國家能源集團(tuán)包神鐵路集團(tuán)機(jī)務(wù)分公司應(yīng)急救援中心 陜西 神木 719316

引言

為能有效保障鐵路車輛的頂復(fù)救援效率和安全，需要從不同的角度出發(fā)進(jìn)行積極優(yōu)化方案，采用多樣化的舉措保障救援效率以及安全。

1 鐵路車輛脫軌主要原因以及復(fù)軌方法

1.1 原因分析

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，對鐵路交通的需求量也比較大，鐵路車輛的運(yùn)行過程中受到諸多層面因素的影響會發(fā)生脫軌的安全事故，這也是鐵路事故急需解決的問題，從以下幾點(diǎn)對鐵路車輛脫軌的原因進(jìn)行分析：

（1）線路原因

鐵路車輛脫軌主要是車輪落下軌面或者是輪緣的頂部高于軌面造成列車運(yùn)行離開鋼軌的現(xiàn)象，而鐵路車輛脫軌的機(jī)理是比較復(fù)雜的，主要原因是車輪垂向力減小，或者是橫向力比較大造成[1]。其中在線路方面的原因主要是線路的狀態(tài)不佳所致，線路平，縱斷面不平，尤其是鐵路全面提速后，軌道平順度的要求進(jìn)一步提高，而在線路的狀態(tài)方面沒有進(jìn)行優(yōu)化，這就成為發(fā)生鐵路車輛脫軌的重要原因。

（2）編組原因

鐵路車輛發(fā)生脫軌的問題還和車輛編組原因有著緊密的聯(lián)系，受到編組不科學(xué)的因素影響下容易發(fā)生脫軌的事故。具體的表現(xiàn)是存在空重車以及空車和長短車混編的現(xiàn)象，這也是造成車輛脫軌的重要因素。鐵路車輛脫軌發(fā)生需要詳細(xì)分析原因，找到問題出現(xiàn)的原因才能針對性進(jìn)行解決，選擇相應(yīng)的處理方法，編組作為比較重要的影響因素，如果對這一問題沒有科學(xué)化分析，缺乏客觀對待的態(tài)度，這對實(shí)際問題的處理工作開展也會受到很大程度的影響。

（3）結(jié)構(gòu)原因

鐵路車輛脫軌受到車輛的結(jié)構(gòu)因素影響，也成為發(fā)生事故的重要原因。主要是體現(xiàn)在車體的剛性以及扭轉(zhuǎn)等方面的因素影響下，容易造成車輛發(fā)生脫軌的問題。車輛轉(zhuǎn)向架以及車體扭轉(zhuǎn)剛度和轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧垂直的剛度相關(guān)的因素，都是結(jié)構(gòu)性方面的因素，在這些相關(guān)因素的影響下容易發(fā)生車輛脫軌的問題。車輛設(shè)備由于受到其他層面的因素影響而發(fā)生了破壞的因素，以及軌道結(jié)構(gòu)受到了破壞等因素，這些都會成為脫軌的重要因素，所以要充分了解相應(yīng)的影響因素，才能正確選擇相應(yīng)的處理方法[2]。

1.2 鐵路車輛脫軌后復(fù)軌方法介紹

鐵路車輛在脫軌后進(jìn)行復(fù)軌有不同的方法，從以下幾點(diǎn)方法進(jìn)行展開介紹：

方法一：拉復(fù)的方法應(yīng)用

所謂的拉復(fù)方法主要是車輛復(fù)軌牽引方向一段，相應(yīng)位置放復(fù)軌器以及逼軌器等設(shè)備，通過木務(wù)機(jī)車以及救援機(jī)車等應(yīng)用下按照線路方向進(jìn)行牽引，從而能夠?qū)④囕啅?fù)上軌道的方法。這一復(fù)軌的方法應(yīng)用比較簡單，安裝快，效率高，但是復(fù)軌距離小。車輛在脫軌后轉(zhuǎn)向架以及車體沒有分離，軌道以及轉(zhuǎn)向架沒有發(fā)生損壞，可通過這一方法應(yīng)用進(jìn)行復(fù)軌。

方法二：吊復(fù)的方法應(yīng)用

鐵路車輛脫軌后進(jìn)行復(fù)軌通過吊復(fù)的方法也比較重要，由于車輛的事故發(fā)生是比較復(fù)雜的，選擇何種復(fù)軌的方法這就需要結(jié)合實(shí)際的需要來決定。吊復(fù)的方法應(yīng)用主要是通過對起復(fù)救援設(shè)備的應(yīng)用，粗腰對吊機(jī)車車輛以及動車組結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行掌握，結(jié)合被吊物體結(jié)構(gòu)參數(shù)以及現(xiàn)場的吊復(fù)設(shè)備進(jìn)行考慮選擇相應(yīng)方案[3]。救援軌道起重機(jī)通過柴油發(fā)動機(jī)為動力，有全液壓傳動以及全回轉(zhuǎn)的功能作用，進(jìn)行吊復(fù)操作的時候主要有整體吊復(fù)以及單端吊復(fù)和雙吊機(jī)吊復(fù)的方式。

方法三：頂復(fù)的方法應(yīng)用

鐵路車輛復(fù)軌的方法應(yīng)用當(dāng)中，頂復(fù)法的應(yīng)用是比較廣泛和重要的，這一復(fù)軌的方法主要是通過液壓復(fù)軌器的應(yīng)用下，頂起脫軌機(jī)車列車，使得列車比軌道平面高出15～30cm，然后橫向位移進(jìn)行復(fù)位。我國在鐵路車輛脫軌后進(jìn)行復(fù)軌采用的復(fù)軌器是液壓式的，結(jié)構(gòu)上比較簡單，操作也比較簡便，體積小，所以在實(shí)際的應(yīng)用方面有著其鮮明的優(yōu)勢，液壓復(fù)軌器的類型是多樣的，如Y-FG、JYW、JFZI-A等是比較常用的類型。Y-FG復(fù)軌器在結(jié)構(gòu)上主要是通過底座，鏈條傳動機(jī)構(gòu)，頂舉油缸以及移動油缸等所構(gòu)成，具體的工作當(dāng)中是把手動機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，然后轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的重要工具，實(shí)際使用當(dāng)中需要先把沒有脫軌的車輪通過止輪器軌道成呈對角加以固定。頂油缸頂帽和車軸接觸[4]。通過高壓軟管快速接頭把手壓泵和兩油缸進(jìn)行連通，上下往復(fù)運(yùn)動手動油泵給頂舉油缸泵油。旋松放油開關(guān)，撤出立缸以及底座等工具。復(fù)軌的操作過程中，只有結(jié)合實(shí)際車輛脫軌的現(xiàn)狀選擇相應(yīng)的頂復(fù)的液壓器類型加以操作復(fù)軌，從而能有助于提升操作的質(zhì)量。

2 鐵路車輛頂復(fù)救援效率以及安全性措施

2.1 頂復(fù)救援方法應(yīng)用

鐵路車輛頂復(fù)救援方法的應(yīng)用過程中，提高工作的效率以及保障安全性是比較重要的，頂復(fù)救援方法應(yīng)用需要從不同工作層面加強(qiáng)重視，把握方法應(yīng)用的要點(diǎn)，以下幾點(diǎn)要充分重視：

（1）頂復(fù)法應(yīng)用中舉升過程安全

鐵路車輛脫軌后采用頂復(fù)的方法涉及的工作環(huán)節(jié)是比較多的，舉升的過程中安全的控制是比較重要的，這一操作主要是將車輛抬高到軌面之上，這一工作的實(shí)施能為橫移操作打下基礎(chǔ)。舉升的過程中常用的設(shè)備有千斤頂，有的設(shè)備有堆疊式墊環(huán)組，舉升操作過程中和普通千斤頂不同，該千斤頂設(shè)備的應(yīng)用和頂復(fù)作業(yè)特征是相符合的，舉升千斤頂缸筒需要承受荷載，承載能力和千斤頂承載能力相等，能達(dá)到一機(jī)多用，頭件以及底座通過千斤頂分離結(jié)構(gòu)的方式，在使用過程中能結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用需要進(jìn)行選擇相應(yīng)的頭件以及底座類型，從而能提高千斤頂?shù)倪m用性[5]。千斤頂主要有套筒式和低式兩種類型，需要結(jié)合車輛脫軌的狀況進(jìn)行選擇相應(yīng)的類型。當(dāng)前新型機(jī)車車輛動車組下部空間相對比較狹小，車體長度達(dá)，頂復(fù)操作的時候?yàn)槟軐⑶Ы镯斢行н\(yùn)用，需要采用伸縮套筒式千斤頂，每級活塞推力以及行程不同，使用中需要和作業(yè)現(xiàn)場空間相結(jié)合，靈活運(yùn)用。而低式類型千斤頂應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)高度在23～25cm，能進(jìn)行倒置或是正置使用，和堆疊式墊環(huán)組進(jìn)行配套應(yīng)用，配套使用中能在步進(jìn)頂復(fù)法的應(yīng)用方面發(fā)揮積極作用。

頂復(fù)法在實(shí)際的應(yīng)用過程中舉升操作需要按照相應(yīng)的步驟實(shí)施，從整體上保障舉升過程的安全。通過選擇代表性F-150改進(jìn)型舉升橫移復(fù)軌器作為案例進(jìn)行說明舉升操作的過程?？赏ㄟ^下表當(dāng)中舉升操作過程步驟進(jìn)行了解：

表1 頂復(fù)法應(yīng)用中舉升操作步驟

（2）頂復(fù)方法應(yīng)用中橫移過程安全

頂復(fù)方法的實(shí)際應(yīng)用過程中在橫移的過程操作方面是比較重要的，這就需要從不同的層面出發(fā)進(jìn)行加強(qiáng)控制。這一操作當(dāng)中會應(yīng)用到諸多的裝置內(nèi)容，如橫移小車以及橫移梁，橫移千斤頂?shù)取Ｈ缭跈M移小車以及橫移梁的應(yīng)用過程中，小車的應(yīng)用是直接間接托住抬高到軌面上的機(jī)車車輛，外力作用下進(jìn)行負(fù)荷橫向移動，操作過程中主要是把小車放橫梁上，通過推拉橫梁千斤頂來推或拉小車橫移。而橫梁設(shè)備是在頂復(fù)方法應(yīng)用當(dāng)中實(shí)踐脫軌機(jī)車車輛橫移比較關(guān)鍵性的部件，有鋼軌制造以及高強(qiáng)度鋼板制造等形式，在應(yīng)用橫移梁的時候，需要有足夠?qū)挾纫约吧媳砻姘凑湛v向均勻開設(shè)相應(yīng)孔洞，要能有不同長度規(guī)格以及連接裝置。橫移操作過程中通過自行式的橫移裝置應(yīng)用，人員能站在安全距離外反復(fù)對橫移千斤頂正向或反向充油，能夠?qū)M一小車自動在橫移梁前進(jìn)，從而能有效減少輔助作業(yè)時間，也能有助于將工作的效率大大提高，保障了操作的安全。頂復(fù)方法中橫移的操作過程要能按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行落實(shí)，從下表2當(dāng)中的橫移操作的步驟進(jìn)行操作：

表2 頂復(fù)方法應(yīng)用中橫移操作過程

橫移操作過程是在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，中心是車輛另一端車輪和接觸面間切點(diǎn)，或轉(zhuǎn)向架中心銷。橫移車輛中車端呈現(xiàn)出弧形移動，半徑大小和車體長度等有關(guān)，其橫移的過程中，弧形的移動可通過下圖進(jìn)行觀察。進(jìn)行橫移的時候，運(yùn)動軌跡點(diǎn)A為中心的BB弧形。

圖1 橫移過程中的弧形移動位置變化情況

2.2 優(yōu)化措施實(shí)施

為能保障鐵路車輛頂復(fù)方法的應(yīng)用效率以及安全性，可通過相應(yīng)改進(jìn)的措施優(yōu)化實(shí)施，以下幾點(diǎn)改進(jìn)的措施可供參考：

（1）舉升設(shè)備優(yōu)化措施

舉升過程中對千斤頂設(shè)備的應(yīng)用是必要的，為能提升舉升環(huán)節(jié)的質(zhì)量水平，這就需要對千斤頂進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，舉升千斤頂和車體有相對轉(zhuǎn)動，增加復(fù)軌阻力，所以在這一問題的解決方面，可通過設(shè)計頂托裝置，安裝千斤頂頂部，能承受垂直方向作用力以及偏壓。按照回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)，有轉(zhuǎn)盤和柱式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)有支承以及大型滾動軸承和支承滾子式類型，在實(shí)際的應(yīng)用方面都有著各自的鮮明特色，需要結(jié)合實(shí)際的需要進(jìn)行選擇。應(yīng)用當(dāng)中大型滾動軸承支承裝置的應(yīng)用優(yōu)勢比較突出，應(yīng)用效果也比較鮮明，主要是在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中回轉(zhuǎn)的阻力比較小，成組性良好，結(jié)構(gòu)比較緊湊。滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置應(yīng)用比較廣泛，結(jié)構(gòu)如大型滾動軸承，軸承技術(shù)規(guī)范以及技術(shù)設(shè)備也能進(jìn)行直接性應(yīng)用，設(shè)備應(yīng)用承受水平方向以及鉛垂方向作用力強(qiáng)，也能承受比較大的傾覆力矩，結(jié)構(gòu)上比較簡單，在裝配以及維護(hù)方面也有著其簡單性。為能滿足不同的狀況以及要求的使用，滾動軸承回轉(zhuǎn)支承裝置的類型也比較多樣，可以和實(shí)際的需要進(jìn)行選擇，如滾珠式以及滾柱式，也有單列和雙列等類型可供選擇使用。如下圖2能對各類型的支承裝置進(jìn)行觀察。

圖2 支承裝置類型

為能將復(fù)軌器的應(yīng)用質(zhì)量以及效率得以有效提升，這就需要從相應(yīng)裝置的優(yōu)化方面加強(qiáng)重視，其中在頂托裝置的優(yōu)化上是比較重要的。由于車輛的轉(zhuǎn)向架下空間小，脫軌后列車和轉(zhuǎn)向架掉下軌道，這對復(fù)軌器的安裝會增加難度，設(shè)計復(fù)軌器的時候要注重從其體積大小的層面加強(qiáng)重視，尤其在垂直高度尺寸的控制方面要加強(qiáng)重視。垂直方向尺寸不能過大，要能和實(shí)際的應(yīng)用需要相結(jié)合，頂托的設(shè)計顯得比較重要，要和使用要求以及高度方向尺寸等要素進(jìn)行結(jié)合考慮，從而才能真正有助于提高設(shè)計的質(zhì)量。通過轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)制作頂托是比較合適的，能夠?qū)⑴e托的整體質(zhì)量得以有效控制，通過下圖3的相關(guān)模型結(jié)構(gòu)圖能夠?qū)υO(shè)計后的頂托結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，在設(shè)計中需要在載荷計算以及尺寸的設(shè)計把控方面加強(qiáng)重視，

圖3 頂托的優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖

通過對舉升千斤頂?shù)膬?yōu)化改進(jìn)下，增加頂托裝置，能夠通過滾動摩擦的方式，減小摩擦力，有效提高了復(fù)軌的效率，以及在改進(jìn)之后能夠?qū)幽Σ猎斐傻捻斉e點(diǎn)不定向安全移動問題得以解決，保障了這一舉升操作過程中的安全。

（2）橫移設(shè)備的優(yōu)化

為能提高頂復(fù)方法應(yīng)用的效率和安全性，在橫移中的設(shè)備改進(jìn)工作的實(shí)施也是比較重要的，復(fù)軌器的使用中智能橫移梁前后移動，無法左右移動，這就對實(shí)際工作的效率產(chǎn)生影響，所以在橫移小車的設(shè)計上可設(shè)計成萬向輪，結(jié)合不同的類型進(jìn)行設(shè)計相適應(yīng)的萬向輪的方式。如平板類型和螺桿以及插銷型的萬向輪結(jié)構(gòu)方式。萬向輪和定向輪配套使用，在改進(jìn)之后應(yīng)用能在橫移的時候萬向腳輪將小車移動方向以及橫移梁存在夾角方便完成弧形軌跡。橫移中固定腳輪能避免小車橫向互動，從而在效率上以及安全性方面都比較顯著。通過下圖4能夠?qū)M移小車結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察了解。

圖4 橫移小車結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)束語

總而言之，鐵路車輛頂復(fù)方法救援方法的應(yīng)用過程中，涉及的設(shè)備以及操作的方法，都需要和實(shí)際的狀況相結(jié)合，進(jìn)行科學(xué)的選擇應(yīng)用。頂復(fù)方法的應(yīng)用中為能提高工作的效率和安全性，通過采用改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計的方式，提升整體的設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量，這對救援工作的順利開展有著積極意義。希望能從上文中就列車頂復(fù)方法的應(yīng)用探究分析，對實(shí)際方法的推廣應(yīng)用起到積極作用。