張 藝,衛(wèi)紅軍
(太原鐵路局 運(yùn)輸處,山西 太原 030013)
駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部防溜是保障駝峰解體作業(yè)安全的重要環(huán)節(jié)。駝峰調(diào)車場(chǎng)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行改造與升級(jí)過(guò)程中,往往存在對(duì)尾部防溜設(shè)備的開發(fā)和改造重視不足的問(wèn)題,其主要原因:現(xiàn)有成套防溜設(shè)備造價(jià)高、一次性投入過(guò)大;液壓及控制設(shè)備維護(hù)復(fù)雜,車站技術(shù)力量不足;簡(jiǎn)易防溜模式(如人工放置鐵鞋)安全系數(shù)低,可靠性差等方面?;谏鲜鲈?,提出對(duì)駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部防溜模式進(jìn)行分析研究,找出適用于駝峰調(diào)車場(chǎng)的尾部防溜模式,加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)控制。
目前,太原鐵路局管內(nèi)的駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部,大多數(shù)采用人工放置鐵鞋或設(shè)置停車器的方式實(shí)現(xiàn)車輛防溜目的。
采用鐵鞋進(jìn)行調(diào)車場(chǎng)尾部防溜具有簡(jiǎn)單易行、成本費(fèi)用較低、制動(dòng)力大的優(yōu)點(diǎn),但也存在以下問(wèn)題。
(1)人工放置防溜鐵鞋,勞動(dòng)強(qiáng)度大,安全系數(shù)低,尾部防溜作業(yè)人員在作業(yè)中需要同時(shí)顧及多條股道,但由于個(gè)人技能、責(zé)任心存在差異,當(dāng)作業(yè)人員長(zhǎng)時(shí)間工作疲勞還會(huì)出現(xiàn)注意力很難高度集中的問(wèn)題,從而可能產(chǎn)生疏漏造成安全隱患。
(2)鐵鞋制動(dòng)原理主要是依靠鐵鞋與軌面的相互摩擦,當(dāng)車輪踏面和軌面的滾動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為滑動(dòng)摩擦?xí)r,由此對(duì)溜行車組產(chǎn)生制動(dòng)力。但是,在產(chǎn)生制動(dòng)作用的同時(shí),會(huì)造成車輪踏面、軌面和鐵鞋的磨損,而擦傷的車輪踏面不利于列車提速。另外,軌面和鐵鞋長(zhǎng)時(shí)間的相互作用,還會(huì)縮短鋼軌的使用壽命。
(3)防溜制動(dòng)員在作業(yè)過(guò)程中,由于經(jīng)常要穿越停留車輛的空檔或連掛的車列,存在人身安全隱患。
(4)對(duì)大組重車而言,由于制動(dòng)效果較差,通常需要連續(xù)放置 2~3 只鐵鞋,有時(shí)會(huì)發(fā)生“爬鞋”現(xiàn)象。而且,當(dāng)遇到前鉤車為空車,后續(xù)為大組重車溜放時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)空車從鐵鞋上壓過(guò)去的情況。
(5)遇到雨、雪等惡劣天氣,防溜鐵鞋制動(dòng)力明顯下降,制動(dòng)距離延長(zhǎng),存在安全隱患。
(6)未能及時(shí)取出制動(dòng)后壓在車輪下的鐵鞋。若防溜作業(yè)人員工作或交接中出現(xiàn)疏漏,給編組、整場(chǎng)等作業(yè)帶來(lái)安全隱患,可能產(chǎn)生“拉鞋”等嚴(yán)重后果。
目前,大、中能力駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部普遍采用停車器或防溜鐵鞋進(jìn)行防溜。一般采用液壓式或機(jī)液混合式停車器,通常是在線路末端設(shè)置“2+1”臺(tái)停車器的布置方式,如圖1 所示;或者“2 臺(tái)停車器+人工放置鐵鞋”的布置方式。
圖1 “2+1”臺(tái)停車器布置示意圖
每條調(diào)車線尾部布置 3 臺(tái)停車器,采用“2+1”模式分開布置,Ⅰ、Ⅱ位采用 2 臺(tái)停車器連續(xù)布置,對(duì)溜放車組實(shí)施制動(dòng),考慮保證對(duì)溜放車組實(shí)施有效制動(dòng)必需的距離,在距Ⅱ位停車器出口約 100 m 處布置第Ⅲ位停車器防止大組重車或連續(xù)碰撞后導(dǎo)致的車輛溜逸。液壓停車器作為尾部防溜設(shè)備,主要存在以下問(wèn)題。
(1)投入成本高、維護(hù)工作量大。由于車輪作用到制動(dòng)軌上的作用力未通過(guò)液壓缸中心,導(dǎo)致活塞偏磨,影響其使用壽命,增大了停車器的維修養(yǎng)護(hù)成本。
(2)既有液力驅(qū)動(dòng)型停車器和液力緩解型停車器,均靠液壓缸保壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)或緩解,一旦油液泄漏,停車器的功能便失效,容易發(fā)生車輛溜逸,同時(shí)滲漏的油液會(huì)對(duì)站場(chǎng)環(huán)境造成污染。
(3)占用了較長(zhǎng)的線路有效長(zhǎng)。調(diào)車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置“2+1”臺(tái)停車器占用線路有效長(zhǎng)近 200 m,對(duì)于整條線路有效長(zhǎng)僅 800 m 左右的調(diào)車線,停車器布置就占去 1/4 的有效長(zhǎng),對(duì)線路的正常使用極為不利。
經(jīng)過(guò)對(duì)防溜現(xiàn)狀的分析和研究,提出能夠較好地適用于各種駝峰調(diào)車場(chǎng)的尾部防溜的“機(jī)械停車器+自動(dòng)上鞋器”新型峰尾防溜模式,其布置方式是在調(diào)車線尾部距警沖標(biāo)約 100 m 處連續(xù)設(shè)置機(jī)械停車器 2 臺(tái),Ⅰ位與Ⅱ位間隔約 15 m,另距警沖標(biāo)或緩直點(diǎn) 50 m 處設(shè)置自動(dòng)上鞋器 1 臺(tái),Ⅱ位停車器與上鞋器之間距離根據(jù)站場(chǎng)實(shí)際需要而定。新型峰尾防溜模式布置示意圖如圖2 所示。
圖2 新型峰尾防溜模式布置示意圖
新型停車器在認(rèn)真分析現(xiàn)有停車器的基礎(chǔ)上,吸取其優(yōu)點(diǎn),克服其不足,通過(guò)原理創(chuàng)新,采用機(jī)械凸輪替代液壓缸,徹底避免漏油帶來(lái)的不良后果,有效保證停車器制動(dòng)力恒定,緩解徹底。新型停車器具有以下 3 個(gè)特點(diǎn)。
(1)機(jī)械停車器、自動(dòng)上鞋器 2 項(xiàng)主要設(shè)備均具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能相互獨(dú)立,便于維修與更換的優(yōu)點(diǎn),維修人員日常只需定期檢查螺栓松緊、調(diào)節(jié)制動(dòng)軌與鋼軌間距、添加潤(rùn)滑油脂等簡(jiǎn)單工作。
(2)各部件均為普通機(jī)械構(gòu)造,應(yīng)用不受地理環(huán)境影響,而且制動(dòng)力恒定。即使發(fā)生故障,維修人員可直接對(duì)部件進(jìn)行更換。
(3)采用模塊化設(shè)計(jì)。不同模塊組合不僅適用于大、中、小各種不同等級(jí)的調(diào)車場(chǎng)尾部車輛防溜,而且適應(yīng)高坡地段、專用線以及施工現(xiàn)場(chǎng)的防溜,應(yīng)用范圍較廣。
在現(xiàn)有駝峰調(diào)車場(chǎng)采用點(diǎn)連式或連續(xù)式調(diào)速系統(tǒng)的情況下,調(diào)車場(chǎng)尾部溜入停車器的車輛速度一般小于 5 km/h,即使設(shè)備故障或操縱失誤,車輛經(jīng)減速頂制動(dòng)后進(jìn)入停車器的速度也不會(huì)超過(guò) 10 km/h,經(jīng)Ⅰ位停車器實(shí)施制動(dòng)后,90% 的車輛能在車輪壓上Ⅱ位停車器后停車,被連續(xù)溜放車輛沖撞溜出Ⅱ位停車器的車輛走行速度一般低于 3 km/h。
新型防溜模式經(jīng)過(guò)在大同站 3年來(lái)的試用,90%的溜放車組均能在車輪壓上Ⅱ位停車器后停妥。線路末端停留車經(jīng)連續(xù)溜放多組車輛沖撞后,溜出Ⅱ位停車器的車輛在壓上上鞋器的感應(yīng)蘑菇頭后,使鐵鞋自動(dòng)放置到軌面上,完成自動(dòng)上鞋,當(dāng)車輪壓上鐵鞋向前滑動(dòng)時(shí),鐵鞋在車輪推動(dòng)下,自動(dòng)脫離旋轉(zhuǎn)柄,直至車輛停妥,從而達(dá)到防止車輛溜逸的目的,提高了調(diào)車場(chǎng)尾部溜的安全系數(shù)。
采用新型防溜模式的調(diào)車場(chǎng),基本上無(wú)需制動(dòng)員在線路上參與作業(yè),鐵鞋的下道與自動(dòng)上鞋器的復(fù)位工作可由調(diào)車場(chǎng)尾部掛車作業(yè)人員負(fù)責(zé),從而節(jié)省人員定編。以大同站為例,新型防溜模式投入使用后,每班可減少 1 名調(diào)車場(chǎng)尾部防溜制動(dòng)員,以節(jié)約定員 4 人計(jì)算,每年可節(jié)約工資成本約 20 萬(wàn)元,對(duì)定員較多的大型編組站其減員增效成果更為顯著。同時(shí)停車器取消液壓裝置后,其制造成本和維修成本明顯下降。根據(jù)測(cè)算,每年每臺(tái)停車器可節(jié)約維修費(fèi)用0.5 萬(wàn)元。
新型防溜模式可以在一定程度上緩解峰尾防溜難的問(wèn)題,使得調(diào)車線末端停留車位置相對(duì)固定,又節(jié)省了約 50~100 m 的線路有效長(zhǎng)度,減少了調(diào)車機(jī)車下峰整場(chǎng)的次數(shù)和時(shí)間,提高了駝峰作業(yè)效率。
新型防溜模式所用設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)操縱與維修簡(jiǎn)單,通過(guò)對(duì)相關(guān)作業(yè)、維護(hù)人員進(jìn)行短期培訓(xùn)即可獨(dú)立工作,發(fā)生故障只需更換備件即可。對(duì)于小型駝峰調(diào)車場(chǎng)可考慮與其他工種兼職并崗,無(wú)需設(shè)專人負(fù)責(zé)操縱與維護(hù)。使用單位可根據(jù)站場(chǎng)具體情況制定相關(guān)安全措施,明確其作業(yè)程序,保證設(shè)備的正常使用。
“機(jī)械停車器+自動(dòng)上鞋器”新型防溜模式是針對(duì)駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部防溜而研究設(shè)計(jì)的,能夠較強(qiáng)地適用于各類駝峰調(diào)車場(chǎng)尾部防溜,消除溜放車輛溜出警沖標(biāo)的安全隱患。該防溜模式在太原鐵路局大同站和介休站的應(yīng)用,為完善既有峰尾防溜設(shè)備開辟了新的途徑,可以為解決編組站頭、尾能力不協(xié)調(diào)、限制綜合能力的提高起到積極的促進(jìn)作用,同時(shí)也降低了調(diào)車事故發(fā)生的概率,最終對(duì)車站經(jīng)濟(jì)效益的提高和安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)控制提供有力的保障。