利用机车“剩余”牵引力克服附加阻力的初探

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1、2011年第4期科技交流总第174期利用机车¨剩余¨牵引力克服附加阻力的初探罗叶军鄂希德(中铁第一勘察设计院集团有限公司公路院西安710043)摘要多年来在铁路设计中对克服平面曲线阻力和隧道阻力均采用”坡度折减”法(即当量坡法)，而实际大型机车牵引力(牵引质量)与设计牵引质量相差很多，无形中造成牵引力的极大浪费(留出一定富余量是有必要的)，为了充分利用大型机车”剩余”牵引力(牵引质量)克服平面曲线附加阻力和隧道附加阻力，以减化设计，对此问题有必要进行商讨．关键词充分利用大型机车剩余牵引力克服平面曲线隧道阻力1充分利用大型机车”剩余”牵引力大牵引力机车不断出现(例如HXN3，SS4，(牵引质

2、量)克服平面曲线阻力和隧HXD1，HXD2，HXD3)他们的牵引质量均大道阻力的问题初探于5000t(限制坡度6％。)，有的甚至7000t以上，但是，由于到发线有效长受限制，约在以往的铁路线路纵断面设计时，对束了大型机车牵引力的发挥．现在，大型机平面曲线阻力和隧道阻力都采用软化设计车牵引线路，一般均采用单元式重载列车坡度解决的，这对于机车牵引力较小、设计(牵引5000t以上列车，可称为重载列车)，曲线半径也小的年代，是唯一解决问题的单元式重载列车到发线有效长，见表1．好办法．然而近几年铁路大发展，大马力、表1单元式重载列车到发线有效长度表5o0060oO100oo牵引质量(t)＼列车全长(

3、m)7158581430机车长度(1r1)707070安全附加距离(10％)7993l50到发线有效长度(m)105010501700附注：此表摘自2004年站场子册．从表1来看，5000t、6000t牵引质量的在到发线有效长不再增设”规范性”标准到发线有效长均为1050m，10000t列车采情况下，给大型机车”剩余”牵引力克服平用1700m．所以机车牵引质量大于5000t，面曲线阻力和隧道阻力的设计提供了可行除了开行10000t列车的到发线有效为性．本文就是在这一基础上孕育产生的，也1700m外，再无其他标准．所以，大型机车是对这一问题的初探．虽然牵引质量变大，但也无合适到发线有效长，容

4、纳大牵引质量列车，而到发线有效2”剩余”机车牵引力(牵引质量)与当量坡长为1700m也只能开行”万t”列车．这样，．5R．2011年第4期科技交流总第174期2．1所谓”剩余”机车牵引力(牵引质图1．量)，就是在规定限制坡度条件下，实际机举例说明：车可提供的牵引质量与设计机车牵引质量(1)SS4型电力机车：在6％0限制坡度，之差．设计牵引质量为5000t情况下，”剩余”车为了了解这一差值，我们可以在”线路牵引质量△F=5500t一5000t=500t；手册”中找出规定限制坡度(ip)和实际牵(2)DF4B型内燃机车：在6‰限制坡引质量(F)，见“手册”表2．4．1，同时可以度，设计牵引质量

5、为4000t情况下，”剩余”列出DF4、DF4B、SS3、SS4、F～ip曲线，见牵引质量AF=4450t一4000t=450t．图1不同限制坡度DF4、DF4B、SS3、SS4的实际牵引力(牵引质量)图2．2所谓”当量坡”就是”剩余”牵引质量换算为当量坡，那么它与平面曲线阻力和在一定限制坡度的前提下换算为线路的坡隧道阻力的换算当量坡又是什么关系呢?度．下面我们分别进行分析．举例说明：3．1平面曲线阻力的当量坡(1)SS4”剩余”牵引质量，在6％0限制(1)平面曲线阻力计算公式，按坡度，设计牵引质量为5000t情况下，”剩GB50090—2006公式列出余”牵引质量为500t时的”当量坡”

6、为0．ai=600／R％D(1)77％D．附注：Ai为曲线折减的折减坡度，也可称之(2)DF4B型内燃机车，在6％0限制坡为曲线折减的”当量坡”．(2)平面曲线半径与当量坡关系度，设计牵引质量为4000t的情况下，”剩从公式1得，Alp=f(1／R)，将此函数余”牵引质量为450t时的”当量坡”为0．75％0．关系绘成曲线，见图2．(3)平面曲线半径与当量坡3平面曲线阻力、隧道阻力与当量坡‘从图2可得，Alp=f(1／R)函数关系曲线，可得三个区域，并可得三个区域相应由上节可得出，机车”剩余”牵引力可的”当量坡”见表2·59．2011年第4期科技交流总第174期21O52515O3一≮Ⅻ：

7、鲻磁蕊鬈豁嚣懋鍪2．～一一～⋯一～⋯一一一一。⋯⋯⋯⋯一。～’～⋯一⋯。豳l{丌T}一一蠖鞲．贷一蘧⋯卜一；一⋯黧L坦；I二：J畸～_～0J00020003000400050006000700080009000100001100012000R(m1曲线半径图2平面曲线半径折减与当量坡值相互关系及曲线半径分区图表2曲线半径分区及对应当量坡范围曲线半径分区曲线半径范围当量坡△i最小曲线半径区域R<800mai>0．75％0一