王曉雅
(中國鐵道科學研究院集團有限公司標準計量研究所 北京 100081)
隨著中國高速鐵路的跨越式發(fā)展,高鐵接觸網(wǎng)關(guān)鍵零部件的質(zhì)量把控越來越得到重視,其引起的弓網(wǎng)故障嚴重時會影響高鐵的運行安全,造成巨大的經(jīng)濟損失和惡劣的社會影響。接觸網(wǎng)作為牽引變電所與高速動車組間的供電“橋梁”,其零部件的質(zhì)量可靠性是接觸網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵,是電力機車正常取流和線路正常運營的重要基礎(chǔ)[1-3]。TB/T 2075系列標準的發(fā)布和實施旨在規(guī)范接觸網(wǎng)零部件的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量,是從生產(chǎn)質(zhì)量方面對生產(chǎn)企業(yè)的管理提出更細化的要求。按照行業(yè)標準進行產(chǎn)品檢驗是風險防范中的重要一環(huán)。合規(guī)風險防范可推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、增強行業(yè)競爭力[4]。這也是為了推動企業(yè)按照對標世界一流、實施管理提升行動的要求[5]。
接觸網(wǎng)零部件中的限位定位裝置作為關(guān)鍵零部件,其產(chǎn)品質(zhì)量把控需重點關(guān)注,以求降低安全質(zhì)量方面的風險。近些年,為了順應(yīng)高鐵的迅速崛起,接觸網(wǎng)限位定位裝置用零部件出現(xiàn)了多種新型結(jié)構(gòu)和種類,TB/T 2075.3—2010《電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部件 第3部分:限位定位裝置》[6](以下簡稱舊標準)已不能滿足250~350 km/h高鐵運行的要求。
國家鐵路局于2020年10月30日發(fā)布TB/T 2075.3—2020《電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部件 第3部分:限位型定位裝置》[7](以下簡稱新標準)。新標準適用于電氣化鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)中固定接觸線位置的限位型定位裝置。新標準新增了近十年來發(fā)布的相關(guān)標準化技術(shù)條件中出現(xiàn)的多種新型產(chǎn)品,且在類型歸類、技術(shù)指標及檢驗規(guī)則上出現(xiàn)了一些變化。
標準編制的思路有所變化,修訂后的標準更具有開放性和兼容性。例如,新標準中不再對限位定位裝置的整體安裝形式、標記以及限位定位裝置中各零件的示意圖、規(guī)格型號、材料、制造工藝、緊固件性能做要求。這就使標準能被更靈活地使用,更具備工程實用性,也為新產(chǎn)品的研發(fā)提供了一定空間。此外,此次修訂還將近十年出現(xiàn)的新型產(chǎn)品納入到標準范疇中,使新標準更全面,也使新產(chǎn)品的檢測有章可循。
新標準中增加了等電位連接線、定位管支撐、防風拉線及防風拉線固定環(huán)四種零件。等電位連接線規(guī)定了電連接線的規(guī)格,定位管支撐在新標準發(fā)布之前通常參考TB/T 2075.1—2010《電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部件 第1部分:腕臂支撐裝置》[8]中的支撐進行檢測,新標準對其進行了明確規(guī)定。防風拉線和防風拉線固定環(huán)主要用于大風區(qū)。
新標準中對各零件的類型命名規(guī)則作出了調(diào)整。舊標準的零件多以材質(zhì)、用途、尺寸等角度進行命名,例如鋼材質(zhì)的零件以“G”代表,鋁材質(zhì)的零件以“L”代表,軟橫跨用鋼材質(zhì)定位支座以“RG”代表,適用于φ60腕臂管的鋼材質(zhì)定位環(huán)用“G60”代表等。新標準則側(cè)重于從結(jié)構(gòu)及鐵路的速度等級角度進行劃分歸類。型號表述出現(xiàn)較大變化的零件包括限位定位器、定位支座、定位線夾、定位環(huán)。
(1)限位定位器
新標準在命名過程中考慮到了零件在不同速度等級鐵路上使用時的型號區(qū)分,分為普速及250 km/h高速鐵路用、350 km/h高速鐵路用兩類,然后再以結(jié)構(gòu)型式和定位器管體截面對限位定位器進行進一步細化,如圖1所示。
圖1 TB/T 2075.3—2020中限位定位器的類型命名規(guī)則
從表1中可以看出,新標準在包含舊標準所有型號的情況下還納入了 TJ/GD 011—2009《200~250 km/h電氣化鐵路接觸網(wǎng)裝備暫行技術(shù)條件(OCS-2)》[9]、TJ/GD 012—2009《300 ~350 km/h 電氣化鐵路接觸網(wǎng)裝備暫行技術(shù)條件(OCS-3)》[10]和TJ/GD 002—2013《風區(qū)200 ~250 km/h電氣化鐵路接觸網(wǎng)主要裝備技術(shù)條件(暫行)》[11]等多個技術(shù)條件中涉及的限位定位器型號。
表1 限位定位器新舊標準型號對應(yīng)關(guān)系
(2)定位支座、定位線夾及定位環(huán)
在新標準中,定位支座的命名規(guī)則以零件應(yīng)用到的定位裝置型式和自身結(jié)構(gòu)的角度進行區(qū)分,定位線夾則以與之相匹配的定位器的定位銷釘類型來劃分,定位環(huán)以兩抱箍間的連接形式來命名,如表2所示。與限位定位器相同,新標準以舊標準為基礎(chǔ),將2010年到2020年間出現(xiàn)的新型號全部囊括,并重新整理分類。
表2 定位支座、定位線夾及定位環(huán)新舊標準型號對應(yīng)關(guān)系
新標準中技術(shù)條件作出調(diào)整的零件包括限位定位器、定位支座、定位線夾、定位管吊線、定位管卡子、吊線固定鉤。主要變化如下:
(1)所有零件均未對緊固力矩的技術(shù)指標做要求。
(2)限位定位器:管體截面為矩形的定位器均取消耐壓縮荷載試驗。350 km/h高速鐵路用限位定位器的各機械性能指標均有提高。
(3)定位支座:各機械性能指標均有提高。
(4)定位線夾:工作荷載和破壞荷載技術(shù)指標提高,滑動荷載要求未變。
(5)限位定位器(350 km/h高速鐵路用)、定位裝置、定位線夾中的彈性結(jié)構(gòu)限位型定位裝置用零件均比其他類型要求高。
(6)定位管吊線增加了吊線與壓接端子壓接固定后的滑動荷載試驗要求。
(7)定位管卡子和吊線固定鉤均增加了滑動荷載試驗、破壞荷載試驗的要求。
新標準增加了型式檢驗項目,對各零件的檢驗項目進行了更加明確地規(guī)定。與舊標準相比,新標準的型式檢驗檢測項目有較多變化,如表3所示。除了新增的四種零件外,其他零件在共性上的變化是所有零件取消了工作荷載檢測項目。所有鋁合金零件增加了氧化層厚度檢測項目。此外,部分零件還有檢測項目的增減:限位定位器增加定位裝置撓度及變形量檢測項目;管體截面為矩形的定位器取消耐壓縮荷載檢測項目;旋轉(zhuǎn)雙耳和定位管吊線增加振動試驗、疲勞試驗;定位管卡子和吊線固定鉤增加滑動荷載檢測項目、破壞荷載檢測項目和疲勞試驗。
表3 新標準中部分零件型式試驗檢測項目變化
新標準的主要變化均體現(xiàn)在其開放性和兼容性上,無論是產(chǎn)品類型的命名還是技術(shù)條件的變化都是對近些年投入使用的各類型限位定位類產(chǎn)品的涵蓋總結(jié)。而檢驗規(guī)則的變化又旨在保持現(xiàn)有產(chǎn)品類型的前提下,提高部分零件機械性能的技術(shù)指標,這對產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量控制提出了更高的要求。
由于高速鐵路的發(fā)展,接觸網(wǎng)系統(tǒng)為了適應(yīng)提速,其材質(zhì)選擇從傳統(tǒng)的鋼材轉(zhuǎn)變?yōu)檩p質(zhì)的鋁材。隨著鋁合金接觸網(wǎng)零部件被越來越廣泛地使用,其防腐性能是否能經(jīng)受住環(huán)境考驗,需要試驗來驗證。氧化層厚度檢測項目的提出就是為評價鋁合金接觸網(wǎng)零部件的防腐質(zhì)量。此外,還需要特別注意旋轉(zhuǎn)雙耳、定位管吊線、定位管卡子和吊線固定鉤這類增加振動試驗、疲勞試驗的零件。旋轉(zhuǎn)雙耳增加振動、疲勞試驗的原因主要是考慮到其多與套管單耳組合成鋁合金定位環(huán)投入使用,因此以定位環(huán)的檢驗規(guī)則來進行要求。定位管吊線、定位管卡子和吊線固定鉤檢測項目的增加應(yīng)得到生產(chǎn)商的重視,動態(tài)試驗的增加對產(chǎn)品的質(zhì)量考驗遠高于靜態(tài)試驗,零件制造工藝的控制、各組件間的配合度等方面都需重新考量[12]。
隨著高速鐵路迅速發(fā)展,各種新型限位定位類零件已在部分鐵路投入使用并初具規(guī)模,標準的修訂勢在必行。在充分調(diào)研近幾年鐵路發(fā)展狀況的前提下,結(jié)合未來電氣化鐵路發(fā)展趨勢和生產(chǎn)商的各項能力等諸多因素,新標準的編制工作完成。
與舊標準相比,新標準增加了產(chǎn)品類型并重新歸類,機械性能也有所提高,特別是部分零件增加了振動試驗、疲勞試驗這類動態(tài)性能試驗,對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。