技术应用
基于JSQ6型车溜放试验的长轴距禁溜车辆溜放方案研究
丁五一
(中国铁路太原局集团有限公司科技和信息化部,山西太原030013)
摘要:为解决日益增多的JSQ6型凹底双层汽车运输专用车无法利用驼峰溜放,导致编组站接发车能力紧张的问题,中国铁路太原局集团有限公司在侯马北、榆次2个站进行实车溜放试验。
根据试验结果,对可溜放作业的驼峰,结合车站实际情况制定发布作业办法并实施溜放;对不可溜放的驼峰,探讨改造方案,并对方案进行综合比选,提出长轴距禁溜车辆的溜放解决方案。
关键词:JSQ6型货车;编组站;驼峰溜放;现场试验;驼峰改造
中图分类号:U272.65;U291.4文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)08-0104-07 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.08.104
1JSQ
6
型车溜放需求
由于JSQ6型凹底双层汽车运输专用车(简称JSQ6型车)属于长轴距禁溜车辆,在编组站只能经迂回线推送至编组场禁溜线,解体作业效率低下。以中国铁路太原局集团有限公司(简称太原局集团公司)榆次站为例:2018年7—12月,JSQ6型车到达榆次Ⅰ场日均6.3列41辆,经驼峰东迂回线送入特种车辆停留线的日均35.2辆,调车机由Ⅰ场送入Ⅱ、Ⅳ场坐底编车的日均5.8辆。1列的解体时间平均长达61min,且解体过程中严重影响Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ场间本务机车转场,导致待解列车调整至其他场,长时间占用到发线,严重制约车站运输组织效率。
截至2019年底,全路运营的JSQ6型车约有20000辆,在全路各条线路运行,对全路编组站而言,JSQ6型车的禁溜问题已逐渐成为影响驼峰解体效率的一个重要因素,也成为困扰全路编组站的一个新难题。迫切需要在确保安全的前提下,到一个科学合理的解决方法,进而为普遍意义上的长轴距禁溜车辆驼峰溜放提出解决方案。
2JSQ
6
型车的主要用途及装载工况
2.1主要用途[1]
JSQ6型车在标准轨距铁路上使用,主要用于轻型客车、SUV、MPV、皮卡车等车身较高汽车的铁路运
作者简介:丁五一(1968—),男,正高级工程师。
E-mail:
输,同时也可用于国产及进口各种微型、小型汽车的铁路运输。JSQ 6型车可分上下2层装载,可装载8~14辆汽车。
2.2主要性能参数与基本尺寸[1]
JSQ 6型车载质量22t 、自质量38t 、车辆轴重15t 、
换长2.4、通过最小曲线半径(几何通过)145m ,禁止溜放。
车辆长度26066mm ,车辆定距20800mm ,车辆最大宽度3086mm ,车辆最大高度4723mm ,底架致胜论坛
长度25100mm ,底架宽度2880mm ,凹底装载面直线长度10867mm ,上层固定底架长度11400mm ,车体下
部最低点距轨面高度(空车)190mm ,车体内侧净宽度2680mm ,车钩中心线距轨面高(空车)880mm ,固定轴距1830mm ,车轮直径840mm 。
3试验驼峰概况
为验证JSQ 6型车驼峰溜放可能性,进而确定安全
溜放方案,选择在太原局集团公司管内的侯马北站驼峰和榆次站驼峰进行溜放试验。
3.1榆次站驼峰
超载1人扣多少分和多少
榆次站编组场平面示意见图1,编组场的峰1和峰2
纵断面示意见图2。
3.2侯马北站驼峰
侯马北站编组场平面示意见图3,编组场的T1、T2
纵断面示意见图4。
4
JSQ 6型车辆过峰所需基本净空理论值分析
基本净空值即车辆过峰所需在平直股道上静止状
态下底部距轨面最小值。铁路驼峰主要由推送坡、峰顶平台、加速坡3个部分构成(见图5)。
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JSQ 6型车通过驼峰时,在峰顶平台与加速坡、推
送坡连接段的凸竖曲线处,车体中断面凹底距轨顶面
距离逐渐减少(见图6),在附近某一点处达到最小值,凸竖曲线半径越小,间距越小。因此,车体中断面凹
底距轨顶面最小距离需考虑驼峰凸竖曲线上移量
h ,车体中断面凹底距轨顶面距离最小处一般在峰顶平台与加速坡连接段附近。
图1
榆次站编组场驼峰平面示意图
(a )峰1
(b )峰2
注:图中数据上部为本段坡度,‰;下部为本段长度,m
图2榆次编组场峰1、峰2纵断面示意图
经过模拟计算,不考虑其他因素,JSQ6型车通过侯马北站、榆次站的驼峰时,车辆的基本净空值要求
为:榆次站峰1为130mm,峰2为128mm;侯马北站T1为138mm,T2为132mm。试验车辆基本净空值的最小值应大于上述基本净空值时,才能通过试验驼峰。
在侯马北站选择的10辆车中,最小净空为178mm。榆次站选择的10辆车中,最小净空为165mm,均大于理论最小值,理论上可通过2站编组场的驼峰,但还需要考虑车辆侧滚、车轮磨耗等因素,且驼峰坡度、坡长与实际有误差,需要通过实车验证才能得出真实结论,理论计算只是实车试验前的模拟,仅提供判断依据。
5实车试验情况
为验证JSQ6型车驼峰溜放的可行性,进而确定安全溜放方案。太原局集团公司会同中国铁道科学研究院集团有限公司自2019年10月8—15日在侯马北站、榆次站驼峰进行了现场实车试验。
5.1溜放径路
航天泰特5.1.1榆次站
在榆次站选取了3条难行线,分别是:
(1)峰2向16道溜放:经由305#、307#、309#、315#、329#、347#道岔,305#和307#为6号单开道岔,315#为7号对称三开道岔,其余均为6号对称双开道岔。径路内含1条半径300m的曲线、1条半径210m的曲线、1条半径200m的曲线。
(2)峰1向24道溜放:经由301#、307#、309#、313#、323#、343#道岔,301#和307#为6号单开道岔,其余均为6号对称双开道岔。径路内含1条半径300m的曲线、1条半径210m的曲线、1条半径250m的曲线。
(3)峰1向26道溜放:经由301#、307#、309#、313#道岔,305#和307#为6号单开道岔,其余均为6号对称双开道岔。径路内含1条半径300m的曲线、1条半径210m的曲线、1条半径200m的曲线、1条半径260m的曲线。
5.1.2侯马北站
在侯马北站选取2条难行线,2条径路经过的道岔
图6
驼峰凸竖曲线上移量
(a)T1
(b)T2
注:图中数据上部为本段坡度,‰;下部为本段长度,m
图4侯马北站编组场
T1、T2
纵断面示意图
图3侯马北站编组场驼峰平面示意图
图5驼峰纵断面示意图
类型均为6号对称双开道岔:
(1)T1向B6道溜放,经过307#、309#、315#、317#、325#、337#道岔。B6道内含1条半径189m的曲线,1条半径195m的曲线。
(2)T2向B19道溜放,经过311#、313#、351#、353#、355#、359#道岔。B19道内含1条半径200m的曲线,1条半径195m的曲线,1条半径192m的曲线。5.2溜放技术条件
5.2.1最小净空值
最小净空值是指溜放车辆底部能够通过驼峰底部距离钢轨顶面所需最小距离,目前还没有相应的规定,结合理论安全值考虑因素,确定JSQ6型车自推送坡起至峰顶平台至进入股道所经由的股道,车辆底部距离钢轨顶面不低于50mm,具体如下:
(1)车辆侧滚允许最大值,取18mm[2]。
(2)《普速铁路线路修理规则》规定线路高差允许最大值为±4mm[3]。
(3)车辆车轮踏面垂直磨耗允许值为8mm[2]。
(4)禁溜线叉后曲线轨面与叉后溜放线轨面高度
差。按TB10062—2018《铁路驼峰及调车场设计规范》规定,禁溜线分叉设计在峰顶平台上,辙叉号为9号道岔,固定辙叉心长度3558mm,在辙叉心后5000mm 范围内禁溜线曲线钢轨仍在JSQ6型车底部裙板限界内,故必须考虑这一因素。因固定辙叉心为同一构件,不存在禁溜线和溜放线高度差,但必须考虑叉后高度差。在叉后区段溜放线路正处于向下的加速坡,而禁溜线轨面保持水平,导致产生高度差(见图7)。因每个驼峰辙叉心位置不尽相同,按最不利辙叉心设置在峰顶平台与加速坡连接处,叉后曲线取1500mm(3558+ 1500=5058mm,超过5000mm不在车辆限界范围内,可不考虑),加速坡取最大坡度55‰,计算高度差为19.6mm,取值20mm。
(5)橡胶道口板面与钢轨高度差。目前峰顶平台上为便于调车人员作业,仍敷设橡胶道口板,该橡胶板面往往高于钢轨面(见图8),根据实测最大值取值5mm。
(6)安全冗余量取值10mm。
江淮恺达以上因素均考虑最不利条件下取值,因此,有禁溜线的溜放线路按65mm设定最小净空值,无禁溜线的溜放线路按45mm设定最小净空值。
5.2.2运行稳定性测试[4]
试验数据处理方法及测试项目的评定依据参照GB5599-85《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》规定:脱轨系数Q/P≤1.2;轮重减载率ΔP/P≤0.65;轮轴横向力H≤0.85(15+P0/2),P0为静轴重。
5.2.3溜放控制测试丰田逸致
(1)单位制动能高:≥0.1m/m[4];
(2)动作时间:全制动时间≤0.9s,全缓解时间≤0.8s[4];
(3)拉环与车轴的间隙:正常情况下不应接触;
(4)车体中央侧梁底部与线路及地面设备(如减速器)距离不应小于65mm;
(5)车辆连挂速度:调车线内5km/h及以下安全连挂率应稳定在90%以上[5]。
5.2.4最小曲线半径
JSQ6型车自峰顶平台至进入溜放股道所经由线路曲线半径不得小于180m[6
]。
图7
禁溜线叉后曲线轨面与叉后溜放线轨面高度差
图8橡胶道口板面与钢轨高度差
5.3溜放试验程序
首先进行实车静态试验,即选定的径路上,由调车机从到达场推送至峰顶再至峰下。测试整条径路上净空最小值,满足净空安全值后,再进行后续动态试验;不满足的,不再进行后续动态试验。
5.4实车试验结果
5.4.1侯马北站驼峰
在侯马北站驼峰现场测得:T1推峰线有禁溜线,最小净空值出现在峰顶平台距加速坡变坡点约3m处,最小净空值27mm;T2推峰线有禁溜线,最小净空值出现在峰顶平台距加速坡变坡点约5m处,最小净空值12mm。
实车试验得出:T1、T2推峰线最小净空值均小于暂行标准最小净空值65mm,均不具备进行后续试验先决条件,故放弃运行稳定性及运动状态测试。
5.4.2榆次站驼峰
榆次站驼峰1无禁溜线,最小净空值出现在峰顶平台与加速坡变坡点处,最小净空值80mm,满足45mm 设定标准。峰2有禁溜线,最小净空值出现在加速坡与禁溜线辙叉心处,最小净空值10mm。
实车试验得出:峰1线具备溜放条件,峰2线不具备溜放试验条件。终止峰2线后续试验,峰1线进行后续试验,测试结论如下:峰1至16、24、26道进行溜放作业,JSQ6型车动力学指标、净空均满足试验大纲要求,溜放试验数据正常,最终得出峰1可溜放JSQ6型车结论。
5.5JSQ6车辆溜放驼峰作业保障措施[7]
制定榆次站峰1实施溜放保障措施:
(1)具备单钩溜放条件的严格执行单钩溜放规定,不具备的严格执行道岔单操锁闭方式。
(2)列检应严格加强对JSQ6型车轮辋尺寸检查,不符合运行标准的及时通知车站按禁溜办理。
(3)溜放前应掌握溜放股道的测长,JSQ6型车应向能容纳下的股道溜放,测长不足时不准溜放。
(4)办理JSQ6型车上峰作业时,进路上道岔应单锁,确认车辆出清整条进路方可解锁。
(5)JSQ6型车溜放作业时驼峰控制系统出现报警、溜放数据记录遗漏等现象时,由车站通知电务人员确认,经电务人员确认确由JSQ6型车引起时,无需办理登记。
(6)工务部门应加密复测榆次站驼峰平纵断面,发现加速坡、道岔区坡坡度发生变化应及时向车站汇报,车站停止办理JSQ6型车溜放作业,整修恢复后,车站重新办理溜放作业。
(7)工务部门利用先进的测量设备快速检算线路纵断面测量。
(8)在峰前适当位置设置车底高度测量报警装置[8]。
5.6榆次站JSQ6型车实施溜放效果
太原局集团公司2019年11月17日发布《JSQ6型车辆驼峰溜放作业规定》(太铁科信电〔2019〕212号),榆次站自2019年12月10日实施,解体含有JSQ6型车的列车,列均由61min压缩至31min,每日可多解体3~5列,大大缓解车站解体能力紧张的现状,整个枢纽列车运行秩序趋于平稳。
6不可溜放的驼峰改造方案
6.1定性分析
根据设定的溜放条件,可以得出改造驼峰方法有以下几种:
(1)延长峰顶平台长度。延长峰顶平台长度至少至21m,使JSQ6型车前后两轮(车辆定距20800mm)恰好可停放在峰顶平台上,避免前后两轮分别“担”在加速坡和推送坡上。
(2)改造加速坡坡度。在加速坡适当地点设计1个略微凸起点,形成2个分段坡,局部减缓驼峰加速坡度,使坡度更加“圆滑”,有利于JSQ6型车通过(见图9)。
(3)
降低禁溜线固定辙叉叉心曲线轨面高度。
(4)综合方案。即考虑延长峰顶平台、改造加速坡
图9驼峰加速坡改造图