關(guān)于深圳地鐵列車車鉤車擋匹配性的調(diào)查分析

黃麗君　鄭煉鑫

摘 要：針對目前深圳地鐵列車全自動車鉤、軌道車擋的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)均以自身設(shè)計為主，未考慮到兩者的匹配性，導(dǎo)致當(dāng)發(fā)生列車碰撞軌道車擋時，兩者未能正確連掛，發(fā)揮保護(hù)作用。通過深入調(diào)查分析，最終制定了軌道車擋的外形尺寸及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，避免列車碰撞車擋時，車鉤車擋未能正確連掛導(dǎo)致列車出軌的重大事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：地鐵列車；車鉤；軌道車擋；椎體中心

中圖分類號：U270.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.080

深圳地鐵A型車軌道車擋主要參照鐵路的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，在運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)存在以下兩個問題：①在連接端面設(shè)計上，未考慮到車鉤端面的尺寸，導(dǎo)致在連掛過程中，端面不能緊密連接；②未考慮到車鉤高度的正常變化范圍，無合理的車擋高度維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致無法正常連掛。

為了妥善解決以上問題，避免列車碰撞車擋時，車鉤車擋未能正確連掛導(dǎo)致列車出軌的重大事故發(fā)生，通過對車鉤車擋匹配性的深入調(diào)查分析，最終制定了軌道車擋的外形尺寸及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，有力保障了正線行車的安全。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 車鉤接口簡介

深圳地鐵A型車全自動車鉤采用330機(jī)械鉤頭，采用密接式端面設(shè)計，如圖1所示。車鉤高度（車鉤椎體中心高度）應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為 mm。

1.2 車擋接口簡介

深圳地鐵A型車軌道車擋采用720規(guī)格車擋，端面由鋼板及橡膠緩沖板組成，如圖2所示。車擋中心高度（圓孔圓心高度）為720 mm，圓孔直徑220 mm。

1.3 存在的匹配問題

在運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)存在以下兩個問題：①如上圖1、圖2所示，在車鉤端面右側(cè)設(shè)計了一塊凸出的擋邊，但車擋端面未設(shè)計相應(yīng)的缺口配合面進(jìn)行配合，導(dǎo)致連掛時兩端面無法緊密貼合；②車鉤應(yīng)用高度為 mm，但與之配合的車擋高度卻無匹配的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，存在連掛時車鉤凸錐無法進(jìn)入車擋凹孔的問題。

2 車鉤車擋匹配性分析

2.1 端面匹配性分析

為滿足車鉤凸出擋邊的配合要求，在原有車擋面板挖出缺口，滿足車鉤車擋靠一側(cè)連掛的極限情況下，車鉤凸出擋邊能與車擋凹面配合，如圖3所示。

2.2 車擋高度匹配性分析

車鉤能與車擋實(shí)現(xiàn)正常連掛的前提就是車鉤鉤頭凸錐能夠借助錐面的引導(dǎo)順利進(jìn)入車擋的凹孔中。車鉤高度（車鉤椎體中心高度）應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為 mm，為滿足車鉤車擋正常連掛，每一個車鉤高度對應(yīng)一個車擋高度范圍。

車鉤車擋連掛時，連掛區(qū)段軌道水平度、連掛時列車擺動狀態(tài)等因素均會影響到列車的對中連掛。為安全起見，在計算車鉤、車擋正常連掛范圍時，車鉤錐面導(dǎo)程按照原有的一半計算，即車鉤車擋極限結(jié)合面位于A，B上，如下圖4所示。則車鉤車擋最高、最低結(jié)合面離車鉤中心距離L=d/2-15=87.5 mm（d為車鉤凸錐地面直徑，為205 mm）。

以車鉤高度720 mm為例，當(dāng)椎頭表面下沿與車擋面板圓孔下沿平齊時，車擋最大中心高度H1為：

H1=H-L+D/2. （1）

將數(shù)據(jù)代入式（1）中得H1=742.5 mm。

式（1）中：H為車鉤高度，取720 mm；D為車擋面板圓孔直徑，為220 mm。

當(dāng)椎頭表面上沿與車擋面板圓孔上沿平齊時，車擋最小中心高度H2為：

H2=H+L-D/2. （2）

將數(shù)據(jù)代入式（2）中得H2=697.5 mm。

因此，當(dāng)車鉤高度為720 mm時，理論上與之匹配的車擋高度為697.5～742.5 mm。

每一個車鉤高度都會對應(yīng)一個與之匹配的車擋圓孔中心高度范圍。當(dāng)車鉤高度分別為最小700 mm和最大730 mm時，所對應(yīng)的車擋圓孔中心高度范圍相差最大，具體如表1所示。

上表兩個車擋高度范圍的交集為707.5～722.5 mm，即在理論上，車擋圓孔中心高度只要在707.5～722.5 mm之間，那么車鉤椎體在其中心高度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)（700～730 mm）的任何高度，都可以借助椎面的引導(dǎo)進(jìn)入車擋圓孔中實(shí)現(xiàn)配合。

綜上所述，從安全性和維護(hù)便利性考慮，車擋高度維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)取值為710～720 mm。

3 結(jié)果驗(yàn)證

基于以上分析，在試車線上對整改后的車擋進(jìn)行連掛試驗(yàn)，結(jié)果均能夠正常連掛。具體情況如下：①將車擋中心高度調(diào)整為710 mm，車鉤中心高度調(diào)整至700 mm和730 mm，在平直軌道上均能夠正常連掛，端面能夠緊密貼合；②將車擋中心高度調(diào)整為720 mm，車鉤中心高度調(diào)整至700 mm和730 mm，在平直軌道上均能夠正常連掛，端面能夠緊密貼合。

4 結(jié)束語

雖然在正常運(yùn)營過程中，極少出現(xiàn)車鉤車擋連掛碰撞情況，但如果車擋得不到合理維護(hù)，一旦發(fā)生列車碰撞車擋時，車鉤車擋未能正確連掛將導(dǎo)致列車出軌的重大事故發(fā)生。

經(jīng)過為期3個月的調(diào)查、分析、試驗(yàn)，最終制定出軌道車擋的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：車擋中心高度710～720 mm，并且每年對此尺寸進(jìn)行檢查。

此維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的制定及時消除了軌道車擋這一安全隱患，保障了列車運(yùn)營服務(wù)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]楊志強(qiáng).城市軌道交通車輛總體[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

[2]劉婉玲.城市軌道交通運(yùn)輸設(shè)備[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2010.

〔編輯：王霞〕