伏遠昱

(中國國家鐵路集團有限公司 運輸調度指揮中心， 北京 100844)

湖東電力機務段從2007年陸續(xù)開始配屬八軸貨運電力機車，大秦線開始使用八軸貨運電力機車+車輛+八軸貨運電力機車+車輛模式開行重載組合列車。自2007年至2019年共計發(fā)生車鉤分離22件，均為中部機車與車輛分離。其中2007年至2009年發(fā)生18件，2018年發(fā)生2件，2019年發(fā)生2件。從歷史數(shù)據(jù)看，2009年至2018年近十年間未發(fā)生過中部機車與車鉤分離問題，2018年至2019年間又出現(xiàn)車鉤分離問題。

2007年至2009年間，針對頻繁出現(xiàn)重載組合列車中部機車與車輛車鉤分離情況，湖東電力機務段通過不斷摸索試驗，加裝防跳鉤裝置等措施，結合開行期間發(fā)生的各類問題，確定了重載組合列車操縱辦法和機車加裝改造要求。截至2018年11月大秦線重載組合列車一直運行安全平穩(wěn)。

2018年湖東電力機務段八軸貨運電力機車陸續(xù)開始C6修，機車在工藝范圍內需要對整車進行檢修，2018年至2019年發(fā)生的2.1萬噸列車車鉤分離的中部機車中，2臺為C6修回段機車、1臺為C3修、1臺為新造機車。2017年10月為了便于重載組合列車操縱，太原局集團公司組織將化稍營至涿鹿間分相位置進行了調整，湖東電力機務段對重載組合列車的操縱辦法再次進行優(yōu)化，但風制緩解后列車沖動仍難以消除，缺少科學的測試數(shù)據(jù)作為依據(jù)。機車參數(shù)的變化、操縱辦法的改進以及線路和瞬間受力等綜合因素的影響，可能是造成最近4起2.1萬噸組合列車中部機車與車輛車鉤分離的原因。

1 重載組合列車分離的特點

大秦線發(fā)生的重載組合列車車鉤分離事件，2018年至2019年，牽引工況3起、再生工況1起。中部機車車鉤中心線高度分別為869 mm、870 mm、872 mm、844 mm，均在標準范圍內；分離車輛的車鉤中心線高度分別為845 mm、840 mm、834 mm、837 mm，均在標準范圍內，機車與車輛鉤差分別為24 mm、30 mm、28 mm、7 mm，均在標準范圍內。上述車鉤分離事件主要具有以下特點：

(1)分離地點主要集中在長大坡道，工況轉換頻繁，容易引起受力不均和沖動的地點。

(2)均發(fā)生在重載組合列車中，車鉤分離發(fā)生在中部機車與前部或后部車輛之間。再生制動工況時，分離發(fā)生在中部機車后鉤與車輛前鉤連接處；牽引工況時，分離均發(fā)生在中部機車前鉤與車輛后鉤連接處，車鉤高度差不超過75 mm。

2 影響因素綜合分析

2.1 分離列車機車車鉤測量數(shù)據(jù)如表1和圖1所示。

表1 機車車鉤檢查測量數(shù)據(jù)表 mm

圖1 車鉤分離機車車鉤檢查照片

從上述檢查情況判斷，機車各項參數(shù)都在規(guī)定范圍內，機車、車輛車鉤均在鎖閉位，機車與車輛車鉤之間有明顯滑動痕跡，從機車導框的撞擊痕跡判斷，機車車鉤是從車輛車鉤上部脫出。

2.2 機車乘務員操縱情況

2.2.1第1區(qū)段

(1)模塊化操縱標準

出站岔區(qū)前牽引回零，準備過分相，主控機車過分相后開始逐步給牽引力，待從控機車過分相前適當降低牽引力，從控機車過分相后再逐步增大牽引力達速運行。

(2)機車乘務員操縱情況

運行至某站出站后K219+129 m處，速度66 km/h，司機工況卸前牽引手柄回零，過K219+262 m處分相后K219+511 m處，速度64 km/h，司機工況加前牽引手柄，運行至K219+971 m處列車起非常。

(3)其他列車機車乘務員操縱情況如圖2和圖3所示。通過LKJ數(shù)據(jù)分析比對，該列車司機與其他10列2.1萬噸重載組合列車司機的操縱沒有大的差異，符合模塊化操縱辦法。

圖2 手柄回零、加載時的地點

圖3 手柄回零、加載時的速度

2.2.2第2區(qū)段

(1)模塊化操縱標準

運行至K141+500 m至K142+500 m處，速度70～72 km/h，初制動減壓,在K145+000 m處左右緩解，再生60%穩(wěn)定不變，速度40～50 km/h緩解。

(2)機車乘務員操縱情況

運行至區(qū)間K142+673處，速度69 km/h司機初制動減壓調速，運行至化稍營站至涿鹿站間K144+912 m處，速度38 km/h司機緩解列車，運行至化稍營站至涿鹿站間K145+132 m處列車起非常。

(3)其他列車機車乘務員操縱情況如圖4和圖5所示。通過LKJ數(shù)據(jù)分析比對，該列車司機與其他10列2.1萬噸重載組合列車司機的操縱沒有大的差異，符合模塊化操縱辦法。經對比分析，乘務員操縱符合標準。

圖4 制動、緩解時的地點

圖5 制動、緩解時的速度

2.3 機車、車輛運用檢修情況

(1) 第1件車鉤分離的2.1萬噸重載組合列車。機車2018年12月6日完成C6修程，修后走行4.5萬km; 關系車輛2014年7月廠修、2017年8月9日段修。

(2) 第2件車鉤分離的2.1萬噸重載組合列車。機車2019年1月17日C3修，修后走形1.3萬km。

(3) 第3件車鉤分離的2.1萬噸重載組合列車。機車2019年1月11日新造配屬，新造走行3.3萬km；關系車輛2017年12月新造。

(4) 第4件車鉤分離的2.1萬噸重載組合列車。機車2018年8月1日完成C6修程，修后走行14萬km;2019年1月30日完成C1修程，修后走行3萬km；關系車輛2013年10月廠修，2018年6月25日段段修。

從機車、車輛檢修情況看，走形公里和檢修都符合工藝要求。

3 車鉤分離模擬試驗

針對大秦線2.1萬噸重載組合列車運行中發(fā)生的跳鉤分離問題，湖東電力機務段進行了專題調研分析。并利用發(fā)生過分離的中部機車進行了兩次線上模擬運行試驗，排摸造成中部機車與連接車輛車鉤分離的因素。

3.1 試驗數(shù)據(jù)

第1次試驗數(shù)據(jù)：機車車鉤中心線距軌面高度(庫內值)：875 mm；車輛車鉤中心線距軌面高度：830 mm；機車與車輛車鉤中心高度差值45 mm。

第2次試驗數(shù)據(jù)：車鉤高度870 mm，與車輛連掛拉直后車鉤高度865 mm，車輛車鉤中心線距軌面高度：833 mm；機車與車輛車鉤中心高度差值32 mm。

3.2 試驗數(shù)據(jù)分析

分別在2.1萬噸重載組合列車中部機車A、B節(jié)安裝5個攝像頭，在兩節(jié)機車鉤頭上、前后車輛鉤舌上、機車車體對應車鉤分別安裝一個紅外線裝置，并在車輛端部正對紅外線裝置粘貼一張亞光深色坐標紙；二懸掛車體部位粘貼一張亞光深色坐標紙，并在轉向架對應處焊接支架安置鉛筆在車體坐標紙上。

運行至K26+245 m處，鉤差變化量70 mm，機車車鉤變化量40 mm，機車車體最大抬升量50 mm，牽引力由300 kN降至100 kN，列車由3‰下坡道轉為2‰上坡道。

運行至K174+390 m處，機車車體最大下壓量30 mm，制動力由400 kN不變，列車由6‰下坡道轉為10‰下坡道。

運行至K213+521 m，鉤差變化量70 mm，機車車鉤變化量40 mm，機車車體最大下壓量10 mm，牽引力由410 kN降至500 kN，列車由0‰平道轉為3.5‰上坡道。

運行至K213+705 m，鉤差變化量60 mm，機車車鉤變化量30 mm，機車車體最大抬升量30 mm，牽引力500 kN，列車由3.5‰上坡道轉為3.1‰上坡道。

運行至K217+672 m，鉤差變化量60 mm，機車車鉤變化量30 mm，機車車體最大抬升量10 mm，牽引力由500 kN降至100 kN，列車由1.5‰上坡道。

由以上紅外線點相對基準點變化情況結合線路縱斷面、機車牽引力變化情況分析，可以看出在列車進入上坡道時首先機車車鉤差增大、后隨牽引力進一步上升，機車車體也相應抬高。當從控機車牽引力下降時機車車體下壓。

從運行至K26+245 m，乘務員在列車由3‰下坡道轉為2‰上坡道時，將牽引力由300 kN降至100 kN，發(fā)生的鉤差變化量70 mm，機車車鉤變化量40 mm，機車車體最大抬升量50 mm的情況，可見在列車前列所處坡道較后列所處坡道較大時，退牽引力過急會使中部機車車體、車鉤均發(fā)生變量較大的位移。

4 分析結果

通過上述車鉤分離問題發(fā)生過程、規(guī)律特點梳理以及多方面影響因素綜合分析，可以初步得到以下幾點結論：

(1)車鉤分離為機車車鉤從車輛車鉤上方受拉跳出。

(2)在長大下坡區(qū)段均是中部機車的后鉤與后部車輛脫鉤分離，在上坡或平坡區(qū)段是中部機車的前鉤與前部車輛脫鉤分離。

(3)初步判斷車鉤分離問題與鉤高差臨近限值、縱向拉鉤力較大具有直接關系。

5 車鉤分離問題應對建議

(1)制定該型機車車鉤及緩沖器普查整治措施，明確整治項點及標準，并組織實施，確保新造和C6修后該型機車緩沖器中心線高度不超885 mm。加強始發(fā)站機車和車輛車鉤高度差的檢查確認。

(2)補充機車鉤緩系統(tǒng)各部件(包括磨耗板)各級修程檢修技術標準，完善均衡梁厚度、槽鋼厚度、吊桿長度、吊桿墊塊厚度、牽引座摩擦片厚度、牽引座摩擦片與固定螺栓距離，消除鉤緩系統(tǒng)質量問題。

(3)車輛檢修時按880～890 mm掌握落成車車鉤高度，并且廠、段、臨修車輛分別在HMIS錄入車輛鉤高信息。

(4)車鉤緩沖器中心線高度調整后，對拆下的摩擦板、調整墊保留，并記錄下車號、位置、厚度，存放于專用地點。當緩沖器中心線高度低于830 mm時，組織恢復牽引座摩擦板，保證車鉤、緩沖器高度。

(5)加強對摩擦板、限位止擋的檢查，發(fā)現(xiàn)有磨穿、固定螺絲斷裂、開焊等及時進行處理。

(7)優(yōu)化機車部分結構設計。降低牽引座的支撐高度，使緩沖器的中心線整體下落，來降低車鉤中心線高度。同時將車鉤箱體上部限位板尺寸下移，避免緩沖器上浮。

6 結束語

大秦線2.1萬噸重載組合列車中部機車與車輛車鉤分離問題近期偶有發(fā)生，對我國重載列車安全運行產生了一定影響。文中雖然從列車操控、機車檢修、車輛檢修等多個方面對該問題進行了調研分析，所提出的結論和建議對該問題的真正解決具有一定指導意義，但是尚未針對該問題開展深入的機理性研究工作。后續(xù)在調研分析的基礎上，應結合理論分析、仿真計算、現(xiàn)場試驗對該問題的產生原因、作用機理、影響因素以及應對措施開展深入細致的研究工作，從根本上解決中部機車與車輛車鉤分離問題。