铁路线路论文摘要

针对我国高速铁路客运专线规划决策中的主要技术经济问题，本文在广泛分析国内外有关研究资料的基础上，结合作者承担或参与的国家高技术发展计划（863）课题和铁道部高速铁路研究课题，综合运用工程技术科学、宏观经济学、微观经济学、决策科学、数量经济学和统计学的理论和方法，对高速客运专线的客运需求、速度目标值、建设时机、技术系统选择、国民经济评价方法等问题进行了研究，研究方法均为国内首次采用。为我国高速铁路规划决策的科学化、定量化提供了有益的支持工具。主要研究成果如下： （1）在高速铁路客运市场份额研究方面，通过研究旅客对交通工具的选择行为，分析了影响旅客选择行为的经济、技术、心理和生理因素，首次将交通工具的多种技术特征引入效用函数中，建立了客运交通工具的效用评价理论；进而用多目标决策、数量经济学和统计学理论建立了交通工具市场份额分析模型。该模型从理论上避免了目前一些常用分析理论在某些交通走廊应用的误差较大甚至出现矛盾的现象。由该模型算出的客运需求变化规律与理论分析具有很好的一致，实例验证取得较好的结果。 （2）在高速铁路客运需求的长期变化规律方面，分析了社会经济发展规模、社会经济结构发展变化、信息传输技术进步等因素对社会客运需求影响，结合国内外社会经济和交通发展的统计资料，提出了社会客运需求长期变化规律的数学模型；从旅客对交通工具服务质量要求的提高、自然资源与环境保护、各种交通技术的发展趋势等方面，论证了高速铁路客运市场份额和客运需求的长期变化规律并建立相应模型。以京沪线为例进行的计算表明，高速铁路客运需求的长期变化规律是：首先因经济发展规模的增长而增加，后因旅客对服务质量的要求发生变化，市场份额降低，客运需求增速减缓甚至下降。这一规律符合培育、发展、饱和和停滞的商品经济规律。 （3）在国内首次系统地通过理论研究和总结实际定线资料，研究了高速铁路速度目标值与其客运需求、工程投资、机车车辆购置费、运营支出等技术经济指标的量化关系。为我国高速铁路项目的科学化、定量化决策提供了良好的研究基础。 （4）在速度目标值决策方面，考虑速度目标值对客运需求、土建工程投资、机车车辆购置费、运营有关支出、无关支出等基础数据的影响，以高速铁路项目的经济效益为目标，用技术经济学的理论研究速度目标值。以京沪线为例的计算结果证实了最佳速度目标值的存在。该最佳速度目标值是基于我国的经济发展水平和市场需求状况的结果，与国外发达国家的高速列车速度水平具有一定的差距。 （5）在高速铁路的建设时机决策方面，提出了以旅客对旅行时间节省的支付意愿为表征的高速铁路建设时机研究方法。以各种交通工具的技术经济特征为基础，运用本模型的计算结果表明，目前我国东部经济发达地区已进入建设高速铁路的合理时机。同时，以财务内部收益率为评价指标，通过分析高速铁路建设期和运营期的投入和产出，结合高速铁路市场需求长期变化规律的分析，以京沪线为例进行的计算表明：目前就是京沪高速铁路的最佳时机。上述研究结论与国内高速铁路技术的成熟性、经济发展对客货运输能力的综合要求、项目建设资金的供给条件等研究相结合，可为我国高速铁路的建设时机决策提供有益的参考。当然，本文算例结论的前提是各种交通方式的技术经济特征保持相对稳定。一旦某种交通工具的服务水平取得重大突破，或者有新的交通系统被引入，研究结论将可能发生变化。 （6）在铁路建设项目经济评价理论方面，本文分析了西方国家、联合国工业发展组织和我国的交通建设项目国民经济评价理论和方法，提出我国现行的铁路建设项目国民经济评价办法中效益计算部分尚待探讨。提出了计算交通建设项目国民经济效益的新观点。并对其中一些观点提出了算法。 （7）在高速磁悬浮铁路技术经济特征分析方面，全面研究了国外高速磁浮交通系统资料，在国内首次系统地总结了高速磁悬浮铁路的线路设计理论；提出了影响通过能力和输送能力的因素和磁浮列车追踪间隔的计算方法；全面分析了高速磁悬浮铁路的工程投资、运营支出等经济特征和能量消耗、土地占用与地表破坏、交通噪声、有害物质排放、磁辐射等环境影响特征。为我国开展高速磁悬浮交通系统的工程应用研究提供了良好的基础。 （8）在高速交通技术系统比较方面，针对我国对两种技术系统的研究基础相差很大，难以进行工程应用全面对比的情况，本文从两种系统的技术原理出发，通过理论分析、试验定线和试验设计，对土建投资、列车费用和运营支出进行了比较。另外，从市场适应性角度出发，分析了两种系统的综合服务质量，以旅客平均时间价值为指标，提出了各自适应的经济发展水平。 本文提出的研究成果，可作为我国高速铁路规划中科学化、定量化决策的辅助工具。本文重点研究辅助决策的技术经济学方法，在具体应用项目的技术经济决策分析中，尚应深化研究主要基础数据，以保证模型计算结果的可靠性。

摘要：铁路货物运输是指利用铁路线路进行运输生产活动，使货物发生空间位移。在我国，铁路是国家重要的经济设施，国民经济的大动脉。本文对我国铁路货运的效益状况、市场状况和体制状况进行了分析，提出了铁路货运向现代物流发展的内在需求，指出了铁路货运向现代物流发展的对策，如加快路网建设与改造、组建第三方物流公司、拓展物流中心等具体方法。

国内外高铁现状以及高铁特点简介1964年，日本建成世界上第一条高速铁路——东海道新干线，并以时速210km/h投入商业运营。由于修建高速铁路可以带来巨大的社会经济效益，高速铁路的辉煌业绩深受世人瞩目，法国也及时发展了独具特色的可能是目前唯一没有任何盈利色彩而享誉世界的法国产品TGA高速技术，并在1981年率先建成西欧第一条高速铁路。从此TGV一直牢牢占据高速轮轨的速度桂冠，目前的纪录是2007年创下的4 公里/小时。欧洲有关部门做出的长远规划是到2015年，全欧高铁铁路总长达到3万公里，其中新建段9100公里，约占30%。 紧接日法之后，德国、意大利、西班牙等都相继修建了高速铁路。并且德国研制独自的ICE（Intercity-Express）机车，美国研制了具有美国特色的Acela。从1972年以后，又相继出现了磁悬浮和摆式列车，而其中的摆式列车由于其性价比较高，有可能是一种在大规模成熟铁路网基础上完成提速的高速铁路技术。 我国的高速铁路研发及建设均起步较晚，但是我国高速铁路建设近几年的发展速度有目共睹，从2008年8月1日我国第一条具有完全自主知识产权的高速铁路——京津城际铁路开通运营，到之后的武广高速铁路、郑西铁路等高速铁路的开工建设及投入运营，我国高铁建设一直得到国家大力的政策支持与资金投入。特别是在过去两年，我国多项高铁建设项目开工并建成投产，宁波～台州～温州、温州～福州、福州～厦门等客运专线相继建成通车，特别是世界上里程最长、时速350公里、全长6公里的武广高速铁路开通运营，成为中国高速铁路的又一里程碑。 高速铁路在不长的时期内之所以能取得如此的发展势头，根本原因是基于轮轨系的高速技术充分发挥了既先进又实用的特点，特别是在中长距离的交通中的独特优势。实践表明，高速铁路已是当代科学技术进步与经济发展的象征。高速铁路虽然源于传统铁路，但借助于多项高新技术已全面突破常规铁路的概念，已形成一种能与既有路网兼容的新型交通系统。同时高铁还具有一些其他列车无法比拟的优点：（1）输送能力大：目前各国的高速铁路几乎都能满足最小行车间隔4分钟及其以下（日本可达3分钟）的要求。（2）速度快：法国、日本、德国、西班牙和意大利高速列车的最高运行时速分别达到了300公里、300公里、280公里、270公里和250公里。如果作进一步改善，运行时速可以达到350～400公里。（3）安全性好：高速铁路由于在全封闭环境中自动化运行，又有一系列完善的安全保障系统，所以其安全程度是任何交通工具无法比拟的。（4）受气候变化影响小，正确率高：高速铁路全部采用自动化控制，可以全天候运营，除非发生地震。由于高速铁路系统设备的可靠性和较高的运输组织水平，可以做到旅客列车极高的正点率。（5）方便快捷：高速铁路一般每4分钟发出一列车，日本在旅客高峰时每3分半钟发出一列客车，旅客基本上可以做到随到随走，不需要候车。（6）能源消耗低：如果以“人/公里”单位能耗来进行比较的话。高速铁路为1，则小轿车为5，大客车为2，飞机为7。（7）环境影响好（8）经济效益好：高速铁路投入运行以来，倍受旅客青睐，其经济效益也十分可观。日本东海道新干线开通后仅7年就收回了全部建设资金，自1985年以后，每年纯利润达2000亿日元。德国ICE城市间高速列车每年纯利润达7亿马克。法国TGV年纯利润达44亿法郎。

摘要：从提高运输能力和经济效益、促使运输市场重新分配等方面，论述高速铁路建设对内部经济发展的影响；从节省时间的价值、对区域经济的影响等方面，论述高速铁路建设对外部经济发展的影响。以京沪高速铁路建设为例，对京沪沿线单位旅行时间价值进行猜测，并对京沪高速铁路旅行时间效益进行计算。关键词：高速铁路，内部经济，外部经济，建设，研究高速铁路是一项投资规模大、建设周期长、影响面广、社会效益大的项目，这已经从日本新干线和法国TGV等国外高速铁路的建设中得到证实。目前，我国对修建高速铁路的研究和讨论，大多集中于项目的资金来源、修建的可行性、成本核算，以及可能的运营收益和投资回收期等内部性经济问题，而对其产生的外部社会经济和环境影响考虑较少。本文以拟建的京沪高速铁路为例，对高速铁路建设的内外部经济进行研究。1高速铁路的内部经济1提高运输能力和经济效益目前，京沪铁路运输能力严重不足。京沪线约占全国铁路总长度的8%，但却负担着全国铁路14%左右的旅客周转量和10%左右的货物周转量。京沪线平均运输密度客运达3000多万人次，货运达8000多万t，分别为全国铁路平均水平的5倍和5倍，已达到客货混用双线铁路运输能力的极限。京沪高速铁路建成后，将从根本上改变京沪通道运能紧张状况。届时，北京—上海旅客列车速度将达到300km／h，全程运行时间只需5小时，单方向年输送旅客可达到8000余万人，形成一条快捷的大能力客运通道。同时，既有京沪线的运输能力也将被释放，其单方向年货运能力达3亿t以上。由于铁路行业具有规模效应，客、货运量的增长将降低铁路运输成本，提高铁路经营利润。在国外高速铁路的经济效益方面，占日本铁路营业里程9%的日本新干线，年收入占铁路总收入的40%。法国TGV东南高速铁路全线开通的第一年即实现盈余。1991年，TGV东南线的客运收入为50亿法郎，纯利润高达44亿法郎。经过近10年的运营，TGV东南线的财政收入，已偿还线路建设和高速列车购置的全部债务。2促使运输市场重新分配与高速公路和航空运输相比，高速铁路在多项技术经济指标中具有明显优势，尤其在速度和价格方面，高速铁路是性价比最好的运输方式。如日本新干线的列车运行时间，从原来的5小时缩短到2小时，旅行速度提高了一倍，票价却比飞机便宜，迫使东京—名古屋航班停运。每小时发1趟列车，全程旅行时间仅2小时的巴黎—里昂TGV高速线，已夺走大部分航空市场。连接伦敦、巴黎、布鲁塞尔的欧洲之星列车，以及巴黎与布鲁塞尔之间的Thalgs高速列车，也夺走了航空的相当部分市场份额。德国ICE高速列车投入运营后，也对航空运输产生巨大压力，汉莎航空公司不得不减价，并逐步把中短途运输让位给ICE。在长途旅客运输方面，高速铁路的安全性和舒适度也具有一定的优势。因此高速铁路在各种交通方式的竞争中，能够形成运输市场的重新分配，进一步强化铁路的运输地位。2高速铁路的外部经济1节省时间价值的计算作为基础设施，交通运输业的社会效益远大于其自身的经济效益，其中可计算的旅行时间节约一项，就显示出巨大的社会效益。例如，日本新干线仅旅客由既有铁路改乘高速铁路每年节省的时间价值一项，就相当于修建东海道新干线所需的全部费用。节省时间价值的计算是通过以旅行时间的减少来增加其他活动的时间，再计算其他活动的时间价值而间接得到的，是一种机会成本的计算方法，即计算放弃一种最可能的替代活动所损失的效益。人们的活动一般分为经济活动和闲暇休息游乐活动，因此，计算旅行时间的价值就转化为确定工作时间的价值和闲暇时间的价值，同时考虑将旅行所节约的时间用于工作或用于闲暇的概率。设忽略闲暇时间价值，则旅行时间价值可用式计算：式中：R为旅行时间价值：Q为旅客改乘交通方式的人数：f为年份，r为旅客出行有效利用系数，即为旅客工作出行占总出行的比例，△C为旅客改乘交通方式所节约的旅行时间：P为单位时间价值。R=Q×r×△C×P在公式中计算P是关键，它与地区的经济发展水平、人均收入等密切相关。一般经济发展和人民生活水平越高的地方，旅行的单位时间价值也就越高。1京沪沿线单位旅行时间价值的猜测国民生产总值的猜测。2005年国民生产总值182321亿元，比2004年增长9%，2004年比2003年增长1%。假设从2006年一2010年的增长率为10%，利用回归分析猜测2010年的国民生产总值约为300000亿元。人均生产总值的猜测。根据猜测的2010年国民生产总值，以2010年全国人口为14亿人计算，可得出2010年人均国民生产总值约为21429元。京沪沿线单位旅行时间价值的猜测。据计算，京沪沿线人均GDP始终保持在全国人均GDP的2倍左右，设2010年京沪地区人均GDP仍保持这个水平。从历年比值中可以算出均值为0取该值为京沪沿线地区人均GDP与全国的比值，则京沪沿线人均国民生产总值约为44786元。目前劳动法规定每周工作时间限时40小时，则一年的工作时间为2000小时，从而京沪沿线单位旅行时间价值约为24元/h。2京沪高速铁路旅行时间效益的计算若仅统计京沪间天天开行的5列一站特快列车的客流，北京—上海的日均直达客流2006年4月份为5506人、5月份为5277人、6月份为4518人。这3个月的日均直达客流为5100人次，若不考虑黄金周及暑期客流的上扬，则一年近1815万人次。根据回归分析，到2010年北京—上海间的直达客流将会达到350万人次。若设北京—上海的运行时间节省为6小时，r取50%，则京沪高速铁路直达客流旅行时间节省的价值为：R=035×5×6×24=352亿元2对区域经济的影响有利于沿线经济发展及技术创新源的产生。在京沪高速铁路沿线，无论是京津塘，还是长三角，都是中国现阶段最发达的经济区之一。京沪沿线地区面积虽然仅占全国的3%，但工农业总产值却占全国近40%。尽管京沪沿线的工业相当发达，但赖以生存的能源却相当贫乏，大部分能源和原材料需要从区外调入。一旦高速铁路投入运营，在客货分线的基础上，货物运输量将会大幅度增加。北京、上海、苏州、南京等城市都是科技力量雄厚的地区，是我国重要的科学技术开发基地。京沪高速铁路的建设和运营，为沿线技术资源、生产资源和市场间的优化组合提供了便利条件。此外，高速铁路本身就是高科技发展的产物，它涉及电子、信息、材料、航空、环保等一系列高新技术领域。高速铁路的建设不仅能提高铁路系统内的知识密集度，而且还将带动一大批相关的高新技术产业的发展，促进我国产业向高、精、尖方向发展。促进沿线第三产业的发展。高速铁路建成后，由于旅行时间大大缩短，会产生诱发客流。据猜测，各地区间客流量的诱发率平均为20%—25%。旅客人次的增加，无疑会给沿线的餐饮业、商业、服务业等第三产业的发展带来机遇。增加劳动就业机会。高速铁路对劳动就业机会的增加主要表现在：①建设本身需要投入大量劳动力，其维护和运营也需要新增岗位与部门；②因高速铁路的建成有助于传统经济和知识经济的发展，导致生产的增加，再加上第三产业和旅游业的发展，必然增大就业机会：③高速铁路的运营可以改善旅行条件，节省旅行时间，提高地区的通达性，从而改善投资环境，吸引更多外资，创造更多就业机会。有助于减小地区间的经济发展差异。一个国家或者大范围的区域往往由于历史、地理、政治等原因形成不均衡的区域发展特征，全国性高速铁路网或跨区域的高速铁路可以使不同地区的核心城市连接更加紧密，从而促进经济交流、产业扩散，以及人员和技术的交流，为地区的发展做出贡献。高速铁路不仅能扩大运输能力、降低运输成本、节省旅行时间、促进区域经济发展，而且还能节约资源，减少运输活动对环境的破坏和污染。在法国TGV高速线上，每旅客公里的单位能耗为16g石油当量，而目前许多飞机的平均单位能耗为每旅客公里57g石油当量，同时高速铁路的有害排放物比飞机要小得多。由此可见，高速铁路产生的社会效益是巨大的。

铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗　　众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源很多,耗资也很大。随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡,84人重伤,直接经济损失约2亿马克。与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。1　铁路钢轨的磨耗据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30%的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨损带来的损失很大。1　钢轨损伤的形态铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见图1)。2　钢轨的年消耗量据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~80万t/年。据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤量的80%以上,即40亿元左右。2　机车车辆车轮的磨损车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。1　车轮损伤的形态据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、内部缺陷应力集中等。2　车轮的消耗目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指磨损后车轮的维修和更换以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费用约为31·55亿元。在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换,该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近5·8亿元。3　制动闸瓦的消耗在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次,DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万3　降低轮轨磨耗的技术措施我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或间接地节约能源。”针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降低消耗,取得显著的经济效益。1　采用淬火钢轨与维护钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很大的。2　采用磨耗型车轮踏面车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过这些标准,就会危及行车安全。早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车轮相比,轮缘减磨可达30%~70%一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效果(参见表5)。表5　上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。3　采用径向转向架传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲线时的运行示意图见图3。　再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘的磨耗情况。戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮缘磨耗仅为16%。【下转第8页】【上接第4页】　　资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而言,轮缘磨耗至少降低了45%。大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨耗下降了74%。据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每台机车每年可节约费用5·8万元。4　安装轮轨润滑装置润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和阻力,降低机车能耗。”以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万km,车轮寿命由30万km延长至80万km。除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分可观。4　结语综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此提出以下建议。(1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当高度重视,并采取相应的对策。(2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应用等。(3)在今后的技术引进或产品自主创新的研发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。