柏在剛
(北京公交有軌電車有限公司西郊線分公司,北京 100080)
隨著大中城市的不斷發(fā)展,城市公共交通特別是軌道交通對公眾出行的作用愈發(fā)重要。由于經(jīng)濟(jì)條件、地理環(huán)境及人口規(guī)模等方面的影響,制約了地鐵行業(yè)的發(fā)展,而地面現(xiàn)代有軌電車可有效解決這些難題,因此得以迅猛發(fā)展。
目前大多數(shù)城市采用100%低地板現(xiàn)代有軌電車,車輛底部距離軌面約300mm,在參考國內(nèi)外現(xiàn)代有軌電車脫軌事故資料發(fā)現(xiàn),車輛脫軌后車輪容易下陷,導(dǎo)致車輛底板基本與地面接觸;受救援現(xiàn)場地面路基不平整以及草地路面、斜坡及軌道間的導(dǎo)電槽等復(fù)雜路況影響,以往的救援設(shè)備及復(fù)軌器具(復(fù)軌橋、滾盤滑車、多級(jí)式油缸)無法穿過現(xiàn)代有軌電車底部頂升支撐點(diǎn),需要采取輔助設(shè)施,導(dǎo)致救援進(jìn)度遲緩,耗費(fèi)極大人力物力,救援時(shí)效性很差,給社會(huì)帶來負(fù)面影響。為確?,F(xiàn)代有軌電車脫軌事故發(fā)生后的快速有效處置,保障線路迅速恢復(fù)運(yùn)營,盡可能避免造成社會(huì)負(fù)面影響,應(yīng)用現(xiàn)代有軌電車吊復(fù)式救援設(shè)備是一個(gè)有效舉措。
現(xiàn)代有軌電車通用救援設(shè)備目前多采用頂升原理,在車輛頂升點(diǎn)下部放置救援液壓缸及滑板底座,通過向液壓缸注入液壓油,液壓缸舉升車體,車體帶動(dòng)轉(zhuǎn)向架及車輪上升,當(dāng)車輪高于鋼軌面后,通過一只液壓缸舉升,另一只液壓缸增壓來完成現(xiàn)代有軌電車橫移,使其車輪橫移到鋼軌踏面上方,在卸載舉升鎬的壓力后,使車輛車輪下降到鋼軌踏面上完成救援工作。
但由于100%低地板現(xiàn)代有軌電車車體底部救援支撐受力點(diǎn)低(脫軌后車體底部距軌面遠(yuǎn)小于300mm),在救援時(shí)需要多次作業(yè)(分別放置多種救援機(jī)具和液壓設(shè)備)才能達(dá)到救援起復(fù)高度,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)工,還不利于救援安全。現(xiàn)代有軌電車在草地、道岔、斜坡路段脫軌后,其轉(zhuǎn)向架兩側(cè)齒輪箱和旁支撐粘著在地面,救援器具(復(fù)軌橋、滾盤滑車、多級(jí)式油缸)無法從車體底部穿過,救援支撐點(diǎn)的高度也無法滿足液壓缸的頂升條件,給救援增加了難度,對救援時(shí)效性產(chǎn)生極大影響。
如圖1 所示,現(xiàn)代有軌電車吊復(fù)式救援設(shè)備主要包括兩個(gè)地腳(4)、兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)裝置(3)、T型吊具(1)、拉帶(5)、吊帶(2);救援設(shè)備的兩個(gè)地腳分別設(shè)置于待救援車體的兩側(cè)地面上,救援設(shè)備的兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)裝置底端分別設(shè)置于兩個(gè)地腳頂部,直線驅(qū)動(dòng)裝置頂端與T 型吊具插拔連接,救援設(shè)備的吊帶一端通過穿銷固定在T 型吊具上,另一端繞過待救援車體底部用同一穿銷與T 型吊具固定,T型吊具實(shí)物如圖2 所示。救援設(shè)備的拉帶與其兩個(gè)地腳端部橫向支撐桿連接。
圖1 吊復(fù)式救援設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 T 型吊具實(shí)物圖
救援設(shè)備兩地腳的頂部設(shè)置有橫向支撐桿,橫向支撐桿表面設(shè)置有第一限位部;救援設(shè)備直線驅(qū)動(dòng)裝置的底部設(shè)置有橫向連接桿,橫向連接桿底部設(shè)置有第二限位部,安裝時(shí)第一限位部與第二限位部相匹配并耦合,以防救援設(shè)備在救援時(shí)直線驅(qū)動(dòng)裝置在地腳上滑動(dòng),造成安全隱患。地腳及直線驅(qū)動(dòng)器橫向連接桿限位部實(shí)物如圖3 所示。
圖3 地腳及直線驅(qū)動(dòng)器橫向連接桿限位部實(shí)物圖
地腳橫向支撐桿設(shè)計(jì)為圓形桿,直線驅(qū)動(dòng)器底部橫向連接桿為半圓桿,救援設(shè)備地腳橫向支撐桿的外徑與直線驅(qū)動(dòng)器底部橫向連接桿的內(nèi)徑大小尺寸相同,第一限位部為外螺紋,第二限位部為內(nèi)螺紋,在設(shè)備安裝時(shí)通過內(nèi)外螺紋形成耦合接觸面,使驅(qū)動(dòng)裝置在使用過程中不會(huì)在地腳上滑動(dòng),保障救援安全,救援設(shè)備各部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證其快速安裝與拆卸。
直線驅(qū)動(dòng)器采用輕量化設(shè)計(jì),可滿足45t 有軌電車在任何脫軌狀態(tài)下起升、橫移,具有足夠的剛度和強(qiáng)度,保證任何狀態(tài)下起升、橫移后液壓缸不變形、不漏油,直線驅(qū)動(dòng)器二級(jí)伸縮最大行程1600mm,舉升力150kN,并滿足車體在液壓力作用下一次性橫移200-500mm,車輛在不同脫軌情況下一套直線驅(qū)動(dòng)器的舉升合力≤320kN,可以滿足起復(fù)快速安裝≤5min,復(fù)位操作≤10min,提高了救援恢復(fù)運(yùn)營時(shí)效性。
吊復(fù)式救援設(shè)備的液壓動(dòng)力裝置采用移動(dòng)式液壓站,電源為2 只DC12V 蓄電池,液壓直流泵由2.5kW 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),液壓系統(tǒng)額定壓力為25MPa。高強(qiáng)度液壓軟管通過液壓站換向閥分別與直線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)/回油連接器相接,換向閥控制直線驅(qū)動(dòng)器的舉升與卸載復(fù)位。
救援設(shè)備使用時(shí),打開待救援車體的車門,將兩個(gè)地腳分別放置于待救援車體兩側(cè)地面上,將兩根拉帶分別設(shè)置在兩地腳的橫向支撐桿兩端,以防止救援過程中兩個(gè)地腳之間的距離拉大,并能防止由于直線驅(qū)動(dòng)器的壓力使地腳發(fā)生位移;兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)器底端的半圓橫向連接桿分別與兩個(gè)地腳圓形橫向支撐桿匹配安裝,通過半圓桿與圓形桿上的內(nèi)螺紋和外螺紋密貼耦合,防止直線驅(qū)動(dòng)裝置在地腳支撐桿上滑動(dòng);兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)裝置的頂部通過開啟的車門伸入車體內(nèi)與T 型吊具插拔連接,吊帶一端通過穿銷固定在T 型吊具上,另一端從車體底部穿過車體后與T 型吊具通過穿銷連接。
液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)裝置伸長,救援車體和車輪高度隨之上升,車輪高于鋼軌后,卸載近鋼軌中心線側(cè)的直線驅(qū)動(dòng)裝置壓力,卸壓過程中,車體向該側(cè)移動(dòng),當(dāng)有軌電車中心與軌道中心重合后,兩直線驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)泄壓,使車輪下降到鋼軌踏面上,完成救援工作。
圖4 吊復(fù)式救援設(shè)備現(xiàn)場操作圖片
新型吊復(fù)式救援設(shè)備很好地解決了現(xiàn)代有軌電車通用救援設(shè)備救援難點(diǎn)問題,新型吊復(fù)式救援設(shè)備采用三角形支撐原理,通過兩根拉帶連接,救援時(shí)更具穩(wěn)定性。同時(shí)解決了復(fù)雜路況的救援需求,如遇落差、高低不平的地面,軟連接方式可解決高低落差問題。
采用吊升后橫移原理將脫線的有軌電車車輪恢復(fù)到軌道上,不需要多次起復(fù)作業(yè),將頂升原理轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的吊復(fù)原理,很好地解決了現(xiàn)代有軌電車低地板結(jié)構(gòu)導(dǎo)致通用救援設(shè)備及復(fù)軌器具無法安裝及頂升問題,既省時(shí)、省力,又提高工作效率。
吊復(fù)式救援設(shè)備解決了草地、斜坡、隧道、軌道導(dǎo)電槽,尤其是道岔、彎道等復(fù)雜路況的救援需求。同時(shí)保障現(xiàn)代有軌電車救援工作的安全性、時(shí)效性,避免或減少救援不及時(shí)給社會(huì)帶來的負(fù)面影響,最大程度保證人員、財(cái)產(chǎn)安全,為現(xiàn)代有軌電車正線盡快達(dá)到運(yùn)行條件提供了強(qiáng)有力的支持。吊復(fù)式救援設(shè)備的應(yīng)用為國內(nèi)同行業(yè)現(xiàn)代有軌電車救援提供了思路與技術(shù)支持,可供現(xiàn)代有軌電車運(yùn)營保障工作參考與借鑒。