張 縱 上海鐵路局徐州北站

徐州北站上發(fā)場(chǎng)停車(chē)防溜頂調(diào)速系統(tǒng)存在問(wèn)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(chē)作業(yè)中存在停車(chē)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(chē)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(wèn)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)輛防溜的自動(dòng)化，經(jīng)過(guò)2003年和2007年兩輪技術(shù)改造，形成了目前上發(fā)場(chǎng)停車(chē)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(chē)防溜頂2938臺(tái)，具體如表1。

表1 徐州北站上發(fā)場(chǎng)停車(chē)防溜頂安裝表

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

2 存在問(wèn)題

2.1 安全性問(wèn)題

不論是最初采用的TDJ型停車(chē)防溜頂，還是后續(xù)的TDW906NXZ型停車(chē)防溜頂，它們的安裝高度都是40 mm。安裝高度在停車(chē)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(chē)車(chē)輛限界。而徐州北站上發(fā)場(chǎng)有本務(wù)機(jī)車(chē)進(jìn)入，本務(wù)機(jī)車(chē)的機(jī)車(chē)車(chē)輛限界應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛限界》（GB146.1）。《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛限界》中規(guī)定本務(wù)機(jī)車(chē)的限界為25 mm，而以上兩種停車(chē)防溜頂?shù)陌惭b高度大于25 mm，侵入了機(jī)車(chē)的限界，存在安全隱患。在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)了停車(chē)防溜頂油缸冒頭碰擦機(jī)車(chē)排障器的情況。

2.2 停車(chē)防溜頂在使用過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題

停車(chē)防溜頂在使用過(guò)程中主要出現(xiàn)以下三個(gè)方面的問(wèn)題。

（1）開(kāi)口銷(xiāo)脫落，導(dǎo)致止沖銷(xiāo)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(guò)改進(jìn)采用了不銹鋼加強(qiáng)型開(kāi)口銷(xiāo)，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(xiāo)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(guò)改進(jìn)成實(shí)心銷(xiāo)軸，同樣使用情況有所改善。

（3）止沖銷(xiāo)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(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，但是不能完全解決上述問(wèn)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(chē)出發(fā)工作，一般情況，列車(chē)出發(fā)速度比較快，普遍超過(guò)停車(chē)防溜頂結(jié)構(gòu)速度25 km/ h，由于速度高，所以對(duì)停車(chē)防溜頂造成的破壞力就大，從而導(dǎo)致停車(chē)防溜頂較易損壞。

（2）由于車(chē)速快，而且是整列通過(guò)停車(chē)防溜頂，存在油缸體被車(chē)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(xiāo)、止沖銷(xiāo)和開(kāi)口銷(xiāo)等部件造成較大的沖擊力，致使部件損壞。

（3）停車(chē)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(chē)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(chē)輛2、3軸之間距離較大，停車(chē)防溜頂在2、3軸之間回程多，導(dǎo)致車(chē)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(wèn)題，需要進(jìn)行技術(shù)改造，以較少或者避免上述問(wèn)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(chē)防溜頂。

3.1 停車(chē)防溜頂選型

經(jīng)過(guò)多方商定探討和技術(shù)論證，選擇TDW907N停車(chē)防溜頂來(lái)替代既有的TDW906NXZ型停車(chē)防溜頂。該型號(hào)停車(chē)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(chē)車(chē)輛的進(jìn)行停車(chē)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?？图颊镜榷鄠€(gè)站場(chǎng)。該型號(hào)停車(chē)防溜頂具有以下特性：

（1）該停車(chē)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(chē)車(chē)輛限界》（GB146.1）中的規(guī)定。不會(huì)與機(jī)車(chē)接觸，從而不會(huì)造成對(duì)機(jī)車(chē)排障器的損壞。

（2）該停車(chē)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(chē)快速通過(guò)，同時(shí)能夠減少列車(chē)對(duì)停車(chē)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(chē)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(wú)蘑菇頭式油缸體更有利于車(chē)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(chē)防溜頂后，在安裝數(shù)量保持不變的情況下，TDW907N停車(chē)防溜頂?shù)乃街苿?dòng)力與TDW906NXZ型停車(chē)防溜頂相同。依據(jù)停車(chē)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(chē)輛防溜通過(guò)安裝在股道上的停車(chē)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(chē)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(chē)輛從靜止?fàn)顟B(tài)自然啟動(dòng)，車(chē)列溜行在0.7 m的情況下，進(jìn)行驗(yàn)證。徐州北站停車(chē)防溜頂采用對(duì)稱成組布置，布置間隔為0.7 m，車(chē)輛溜行0.7 m時(shí)，肯定有停車(chē)防溜頂對(duì)車(chē)列起作用。

其中：

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

m--計(jì)算車(chē)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(chē)防溜頂對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)到車(chē)輛停止的距離（m），取0.7 m。

i--車(chē)輛溜行區(qū)段坡度（‰），選取10道，為1.98；

w基--車(chē)輛受到的單位基本阻力（‰），選取1.2；

E頂--停車(chē)防溜頂對(duì)車(chē)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(chē)列前進(jìn)0.7 m，有44輪次對(duì)車(chē)列進(jìn)行作用，則可以把車(chē)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(chē)列起作用則滿足要求。按照上式當(dāng)車(chē)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(chē)列前進(jìn)0.1 m，存在6輪次停車(chē)防溜頂對(duì)車(chē)列起作用，車(chē)列被制停。

從以上分析，采用TDW907N停車(chē)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(wèn)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(chē)防溜頂進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，提高停車(chē)防溜頂?shù)臉?gòu)造速度，以減少車(chē)列在整列牽出時(shí)對(duì)停車(chē)防溜頂?shù)钠茐摹?/p>

5 其他說(shuō)明

徐州北站上發(fā)場(chǎng)用于列車(chē)出發(fā)，使用率較高，列車(chē)整體出發(fā)速度快，對(duì)停車(chē)防溜頂?shù)钠茐木痛螅孕枰訌?qiáng)對(duì)頂?shù)酿B(yǎng)護(hù)維修。維修遵守《鐵道車(chē)輛減速頂》（TB/T2460-2009）、《鐵道車(chē)輛減速頂運(yùn)用、維修要求》（TB/T2664-2009或Q/ CR462-2014）和《鐵道車(chē)輛停車(chē)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(chē)防溜頂滾壓輪次多，而且通過(guò)停車(chē)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(chē)防溜頂?shù)母陆ㄗh采用5年周期，以保證徐州北站停車(chē)管理的調(diào)速系統(tǒng)安全暢通運(yùn)行。

責(zé)任編輯：宋 飛

來(lái)稿時(shí)間：2017-02-24