基于浩吉鐵路的翻車機效率分析

朱昌進，唐官鵬

（中國電建集團武漢重工裝備有限公司，湖北 武漢 430065）

浩吉鐵路原為蒙華鐵路，北起內蒙古鄂爾多斯市，終到京九鐵路的吉安站，是實現北煤南運的一條重載鐵路線，規劃輸送能力在2億噸以上，該線已于2019年正式開始運營。浩吉鐵路途徑內蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西七省，以湖北省為例，該省與浩吉鐵路相關電廠12座，裝機總容量2072萬千瓦，煤炭需求量3020萬噸/年。考慮投產年度、火電廠配煤比例、其他方式供煤等，這些電廠預計2022年煤炭需求量約為1400萬噸。湖北省共設2個鐵水聯運煤炭儲備基地和1個荊門貨場與浩吉鐵路相配套，其中荊州基地服務于大武漢地區電廠及企業；荊門貨場服務于荊門地區的電廠、化肥和水泥企業；余家湖基地服務于襄陽市內熱電廠及耗煤企業。綜合以上可預測湖北省2022年通過浩吉鐵路運輸煤炭2330～3140萬噸，總運煤量將達2690～3680萬噸。其他途徑需煤省份與湖北省類似，預測2022年，湖南省浩吉鐵路運煤量將達2720～3166萬噸，江西省將達900～1008萬噸，河南省將達530～800萬噸，與湖北省合計將達6840～8654萬噸。由于浩吉鐵路為重載鐵路線，根據現有煤炭市場的激烈競爭情況，預測2025年浩吉鐵路需求量將達到2.25億噸，2030年將達到2.52億噸。故沿途需煤企業需要選用翻卸高效的翻車機系統應對該線的運煤敞車。

1 浩吉鐵路的敞車類型

敞車是鐵路貨車的車種之一，特點是無蓋、四邊側板，主要運送煤炭、礦石、木材、鋼材等大宗貨物，全國約30萬輛，占所有鐵路貨車總數的50%以上。按照適用的鐵路線和用途的不同，可將敞車分為通用敞車和專用敞車兩大類。

通用敞車。通用敞車即可以在全國所有貨運鐵路線上運營的敞車，常用型號有C80E、C70、C64、C62、C60。通用敞車一般載重量較低、體積較小，采用車鉤連接，具體參數詳見表1。

表1 通用敞車參數

專用敞車。專用敞車是適用于大型工礦企業、站場、碼頭之間成列固定編組運輸的敞車，運輸量較大，常見型號有：C63、C76、C80、C80A、C80B、C80C，其 中C63、C76均 已經停產并轉為通用線上運行，可以認為是通用敞車。C80、C80A、C80B、C80C的具體參數詳見表2。

表2 專用敞車參數

專用敞車除采用車鉤連接的同時，還用牽引桿連接，其中牽引桿是不能解開的，車鉤連接處可以解開（一般3節組或是2節一組，中間采用連接桿，兩端采用車鉤），牽引桿和車鉤實物圖見圖1、圖2。通用敞車均采用車鉤連接，每節之間均可以解開。

圖1 牽引桿

圖2 車鉤

浩吉鐵路現初期運行10000噸列和5000噸列敞車，在湖北襄陽設萬噸組合分解站，遠期可能運行20000噸列。浩吉鐵路以運行專業敞車為主，通用敞車為輔。

2 年卸煤量分析

2.1 翻車機翻卸不同敞車類型效率

翻車機是翻卸敞車的重要設備，按單次翻卸敞車數量可分為單車翻車機、雙車翻車機和三車翻車機，按結構形式可分為O型和C型翻車機。目前單翻和雙翻應用較為普遍，三翻應用較少。同時，由于通用敞車和專用敞車的車鉤分為可解列和不可解列，故兩者翻卸方式有所差異，需將翻車機分別按照翻卸通用敞車和專用敞車進行計算。

目前，通用C80E型敞車的應用還沒有全國范圍推廣，在計算時，通用敞車選用C70E、專用敞車選用C80B作為典型分析可涵蓋現有大部分實際情況。設現有翻車機的技術較為先進，運行效率可達到一般電廠運行標準，參照國內現有電廠運行情況，按照一年330天，一天16小時（兩班）計算翻車機的年卸煤量。通用敞車和專用敞車的效率結果分別詳見表3、表4。

表3 翻卸通用敞車

表4 翻卸專用敞車

從計算結果可以看出，雙調車機的翻車機運行效率高于單調車機，專用敞車翻卸效率明顯高于通用敞車，三翻對比雙翻運行效率無顯著提高甚至與雙翻效率一致。

2.2 已建翻車機類型與效率研究

近年來，翻車機主要以雙翻為主，基本為C型，雙重調類型，該方式可達到單機1000萬噸煤的年翻卸量。表5為一些典型翻車機使用場景的翻卸效率統計表，可以看出，雙重調的雙翻翻卸效率最高，每小時可達33次。

表5 已建翻車機類型與效率

2.3 翻車機利用率對比

我們可根據市場已有翻車機項目調研統計，對比單反、雙翻、三翻翻車機理論年運量，對比結果如表6所示，發現雙翻和三翻利用率相當，均高于單反。

表6 翻車機利用率對比

3 翻車機選用對比

由浩吉鐵路上運行敞車情況可知，翻車機需要兼顧通用敞車和專用敞車的翻卸，為兩用型翻車機。由此，可以分別選用單車、雙車兩用型翻車機和三車C型翻車機兩用型。敞車采用C70和C80，編組噸位5000噸，一列C70按照54節、一列C80按照52節考慮，一年330天，一天16小時進行計算，對比情況詳見表7。

表7 兩用型翻車機選用對比

從上表可以看出，兩用型雙翻綜合效率最高，其次為兩用型三翻。由于現場實際情況復雜多變，以上計算僅為理論計算值，實際影響翻車機效率因素有以下幾點：

（1）翻車機設備效率、設備可靠性；（2）員工操作和調度能力（列車到廠前，廠區調度將鐵路部門發出的信息錄入數據庫并進行卸車調度安排的時間；列車到廠區從定位停車線到開始翻卸的等待時間；調車機將列車牽引到夾輪器的時間；整列翻卸完畢后的牽空時間）；（3）廠區的總體規劃和布置；（4）到廠列車的不均衡性；（5）各班交接時間，列檢時間。

4 結語

綜合以上對比發現，浩吉鐵路沿線翻車機項目推薦采用兩用雙車翻車機系統，同時配備雙調車機。三車翻車機（O型）在翻車機不解列的專用敞車時，比較適合；若項目需要兼顧專用和通用兩種類型的敞車，在選用三車翻車機時，需要采用C型結構，而且解列翻卸，效率低、造價高。對于年運量相對較大的項目，如果選用單車翻車機，占地和費用均較高，故不推薦兩用單車翻車機。對于大多數翻車機項目，建議分期實施，可首期項目配備1～2套雙車翻車機系統，隨著運量的提升進行二期擴建，再配備1～2套雙車翻車機系統以適應未來翻卸需求。