铁路货运散料装车系统的应用分析

王锦红

摘 要：目前我国货物运输行业正沿着自动化、大型化、智能化的方向高速发展，尤其在铁路运输中较为突出，铁路货运时散料装车系统的选择直接影响到项目的经济性、环保性及社会效益。随着我国工业化进程的加快，应用于煤矿、港口、物流园等大型工程项目中的散料装车系统也在快速发展，系统装车效率、装车能力及自动化程度得到极大提高，有效促进了散料装火车外运的进程，确保企业生产稳定运行。

关键词：铁路货运;装车系统;应用分析

引言

我国是资源大国，也是经济大国，但是我国的资源分布和经济的发展区域并不统一。以煤炭、金属矿石等为代表的资源主要分布在西部地区，大部分的火力发电厂、矿石冶炼厂等重工业基地主要分布在中部及东部沿海地区，如此局面造成了必须把西部资源运输到中、东部等经济较发达区域。受地域限制，运输常采用铁路、公路等运输方式，尤以铁路运输效率最高。

铁路运输中，煤炭、矿石等散料火车装载的方式是制约装车能力的主要因素，也是影响铁路外运能力的重要因素。随着我国科技的发展，单纯人工装载的方式已全部淘汰，当前的散料火车装车系统朝着高效率、高精度方向快速发展，装车系统逐步现代化、智能化，可实现连续装载、定量装载、自动装载、移动装载等功能。

1概述

在解放初期，我国工业基础薄弱，一直使用人力进行装车作业，由人工将散料装上火车，这种方式占用劳动力较多，装车效率低且车本高。随着采掘设备的快速发展，散料采用铲车装火车成为较为常见的装车方式，受装车效率低和扬尘较大的影响，我国在“七五”期间开始引入国外高效的快速装车系统设备。快速定量装车系统最早是由美国卡那瓦公司（简称KSS）于上世纪70年代后期设计研制出的并在世界各地得到广泛应用，当前世界上80%以上的快速定量装车系统都是由KSS公司设计、制造、安装。1987年，我国首次引入KSS公司产品并用于大秦铁路的燕子山装车站，1989年我国对其进行了消化吸收、国产化设计、制造等工作，建设起我国第一座全国产化的大型现代化装车站——大同矿务局新高山集运站。目前快速定量装车系统在我国已得到普遍应用，极大提高了我国散料装火车外运的能力，在此基础上，我国又研制应用履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等多种火车装车系统。

2散料装车系统布置原则

（1）坚持以经济效益为中心，贯彻少投入、早投产、早见效的指导思想。

（2）认真贯彻“安全第一、环保第一、节能第一”的指导思想，提高安全、环保、节能装备标准。

（3）装车工艺应注重系统的整体配置，以“工艺可靠、技术先进、节省投资、提高效益”为原则。

（4）设备选型应当充分考虑装备的发展水平，并着重于设备运行的可靠性，兼顾先进、节能、造价、维护方便等因素。

（5）在消化吸收先进技术并借签国内、外已开发的成熟技术经验的基础上，大力推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料。

3散料装车系统的对比分析

目前较为常见的铁路货运散料装车方式主要有装载机装车、火车跨线仓装车、快速定量装车站装车、履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等装车方式。

（1）装载机装车系统

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点。

该装车系统在早期的铁路装车线上应用较多，但由于装车精度差、效率低，作业时扬尘较多，粉尘污染严重等缺点，加上国内对环境保护的严格控制，现在在散料的装车作业中已逐渐被淘汰，只有零星作业时辅助使用。

（2）火车跨线仓装车系统

该装车系统在火车轨道上方设置跨线筒仓，仓顶布置配仓带式输送机用于将散料卸入筒仓内缓存，仓下配置装车闸门、给料机、轨道衡等设施用于装车。

该装车方式占用场地面积小，装车自动化程度高，作业方便，流程简单，环境污染小，运行维护成本低，是火车定点装车的常用方式。由于筒仓容量相对较小，装车时物料须转运及时;相对快速定量装车系统，该系统装车时间较长，因此该系统适合物料外运条件好、周转及时且装车时间较宽裕的项目。火车跨线仓装车系统布置形式见图1。

（3）快速定量装车站装车系统

快速定量装车站设置在铁路线上，通过定量装车系统将物料按规定重量连续地自动称量并装入车辆中，主要适用于大型港口、煤矿、矿业等散装物料的快速定量装载。该装车系统由定量装车机械设备、液压控制系统、电子监测控制系统和三级取样系统组成。通过计算机采集皮带给料机、输料皮带及各种装车机械设备的现场设备信号，接收操作指令，经处理后发出正确的控制命令，实现自动连续调节给料、定量自动装车、三级取样、清单打印、计算机图形显示等功能。

快速定量装车站机械设备包括钢结构塔架、安装在塔架上的緩冲仓和定量仓、缓冲仓卸料闸门、摆动式装载溜槽和扇形流量控制闸门、砝码校正装置、安全锁销等设备及部件。这些设备部件在电控室的指令下，由液压系统设备提供液压动力，通过控制阀振作各自的油缸来工作。

该装车方式装车速度快，装车时间短，装车能力可达到5400t/h，有效减少了装载过程的费用和时间，极大提高了装车运输效率;装车过程实现全自动化操作，减少了工人数量;系统采用集中控制，设备运行可靠性高;采用空车动态轨道衡、称重传感器等设施进行计量，装车精度高，误差小（重量误差1/2000），杜绝了欠载和超载现象;所有设备均设置有故障工况下的延时停车和报警、显示功能，确保装车系统有效运行。但是该装车系统装车过程中需要牵引设备配合移动列车，装车站线长，其所需要的线路长度应不小于2倍的列车长度，对站场内站线长度要求较高。快速定量装车站装车系统布置形式见图2。