軌道車輛滑動(dòng)擋車裝置調(diào)研與解決方案

文/湯巖峰

（廣西物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西貴港 537100）

1.軌道車輛滑動(dòng)擋車裝置概述

軌道線路盡頭線設(shè)置擋車裝置可以有效保護(hù)軌道車輛在線路盡頭線作業(yè)時(shí)的安全。當(dāng)車輛本體發(fā)生制動(dòng)失效時(shí)，司機(jī)利用擋車裝置的自身功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)車輛進(jìn)行輔助滑動(dòng)摩擦制動(dòng)停車，可有效避免因車輛主動(dòng)制動(dòng)失效而沖出線路盡頭線所引發(fā)的安全生產(chǎn)事故。

目前，軌道線路盡頭線停車安全防護(hù)裝置多采用立式插接、立式液壓緩沖、止輪升降等結(jié)構(gòu)形式，并采用滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力的方式對(duì)軌道線路車輛溜逸實(shí)現(xiàn)輔助滑動(dòng)制動(dòng)停車。我們不難發(fā)現(xiàn)，不同類型的軌道車輛的車鉤高度不盡相同。采用以軌道車輛車鉤位置作為撞擊點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式來實(shí)現(xiàn)在軌道線路盡頭線被動(dòng)制動(dòng)安全停車的滑動(dòng)擋車裝置，都是按照特定單一軌道車輛的車鉤位置進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)及應(yīng)用的。在此種模式下，現(xiàn)有的軌道車輛擋車安全防護(hù)裝置均不能滿足同一軌道線路盡頭線適用多種類型的軌道車輛作業(yè)的安全防護(hù)要求，即現(xiàn)有擋車裝置的自身結(jié)構(gòu)形式只能滿足單一車鉤高度位置的軌道車輛盡頭線作業(yè)安全防護(hù)要求，若該條線路的盡頭線駛?cè)氩煌囥^高度的軌道車輛，則作為最后一道安全防線的單一撞擊高度的擋車裝置將失效，極易造成安全生產(chǎn)事故。

2.擋車裝置安全防護(hù)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)軌道交通線路盡頭線多采用立式插接式滑動(dòng)擋車裝置、液壓式滑動(dòng)擋車裝置、液壓式固定擋車裝置[1］、止輪升降式滑動(dòng)擋車裝置作為軌道車輛在線路盡頭線作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)裝置。如圖1所示，除止輪升降式滑動(dòng)擋車裝置的撞擊點(diǎn)設(shè)置在軌道車輛的車輪位置外，其余結(jié)構(gòu)形式的擋車裝置的撞擊點(diǎn)均設(shè)置在軌道車輛的車鉤位置。

通過上述分析可知，現(xiàn)有的立式插接式滑動(dòng)擋車裝置、液壓式滑動(dòng)擋車裝置、液壓式固定擋車裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在以下弊端。

2.1 單一車鉤高度的擋車裝置通用性差

目前，“和諧號(hào)”高速動(dòng)車組與電力牽引機(jī)車的車鉤高度和種類（部分列舉）[2］如表1所示。

表1 車鉤類型與中心線高度

我們可以發(fā)現(xiàn)，不同車型的軌道車輛的車鉤中心線距基本軌面的高度不盡相同。受不同類型軌道車輛車鉤高度不同這一車輛自身結(jié)構(gòu)因素的限制，采用單一高度的車鉤位置作為撞擊點(diǎn)設(shè)計(jì)的滑動(dòng)擋車裝置，只能滿足某一類特定軌道車輛在線路盡頭線的作業(yè)安全防護(hù)要求，從而導(dǎo)致?lián)踯嚢踩雷o(hù)裝置不能滿足不同車鉤高度的軌道車輛在同一股軌道線路盡頭線作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)要求。

此外，止輪式擋車安全防護(hù)裝置雖然將軌道車輛與其撞擊的受力點(diǎn)設(shè)置在軌道車輛的車輪位置，但軌道機(jī)車車輛在其前部設(shè)置有排障器、掃石器等保障車輛運(yùn)行安全的基本防護(hù)裝置。受其車輛底部最低部件自身結(jié)構(gòu)距軌面高度的限制要求，止輪式擋車安全防護(hù)裝置易與軌道車輛的底部基本部件發(fā)生干涉，其適用性及實(shí)用性均較差。

2.2 單一車鉤高度的擋車裝置易造成撞擊受力不均

若采用只適用于單一軌道車輛車鉤高度作為撞擊點(diǎn)的滑動(dòng)擋車裝置來設(shè)置軌道線路盡頭線的安全防護(hù)裝置，則極有可能發(fā)生進(jìn)入軌道線路盡頭線作業(yè)的軌道車輛車鉤高度中心點(diǎn)與滑動(dòng)擋車裝置撞擊中心點(diǎn)不一致的情況，即軌道車輛車鉤高度與滑動(dòng)擋車裝置的撞擊受力點(diǎn)在X軸或Y軸方向發(fā)生線性偏移，導(dǎo)致二者在撞擊接觸的瞬間受力不均勻，極易造成車輛車鉤等撞擊部位與擋車裝置整體結(jié)構(gòu)受損變形，從而導(dǎo)致在擋車裝置發(fā)生撞擊滑動(dòng)摩擦制動(dòng)的過程中從而使得在擋車裝置發(fā)生撞擊滑動(dòng)摩擦制動(dòng)的過程中，因受力不均而引發(fā)滑動(dòng)擋車裝置本體結(jié)構(gòu)功能失效，甚至損毀，繼而引發(fā)更為嚴(yán)重的鐵路安全生產(chǎn)事故。

3.通用滑動(dòng)擋車裝置解決方案

基于上述分析，適時(shí)提出一種能夠適用于同一股軌道線路盡頭線并滿足不同軌道車輛在此線路盡頭線作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)擋車裝置是必要的。此類通用滑動(dòng)式擋車裝置結(jié)構(gòu)的提出，既保證了同一擋車裝置能夠滿足不同軌道車輛的車鉤位置及高度要求，又保證了同一股軌道線路盡頭線的滑動(dòng)擋車裝置能滿足不同車鉤高度的軌道車輛在線路盡頭線停車作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)要求，對(duì)軌道線路盡頭線車輛的作業(yè)安全防護(hù)具有一定的意義。

3.1 滑動(dòng)擋車裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第一，在原有滑動(dòng)擋車裝置采用固定高度作為撞擊點(diǎn)的方式基礎(chǔ)上，該裝置提供了一種可根據(jù)軌道車輛車鉤距基本軌面高度進(jìn)行調(diào)整的預(yù)制橫梁與臂板的連接結(jié)構(gòu)方式，使得橫梁受力中心距基本軌面的高度可根據(jù)被防護(hù)的軌道車輛車鉤中心距基本軌的高度位置在臂板上做Y軸調(diào)整，同時(shí)采用在橫梁上預(yù)制有若干加強(qiáng)筋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅加強(qiáng)了其在發(fā)生撞擊受力時(shí)的自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且實(shí)現(xiàn)了能與所防護(hù)的軌道車輛的車鉤位置在垂直高度上進(jìn)行精確匹配。

第二，通用型滑動(dòng)擋車裝置設(shè)計(jì)的接觸器模塊可根據(jù)車輛車鉤中心偏移量在橫梁上做X軸方向精確匹配，使得二者在發(fā)生撞擊的瞬間受力更為合理。這不僅提高了擋車裝置在撞擊時(shí)的自身抗變形能力，而且提高了其對(duì)軌道線路盡頭線車輛溜逸進(jìn)行滑動(dòng)制動(dòng)停車的可靠性。

第三，優(yōu)化改進(jìn)臂板的結(jié)構(gòu)與連接形式。通用型滑動(dòng)擋車裝置的兩臂板采用直立式的平行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兩直立臂板的連接采用受力更為可靠的X形一體化底板連接。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式解決了以往普通立式插接式擋車裝置依靠連接兩根獨(dú)立底梁的中心鎖緊螺栓調(diào)整兩斜臂板在安裝過程中產(chǎn)生過大安裝偏移量的結(jié)構(gòu)問題，不僅提高了滑動(dòng)擋車裝置底部連接件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也使得在軌道車輛與擋車裝置發(fā)生撞擊后的受力更為合理，性能更為可靠。

3.2 滑動(dòng)擋車裝置的優(yōu)點(diǎn)

3.2.1 應(yīng)用范圍廣，通用性強(qiáng)

通用型滑動(dòng)擋車裝置可根據(jù)實(shí)際軌道車輛撞擊受力點(diǎn)中心高度將橫梁在直立臂板上的多組調(diào)節(jié)孔范圍內(nèi)做垂直方向裝配調(diào)整，其接觸器模塊也可根據(jù)實(shí)際軌道車輛撞擊受力點(diǎn)中心偏移量在橫梁上的多組調(diào)節(jié)孔范圍內(nèi)做水平方向裝配調(diào)整。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式解決了以往采用固定撞擊高度的滑動(dòng)式擋車裝置在單一軌道線路盡頭線不能適用于多種類型的軌道車輛作業(yè)安全防護(hù)的問題。[3］因此，采用該結(jié)構(gòu)形式的滑動(dòng)擋車裝置可廣泛用于軌道線路盡頭線多種類型軌道車輛的作業(yè)安全防護(hù)，通用性極強(qiáng)。

3.2.2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展

通用型滑動(dòng)擋車裝置可根據(jù)軌道線路盡頭線擋車防護(hù)要求進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，可在原有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)拓展，比如：可將其接觸器模塊改型為多節(jié)柱塞式液壓緩沖結(jié)構(gòu)，也可根據(jù)軌道線路盡頭線預(yù)留長(zhǎng)度將其改型為固定式擋車裝置。此外，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化，該裝置也可加裝碰撞傳感器、信息采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

3.2.3 節(jié)省費(fèi)用，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便

通用型滑動(dòng)擋車裝置采用可根據(jù)不同軌道車輛的車鉤位置進(jìn)行匹配撞擊受力中心的設(shè)計(jì)模式，從而無須在原有軌道線路盡頭線更換進(jìn)線作業(yè)車輛，而是為適應(yīng)新車輛的車鉤位置重新安裝擋車防護(hù)裝置，節(jié)省了工程造價(jià)。此外，此滑動(dòng)擋車裝置的日常維護(hù)保養(yǎng)只需檢查與緊固螺紋連接件即可，與其他同類擋車裝置相比，提高了維護(hù)保養(yǎng)的效率。

4.結(jié)語

通用型滑動(dòng)擋車裝置的提出，解決了以往軌道線路盡頭線擋車裝置只適用于某一類特定軌道車輛在線路盡頭線的作業(yè)安全防護(hù)問題，實(shí)現(xiàn)了單一擋車裝置在同一股軌道線路盡頭線即可適用于多種車型作業(yè)的安全防護(hù)要求，有效地提高了以單一撞擊點(diǎn)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的滑動(dòng)擋車裝置的適用范圍及可靠性與安全性。