徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)存在問題分析及對策

張 縱 上海鐵路局徐州北站

徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)存在問題分析及對策

張 縱 上海鐵路局徐州北站

針對徐州北站上發(fā)場行車作業(yè)中存在停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)性能不穩(wěn)、防溜設備安裝高度超限、調(diào)速系統(tǒng)臨界速度設計存在缺陷、列車進出場速度高、現(xiàn)場設備維護人員業(yè)務技能和應急處置能力較差等安全隱患問題，提出了對上發(fā)場防溜頂調(diào)速設備進行更新改造，完善改進上發(fā)場防溜頂設備功能，以解決上發(fā)場行車作業(yè)安全隱患。

上發(fā)場；防溜頂；質(zhì)量；安全；分析；更新

1 徐州北站上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)概述

徐州北站為路網(wǎng)性編組站，采用三級十場布置。駝峰采用點連式調(diào)速系統(tǒng)進行解體作業(yè)。車輛防溜采用傳統(tǒng)的鐵鞋防溜。隨著時間的推移，站場的平縱斷面，尤其是縱斷面變化較大，由于對縱斷面的維護成本較大，而又要保證作業(yè)安全，所以對坡度變化較大的上發(fā)場采用停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)，以替代以前的鐵鞋防溜，以實現(xiàn)上發(fā)場車輛防溜的自動化，經(jīng)過2003年和2007年兩輪技術(shù)改造，形成了目前上發(fā)場停車防溜頂調(diào)速系統(tǒng)。徐州北站上發(fā)場2～14道共安裝停車防溜頂2938臺，具體如表1。

表1 徐州北站上發(fā)場停車防溜頂安裝表

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

2 存在問題

2.1 安全性問題

不論是最初采用的TDJ型停車防溜頂，還是后續(xù)的TDW906NXZ型停車防溜頂，它們的安裝高度都是40 mm。安裝高度在停車防溜頂中是一個重要的技術(shù)參數(shù)，其參數(shù)值的大小主要是參考機車車輛限界。而徐州北站上發(fā)場有本務機車進入，本務機車的機車車輛限界應符合《標準軌距鐵路機車車輛限界》（GB146.1）?！稑藴受壘噼F路機車車輛限界》中規(guī)定本務機車的限界為25 mm，而以上兩種停車防溜頂?shù)陌惭b高度大于25 mm，侵入了機車的限界，存在安全隱患。在實際運用中出現(xiàn)了停車防溜頂油缸冒頭碰擦機車排障器的情況。

2.2 停車防溜頂在使用過程中出現(xiàn)的主要問題

停車防溜頂在使用過程中主要出現(xiàn)以下三個方面的問題。

（1）開口銷脫落，導致止沖銷彈出，從而導致滑動油缸體從殼體中蹦出，發(fā)生損壞。后經(jīng)過改進采用了不銹鋼加強型開口銷，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破裂，導致活塞桿與止沖座分離，從而導致滑動油缸體從殼體中蹦出，發(fā)生損壞。后經(jīng)過改進成實心銷軸，同樣使用情況有所改善。

（3）止沖銷斷裂，導致滑動油缸總成從殼體中蹦出，發(fā)生損壞。后改進成圓柱一體型結(jié)構(gòu)，以加強本身結(jié)構(gòu)強度。

雖然針對以上問題進行了改進，但是不能完全解決上述問題。

產(chǎn)生上述情況的原因主要有以下三個方面：

（1）徐州北站上發(fā)場主要承擔列車出發(fā)工作，一般情況，列車出發(fā)速度比較快，普遍超過停車防溜頂結(jié)構(gòu)速度25 km/ h，由于速度高，所以對停車防溜頂造成的破壞力就大，從而導致停車防溜頂較易損壞。

（2）由于車速快，而且是整列通過停車防溜頂，存在油缸體被車輪壓下的速度就快，殼體腔內(nèi)空氣不能順暢的從排氣孔排除，從而對彈性圓柱銷、止沖銷和開口銷等部件造成較大的沖擊力，致使部件損壞。

（3）停車防溜頂一般采用高速慢復位結(jié)構(gòu)，目前采用的慢復位速度為10 km/h，只有當列車速度達到10 km/h及以上較高速度時，頂?shù)穆爻滩牌鹱饔?，速度高，對頂?shù)钠茐牧蛷?，另外還有車輛2、3軸之間距離較大，停車防溜頂在2、3軸之間回程多，導致車輛快速牽出對頂?shù)钠茐妮^大。

3 技術(shù)改進

針對上述兩大問題，需要進行技術(shù)改造，以較少或者避免上述問題的發(fā)生。重點是選擇一種適合上發(fā)場作業(yè)工況的停車防溜頂。

3.1 停車防溜頂選型

經(jīng)過多方商定探討和技術(shù)論證，選擇TDW907N停車防溜頂來替代既有的TDW906NXZ型停車防溜頂。該型號停車防溜頂是一款成熟產(chǎn)品，產(chǎn)品應用已有10年以上時間，其主要用于鐵路編組場及專用線等。實現(xiàn)對機車車輛的進行停車防溜。目前已經(jīng)用于豐臺西站、南昌機務段、成都機務段、上?？图颊镜榷鄠€站場。該型號停車防溜頂具有以下特性：

（1）該停車防溜頂安裝高度為25 mm。安裝高度符合《標準軌距鐵路機車車輛限界》（GB146.1）中的規(guī)定。不會與機車接觸，從而不會造成對機車排障器的損壞。

（2）該停車防溜頂慢復位速度檔位為6 km/h，慢復位速度較低，不但有利于列車快速通過，同時能夠減少列車對停車防溜頂?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造成對零部件的沖擊損壞。

（4）該頂靜態(tài)制動能力與現(xiàn)使用型號停車防溜頂一樣，并且滑動油缸體采用蘑菇頭形式，蘑菇頭設計成錐體，錐體結(jié)構(gòu)比目前使用的無蘑菇頭式油缸體更有利于車輛防溜。

3.2 靜態(tài)防溜和動態(tài)防溜驗證

選擇TDW907N停車防溜頂后，在安裝數(shù)量保持不變的情況下，TDW907N停車防溜頂?shù)乃街苿恿εcTDW906NXZ型停車防溜頂相同。依據(jù)停車防溜頂?shù)撵o態(tài)防溜原理和十多年的實際使用情況表明，上發(fā)場的車輛防溜通過安裝在股道上的停車防溜頂?shù)乃街苿恿崿F(xiàn)靜態(tài)防溜，并且防溜效果良好。當采用一種水平制動力一樣的停車防溜頂時，其靜態(tài)防溜效果不會變化，同樣可以滿足靜態(tài)防溜。

對于動態(tài)防溜，車輛從靜止狀態(tài)自然啟動，車列溜行在0.7 m的情況下，進行驗證。徐州北站停車防溜頂采用對稱成組布置，布置間隔為0.7 m，車輛溜行0.7 m時，肯定有停車防溜頂對車列起作用。

其中：

N動態(tài)--能夠?qū)④囕v制停的作用輪次（輪次）。

m--計算車輛滿載總重（t），徐州北站取5 000 t；

g'--考慮轉(zhuǎn)動慣量的重力加速度（m/s2），取9.6；

l溜行--停車防溜頂對車輛進行制動到車輛停止的距離（m），取0.7 m。

i--車輛溜行區(qū)段坡度（‰），選取10道，為1.98；

w基--車輛受到的單位基本阻力（‰），選取1.2；

E頂--停車防溜頂對車輛所消耗的能量（J），取600。

帶入以上參數(shù)，得到N動態(tài)=44輪次，整個車列前進0.7 m，有44輪次對車列進行作用，則可以把車制停。上發(fā)場整個10道共安裝256臺，只要有其中的17%的頂對車列起作用則滿足要求。按照上式當車列前進0.1 m時，只需要6輪次起作用，就能滿足要求。實際情況是，當車列前進0.1 m，存在6輪次停車防溜頂對車列起作用，車列被制停。

從以上分析，采用TDW907N停車防溜頂能夠滿足動態(tài)防溜要求。

4 實施方案

首先選取了一股道進行安裝，采用一一對應，一臺替換原有一臺，兩臺對稱布置，保持了與原有安裝方式和安裝數(shù)量不變。待安裝使用一段時間后，進行觀察確認，并根據(jù)實際發(fā)生的問題進行改進。確認最終方案，再逐步進行全場替換。

對于徐州北站目前的作業(yè)工況，需要對既有的停車防溜頂進行結(jié)構(gòu)加強，提高停車防溜頂?shù)臉?gòu)造速度，以減少車列在整列牽出時對停車防溜頂?shù)钠茐摹?/p>

5 其他說明

徐州北站上發(fā)場用于列車出發(fā)，使用率較高，列車整體出發(fā)速度快，對停車防溜頂?shù)钠茐木痛?，所以需要加強對頂?shù)酿B(yǎng)護維修。維修遵守《鐵道車輛減速頂》（TB/T2460-2009）、《鐵道車輛減速頂運用、維修要求》（TB/T2664-2009或Q/ CR462-2014）和《鐵道車輛停車防溜裝置》（TB/T3162.0-2007）中規(guī)定的要求。

由于上發(fā)場使用頻率高，停車防溜頂滾壓輪次多，而且通過停車防溜頂?shù)乃俣雀?，工作環(huán)境惡劣，所以要加強維修力量及維修備品，對停車防溜頂?shù)母陆ㄗh采用5年周期，以保證徐州北站停車管理的調(diào)速系統(tǒng)安全暢通運行。

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2017-02-24