區(qū)段內(nèi)上坡路段溜逸問題的探討

張凱

【摘?要】車輛防溜問題是鐵路運(yùn)輸安全問題中的重要一環(huán)，車輛的溜逸會(huì)對(duì)鐵路設(shè)備，鐵路運(yùn)行車輛以及相關(guān)人員造成巨大傷害，后果嚴(yán)重。本文通過對(duì)溜逸問題的解釋與分析，提出列尾裝置與空氣制動(dòng)裝置二者聯(lián)合作用下，對(duì)比常見的防溜措施，解釋其優(yōu)化作用，從而達(dá)到降低溜逸事故造成的損失，確保機(jī)車安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】溜逸，防溜，列尾裝置，空氣制動(dòng)裝置

1區(qū)段內(nèi)上坡路段溜逸問題概述

1.1溜逸問題背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷地發(fā)展以及交通運(yùn)輸業(yè)的飛快發(fā)展，我國的交通運(yùn)輸網(wǎng)不斷地?cái)U(kuò)大。國民充分的享受著鐵路所帶來的便捷生活，而且國家也在鐵路事業(yè)的推動(dòng)之下，日益強(qiáng)大。鐵路在我國所起到的作用十分重要。而其卻也有很多安全問題值得我們?nèi)プ⒁猓淮未蔚陌踩鹿蕟栴}也給我們一次次的敲響著警鐘。而其中的溜逸問題，尤其是在上坡路段中的溜逸問題，正是其中的主要問題之一。車輛會(huì)因?yàn)樽陨淼闹亓υ颍饬σ约白匀粭l件因素的原因下失去控制，然后對(duì)鐵路線路和設(shè)備造成嚴(yán)重沖撞，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)職工和乘客有著巨大生命威脅，甚至還會(huì)中斷鐵路運(yùn)輸。

1.2 物理模型與產(chǎn)生原因分析

如圖所示，車輛在平行坡道方向和垂直坡道方向分別可列力的平衡方程式

平行坡道方向：

垂直坡道方向：

其中

為鋼軌對(duì)接觸鋼軌輪對(duì)的反作用力;

為鋼軌對(duì)車輛的支持力;

為車輛自身所受重力;

為車輛所受重力在平行坡道方向所受分力;

為車輛所受重力在垂直坡道方向所受分力。

根據(jù)上述內(nèi)容可得，當(dāng)車輛在平行坡道方向所受合力不為0且方向沿坡面向下的時(shí)候，即時(shí)，車輛產(chǎn)生溜逸。

造成的原因有：

（1）車輛載重量超過車輛限制載重量;

（2）未能選用適合的機(jī)車進(jìn)行牽引任務(wù)，所選用機(jī)車提供牽引力小于需要值;

（3）惡劣天氣，例如降雨，冰凍等降低鋼軌黏著系數(shù)，從而降低機(jī)車黏著牽引力;

（4）惡劣天氣，例如大風(fēng)，當(dāng)風(fēng)向逆著車輛前進(jìn)方向時(shí)，增大了車輛前進(jìn)時(shí)需要克服的空氣阻力。

2 常見的防止溜逸措施

2.1人力防止溜逸措施

車輛人力制動(dòng)機(jī);人力制動(dòng)機(jī)緊固器;防溜鐵鞋（止輪器）;防溜枕木等

（1）車輛人力制動(dòng)機(jī)：是利用人力轉(zhuǎn)動(dòng)手制動(dòng)輪或扳動(dòng)手制動(dòng)手把，通過制動(dòng)裝置的杠桿作用，將人力傳到閘瓦上，使閘瓦和車輪踏面摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力，阻止車輪滾動(dòng)，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。

（2）人力制動(dòng)機(jī)緊固器：是作用于車輛人力制動(dòng)機(jī)，使車輛保持制動(dòng)防溜狀態(tài)的器械。在電氣化區(qū)段，為避免作業(yè)人員攀爬高處發(fā)生觸電傷害，需使用人力制動(dòng)機(jī)緊固器對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)防溜。

（3）防溜鐵鞋（止輪器）：放在靜止?fàn)顟B(tài)下的機(jī)車，車輛車輪下對(duì)其進(jìn)行阻擋的安全防溜裝置

（4）防溜枕木：是刻有兩道斜向分布與鋼軌軌距相當(dāng)?shù)囊环N凹槽木枕，并且能卡套于鋼軌面?？梢宰柚管囕嗈D(zhuǎn)動(dòng)，防止停留車輛發(fā)生溜逸。

2.2智能防止溜逸措施

GYK溜逸功能模塊：GYK有空擋溜逸，相位溜逸以及管壓溜逸三種情況，一旦檢測(cè)到出現(xiàn)以上任意一種情形，將產(chǎn)生溜逸報(bào)警功能，可能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按壓“警惕”以解除報(bào)警，否則實(shí)施緊急制動(dòng)。

2.3常見的防止溜逸措施的不足之處

（1）人力防溜措施的不足

選用的防溜的器具的各個(gè)規(guī)格不同，型號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致防溜效果不佳。人為設(shè)置防溜設(shè)備，以及其撤除和卡控，有可能出現(xiàn)遺漏不到位等情況，不可控因素較強(qiáng)。遇到極端天氣，例如大風(fēng)暴雨等會(huì)對(duì)防溜器具的設(shè)置帶來難度，并且設(shè)置效果并不理想。在區(qū)段上緊急停車后，無法確保設(shè)備的卡控工作。并且該設(shè)備存在被一部分路外人員肆意偷盜和破壞的情況。該所有的設(shè)備只能在溜逸發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)防，即只能預(yù)防溜逸問題的發(fā)生，而不能解決溜逸問題，在溜逸問題發(fā)生后，更加沒有辦法在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)溜逸以及沒有辦法在第一時(shí)間做出相應(yīng)的措施來阻止溜逸。

（2）智能防溜措施的不足

其主要功能為監(jiān)控模式，并非針對(duì)防溜的專用設(shè)備。并且僅存儲(chǔ)一些特殊情況下的少量數(shù)據(jù)，不能隨時(shí)對(duì)有可能發(fā)生的溜逸事故有實(shí)時(shí)的充分的準(zhǔn)備。并且其使用難度較大，前期上手難度高，對(duì)操作它的鐵路職工的要求較高，如員工沒有相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備，有可能因?yàn)椴划?dāng)?shù)牟僮魇沟脽o法發(fā)揮其在溜逸發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)報(bào)警的功能，并且在溜逸發(fā)生后沒有確之有效的解決措施。

3 列尾裝置與空氣制動(dòng)裝置在區(qū)段內(nèi)上坡路段溜逸問題中所起作用

3.1 列尾裝置

3.1.1列尾裝置概述

守車，又稱作瞭望車，是掛在貨物列車尾部的木質(zhì)鐵皮工作車，里面的主要設(shè)備是一塊風(fēng)表和一個(gè)緊急制動(dòng)閥。其可在運(yùn)轉(zhuǎn)車站的工作下實(shí)現(xiàn)瞭望車輛以及輔助剎車的功能，可以在車輛在區(qū)段內(nèi)上坡路段中發(fā)生溜逸時(shí)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施。由于在后期的使用過程中產(chǎn)生了一系列的問題，例如，其生產(chǎn)和使用給鐵路增加了運(yùn)輸成本，設(shè)置的相關(guān)人員人力成本較高，以及影響貨車的編組以及運(yùn)輸效率等一系列問題，逐漸取消了守車。而其功能則由列車尾部安全防護(hù)裝置（簡(jiǎn)稱列尾裝置）實(shí)現(xiàn)。他是在列車尾部無人值守的情況下，為提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩远兄频膽?yīng)用了計(jì)算機(jī)編碼，無線遙控，語音合成，計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的專用運(yùn)輸安全裝置，由列尾主機(jī)，列尾司機(jī)控制盒以及附屬設(shè)備組成。

3.1.2列尾裝置組成

列尾裝置是由列尾主機(jī)，列尾司機(jī)控制盒，附屬設(shè)備所組成。

列尾主機(jī)是封裝于全封閉殼體內(nèi)的系統(tǒng)，由高集成微控制系統(tǒng)，列尾裝置運(yùn)用數(shù)據(jù)記錄，調(diào)制調(diào)節(jié)器，雙余度電磁閥，電池組，電臺(tái)，壓力傳感器，風(fēng)管等部件組成。

司機(jī)控制盒有確認(rèn)鍵，風(fēng)壓查詢鍵，尾部排風(fēng)鍵，列尾主機(jī)消號(hào)鍵等組成。

列尾主機(jī)的附屬設(shè)備由列尾主機(jī)檢測(cè)臺(tái)，機(jī)車號(hào)確認(rèn)儀，列尾主機(jī)電池，列尾主機(jī)電池充電器，簡(jiǎn)易場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，屏蔽室，列車尾部安全防護(hù)裝置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。

3.1.3列尾裝置功能原理

機(jī)車乘務(wù)員操作司機(jī)控制盒功能鍵，首尾以無線數(shù)據(jù)傳輸方式傳遞信令（編碼信息），其信令通過機(jī)車列調(diào)電臺(tái)（或列尾專用機(jī)車電臺(tái)）發(fā)送出去，列尾主機(jī)接收到司機(jī)控制盒發(fā)送的信令后，其響應(yīng)信息再以同樣的方式返回司機(jī)控制盒，司機(jī)通過司機(jī)控制盒合成的語音或顯示的信息來了解列車尾部風(fēng)壓及列尾主機(jī)的工作狀態(tài)等情況。

3.2 空氣制動(dòng)裝置

3.2.1空氣制動(dòng)裝置概述

以機(jī)車上裝置的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣為動(dòng)力，推動(dòng)機(jī)車車輛上的制動(dòng)閘瓦壓緊車輪輪箍，由摩擦產(chǎn)生制動(dòng)。這種方式可以產(chǎn)生較大的制動(dòng)力，因其利用壓縮空氣為動(dòng)力，故稱為空氣制動(dòng)。

3.2.2空氣制動(dòng)裝置工作原理

緩解時(shí)，司機(jī)將制動(dòng)閥置于緩解位，使壓縮空氣由總風(fēng)缸經(jīng)過制動(dòng)主管，三通閥至副風(fēng)缸儲(chǔ)存。此時(shí)制動(dòng)缸內(nèi)無壓縮空氣，閘瓦不接觸車輪，稱為充分緩解狀態(tài)。

制動(dòng)時(shí)，司機(jī)操縱制動(dòng)閥遮斷總風(fēng)缸通路，同時(shí)列車制動(dòng)主管與大氣連接放氣減壓，此時(shí)副風(fēng)缸內(nèi)存儲(chǔ)的壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)缸，驅(qū)使活塞杠桿，使閘瓦壓緊車輪，故稱作減壓制動(dòng)。

閘瓦壓力大小與制動(dòng)主管減壓量大小有關(guān)。

3.3列尾裝置與空氣制動(dòng)裝置二者聯(lián)合作用機(jī)制

空氣制動(dòng)機(jī)通過風(fēng)管與列尾裝置的列尾主機(jī)的風(fēng)管接頭相連接，在兩節(jié)車輛的連接處，與車鉤并行設(shè)置。當(dāng)車輛間車鉤相互脫離，即脫鉤，風(fēng)管因無法牽引后車載重量而發(fā)生斷裂，風(fēng)管放氣減壓，風(fēng)管斷裂放氣信息由風(fēng)管接頭傳至列尾主機(jī)，信息再經(jīng)由列尾主機(jī)上的GPS/GPRS天線向前方的機(jī)車列尾司機(jī)控制盒傳達(dá)。最終由司機(jī)或機(jī)車乘務(wù)員得知發(fā)生機(jī)車溜逸后第一時(shí)間做出相應(yīng)的緊急處理，并且立即向車站值班員匯報(bào)情況。再由車站進(jìn)行相應(yīng)的緊急處理。

聯(lián)合作用監(jiān)控列車尾部車輛溜逸步驟：

（1）脫鉤，風(fēng)管斷裂;

（2）列尾主機(jī)獲取信息;

（3）信息由列尾主機(jī)傳達(dá)至列尾司機(jī)控制盒;

（4）司機(jī)采取相應(yīng)措施并且向車站值班員傳達(dá)信息;

（5）車站采取相應(yīng)措施。

4總結(jié)

本文針對(duì)目前所存在的溜逸問題的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)狀的特點(diǎn)和不足，對(duì)空氣制動(dòng)裝置和列尾裝置的組成和原理進(jìn)行了解釋說明，以及解釋了二者聯(lián)合作用下在溜逸問題中起到的作用，對(duì)比防止溜逸的現(xiàn)狀，解釋了二者聯(lián)合作用下的對(duì)溜逸問題的優(yōu)化作用，從而達(dá)到降低溜逸事故造成的損失，確保機(jī)車安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮮前，黃松和.鐵路車輛溜逸問題分析與控制[J].裝備制造技術(shù)，2016（10）：180-182.

[2]孫慶波.車站防溜的安全現(xiàn)狀及對(duì)策[J].低碳世界，2020，10（09）：157-158.

[3]烏崢，朱攀峰，李亞亞.車輛溜逸安全防護(hù)系統(tǒng)研究[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2020，29（03）：43-46.

[4]馮亞雙.探討防止停留車輛溜逸的建議和思考[J].科技資訊，2018，16（12）：52-53.

[5]鐘燕.淺析列尾裝置的技術(shù)作業(yè)組織與管理——以成都局集團(tuán)公司為例[J].科技風(fēng)，2019（19）：158.

[6]孔德?lián)P，王夢(mèng)杰，高磊.列尾作業(yè)員作業(yè)優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（03）：19-20.

[7]何延君.某型號(hào)內(nèi)燃調(diào)車機(jī)空氣制動(dòng)系統(tǒng)改造[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（18）：34-35.