徐州北站上发场停车防溜顶调速系统存在问题分析及对策

张 纵 上海铁路局徐州北站

徐州北站上发场停车防溜顶调速系统存在问题分析及对策

张 纵 上海铁路局徐州北站

针对徐州北站上发场行车作业中存在停车防溜顶调速系统性能不稳、防溜设备安装高度超限、调速系统临界速度设计存在缺陷、列车进出场速度高、现场设备维护人员业务技能和应急处置能力较差等安全隐患问题，提出了对上发场防溜顶调速设备进行更新改造，完善改进上发场防溜顶设备功能，以解决上发场行车作业安全隐患。

上发场；防溜顶；质量；安全；分析；更新

1 徐州北站上发场停车防溜顶调速系统概述

徐州北站为路网性编组站，采用三级十场布置。驼峰采用点连式调速系统进行解体作业。车辆防溜采用传统的铁鞋防溜。随着时间的推移，站场的平纵断面，尤其是纵断面变化较大，由于对纵断面的维护成本较大，而又要保证作业安全，所以对坡度变化较大的上发场采用停车防溜顶调速系统，以替代以前的铁鞋防溜，以实现上发场车辆防溜的自动化，经过2003年和2007年两轮技术改造，形成了目前上发场停车防溜顶调速系统。徐州北站上发场2～14道共安装停车防溜顶2938台，具体如表1。

表1 徐州北站上发场停车防溜顶安装表

停车防溜顶最初采用TDJ101型停车防溜顶，2009年陆续更换成TDW906NXZ型停车防溜顶。

2 存在问题

2.1 安全性问题

不论是最初采用的TDJ型停车防溜顶，还是后续的TDW906NXZ型停车防溜顶，它们的安装高度都是40 mm。安装高度在停车防溜顶中是一个重要的技术参数，其参数值的大小主要是参考机车车辆限界。而徐州北站上发场有本务机车进入，本务机车的机车车辆限界应符合《标准轨距铁路机车车辆限界》（GB146.1）。《标准轨距铁路机车车辆限界》中规定本务机车的限界为25 mm，而以上两种停车防溜顶的安装高度大于25 mm，侵入了机车的限界，存在安全隐患。在实际运用中出现了停车防溜顶油缸冒头碰擦机车排障器的情况。

2.2 停车防溜顶在使用过程中出现的主要问题

停车防溜顶在使用过程中主要出现以下三个方面的问题。

（1）开口销脱落，导致止冲销弹出，从而导致滑动油缸体从壳体中蹦出，发生损坏。后经过改进采用了不锈钢加强型开口销，使用情况比前一阶段有很大改善。但不能完全避免。

（2）连接活塞杆与止冲座的弹性圆柱销破裂，导致活塞杆与止冲座分离，从而导致滑动油缸体从壳体中蹦出，发生损坏。后经过改进成实心销轴，同样使用情况有所改善。

（3）止冲销断裂，导致滑动油缸总成从壳体中蹦出，发生损坏。后改进成圆柱一体型结构，以加强本身结构强度。

虽然针对以上问题进行了改进，但是不能完全解决上述问题。

产生上述情况的原因主要有以下三个方面：

（1）徐州北站上发场主要承担列车出发工作，一般情况，列车出发速度比较快，普遍超过停车防溜顶结构速度25 km/ h，由于速度高，所以对停车防溜顶造成的破坏力就大，从而导致停车防溜顶较易损坏。

（2）由于车速快，而且是整列通过停车防溜顶，存在油缸体被车轮压下的速度就快，壳体腔内空气不能顺畅的从排气孔排除，从而对弹性圆柱销、止冲销和开口销等部件造成较大的冲击力，致使部件损坏。

（3）停车防溜顶一般采用高速慢复位结构，目前采用的慢复位速度为10 km/h，只有当列车速度达到10 km/h及以上较高速度时，顶的慢回程才起作用，速度高，对顶的破坏力就强，另外还有车辆2、3轴之间距离较大，停车防溜顶在2、3轴之间回程多，导致车辆快速牵出对顶的破坏较大。

3 技术改进

针对上述两大问题，需要进行技术改造，以较少或者避免上述问题的发生。重点是选择一种适合上发场作业工况的停车防溜顶。

3.1 停车防溜顶选型

经过多方商定探讨和技术论证，选择TDW907N停车防溜顶来替代既有的TDW906NXZ型停车防溜顶。该型号停车防溜顶是一款成熟产品，产品应用已有10年以上时间，其主要用于铁路编组场及专用线等。实现对机车车辆的进行停车防溜。目前已经用于丰台西站、南昌机务段、成都机务段、上海客技站等多个站场。该型号停车防溜顶具有以下特性：

（1）该停车防溜顶安装高度为25 mm。安装高度符合《标准轨距铁路机车车辆限界》（GB146.1）中的规定。不会与机车接触，从而不会造成对机车排障器的损坏。

（2）该停车防溜顶慢复位速度档位为6 km/h，慢复位速度较低，不但有利于列车快速通过，同时能够减少列车对停车防溜顶的破坏。

（3）该顶排气结构顺畅，而且其工作行程较短，壳体腔内空气量较小，有利于空气顺利排出。气体的顺利排出不会造成对零部件的冲击损坏。

（4）该顶静态制动能力与现使用型号停车防溜顶一样，并且滑动油缸体采用蘑菇头形式，蘑菇头设计成锥体，锥体结构比目前使用的无蘑菇头式油缸体更有利于车辆防溜。

3.2 静态防溜和动态防溜验证

选择TDW907N停车防溜顶后，在安装数量保持不变的情况下，TDW907N停车防溜顶的水平制动力与TDW906NXZ型停车防溜顶相同。依据停车防溜顶的静态防溜原理和十多年的实际使用情况表明，上发场的车辆防溜通过安装在股道上的停车防溜顶的水平制动力实现静态防溜，并且防溜效果良好。当采用一种水平制动力一样的停车防溜顶时，其静态防溜效果不会变化，同样可以满足静态防溜。

对于动态防溜，车辆从静止状态自然启动，车列溜行在0.7 m的情况下，进行验证。徐州北站停车防溜顶采用对称成组布置，布置间隔为0.7 m，车辆溜行0.7 m时，肯定有停车防溜顶对车列起作用。

其中：

N动态--能够将车辆制停的作用轮次（轮次）。

m--计算车辆满载总重（t），徐州北站取5 000 t；

g'--考虑转动惯量的重力加速度（m/s2），取9.6；

l溜行--停车防溜顶对车辆进行制动到车辆停止的距离（m），取0.7 m。

i--车辆溜行区段坡度（‰），选取10道，为1.98；

w基--车辆受到的单位基本阻力（‰），选取1.2；

E顶--停车防溜顶对车辆所消耗的能量（J），取600。

带入以上参数，得到N动态=44轮次，整个车列前进0.7 m，有44轮次对车列进行作用，则可以把车制停。上发场整个10道共安装256台，只要有其中的17%的顶对车列起作用则满足要求。按照上式当车列前进0.1 m时，只需要6轮次起作用，就能满足要求。实际情况是，当车列前进0.1 m，存在6轮次停车防溜顶对车列起作用，车列被制停。

从以上分析，采用TDW907N停车防溜顶能够满足动态防溜要求。

4 实施方案

首先选取了一股道进行安装，采用一一对应，一台替换原有一台，两台对称布置，保持了与原有安装方式和安装数量不变。待安装使用一段时间后，进行观察确认，并根据实际发生的问题进行改进。确认最终方案，再逐步进行全场替换。

对于徐州北站目前的作业工况，需要对既有的停车防溜顶进行结构加强，提高停车防溜顶的构造速度，以减少车列在整列牵出时对停车防溜顶的破坏。

5 其他说明

徐州北站上发场用于列车出发，使用率较高，列车整体出发速度快，对停车防溜顶的破坏就大，所以需要加强对顶的养护维修。维修遵守《铁道车辆减速顶》（TB/T2460-2009）、《铁道车辆减速顶运用、维修要求》（TB/T2664-2009或Q/ CR462-2014）和《铁道车辆停车防溜装置》（TB/T3162.0-2007）中规定的要求。

由于上发场使用频率高，停车防溜顶滚压轮次多，而且通过停车防溜顶的速度高，工作环境恶劣，所以要加强维修力量及维修备品，对停车防溜顶的更新建议采用5年周期，以保证徐州北站停车管理的调速系统安全畅通运行。

责任编辑：宋 飞

来稿时间：2017-02-24