经授权转载 在被称为“地球第三极”的青藏高原修建铁路,工程之艰巨世界瞩目。这里海拔高、纬度低,生态环境极为脆弱,全长1956千米的青藏铁路,穿越海拔4000米以上地段就有960多千米,占据全长的49%,铁路要跨越海拔5072米的唐古拉山口,还要经过多年冻土地段550多千米。 (一)在青藏高原上跑火车存在哪些困难? 1、高海拔——影响柴油机和冷却系统工作 青藏铁路海拔最高点为唐古拉山口,高程为5072米,拉萨市海拔为3628米,全程海拔超过4000米的地段有965千米。高海拔造成的直接后果就是气压低和空气稀薄,使得内燃机车的柴油机和增压器受到较大影响。 2、多雷电——精密电子仪器遭破坏 而多发雷电则很容易对机车上面的精密电子仪器造成破坏,需要采取可靠的防护措施。青藏铁路一年中的风沙天气是100多天,对机车的各个部件影响也很大,造成其使用寿命缩短。 3、低温——制动系统等受影响 铁路沿线的气温最高为25℃,最低为-45℃,平均气温-2~ -6℃。低温对机车的油水、电气、制动等系统均有很多不利的影响。 青藏铁路 4、坡陡且长——需要大功率机车牵引 而青藏铁路的线路陡坡、长坡道以及机车长交路,都对机车的牵引性能提出更高的要求,需要配备功率更加强大的机车。 (二)大功率机车的技术独到之处 1、完善的增压匹配,抵消机械能损耗 柴油机在高海拔条件工作时,由于受增压器特性的限制,做功生热而机械能减少。但是柴油机还得满足牵引功率要求,所以就得更具海拔高度,完善柴油机的增压匹配,并对相关的机械结构做适当的调整。 2、高温冷却方式,提高水的沸点 高原的高海拔和低气压使得机车冷却水的沸点降低,会影响冷却效果。因此机车冷却水系统必须采用加压冷却(高温冷却)方式,即给冷却水系统加上压力调节阀,将高温冷却系统与大气隔开。 3、柴油空气滤清系统+堆雪排障器,可抗高原风沙 机车上还要有针对大风堆雪的排障器,配备性能良好的防空转、防滑行控制装置。由于青藏铁路某些段落坡度很大,机车应装有重联装置,应能满足3台及其以上机车重联的要求。 4、供养设备+抗紫外线设计,保护司机! 由于高压缺氧,需要对司机室配备供氧设备,还要采取特殊的涂料,对机车的外表进行抗紫外线设计,以有效保护机车和司机。 5、大容量油箱,满足长途跋涉需求 由于机车需要跑长途交路,中间由于条件限制,不能随时补充燃料,就需要采用大容量的油箱满足机车长途跋涉对能源的需求。 (三)装有中国最大功率柴油机 车上安装有中国目前功率最大的16V280ZJA型柴油机,在海拔5100米之处,其最大运用功率可达2700千瓦,在海拔2800米处的最大运用功率为3400千瓦,最高时速100公里/小时。 1、增压器、冷却方式满足高原“跑路”需求 保证在海拔5100米处,水系统内压力不低于1个大气压,水的沸点不低于100℃,以保证机车柴油机正常冷却的需要。 2、阀控式镍镉碱性蓄电池:耐低温还减重 利用低温性能较好的阀控式镍镉碱性蓄电池。采用碱性蓄电池,还可让机车减重1000kg。 3、机车涂料+镀膜玻璃:全方位抵抗紫外线 为了解决机车抗紫外线的问题,技术人员通过试验筛选出耐高寒、抗辐射老化的橡胶件和油漆,用作机车涂料,同时在司机室前窗和侧窗玻璃均采用防紫外线镀膜玻璃。 机车驾驶室 4、针对高寒采取的措施: 一是采用了自控式预热锅炉,油水管路采用特殊防寒包扎、电伴热装置; 二是机车车体、转向架和冷却装置钢结构等主要受力部件采用低温性能好的材料; 三是采用了承载式燃油箱结构,车体的强度和刚度比现有DF8B 机车有显著提高; 四是采用滚动轴承抱轴式转向架,轮对采用整体车轮,减振垫采用低温性能好、抗辐射的橡胶减振垫。 5、既能抗风,又能防雷 为了防雷,机车的车体与转向架侧梁、转向架侧梁与轴箱端盖之间用电缆连接,车轴端部设置接地电刷,以确保将机车车体在可能受到雷击的时候,迅速将电流引入地下,以保证行车的安全。 |
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