一次运货3万吨 绵延将近5千米咆哮的钢铁巨龙——重载列车

王麟

2019年9月28日，我国一条很特殊的货运铁路开通运营。这条铁路就是5年前开工的浩吉铁路，从内蒙古的浩勒报吉到江西吉安，全长1813.54千米，以运煤为主，年设计运量2亿吨。

也许有同学会问，这条铁路不就是线路长点吗，还有什么别的特殊之处呢？总结起来，浩吉铁路有两个特殊点：第一，這是一条货真价实的重载铁路;第二，这是一条列车轴重30吨的重载铁路。下面我们就说说何为“重载铁路”，它到底采用了哪些特殊的技术，为什么说30吨的列车轴重很特殊？

加重载铁路混个脸熟

对重载铁路的解释，以国际重载协会提供的权威定义为准。多年来，国际重载协会对重载铁路的定义一直在不断调整，在2005年给出了最新界定：一条铁路，经常、定期开行或准备开行总重至少为8000吨的单元列车或组合列车;在长度至少为150千米的线路区段上，年计费货运量至少达4000万吨;经常、正常开行或准备开行轴重27吨以上（含27吨）的列车。只要满足上面3条中的2条，就可以称之为重载铁路。

按照国际重载协会给出的标准，我国目前有4条晋煤外运通道都是按照重载铁路的标准修建的，分别是大同至秦皇岛铁路（大秦铁路）、唐山港至呼和浩特铁路（唐呼铁路）、瓦塘至日照铁路（瓦日铁路）、浩勒报吉至吉安铁路（浩吉铁路）。除了浩吉铁路是刚开通的，其余3条重载铁路早已兢兢业业地为我国的能源运输提供服务了。

尤其值得一提的是大秦铁路，全长653千米，开通于1992年，年运量从最初的2000多万吨，增加到如今的4.5亿吨，累计运煤60亿吨。山西省的优质煤炭，就是通过这条铁路大动脉，源源不断地输送到秦皇岛港口，为26个省市自治区、国家六大电网、五大发电集团、十大钢铁公司、上万家工矿企业提供燃料，被称为“中华第一路”。大秦铁路到底有多重要呢？有专家说，大秦铁路只要咳嗽一下，很多企业、电厂和钢厂都要患感冒。

重载铁路运能大、效率高、成本低，是国际公认的铁路货运发展方向。我国幅员辽阔，发展重载运输十分必要。

认识一下重载列车

顾名思义，重载铁路上跑的火车就是重载列车，但是这种车可不一般，技术含量很高。列车的车头要用国产的和谐型大功率机车牵引，车厢采用特制的C80煤矿专用敞车。“C80”是重载列车车厢的型号，意思是净载重为80吨的敞车。“C”就是敞口车的简写，“80”指的是净载重80吨。一般而言，如果线路的坡度起伏不大，一台和谐型大功率机车就能牵引5000吨的列车。但是，一次牵引5 000吨跑几百到干余千米实在效率太低了，所以后来就把一趟列车的重量增加到了1万吨、2万吨，目前，我国已经掌握了重载列车牵引重量3万吨的技术。3万吨是什么概念？我们简单估算一下，一节C80敞车净载重80吨，长度12米，拉3方吨的煤炭则需要375节车厢，全长4500米，这还不包括多台牵引机车的长度。可以想象绵延近5千米长的钢铁巨龙咆哮前进的场景，是多么震撼！

但是，想让这条钢铁巨龙安全地运行，那也不是一件容易事！

在农村里，拖拉机牵引一个车斗，直接挂上即可，开快开慢都不会出什么大问题。然而，几百节重载车厢衔接在一起，如果不能统一步调、集中控制，就会出大乱子。举个例子，一列载重2万吨的重载列车正在高速运行，突然前面线路发生情况，需要紧急制动，如果不能统一控制，前面的车厢已经开始制动，后面的车厢还在高速运行，势必造成车厢挤压，发生重大事故。

怎样才能避免发生上述事故呢？此时就需要“神器”登场了！这就是机车无线遥控操纵系统，简称“LOCOTROL”。LOCOTROL系统的基本工作方式是前部机车通过GSM-R系统，向中、后部机车发布同步牵引和制动命令，实现前、中、后部机车的牵引及动力制动同步操纵及空气制动系统同步制动与缓解。同时采用制动管压力自动检测，对系统的无线通信状态进行监控。

我国的大秦铁路，在此技术上进行了创新发展，采用网络化无线同步操纵系统，实现了LOCOTROL技术与GSM-R技术的集成创新，把LOCOTROL技术由过去点到点的通信传输，发展为系统网络通信传输，解决了机车间通信距离限制的关键问题。早在2006年，大秦铁路就在世界上首次实现LOCOTROL技术和GSM-R平台的有机融合，近3000米长的重载列车实现前后同步控制，误差仅为0.6秒。

大功率机车有何神奇之处

俗话说： 火车跑得快，全靠车头带。”重载列车不追求跑得快，只要拉货多就行。要想拉货多，也得看机车的性能。那么，承担重任的和谐型大功率机车有何神奇之处呢？

大功率机车，就是牵引动力比普通机车要大得多的机车。作为重载列车的动力源和龙头，大功率机车采用了很多新技术，最主要的有两项，一是“交流一直流一交流”传动技术，二是径向转向架技术。

“交流一直流一交流”传动技术是伴随着大功率硅整流技术的发展而出现的，主要有电机构造简单、机车黏着性能好（机车依靠黏着力才能启动运行）、功率大、牵引力足、可靠性高、维修方便、效率高动力性能好、制动性能强等优点，应用广泛。

大功率机车还采用了径向转向架技术。所谓转向架就是将两个及以上轮对通过专门的构件组成一个整体部件，进而支撑车体并使之在轨道上前进，也就是火车车厢的脚。采用径向转向架，在火车通过曲线之时，保证轮子和钢轨紧密接触，为火车提供足够的黏着力，使得牵引力不会降低。

在前面我们讲了对重载铁路的定义，其中一个标准是“经常、正常开行或准备开行轴重27吨以上（含27吨）的列车”，而我国的重载铁路恰恰是在这个标准上长时间不能满足要求，只满足前两条标准。这是因为，我国早期建设的大秦铁路的货车轴重是25吨，主要客货运干线铁路开行的货车的轴重大部分为21吨。很多人也许会问，轴重为何还成了重载铁路的一个硬性指标了？大家可能不知道，在澳大利亚，重载列车的轴重已经达到40吨了，一列重载列车可以拉9万吨货物！

轴重为何这么重要？因为“轴重”是每根车轴允许分摊的最大整车重量，轴重越大，单车载重量就越大。这不难理解，大粗腿的壮汉总比小细腿的孩子能够扛更重的东西。为了提高单车轴重，我国先后在既有铁路上试验开行27吨轴重的重载列车，取得成功后，接着又修建了国内第一条轴重30吨的重载铁路—一瓦日铁路。随着技术的不断成熟和发展，国际重载协会制定的重载铁路三条标准，我们都能满足了。

重载铁路除了要具备上述提到的技术标准，还需要对轨道、道岔、桥梁、路基进行强化和加固，采用先进的车辆技术、列车制动系统、通信信息系统。比如在浩吉铁路上，就首次采用了我们引以为豪的“北斗”导航系统。研制的C90煤矿专用车也已经开始试用。

未来重载铁路需要研发更多的先进技术，以保障运输安全畅通，朝着清洁化、智能化、互联互通化发展。这就要大力研究推进封闭型货车、驼背运输车等核心装备，发展“公铁海”多式联运，应用物联网、大数据、人工智能等先进技术，全方位建设数字化、信息化、网络化、智能化、平台化的重载铁路，实现铁路重载领域安全、高效、节能和绿色发展，为我国的交通运输再创新佳绩。

（责任编辑白玉磊 责任校对：赵梦祺）