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        徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)存在問題分析及對策

        2017-06-28 12:23:36上海鐵路局徐州北站
        上海鐵道增刊 2017年1期
        關(guān)鍵詞:車列限界北站

        張 縱 上海鐵路局徐州北站

        徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)存在問題分析及對策

        張 縱 上海鐵路局徐州北站

        針對徐州北站上發(fā)場行車作業(yè)中存在停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)性能不穩(wěn)、防溜設(shè)備安裝高度超限、調(diào)速系統(tǒng)臨界速度設(shè)計存在缺陷、列車進(jìn)出場速度高、現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)人員業(yè)務(wù)技能和應(yīng)急處置能力較差等安全隱患問題,提出了對上發(fā)場防溜頂調(diào)速設(shè)備進(jìn)行更新改造,完善改進(jìn)上發(fā)場防溜頂設(shè)備功能,以解決上發(fā)場行車作業(yè)安全隱患。

        上發(fā)場;防溜頂;質(zhì)量;安全;分析;更新

        1 徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)概述

        徐州北站為路網(wǎng)性編組站,采用三級十場布置。駝峰采用點連式調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行解體作業(yè)。車輛防溜采用傳統(tǒng)的鐵鞋防溜。隨著時間的推移,站場的平縱斷面,尤其是縱斷面變化較大,由于對縱斷面的維護(hù)成本較大,而又要保證作業(yè)安全,所以對坡度變化較大的上發(fā)場采用停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng),以替代以前的鐵鞋防溜,以實現(xiàn)上發(fā)場車輛防溜的自動化,經(jīng)過2003年和2007年兩輪技術(shù)改造,形成了目前上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)。徐州北站上發(fā)場2~14道共安裝停車防溜頂2938臺,具體如表1。

        表1 徐州北站上發(fā)場停車防溜頂安裝表

        停車防溜頂最初采用TDJ101型停車防溜頂,2009年陸續(xù)更換成TDW906NXZ型停車防溜頂。

        2 存在問題

        2.1 安全性問題

        不論是最初采用的TDJ型停車防溜頂,還是后續(xù)的TDW906NXZ型停車防溜頂,它們的安裝高度都是40 mm。安裝高度在停車防溜頂中是一個重要的技術(shù)參數(shù),其參數(shù)值的大小主要是參考機(jī)車車輛限界。而徐州北站上發(fā)場有本務(wù)機(jī)車進(jìn)入,本務(wù)機(jī)車的機(jī)車車輛限界應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》(GB146.1)?!稑?biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》中規(guī)定本務(wù)機(jī)車的限界為25 mm,而以上兩種停車防溜頂?shù)陌惭b高度大于25 mm,侵入了機(jī)車的限界,存在安全隱患。在實際運用中出現(xiàn)了停車防溜頂油缸冒頭碰擦機(jī)車排障器的情況。

        2.2 停車防溜頂在使用過程中出現(xiàn)的主要問題

        停車防溜頂在使用過程中主要出現(xiàn)以下三個方面的問題。

        (1)開口銷脫落,導(dǎo)致止沖銷彈出,從而導(dǎo)致滑動油缸體從殼體中蹦出,發(fā)生損壞。后經(jīng)過改進(jìn)采用了不銹鋼加強型開口銷,使用情況比前一階段有很大改善。但不能完全避免。

        (2)連接活塞桿與止沖座的彈性圓柱銷破裂,導(dǎo)致活塞桿與止沖座分離,從而導(dǎo)致滑動油缸體從殼體中蹦出,發(fā)生損壞。后經(jīng)過改進(jìn)成實心銷軸,同樣使用情況有所改善。

        (3)止沖銷斷裂,導(dǎo)致滑動油缸總成從殼體中蹦出,發(fā)生損壞。后改進(jìn)成圓柱一體型結(jié)構(gòu),以加強本身結(jié)構(gòu)強度。

        雖然針對以上問題進(jìn)行了改進(jìn),但是不能完全解決上述問題。

        產(chǎn)生上述情況的原因主要有以下三個方面:

        (1)徐州北站上發(fā)場主要承擔(dān)列車出發(fā)工作,一般情況,列車出發(fā)速度比較快,普遍超過停車防溜頂結(jié)構(gòu)速度25 km/ h,由于速度高,所以對停車防溜頂造成的破壞力就大,從而導(dǎo)致停車防溜頂較易損壞。

        (2)由于車速快,而且是整列通過停車防溜頂,存在油缸體被車輪壓下的速度就快,殼體腔內(nèi)空氣不能順暢的從排氣孔排除,從而對彈性圓柱銷、止沖銷和開口銷等部件造成較大的沖擊力,致使部件損壞。

        (3)停車防溜頂一般采用高速慢復(fù)位結(jié)構(gòu),目前采用的慢復(fù)位速度為10 km/h,只有當(dāng)列車速度達(dá)到10 km/h及以上較高速度時,頂?shù)穆爻滩牌鹱饔?,速度高,對頂?shù)钠茐牧蛷?,另外還有車輛2、3軸之間距離較大,停車防溜頂在2、3軸之間回程多,導(dǎo)致車輛快速牽出對頂?shù)钠茐妮^大。

        3 技術(shù)改進(jìn)

        針對上述兩大問題,需要進(jìn)行技術(shù)改造,以較少或者避免上述問題的發(fā)生。重點是選擇一種適合上發(fā)場作業(yè)工況的停車防溜頂。

        3.1 停車防溜頂選型

        經(jīng)過多方商定探討和技術(shù)論證,選擇TDW907N停車防溜頂來替代既有的TDW906NXZ型停車防溜頂。該型號停車防溜頂是一款成熟產(chǎn)品,產(chǎn)品應(yīng)用已有10年以上時間,其主要用于鐵路編組場及專用線等。實現(xiàn)對機(jī)車車輛的進(jìn)行停車防溜。目前已經(jīng)用于豐臺西站、南昌機(jī)務(wù)段、成都機(jī)務(wù)段、上??图颊镜榷鄠€站場。該型號停車防溜頂具有以下特性:

        (1)該停車防溜頂安裝高度為25 mm。安裝高度符合《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》(GB146.1)中的規(guī)定。不會與機(jī)車接觸,從而不會造成對機(jī)車排障器的損壞。

        (2)該停車防溜頂慢復(fù)位速度檔位為6 km/h,慢復(fù)位速度較低,不但有利于列車快速通過,同時能夠減少列車對停車防溜頂?shù)钠茐摹?/p>

        (3)該頂排氣結(jié)構(gòu)順暢,而且其工作行程較短,殼體腔內(nèi)空氣量較小,有利于空氣順利排出。氣體的順利排出不會造成對零部件的沖擊損壞。

        (4)該頂靜態(tài)制動能力與現(xiàn)使用型號停車防溜頂一樣,并且滑動油缸體采用蘑菇頭形式,蘑菇頭設(shè)計成錐體,錐體結(jié)構(gòu)比目前使用的無蘑菇頭式油缸體更有利于車輛防溜。

        3.2 靜態(tài)防溜和動態(tài)防溜驗證

        選擇TDW907N停車防溜頂后,在安裝數(shù)量保持不變的情況下,TDW907N停車防溜頂?shù)乃街苿恿εcTDW906NXZ型停車防溜頂相同。依據(jù)停車防溜頂?shù)撵o態(tài)防溜原理和十多年的實際使用情況表明,上發(fā)場的車輛防溜通過安裝在股道上的停車防溜頂?shù)乃街苿恿崿F(xiàn)靜態(tài)防溜,并且防溜效果良好。當(dāng)采用一種水平制動力一樣的停車防溜頂時,其靜態(tài)防溜效果不會變化,同樣可以滿足靜態(tài)防溜。

        對于動態(tài)防溜,車輛從靜止?fàn)顟B(tài)自然啟動,車列溜行在0.7 m的情況下,進(jìn)行驗證。徐州北站停車防溜頂采用對稱成組布置,布置間隔為0.7 m,車輛溜行0.7 m時,肯定有停車防溜頂對車列起作用。

        其中:

        N動態(tài)--能夠?qū)④囕v制停的作用輪次(輪次)。

        m--計算車輛滿載總重(t),徐州北站取5 000 t;

        g'--考慮轉(zhuǎn)動慣量的重力加速度(m/s2),取9.6;

        l溜行--停車防溜頂對車輛進(jìn)行制動到車輛停止的距離(m),取0.7 m。

        i--車輛溜行區(qū)段坡度(‰),選取10道,為1.98;

        w基--車輛受到的單位基本阻力(‰),選取1.2;

        E頂--停車防溜頂對車輛所消耗的能量(J),取600。

        帶入以上參數(shù),得到N動態(tài)=44輪次,整個車列前進(jìn)0.7 m,有44輪次對車列進(jìn)行作用,則可以把車制停。上發(fā)場整個10道共安裝256臺,只要有其中的17%的頂對車列起作用則滿足要求。按照上式當(dāng)車列前進(jìn)0.1 m時,只需要6輪次起作用,就能滿足要求。實際情況是,當(dāng)車列前進(jìn)0.1 m,存在6輪次停車防溜頂對車列起作用,車列被制停。

        從以上分析,采用TDW907N停車防溜頂能夠滿足動態(tài)防溜要求。

        4 實施方案

        首先選取了一股道進(jìn)行安裝,采用一一對應(yīng),一臺替換原有一臺,兩臺對稱布置,保持了與原有安裝方式和安裝數(shù)量不變。待安裝使用一段時間后,進(jìn)行觀察確認(rèn),并根據(jù)實際發(fā)生的問題進(jìn)行改進(jìn)。確認(rèn)最終方案,再逐步進(jìn)行全場替換。

        對于徐州北站目前的作業(yè)工況,需要對既有的停車防溜頂進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強,提高停車防溜頂?shù)臉?gòu)造速度,以減少車列在整列牽出時對停車防溜頂?shù)钠茐摹?/p>

        5 其他說明

        徐州北站上發(fā)場用于列車出發(fā),使用率較高,列車整體出發(fā)速度快,對停車防溜頂?shù)钠茐木痛?,所以需要加強對頂?shù)酿B(yǎng)護(hù)維修。維修遵守《鐵道車輛減速頂》(TB/T2460-2009)、《鐵道車輛減速頂運用、維修要求》(TB/T2664-2009或Q/ CR462-2014)和《鐵道車輛停車防溜裝置》(TB/T3162.0-2007)中規(guī)定的要求。

        由于上發(fā)場使用頻率高,停車防溜頂滾壓輪次多,而且通過停車防溜頂?shù)乃俣雀撸ぷ鳝h(huán)境惡劣,所以要加強維修力量及維修備品,對停車防溜頂?shù)母陆ㄗh采用5年周期,以保證徐州北站停車管理的調(diào)速系統(tǒng)安全暢通運行。

        責(zé)任編輯:宋 飛

        來稿時間:2017-02-24

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