TJDY減速器在湛江站駝峰改造中的應(yīng)用

曾其威，蘇 堅(jiān)

（1.南寧鐵路局玉鐵建指，工程師，廣西 玉林 537000；2.南寧鐵路局南寧樞紐建指，工程師，廣西 南寧 530002）

隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路貨物運(yùn)輸對(duì)調(diào)車作業(yè)提出了更新更高的要求，保證鐵路車輛和所裝載貨物的安全，顯得尤為重要。駝峰自動(dòng)化調(diào)速過程中，不管何種調(diào)速都應(yīng)使被制動(dòng)車輛有一個(gè)基本一致的減速度a，即減速器對(duì)所有被制動(dòng)車輛都能施行均衡制動(dòng)。TJDY減速器就是為解決均衡制動(dòng)而產(chǎn)生的，它用最簡單的方式解決了一個(gè)非常復(fù)雜的調(diào)速過程。

根據(jù)鐵道部的批復(fù)意見：“同意湛江站貨運(yùn)系統(tǒng)按照一級(jí)二場進(jìn)行改建。駝峰采用點(diǎn)連式小能力調(diào)速系統(tǒng)，具體調(diào)速設(shè)備下階段運(yùn)營單位結(jié)合運(yùn)營實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)經(jīng)比選、招標(biāo)確定。”局總工室組織設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位以及路局相關(guān)處室對(duì)各類駝峰調(diào)速設(shè)備進(jìn)行了調(diào)研比選，確定湛江站駝峰改造中，緩行器使用TJDY減速器，駝峰控制系統(tǒng)采用無觸點(diǎn)控制模式。

1 結(jié)構(gòu)原理

TJDY減速器屬于自能源式分級(jí)減速器，制動(dòng)原理為利用溜放鉤車的冗余動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為減速器的機(jī)械能，并對(duì)溜放鉤車自身進(jìn)行制動(dòng)，傳動(dòng)方式為電控液壓式。

當(dāng)駝峰溜放下來的車輛通過兩制動(dòng)軌導(dǎo)角，進(jìn)入減速器兩制動(dòng)軌后擠壓兩制動(dòng)軌，由于控制系統(tǒng)和電液控制模塊的作用，系統(tǒng)的壓力升高，此壓力又通過制動(dòng)軌反作用到車輪內(nèi)側(cè)，使制動(dòng)軌和車輪內(nèi)側(cè)產(chǎn)生摩擦力，阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

車輛速度達(dá)到控制系統(tǒng)設(shè)定值后，控制系統(tǒng)的智能化集成模塊，使電液系統(tǒng)及制動(dòng)油缸工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換，減速器轉(zhuǎn)換到緩解狀態(tài)，使車輛在緩解狀態(tài)安全通行。

TJDY減速器由執(zhí)行系統(tǒng)、分級(jí)控制中心、電氣系統(tǒng)3部分組成，如圖1所示。

圖1 減速器結(jié)構(gòu)簡圖

1.1 執(zhí)行系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng)由托梁、制動(dòng)軌座、伸縮臂、制動(dòng)軌、油缸、油管、表示開關(guān)、防爬裝置等組成，如圖2所示。

圖2 執(zhí)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

執(zhí)行系統(tǒng)的主要作用是用托梁將線路基本軌和減速器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)固結(jié)于一體，吸收溜放車輛的冗余動(dòng)能。制動(dòng)時(shí)，接受液壓系統(tǒng)的控制、產(chǎn)生高壓，反作用于車輪，對(duì)車輛實(shí)施分級(jí)制動(dòng)。緩解時(shí)，接受液壓系統(tǒng)的控制，使伸縮臂收縮，失去制動(dòng)力使其處于緩解狀態(tài)。

1.1.1 托梁 托梁由槽鋼和滑鐵座組成，通過螺栓和壓鐵卡裝在基本軌下部，基本軌下部的墊板與托梁之間有絕緣墊起軌道電路絕緣作用。托梁上焊有端部滑鐵座及中部滑鐵座，用以支持伸縮臂。為限定其動(dòng)作范圍，在托梁中部滑鐵上固定有通行位限位擋塊。

1.1.2 伸縮臂 伸縮臂由2個(gè)制動(dòng)軌座和1個(gè)制動(dòng)油缸連接組成。伸縮臂安放在托梁滑鐵座上，在制動(dòng)和緩解時(shí)伸縮臂可以在托梁滑鐵上伸縮滑動(dòng)，為限定其制動(dòng)動(dòng)作范圍，在制動(dòng)軌座上固定有制動(dòng)限位頂絲。為顯示其制動(dòng)位和緩解位置，在制動(dòng)油缸上安裝有行程開關(guān)。

1.1.3 制動(dòng)軌 減速器有2根制動(dòng)軌，用60 kg/m鋼軌改制而成。制動(dòng)軌通過螺栓安裝在制動(dòng)軌座上，隨伸縮臂的伸縮而移動(dòng)。

1.1.4 防爬裝置 防爬裝置有托梁防爬裝置和鋼軌防爬裝置2種。托梁防爬裝置安裝在每組托梁兩端的后部，以防止高速溜放的車輛對(duì)減速器產(chǎn)生沖擊造成托梁的位移。在基本軌與水泥軌枕之間安裝有鋼軌防爬卡，防止基本軌爬行。

1.2 分級(jí)控制中心 分級(jí)控制中心由壓力控制模塊、壓力轉(zhuǎn)換模塊、蓄能裝置、油泵電機(jī)組件、集成閥塊、壓力測試和控制元件、連接管路等組成，這些部件全部安裝在分級(jí)控制中心內(nèi)。分級(jí)控制中心布置如圖3所示。

圖3 分級(jí)控制中心布置簡圖

分級(jí)控制中心是控制系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)的中樞，它的主要作用是接受控制系統(tǒng)的命令，完成分級(jí)制動(dòng)和緩解的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，控制執(zhí)行系統(tǒng)的動(dòng)作。

1.3 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)主要由電氣箱、油泵電機(jī)自動(dòng)壓力控制系統(tǒng)、控制元件、表示元件、電氣絕緣、電氣接線端子、連接電線路等組成。

電氣系統(tǒng)的主要作用是按駝峰自動(dòng)控制系統(tǒng)的指令控制減速器的動(dòng)作，反饋設(shè)備的工作狀態(tài)信息，保持線路和設(shè)備的絕緣。

2 性能特點(diǎn)

TJDY減速器是均衡制動(dòng)的雛型，它所表現(xiàn)的特殊性能給均衡制動(dòng)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，是駝峰自動(dòng)化調(diào)速的希望之星。

2.1 提高了對(duì)溜放車輛的控制精度 自動(dòng)化駝峰是利用計(jì)算機(jī)原理控制車輛的溜放速度，在溜放過程中，車輛減速器不斷地接收計(jì)算機(jī)下達(dá)的控制命令，對(duì)溜放鉤車進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，使其出口速度與計(jì)算機(jī)給定的速度基本一致。溜放車輛的出口速度與計(jì)算機(jī)給定速度的誤差值就是減速器的控制精度，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，控制精度不高一直是自動(dòng)化駝峰比較突出的問題。如果出口速度過高，會(huì)造成追鉤或與股道停留車相撞；速度過低或夾停則有可能造成被后續(xù)勾車追尾而發(fā)生正面、側(cè)面沖突或脫軌事故。因此，控制精度是制約駝峰設(shè)備安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在?？刂凭仁怯蓽p速器的單位制動(dòng)能高h(yuǎn)和純緩解時(shí)間t這2個(gè)因素決定，一般h×t＜0.05。而TJDY減速器的單位制動(dòng)能高h(yuǎn)＝0.03m/m（在緩解命令前減速器置于該級(jí)），純緩解時(shí)間t=0.15 s，h×t=0.03×0.15＝0.0 045，理論和實(shí)際的控制精度都達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

2.2 實(shí)現(xiàn)對(duì)重車及輕車和空車的均衡制動(dòng) 從對(duì)重、輕、空車的減速過程來看，其速度控制曲線的斜率大致接近。制動(dòng)的過程平穩(wěn)均衡，沒有重力式減速器緩解時(shí)自由落體的撞擊聲，延長了減速器的使用壽命。

2.3 創(chuàng)造性地應(yīng)用了內(nèi)撐式的制動(dòng)方式 內(nèi)撐式制動(dòng)大大簡化了減速器的外部形態(tài)，而且內(nèi)在的結(jié)構(gòu)及控制原理進(jìn)行了重大的根本性的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)了用最簡單的方式解決復(fù)雜問題的途徑。不僅內(nèi)在原理、制動(dòng)過程產(chǎn)生了質(zhì)的變化，內(nèi)在的質(zhì)量也解決了液壓在減速器領(lǐng)域漏油的弊端，回歸了液壓技術(shù)的本來面目。

2.4 環(huán)保節(jié)能 TJDY減速器是利用溜放車輛的冗余動(dòng)能對(duì)車輛自身實(shí)施制動(dòng)，液壓只為減速器各種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換提供能量，所以減速器在制動(dòng)過程中消耗能量非常少，這是用最小的能量換取最大的制動(dòng)力的一種科學(xué)嘗試。通過調(diào)查比較，電液TJDY減速器用電量是風(fēng)壓減速器的1.73%、電動(dòng)減速器的10%，節(jié)能效果明顯。而且電液TJDY減速器在使用時(shí)所產(chǎn)生的噪音分貝僅為風(fēng)壓減速器、電動(dòng)減速器所產(chǎn)生噪音分貝的30%，所以TJDY減速器又可稱為真正的環(huán)保設(shè)備。

2.5 安裝方式簡單快捷 以往的車輛減速器安裝都需要對(duì)原線路進(jìn)行大量的改造，對(duì)占駝峰改造比例很高的舊站場而言，線路的改造對(duì)調(diào)車作業(yè)干擾很大，處理一股道的減速器基礎(chǔ)大約需要48 h，安裝減速器又要?jiǎng)佑么笮蜋C(jī)車吊，至少還要封鎖相鄰的2條線，吊裝施工大約需要8～12 h，嚴(yán)重影響了運(yùn)輸生產(chǎn)。TJDY減速器的安裝，不需對(duì)原線路進(jìn)行改造，全部安裝時(shí)間大約2 h，對(duì)行車的干擾減少到了最小程度。由于TJDY減速器結(jié)構(gòu)簡捷，安裝簡單，為運(yùn)營過程中的維護(hù)、維修提供了極大方便。

3 結(jié)束語

黎湛線增建二線河唇至湛江段工程湛江站駝峰改造采用了TJDY分級(jí)制動(dòng)減速器。從減速器基礎(chǔ)處理、線路鋪設(shè)、設(shè)備安裝、控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)到開通運(yùn)營，充分體現(xiàn)了該減速器的上述特征。

通過湛江站駝峰3年多的現(xiàn)場運(yùn)用情況看，TJDY減速器順應(yīng)科技發(fā)展潮流，用最簡單的吸能方式解決了復(fù)雜的車輛制動(dòng)的全過程，具有其獨(dú)創(chuàng)的液壓分級(jí)制動(dòng)功能，控制精度高、設(shè)備維修簡易、對(duì)站場干擾小、節(jié)能環(huán)保等諸多創(chuàng)新功能，大大提高了調(diào)速精度和編解效率，保證了作業(yè)安全。但是在使用過程中，也出現(xiàn)過減速器滲油、漏油現(xiàn)象。如果能把此問題徹底解決，TJDY減速器應(yīng)該是中小能力駝峰減速器的首選。