作者：曹建国
1 27t轴重货车技术特征
以数量最多、运用最为广泛的敞车为例，271轴重货车与其它货车主要技术参数上的对比见表1。
(1)外形尺寸
27t轴重货车载重80t，比载重60t和载重70t的货车单车运能提高33%和14%。其外形尺寸与C70相比，长度相同，高度和宽度有所增加，尤其是高度较C70增加了287mm，增长幅度较大。货车外形尺寸的增加，可能导致货车在装载散堆装货物时，装载重心和偏移量增加，产生满足不了既有货车重心高和偏移量有关规定的情况，提高了对货物装载条件的要求。既有的货车重心高和偏移量标准较老，为提高装卸效果，须对27t轴重货车提高重心及偏移量标准的安全性进行测试。
(2)每延米载重及轴重
27t轴重货车较C70型货车的最大优势是标记载重的增加，长度相同情况下其标记载重从70t上升到80t，货车的每延米重量从6.73t上升到了7.62t，每延米载重从5.Olt上升到了5.72t，增幅分别达到了13.2%和14.2%。货车轴重增加和外形尺寸变化后，其基本阻力、风阻、附加阻力等基本参数已不能沿用既有经验公式，货车本身动力学性能将发生较大变化，随着轮重增加，其在直道（含有缝轨道）、上下坡道、曲线等位置安全性指标和平稳性指标的计算方式需要重新测算。同时，由于车组重量的增加，车组在不同类型驼峰解体时，缓行器的制动能力、减速顶的制动能力、防溜装置的参数设定等也都需要验证，因此，需要通过试验对其基本动力学参数和作业安全性进行确认。
(3)车轮轮径
27t轴重货车的车轮轮径为915mm，较其它车辆增加了75mm，增幅为8.93%。车轮轮径增加后，带来的影响一是闸瓦与车轮接触位置的变化，二是车轮踏面角度产生的变化。闸瓦与车轮接触位置变化后，摩擦系数要重新测定，列车制动效果并不一定完全符合理论计算的结果，还需要通过试验对制动力及制动效果进行校核。车轮踏面变化后，轮对与轨道、缓行器、减速顶、防溜器、脱轨器、铁鞋等设备的接触面或角度都将随之发生变化，对重空车的制动、调速、防溜等操作安全都会产生影响，其基本参数也需要重新测定，既有理论计算公式不能保证其适用性。此外，轮径增加后，货车受力状态发生变化，一定程度上对货车的横向力、轮重减载率等动力学指标产生影响，其变化规律也需要通过试验重新验证。
2既有线运用27t轴重货车限制条件分析
应用27t轴重货车能有效提高列车牵引质量，增加运能，减少对车站到发线有效长的要求，降低行车密度等，有利于我国重载列车的组织，实现我国铁路运输能力的扩充，提高运输效率。然而由于27t轴重货车与普通货车相比，在外形尺寸、每延米载重及轴重、车轮轮径上面都有所变化，因此在既有的线路条件下运用27t轴重货车要受到限制，其限制条件主要包括：线路条件、桥隧涵条件、驼峰条件、列车编组条件。
2.1线路条件
线路条件是指既有的线路的技术条件能否满足27t轴重货车的运行要求，主要包括线路基础、小半径曲线、道岔等部位。
(1)线路基础
对于线路基础而言，货车轴重的增加使得轨道结构承受更大的动荷载，加速轨道结构及其连接部件的破坏，增加线路维修的工作量和维修成本。影响铁路线路基础质量的因素主要有荷载、钢轨、轨枕、道床和路基五个方面。工务部门依据这五个方面对轨道结构零配件、道床的状态、轨枕间距及枕上弹性垫层和钢轨状态进行日常维修，其维修量和维修周期与通过的货运量有关。
既有线路的线路基础强度普遍较好，轴重增加后，货运量上升对线路造成的直接不利影响将主要体现在维修量和维修周期的调整方面，一般不会影响列车运行的安全性。如维修成本上升导致经济评估上不能取得满意效果，可考虑采取更换钢轨等措施。如将既有轨道由50、60kg轨更换为大秦线普遍采用的75kg轨，按大秦线的经验，大秦线在每周仅开设1～2个180min综合维修天窗情况下，年运量达到了4亿吨，完全可以满足27t轴重货车在既有线上预期达到的运量水平需要。这种改造技术上难度不大，可根据货运量上升幅度逐步开展，且可结合线路大修作业完成，一般不会影响27t轴重货车的应用进程。
(2)小半径曲线
货物列车在经过曲线时，由于客货混跑条件下过超高的存在，货车轮对对内轨会产生一定压力。轴重提高后，货车重量提高，对内轨的压力相应增加。加之，由于货车外形尺寸的加大，如沿用既有的重心及偏移量标准，货车对内轨的压力也会发生变化。这不仅仅是单纯的磨耗问题，还有可能导致脱轨系数的变化，增大列车脱轨的风险，危及行车安全。尤其是小半径曲线，列车低速运行时风险最高。
从既有线目前具备的条件上看，既有主要干线基本上经过了提速升级，小半径曲线数量较少，改造难度不大。需要注意的是车站范围以内的部分进出站咽喉和调车线路上可能存在的小半径曲线，由于所处位置原因往往改造困难，而且进路上的半径曲线未考虑客车，对27t轴重货车而言外轨超高可能是欠超高，安全性不能完全保证，需要进行实验验证。
(3)道岔
按照既有的维护经验，随着轴重增加，道岔设备将出现较为严重损伤，质量状态恶化，给安全运营造成隐患。为防止这一情况出现，工务部门需要采取措施进行加强管理。(1)尖轨在车轮反复碾压下，出现磨损、剥离和掉块现象。在运营维护过程中，须对尖轨进行涂油作业，降低轮轨间的摩擦力，减缓尖轨损耗。(2)岔区内采用高硬度钢轨，新型扣件。岔枕上预埋铁座，提高扣件抵抗横向力的能力。岔枕使用新型截面，增加岔枕配筋数量，增加承载能力。(3)消除岔区钢轨接头处道砟不密实和轨枕空吊情况，加强岔区养护与维修，及时更换失效零件。在做好以上工作前提下，轴重增加一般不会影响道岔的安全性，相关试验中适当关注号数较低道岔部位侧向的列车运行安全性即可。
2.2桥隧涵条件
桥隧涵条件中最主要的限制因素为桥梁。桥梁能否满足27t轴重货车的运行要求指的是桥梁的承载能力能否满足列车总重的要求。按该型货车在列车中编成数量占比50%计算，通用货车混合编组情况下的桥梁强度储备量见表2；全部同种类27t轴重货车编组情况下的桥梁强度储备量见表3。
从表2和表3中可以得出，在21t、23t. 25t和27t通用货车混编运行条件下，不同跨度桥梁内力平均储备量分别在29.7%～30.6%、23%～23.7%、18%～18.7%和11.4%～12.2%之间。说明27t及以下轴重在通用货车运行条件下，桥梁储备量都有较大的空间。
在25t和27t同种类货车编组运行条件下，不同跨度桥梁内力平均储备量分别在8.4%～9.8%和1.1%～2.6%之间。说明27t轴重货车在专用货车运行条件下，桥梁储备量已接近设计储备量极限。因此，在专用货车条件下，需要对既有线桥涵进行改造，才能满足27t轴重货车的运行条件。
2.3驼峰条件
驼峰条件是指既有驼峰减速设备及溜放设备是否可以满足27t轴重货车的溜放进路及速度控制的要求。驼峰目前的减速器多为重力式，制动力普遍不足，难以满足满载27t轴重货车的制动需要；且由于车轮踏面角度的改变，减速顶、防溜器、停车器等连续式调速工具制动效果也可能存在问题；既有自动化驼峰的参数设定的校正及混编列车参数的实时调整也需要大量试验确定。一般认为，驼峰尤其是减速器未进行技术改造情况下，27t轴重货车暂不具备上峰解体的条件。即使具备全27t轴重货车车组的解体条件，在全路大部分驼峰为自动化驼峰的情况下，混编列车中不同类型货车溜放的安全性和参数设置转换的可操作性也需要验证。在驼峰不具备解体条件情况下，27t轴重货车只能用于直达列车的输送任务，且为避免27t轴重货车的流散，其空车折返的去向必须加以特殊规定，以保证其返回直达车流的原装车地，一般须采用循环直达的组织方式。由于可直接组织装车地直达列车的适车流较少，不排除采用特殊的组织办法以扩大直达列车所吸引的范围。
2.4列车编组条件
列车编组条件是指27t轴重货车与既有货车混合编组的运行安全性能否满足要求。不同种类货车混合编组后，列车运行过程中，由于列车牵引重量的提高及货车本身重量的不同，车钩力分布及动力学性能较既有列车有较大差别，无论起动、加速及制动，其车钩力和动力学指标都可能超过规定标准，并影响车组在曲线、道岔段的运行安全性。混编车组在经由自动化驼峰时，由于其所需制动力的不同，对驼峰溜放过程稳定性也存在不利影响。基于以上理由，混合编组列车运行安全性必须经过试验验证。在没有确定结论之前，27t轴重货车编组应采取全部27t轴重货车编组的组织形式；试验确定既有货车可以满足混编条件后，方可放开混合编组的限制。
3既有线运用27t轴重货车运输组织模式
运输组织模式是在一定技术保障条件下的货车运用及列车组织方式。通过上述分析，27t轴重货车有其特殊性，在既有线运用27t轴重货车时，桥隧涵条件、驼峰条件、列车编组条件能否适应尚无定论，相关实验尚在组织过程中，暂时也无法得到相应结论。即使试验获得了相关的技术结论，出于经济性考虑，线路和驼峰等设备技术改造和27t轴重货车的生产也需要一个较长的过程，因此在27t轴重货车推广过程中，基于对线路技术条件限制的理论分析，不同的技术条件和货车生产数量的限制下，采取与技术条件相适应的差别化运输组织方案是十分必要的。
3.1制定运输方案考虑的问题
运输组织方案按可能的技术条件及线网设备技术改造和货车生产过程确定。根据以上对27t轴重货车在使用过程中所受到的限制条件的分析，在制定运输组织方案时需解决的核心问题包括：27t轴重货车的运用范围、27t轴重货车的组织方式、27t轴重货车的列车编组形式。
3.1.1 27t轴重货车的运用范围
27t轴重货车的运用范围问题是指27t轴重货车直接运用于全路还是运用于部分线路或区域的方式选择问题，该问题主要决定干线路条件。27t轴重货车轴重增加较多，线路条件尤其是桥、隧、涵的改造量较大，技术改造的范围必须经过相应的技术经济论证，适车流数量不大的区域进行改造必要性可能并不高。尤其在过渡期，必须优先选择部分适车流流量大、改造难度低、运营效果好的区域作为优先改造区域。不同改造区域条件下必须选择不同的运输组织模式。
3.1.2 27t轴重货车的组织方式
27t轴重货车用于所有适车流和仅用于满足直达条件流的方式选择问题。该问题主要决定于驼峰制动力及溜放条件试验确定的驼峰条件。如以上对限制条件的分析，27t轴重货车上峰解体一般认为至少须对减速器进行相应的改造，而减速器的改造有可能须调整驼峰的平纵断面，其改造量和改造投入都很大，需要一个较长的过程。在驼峰不具备溜放条件的区域，车流不能改编情况下，车流只能以直达列车的形式完成输送，也就是说27t轴重货车仅用于满足直达条件流的方式；驼峰具备溜放条件下，才可能应用于所有适车流。鉴于满足直达条件的车流量所占比例很小，结合部分区域运用模式，过渡期内也可以优先改造部分线路或区域的驼峰设备。
3.1.3 27t轴重货车的列车编组形式
列车全部由27t货车编组（简称专编）和所有货车混合编组（简称混编）的方式选择问题。该问题主要决定于列车运行车钩力及动力学试验确定的列车编组条件及驼峰制动力及溜放条件试验确定的驼峰条件。初期实验结果不明确情况下，27t轴重列车宜采用专编方式；如实验确认混编不影响安全后再采用混编方式。或初期27t轴重货车数量不大且以组织直达列车为主条件下采用专编方式，可以提高直达列车的运用效果并可以充分利用机车的牵引力；通用后采用混编模式。
3.2不同条件下的运输组织模式
通过对运用27t轴重货车限制条件和制定运输方案考虑问题的分析，制定了4种不同条件下的运输组织模式——全通用模式、装车地直达模式、技术站直达模式和限制区域模式，结果见表4。
27t轴重货车在推广运用过程中，运输组织方案主要依据技术条件试验结果确定。
(1)驼峰条件被证实不满足而线路、列车编组条件满足情况下，根据27t轴重货车生产的进度和驼峰改造的进度依次采用限制区域装车地直达模式、装车地直达模式、技术站直达模式、限制区域通用模式、全通用模式。
(2)线路、驼峰条件被证实不满足而列车编组条件满足情况下，根据27t轴重货车生产的进度和线路、驼峰改造的进度依次采用限制区域装车地直达模式、限制区域技术站直达模式、限制区域通用模式、全通用模式。
(3)线路条件被证实不满足而驼峰、列车编组条件满足情况下，根据27t轴重货车生产的进度和线路改造的进度依次采用限制区域装车地直达模式、限制区域技术站直达模式、限制区域通用模式，技术站直达模式、全通用模式。
(4)列车编组条件被证实不满足而线路、驼峰条件满足情况下，根据27t轴重货车生产的进度依次采用装车地直达模式、通用专编模式。
(5)线路、驼峰、列车编组条件全部被证实不满足情况下，根据27t轴重货车生产的进度和线路、驼峰改造的进度依次采用限制区域装车地直达模式、限制区域技术站直达模式、限制区域通用专编模式、通用专编模式。
(6)线路、驼峰、列车编组条件全部被证实满足情况下，直接采用全通用模式。
限制区域通用模式在限制区域内投入与全通用模式基本相同，一般也仅可作为全通用模式的过渡方案，全通用方案是技术上最合理的运用方案，也是经济效果最好的方案。
4结语
本文通过对27t轴重货车特征的描述，及其对应用27t轴重货车时所受限制条件的分析，根据27t轴重货车在运输组织过程中所需考虑的问题，给出了不同条件下在既有线路上应用27t轴重货车采用的运输组织模式，对27t轴重货车的推广运用具有指导意义。
5摘要：
27t轴重货车能有效提高列车牵引质量，增加运能、满足货运需求、提高运输效率。既有线运用27t轴重货车时受到线路基础设施设备条件限制，因此，运输组织过程中需制定相适应的运输组织方案，才能最大限度地发挥27t轴重货车的运用效果。本文通过对27t轴重货车技术特征的描述，及其对限制条件和运输组织过程中考虑的问题的分析，对不同条件下27t轴重货车的运输组织模式进行研究，给出了在27t轴重货车推广使用过程中所采用的运输组织模式。
