北美铁路运输技术中心及设施概况

2007-03-01 10:09:46  中国铁路网  113位铁路人已阅读  字号:[大][中][小]  参与评论(已有8条)
  位于普韦布洛(Pueblo)的运输技术中心(Transportation Technology Center,简称TTC)是北美(含加拿大、墨西哥及美国)铁路的研究、发展和试验基地.它具有先进的铁路技术。
1971年TTC作为高速试验中心开展业务。2002年美国运输所直接与TTC签订合同,计划运作至2012年9月。
  1  运输技术中心的设施情况
  TTC具有面积为140km2的设施,该处具有特殊的试验设备和轨道,可对各种型式的货运、客运机车车辆、轨道和安全装备进行试验。
  1.1  试验轨道
  试验轨道的80km是用于轨道结构和车辆试验,包括性能试验、寿命预测、可靠性和旅客舒适度试验。这些试验为:
  *试验铁路(22.5km)
  用于高速车辆(最大速度可至275km/h)的稳定性和耐久性试验,具有12.5kv至50kv、60Hz交流电的高架线,可试验交流电力机车。
  *运输试验轨道(15.2km)
  此设备具有从第三轨和3km高架线的600~1500v的直流电功率,用以设备制造商和运输机构获得性能证书、耐久试验等。
  *轮轨作用轨道(5.8km)
  用于机车车辆曲线通过的安全性试验。
  *精度试验轨道(10.3km)
  车辆对与精确标准存在几何偏差的轨道干扰的动力响应。
  *高吨位环路(4.5km)
  用于轨道系统及轨道部件试验,也用于大轴重(最大至35.5t)下可靠性研究和轨道结构疲劳和车辆性能试验。
  *冲击试验轨道
  用于空车或重车的碰撞试验。
  *弯道环路
  用于车辆和轨道通过小半径曲线时的试验。
  1.2  试验实验室
  TTC拥有较完整的实验室设备,主要有:
  *惯性车轮测力计
  用于车轮和制动瓦的运行试验。可研究列车在车轮制动时的热力和机械环境,同时验证新设计闸瓦的性能。
  *振动试验
  振动试验提供——铁路车辆,最大长度为90英尺,重量最大至130t,给予垂向和横向力由0.2至30Hz的振动来模拟轨道的条件。
  *模拟加载器
  模拟加载器直接通过摇枕进行车辆实物振动和疲劳试验,它能够在几星期内连续运转,以测定疲劳寿命。
  TTC也具有无损探伤技术实验室和其它设备,可进行空气制动系统、滚动轴承、轨道的疲劳寿命和车辆转向架悬挂特性等试验。
  *轨道加载车辆
  轨道加载车辆用于研究防脱轨技术,它加载至轨道的强度极限,同时其它的轨道构件(如枕木、轨道、紧固件和道碴等),在高至30英里/小时时产生的移动。
  *装有仪器的轮对
  装有仪器的轮对可精密测量轮轨力,用于新造车辆的设计验证以及防脱轨的研究。
  2  北美货运铁路
  TTC服务于AAR(美国铁道协会)的铁路,重点在提高铁路的安全性、可靠性和生产率,它在铁路运输的发展中起着重要作用,而发展和执行AAR的技术标准是TTC的另一重要职责。
  2.1  研究规划
  TTC最重要的职责是引导制订工业研究规划,以保证安全性和生产率,使铁路有效地运转。
  大轴重研究是规划中的标志性项目。提供大轴重安全而经济的实物研究,铁路运用公司和供货者也给予很大的支持。关于轨道和构件性能的有价值信息。通过这些研究提供给工业部门。
  大轴重试验是在加速运用试验设备(FAST)的大吨位环行线上进行。由轴重为35.5t的四轴车辆组成的列车,运行于环线上。FAST从大轴重试验开始,每年牵引货物重量通常超过1亿吨。这个规划对钢轨磨耗找出了原因,在经济收入中也证实了大的牵引吨位。TTC这个规划,对北美其它铁路考虑增加轴重来改善竞争力作出了先例,并设法保证安全和降低轨道构件和桥梁的费用,以及降低钢轨检查和出轨等支出。
  对轨道的激光检查是一个非破坏性检测(Nondestructive testing简称NDT)技术在此领域应用的一例。它提供了一个遥控的非接触方法来检测钢轨内部和表面的缺陷。
  对货车和列车的研究,促进了现代转向架设计的发展。即使是大轴重,设计的车辆对轨道的作用力也不大。
  研究车辆轨道系统的目的,在于将两者视为一体,达到最佳化,这包括轮轨的几何匹配。根据车辆性能和轨道侧面的监控,将它提供给工业部门来降低载荷。
  2.2  轮轨载荷
  为了增大轴重,北美铁路已经对轨道进行加强。由于维修费用的增加和轨道的更换,耗资巨大。铁路运用部门已采纳低的轮轨载荷的概念。
降低轮轨载荷,可采用以下四种方法:
  (1)更低的静态横向载荷;
  (2)更低的垂向输入载荷;
  (3)更低的轮轨接触应力;
  (4)降低有害的车辆动作用力。
  近年来,增加了轨侧的监控来查明车辆的性能。轮轨载荷的测定.可监控个别货车通过北美铁路的性能,同时提供车辆维修的要求。可保证车辆性能在降低到不能容忍的极限之前,对它进行维修,这能降低轨道的载荷。
  目前,路边探测器除了车轮冲击载荷探测器(WILD)已经建立信息系统外,还没有这种功能。北美铁路已经使用近60个车轮冲击载荷探测器,16个转向架性能探测器和3个车轮外形。监视系统。根据探测器的数据,TTC的科技人员已建立数据库,这使TTC铁路遥控信息服务得以发展。使运用者有了预测能力,可根据性能数据作出维修的决定,这比唯一依靠视觉检查要好得多。
  2.3  技术标准和质量保证
  TTC按照AAR的合同,实施应用于铁路工业的技术标准,这标准可保证设备的安全性、可靠性和有效性。TTC是管理所有技术标准发展的机构。
  3  业务活动
  TTC对世界铁路提供试验、新技术的评价和论证。2003年它为国外顾客开展的项目有:
  3.1  机车性能检验
  美国环保机构(EPA)规定.2005年1月1日以后,美国新机车在交付使用之前,一定要有新的严格的标准发布。EPA规定,需要制造商如GM公司的EMD论证它们的产品在各种情况下遇到的标准问题,同时要延长一段时期。例如6轴重载SD,SD70ACe新机车在运输技术中心进行广泛的试验,然后才允许投入运用。
  3.2  新转向架设计规范
  2003年新转向架性能的规范M—976被提交给北美铁路工业,此规范的重点是轮轨低载荷。由货车转向架制造商来开发先进的转向架,以改善车辆的运行品质,降低传给轨道结构的动作用力。
  3.3  碰撞试验
  TTC继续支持FRA寻求在碰撞中保护机车和客车人员的安全。2003年TTC进行了两台机车的碰撞试验,一台机车拖有有盖的漏斗车辆。
  TTC还帮助FRA验证在客车上建立碰撞能量处理末端结构的有效性。
  3.4  计划和完成的项目
  近来,印度铁路要求TTC对两辆客车作碰撞设计,此设计应用了计算机模拟技术。在印度将通过实物冲击试验来验证设计。
  2003年,TTC的工程师们到非洲毛里塔尼亚(Mauritania)SNIM的铁矿铁路做试验。这铁路通过超过800km的撒哈拉沙漠。由于沙粒使轮轨磨损加剧,成为主要问题。由30辆货车组成的试验列车,在试验点测量轮轨力和冲角。试验数据给SNIM提供了改进的机会。
  在悉尼,新南威尔斯.TTC的工程师们进行了车辆特性试验,还建立2003年脱轨列车的数学模型,协助当局进行调查。
  2003年。在英国TTC处理减轻滚动接触疲劳的规划。它还参加秋季落叶时提高轮轨粘着的课题。
  TTC还对MBTA的新No.8低地板轻轨车辆动力学性能的分析和试验提出报告。
  4  展望未来
  今后几年,铁路运输的重点仍是高速和重载,新技术将被很快推广。同时铁路机构将重新调整。TTC和铁路供货商将继续努力,在北美甚至全球范围内。将新的和有利的技术输送给铁路工业,以保证它的健康发展。


Tags:铁路 铁道 火车
铁路编辑:老铁路
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