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摘 要：目前我国货物运输行业正沿着自动化、大型化、智能化的方向高速发展，尤其在铁路运输中较为突出，铁路货运时散料装车系统的选择直接影响到项目的经济性、环保性及社会效益。随着我国工业化进程的加快，应用于煤矿、港口、物流园等大型工程项目中的散料装车系统也在快速发展，系统装车效率、装车能力及自动化程度得到极大提高，有效促进了散料装火车外运的进程，确保企业生产稳定运行。
关键词：铁路货运;装车系统;应用分析
引言
我国是资源大国，也是经济大国，但是我国的资源分布和经济的发展区域并不统一。以煤炭、金属矿石等为代表的资源主要分布在西部地区，大部分的火力发电厂、矿石冶炼厂等重工业基地主要分布在中部及东部沿海地区，如此局面造成了必须把西部资源运输到中、东部等经济较发达区域。受地域限制，运输常采用铁路、公路等运输方式，尤以铁路运输效率最高。
铁路运输中，煤炭、矿石等散料火车装载的方式是制约装车能力的主要因素，也是影响铁路外运能力的重要因素。随着我国科技的发展，单纯人工装载的方式已全部淘汰，当前的散料火车装车系统朝着高效率、高精度方向快速发展，装车系统逐步现代化、智能化，可实现连续装载、定量装载、自动装载、移动装载等功能。
1概述
在解放初期，我国工业基础薄弱，一直使用人力进行装车作业，由人工将散料装上火车，这种方式占用劳动力较多，装车效率低且车本高。随着采掘设备的快速发展，散料采用铲车装火车成为较为常见的装车方式，受装车效率低和扬尘较大的影响，我国在“七五”期间开始引入国外高效的快速装车系统设备。快速定量装车系统最早是由美国卡那瓦公司（简称KSS）于上世纪70年代后期设计研制出的并在世界各地得到广泛应用，当前世界上80%以上的快速定量装车系统都是由KSS公司设计、制造、安装。1987年，我国首次引入KSS公司产品并用于大秦铁路的燕子山装车站，1989年我国对其进行了消化吸收、国产化设计、制造等工作，建设起我国第一座全国产化的大型现代化装车站——大同矿务局新高山集运站。目前快速定量装车系统在我国已得到普遍应用，极大提高了我国散料装火车外运的能力，在此基础上，我国又研制应用履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等多种火车装车系统。
2散料装车系统布置原则
（1）坚持以经济效益为中心，贯彻少投入、早投产、早见效的指导思想。
（2）认真贯彻“安全第一、环保第一、节能第一”的指导思想，提高安全、环保、节能装备标准。
（3）装车工艺应注重系统的整体配置，以“工艺可靠、技术先进、节省投资、提高效益”为原则。
（4）设备选型应当充分考虑装备的发展水平，并着重于设备运行的可靠性，兼顾先进、节能、造价、维护方便等因素。
（5）在消化吸收先进技术并借签国内、外已开发的成熟技术经验的基础上，大力推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料。
3散料装车系统的对比分析
目前较为常见的铁路货运散料装车方式主要有装载机装车、火车跨线仓装车、快速定量装车站装车、履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等装车方式。
（1）装载机装车系统
装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点。
该装车系统在早期的铁路装车线上应用较多，但由于装车精度差、效率低，作业时扬尘较多，粉尘污染严重等缺点，加上国内对环境保护的严格控制，现在在散料的装车作业中已逐渐被淘汰，只有零星作业时辅助使用。
（2）火车跨线仓装车系统
该装车系统在火车轨道上方设置跨线筒仓，仓顶布置配仓带式输送机用于将散料卸入筒仓内缓存，仓下配置装车闸门、给料机、轨道衡等设施用于装车。
该装车方式占用场地面积小，装车自动化程度高，作业方便，流程简单，环境污染小，运行维护成本低，是火车定点装车的常用方式。由于筒仓容量相对较小，装车时物料须转运及时;相对快速定量装车系统，该系统装车时间较长，因此该系统适合物料外运条件好、周转及时且装车时间较宽裕的项目。火车跨线仓装车系统布置形式见图1。
（3）快速定量装车站装车系统
快速定量装车站设置在铁路线上，通过定量装车系统将物料按规定重量连续地自动称量并装入车辆中，主要适用于大型港口、煤矿、矿业等散装物料的快速定量装载。该装车系统由定量装车机械设备、液压控制系统、电子监测控制系统和三级取样系统组成。通过计算机采集皮带给料机、输料皮带及各种装车机械设备的现场设备信号，接收操作指令，经处理后发出正确的控制命令，实现自动连续调节给料、定量自动装车、三级取样、清单打印、计算机图形显示等功能。
快速定量装车站机械设备包括钢结构塔架、安装在塔架上的緩冲仓和定量仓、缓冲仓卸料闸门、摆动式装载溜槽和扇形流量控制闸门、砝码校正装置、安全锁销等设备及部件。这些设备部件在电控室的指令下，由液压系统设备提供液压动力，通过控制阀振作各自的油缸来工作。
该装车方式装车速度快，装车时间短，装车能力可达到5400t/h，有效减少了装载过程的费用和时间，极大提高了装车运输效率;装车过程实现全自动化操作，减少了工人数量;系统采用集中控制，设备运行可靠性高;采用空车动态轨道衡、称重传感器等设施进行计量，装车精度高，误差小（重量误差1/2000），杜绝了欠载和超载现象;所有设备均设置有故障工况下的延时停车和报警、显示功能，确保装车系统有效运行。但是该装车系统装车过程中需要牵引设备配合移动列车，装车站线长，其所需要的线路长度应不小于2倍的列车长度，对站场内站线长度要求较高。快速定量装车站装车系统布置形式见图2。 （4）履带式斗轮取料机装车系统
履带式斗轮取料机装火车时以斗轮为切削工具，通过轮斗连续旋转、输入皮带机、输出皮带机、回转机构、俯仰及行走机构等各种运动配合，构成完整的工作系统，以完成散料掘取、卸载装车等工作。
该装车系统由于采取斗輪连续装料、履带式行走和皮带机转载输送物料，系统装车作业灵活，设备采用电液联合驱动，使机器具有体积小、效率高、维修方便等特点。履带式斗轮取料机装车系统较适合露天场合的火车装车，散料可沿装车线就近堆放，通过斗轮取料机一边取料一边装车，无需列车移动，直至装满整列火车。对比定点装车系统，该系统装车需要站线短，但装车效率较低，单台斗轮取料机装车能力为300～700m?/h。而且该装车系统装车精度差，很难控制每个车厢的精确装载量，同时物料在站台区堆放要求较高，生产组织管理难度较大。履带式斗轮取料机装车系统布置形式见图3。
（5）轨道移动式装车机装车系统
轨道移动式装车机装车系统是近几年市场上出现的新型散料装车系统，该系统主要包括轨道移动式装车机、转载皮带、取料机、料仓下给料机等设备。该系统装车过程为：取料机从站台附近的料堆处取料，通过带式输送机转载卸入缓冲料仓内临时储存，再经仓下给料机给入转载皮带转入轨道移动式装车机的上料皮带内，通过装车机的卸料机构将上料皮带上物料转载卸入一个垂直铁路线的装载皮带上，经头部溜槽卸入列车厢内。装车机行走系统可沿铺设的轨道移动行走，依次将停靠的列车车厢装满，不需要列车移动和牵引设施。
该装车系统相比装载机、履带式斗轮取料机装车系统等具有效率高、精度高、自动化程度高、稳定性好、生产管理简单、经济环保的优点;与固定式的火车跨线仓、快速定量装车站装车系统相比，具有列车无需移动、不需要车厢牵引设备、站线长度短、占地面积小、减少物料转移过程中无效能量消耗等优点。轨道移动式装车机装车系统布置形式见图4。
4铁路货运散料装车系统的选择确定
铁路货运散料装车系统的选择要考虑多种因素，如装车设备能力、装车场地环境、散料堆放位置、装车调车作业时间、装车计量精度、环保政策等，只有综合各个方面的考虑，才能确定最优装车系统方案。通过对当前较为常见的装载机装车、火车跨线仓装车、快速定量装车站装车、履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等装车系统的对比分析，确定在列车调车作业方便的定点装车工况下设计推荐快速定量装车站装车系统;在列车调车牵引不便的工况下设计推荐轨道移动式装车机装车系统。
结束语
随着我国经济的快速发展，不同地域间的货物周转速度将逐步提高，承担主要货物运输任务的铁路运输系统将扮演更为重要的角色。当今我国科技水平不断提高，科技创新能力不断加强，未来铁路货运散料装车系统将朝着智能化、自动化、高效化、经济环保方向快速迈进，伴随着无人值守系统、5G系统等高科技技术的研发应用，铁路货运散料装车系统亦将不断的改革和创新，装车设备和工艺将不断更新，进一步促进铁路货运系统的高效快速发展。
参考文献
[1]李凤兰.火车定量快速装车系统的技术特点及其市场需求预测[J].煤矿机械，2012，33（08）.
[2]陈国强.火车精确快速智能装车系统方案研究与应用[J].能源技术与管理，2014，39（06）：177-179.
关键词：铁路货运;装车系统;应用分析
引言
我国是资源大国，也是经济大国，但是我国的资源分布和经济的发展区域并不统一。以煤炭、金属矿石等为代表的资源主要分布在西部地区，大部分的火力发电厂、矿石冶炼厂等重工业基地主要分布在中部及东部沿海地区，如此局面造成了必须把西部资源运输到中、东部等经济较发达区域。受地域限制，运输常采用铁路、公路等运输方式，尤以铁路运输效率最高。
铁路运输中，煤炭、矿石等散料火车装载的方式是制约装车能力的主要因素，也是影响铁路外运能力的重要因素。随着我国科技的发展，单纯人工装载的方式已全部淘汰，当前的散料火车装车系统朝着高效率、高精度方向快速发展，装车系统逐步现代化、智能化，可实现连续装载、定量装载、自动装载、移动装载等功能。
1概述
在解放初期，我国工业基础薄弱，一直使用人力进行装车作业，由人工将散料装上火车，这种方式占用劳动力较多，装车效率低且车本高。随着采掘设备的快速发展，散料采用铲车装火车成为较为常见的装车方式，受装车效率低和扬尘较大的影响，我国在“七五”期间开始引入国外高效的快速装车系统设备。快速定量装车系统最早是由美国卡那瓦公司（简称KSS）于上世纪70年代后期设计研制出的并在世界各地得到广泛应用，当前世界上80%以上的快速定量装车系统都是由KSS公司设计、制造、安装。1987年，我国首次引入KSS公司产品并用于大秦铁路的燕子山装车站，1989年我国对其进行了消化吸收、国产化设计、制造等工作，建设起我国第一座全国产化的大型现代化装车站——大同矿务局新高山集运站。目前快速定量装车系统在我国已得到普遍应用，极大提高了我国散料装火车外运的能力，在此基础上，我国又研制应用履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等多种火车装车系统。
2散料装车系统布置原则
（1）坚持以经济效益为中心，贯彻少投入、早投产、早见效的指导思想。
（2）认真贯彻“安全第一、环保第一、节能第一”的指导思想，提高安全、环保、节能装备标准。
（3）装车工艺应注重系统的整体配置，以“工艺可靠、技术先进、节省投资、提高效益”为原则。
（4）设备选型应当充分考虑装备的发展水平，并着重于设备运行的可靠性，兼顾先进、节能、造价、维护方便等因素。
（5）在消化吸收先进技术并借签国内、外已开发的成熟技术经验的基础上，大力推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料。
3散料装车系统的对比分析
目前较为常见的铁路货运散料装车方式主要有装载机装车、火车跨线仓装车、快速定量装车站装车、履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等装车方式。
（1）装载机装车系统
装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点。
该装车系统在早期的铁路装车线上应用较多，但由于装车精度差、效率低，作业时扬尘较多，粉尘污染严重等缺点，加上国内对环境保护的严格控制，现在在散料的装车作业中已逐渐被淘汰，只有零星作业时辅助使用。
（2）火车跨线仓装车系统
该装车系统在火车轨道上方设置跨线筒仓，仓顶布置配仓带式输送机用于将散料卸入筒仓内缓存，仓下配置装车闸门、给料机、轨道衡等设施用于装车。
该装车方式占用场地面积小，装车自动化程度高，作业方便，流程简单，环境污染小，运行维护成本低，是火车定点装车的常用方式。由于筒仓容量相对较小，装车时物料须转运及时;相对快速定量装车系统，该系统装车时间较长，因此该系统适合物料外运条件好、周转及时且装车时间较宽裕的项目。火车跨线仓装车系统布置形式见图1。
（3）快速定量装车站装车系统
快速定量装车站设置在铁路线上，通过定量装车系统将物料按规定重量连续地自动称量并装入车辆中，主要适用于大型港口、煤矿、矿业等散装物料的快速定量装载。该装车系统由定量装车机械设备、液压控制系统、电子监测控制系统和三级取样系统组成。通过计算机采集皮带给料机、输料皮带及各种装车机械设备的现场设备信号，接收操作指令，经处理后发出正确的控制命令，实现自动连续调节给料、定量自动装车、三级取样、清单打印、计算机图形显示等功能。
快速定量装车站机械设备包括钢结构塔架、安装在塔架上的緩冲仓和定量仓、缓冲仓卸料闸门、摆动式装载溜槽和扇形流量控制闸门、砝码校正装置、安全锁销等设备及部件。这些设备部件在电控室的指令下，由液压系统设备提供液压动力，通过控制阀振作各自的油缸来工作。
该装车方式装车速度快，装车时间短，装车能力可达到5400t/h，有效减少了装载过程的费用和时间，极大提高了装车运输效率;装车过程实现全自动化操作，减少了工人数量;系统采用集中控制，设备运行可靠性高;采用空车动态轨道衡、称重传感器等设施进行计量，装车精度高，误差小（重量误差1/2000），杜绝了欠载和超载现象;所有设备均设置有故障工况下的延时停车和报警、显示功能，确保装车系统有效运行。但是该装车系统装车过程中需要牵引设备配合移动列车，装车站线长，其所需要的线路长度应不小于2倍的列车长度，对站场内站线长度要求较高。快速定量装车站装车系统布置形式见图2。 （4）履带式斗轮取料机装车系统
履带式斗轮取料机装火车时以斗轮为切削工具，通过轮斗连续旋转、输入皮带机、输出皮带机、回转机构、俯仰及行走机构等各种运动配合，构成完整的工作系统，以完成散料掘取、卸载装车等工作。
该装车系统由于采取斗輪连续装料、履带式行走和皮带机转载输送物料，系统装车作业灵活，设备采用电液联合驱动，使机器具有体积小、效率高、维修方便等特点。履带式斗轮取料机装车系统较适合露天场合的火车装车，散料可沿装车线就近堆放，通过斗轮取料机一边取料一边装车，无需列车移动，直至装满整列火车。对比定点装车系统，该系统装车需要站线短，但装车效率较低，单台斗轮取料机装车能力为300～700m?/h。而且该装车系统装车精度差，很难控制每个车厢的精确装载量，同时物料在站台区堆放要求较高，生产组织管理难度较大。履带式斗轮取料机装车系统布置形式见图3。
（5）轨道移动式装车机装车系统
轨道移动式装车机装车系统是近几年市场上出现的新型散料装车系统，该系统主要包括轨道移动式装车机、转载皮带、取料机、料仓下给料机等设备。该系统装车过程为：取料机从站台附近的料堆处取料，通过带式输送机转载卸入缓冲料仓内临时储存，再经仓下给料机给入转载皮带转入轨道移动式装车机的上料皮带内，通过装车机的卸料机构将上料皮带上物料转载卸入一个垂直铁路线的装载皮带上，经头部溜槽卸入列车厢内。装车机行走系统可沿铺设的轨道移动行走，依次将停靠的列车车厢装满，不需要列车移动和牵引设施。
该装车系统相比装载机、履带式斗轮取料机装车系统等具有效率高、精度高、自动化程度高、稳定性好、生产管理简单、经济环保的优点;与固定式的火车跨线仓、快速定量装车站装车系统相比，具有列车无需移动、不需要车厢牵引设备、站线长度短、占地面积小、减少物料转移过程中无效能量消耗等优点。轨道移动式装车机装车系统布置形式见图4。
4铁路货运散料装车系统的选择确定
铁路货运散料装车系统的选择要考虑多种因素，如装车设备能力、装车场地环境、散料堆放位置、装车调车作业时间、装车计量精度、环保政策等，只有综合各个方面的考虑，才能确定最优装车系统方案。通过对当前较为常见的装载机装车、火车跨线仓装车、快速定量装车站装车、履带式斗轮取料机装车、轨道移动式装车机装车等装车系统的对比分析，确定在列车调车作业方便的定点装车工况下设计推荐快速定量装车站装车系统;在列车调车牵引不便的工况下设计推荐轨道移动式装车机装车系统。
结束语
随着我国经济的快速发展，不同地域间的货物周转速度将逐步提高，承担主要货物运输任务的铁路运输系统将扮演更为重要的角色。当今我国科技水平不断提高，科技创新能力不断加强，未来铁路货运散料装车系统将朝着智能化、自动化、高效化、经济环保方向快速迈进，伴随着无人值守系统、5G系统等高科技技术的研发应用，铁路货运散料装车系统亦将不断的改革和创新，装车设备和工艺将不断更新，进一步促进铁路货运系统的高效快速发展。
参考文献
[1]李凤兰.火车定量快速装车系统的技术特点及其市场需求预测[J].煤矿机械，2012，33（08）.
[2]陈国强.火车精确快速智能装车系统方案研究与应用[J].能源技术与管理，2014，39（06）：177-179.