超限货物运输基本理论

1、.,超限货物运输基本理论,兰州交通大学 王久梗 教授 博士 2008-11-25,.,基本内容,铁路限界 超限货物的定义、种类与等级划分 货物超限等级的确定 货物的偏差量及附加偏差量 货物计算宽度的确定 超限等级的确定 货物装载的基本技术条件 超长货物横垫木或支架高度的确定,.,一、铁路限界（railway clearances ）,机车车辆限界 建筑接近限界 直线建筑接近限界 隧道建筑限界及桥梁建筑限界 建筑接近限界在曲线上的加宽 超限货物装载限界 安全距离确定,.,机车车辆限界,.,直线建筑接近限界,.,隧道建筑限界单线,.,隧道建筑限界双线,.,桥梁建筑限界,.,建筑接近限界在曲线上的加

2、宽,h,.,建筑接近限界在曲线上的加宽,曲线建筑限界的加宽值与车辆长度、销距大小、曲线半径相关。我国规定建筑限界在曲线上的加宽值按照车长为26m，销距为18m的车辆（称为计算车辆）和曲线的实际半径进行计算。同时要考虑由于曲线外轨超高引起的车辆倾斜量。,.,，,加宽值计算原理1,.,加宽值计算原理2,.,例子,例：R300m，h125mm，H3000mm的曲线建筑限界内、外侧加宽值分别为： （mm） （mm） 因而，在R300m的曲线上，距轨面3000mm高度处，建筑限界内、外侧半宽应分别为： 内侧：24403852825mm 外侧：24401472587mm,.,曲线线路间距加宽,式中 H计算

3、点高度，取3600mm； h差外侧线路与内侧线路外轨超高差，mm。 （内侧线路的外轨超高等于或大于外侧线路的外轨超高时，最后一项不予计算）。,.,货物装载限界,是指在确定的建筑接近限界内，超限货物最大允许装载的边界。 影响因素： 列车运行震动横向摇摆量 列车运行中点头运动上下震动量 安全余量 例如： 最高装载=5500-46.5-153.5=5300mm 高度1230-2560mm的装载宽度=2440-170.5-44.5=2225mm,.,货车运行过程中的动态,沉浮振动：弹簧伸展引起 点头振动：由线路凸凹或车载货物重心位置等引起 侧滚振动：由车辆两侧旁承间隙引起 侧摆振动：由车辆轮对游间引起

4、 摇头振动：蛇形运动,.,货车震动量,.,.,最大装载限界,.,基本结论,铁路可运输的货物最大高度一般不超过4600mm，最大宽度一般不超过4450mm，（特殊组织情况下除外）,.,限界内点距建筑限界的距离,.,e值,e直=44mm e曲=75mm,.,铁路超限限界划分(中部),350mm(120km/h以下时）的安全距离下保持正常运行（170.52) 当线间距为4000mm时，那么当普通列车与超限货物列车正常会车时， 4000-1700-350-50=1900mm 限速会车的安全距离为300mm 4000-1700-300-50=1950mm(取1940mm) 禁止会车的安全距离是当距离不足

5、300mm,.,超限列车运行条件（第32条）,挂有超限车的列车与邻线列车会车时，应遵守下列规定： 邻线列车运行速度小于120km/h，两运行列车之间的最小距离 大于350毫米者不限速 在300毫米至350毫米之间者速度不得超过30公里； 小于300毫米者禁止会车。 邻线列车运行速度大于120km/h小于160km/h，两运行列车之间的最小距离 大于450毫米者不限速 在400毫米至450毫米之间者速度不得超过30公里； 小于400毫米者禁止会车。 邻线列车运行速度大于160km/h小于200km/h，两运行列车之间的最小距离 大于550毫米者不限速 在500毫米至550毫米之间者速度不得超过3

6、0公里； 小于500毫米者禁止会车。,.,超限列车运行条件（第33条）,超限车在运行过程中，如超限货物的任何部位接近建筑物或设备时，应遵守下列规定： 1.超限货物的任何超限部位与建筑限界之间的距离（以下简称限界距离），在100毫米至150毫米之间时，时速不得超过15公里； 2.限界距离在超过150毫米至200毫米之间时，时速不得超过25公里； 限界距离不足100毫米时，由铁路局根据实际情况规定运行办法。,.,二、超限货物的定义、种类与等级划分,超限货物的定义 (Out-of-Gauge ) 超限货物的种类和等级 铁路超限限界的划分,.,超限货物的定义,货物装车后，车辆停留在水平直线上，货物的任

7、何部位超出机车车辆限界基本轮廓者或车辆行经半径为300米的曲线时，货物的计算宽度超出机车车辆限界基本轮廓者，均为超限货物。（加规第5条） 两个判别状态： 直线状态 300m曲线状态,.,超限货物的种类和等级,按部位划分： 上部超限：高度3600mm以上 中部超限：1250mm3600mm 下部超限：1250mm以下 按照等级划分： 一级超限 二级超限 超级超限,.,铁路超限限界的划分,一级超限：自轨面起高度在1250mm及其以上超限但未超出一级超限限界者； 二级超限：超出一级超限限界而未超出二级超限限界者，以及自轨面起高度在150mm至未满1250mm间超限但未超出二级超限限界者； 超级超限：

8、超出二级超限限界者。 高度可控：5000mm 宽度可控：半宽2000mm,.,一级超限限界,.,二级超限限界,.,三、货物超限等级的确定,货物偏差量和附加偏差量 货物计算宽度 超限等级的确定,.,超限的含义,.,超限的含义,假设货物的实测半宽为B,机车车辆限界为Bm，建筑接近限界为Bc,二者之间的间距为D= Bc- Bm 在直线上 若B=D,不超限 若B Bm,dBm+Wm,即B+C-WmBm,则超限 计算点距建筑限界的距离是(Bc+Wc)-(B+C) 计算宽度是一个特定的含义，并不代表计算点至线路中心线之间的水平距离,.,关于超规曲线加宽值的选取,按照技规对标准车辆的定义，车长L=26m,转

9、向架中心销l=18m，那么建筑限界的最小加宽值为内侧135mm，外侧147mm. 按照超规对标准车辆的定义，车长L=13.2m,转向架中心销l=9.35m，那么建筑限界的最小加宽值为内侧36mm，外侧36mm.(L/l=1.41) 为安全起见，目前采用36mm为建筑限界加宽量计算依据，这也符合原有线路的技术条件。,.,货物偏差量和附加偏差量,偏差量是指装载货物的车辆在行经半径为300m曲线时，货物不同横断面上偏离线路中心线的距离，偏向曲线内侧时称为内偏差量，偏向曲线内侧时称为内偏差量。 附加偏差量是指由于车辆走行部分游间和线路曲线处轨距加宽而增加的偏差量。,.,.,1、一车承载时货物偏差量计算

10、,内偏差量：,.,1、一车承载时货物偏差量计算,将R用300m代入，并将计算结果的单位转换为毫米，则,（mm）,外偏差量：,（mm）,.,2、内外偏差量的计算条件,何时计算C内？何时计算C外？ 当计算断面位于车辆两中心销内侧时，仅存在内偏差量，且以车辆中心线处最大（x=0）；当计算断面位于车辆两中心销外侧时，存在外偏差量，且随着计算断面距车辆中心线距离增大而增大。,.,3、附加偏差量计算,.,4、跨装时内外偏差量的计算,跨装时，由于使用货物转向架，当行经曲线时，由于货物转向架的作用，货物上的检定断面的内偏差量将增大，外偏差量将减小。,.,跨装时内外偏差量的计算,内（外）偏差量将增加（减少）量为

11、KP，在这里， 也就是说，跨装货物的内外偏差量计算分别为：,.,货物计算宽度,计算宽度是指距车辆中心线（跨装时两货物转向架中心线）距离为x的检定断面上的某计算点，在直线上或经由半径为R的曲线上时，其偏离车辆纵中心线的横向最大距离。 假设计算点的实际半宽为B（计算点在直线上偏离车辆纵中心线的横向距离) 计算宽度是判定超限等级的重要指标，但一定要注意计算宽度并非实际宽度。,.,1用一车普通平车或六轴以下长大货物车装运时,（1）检定断面位于车辆转向架中心销之间时 XBC内36（mm） （2）检定断面位于车辆转向架中心销外方时 XBC外K36（mm）,.,例一,.,例一,检定点A,检定点B,.,例一续

12、,检定点C,检定点D,.,例一续,检定点E,.,2用普通平车跨装时,（1）检定断面位于两货物转向架中心销之间时 （mm） （2）检定断面位于两货物转向架中心销外方时 （mm）,.,例二,.,例二,检定点A,检定点B,.,例二续,检定点C,检定点D,.,3用六轴以上长大货物车装载时,（1）检定断面位于大底架两心盘中心之间时 （mm） （2）检定断面位于大底架两心盘中心外方时 （mm）,.,例三,.,例三,中心高：高度960+4000=4960mm，B=750mm，,第一侧高：高度960+3350=4310mm，B=1530+30mm,第二侧高：高度960+2900=3860mm，B=1720+3

13、0mm,第三侧高：高度900mm1300mm，B=1620mm,.,超限等级的确定,在计算点高度处： 计算宽度=机车车辆限界=一级超限限界=二级超限限界超级超限 货物超限等级为各计算点最高超限等级,.,确定货物超限等级的程序,1确定货物的计算点； 2计算货物计算点的偏差量和附加偏差量； 3计算货物的计算宽度； 4确定计算点自钢轨面起算的高度； 5根据计算点的高度查超规附件四机车车辆限界、各级超限限界与直线建筑限界距离线路中心线尺寸表即可判定货物是否超限或属于哪一级超限。,.,关于例一,计算点A:H=2710mm，X=1710mm，一级超限 计算点B:H=3810mm，X=1800mm，超级超限

14、 计算点C:H=3810mm，X=1879mm，超级超限 计算点D:H=2710mm，X=1710mm，一级超限 计算点E:H=3810mm，X=1244mm，不超限 所以，该货物为超级超限,.,关于例二,计算点A:H=2970mm，X=1574mm，不超限 计算点B:H=3770mm，X=1370mm，不超限 计算点C:H=2970mm，X=1507mm，不超限 计算点D:H=3970mm，X=1081mm，不超限 所以，该货物不超限,.,关于例三,中心高：高度960+4000=4960mm，B=750mm，,第一侧高：高度960+3350=4310mm，B=1530+30mm,第二侧高：高度960+2900=3860mm，B=1720+30mm,第三侧高：高度900mm1300mm，B=1620mm,超级超限,超级超限,超级超限,超级超限,.,例题1,解：突出端至车辆横中心线的距离x8.5m，2x/l17/91.41,应计算C外及K。 C外（2x）2l2/2.417292/2.486.7mm K（2x/l1.41）75（17/91.41）7535.9mm XBC外K36163086.735.9361716.6mm 计算点的高度为120920022003609mm，属于一级超限。,.,例2,.,例2（高度调整）,.,例3,.,.,例4,.,中心高A，B=0 第