鐵路貨運散料裝車系統的應用分析

王錦紅

摘?要：目前我國貨物運輸行業正沿著自動化、大型化、智能化的方向高速發展，尤其在鐵路運輸中較為突出，鐵路貨運時散料裝車系統的選擇直接影響到項目的經濟性、環保性及社會效益。隨著我國工業化進程的加快，應用于煤礦、港口、物流園等大型工程項目中的散料裝車系統也在快速發展，系統裝車效率、裝車能力及自動化程度得到極大提高，有效促進了散料裝火車外運的進程，確保企業生產穩定運行。

關鍵詞：鐵路貨運;裝車系統;應用分析

引言

我國是資源大國，也是經濟大國，但是我國的資源分布和經濟的發展區域并不統一。以煤炭、金屬礦石等為代表的資源主要分布在西部地區，大部分的火力發電廠、礦石冶煉廠等重工業基地主要分布在中部及東部沿海地區，如此局面造成了必須把西部資源運輸到中、東部等經濟較發達區域。受地域限制，運輸常采用鐵路、公路等運輸方式，尤以鐵路運輸效率最高。

鐵路運輸中，煤炭、礦石等散料火車裝載的方式是制約裝車能力的主要因素，也是影響鐵路外運能力的重要因素。隨著我國科技的發展，單純人工裝載的方式已全部淘汰，當前的散料火車裝車系統朝著高效率、高精度方向快速發展，裝車系統逐步現代化、智能化，可實現連續裝載、定量裝載、自動裝載、移動裝載等功能。

1概述

在解放初期，我國工業基礎薄弱，一直使用人力進行裝車作業，由人工將散料裝上火車，這種方式占用勞動力較多，裝車效率低且車本高。隨著采掘設備的快速發展，散料采用鏟車裝火車成為較為常見的裝車方式，受裝車效率低和揚塵較大的影響，我國在“七五”期間開始引入國外高效的快速裝車系統設備。快速定量裝車系統最早是由美國卡那瓦公司（簡稱KSS）于上世紀70年代后期設計研制出的并在世界各地得到廣泛應用，當前世界上80%以上的快速定量裝車系統都是由KSS公司設計、制造、安裝。1987年，我國首次引入KSS公司產品并用于大秦鐵路的燕子山裝車站，1989年我國對其進行了消化吸收、國產化設計、制造等工作，建設起我國第一座全國產化的大型現代化裝車站——大同礦務局新高山集運站。目前快速定量裝車系統在我國已得到普遍應用，極大提高了我國散料裝火車外運的能力，在此基礎上，我國又研制應用履帶式斗輪取料機裝車、軌道移動式裝車機裝車等多種火車裝車系統。

2散料裝車系統布置原則

（1）堅持以經濟效益為中心，貫徹少投入、早投產、早見效的指導思想。

（2）認真貫徹“安全第一、環保第一、節能第一”的指導思想，提高安全、環保、節能裝備標準。

（3）裝車工藝應注重系統的整體配置，以“工藝可靠、技術先進、節省投資、提高效益”為原則。

（4）設備選型應當充分考慮裝備的發展水平，并著重于設備運行的可靠性，兼顧先進、節能、造價、維護方便等因素。

（5）在消化吸收先進技術并借簽國內、外已開發的成熟技術經驗的基礎上，大力推廣應用新工藝、新技術、新設備、新材料。

3散料裝車系統的對比分析

目前較為常見的鐵路貨運散料裝車方式主要有裝載機裝車、火車跨線倉裝車、快速定量裝車站裝車、履帶式斗輪取料機裝車、軌道移動式裝車機裝車等裝車方式。

（1）裝載機裝車系統

裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。具有作業速度快，機動性好，操作輕便等優點。

該裝車系統在早期的鐵路裝車線上應用較多，但由于裝車精度差、效率低，作業時揚塵較多，粉塵污染嚴重等缺點，加上國內對環境保護的嚴格控制，現在在散料的裝車作業中已逐漸被淘汰，只有零星作業時輔助使用。

（2）火車跨線倉裝車系統

該裝車系統在火車軌道上方設置跨線筒倉，倉頂布置配倉帶式輸送機用于將散料卸入筒倉內緩存，倉下配置裝車閘門、給料機、軌道衡等設施用于裝車。

該裝車方式占用場地面積小，裝車自動化程度高，作業方便，流程簡單，環境污染小，運行維護成本低，是火車定點裝車的常用方式。由于筒倉容量相對較小，裝車時物料須轉運及時;相對快速定量裝車系統，該系統裝車時間較長，因此該系統適合物料外運條件好、周轉及時且裝車時間較寬裕的項目。火車跨線倉裝車系統布置形式見圖1。

（3）快速定量裝車站裝車系統

快速定量裝車站設置在鐵路線上，通過定量裝車系統將物料按規定重量連續地自動稱量并裝入車輛中，主要適用于大型港口、煤礦、礦業等散裝物料的快速定量裝載。該裝車系統由定量裝車機械設備、液壓控制系統、電子監測控制系統和三級取樣系統組成。通過計算機采集皮帶給料機、輸料皮帶及各種裝車機械設備的現場設備信號，接收操作指令，經處理后發出正確的控制命令，實現自動連續調節給料、定量自動裝車、三級取樣、清單打印、計算機圖形顯示等功能。

快速定量裝車站機械設備包括鋼結構塔架、安裝在塔架上的緩沖倉和定量倉、緩沖倉卸料閘門、擺動式裝載溜槽和扇形流量控制閘門、砝碼校正裝置、安全鎖銷等設備及部件。這些設備部件在電控室的指令下，由液壓系統設備提供液壓動力，通過控制閥振作各自的油缸來工作。

該裝車方式裝車速度快，裝車時間短，裝車能力可達到5400t/h，有效減少了裝載過程的費用和時間，極大提高了裝車運輸效率;裝車過程實現全自動化操作，減少了工人數量;系統采用集中控制，設備運行可靠性高;采用空車動態軌道衡、稱重傳感器等設施進行計量，裝車精度高，誤差小（重量誤差1/2000），杜絕了欠載和超載現象;所有設備均設置有故障工況下的延時停車和報警、顯示功能，確保裝車系統有效運行。但是該裝車系統裝車過程中需要牽引設備配合移動列車，裝車站線長，其所需要的線路長度應不小于2倍的列車長度，對站場內站線長度要求較高。快速定量裝車站裝車系統布置形式見圖2。