的首尾
问题：列车纵向冲击严重，容易引起断钩等事 故？ 解决的方法：电空制动（ECP）
第二种重载运输的基本模式 组合列车（单元列车）：列车由几个单元 组成，机车分布于列车中。
问题：机车同步操纵？ 解决的方法：LOCOTROL
和谐1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型交 流电力机车在中国大秦线上的运用经验，充分考虑到了大秦运煤专线的特殊环境 而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流电力机车。电气传动系统 采用交-直-交电传动方式 。机车的两节机车电子控制系统具有相同的控制级结构， 是基于西门子铁路自动化系统SIBAS32和TCN列车通讯网络技术的成熟产品。
二、大秦铁路
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。 2007—2009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
大秦线多山区、 多曲线、多隧道，最 长的军都山隧道 8.4公 里，重车方向有两段 长大下坡公道，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‰
采用C80型车辆的特点：
1、车钩连挂方式采用牵引拉杆， 三辆一组，两端为16号旋转车 钩和17号固定车钩连挂，中间 为牵引拉杆连接 ，减小车辆 车钩间隙，
重载铁路技术
重载铁路
一．什么是重载铁路？ 重载铁路定义：用于运载大宗散货的总重大 、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运 量特大的铁路。列车重量5000吨，轴重达到 或超过25t以上，在至少150km的线路区段 单线年运量至少2000万吨以上。重载铁路是 一种效率甚高的运输方式。重载列车需着重 研究的问题是运行管理、轨道的适应性，以 及大宗散货的装卸等。
人工组合万吨列车
2004年大秦线年运量目标1.5亿吨，从当时大秦线运输现状看，万 吨列车装车点有限，列车密度已经达到每13分钟开行1列。为了提高运 输效率、减少列车编组时间，根据国外重载列车机车分布式牵引原理， 结合大秦线运输实际，前部机车与中部机车采用电台呼唤，通过人工操 纵实现基本同步。
2004年4月30日进行了人工万吨组合列车静置试验；2004年5月17～26日在 大新---湖东间及湖东---茶坞间分别进行了2次运行试验。通过试验数据分 析，上级决定大秦线开行人工万吨组合列车。6月25日正式开行人工万吨 组合列车，2006年2月8日达到日开行36对，截止到2006年6月30日已开行人 工万吨组合列车10166对，因人工操纵无法真正实现同步控制，陆续暴露 出一系列行车安全问题。
23t轴重时≥700 kN、 25t轴重时 23t轴重时≥700 kN、25t轴重时 ≥760 kN ≥760 kN
SS4改 1993-1997 184t士31% 交-直电传动 23t 6400KW 450KN 2006-2008
HXD1
HXD2 2006-2008
2 x 100
2 x 100 +1-3 % t 交-直-交电传动 25t 10000KW 23t轴重时514 kN、25t轴重时 50KW
23t轴重时494kN、25t轴重时532 kN
动力制动方式
最大电制动力
加馈电阻制动
412kN
再生制动 461kN 0.85 0.97 单边斜齿传动 CCB-Ⅱ 抱轴式悬挂
再生制动 470kN（510kN）
机车总效率（额定工况） 功率因数（额定工况） 传动方式 空气制动机型式 牵引电机悬挂方式
500车辆、6台机车 牵引。
南非：重载列车的牵引重量一般为 18500吨～20000吨
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
2001年6月21日，澳 大利BHP铁矿公司在 杨迪尔—黑德兰间 275km线路上，8台 AC 6000（4474kw） 交流传动内燃机车 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。
0.81 ＞0.90 双边斜齿减速 DK-1 抱轴瓦悬挂
0.85 0.98
单边斜齿传动
法维莱 抱轴式悬挂
国产和谐型机车在大秦线的应用
为了满足国内铁路重载货运的需要，实现中国铁路重载牵引的跨越 式发展，铁道部决定分期招标采购800台大功率交流传动电力机车，首批 主要为大秦线装备360台交流电力机车。
大秦线万吨以下重载列车
我国铁路重载运输是从1983年开始研究试验，由铁科院主持在环行线上首 次进行了万吨列车的试验并取得成功，同年大秦线开始正式修建，目标是开 行1万吨重载列车，煤炭年运量达1亿吨。 1988年大秦线一期工程完成并开通运营，1990年在大秦线上进行了单元万吨 重载列车运行试验和SS3电力机车双机重联牵引万吨重载列车运行试验，在试 验开行万吨列车期间，也暴露出一些技术装备性能上的不足。
机车控制模式特点
•主整流桥为全波全控整流桥 •采用了GTO四象限逆变器 •采用了交流牵引电机 •采用了计算机网络控制技术 •转向架采用了整体吊装技术 •辅助机组采用独立通风系统
优点一：牵引力大，单轴功率和谐1机车 1200KW,和谐2机车1250KW,而SS4机车只有 800KW； 优点二：采用再生制动，可将电能反馈电 网，具有节能效果； 优点三：机车配置了卫生间、休息床铺等， 改善司乘人员操作环境，提高了司乘舒适 性。
主要问题有： • 长大下坡道上空气制动机缓解后充风不足 • 不能执行《技规》251条规定以20km/h速度缓行要求 • 多机车牵引的协调操纵和合理利用牵引动力的性能不具备 • 运煤敞车轴重21t，空重比为0.38,载重系数太低 • SS4型电力机车启动牵引力不足 • 调度指挥系统装备落后。
到1997年，万吨列车仅开行了53列。由于在行车安全、机车质量等方 面陆续暴露出严重问题，引起各级领导的高度重视，于1998年3月11日决定 SS4改进型电力机车单机牵引由6000吨下调为5000吨、5500吨。