南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷分析與研究

薛坤斌

（上海鐵路局 總工程師室，上海 210071）

南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷分析與研究

薛坤斌

（上海鐵路局 總工程師室，上海 210071）

在概述南京北站及其駝峰作業(yè)情況的基礎(chǔ)上，分析南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷情況及其原因，提出解決南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷問(wèn)題的對(duì)策：優(yōu)化運(yùn)輸組織，減少駝峰過(guò)峰作業(yè)量；優(yōu)化駝峰作業(yè)辦法，減少鐵鞋使用數(shù)量；加強(qiáng)設(shè)備檢查，提高設(shè)備質(zhì)量，以消除行車安全隱患。

鐵路；駝峰；輪軌擦傷；對(duì)策

簡(jiǎn)易駝峰溜放作業(yè)中，峰下線路三部位設(shè)置脫鞋道岔、溜放車輛使用鐵鞋調(diào)速，是目前全路普遍采用的一種作業(yè)方法，但隨著貨車提速和載重提高，對(duì)輪對(duì)踏面的技術(shù)狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)提出了更加嚴(yán)格的要求。在運(yùn)輸生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)鐵鞋制動(dòng)后的車輛，發(fā)生輪對(duì)踏面損傷的概率較高，列檢發(fā)現(xiàn)后扣車，不僅增加車站調(diào)車作業(yè)量，影響運(yùn)輸效率，而且如果發(fā)生漏檢，會(huì)對(duì)貨物列車運(yùn)行安全造成一定影響。為了解決這一隱患，結(jié)合南京北站作業(yè)情況，對(duì)造成輪對(duì)踏面損傷情況進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)建議。

1 概述

1.1 南京北站概況

南京北站位于江蘇省南京市浦口區(qū)境內(nèi)，車站中心里程位于林浦線自林場(chǎng)站起 5 km + 773 m 處，隸屬上海鐵路局南京東站管轄，為一等區(qū)段站，主要負(fù)責(zé)徐州、蚌埠東、南京東站開(kāi)往南京北站的列車和南京北站開(kāi)往浦鎮(zhèn)、梅桂營(yíng)站及寧啟線 (林場(chǎng)—南通東) 方向列車的到達(dá)、解體和編組作業(yè)，2014 年圖定貨物列車 30 對(duì)/d。

1.2 南京北站駝峰作業(yè)情況

南京北站編組、解體調(diào)車作業(yè)主要采用簡(jiǎn)易駝峰單推單溜作業(yè)方式。簡(jiǎn)易駝峰峰高 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 道為編發(fā)線、9 道至 11 道為調(diào)車線，線路有效長(zhǎng)為459～1 179 m。峰下線路頭部設(shè)有脫鞋道岔，溜放車組采用鐵鞋調(diào)速。2 道至 11 道連掛區(qū)采用上海調(diào)速中心 TDW901 型外側(cè)減速頂實(shí)現(xiàn)調(diào)速制動(dòng)。2014 年車站日均辦理 1 946 輛，日均解體 21 列、編組 23 列，駝峰日均作業(yè) 127 鉤左右 (最高 178 鉤)，過(guò)峰車輛 800 輛。由于簡(jiǎn)易駝峰峰下未設(shè)緩行器，采用鐵鞋調(diào)速時(shí)，車輪與鋼軌間由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，摩擦力增加，一直存在車輪踏面擦傷的安全隱患。

2 南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷情況分析

2.1 車輪損傷情況

根據(jù) 2015 年 1 月 2 日至 2 月 27 日的統(tǒng)計(jì)，因踏面損傷過(guò)限共扣修 145 輛，日均發(fā)生 2.7 輛，其中重車137 輛，占總數(shù)的 94.5%。踏面損傷的危害主要包括以下方面。

（1）影響行車安全。車輛踏面損傷嚴(yán)重，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，在車輛運(yùn)行中易發(fā)生熱軸故障，增加車輪對(duì)鋼軌的沖擊力，列車運(yùn)行中會(huì)發(fā)出異音，一旦不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且停車處理，極易發(fā)生斷軸、斷軌等問(wèn)題，影響行車安全[1]。

（2）縮短車輪使用壽命?？坌薜妮唽?duì)損傷均較大，損傷輪對(duì)經(jīng)鏇修后，因車輪輪輞厚度大幅減小，需要多次鏇修，大大縮短車輪使用壽命[2]。

（3）易造成車站、列檢重復(fù)作業(yè)。列車編組完成后，列檢在作業(yè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)車輛踏面損傷后通知車站扣車，增加車站的調(diào)車作業(yè)。列車重新編組后，列檢需要再次進(jìn)行檢查作業(yè)，造成重復(fù)作業(yè)，影響列車正點(diǎn)發(fā)車，也影響作業(yè)效率。

（4）影響車輛周轉(zhuǎn)、貨物送達(dá)。發(fā)生踏面損傷車輛重車占 94.5%，扣修后部分車輛必須進(jìn)行倒裝、鏇修或換輪等作業(yè)，延長(zhǎng)車輛周轉(zhuǎn)時(shí)間，貨物不能按時(shí)送達(dá)，影響貨物運(yùn)輸效率。

（5）增加維修和運(yùn)營(yíng)成本。除了直接的檢修成本以外，還會(huì)增加車輛中轉(zhuǎn)時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從南京北站扣修車送南京東車輛段檢修后，再編入列車開(kāi)出，一般需要 35～48 h。

2.2 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)組織試驗(yàn)、分析，駝峰溜放車輛入線速度過(guò)高、使用鐵鞋制動(dòng)時(shí)沒(méi)有鐵鞋側(cè)的車輪與鋼軌間由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦是造成車輪踏面剝離、擦傷的主要原因，其損傷程度與車輛重量、滑動(dòng)距離、鋼軌平滑程度呈正相關(guān)。

（1）車輛重量。在使用鐵鞋制動(dòng)時(shí)，車輛輪對(duì)與鋼軌間由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，溜放車輛重量越大，摩擦力越大。

（2）滑動(dòng)距離。鐵鞋滑行距離與車輛入線速度及目標(biāo)停車距離有關(guān)，在目標(biāo)停車距離不變的情況下，入線速度越高，鐵鞋滑行距離越長(zhǎng)。

（3）鋼軌平滑程度。鋼軌面越不平滑，增加摩擦系數(shù)，對(duì)輪對(duì)踏面的損傷程度越高。

3 解決南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷問(wèn)題的對(duì)策

根據(jù)對(duì)南京北站駝峰作業(yè)車輪損傷情況的分析，提出以下解決對(duì)策。

3.1 優(yōu)化運(yùn)輸組織，減少駝峰過(guò)峰作業(yè)量

南京北向?qū)巻⒕€方向圖定開(kāi)行貨物列車 4 對(duì)/d，實(shí)際開(kāi)行 2 對(duì)/d，主要是徐州北、蚌埠東、南京東站開(kāi)往寧啟線方向的車流，目前徐州北、蚌埠東站到達(dá)日均 35 輛，南京東站到達(dá)日均在 15 輛左右。通過(guò)優(yōu)化列車編組計(jì)劃，將徐州北、蚌埠東方向產(chǎn)生的寧啟線車流由南京北站集結(jié)改為南京東站集結(jié)，由南京東站編組直接開(kāi)往寧啟線方向，可以有效減少南京北站過(guò)峰作業(yè)車輛 50% 左右，降低車輛損傷風(fēng)險(xiǎn)[3-4]。

3.2 優(yōu)化駝峰作業(yè)辦法，減少鐵鞋使用數(shù)量

駝峰溜放的車輛入線速度高低，對(duì)鐵鞋使用數(shù)量和滑行距離有較大影響。減少鐵鞋使用數(shù)量，關(guān)鍵在于有效降低車輛入線速度。

（1）降低推峰速度和峰高。不考慮風(fēng)速等氣候條件及“難行車、難行線” 因素，車輛入線速度主要與推峰速度和峰高有關(guān)。原來(lái)車站規(guī)定最低推峰速度為 5 km/h，溜放車輛入線速度為 21 km/h，推峰速度調(diào)整為 3 km/h 后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定入線降為 18 km/h，對(duì)重車及目標(biāo)停車距離短的車輛，應(yīng)“一度停車”后溜放。適當(dāng)降低峰高，當(dāng)駝峰峰高為 2.02 m 時(shí)，溜放車輛入線速度普遍達(dá)到 22 km/h 左右，均需使用鐵鞋進(jìn)行制動(dòng)調(diào)速。為此，建議對(duì)駝峰進(jìn)行改造，降低峰高，具體根據(jù)峰下線路減速頂設(shè)置情況，在保證溜放車輛走行到位的條件下，經(jīng)計(jì)算確定[5]。

（2）嚴(yán)格控制重車使用鐵鞋調(diào)速。由于重車下峰后動(dòng)能大，使用鐵鞋制動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)距離滑行極易造成車輛輪對(duì)損傷。建議重車溜放時(shí)，采用“釣魚(yú)”下峰(指將推峰車輛推行至道岔區(qū)再摘鉤) 的作業(yè)方式，以降低車輛入線速度，減少鐵鞋使用數(shù)量和滑行距離，降低車輪損傷風(fēng)險(xiǎn)。

（3）嚴(yán)格禁止快運(yùn)貨車使用鐵鞋調(diào)速。120 km/h 的快運(yùn)貨車扣車標(biāo)準(zhǔn)高。一般貨車車輪損傷達(dá) 1.0 mm以上時(shí)扣車，快運(yùn)貨車車輪損傷達(dá)到 0.5 mm 時(shí)即需要扣車[6]；再加上快運(yùn)貨車運(yùn)到時(shí)限短，交付期限要求高，使用鐵鞋造成扣車、導(dǎo)致貨物不能按期交付時(shí)，影響鐵路企業(yè)信譽(yù)。建議嚴(yán)格禁止快運(yùn)貨車使用鐵鞋調(diào)速，快運(yùn)貨車經(jīng)過(guò)駝峰解體時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制入口速度，必要時(shí)安排機(jī)車推送進(jìn)入股道。

（4）加強(qiáng)對(duì)駝峰作業(yè)方法的檢查。車站日常作業(yè)中，當(dāng)停留車輛距脫鞋道岔的距離容納不下溜放車組時(shí)，通過(guò)采取鐵鞋調(diào)速的方法，實(shí)現(xiàn)溜放車組與停留車輛的安全連掛。該作業(yè)方法雖然可以起到提高作業(yè)效率的作用，但也存在造成車輛沖突的風(fēng)險(xiǎn)。峰下作業(yè)人員不但大量使用鐵鞋，而且一般鐵鞋滑行距離均較長(zhǎng)，增加了車輪損傷風(fēng)險(xiǎn)。建議當(dāng)停留車輛距脫鞋道岔的距離無(wú)法容納溜放車組時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格禁止溜放，安排機(jī)車送入股道，同時(shí)禁止在曲線外軌上使用鐵鞋制動(dòng)，并將這些規(guī)定納入《車站行車工作細(xì)則》[7]。

（5）優(yōu)化峰下調(diào)車線的使用。建議對(duì)調(diào)車線按空車和重車分類使用，安排重車進(jìn)入“難行線”，空車進(jìn)入“易行線”，在入線速度和目標(biāo)停車位置相同的情況，可以有效減少使用鐵鞋的數(shù)量[8]。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備檢查，提高設(shè)備質(zhì)量

（1）加強(qiáng)工務(wù)部門鋼軌維修質(zhì)量。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，車輛輪對(duì)損傷程度與軌面平整度存在一定關(guān)聯(lián)。在同是重車、鐵鞋滑行距離相同的條件下，由于 8 道軌面沒(méi)有 4 道軌面平滑，8 道溜放的車輛車輪損傷度分別為 0.5 mm、0.8 mm，超過(guò)車輛運(yùn)用限度標(biāo)準(zhǔn)，需要扣修處理；4 道溜放的車輛車輪損傷度分別為0.1 mm、0.4 mm，未超過(guò)車輛運(yùn)用限度標(biāo)準(zhǔn)，可以繼續(xù)運(yùn)行。建議：①工務(wù)部門將對(duì)脫鞋道岔前的線路軌面清潔度檢查納入日常檢查內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)軌面存在不平順、凹凸、融渣時(shí)，應(yīng)立即組織處理；②換軌時(shí)，應(yīng)盡量采用已經(jīng)過(guò)車輛碾壓的再用軌，必要時(shí)采用將脫鞋道岔前后鋼軌互換的辦法，保證脫鞋道岔前鋼軌軌面平滑、清潔；③使用新軌時(shí)，應(yīng)組織對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨，保證軌面平滑。

（2）加強(qiáng)鐵鞋質(zhì)量檢查。鐵鞋鞋底如果不平順，與軌面不能完全接觸，會(huì)造成摩擦力降低，車輛滑行距離延長(zhǎng)，增加車輛輪對(duì)損傷的程度。建議車站加強(qiáng)鐵鞋上道使用前的檢查，確保鐵鞋鞋底與軌面完全接觸。作業(yè)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換損壞的鐵鞋，確保在用鐵鞋質(zhì)量良好。

（3）加強(qiáng)車輛檢查。①加強(qiáng)車輛輪對(duì)踏面檢查。在車輛技術(shù)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)踏面損傷過(guò)限應(yīng)當(dāng)及時(shí)扣修，嚴(yán)禁“帶病”車輛編入列車運(yùn)行。②關(guān)口前移。為減少對(duì)運(yùn)輸效率的影響和列檢重復(fù)作業(yè)的壓力，南京北站列檢利用列檢作業(yè)間隙，注意觀察車列編組過(guò)程，盡可能提早發(fā)現(xiàn)踏面損傷情況。③加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析。及時(shí)分析、上報(bào)車輛輪對(duì)踏面損傷數(shù)據(jù)，掌握發(fā)生踏面損傷的規(guī)律，以便及時(shí)采取對(duì)策。

針對(duì)“優(yōu)化駝峰作業(yè)辦法，減少鐵鞋使用數(shù)量”和“加強(qiáng)設(shè)備檢查，提高設(shè)備質(zhì)量”的有關(guān)對(duì)策措施，上海鐵路局已經(jīng)要求有關(guān)站段立即組織實(shí)施，調(diào)整編組計(jì)劃的措施還需要運(yùn)輸部門的配合。自 2015年 2 月 27 日車站根據(jù)建議，通過(guò)采取重車“釣魚(yú)”下峰等措施后，尚未發(fā)生因鐵鞋單側(cè)制動(dòng)造成車輛輪對(duì)踏面損傷的情況，采取的措施值得其他有相同作業(yè)方式的車站借鑒。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著貨物列車的提速和載重的提高，對(duì)車輪踏面的平滑度提出更高要求。南京北站駝峰通過(guò)實(shí)施減少駝峰作業(yè)車輪損傷的對(duì)策，有效防止因鐵鞋調(diào)速造成車輪損傷情況的發(fā)生，強(qiáng)化行車安全基礎(chǔ)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境，提高行車作業(yè)效率，對(duì)全路相關(guān)車站具有借鑒意義。

[1] 上海鐵路局. 上海鐵路局行車組織規(guī)則：上鐵師[2014]435 號(hào)[Z]. 上海：上海鐵路局，2014.

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路貨車運(yùn)用維修規(guī)程：鐵運(yùn)[2010]141 號(hào)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[3] 中國(guó)鐵路總公司. 鐵路技術(shù)管理規(guī)程：普速鐵路部分[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[4] 鮑小越. 列車編組計(jì)劃與編組站作業(yè)分工的聯(lián)動(dòng)調(diào)整方法研究[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，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] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路駝峰及調(diào)車場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10062—99[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，1999：22-23.

[6] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路貨車段修規(guī)程：鐵運(yùn)[2012]202 號(hào)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[7] 郭建喜. 蘭州北編組站涉及特點(diǎn)及技術(shù)創(chuàng)新[J]. 鐵道貨運(yùn)，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] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 50091—2006[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006：40-41.

責(zé)任編輯：馮姍姍

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