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

        張 縱 上海鐵路局徐州北站

        針對(duì)徐州北站上發(fā)場(chǎng)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(jì)存在缺陷、列車進(jìn)出場(chǎng)速度高、現(xiàn)場(chǎng)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(duì)上發(fā)場(chǎng)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(chǎng)防溜頂設(shè)備功能,以解決上發(fā)場(chǎng)行車作業(yè)安全隱患。

        上發(fā)場(chǎng);防溜頂;質(zhì)量;安全;分析;更新

        1 徐州北站上發(fā)場(chǎng)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(jí)十場(chǎng)布置。駝峰采用點(diǎn)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(shí)間的推移,站場(chǎng)的平縱斷面,尤其是縱斷面變化較大,由于對(duì)縱斷面的維護(hù)成本較大,而又要保證作業(yè)安全,所以對(duì)坡度變化較大的上發(fā)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)上發(fā)場(chǎng)車輛防溜的自動(dòng)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(chǎng)停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)。徐州北站上發(fā)場(chǎng)2~14道共安裝停車防溜頂2938臺(tái),具體如表1。

        表1 徐州北站上發(fā)場(chǎng)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(gè)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(chǎng)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(shí)際運(yùn)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(gè)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(dòng)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(qiáng)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(dòng)油缸體從殼體中蹦出,發(fā)生損壞。后經(jīng)過改進(jìn)成實(shí)心銷軸,同樣使用情況有所改善。

        (3)止沖銷斷裂,導(dǎo)致滑動(dòng)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(qiáng)本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

        雖然針對(duì)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(gè)方面:

        (1)徐州北站上發(fā)場(chǎng)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(duì)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(duì)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(shí),頂?shù)穆爻滩牌鹱饔?,速度高,?duì)頂?shù)钠茐牧蛷?qiáng),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(duì)頂?shù)钠茐妮^大。

        3 技術(shù)改進(jìn)

        針對(duì)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(diǎn)是選擇一種適合上發(fā)場(chǎng)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(hào)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(shí)間,其主要用于鐵路編組場(chǎng)及專用線等。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車車輛的進(jìn)行停車防溜。目前已經(jīng)用于豐臺(tái)西站、南昌機(jī)務(wù)段、成都機(jī)務(wù)段、上海客技站等多個(gè)站場(chǎng)。該型號(hào)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(huì)與機(jī)車接觸,從而不會(huì)造成對(duì)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(shí)能夠減少列車對(duì)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(huì)造成對(duì)零部件的沖擊損壞。

        (4)該頂靜態(tài)制動(dòng)能力與現(xiàn)使用型號(hào)停車防溜頂一樣,并且滑動(dòng)油缸體采用蘑菇頭形式,蘑菇頭設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)防溜驗(yàn)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?dòng)力與TDW906NXZ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(shí)際使用情況表明,上發(fā)場(chǎng)的車輛防溜通過安裝在股道上的停車防溜頂?shù)乃街苿?dòng)力實(shí)現(xiàn)靜態(tài)防溜,并且防溜效果良好。當(dāng)采用一種水平制動(dòng)力一樣的停車防溜頂時(shí),其靜態(tài)防溜效果不會(huì)變化,同樣可以滿足靜態(tài)防溜。

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

        其中:

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

        m--計(jì)算車輛滿載總重(t),徐州北站取5 000 t;

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

        l溜行--停車防溜頂對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)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(duì)車輛所消耗的能量(J),取600。

        帶入以上參數(shù),得到N動(dòng)態(tài)=44輪次,整個(gè)車列前進(jìn)0.7 m,有44輪次對(duì)車列進(jìn)行作用,則可以把車制停。上發(fā)場(chǎng)整個(gè)10道共安裝256臺(tái),只要有其中的17%的頂對(duì)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(shí),只需要6輪次起作用,就能滿足要求。實(shí)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(duì)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(dòng)態(tài)防溜要求。

        4 實(shí)施方案

        首先選取了一股道進(jìn)行安裝,采用一一對(duì)應(yīng),一臺(tái)替換原有一臺(tái),兩臺(tái)對(duì)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(shí)間后,進(jìn)行觀察確認(rèn),并根據(jù)實(shí)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(chǎng)替換。

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

        5 其他說明

        徐州北站上發(fā)場(chǎng)用于列車出發(fā),使用率較高,列車整體出發(fā)速度快,對(duì)停車防溜頂?shù)钠茐木痛?,所以需要加?qiáng)對(duì)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(yùn)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(chǎng)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?,工作環(huán)境惡劣,所以要加強(qiáng)維修力量及維修備品,對(duì)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(yùn)行。

        責(zé)任編輯:宋 飛

        來稿時(shí)間:2017-02-24

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