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《铁道概论》第六版海南维管段第九章高速铁路与重载运输磁悬浮铁路•磁悬浮铁路是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力导向，直线电机将电能直接转换成推进力而推动列车前进的铁路。•磁悬浮铁路不同于普通铁路列车的主要特征是不使用车轮，而是依靠电磁作用力把车辆悬浮在轨道上方，除了空气摩擦之外，没有轮轨接触所带来的阻力。其时速可达到500～1000km。•磁悬浮列车高速、安全、平稳，不污环境、节省能源，是一种理想的交通工具。01002003004005006007008009001000速度，km/h公路水运常速铁路高速铁路高速磁浮航空磁悬浮铁路填补了高速铁路和航空运输之间的速度空白磁悬浮铁路的基本制式•常导磁吸型（EMS）：–以德国高速常导磁浮列车为代表，是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500km，适合于城市间的长距离快速运输。•超导磁斥型（EDS）：–以日本为代表。它是利用超导磁体（液氦）产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500km以上。磁悬浮导向原理•常导磁吸式的导向系统，是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁，当车辆运行发生左右偏移时，车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生一种排斥力，使车辆恢复到正常位置，和导轨侧面之间保持一定的间隙。当车辆的运行状态发生变化时，例如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙，从而达到控制列车运行方向的目的。磁悬浮推进原理•磁悬浮列车由于悬浮起一定的高度，使车轮与钢轨脱离，故不能依靠它们之间的摩擦力产生牵引力使车辆前进，而是采用一种叫做直线电机的推进装置作为列车的牵引动力。•直线电机是从旋转电机演变而来的，它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似，就如同将旋转电机沿半径方向切开展平而成。于是，其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。日本地铁车辆采用直线电机牵引可减小隧道截面节约地铁投资直线电机原理普通电机展开直线电机定子置于轨道上转子置于车辆上重载运输•7.2.1概述◇•7.2.2重载运输技术设备◇概述•重载运输的定义：•具备以下三条中的两条可视为重载–(1)经常开行总重至少为8000t的列车–(2)在长度至少为150km的线路区段上，年货运量至少达到4000万t–(3)经常开行轴重25t以上的列车重载列车的运输方式•(1)整列式重载列车•(2)组合式重载列车•(3)单元式重载列车(1)整列式重载列车•是由大功率单机或多机牵引，列车由不同型式和载重的货物车辆混合编组，达到规定重载标准（牵引重量达到5000t及其以上）的列车。•目前，中国繁忙干线上开行的重载列车主要为这种模式。(2)组合式重载列车•是由两列及其以上同方向运行的普通货物列车首尾相接、合并组成的列车。运行至前方某一技术站或终到站后，分解为普通货物列车。•实质上是在线路通过能力紧张的区段，利用一条运行线行驶两列及以上的普通货物列车的一种扩大运输能力的方式。(2)组合式重载列车•前苏联铁路是客货混用，列车数量多、行车密度大，运能与运量的矛盾比较突出，为扩大运输能力、挖掘现有设备潜力，即组织开行超重、超长列车或组合式列车，并成功地试验开行了总重43047t的重载列车。(3)单元式重载列车•单元式重载列车——是把大功率机车双机或多机与一定编成辆数的同类专用货车固定组成一个运输“单元”，并以此作为运营计费的单位。•单元式重载列车运送的货物品种单一，在装、卸站间往返循环运行，中途列车不拆散，不进行改编作业，机车车辆固定编挂位置，车底固定回空，两端车站装卸设备配套，是装、运、卸“一条龙”的运输组织形式。(3)单元式重载列车•在路网规模大、行车密度小、货运比重大、运能较富裕的美国、加拿大、澳大利亚等国，组织开行从装车地到卸车地之间的重载单元列车，通过货物集中发送、快速装卸、加速机车车辆周转来降低成本，从而获得较大的效益，提高了与其他运输方式的竞争能力。•美国的重载单元列车，牵引总重在10000t以上，是名副其实的万吨列车，并曾创造总重达44066t的世界最高纪录。世界重载运输技术的发展•北美铁路是重载运输发展最早的地区，70年代末美国一级铁路开始了重载运输。美国重载列车通常编组在100辆以上，列车重量可达万t左右。•南非铁路窄轨重载运输，在世界享有盛名，对推动这一领域的技术进步产生了积极影响，南非重载运输列车编组达20000t。世界重载运输技术的发展•澳大利亚重载列车采用大功率机车、大轴重专用货车，编组为120辆以上，列车总重1－2万t。•巴西的矿石专列为206-320辆重载敞车编为一组，列车总重量达26000t-32000t。重载列车扩大了列车编组，提高列车重量，可以大幅度提高铁路运输能力，显著降低运输成本，大大提高劳动生产率和经济效益。中国铁路重载运输发展的三个阶段•第一阶段自1984年至1990年，主要为改造旧线，开行组合式重载列车。选择了晋煤外运通道的丰台—沙城—大同线和北京—秦皇岛线为试点，开行组合式重载列车。采用内燃机车双机牵引7400t，使用缩短型敞车和装有配套技术的新型车辆。根据货流的特点，采取了固定车底、固定机车、固定发到站、固定运行线，从大同西站出发直达秦皇岛东站，卸车后原列空车返回，进行循环拉运。•组合式重载列车对扩大晋煤外运数量，缓解沿海繁忙干线能力紧张，促进国民经济的发展作出了重要贡献。中国铁路重载运输发展的三个阶段•第二阶段自1990年至1992年，新建大同至秦皇岛铁路运煤专线，开行单元式重载列车。大秦铁路是借鉴加拿大、澳大利亚等国开行重载单元列车的经验，在国内新建的第一条双线电气化重载运煤专线，全长653公里。•1988年试验开行了单机牵引6000t，双机牵引10000t单元式重载列车。•1992年底正式开行列车重量为6000t和10000t的单元列车。•2006年6月1日,大秦线开行的重载列车牵引总t位达到20000t，跨入了国际先进行列。中国铁路重载运输发展的三个阶段•第三阶段为1992年以后，对沿海繁忙干线逐步进行改造，开行整列式重载列车。•1992年8月6日在徐州北至南京东间，利用两台内燃机车牵引64辆货车，总重5134t•1992年8月12日在石家庄至郑州北间由两台北京型机车牵引65辆货车，总重5119t。12.2.2重载运输设备•（1）线路技术标准•（2）重载轨道结构•（3）机车车辆•（4）单元列车装卸设备（1）线路技术标准•限制坡度–重车方向在4～10‰，空车方向在12～30‰–大秦铁路：重车方向4‰，空车方向12‰•最小曲线半径–400-1200m–大秦铁路：800m•到发线有效长度–停靠重载列车的车站站线有效长度基本要达到1050m，最好达到1700m。–大秦铁路：万吨车站1700m，2万吨车站2800m（2）重载轨道结构•因为重载列车载重量大，一般的轨道无法承载，必须铺设或更换每米重60kg以上的高强度钢轨，并配套同等强度的其它轨道构件。•在有条件的线路地段，尽可能地铺设全断面淬火钢轨无缝线路，采用弹性扣件、硬质碎石道床、钢筋混凝土轨枕以及强化路基等。（3）机车车辆•牵引机车大功率；多机牵引•车辆自重低，载重量高，强度高。•性能良好的制动装置•可靠的钩缓装置（4）单元列车装卸设备•作业：P456-1