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文档简介

1、引进先进技术,实现国产化生产,引进先进技术,实现国产化生产,打造中国道岔品牌打造中国道岔品牌兼论我国道岔的发展方向兼论我国道岔的发展方向中国铁路工程总公司高速道岔项目部2004.12.25一、引言一、引言 道岔,是铁路线路和站场最重要的轨道设备之一。在高速铁路中使用的道岔,与既有的一般铁路线路和提速线路的道岔有着本质的区别。在道岔的性能方面,高速道岔不仅要满足列车直向以200350km/h的速度高速通过,而且要求容许列车侧向通过的速度也较高(根据国外的先例,在车站的正线到发线的道岔为80km/h,区间渡线道岔为160km/h,高速线路与其他线路连接的道岔为220km/h)。为了满足其安全可靠、

2、平稳舒适等方面的运动学和动力学的指标的要求,高速道岔在平面线形、几何尺寸、零部件结构等方面都比一般的道岔复杂得多。这就为高速道岔的理论研究、设计制造、铺设养护等提出了更高的要求。一、引言一、引言 2003年6月以来,响应铁道部跨越式发展的战略决策,以满足快速客运专线所需道岔为目的,中国铁路工程总公司筹集资金,抽调人员,组建部门,联合国内科研院校和相关单位,进行了高速铁路道岔的开发研究工作。经过对国外先进国家的技术考察、多次技术交流和反复论证,基本了解了国外高速道岔的状况,分析了国内的现状和差距,提出了引进先进技术,实现国产化生产,打造中国道岔品牌的技术路线并开展了相关工作。二、国外高速铁路道岔

3、的概况二、国外高速铁路道岔的概况 高速道岔在已经建成的高速铁路上广泛使用。根据各国高速线路的运输要求和维修体制,有着较大的差异。在欧洲,在停车站正线与到发线的连接多采用侧向速度80km/h的道岔;在区间线路,为了列车反向行车的需要,设置了一定数量的渡线,一般使用侧向速度160km/h的道岔;在高速线路之间以及和路网其他线路连接的道岔,一般使用侧向速度220km/h的道岔。在日本,则以侧向速度80km/h的18号道岔为主,大号码道岔只使用了一组用以和其他线路连接。在直向速度的要求方面,高速道岔要求能满足200km/h以上速度的要求。在道岔的线形、平面尺寸和零部件结构方面,根据各国的要求和供货商的

4、技术状态,有许多不同的形式。韩国高速铁路道岔使用法国技术,台湾高铁道岔全部从德国购买。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 法国、德国、奥地利、英国、俄罗斯、日本等许多国家的铁路部门和供货商都研制开发并为不同的线路供应了高速道岔,但是能在世界范围批量提供高速道岔并且被公认为技术水平最高的的供应商是法国的COGIFER公司和德国的BWG公司。它们不仅垄断本国的高速道岔市场,而且向世界其他国家提供了大量的高速铁路道岔产品和技术,代表了当今高速铁路道岔理论研究、产品设计和制造工艺的最高水平,也是我国高速道岔技术学习和引进的重点对象。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概

5、况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 COGIFER公司是在全世界研制开发高速道岔最早的公司之一,目前直向过岔的最高试验速度501km/h和侧向通过速度最高(230km/h)、号码最大(65号)的记录都由他们创造和保持。 COGIFER公司已经生产了1100余组直向速度300km及以上的道岔铺设在各国高速线路上。该公司还研究和制造与道岔配套的电务转换和锁闭装置,提供道岔运输和铺设施工以及培训服务。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 COGIFER公司高速道岔的技术

6、特点为: 1.平面线型:大号码道岔平面线型采用圆曲线+缓和曲线的形式,缓和曲线采用3次抛物线。在区间渡线使用的道岔主要为46号,按照4.2m间距设计,大于4.2m间距时反向曲线间夹直线连接。连接其他线路的道岔主要为65号。到发线使用的号码较小的的道岔均采用圆曲线线型。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点2道岔主要结构和制造工艺:尖轨:材料采用UIC60D断面,轨高140mm,材质为900A,不淬火。根据设计要求可以轧制出1:20的轨顶面横坡。尖轨跟端经锻压并机加工成与线路钢轨断面相同的UIC60标准断面。

7、翼轨:材料采用高锰钢铸造,结构为摇篮式断面整体结构。两端分别用夹介质的闪光焊方法焊接UIC60标准断面钢轨。使用寿命高,稳定性好,安全可靠,方便转换锁闭装置的安装和运动。心轨:大号码道岔的心轨为双肢弹性可弯结构,用UIC60D断面钢轨拼装,短心轨尖端嵌入长心轨,长短心轨采用高强度螺栓或哈克紧固件连接,心轨跟端和尖轨跟端一样锻压加工为为UIC60标准断面。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的

8、技术特点 护轨:法国高速道岔设置护轨,用UIC33槽形钢制造。 垫板:滑床板有滚轮式和减摩式两种,以减摩式垫板为主,两种垫板同时使用。减摩式垫板的基体用高强度球墨铸铁制造,滑床台表面电镀镍铬合金材料以增加耐磨性能和减小摩擦系数。滚轮式滑床板是在减摩滑床板的一侧加装沿尖轨滑动方向位置依次抬高的滚轮,在尖轨扳动时将尖轨抬高并经过滚轮转动以减小扳动摩擦力。护轨垫板为铸造结构,与基本轨垫板分开安装于岔枕上。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点NiCr镀层镀层 可调滚轮可调滚轮NiCr镀层镀层 (a)(b)二、国外

9、高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 扣件:采用Nabla弹片或异型Vosslh扣件。滑床板和护轨垫板上采用 形弹条扣件。均为外购件。 无缝线路温度力的控制:尖轨跟段未设特殊的防爬装置,依靠扣件阻力克服纵向温度力。心轨跟段采用长间隔铁和高强度螺栓与长翼轨后段连接,并通过在螺栓孔内安装弹性胶圈使各螺栓受力均匀,以此结构使纵向力传至翼轨从而避免心轨与翼轨的相对位移。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二

10、、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 弹性垫片:在轨下设4.5mm橡胶垫片,在垫板下设6.5mm橡胶垫片。 岔枕:采用混凝土岔枕,不需铰接,要保证足够的刚度、强度和良好的稳定性,严格控制钉孔距。 转换锁闭装置:采用一机多点的牵引方式,尖轨联动,设备少,费用低,机械同步易于实现,采用单杆利于道岔捣固作业,行程可调,连杆结构可靠。转辙机为MCEM91型,尖轨采用VCC拐肘型外锁闭,心轨采用VPM拐肘型外锁闭,能适应尖轨和心轨的伸缩。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点

11、公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(一)、(一)、COGIFER公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 监控系统:最初为“道岔监测及道岔环境监测系统”,现发展为“西拖拜哥”较为先进的产品,并广泛使用。 融雪装置:在尖轨和心轨部位安装电加热融雪装置,以避免冰雪阻碍道岔转换。 道岔组装和厂内试铺:(1)可动心轨辙叉先在专用平台上组装成部件;(2)每组道岔均在厂内试铺车间进行试铺,检验合格后安装电务转换和锁闭装置进行调试,合格后零

12、部件做出对号标记,拆解为部件包装发运。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 BWG公司是在德国统一后由原东德的BWG和原西德的WBG两家公司合并而成,1998年被奥地利的VAE收购成为其子公司。BWG公司研制开发高速道岔起步较晚,但是凭借其强大的技术实力,发展很快,开发了许多科技含量很高的专利和专有技术,形成了独特的高速道岔理论和技术特色,向德国境内和国外高速铁路提供了数百组高速道岔。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 BW

13、G公司高速道岔的技术特点为: 1平面线型:大号码道岔采用缓和曲线+圆曲线+缓和曲线的线型,缓和曲线为螺旋线,长度约各占道岔长度的1/3,由于道岔前部采用了缓和曲线,为使尖轨断面保持一定宽度,在尖轨前端轨距加宽最大15mm。在区间渡线使用的道岔一般按4.7m间距进行设计,线间距增大时反向曲线间夹直线连接。也有许多是按线路实际间距、反向曲线直接连接设计,因此BWG公司提供的道岔随不同的线路有很多不同的号数。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 2道岔主要结构和制造工艺: 尖轨:材料采用UIC60B断面,轨高134

14、mm,在钢厂内进行轨头全端面淬火,强度达到1100MPa。尖轨跟端经锻压并机加工成与线路钢轨断面相同的UIC60标准断面,锻压段长度600 mm。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 翼轨:直接采用UIC60标准断面钢轨经顶弯和机加工而成,在安装转换锁闭装置的部位在轨腰加工出约70120 mm的长圆孔用以接头铁穿过。结构简单,但是由于轨腰设置长圆孔,削弱了强度。二、国外高速铁路道岔的概况二、国

15、外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 心轨:大号码道岔的心轨为双肢弹性可弯结构,由叉尖轨和叉跟轨用闪光焊焊接而成。叉尖轨用整体钢坯加工,材质为S1100,经热处理后强度可达到1550MPa。叉跟轨用UIC60标准断面钢轨制造。结构整体性好。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二

16、)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 垫板:与其整体道床相适应,采用弹性垫板。弹性垫板是用金属件和橡胶复合制造而成,不仅在垂直方向有很好的弹性,而且垫板在受到横向力的时候,和岔枕联结的螺钉也得到橡胶材料的弹性缓冲保护,避免其失效损坏。滑床垫板也有两种形式,一种为在滑床台上设置滚轮的结构,另一种为不设滚轮,工作原理和COGIFER的滚轮垫板相似。在滑床台表面喷涂一层高分子材料以减摩。滑床台和底板分体,在安装时通过弹条扣件联结为一体。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况

17、二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点 扣件:采用有螺栓弹条扣件。滑床垫板上尖轨侧的基本轨扣压为设置在滑床台板两侧的弹条扣压。 无缝线路温度力的控制:尖轨跟端除扣件阻力外,在尖轨和基本轨间设置限位器以控制无缝线路温度力导致的尖轨爬移。心轨和翼轨采用大底板和长间隔板通过多个螺栓联结,以控制心轨和翼轨间的相对位移。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔

18、的技术特点 岔枕:采用混凝土岔枕。用于整体道床的岔枕在下部预留与道床联结的钢筋。在辙叉部位采用铰接式岔枕。岔枕的孔距和平顺度要求很高。 转换锁闭装置:采用多机多点的牵引方式,尖轨分动,特点是设备多,费用高,同步由控制电路实现。采用钢枕或整体道床,不影响道岔捣固作业。转辙机为S700K和L700H型,尖轨和心轨外锁闭采用HRS钩型外锁闭,自动适应尖轨的伸缩。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (二)、(二)、BWG公司高速道岔的技术特点公司高速道岔的技术特点

19、 监 控 系 统 : 采 用 其 母 公 司 提 供 的Roadmaster2000道岔监测系统,对道岔的监控数据有:尖轨的位置、转辙机的电流、电压、拉力、转换时间、最小轮缘槽、钢轨径向力、钢轨温度、加热装置,并对信号系统和轨道电路做同步监测。 融雪装置:在尖轨和心轨部位安装电加热融雪装置,并有自动感应装置,当雪下到一定程度时融雪装置自动启动开始工作。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(三)、国外道岔的运输和铺设: 1法国:道岔运输是用道岔专用车辆运输到铺设现场;运输装卸过程中,采用了专用的多点起吊专用工具,保证长大钢轨件不会产生塑性变形;(2)铺设:由COGIFER属下的

20、施工部门铺设,也可以由其他工程部门铺设,COGIFER提供指导和监理;零部件全部运输到现场后,在道岔岔位旁边搭建组装平台,对号组装预铺,安装转换锁闭装置,调试合格后用专用设备吊运铺设到岔位。 2德国:道岔的运输是在厂内组装后分段整体用专用车辆运输到铺设现场,用专门的铺设设备铺设道岔。BWG公司提供现场指导和监理。二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况(四)、道岔研发体制: 法国和德国道岔的研发体制相似,道岔的理论试验、研究设计和制造一体化,都是在道岔制造公司进行。法国和德国分别有一家道岔制造公司,即法国的COGIFER和德国的BWG。两国的道岔公司和铁路部门部门紧密结合,有铁路部

21、门提出任务和反馈信息,制造公司进行研究、设计、制造和改进,产品的主要部件结构在厂内的试验室进行动力试验和检验。新产品上道后要进行测试,由铁路部门进行。道岔的标准是在试验运营的基础上由铁路部门制定。 二、国外高速铁路道岔的概况二、国外高速铁路道岔的概况 (四)、道岔研发体制:(四)、道岔研发体制: 电务方面,法国的COGIFER和德国的BWA公司是工电一体化。COGIFER有自己的电务车间,生产转辙机、安装和锁闭装置以及监控装置。和道岔配套供应。BWA除转辙机由另外的厂家配套外,其余的安装、锁闭和监控装置均本公司提供。 在法国和德国,道岔制造公司形成了合作伙伴关系。铁路部门只采购和使用本国公司的

22、产品。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状 和我国整个铁路建设事业一样,随着铁路运输事业的发展,特别是近十年来铁路大提速的要求,我国的道岔研发和制造业有了很大的长进。在原有60kg/mAT道岔的基础上,先后自主开发了能够满足我国铁路既有线大提速和新线建设的各种系列和型号的道岔。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(一)、我国铁路道岔的主要品种1提速道岔系列配套: 不同等级的道岔分别满足速度140km/h、160 km/h、200 km/h提速线路的要求; 9号、12号、18号、30号等各种号码的道岔分别满足提速线路侧向速度35 km/h、50 km/h、80 km/h、120 km/h的要

23、求; 各种速度和号码的单开、交分、交叉渡线道岔品种配套齐全。三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状 (一)、我国铁路道岔的主要品种(一)、我国铁路道岔的主要品种 292改进型道岔开发: 为了满足既有线路大修改造,根据线路要求,对92型道岔以120 km/h为速度目标,以混凝土岔枕和弹性扣件为主要技术特征进行了开发和供应。按照线路的需求,以60kg/m和50kg/m的12号、9号道岔为主,单开、交分、交叉渡线等道岔品种配套,已经基本完成。三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状 (一)、我国铁路道岔的主要品种(一)、我国铁路道岔的主要品种3高速道岔的尝试: 在铁道部科技司的组织下,“九五”期间,开展了

24、高速大号码道岔的设计和工艺研究,取得了初步的成果。2000年以来,进行了秦沈客运专线道岔的研究和攻关,经过试验和批量生产提供了24组直向容许通过速度250km/h、侧向容许通过速度140km/h的60kg/m38号道岔和数十组直向容许通过速度250km/h、侧向容许通过速度80km/h的60kg/m18号道岔。我国的高速道岔开发有了尝试并取得了初步的成果。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状 (一)、我国铁路道岔的主要品种(一)、我国铁路道岔的主要品种三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(二)、科研和设计 在计划经济的体制下,我国铁路道岔的研究、设计和制造、铺设分别由不同的部门承担,致使我国

25、道岔的研发周期漫长,产品更新缓慢,不能很好的满足铁路建设和改造的需要。铁路大提速以来,由铁道部有关部门组织联合攻关、设计的方式突破了体制的约束,使我国道岔的开发有了一次飞跃。近几年来,贯彻中央关于“企业是技术创新的主体”的精神,在铁道部有关部门和许多铁路局的支持下,道岔制造企业联合有关科研设计院校,结合线路急需的课题,积极进行道岔理论研究、设计和技术攻关,加快了道岔产品开发的速度。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(二)、科研和设计(二)、科研和设计 理论研究:我国道岔的理论研究比较薄弱。近几年随着提速道岔和秦沈客运专线道岔的开发,在道岔参数、平面线形、扳动力、无缝道岔、动力仿真等方面开展

26、了一些研究,对提速道岔、秦沈客运专线道岔的开发研制起到了重要作用。三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(二)、科研和设计(二)、科研和设计 道岔设计:我国的道岔设计的进步对满足铁路提速改造和建设发挥了巨大作用,特别是提速以来设计体制的突破,发挥了科研、设计、大学、工厂、路局等各个方面的力量和积极性,设计了大量满足铁路需要的道岔。以企业为主体,联合科研院校和路局的方式,使道岔设计水平逐渐提高,研制周期大幅度缩短,与现场的适用性大大提高。线路急需的道岔产品从设计到提供产品只要23个月就可以完成。现场反馈的设计缺陷和改进建议很快就可以落实到设计修改。近几年来,完成了提速道岔系列、92改进型系列、秦沈

27、客运专线以及其他专用道岔数十种,创造了我国道岔设计开发的辉煌局面。在高速道岔方面,除秦沈客运专线道岔外,还进行了高速大号码道岔的设计尝试。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造 中国铁路工程总公司下属的山桥集团和宝桥股份公司是我国道岔技术开发和产品制造的主要企业。我国道岔发展的新技术和铁路需要的主型产品全部出自这两家公司。从“七五”以来,两家公司投入数亿元资金进行技术开发和改造,其技术和装备水平与国际先进水平看齐,道岔供货量分别位居国际前五名,产品质量不断提高,高锰钢辙叉等产品和部件达到了国际先进水平。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(

28、三)、技术开发和产品制造 产品开发:每年向国内外提供5000多组各种型号的道岔产品和大量的配件。铁路大提速以来,提供160km/h速度的各种型号提速道岔10000多组,200km/h速度的60kg/m12号、18号和30号道岔数百组,提供了大量的92改进型等其他型号道岔,满足了铁路提速改造和新线建设的需要。近年来有500多组道岔和6000多件高锰钢辙叉出口到美国、加拿大和马来西亚、印度尼西亚、巴基斯坦等东南亚国家,向欧洲国家出口道岔的项目正在洽谈中。三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造 技术开发:为了满足道岔产品发展和市场的需求,开发和引进了

29、大量的道岔关键技术。继80年代自主开发成功AT轨跟端锻压、尖轨全长淬火、高锰钢辙叉机加工等道岔制造关键技术后,90年代以来,自主开发了可动心轨道岔的心轨转换凸缘锻压技术、锻压翼轨技术、AT轨闪光焊接技术、高锰钢和钢轨闪光焊接技术等具有国际先进水平的技术和工艺,保证和促进了不断更新换代的道岔产品的发展。进行了高速大号码道岔制造工艺的研究,明确了高速大号码道岔制造的主要工艺内容,研究开发储备了部分制造技术。 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造 装备改造:“七五”至“九五”期间,两公司总计投入近3亿元人民币进行了道岔制造系统的技术和装备改造,使我

30、国的道岔制造装备水平大大提高,部分设备接近和达到国际先进水平。主要的先进装备有: 高锰钢铸造系统引进开发了具有国际先进水平的V法和VRH法技术和装备;三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造 具有国际先进水平的高锰钢辙叉数控加工中心 和配套的其他加工设备; 具有国际先进水平的尖轨数控加工铣床; 三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造 具有国际先进水平的闪光焊机; 5000t钢轨锻压机床; 穿透能力250mm的射

31、线探伤设备;三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状(三)、技术开发和产品制造(三)、技术开发和产品制造 研发队伍:两公司有100多名高中级工程技术人员从事道岔产品和技术的研究和开发,其中40多人从事道岔设计工作,取得了大量的科技成果。目前国内用于第六次大提速的速度200km/h的60kg/m12号、18号、30号道岔完全由两公司的技术人员完成设计开发。三、我国道岔的现状三、我国道岔的现状 (四)、市场状况:国内道岔生产厂家以中铁山桥集团公司和中铁宝桥股份有限公司为主,道岔的生产能力为折合60kg/m12号单开

32、道岔80009000组,近几年来在铁路新线建设较多和铁路几次大提速的大好形势下,两公司每年总计提供以提速和杂型道岔为主的各种道岔约5000余组,其余道岔由各铁路局的工务工厂和其他道岔工厂提供。道岔市场严重供大于求,竞争异常激烈,加之钢材连续大幅度涨价,大多品种的道岔的生产供货处于保本状态,许多老品种的道岔出现亏损。 四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距 国家中长期铁路网规划已经开始实施,武广、郑西、京津等快速客运专线已开始筹备建设,对道岔需求的时间越来越紧迫。但是对照高速道岔的性能和技术要求,比较国外产品和制造状况,显然我国在道岔的整体技术方面还

33、有一定差距和不利因素,主要有以下方面:四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距 理论研究薄弱,没有形成符合中国国情的道岔理论。在高速道岔的强度、动力学等方面的研究成果很少,高速道岔有关的工作主要参考国外的理论和方法。实验手段不配套。 设计落后,缺乏理论的支持,没有先进的计算机设计软件,基本是在经验的基础上的几何尺寸的设计,虽然近年来开展了动力学仿真计算,但是应用不够广泛。在高速道岔的研究设计方面虽然进行了初步尝试,但是在轨下弹性、可动心轨双肢可弯、温度力控制等方面还无法设计。 四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距四、客运专线建设的需求和我国道岔

34、的主要差距制造技术和装备,在高速大号码道岔的制造方面还有一些不适应的部分: 长大轨件的机加工,现有的设备还不能完全适应,需要进行改造; 高锰钢铸造翼轨的长度,现有的装备不能适应,需要进行改造; 合金钢叉尖和叉跟钢轨的焊接工艺需要进一步完善; 橡胶复合弹性垫板技术需要引进和开发; 组装和厂内试铺工艺和装备需要改造完善; 四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距 道岔试验和铺设:新产品的上道试验由于种种原因很难进行,导致道岔设计保守落后。道岔铺设为人工进行,工艺落后,难以保证质量。 另外,快速客运专线所需道岔的研制周期很短,与道岔相关的岔枕、电务设备、轨

35、下刚度参数以及道岔的运输、铺设等关系还需要协调和理顺。四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距四、客运专线建设的需求和我国道岔的主要差距 综上所述,我国道岔的研发和生产在200kg/m速度以下,和国外差距不大,特别在制造技术和装备方面已经和国外先进水平相当。在高速道岔开发方面有一定的差距,还不具备独立开发的能力。主要是在在理论和设计方面研究深度不够,缺乏经验,而且在短期内难以赶上。在制造方面,现有条件具备一定的基础,经过适当的技术和装备改造,才能满足高速道岔的制造要求。五、快速客运专线道岔开发的总体思路五、快速客运专线道岔开发的总体思路 铁道部领导提出了“先进、成熟、经济、适用、可靠”的方针

36、,最近铁道部下发的“铁科技函2004718号”文件中,关于快速客运专线道岔,明确指出:“坚持引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌的原则,以技术换市场,走技贸结合、自主创新的路子,初期少量引进整组道岔,继而实现国内生产。” 以上方针和原则,为我国高速道岔研制开发工作指明了方向。 五、快速客运专线道岔开发的总体思路五、快速客运专线道岔开发的总体思路 根据以上方针和原则,高速道岔研制开发的总体思路应当是是: 1. 以一定的市场份额为代价,以“技术转让”为前提,从国外高速道岔技术领先国家引进先进经验和技术,并结合国内攻关,在世界一流水平的高起点上启动我国的高速道岔,确保一次上道成功; 2. 通过联

37、合设计,加快消化吸收和再次开发,形成我国自有的高速道岔理论体系和结构体系,提高自主创新与研发的能力; 3. 认真抓好国产化工作,推动我国道岔制造业全面升级,并带动相关产业的发展,高质量地生产出中国品牌的高速道岔;五、快速客运专线道岔开发的总体思路五、快速客运专线道岔开发的总体思路 4. 实施人才开发战略。充分利用技术引进、技术转让、技术培训、联合设计、制造、运输、铺设、试验各个环节,即在全过程中都要有计划地与人才培养工作结合起来,目标是建设一支总量适应、专业齐全、结构合理的高素质技术队伍; 5. 推动道岔科技体制改革,在铁道部有关部门支持下,整合各方面资源,逐步建立具有长效机制的道岔研发机构。

38、向工、电合一、科研、设计、制造、运输及铺设合一的体制过渡。 六、关于技术引进六、关于技术引进 (一)、技术引进的原则:目前,国外高速道岔最先进的是法国和德国,然而法、德两国高速道岔的平面线型与结构特征都存在很大差异。这种差异显然表明两国高速道岔有不同的理论体系与结构体系。因此在技术引进时,必须遵循“先进、成熟、可靠、适用、经济”十字方针,对两国技术的先性与适用性进行全面的评估。六、关于技术引进六、关于技术引进 (一)、技术引进的原则(一)、技术引进的原则 尽管法、德两个高速道岔总体技术属世界一流,但在局部或细节方面并不是十全十美,也有不完全适合我国铁路实情的内容。如法国高速道岔的电务设备采用“

39、一机多点”的转换和锁闭机构,尽管有简单、经济的特点,但对它的可靠性始终受到我国电务部门的质疑。再如德国高速道岔转辙器部分的轨距优化模式,有提高轮对转移滚动平顺性的功能,但由此引起的轨距加宽已超过我国铁路技规的规定;其可动心轨辙叉采用普通钢轨切底式翼轨及心轨转换杆件穿越翼轨轨腰的方式也并非是最先进的结构。因此,在技术引进中要结合“联合设计”的原则,有选择的引进国外先进技术而不是全盘照搬。 六、关于技术引进六、关于技术引进(二)、技术引进对象的选择 “技术引进”第一环节是选择合作国。法、德、日是世界上最早建成高速铁路的国家,目前商业运行速度已接近或达到300km/h,因此我国高速道岔“技术引进”的

40、合作国只能从这三个国家中选择。 法、德两国高速道岔已有近三十年的发展历史,经过几代变换,通过长期反复的理论研究、计算机仿真、室内试验高速动力试验及运营考核,技术日趋成熟,从设计、制造、运输、铺设、管理及维护,已形成一个完整的系统,建立了各自独特的道岔理论体系和相适应的结构体系,高速道岔整体技术属世界一流水平,当前也是世界各国高速道岔的主要供应商。六、关于技术引进六、关于技术引进(二)、技术引进对象的选择(二)、技术引进对象的选择 日本高速道岔整体技术相比之下就有所不如 , 直 到 90年 代 中 期 才 开 发 了 侧 向 速 度160km/h的38号道岔,铺设数量仅有一组。对号码更大的高速道

41、岔,尽管也作了理论上的研究,但一直没有实际开发。台湾高速铁路项目虽然由日方中标,但全部高速道岔又转包给德国BWG公司。目前日本有能力生产道岔的企业,如关东分歧器、大和轨道制造及SUMIHATSO等均没有高速道岔的出口业绩。 综上所述,CREC将京沪高速铁路道岔“技术引进”的合作对象锁定法国COGIFER公司和德国BWG公司及其相关企业是适宜的。 六、关于技术引进六、关于技术引进(二)、技术引进对象的选择(二)、技术引进对象的选择 为了满足十字方针的要求,客观公正的的选择技术引进对象,需要从以下方面进行全面、系统的综合评价和比选。1. 合作方高速道岔业绩;2. 高速道岔运营状态,包括维修情况及主

42、要部件使用寿命;3. 对中方高速道岔技术标准的认可程度;4. 技术引进详细清单及所需最低市场份额;5. 道岔结构;6. 国内生产整组高速道岔及零部件的比例(国产化率);7. 对全过程负总责的承诺;8. 对各阶段(联合设计、培训、合作生产、运输、铺设及售后服务)提供合作的承诺;9. 各阶段任务完成期限满足中方建设工期的要求的承诺;10. 高速道岔总报价。 六、关于技术引进六、关于技术引进(三)、技术引进的标准指标: 为了保证保证引进技术的先进性与适用性,为技术引进内容提供依据,必须确定我国高速道岔技术引进的标准指标。其基本内容应包括以下方面:六、关于技术引进六、关于技术引进 (三)、技术引进的标

43、准指标(三)、技术引进的标准指标1. 高速道岔应满足的运行条件;2. 道岔平面设计参数、线型、号数及主要尺寸;3. 无缝道岔技术要求;4. 钢轨类型与轨顶坡;5. 转辙器及可动心轨辙叉总体结构;6. 扣件、垫板与弹性垫层;7. 道岔轨下基础;8. 电务转换设备及锁闭机构;9. 道岔监控系统;10. 道岔验收与评定;11. 道岔主要部件使用寿命。 七、关于国产化七、关于国产化 (一)、国产化的必要性及其意义 铁道部提出的“引进国外技术,联合设计生产,打造中国品牌”的指导方针,非常符合高速铁路道岔研发的实际状况。对于道岔这样的使用量大,结构特殊、关系到我国高速铁路运输保障和相关产业发展的的重要基础

44、设施,贯彻执行铁道部这一指导方针,具有极其重要的政治和经济意义。 七、关于国产化七、关于国产化(一)、国产化的必要性及其意义(一)、国产化的必要性及其意义 首先,道岔产品不同于其他商品,尤其是高速道岔,部件长大,从国外进口,在运输和装卸方面存在许多难以克服的困难。高速道岔的尖轨长度超过60m,基本轨长度接近70m,而且是细长柔性杆件,极易变形。据说全世界能满足这种长度运输要求的轮船只有15艘,这也给组织运输带来了很大困难。在港口装卸方面的设备也无法满足其要求,而且一旦不慎产生变形,很难在现场矫正,从而降低了道岔的质量性能。由于运输和装卸方面的困难,还会影响到供货时间,可能会不能保证高速铁路和快

45、速客运专线建设工期的要求。 七、关于国产化七、关于国产化(一)、国产化的必要性及其意义(一)、国产化的必要性及其意义 其次,从国外进口道岔,其高昂的价格是必须考虑的一个重要因素。据市场调查和分析,道岔产品和配件的价格国际市场比国内市场要高50100%,再考虑关税和运费以及技术垄断的因素,进口高速道岔的价格比国内生产最少要高50%以上。而且在以后的维修配件方面势必长期依赖国外供货的高价产品,增加了运输企业的成本负担。七、关于国产化七、关于国产化(一)、国产化的必要性及其意义(一)、国产化的必要性及其意义 第三,高速铁路的安全正点的运营,是其基本要求。高速道岔由于其高的性能要求和复杂的结构,不仅在

46、铺设上道时要花费高昂的费用和巨大的工作量,而且日常的维修和配件供应的保障也是非常重要的。由于地理位置的限制,实现国产化后,对此方面的保证将是非常有利的。例如2004年3月国内某线两组60kg/m30号道岔因事故损坏,为了保证不影响“4.18”提速调图,铁路方面要求中铁宝桥股份公司在15天内提供一组60kg/m30号整组道岔和一组可动心轨辙叉配件,中铁宝桥股份公司经过精心组织,按时保质的完成了任务,满足了线路的急需。这种情况如果是由国外提供产品和配件,不要说制造工期,仅仅运输也要两个月时间,将会严重影响铁路运输生产。七、关于国产化七、关于国产化(一)、国产化的必要性及其意义(一)、国产化的必要性

47、及其意义 第四,国内的科研设计和制造部门多年来在铁道部有关领导和部门的领导和组织下,以高速铁路道岔为目标,投入大量的资金和人力,进行了许多研究、攻关和技术改造,为高速铁路道岔的开发奠定了一定的基础。经过引进必须的部分技术和设计,进行适当的制造工艺开发和装备改造,完全可以生产出高标准、高质量的高速道岔。而且高速道岔及其产业练上数十亿元人民币的产值,对于支持和发展民族工业也具有极其重要的意义。 七、关于国产化七、关于国产化(二)、国产化的主要内容和可行性 根据“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的指导方针,经过技术引进后,我国道岔业的有关方面要分别掌握设计理论和方法、关键制造技术、铺设维护

48、等高速道岔的全面技术,形成我国高速道岔的设计、制造和铺设能力,为我国的高速铁路建设提供合格的道岔装备,满足我国铁路建设和运输事业发展的要求。 七、关于国产化七、关于国产化 (二)、国产化的主要内容和可行性(二)、国产化的主要内容和可行性国产化的主要内容有:1设计理论和方法:在技术引进过程中,通过参加联合设计,掌握高速道岔的设计理论和方法。2产品制造的国产化。在引进国外高速道岔制造的关键技术后,逐步消化掌握,经过一定时间或产品的生产以后,高速道岔的绝大部分零件能够在国内制造,产品在国内组装,国内企业掌握铺设技术,能够进行高速道岔的铺设养护或者指导监理。 七、关于国产化七、关于国产化 (二)、国产

49、化的主要内容和可行性(二)、国产化的主要内容和可行性 产品制造的国产化产品制造的国产化 尖轨制造: aUIC60D钢轨的轧制:材质应与线路钢轨的材质相同,初步确定为国产的U75v,国内攀枝花和鞍山钢铁公司正在进行100m长钢轨生产线的改造,能够满足高速道岔尖轨材料的需要。 b跟端锻压加工:国内现有的锻压设备为5000t和3000t油压机,完全能满足锻压需要。加热方式国内现有的为焦碳炉加热,温度及加热范围不易控制,需改为电加热,相关的改造山桥和宝桥两公司已在进行。采用UIC60D钢轨做尖轨,其断面与我国现有钢轨不同,需进行工艺试验和制作锻压模具,改造山桥和宝桥两公司有丰富的经验,没有难度。 七、

50、关于国产化七、关于国产化 (二)、国产化的主要内容和可行性(二)、国产化的主要内容和可行性 产品制造的国产化产品制造的国产化 尖轨制造: c尖轨的机加工:难度较大的是尖轨轨头轮缘工作边、密贴边、和顶面的加工。主要难度在于长度大,加工面为曲线,现有的数控铣床不能满足。山桥已引进了一台28m数控铣床。正在进行安装调试,宝桥已订购了一台40m数控铣床,合同要求2005年6月交货。这些改造如期完成后,可以保证我国高速和快速客运专线道岔供货工期的需要。 基本轨的加工:机加工与尖轨类似。七、关于国产化七、关于国产化 (二)、国产化的主要内容和可行性(二)、国产化的主要内容和可行性 产品制造的国产化产品制造

51、的国产化 翼轨: a德国BWG方式的翼轨用标准断面钢轨制造,工艺简单,现有工艺可以满足。法国COGIFER高锰钢摇篮式翼轨的铸造件在高速大号码道岔中长度在812m之间,现有的铸造设备长度不够,山桥和宝桥两公司已经安排了相应的技术改造,宝桥已经完成了热处理炉和水韧池加长的改造。铸造工艺试验两公司均已安排实施,根据现有产品制造的经验,经过改进,能够制造出高质量的高锰钢铸件。 b高锰钢翼轨两端与标准断面钢轨的焊接,两公司均已掌握这种特殊的焊接技术和设备。 七、关于国产化七、关于国产化 (二)、国产化的主要内容和可行性(二)、国产化的主要内容和可行性 产品制造的国产化产品制造的国产化 心轨:法国COGIFER方式的心轨是用UIC60D钢轨分别加工成长心轨和短心轨后拼装而成,长心轨和短心轨的跟端的加工与尖轨相同,

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