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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。1.1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)。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。2.1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。2.2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。2.3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。3.1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。3.2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。3.3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。3.4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。

铁路运输服务营销策略的探讨 随着国民经济持续快速健康的发展和铁路跨越式发展战略的实施，铁路客货运量和运输收入持续增长，特别是全路第五次大面积提速调图的实施，取得了显著的社会和经济效益。但是，当前铁路运能和需求的矛盾依然十分突出，面对日趋激烈的运输服务竞争，必须把成功的根基稳扎于服务之中。 (1)价格策略。影响服务产品定价的因素主要有成本、需求和竞争3个方面，服务的价格还必须同时结合服务的基本特征进行研究。根据近几年铁路营销实践，建议目前铁路运输的价格策略采用综合定价法，即以成本定价法为主，综合考虑需求和竞争因素。以成本定价为主有利于提高全员的营销意识、成本意识，有利于铁路企业成本控制和经营绩效考核，有利于企业整体效益的提高。针对不同的市场需求和竞争状态合理定价，有利于运输企业市场供需平衡，求得运输能力与市场需求的最佳匹配；有利于产品质量的提高和改善产品形象；有利于借鉴竞争者的成本、价格和利润率，制定适宜的价格策略。 (2)渠道策略。铁路采用的销售策略是直销加个别服务环节的少量分销。直销对铁路运输业是一种有效的渠道策略，但也存在一些问题，必须加以改进。①直销渠道不畅通。体现在售票、承运体制和机制存在问题，“坐商”弊病依然存在，旅客买票难、货主托运难的问题没有从根本上解决。1999年，郑州铁路局进行了一次广泛的货运市场调查，结果表明，对货运满意和基本满意的顾客占59.3%，不满意率达40.7%。其中，对货运人员服务态度、办理车皮计划、运输时效、价外收费等不满意率均在 50%左右。②没有发挥直销优势。直销的优势在于能够产生有特色服务产品的差异化。但从顾客的反馈看，对于目前需要及这些需要的变化说明，铁路在个性化服务，以及顾客信息反映方面还做得很不够。③分销渠道不完善。虽然铁路在客票代理、货运代理、合同运输等分销方式上进行了一些有益的探索，但真正的分销网络并未形成，分销作用并不理想。在客运售票环节上，应形成以自售为主，代理为辅的客票销售网络。在货运销售渠道方面，应在增设货运服务网点，开办“无轨车站”，畅通销售渠道；简化货运办理手续，实行“一个窗口、一票到底、一次收费”制度；加强信息化建设，在货运计划审批和货票信息管理的计算机应用系统基础上，进一步探索货运代理等分销渠道，开发货主信息管理系统，开展个性化服务，形成差异化的竞争优势。 (3)促销策略。铁路在运用促销策略时，首先要明确促销的目标，是要创立企业知名度，树立铁路信誉；还是为改变顾客对铁路的态度，吸引客流和货源。其次要正确运用服务促销策略，避免盲目促销。①慎用电视、广播、报纸等媒体广告，要充分利用铁路部门的站、车广告优势。同时，做好公共关系营销，加强正面报道和宣传。②在人员推销方面，要发挥企业相关服务人员的促销作用。③合理设计促销组合，使各种促销手段相互补充、相得益彰ku。④对企业员工也要进行广告宣传。广告不只是鼓励消费者购买服务，更应把员工当作第二受众，激励他们提高服务质量。 (4)服务作业管理。铁路服务作业管理涉及运输产品生产的全过程和各个环节，要根据铁路运输作业的特点，运用系统的方法，对企业生产资源进行系统管理，对传统的生产服务流程进行变革和优化。①运力安排要尽量与需求保持动态平衡。铁路运能过多可能会造成作业不经济，运能过少则造成效率不足导致顾客反感。②重视服务过程中顾客的参与。虽然服务人员是服务系统构成的要素之一，他们应尽其所能协助顾客，但却无法完全补偿整体性服务系统的不完善和低效率。服务系统的设计必须以顾客需求为中心，不但要调整服务人员与服务系统的相互作用，更要改善消费者与服务人员的互动方式。③服务质量控制的关键在于全员性、全过程。服务质量的控制关系到服务作业中的每个人和每个环节，要求对服务、生产、后勤等各系统和各工种进行全面的质量管理。 (5)有形展示策略。目前，服务营销的重心逐渐转向从营销角度来提高服务的有形程度。铁路部门必须高度重视运用营销措施来提高服务的有形程度。不但要提高现有顾客的满意度，还要设法吸引潜在的顾客；不但要重视核心展示，也要在边缘展示方面做文章；还要了解顾客对本企业服务的需求，以便形成较为一致性的期望，降低顾客对服务品质的不确定感和风险感。①提高服务的有形程度。将各种服务内容尽可能以较明确数据呈现，为顾客提供有关服务形象化的线索。②将本企业的服务内容和竞争对手做序位上的比较，以区分不同的竞争对手。③用语言文字、图形、音像、实景或操作示范等方式展示服务内容，做好企业形象设计策略。④用有形的实物将企业形象具体化。为顾客提供看得见、摸得着的有形实物，生动具体地宣传企业形象。⑤充分利用顾客的口头宣传。可以向顾客介绍专家鉴定意见，宣传满意的顾客对本企业服务的评价，提高信息的可信度。⑥加强企业品牌的冲击力。尽量在单位时间内增加向顾客传递的信息量，帮助顾客形成转换品牌的信心。 2 强化服务创新，提高服务营销水平 加强技术创新 。要充分利用国内外先进的技术资源，加快技术创新，使我国铁路主要技术装备逐步实现现代化，从物质上保证运输服务质量；要用信息化改造传统的运输组织方式，实现运输组织的科学化，为营销提供强大的运输组织保障。 (1)以客运高速、快速和货运快捷、重载为重点，逐步实现铁路机车车辆、线桥隧涵、通信信号等行车设备的现代化。 (2)运用科学的服务手段取代落后的手工服务方式。完善和优化客票发售和预订系统，建设客运综合服务系统；建设货运营销辅助决策系统、信息服务系统、运力配置系统，实现铁路货运营销管理信息化：积极发展电子商务系统，开展顾客关系营销，为旅客、货主提供增值服务。 (3)以信息化带动产业化，促进产业结构升级。积极发展新一代调度集中系统，加快以行车调度为核心的DMIS(调度管理信息系统)建设，实现铁路运输生产调度指挥信息化；加快铁道部和铁路局两级编图中心的全面建设，运用计算机技术实现列车运行图编制和管理的现代化；建设行车安全保障系统，进一步提高运输安全保障能力等。 加强产品创新 。铁路运输产品创新要以提高核心服务竞争力为重点，围绕核心服务(Core Service)、便利服务 (Facilitating Service)和辅助服务 (Supporting Service)这3种基本服务组合，充分挖掘市场需求，捕捉和运用服务机遇，采取市场渗透、新产品开发、市场开发等策略形成区别于竞争对手的特色产品。 客运产品创新要在稳步提高安全、正点、便捷、舒适等核心服务的基础上，重视客运便利服务的衔接，减少旅客购票、候车和出站的时间，尽可能地为旅客乘车提供方便ku。要在开发多层次、多功能的辅助服务方面做文章，如在一定档次的列车上配备娱乐、餐饮、办公、商务、洗浴等设施，开办列车超市、休闲酒吧和茶座、流动VCD等特色服务，为旅客提供高附加值的客运产品。将一些客运大站建设成开放式、多功能的综合服务型现代化车站，形成“吃、住、行、游、购”一条龙服务体系。 货运产品创新要以方便、快捷、经济为重点，通过增开大宗货物直达列车，加快发展货物快运业务，以及大力发展集装箱运输，提高货运产品的核心竞争力ku。要适应现代物流业发展要求，挖掘货主对运输前后的服务需求，延伸服务链条ku。积极开展门到门运输，开办仓储、租赁等物流新业务，拓展新的服务市场。加强服务方式创新 。(1)采取个性化服务ku。要在提供标准化服务的基础上，提倡微笑服务和温情服务，真正想旅客、货主之所想，急旅客、货主之所急，全心全意地为他们服务ku。对货运目标市场要尽可能细化，甚至采取一对一的营销方式，有针对性地开展个性化服务。 (2)增加特色服务。要根据企业自身的人才优势和资源优势，实行差异化服务，确立服务特色，树立服务优势。 (3)突出文化服务。要随着人们文化层次的不断提高，积极开发能提高人民生活质量、促进精神文明建设的文化服务项目，并努力增加传统服务中的文化含量，提高服务产品的文化品位，丰富服务产品的文化内涵。 (4)关注自己的职工。做好内部营销工作，激励广大干部职工满腔热情地投入到生产服务中去。 2.4 加强服务管理创新 (1)建立运输质量内部评价标准和考核体系。全面落实客、货运服务标准，严格管理，严格考核。 3免费毕业论文 lw.89518.com (2)探索建立顾客评价企业的指标体系和评价方式。为正确评价企业提供真实、准确的第一手资料。 (3)实行服务质量承诺。通过服务质量承诺，确保服务质量达到一定的水准。既要保证承诺的兑现，又要注意避免承诺过高或低水平承诺。 (4)实行服务品牌战略。通过服务品牌这种无形资产的价值水平来衡量企业的服务质量。 (5)通过建立服务关系向顾客提供满意的服务。这实质上是希望通过市场竞争促使服务企业的行为受到一定的约束，如果不能为顾客提供较为满意的服务，顾客就不会与企业建立较长期的服务关系。 随着国民经济持续快速健康的发展和铁路跨越式发展战略的实施，铁路客货运量和运输收入持续增长，特别是全路第五次大面积提速调图的实施，取得了显著的社会和经济效益。但是，当前铁路运能和需求的矛盾依然十分突出，面对日趋激烈的运输服务竞争，必须把成功的根基稳扎于服务之中。