南京北站驼峰作业车轮损伤分析与研究

薛坤斌

（上海铁路局 总工程师室，上海 210071）

南京北站驼峰作业车轮损伤分析与研究

薛坤斌

（上海铁路局 总工程师室，上海 210071）

在概述南京北站及其驼峰作业情况的基础上，分析南京北站驼峰作业车轮损伤情况及其原因，提出解决南京北站驼峰作业车轮损伤问题的对策：优化运输组织，减少驼峰过峰作业量；优化驼峰作业办法，减少铁鞋使用数量；加强设备检查，提高设备质量，以消除行车安全隐患。

铁路；驼峰；轮轨擦伤；对策

简易驼峰溜放作业中，峰下线路三部位设置脱鞋道岔、溜放车辆使用铁鞋调速，是目前全路普遍采用的一种作业方法，但随着货车提速和载重提高，对轮对踏面的技术状态和标准提出了更加严格的要求。在运输生产实践中发现，经铁鞋制动后的车辆，发生轮对踏面损伤的概率较高，列检发现后扣车，不仅增加车站调车作业量，影响运输效率，而且如果发生漏检，会对货物列车运行安全造成一定影响。为了解决这一隐患，结合南京北站作业情况，对造成轮对踏面损伤情况进行分析，并提出改进建议。

1 概述

1.1 南京北站概况

南京北站位于江苏省南京市浦口区境内，车站中心里程位于林浦线自林场站起 5 km + 773 m 处，隶属上海铁路局南京东站管辖，为一等区段站，主要负责徐州、蚌埠东、南京东站开往南京北站的列车和南京北站开往浦镇、梅桂营站及宁启线 (林场—南通东) 方向列车的到达、解体和编组作业，2014 年图定货物列车 30 对/d。

1.2 南京北站驼峰作业情况

南京北站编组、解体调车作业主要采用简易驼峰单推单溜作业方式。简易驼峰峰高 2.02 m，加速坡 37 m，溜放坡 74 m，峰下共有 1 道至 11 道，其中 1 道至 8 道为编发线、9 道至 11 道为调车线，线路有效长为459～1 179 m。峰下线路头部设有脱鞋道岔，溜放车组采用铁鞋调速。2 道至 11 道连挂区采用上海调速中心 TDW901 型外侧减速顶实现调速制动。2014 年车站日均办理 1 946 辆，日均解体 21 列、编组 23 列，驼峰日均作业 127 钩左右 (最高 178 钩)，过峰车辆 800 辆。由于简易驼峰峰下未设缓行器，采用铁鞋调速时，车轮与钢轨间由滚动摩擦变为滑动摩擦，摩擦力增加，一直存在车轮踏面擦伤的安全隐患。

2 南京北站驼峰作业车轮损伤情况分析

2.1 车轮损伤情况

根据 2015 年 1 月 2 日至 2 月 27 日的统计，因踏面损伤过限共扣修 145 辆，日均发生 2.7 辆，其中重车137 辆，占总数的 94.5%。踏面损伤的危害主要包括以下方面。

（1）影响行车安全。车辆踏面损伤严重，如果不及时发现处理，在车辆运行中易发生热轴故障，增加车轮对钢轨的冲击力，列车运行中会发出异音，一旦不能及时发现并且停车处理，极易发生断轴、断轨等问题，影响行车安全[1]。

（2）缩短车轮使用寿命。扣修的轮对损伤均较大，损伤轮对经镟修后，因车轮轮辋厚度大幅减小，需要多次镟修，大大缩短车轮使用寿命[2]。

（3）易造成车站、列检重复作业。列车编组完成后，列检在作业过程中发现车辆踏面损伤后通知车站扣车，增加车站的调车作业。列车重新编组后，列检需要再次进行检查作业，造成重复作业，影响列车正点发车，也影响作业效率。

（4）影响车辆周转、货物送达。发生踏面损伤车辆重车占 94.5%，扣修后部分车辆必须进行倒装、镟修或换轮等作业，延长车辆周转时间，货物不能按时送达，影响货物运输效率。

（5）增加维修和运营成本。除了直接的检修成本以外，还会增加车辆中转时间。据统计，从南京北站扣修车送南京东车辆段检修后，再编入列车开出，一般需要 35～48 h。

2.2 原因分析

经现场组织试验、分析，驼峰溜放车辆入线速度过高、使用铁鞋制动时没有铁鞋侧的车轮与钢轨间由滚动摩擦变为滑动摩擦是造成车轮踏面剥离、擦伤的主要原因，其损伤程度与车辆重量、滑动距离、钢轨平滑程度呈正相关。

（1）车辆重量。在使用铁鞋制动时，车辆轮对与钢轨间由滚动摩擦变为滑动摩擦，溜放车辆重量越大，摩擦力越大。

（2）滑动距离。铁鞋滑行距离与车辆入线速度及目标停车距离有关，在目标停车距离不变的情况下，入线速度越高，铁鞋滑行距离越长。

（3）钢轨平滑程度。钢轨面越不平滑，增加摩擦系数，对轮对踏面的损伤程度越高。

3 解决南京北站驼峰作业车轮损伤问题的对策

根据对南京北站驼峰作业车轮损伤情况的分析，提出以下解决对策。

3.1 优化运输组织，减少驼峰过峰作业量

南京北向宁启线方向图定开行货物列车 4 对/d，实际开行 2 对/d，主要是徐州北、蚌埠东、南京东站开往宁启线方向的车流，目前徐州北、蚌埠东站到达日均 35 辆，南京东站到达日均在 15 辆左右。通过优化列车编组计划，将徐州北、蚌埠东方向产生的宁启线车流由南京北站集结改为南京东站集结，由南京东站编组直接开往宁启线方向，可以有效减少南京北站过峰作业车辆 50% 左右，降低车辆损伤风险[3-4]。

3.2 优化驼峰作业办法，减少铁鞋使用数量

驼峰溜放的车辆入线速度高低，对铁鞋使用数量和滑行距离有较大影响。减少铁鞋使用数量，关键在于有效降低车辆入线速度。

（1）降低推峰速度和峰高。不考虑风速等气候条件及“难行车、难行线” 因素，车辆入线速度主要与推峰速度和峰高有关。原来车站规定最低推峰速度为 5 km/h，溜放车辆入线速度为 21 km/h，推峰速度调整为 3 km/h 后，现场测定入线降为 18 km/h，对重车及目标停车距离短的车辆，应“一度停车”后溜放。适当降低峰高，当驼峰峰高为 2.02 m 时，溜放车辆入线速度普遍达到 22 km/h 左右，均需使用铁鞋进行制动调速。为此，建议对驼峰进行改造，降低峰高，具体根据峰下线路减速顶设置情况，在保证溜放车辆走行到位的条件下，经计算确定[5]。

（2）严格控制重车使用铁鞋调速。由于重车下峰后动能大，使用铁鞋制动时，长距离滑行极易造成车辆轮对损伤。建议重车溜放时，采用“钓鱼”下峰(指将推峰车辆推行至道岔区再摘钩) 的作业方式，以降低车辆入线速度，减少铁鞋使用数量和滑行距离，降低车轮损伤风险。

（3）严格禁止快运货车使用铁鞋调速。120 km/h 的快运货车扣车标准高。一般货车车轮损伤达 1.0 mm以上时扣车，快运货车车轮损伤达到 0.5 mm 时即需要扣车[6]；再加上快运货车运到时限短，交付期限要求高，使用铁鞋造成扣车、导致货物不能按期交付时，影响铁路企业信誉。建议严格禁止快运货车使用铁鞋调速，快运货车经过驼峰解体时，应严格控制入口速度，必要时安排机车推送进入股道。

（4）加强对驼峰作业方法的检查。车站日常作业中，当停留车辆距脱鞋道岔的距离容纳不下溜放车组时，通过采取铁鞋调速的方法，实现溜放车组与停留车辆的安全连挂。该作业方法虽然可以起到提高作业效率的作用，但也存在造成车辆冲突的风险。峰下作业人员不但大量使用铁鞋，而且一般铁鞋滑行距离均较长，增加了车轮损伤风险。建议当停留车辆距脱鞋道岔的距离无法容纳溜放车组时，应严格禁止溜放，安排机车送入股道，同时禁止在曲线外轨上使用铁鞋制动，并将这些规定纳入《车站行车工作细则》[7]。

（5）优化峰下调车线的使用。建议对调车线按空车和重车分类使用，安排重车进入“难行线”，空车进入“易行线”，在入线速度和目标停车位置相同的情况，可以有效减少使用铁鞋的数量[8]。

3.3 加强设备检查，提高设备质量

（1）加强工务部门钢轨维修质量。在试验中发现，车辆轮对损伤程度与轨面平整度存在一定关联。在同是重车、铁鞋滑行距离相同的条件下，由于 8 道轨面没有 4 道轨面平滑，8 道溜放的车辆车轮损伤度分别为 0.5 mm、0.8 mm，超过车辆运用限度标准，需要扣修处理；4 道溜放的车辆车轮损伤度分别为0.1 mm、0.4 mm，未超过车辆运用限度标准，可以继续运行。建议：①工务部门将对脱鞋道岔前的线路轨面清洁度检查纳入日常检查内容，发现轨面存在不平顺、凹凸、融渣时，应立即组织处理；②换轨时，应尽量采用已经过车辆碾压的再用轨，必要时采用将脱鞋道岔前后钢轨互换的办法，保证脱鞋道岔前钢轨轨面平滑、清洁；③使用新轨时，应组织对钢轨进行打磨，保证轨面平滑。

（2）加强铁鞋质量检查。铁鞋鞋底如果不平顺，与轨面不能完全接触，会造成摩擦力降低，车辆滑行距离延长，增加车辆轮对损伤的程度。建议车站加强铁鞋上道使用前的检查，确保铁鞋鞋底与轨面完全接触。作业中及时发现并更换损坏的铁鞋，确保在用铁鞋质量良好。

（3）加强车辆检查。①加强车辆轮对踏面检查。在车辆技术检查时，发现踏面损伤过限应当及时扣修，严禁“带病”车辆编入列车运行。②关口前移。为减少对运输效率的影响和列检重复作业的压力，南京北站列检利用列检作业间隙，注意观察车列编组过程，尽可能提早发现踏面损伤情况。③加强数据分析。及时分析、上报车辆轮对踏面损伤数据，掌握发生踏面损伤的规律，以便及时采取对策。

针对“优化驼峰作业办法，减少铁鞋使用数量”和“加强设备检查，提高设备质量”的有关对策措施，上海铁路局已经要求有关站段立即组织实施，调整编组计划的措施还需要运输部门的配合。自 2015年 2 月 27 日车站根据建议，通过采取重车“钓鱼”下峰等措施后，尚未发生因铁鞋单侧制动造成车辆轮对踏面损伤的情况，采取的措施值得其他有相同作业方式的车站借鉴。

4 结束语

随着货物列车的提速和载重的提高，对车轮踏面的平滑度提出更高要求。南京北站驼峰通过实施减少驼峰作业车轮损伤的对策，有效防止因铁鞋调速造成车轮损伤情况的发生，强化行车安全基础，降低劳动强度，改善作业环境，提高行车作业效率，对全路相关车站具有借鉴意义。

[1] 上海铁路局. 上海铁路局行车组织规则：上铁师[2014]435 号[Z]. 上海：上海铁路局，2014.

[2] 中华人民共和国铁道部. 铁路货车运用维修规程：铁运[2010]141 号[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.

[3] 中国铁路总公司. 铁路技术管理规程：普速铁路部分[M]. 北京：中国铁道出版社，2014.

[4] 鲍小越. 列车编组计划与编组站作业分工的联动调整方法研究[J]. 铁道运输与经济，2015，37(3)：29-34，45. BAO Xiao-yue. Study on Linkage Adjustment Method of Train Formation Plan and the Works Division in Marshalling Station[J]. Railway Transport and Economy，2015，37(3)：29-34，45.

[5] 中华人民共和国铁道部. 铁路驼峰及调车场设计规范：TB 10062—99[S]. 北京：中国铁道出版社，1999：22-23.

[6] 中华人民共和国铁道部. 铁路货车段修规程：铁运[2012]202 号[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.

[7] 郭建喜. 兰州北编组站涉及特点及技术创新[J]. 铁道货运，2015，33(4)：15-19. GUO Jian-xi. Design Characteristics and Technical Innovation of Lanzhou North Marshalling Station[J]. Railway Freight Transport，2015，33(4)：15-19.

[8] 中华人民共和国铁道部. 铁路车站及枢纽设计规范：TB 50091—2006[S]. 北京：中国计划出版社，2006：40-41.

责任编辑：冯姗姗

Analysis and Study on Wheel Defects during Hump Operation in Nanjing North Station

XUE Kun-bin

(Chief Engineer Office, Shanghai Railway Administration, Shanghai 210071, China)

Based on expounding status of Nanjing North Station and its hump operation, this paper analyzes the status and reasons of wheel defects during hump operation in the station, and puts forward countermeasures of solving the wheel defects, such as optimizing transport organization and reducing operation volume of the hump; optimizing hump operation method and reducing the skate number; strengthening equipment inspection and increasing equipment quality as to eliminate potential safety risk of train operation.

Railway; Hump; Wheel-rail Burns; Countermeasures

1004-2024(2016)01-0050-04

U291.4+4

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.11

2015-12-11