翻車機系統(tǒng)計量方式選擇對鐵路專用線建設(shè)方案的影響

劉 超

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司 交通與城市規(guī)劃研究院，四川 成都 610031)

翻車機系統(tǒng)計量方式選擇對鐵路專用線建設(shè)方案的影響

劉 超

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司 交通與城市規(guī)劃研究院，四川 成都 610031)

在闡述翻車機系統(tǒng)軌道衡分類與特點的基礎(chǔ)上，對翻車機卸車系統(tǒng) 3 種軌道衡計量方式進行比較分析，提出各自的適用條件。以某鐵路卸煤專用線為實例，結(jié)合工程概況等專用線現(xiàn)狀，從設(shè)置動態(tài)軌道衡和靜態(tài)軌道衡 2 種計量方式，探討不同翻車機卸車系統(tǒng)計量方式對鐵路專用線建設(shè)方案的影響。

鐵路專用線；卸車系統(tǒng)；計量方式；翻車機；軌道衡

翻車機是一種用于翻卸鐵路敞車散料的大型機械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于運量較大的港口、冶金、煤炭、熱電等工業(yè)部門。翻車機按照翻卸車輛輛數(shù)的不同，可以分為單翻、雙翻、三翻及多翻翻車機；按照機身結(jié)構(gòu)樣式的不同，又可以分為“C”形和“O”形翻車機，其中以“C”形單翻翻車機運用最為廣泛。翻車機系統(tǒng)包括翻車機本體、重車調(diào)車機、空車調(diào)車機、采樣機、遷車臺、夾輪器、控制系統(tǒng)、抑塵系統(tǒng)、振動煤箅及相應(yīng)的輔助設(shè)施。

1 翻車機系統(tǒng)軌道衡分類與特點

翻車機具有以下作業(yè)流程。整列重車被機車推送至作業(yè)區(qū)內(nèi)→采樣機采樣作業(yè)→重車調(diào)車機牽掛重車至翻車機平臺上→翻車機翻轉(zhuǎn)卸料→通過皮帶輸送機輸送至轉(zhuǎn)運站→卸后空車經(jīng)遷車臺由空車調(diào)車機送至空車線集結(jié)待發(fā)，翻車機系統(tǒng)綜合卸車能力為20～25 輛/h[1]。根據(jù)貨物到達情況和翻車機系統(tǒng)卸車流程，為實現(xiàn)鐵路到達貨物計量，可以分別在貨車進入廠區(qū)前、貨車進入廠區(qū)后卸車之前及卸車過程中 3個階段實現(xiàn)，分別對應(yīng)使用動態(tài)、靜態(tài)和翻車機軌道衡 3 種方式實現(xiàn)計量[2]。

1.1 動態(tài)軌道衡

為稱量行駛中貨車的載重，需要使用動態(tài)軌道衡。動態(tài)軌道衡分為電子式和機電結(jié)合式 2 種。計量方式分為軸計量、整車計量和轉(zhuǎn)向架計量 3 種。承重臺有單臺面、雙臺面和三臺面等。動態(tài)軌道衡具有以下特點。

（1）軌道衡安裝。動態(tài)軌道衡一般安裝在廠礦企業(yè)卸車站咽喉之外，稱重臺面左右兩端應(yīng)各有不小

于 50 m 的直線段，臺面基礎(chǔ)兩端應(yīng)分別設(shè)置 25 m 整體道床，與砟面路基銜接應(yīng)設(shè)置一定長度的過渡段，鐵路線路坡度應(yīng)不大于 2‰。在地形受限制和線路條件無法保證平直段長度要求時，也可以采用曲線軌道衡[3]。

（2）軌道衡檢定。動態(tài)軌道衡按照《自動軌道衡》(JJG234—2012) 檢定規(guī)程進行檢定，動態(tài)軌道衡按照 0.5 級，整車毛重計量最大允差為 ±400 kg。動態(tài)軌道衡檢定分靜態(tài)標定和動態(tài)標定。①靜態(tài)標定，標定使用的標準重量負載可以選用法定有效的砝碼、T6F標準鐵路檢定車或其他臨時建標的替代重量負載。②動態(tài)標定，標定根據(jù)裝載貨物的不同性質(zhì)采用不同方式進行檢定，檢定稱量裝載固態(tài)物鐵路貨車的軌道衡一般使用符合《檢衡車》檢定規(guī)程要求的檢衡車，一般采用 5 輛 T6D型檢衡車，名義質(zhì)量為 20 t，50 t，68 t，76 t，84 t，按照 20 t，84 t，50 t，68 t，76 t 和 84 t，50 t，68 t，76 t，20 t 2 種編組順序，以5～10 km/h 的速度，依次通過軌道衡，重復(fù)不少于 5個往返；檢定稱量裝載液態(tài)物鐵路罐車的軌道衡使用T6F和 T7型檢衡車臨時建標來建立參考車輛，參考車輛為符合鐵路運輸要求、質(zhì)量穩(wěn)定的鐵路罐車，其裝載物的性質(zhì)和正常稱量物相似。

（3）適用條件。一般情況下，采用動態(tài)軌道衡時，除軌道衡自身長度外尚需要 100 m 以上的平直段，對線路要求較高，并且需要單獨修建磅房，配備專門的人員，人力資源成本會增加；同時由于稱量時車輛處于運動狀態(tài)，稱量精度不及靜態(tài)軌道衡，但動態(tài)軌道衡計量效率高，優(yōu)勢也十分明顯[4]。因此，動態(tài)軌道衡適用于專用線布置條件較好、運量特別大、對計量效率要求高但對計量精度要求不高的鐵路專用線。

1.2 靜態(tài)軌道衡

靜態(tài)軌道衡主要用于計量處于靜止狀態(tài)的貨車載重，分為電子式、機械式和機電結(jié)合式 3 類。靜態(tài)軌道衡具有以下特點。

（1）軌道衡安裝。靜態(tài)軌道衡設(shè)置于翻車機摘鉤平臺處，臨靠翻車機控制室，距翻車機間 6～7 m，以確保重車調(diào)車機大臂正常起落，軌道衡兩端直線段應(yīng)大于 25 m。在翻車機卸車前通過與翻車機配套使用共同自動完成稱量工作。

（2）軌道衡檢定。靜態(tài)軌道衡按照《數(shù)字指示軌道衡》(JJG781—2002) 檢定規(guī)程進行檢定，靜態(tài)軌道衡按照 Ⅲ 級，分度值為 20 kg，整車毛重計量最大允差為 ±30 kg。通常采用 T6F和 T7型檢衡車每年檢定 1 次。

（3）適用條件。一般情況下，廠區(qū)內(nèi)線路為平直段，靜態(tài)軌道衡的布置不受專用線線路條件的影響，同時相對于動態(tài)軌道衡而言，靜態(tài)軌道衡計量精度高，結(jié)構(gòu)簡單，養(yǎng)護維修方便，可利用翻車機控制室及人員進行軌道衡控制，降低人力資源成本[2]。因此，靜態(tài)軌道衡適用范圍較廣，運量不是特別大、對計量效率要求不高的鐵路專用線均可采用。

1.3 翻車機軌道衡

翻車機軌道衡是安裝在 C 型翻車機本體下的專用計量器具，屬于靜態(tài)軌道衡的一種，該類軌道衡利用翻車機本體作為稱重臺面，計量過程受翻車機控制系統(tǒng)控制，與翻車機控制系統(tǒng)相互配合，共同實現(xiàn)自動稱量的功能。翻車機軌道衡具有以下特點。

（1）軌道衡安裝。翻車機軌道衡安裝在翻車機上，在翻車機本體下安裝稱重大梁；4 只稱重傳感器分別安裝在翻車機稱重大梁的左、右兩側(cè)框架兩端下面，稱重大梁和翻車機本體共同構(gòu)成稱重臺面，實現(xiàn)計量功能。

（2）軌道衡檢定。靜態(tài)軌道衡按照《數(shù)字指示軌道衡》檢定規(guī)程進行檢定，不同稱量的檢測方法略有不同，以檢定最大秤量 80 t 為例，可使用 T6F或 T7檢衡車 2 輛，從 2 輛檢衡車中分別吊出砝碼小車，并在每輛砝碼小車上加裝砝碼，使砝碼小車總質(zhì)量為 40 t。將 2 輛砝碼小車 (總質(zhì)量為 80 t) 分別放置承載器上，檢定一個往返[5]。

（3）適用條件。翻車機軌道衡也是靜態(tài)軌道衡，同樣可以利用翻車機控制室及人員進行軌道衡操控，降低人力資源成本。翻車機軌道衡精度介于動態(tài)和靜態(tài)軌道衡之間，但翻車機軌道衡設(shè)于翻車機本體之下，使翻車機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，增加養(yǎng)護維修難度；同時受翻車機結(jié)構(gòu)影響，軌道衡檢定精度難以保

證，可靠性和穩(wěn)定性較差[2]。因此，翻車機軌道衡運用較少。

2 實例分析

以賀州桂東電力鐵路專用線為例，結(jié)合專用線線路走向和工程條件，分析采用不同軌道衡對工程造成的影響。通過合理選擇軌道衡布置形式，優(yōu)化企業(yè)站布置，縮短站坪長度，從而進一步優(yōu)化專用線正線工程條件，對減少工程量、降低工程風(fēng)險和削減工程投資具有重大意義。

（1）工程概況。該專用線主要功能是為電廠輸送原材料煤，運輸品類單一，近、遠期年運量分別為 570 萬 t 和 900 萬 t。單車翻車機翻車能力約 15～20 輛/h，每天實際有效翻卸時間約為 10～13 h，如果每輛貨車的平均載質(zhì)量按照 60 t、1 年 300 個工作日計算，翻車機的平均綜合生產(chǎn)能力為 270 萬～468 萬 t/a。考慮到煤炭運輸組織和設(shè)備故障檢修等因素，近期翻車機卸車按照最小能力考慮，遠期按照最大能力考慮，需要配置 2 套翻車機。

（2）專用線建設(shè)方案。線路正線所經(jīng)地區(qū)為丘陵地貌，地形起伏較大，存在高挖方地段[4]。針對專用線特點，企業(yè)站站坪長度直接影響專用線線位，從而影響最大挖方高度。站坪越短，專用線線位離高挖方地段越遠，工程越簡單易實施；反之站坪越長，專用線線位越靠近高挖方地段，工程越復(fù)雜，實施難度越大。而企業(yè)站站坪長度受軌道衡型式的制約，因而分析軌道衡的設(shè)置條件，合理選擇軌道衡型式是建設(shè)該專用線的關(guān)鍵問題之一。由于翻車機軌道衡設(shè)置在翻車機上，對企業(yè)站站坪長度并無影響[6-8]。因此，僅對設(shè)置動、靜態(tài)軌道衡進行比較，設(shè)置動、靜態(tài)軌道衡企業(yè)站平面布置對比如圖 1 所示。

①設(shè)置動態(tài)軌道衡時專用線建設(shè)方案。動態(tài)軌道衡設(shè)置于企業(yè)站進站端咽喉外，所需直線段長度不小108 m，車站站坪長 1.452 km，該方案將導(dǎo)致專用線正線位于高挖方地段，最高挖方高度達 47 m，土石方量較靜態(tài)軌道衡方案多約 40 萬 m3，同時邊坡防護圬工增大，工程投資增加約 800 萬元。

②設(shè)置靜態(tài)軌道衡時專用線建設(shè)方案。靜態(tài)軌道衡設(shè)置于企業(yè)站末端翻車機外，緊靠翻車機控制設(shè)備樓，由于車站站線為直線，滿足靜態(tài)軌道衡設(shè)置條件，無需額外增設(shè)直線段，故車站站坪長度較動態(tài)軌道衡設(shè)置方案短，該方案車站站坪長 1.344 km，該方案可使專用線線位稍微遠離高挖方段，最高挖方高度可降低 10 m，土石方量較動態(tài)軌道衡方案約少 40 萬 m3，同時邊坡防護圬工減少，工程投資節(jié)省約 800 萬元。

綜上所述，在滿足專用線計量需求的前提下，采用靜態(tài)軌道衡方案既減少工程量，又節(jié)約投資，同時對降低工程風(fēng)險也有積極意義，因而賀州桂東電力專用線采用靜態(tài)軌道衡設(shè)置方案較為合理，同時根據(jù)翻車機配置數(shù)量，該工程設(shè)置 2 臺靜態(tài)軌道衡即可滿足專用線卸車需求。

圖1 設(shè)置動、靜態(tài)軌道衡企業(yè)站平面布置對比

3 結(jié)束語

通過對翻車機卸車系統(tǒng) 3 種計量方式的分析比較，結(jié)合賀州桂東電力鐵路專用線進行實例分析，提出翻車機系統(tǒng)計量方式的選擇應(yīng)結(jié)合卸車品類，滿足企業(yè)對計量精度、計量效率方面的需求，并且根據(jù)工程地質(zhì)條件進行細致地技術(shù)經(jīng)濟比選，在滿足企業(yè)貨運量的前提下，采用工程投資較為節(jié)省的方案。

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（責(zé)任編輯 呂 倩）

Inf luence of Measuring Method for Dumper System on Construction of Railway Special Line

LIU Chao
(Transport and City Planning Research Institute, China Railway Eryuan Engineering Group Co.LTD, Chengdu 610031, Sichuan, China )

Through elaborating on the classification and feature of railroad track scale for dumper system, this paper compares three measuring methods of railroad track scale for unloading system of dumper, and puts forward their respective applicable conditions. Taking the railway special line for unloading coal as an example, this paper puts forward two measuring methods of dynamic railroad track scale and static railroad track scale in view of the general situation of engineering condition of special line, and analyses the influence of various measuring methods for unloading system of dumper on construction plan of railway special line.

Railway Special Line; Unloading System; Measuring Method; Dumper; Railroad Track Scale

1004-2024(2016)08-0033-04

U291.1+5

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.08.08

2016-07-19

劉超 (1986—)，男，四川內(nèi)江人，碩士研究生。