冶金企業鐵道車輛運用安全技術探討
發布時間：2014-02-25 共1頁
1前言
萊蕪鋼鐵集團有限公司運輸部(簡稱萊鋼運輸部)現有鐵道車輛300余輛，擔負著萊鋼冶金生產工序的運輸任務。由于車輛運用時間長，運輸環境差，裝卸車作業頻繁等原因，致使在廠內運行的鐵道車輛存在著諸多不安全因素，危及熱線運輸安全，有時甚至出現事故。主要表現在：
(1)鐵水車存在易自動脫鉤溜行的重大隱患。鐵水車沒有設計制動系統,對運行中經常出現的險情、危況無法實施自身制動停車。近幾年來，冶金企業曾發生過多起車輛脫鉤溜行事故。
(2)因車體下撓變形嚴重,強度下降,易出現車鉤高差突變或超限而造成車輛脫鉤溜行。
(3)對車體下撓超限的車輛因無經濟可靠的調梁手段，只好將這些車輛閑置或報廢。
萊鋼運輸部針對存在的問題，開展了專題研究和攻關，開發了65t鐵水車安全副鉤、35t鐵水車列隔離車配重并加裝制動系統、車體簡易調梁等項技術,有效地解決了鐵水車脫鉤溜行、車體變形超限等影響車輛運用安全的技術難題。
2主要技術
2.1ZT-35型鐵水車防溜技術
35t鐵水車車組連掛4輛鐵水車和前后2輛隔離車，頂送重車時沿途最大坡度為4‰。該車的防溜，考慮了三種方案：一是在每輛車上加裝輔助連掛裝置；二是在每輛鐵水車上加裝制動裝置；三是在隔離車上配重并加裝制動，鐵水車僅加設主風管。比較以上方案，方案三克服了空間狹窄和操作煩瑣的缺點，充分利用了該鐵水車列前后有隔離車的特點，利用隔離車的制動來實現整個鐵水車列任一部分脫鉤溜行后的停車(由于該鐵水車列質量較小，單靠隔離車的制動足以保證規定距離內停車)。具體方法是在鐵水車列尾部隔離車加裝空氣制動機構并合適配重，增大制動力，使其制動力滿足整個鐵水車列脫鉤溜行的制動要求，確保制動距離小于100m。同時安裝FSW新型手制動機，以便在緊急關頭實施手制動停車。
2.2重型鐵水車（65t以上）防溜技術
重型鐵水車的防溜，也可以考慮采用以上三種方案。其中方案二由于鐵水車空間狹窄，不利于安裝制動裝置；方案三由于重型鐵水車的質量很大，因此隔離車的制動不能保證任一部位脫鉤后的制動停車；方案一雖然增加了調車人員的連掛操作，但只要找到合適的受力點，通過合理設計其結構，比較容易實現。設計的鐵水車連掛副鉤是利用原車鉤的鉤耳孔作為連掛點，通過加長鉤舌銷作為連接支座，制作板鉤將鉤舌銷連接在一起，即使萬一車鉤出現脫鉤現象，連接板鉤——副鉤即起作用，仍然使兩車輛處于連掛狀態，可以有效防止車輛的溜行事故。板鉤的結構形式采用一端與圓銷鉸支固定，另一端制成開口式，板鉤回轉，加長的鉤舌圓銷進入板鉤開口槽內，完成連掛。為防止板鉤自動脫出，板鉤的開口處加裝帶操作手柄的活動插條。由調車人員在確認車鉤連掛狀態的同時，完成板鉤的連掛或摘鉤，操作方便、簡單。
2.3預應力調梁技術
調梁防變形的基本原理就是對車體施加外力，使之恢復上撓，然后在車體下部實施加固。考慮了兩種方案：一是設計制作大型調梁平臺，調梁后在中梁部位實施鋼板焊接加固；二是利用地錨調梁后，使用預應力拉筋固強。綜合比較兩種方案，確定在枕梁上方對應位置，設計安裝橫梁，橫梁兩端被連掛在地錨上，以使車體與地面形成一個整體系。在中梁及邊梁下方設有千斤頂，對中梁及邊梁施加系統內力(對車輛來說是外力)，使中梁或邊梁上撓，完成調梁過程。然后，在中梁下部兩端(上心盤內側)安裝支座，兩支座中間固定兩根預應力拉筋，直徑為45mm，達到固強防再變形目的。在此技術實施中,充分利用了地錨這一簡易設施,實現了不用購買、制造大型調梁設備就可以完成調梁的新方案，減少了鋼材的投入,提高了車輛強度等級。同時,由于實施簡便,使變形車輛復原和防變形技術更加容易、到位,經濟有效地解決了存在的安全隱患。
3實施效果
3.1提高了冶金熱線運輸的安全可靠性
鐵水運輸是聯系冶金熱線生產的樞紐。因此，鐵水運輸的暢通與否，直接影響冶金企業的正常生產。通過鐵水車防溜技術的研究，實施了重型鐵水車加裝安全副鉤和35t鐵水車車列的尾車短隔離車配重并加裝制動裝置,一旦車鉤發生脫鉤事故，可以保證鐵水車的行車安全。
3.2提高了車輛安全技術性能
通過實施車體調梁和預應力技術，將原使用年限較長、銹蝕嚴重、發生嚴重塑性彎曲變形的車體中梁和邊梁進行調直和加固改造，消除了車體的變形嚴重現象，從而避免了由此造成的車鉤高差突變或超限而發生的脫鉤溜行事故。同時也有效地延長了老設備的使用壽命，節約了設備再購資金，有利于企業資產運營。
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萊蕪鋼鐵集團有限公司運輸部(簡稱萊鋼運輸部)現有鐵道車輛300余輛，擔負著萊鋼冶金生產工序的運輸任務。由于車輛運用時間長，運輸環境差，裝卸車作業頻繁等原因，致使在廠內運行的鐵道車輛存在著諸多不安全因素，危及熱線運輸安全，有時甚至出現事故。主要表現在：
(1)鐵水車存在易自動脫鉤溜行的重大隱患。鐵水車沒有設計制動系統,對運行中經常出現的險情、危況無法實施自身制動停車。近幾年來，冶金企業曾發生過多起車輛脫鉤溜行事故。
(2)因車體下撓變形嚴重,強度下降,易出現車鉤高差突變或超限而造成車輛脫鉤溜行。
(3)對車體下撓超限的車輛因無經濟可靠的調梁手段，只好將這些車輛閑置或報廢。
萊鋼運輸部針對存在的問題，開展了專題研究和攻關，開發了65t鐵水車安全副鉤、35t鐵水車列隔離車配重并加裝制動系統、車體簡易調梁等項技術,有效地解決了鐵水車脫鉤溜行、車體變形超限等影響車輛運用安全的技術難題。
2主要技術
2.1ZT-35型鐵水車防溜技術
35t鐵水車車組連掛4輛鐵水車和前后2輛隔離車，頂送重車時沿途最大坡度為4‰。該車的防溜，考慮了三種方案：一是在每輛車上加裝輔助連掛裝置；二是在每輛鐵水車上加裝制動裝置；三是在隔離車上配重并加裝制動，鐵水車僅加設主風管。比較以上方案，方案三克服了空間狹窄和操作煩瑣的缺點，充分利用了該鐵水車列前后有隔離車的特點，利用隔離車的制動來實現整個鐵水車列任一部分脫鉤溜行后的停車(由于該鐵水車列質量較小，單靠隔離車的制動足以保證規定距離內停車)。具體方法是在鐵水車列尾部隔離車加裝空氣制動機構并合適配重，增大制動力，使其制動力滿足整個鐵水車列脫鉤溜行的制動要求，確保制動距離小于100m。同時安裝FSW新型手制動機，以便在緊急關頭實施手制動停車。
2.2重型鐵水車（65t以上）防溜技術
重型鐵水車的防溜，也可以考慮采用以上三種方案。其中方案二由于鐵水車空間狹窄，不利于安裝制動裝置；方案三由于重型鐵水車的質量很大，因此隔離車的制動不能保證任一部位脫鉤后的制動停車；方案一雖然增加了調車人員的連掛操作，但只要找到合適的受力點，通過合理設計其結構，比較容易實現。設計的鐵水車連掛副鉤是利用原車鉤的鉤耳孔作為連掛點，通過加長鉤舌銷作為連接支座，制作板鉤將鉤舌銷連接在一起，即使萬一車鉤出現脫鉤現象，連接板鉤——副鉤即起作用，仍然使兩車輛處于連掛狀態，可以有效防止車輛的溜行事故。板鉤的結構形式采用一端與圓銷鉸支固定，另一端制成開口式，板鉤回轉，加長的鉤舌圓銷進入板鉤開口槽內，完成連掛。為防止板鉤自動脫出，板鉤的開口處加裝帶操作手柄的活動插條。由調車人員在確認車鉤連掛狀態的同時，完成板鉤的連掛或摘鉤，操作方便、簡單。
2.3預應力調梁技術
調梁防變形的基本原理就是對車體施加外力，使之恢復上撓，然后在車體下部實施加固。考慮了兩種方案：一是設計制作大型調梁平臺，調梁后在中梁部位實施鋼板焊接加固；二是利用地錨調梁后，使用預應力拉筋固強。綜合比較兩種方案，確定在枕梁上方對應位置，設計安裝橫梁，橫梁兩端被連掛在地錨上，以使車體與地面形成一個整體系。在中梁及邊梁下方設有千斤頂，對中梁及邊梁施加系統內力(對車輛來說是外力)，使中梁或邊梁上撓，完成調梁過程。然后，在中梁下部兩端(上心盤內側)安裝支座，兩支座中間固定兩根預應力拉筋，直徑為45mm，達到固強防再變形目的。在此技術實施中,充分利用了地錨這一簡易設施,實現了不用購買、制造大型調梁設備就可以完成調梁的新方案，減少了鋼材的投入,提高了車輛強度等級。同時,由于實施簡便,使變形車輛復原和防變形技術更加容易、到位,經濟有效地解決了存在的安全隱患。
3實施效果
3.1提高了冶金熱線運輸的安全可靠性
鐵水運輸是聯系冶金熱線生產的樞紐。因此，鐵水運輸的暢通與否，直接影響冶金企業的正常生產。通過鐵水車防溜技術的研究，實施了重型鐵水車加裝安全副鉤和35t鐵水車車列的尾車短隔離車配重并加裝制動裝置,一旦車鉤發生脫鉤事故，可以保證鐵水車的行車安全。
3.2提高了車輛安全技術性能
通過實施車體調梁和預應力技術，將原使用年限較長、銹蝕嚴重、發生嚴重塑性彎曲變形的車體中梁和邊梁進行調直和加固改造，消除了車體的變形嚴重現象，從而避免了由此造成的車鉤高差突變或超限而發生的脫鉤溜行事故。同時也有效地延長了老設備的使用壽命，節約了設備再購資金，有利于企業資產運營。
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