关于八轴与双机六轴机车、长大坡道及重载列车牵引用法的问题

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@寒2614 寒哥怎么看？

这是以前算的数，一直留着。其实要我说，拉的多又想跑得快，机车一定要多。现在这种8轴电力机车我不赞同，12轴拉到4500吨还可以，但平衡速度不会是80kph，最多也就是65kph。

当年ourail和hasea鼎盛的时候重载铁路围绕着线路、机车有两种车友：一是单机轴重至上派，二是重联派，我属于后者。对于千分之12坡道的铁路，我更倾向于多动轴重联，楼上那个表格也是在那时候背景下算的。任何情况下，我更倾向于牵引动力整体化，不单单只追求大轴重、相对少的轴数的牵引动力胜任高坡区的货车牵引。轴数越多，冗余越大。另外如果一个牵引电机出问题给切了，轴数多的能凑合着跑的几率更大。

关于功率，代表电机散热能力的参数，电机转矩越大转速就低，转速足够大，转矩输出少，牵引特性曲线其实是黏着限制和功率限制曲线两者更小的一个，这里引入一个概念“临界速度”就是黏着牵引力曲线和功率牵引曲线的交点。正常情况下，机车超过临界速度，进入功率限制区，此时是电机转速高，输出的转矩小，传递到轮周的牵引力低于机车黏着牵引力，如果有下雨下雪，黏着降低，此时电机转矩到轮周的牵引力高于黏着牵引力，机车轮对打滑或者空转。其实起车也是这个问题，黏着牵引力总要大于列车的阻力。

对于牵引杆，主要还是黏着重量的利用率，其实黏着利用率不可能百分百，对于和谐电1和谐电2，和谐电1的黏着利用率稍低于和谐电2，但实际运用过程中不会引起本质差异。

回到这个微博提到的千分之12、千分之13的坡道使用8轴电力机车的问题，其实咱可以看那个计算表，4500吨用8轴车的话基本上一点余量都没有，算上机车附加阻力，机车启动牵引力使的满满了，如果有个雨雪，百分百起不了车。但是有个问题，不是所有区间都是高坡区，咱拿京通线四和永到纪家沟区间为例，连续60公里最大千分之12的上坡，但其他区间限制坡道只有千分之6，为了这60公里把牵引重量降低500吨到1000吨并不合算，如果这个区间不停车，分相设置合理，再有上坡前的动能储备，拉4800-4900吨基本上30-40kph水平的速度还是能上去的。但如果雨雪天，黏着降低肯定够呛了。如果是和谐电3双机就游刃有余了，最快能顶着70kph跑，但千分之6坡道用和谐电3双机显然浪费了。

前年去重庆专门走的襄渝线，在安康也观察了阳安线、西康线，那边拉煤的货车基本上48个，没有看到超过这个数的，其实越4200-4300吨，这是极限重量了。没有敢把和谐电8轴车用到4500吨的。

说一下国铁货运几乎不兼顾“拉的多”“跑得快”的情况。这里我先跑个题，对于内燃，因为功率相对低，很少把“跑得快”作为目标，只要能拉得动，在国内也没有什么堆机车的传统，包括组合列车也不算是堆机车的跑法，因为几个单元就用几台机车。以我熟悉的京通线赤峰—隆化的运用为例，在连续千分之6上坡段，早年用DF4C拉满轴3580t（当年牵引定数3500可超轴80）在车况理想情况下柴转970对应平衡速度33，后来换代HXN3拉3500级的能跑45左右，不过这个时候实际运用做出的选择是提定数，单看牵引4500-5000级，HXN3在连续千分之6上坡平衡速度还是30多，但是能拉到5000意味着京通线定数统一了，不用在赤峰补减轴了。这只是内燃机车的情况，如果电气化改造完成，30这样的速度对于内燃机车来说已经超过持续速度，等于是接近拉满弓跑出来的，但这个速度对于电力机车就是憋着跑，或者说是悬着跑，每时每刻都在试探粘着“顶点”，所以从这一点来说抛开能源因素，只讲牵引效果，电气化改造的意义主要是在“跑得快”这个维度。

然后说回@寒2614 楼上说的京通线的例子，我目前觉得，京通线通电以后，可能比较理想的运用方式是换6轴HXD，四合永—纪家沟还是维持目前的循环补机方式，在“跑得快”的维度上升级。当初在东风和谐过度时期，赤峰—隆化牵引定数还是3500的时候，晴天时四合永—纪家沟HXN3也是能单机干上去的，但是风险太大，即使不坡停，也是非常勉强维持运行（我爸当时有一次用小号车没上补机，以9公里速度非常勉强进到银镇站），未来上电车如果用八轴车这么跑，情况会跟此无异，如果因此还强制降定数，那就“拉的多”的维度也失去了，更没意义了。

中国一向少见像老美和毛子那样堆机车的用法，压榨机车特别是货运机车倒是一贯的，这可能也跟中国路网及其运用状况的复杂度、体制、亏损情况都相关

是否可以得出一个不负责任的结论？即电力货运机车，9600/10000kW八轴车要么平地拉重载，要么上山拉小编（相对），9600kW六轴车平地拉提速货车（可惜目前仍未形成），7200kW六轴车是一个灵活组合方案。

不管用什么车，都需要遵循一些最基本的原则，主要是①起动牵引力能保证重车临停坡起并留有一些富余，这个在DF与SS时代普遍采用，HX时代至少一部分重要线路已经抛弃了富余量，甚至起动牵引力根本不能保证坡起；②牵引重车爬坡的均衡速度不低于机车持续速度，这个现在也普遍抛弃，比如HXD1/2在12~13‰的坡道按65km/h匀速爬坡只能牵引3500吨，实际却普遍超过4000吨。看来交流电机还是比较抗造的。
像京通线纪家沟、滨洲线兴安岭、南同蒲线介休、襄渝线六里坪/大巴山、焦柳线彭莫山等处，具有一些共性，即山体宽度小、陡坡路段不是太长（最高点两侧迅速降低高度，所谓晚展不如早展），接近限坡的路段通常只有20~30km，对于平均速度较低的内燃货车，必须加补机通过，但是这么短的路段频繁加减补机对运输也是麻烦。HXD时代发生了两极分化，滨洲线由于牵引定数很大，应该还是维持了6轴加补机方式，而南同蒲和襄渝线是单机8轴。焦柳线南段情况不详，有的说要降坡改线，有的说原状电化。
但是兰渝线山势更险，重车方向从兰州东一出发就是大幅爬坡，连续80多km才有下坡，然后渭源到最高点大草滩又是近50km的大坡。岷县以南的下坡道长达100km，制动恐怕也是问题。