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铁路货运中的“偏载”与“偏重”

铁路货运中的“偏载”与“偏重” 欧亚新干线
2024-12-23
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  什么是偏载?  

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定义

偏载和偏重是铁路货物加固方面的名词,在《铁路货物装载加固规则》第四条中提到“货物装载加固的基本技术要求”,指的是:“使货物均衡、稳定、合理地分布在货车上,不超载,不偏载,不偏重,不集重;能够经受正常调车作业以及列车运行中所产生各种力的作用,在运输全过程中,不发生移动、滚动、倾覆、倒塌或坠落等情况。”

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图解

当货物的总重心正好落在车板纵横中心线的交叉点(车辆中央)时,是最稳定、最安全的装载方式。

如图所示:将铁路车辆平面视为矩形,以矩形短边作为前后,则前后为“纵”,即下图蓝色实线方向。以矩形长边为左右,则左右为“横”,即下图橙色虚线方向。

当货物总重心在车地板上的投影位于车辆纵向中心线的一侧(蓝色实线上下),且偏离超过限度,可能危及行车安全,这种情况就叫偏载。


当货物总重心在车地板上的投影,位于车辆横向中心线一侧(橙色虚线左右),造成同侧转向架承重或两转向架承重之差超过限度,可能危及行车安全,这种情况就叫偏重。

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“超过限度”

由于各方面的原因,实际工作中基本不可能让货物重心恰好落到车辆纵横中心线的交叉点上,因此对偏载和偏重的描述中提到了“超过限度”。在《铁路货物装载加固规则》的第十一条中提到:“装车后货物总重心的投影应位于货车纵、横中心线的交叉点上。必须偏离时,横向偏离量不得超过100mm;纵向偏离时,每个车辆转向架所承受的货物重量不得超过货车容许载重量的二分之一,且两转向架承受重量之差不得大于10t。”


《铁路货物装载加固规则》是保证铁路货物运输行车安全、货物和货车完整以及经济合理地利用铁路货车的载重力和容积的基本技术规则。该规则是总体要求,但在具体执行中,各个铁路局、车站在“加规”基础上,可能会更加严格。有些车站的偏载要求可能是50mm、70mm或者80mm,偏重要求可能是集装箱前后重量在2t、3t或者5t内。



  偏载与偏重的影响  



一旦发现货物装运后存在偏载和偏重的问题,就要进行“调偏”,这可能会导致货物运行时间变长,运到时限就无法保证。另外,既然是调偏,就意味着会有额外费用产生。


货物超偏载的危害还可能包括以下几个方面:

1、车辆不稳定:超偏载会导致车辆不稳定,从而增加了铁路行车事故的风险。

2、设备损坏:当货物超偏载时,可能会导致车辆上的一些设备受到损坏。

3、货物损坏:当货物超偏载时,里面的货物可能会受到损坏。

4、行车受阻:当货物超偏载时,可能会导致行车受阻,从而增加了运输时间和成本。




货物重心在车辆的合理位置



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计算公式

《铁路货物装载加固规则》规定是为了保证车辆任一转向架承受的货物重量不超过车辆标记载重量的二分之一,两转向架负荷之差又不大于10t。货物重心偏离车辆横中心线的最大容许距离可按下式计算:

当P容-Q<10t时,a容=(P容/2Q-0.5)l(m)

当P容-Q≥10t时,a容=5l/Q(m)

式中,P容为货车容许载重量,t;Q为货物重量(或总重量),t;l为车辆销距,m。

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装载方式

有的货物重心所在纵向垂直平面两侧宽度不等,当将其重心落在车辆纵中心线上装载时,可能超限,甚至可能受铁路限界的限制无法通过。为了避免超限或降低超限程度,可以采用货物重心偏离车辆纵中心线的装载方案。


实践证明,货物重心偏离车辆纵中心线距离不超过100mm时,不致影响重车运行安全。如果在实际工作中遇到需要使货物重心偏离车辆纵中心线的距离超过100mm时,应采用配重措施,也就是在车辆另一侧配装其它货物,使配装后货物总重心落在车辆纵中心线上或总重心横向偏离量不超过100mm。

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重车重心高度限制

重车重心高度也是影响列车运行稳定性的主要因素之一。为了保证重车运行安全,我国铁路规定,罐车重车重心高度不得超过2200mm,双层集装箱重车重心高度不得超过2400mm,其他重车重心高度一般不得超过2000mm。超过这个限制时,如果有条件,可以通过配装重心较低的货物降低重车重心高度。无法降低重车的重心高度时,应按规定限速运行。重车重心超高限速运行规定表见下表:


  怎样判断货车是否超偏载?  

面对重达数十吨甚至上百吨的货物,我们该如何确定是否超偏载了呢?聪明的铁路人依托对货车车辆与线路钢轨的轮轨作用力检测,研制了一系列检测货运超偏载的计量专用设备。


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 铁路货车超偏载检测装置


为避免运输途中铁路货车超偏载状况发生,铁路科研人员研制出铁路货车超偏载检测装置(以下简称超偏载检测装置),可在货车运行过程中按预定程序对其轮重进行测量,从而自动判定货车是否超载、偏载和偏重。

自上世纪70年代研发伊始,铁路科技工作者不断对超偏载检测装置创新研制、优化升级,特别是近些年来,超偏载检测装置基本实现了联网监控,有效遏制了货车超载、偏载现象发生,是保障我国铁路货物运输安全的“主力军”。

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20世纪70年代


开始超偏载检测装置研究,可依托动态轨道衡称量轮重并计算出整车的偏载和偏重。

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20世纪80-90年代


部分铁路科研所引进吸收国外技术研制出货车超偏载检测仪并在部分铁路编组车站使用。

  • 柳州铁路科研所研制将柱塞式剪力传感器嵌入线路钢轨腹腰孔中的超偏载监测仪。

  • 长沙铁道学院研制的G3W-1型轴计量方式的超偏载仪具有称量和检测车辆超偏载的双重功能。

  • 铁科院研制的具有称量和车辆超偏载检测功能的超偏载仪,采用压力传感器与剪力传感器组合,有效的提高了称量与检测精度。

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20世纪末


铁科院研制采用了直接安装在钢轨与轨枕之间的板式压力传感器,保证了机械承载机构的整体性、平直性和稳定性,可适用繁忙线路较高速度的检测需求。至此,我国超偏载检测装置的技术结构型式基本确定,结合后端数据采集模块和检测软件基本奠定了我国超偏载检测装置技术体系。

板式压力传感器

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2013年至今


国铁集团立项科研课题并研制了适应60km/h以上速度段检测需求的超偏载检测试验平台。通过对既有超偏载检测装置进行的深化试验研究,增加测量区、改良数据采集系统、升级检测软件以及配套专用混凝土轨枕等方式,实现了100km/h速度段铁路货车超偏载的有效检测,极大提高了货车周转率,提高了运输生产效率。

100km/h超偏载检测装置

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 超偏载检测自动轨道衡


轨道衡和铁路货运计量紧密相关,在超偏载检测装置成功研制广泛应用后,铁路科技工作者们马不停蹄创新研发出一种更高效、更经济的检测设备——超偏载检测自动轨道衡

2019年,经过对自动轨道衡产品软硬件优化升级,具有超偏载检测功能的自动轨道衡正式问世了,在原有轨道衡计量功能的基础上增加了超偏载检测功能,可对(5~35)km/h速度范围内的铁路货车实现超载、偏载和偏重的有效检测。其强大的实用性,在超偏载检测领域实现了突破:


超偏载检测自动轨道衡3大特点


  1. 每只传感器实现“单路单接”,既能计量铁路货车重量,又能检测货车装载状态(纵向偏重、横向偏载);
  2. 采用新型数据采集系统和配套监控软件,具备运行状态自动跟踪和研判功能,能够实时采集和监测前端各传感器及电器模块的数字化状态并适时作出提示和预警;

  3. 计量准确度符合国家计量检定规程JJG 234《自动轨道衡》要求;同时满足国铁集团企业标准Q/CR 963《超偏载检测自动轨道衡》的技术要求。

超偏载检测自动轨道衡最大化地整合并发挥了轨道衡和超偏载检测装置两种计量设备,实现了从发车源头对货车的超载、偏载情况进行检测;促进安全卡控端口前移,进一步提高装载质量和运输效率;统型化的设计减少日常维护工作量和维修成本,实现降本增效。超偏载检测自动轨道衡有力提升铁路货运部门对货车超偏载的检测力度,保障铁路运输安全。




有关铁路货运超偏载相关的知识您还了解哪些?欢迎留言分享哦!



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