貨物列車車鉤自動分離原因分析及預(yù)防措施

劉 沛 上海鐵路局南京鐵路辦事處

近年來，隨著貨物列車提速重載的發(fā)展，列車車鉤分離事故已成為多發(fā)事故，成為影響列車安全運行的重要因素之一。列車分離事故的發(fā)生往往是多種不利因素和惡劣條件集中的結(jié)果，原因是多方面的，也是復(fù)雜的。特別是貨物列車在運行中發(fā)生車鉤自動分離，這類事故發(fā)生具有突發(fā)性、隨機性，危害性大。列車在不穩(wěn)定運行時(啟動、加速、減速、制動，上下坡、過曲線等)，車鉤承受著交變載荷的作用，易使車鉤緩沖裝置損壞，造成車鉤自動分離。隨著貨物列車的提速重載，作用于車鉤上的縱向動力也隨之加劇，彼此相連掛的車鉤，在運行中除受到隨機的、交變的牽引力和壓縮力的作用外，由于連接中心線高度的偏差和線路的原因，還承受彎矩的作用。其中車鉤鉤鎖鐵跳起上移、防跳失效、車鉤和緩沖器出現(xiàn)疲勞裂損、磨耗損壞、運行車輛中車鉤低頭是導(dǎo)致車鉤分離的重要原因。

在上述造成車鉤自動分離的重要原因中，列車縱向力作用導(dǎo)致鉤鎖鐵的跳動上移是較為復(fù)雜的一類，影響列車縱向力的因素很多，諸如車輛編組、線路條件、機車牽引工況變化等，為了摸清列車在復(fù)雜條件下運行的真實狀態(tài)，找到列車縱向力作用變化造成車鉤鉤鎖鐵跳動的規(guī)律，我們進(jìn)行了一次列車試驗，通過對試驗過程的分析，找出車鉤自動分離的原因并提出預(yù)防措施。

1 試驗方案

（1）運行區(qū)間：南京東-林場（經(jīng)京滬第三線）。

（2）乘務(wù)擔(dān)當(dāng)：使用HXD2B型機車擔(dān)當(dāng)牽引任務(wù)。

（3）列車編組：貨物列車，編組69輛，其中第49位（C62B 4660654），第 50 位（C62BK 4615294），在列車第 49、50 位間安裝攝像機，設(shè)三個攝像頭，可監(jiān)控兩車車鉤連接部分、鉤提桿的動作。

（4）方案制定理由：近兩年上海局管內(nèi)發(fā)生多次貨物列車車鉤自動分離事故，這些事故發(fā)生時存在一些共同點，如編組都是以敞車、棚車為主的高編空車，發(fā)生分離的地點都是處于下坡道變坡點附近，發(fā)生車鉤分離的車輛處于列車中后部，都是由電力機車進(jìn)行牽引且制動過程中都用到電阻制動等。

2 列車試驗情況

2.1 試驗概況

本次試驗使用HXD2B型機車擔(dān)任試驗貨物列車牽引任務(wù)（編組：69輛、換長84.7、總重1572 t）。南京東上行場試風(fēng)正常后于8:59:21開車，經(jīng)興衛(wèi)村~南京站間京滬第三線運行，9:14:50興衛(wèi)村出站前52 km/h司機回手柄零位。9:17:56距南京站三道杠信號1041 m模擬進(jìn)行調(diào)速，司機使用空氣制動（減壓50 kPa），9:18:34距三道杠588 m，速度30 km/h時緩解，列車速度從51 km/h降至25 km/h，然后列車惰行。9:20:11距南京站進(jìn)站1147m，司機模擬使用電制動將列車速度從25km/h調(diào)至23 km/h。9:20:20距南京站進(jìn)站1087 m回電制手柄零位（電制9 s）,回電制手柄零位后15s左右列車出現(xiàn)明顯沖動（未發(fā)生分離）。后列車9:24通過南京站，9:41林場4道停車，本次試驗結(jié)束。

2.2 現(xiàn)車檢查測量情況

試驗前對列車第49位（C62B 4660654），第50位（C62BK 4615294）車輛鉤緩裝置進(jìn)行了全面檢查和相關(guān)配件尺寸的測量，對車鉤三態(tài)作用進(jìn)行了試驗。檢測數(shù)據(jù)顯示，車鉤技術(shù)狀態(tài)正常。

2.3 監(jiān)控影像與列車運行監(jiān)控記錄對比分析情況

2.3.1 鉤鎖銷跳動點分析

通過跟蹤監(jiān)控影像可以看出，在試驗列車全程運行期間，共出現(xiàn)4次車鉤鎖銷跳起現(xiàn)象。結(jié)合列車運行監(jiān)控記錄進(jìn)行比對，并綜合各跳起點的時間、跳動幅度、列車制動狀態(tài)、線路情況等條件如表1所示。

表1 鉤鎖銷跳起點數(shù)據(jù)對比

興衛(wèi)村站至南京站間京滬三線K1154+750~K1152+360線路坡度情況如圖1所示。

圖1 線路坡度示意圖

綜合上述情況可以看出，對比四次跳動情況，可以看出除第一跳起點外其余三個跳起點都發(fā)生在下坡道，并且第三、四跳動點鎖銷的跳動幅度要明顯大于前兩次。結(jié)合列車制動狀態(tài)及線路狀況分析，列車在下坡道運行，當(dāng)車輛處于緩解狀態(tài)但機車未完全緩解或處在制動狀態(tài)時，列車（特別是中后部）會出現(xiàn)前堵后擁現(xiàn)象，車鉤承受著交變載荷的作用，車鉤及緩沖器經(jīng)受了快速拉伸變化過程，承受了較大的縱向沖擊力，導(dǎo)致車鉤劇烈沖擊，致使車鉤鎖銷發(fā)生跳動。

2.3.2 列車運行中制動、啟動、停車車鉤錄像情況分析（見表2）

通過表2可以看出，這7處運行點列車均處于上坡道，且結(jié)合跟蹤監(jiān)控影像發(fā)現(xiàn)列車在通過這些點時車鉤鎖銷沒有跳起現(xiàn)象發(fā)生。因此，可以進(jìn)一步推斷出，列車在上坡道運行時，全列車車鉤處于拉伸狀態(tài)，空氣制動和電阻制動對全列的沖動較小，列車不易出現(xiàn)前堵后擁現(xiàn)象，車鉤及緩沖器拉伸變化過程比較平緩，承受的縱向沖擊力較小，很難發(fā)生車鉤鎖銷跳動現(xiàn)象。

3 試驗基本結(jié)論

列車（特別是編組以敞車、棚車為主的高編空車）在復(fù)雜線路（線路為手心型平緩坡道，雖為直線下坡但變坡點較多）運行時，當(dāng)全列車制動、車輛緩解而機車制動、車輛緩解而機車未完全緩解時，列車極易出現(xiàn)前堵后擁現(xiàn)象，此時車鉤緩沖裝置承受的縱向沖擊力很大，列車的中后部尤其明顯。此時，車鉤在較大縱向沖擊力下，極易會發(fā)生鉤鎖鐵跳動上移造成車鉤自動分離。

表2 列車運行中制動、啟動、停車點線路情況對比

4 建議預(yù)防措施

近年來，貨物列車重載提速后，列車運行中產(chǎn)生的綜合因素成為車鉤自動分離的主要原因，因此，防止車鉤自動分離做到以下幾方面顯得尤為重要。

（1）嚴(yán)格要求列檢人員檢查車鉤“三態(tài)”作用，發(fā)現(xiàn)車鉤配件缺損、丟失后，應(yīng)及時更換配齊；發(fā)現(xiàn)車鉤有異狀，要認(rèn)真查找原因，及時處理，不準(zhǔn)放行車鉤連接不規(guī)范和鉤高差超限等狀態(tài)不良車輛。

（2）嚴(yán)把貨物裝載關(guān)。貨物裝載要均衡、穩(wěn)固，避免發(fā)生集重、偏載、偏重現(xiàn)象，盡量保證車輛重心處在中部的最低處。

（3）提高列車運行的操縱水平。列車操縱對列車運行的平穩(wěn)性有著重要的影響，列車平穩(wěn)運行可減少列車的波動和振動，特別是編組以敞車、棚車為主的高編空車在線路復(fù)雜區(qū)段（線路為手心型平緩坡道，雖為直線下坡但變坡點較多）運行時，慎重使用電阻制動。