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摘要:本文主要对列车紧急制动及对车轮损伤进行分析,主要从两个方面进行阐述,首先分析了列车的紧急制动情况,发生制动的一系列条件,然后分析了紧急制动对车轮的损害,主要有车轮损伤的过程、车轮踏面损伤的两个方面,相关人员可以通过这种情况有效改善对列车车轮的损伤。
关键词:列车紧急制动;车轮损伤:轮对损伤
当列车超速行驶时,列车的自动保护系统会自动保护列车能够减速并安全运行,但是这个过程中,假如列车控制系统出现信息传输问题或控制系统存在故障,那么这项功能就无法正常发挥,列车会出现不正常的紧急制动,致使车轮、钢轨出现同程度的摩擦,出现轮对损伤,列车行驶也会受到影响,所以先根据列车紧急制动情况,对车轮损伤进行分析。
一、列车紧急制动情况
紧急制动是列车具有事故导向的安全性的制动,这种完全由空气制动承担,在列车出现非常情况下,通过ATP系统和司机控制器控制下,进行强行制动,发生紧急制动后,列车没有完全停止就不能松懈,这种紧急制动不能逆转,所以车辆的牵引电源应立即中断并锁住,用最大空气制动力,保证列车完全停下,列车的紧急制动系统结合如下图所示。
列车的自动保护系统是为了保证两辆列车之间具有合理的距离,并充分发挥超速保护功能,确保列车在行进道路上安全行驶,确保同一线路上的列车之间有安全的距离,并合理控制速度,具体功能图如图2所示。
ATP系统的功能之一就是测量距离与速度,在前行列车和信号机不同的路段,不同区域的限定速度不同。相关人员可以通过地面信号编辑不同的电码,将轨道电路系统作为传输媒介,然后用低于最高限速的速度行驶。在这种情况下,列车的速度高于最高限速时,会发生正常制动和紧急制动,这种方法能保证列车超速行驶和前面列车的间隔。
列车的ATP系统中的里程仪脉冲发生器提供必要的信号脉冲,通过这种信号计算列车的实际速度和行驶距离。在列车行驶过程中,独立的车辆控制系统和里程仪脉冲发生器中轴段的速度传感器的运行和停稳指标进行比较,并以此监督。所以,如果列车的轴端速度传感器出现故障,在允许的偏差范围内给出错误的数据信号,特别当时处于制动状态下,那么按照ATP系统的防护速度和列车速度信息号的偏差,会超速1km/h,ATP装置会产生鸣笛警告,如果列车超速2Km/h,那么该系统会像列车发出常用的制动指令,如果列车超速5km/h,那么ATP系统向列车制动系统发出紧急制动指令,列车紧急制动。
二、列车紧急制动对车轮的损伤
(一)车轮损伤的过程分析
当列车出现车轮损伤有几个重要原因,主要是在极限的减速状态下紧急制动。在这种情况下,列车施加紧急制动时,会出现轮对抱死的情况,然后列车的各车箱的制动系统将启动防滑制动功能。制动防滑功能主要是在轮对抱死,对制动缸进行适当的调节,保证压力和排气情况,并减少制动力,从而减少轮对抱死的情况。但是因为这种防滑效率的限制很低,素以列车在防滑保护下的时间会受到限制。所以在天气条件不佳的情况下,列车下坡或时速较高的情况下,一旦实施紧急制动,并超过防滑功能限制的时间,那么风缸压力就会低于7.0bar。所以相关人员为了保证列车形成距离在安全的制动距离内,那么应撤销防滑保护指令,确保制动系统能够制动缸压力,在相应列擦载荷下施加最大的制动力,车轮抱死,从而减少轮对擦伤。
在列车世界紧急制动时,列车车轮与钢轨的制动冲击点产生的材质热和冲击应力,会导致车轮停止滚动,但并没有脱离钢轨踏面。在列车行驶的惯性下,车轮在滑行状态会出现热摩擦,车轮踏面过热,会导致车轮踏面出现擦伤,所以列车如果在曲线上的行驶,就会导致车轮边缘内侧出现擦伤。
(二)车轮踏面损伤分析
通过对列车紧急制动状态的物理分析,以及对钢轨和车轮材料机械性能的分析,列车在大于60km/h速度行驶,列车在进行上下坡时,出发紧急制动容易产生轮轨之间的极限冲击力,这个过程中,轮轨之间的冲击摩擦电会迅速产生热能和热量。因为钢轨踏面只处于一点面,并相对画出车轮踏面冲击点,所以钢轨踏面冲击热量,并释放热能。在车轮踏面冲击摩擦点仍然会增加热能和任亮,并在表面出现奥氏体化,车轮踏面容易出现碾堆。一旦车轮和钢轨之间的冲击摩擦应力变大,热量更高,那么车轮踏面在冷态钢轨热传导的作用下,这种冷却速度大于形成速度,所以车轮踏面的材质会逐渐变成淬火马氏体(高硬脆组织),在列车后续运行振动,车轮踏面将出现剥离。
三、案例分析——2014年06月27日0110车轮对踏面擦伤事件
2014年06月27日11:11接行调通知:0110车从长广溪站开出后,司机听到有“啪嗒,啪嗒”异响,随后行调安排0110车在堰桥折返线转为备车:
晚班回库后轮值工程师及检调安排日检B班对0110车车底做仔细检查,轮值工程师随同检查。经过反复检查确认,最终发现12处踏面擦伤。
通过查看故障单,2014年06月26日00:41,D班车叶超报:0110B1车一转三轮、0110C1车一转四轮踏面有较大擦伤。
造成影响及后果:
a)对运营的影响:0110车改为线备。
b)对设备的影响:
c)定性定责:有待定性。
原因分析
1.擦伤原因分析:6月30日,时代与克诺尔厂家下载故障履历,由克诺尔软件下载故障履历发现25日晚22点19分50秒至22点19分55秒有一次长达4秒的滑行,同时由时代软件下载故障履历发现22点19分至22点20分之间,有蘑菇按钮操作及警惕按钮松开时间过长故障代码。
经判断怀疑司机进行误操作,调取当日司机室监控录像。观察录像后发现司机在驾驶时玩手机,导致车速过快,司机未避免闯信号灯,慌乱之下进行蘑菇按钮操作,同时转动停放制动旋钮,导致车辆在行驶中轮对强行抱死同时车辆滑行,以至于整车6条轮对共12个车轮出现30MM以上磨平擦伤。
2.擦伤位置为:
3.维修处理
(1)安排牵引制动厂家进行软件下载,制动厂家检查25日22:19有防滑记录,并有紧急制动,牵引软件待进一步分析。
(2)对轮对进行擦伤尺寸测量,具体见附件。
(3)对擦伤轮对进行打磨后,擦伤痕迹消失,并上线运营。工程师和厂家于29日上线跟踪2个来回后,未发现异响和其它的状况。
(4)7月3日晚对所有擦伤轮对进行跟踪观察,已无擦伤痕迹。
4.改进及防范措施
(1)让班组加强轮对检查,及时检查发现轮对质量问题。
(2)擦伤踏面使用砂纸初步打磨,使用后观察跟踪。
四、结束语
通过上文对列车紧急制动及车轮损伤情况的分析,可以得知,减少非正常列车紧急制动,高效运用列车,能够降低列车的运营维护成本,并减少车轮的损伤,由此提供列车的舒适度,这种情况能够增加列车相应设备的寿命。详细分析这种紧急制动问题,能够提出有效的解决措施,这种方法能够提高地铁运营维护水平,能够减少对钢轨和车轮的损伤。
关键词:列车紧急制动;车轮损伤:轮对损伤
当列车超速行驶时,列车的自动保护系统会自动保护列车能够减速并安全运行,但是这个过程中,假如列车控制系统出现信息传输问题或控制系统存在故障,那么这项功能就无法正常发挥,列车会出现不正常的紧急制动,致使车轮、钢轨出现同程度的摩擦,出现轮对损伤,列车行驶也会受到影响,所以先根据列车紧急制动情况,对车轮损伤进行分析。
一、列车紧急制动情况
紧急制动是列车具有事故导向的安全性的制动,这种完全由空气制动承担,在列车出现非常情况下,通过ATP系统和司机控制器控制下,进行强行制动,发生紧急制动后,列车没有完全停止就不能松懈,这种紧急制动不能逆转,所以车辆的牵引电源应立即中断并锁住,用最大空气制动力,保证列车完全停下,列车的紧急制动系统结合如下图所示。
列车的自动保护系统是为了保证两辆列车之间具有合理的距离,并充分发挥超速保护功能,确保列车在行进道路上安全行驶,确保同一线路上的列车之间有安全的距离,并合理控制速度,具体功能图如图2所示。
ATP系统的功能之一就是测量距离与速度,在前行列车和信号机不同的路段,不同区域的限定速度不同。相关人员可以通过地面信号编辑不同的电码,将轨道电路系统作为传输媒介,然后用低于最高限速的速度行驶。在这种情况下,列车的速度高于最高限速时,会发生正常制动和紧急制动,这种方法能保证列车超速行驶和前面列车的间隔。
列车的ATP系统中的里程仪脉冲发生器提供必要的信号脉冲,通过这种信号计算列车的实际速度和行驶距离。在列车行驶过程中,独立的车辆控制系统和里程仪脉冲发生器中轴段的速度传感器的运行和停稳指标进行比较,并以此监督。所以,如果列车的轴端速度传感器出现故障,在允许的偏差范围内给出错误的数据信号,特别当时处于制动状态下,那么按照ATP系统的防护速度和列车速度信息号的偏差,会超速1km/h,ATP装置会产生鸣笛警告,如果列车超速2Km/h,那么该系统会像列车发出常用的制动指令,如果列车超速5km/h,那么ATP系统向列车制动系统发出紧急制动指令,列车紧急制动。
二、列车紧急制动对车轮的损伤
(一)车轮损伤的过程分析
当列车出现车轮损伤有几个重要原因,主要是在极限的减速状态下紧急制动。在这种情况下,列车施加紧急制动时,会出现轮对抱死的情况,然后列车的各车箱的制动系统将启动防滑制动功能。制动防滑功能主要是在轮对抱死,对制动缸进行适当的调节,保证压力和排气情况,并减少制动力,从而减少轮对抱死的情况。但是因为这种防滑效率的限制很低,素以列车在防滑保护下的时间会受到限制。所以在天气条件不佳的情况下,列车下坡或时速较高的情况下,一旦实施紧急制动,并超过防滑功能限制的时间,那么风缸压力就会低于7.0bar。所以相关人员为了保证列车形成距离在安全的制动距离内,那么应撤销防滑保护指令,确保制动系统能够制动缸压力,在相应列擦载荷下施加最大的制动力,车轮抱死,从而减少轮对擦伤。
在列车世界紧急制动时,列车车轮与钢轨的制动冲击点产生的材质热和冲击应力,会导致车轮停止滚动,但并没有脱离钢轨踏面。在列车行驶的惯性下,车轮在滑行状态会出现热摩擦,车轮踏面过热,会导致车轮踏面出现擦伤,所以列车如果在曲线上的行驶,就会导致车轮边缘内侧出现擦伤。
(二)车轮踏面损伤分析
通过对列车紧急制动状态的物理分析,以及对钢轨和车轮材料机械性能的分析,列车在大于60km/h速度行驶,列车在进行上下坡时,出发紧急制动容易产生轮轨之间的极限冲击力,这个过程中,轮轨之间的冲击摩擦电会迅速产生热能和热量。因为钢轨踏面只处于一点面,并相对画出车轮踏面冲击点,所以钢轨踏面冲击热量,并释放热能。在车轮踏面冲击摩擦点仍然会增加热能和任亮,并在表面出现奥氏体化,车轮踏面容易出现碾堆。一旦车轮和钢轨之间的冲击摩擦应力变大,热量更高,那么车轮踏面在冷态钢轨热传导的作用下,这种冷却速度大于形成速度,所以车轮踏面的材质会逐渐变成淬火马氏体(高硬脆组织),在列车后续运行振动,车轮踏面将出现剥离。
三、案例分析——2014年06月27日0110车轮对踏面擦伤事件
2014年06月27日11:11接行调通知:0110车从长广溪站开出后,司机听到有“啪嗒,啪嗒”异响,随后行调安排0110车在堰桥折返线转为备车:
晚班回库后轮值工程师及检调安排日检B班对0110车车底做仔细检查,轮值工程师随同检查。经过反复检查确认,最终发现12处踏面擦伤。
通过查看故障单,2014年06月26日00:41,D班车叶超报:0110B1车一转三轮、0110C1车一转四轮踏面有较大擦伤。
造成影响及后果:
a)对运营的影响:0110车改为线备。
b)对设备的影响:
c)定性定责:有待定性。
原因分析
1.擦伤原因分析:6月30日,时代与克诺尔厂家下载故障履历,由克诺尔软件下载故障履历发现25日晚22点19分50秒至22点19分55秒有一次长达4秒的滑行,同时由时代软件下载故障履历发现22点19分至22点20分之间,有蘑菇按钮操作及警惕按钮松开时间过长故障代码。
经判断怀疑司机进行误操作,调取当日司机室监控录像。观察录像后发现司机在驾驶时玩手机,导致车速过快,司机未避免闯信号灯,慌乱之下进行蘑菇按钮操作,同时转动停放制动旋钮,导致车辆在行驶中轮对强行抱死同时车辆滑行,以至于整车6条轮对共12个车轮出现30MM以上磨平擦伤。
2.擦伤位置为:
3.维修处理
(1)安排牵引制动厂家进行软件下载,制动厂家检查25日22:19有防滑记录,并有紧急制动,牵引软件待进一步分析。
(2)对轮对进行擦伤尺寸测量,具体见附件。
(3)对擦伤轮对进行打磨后,擦伤痕迹消失,并上线运营。工程师和厂家于29日上线跟踪2个来回后,未发现异响和其它的状况。
(4)7月3日晚对所有擦伤轮对进行跟踪观察,已无擦伤痕迹。
4.改进及防范措施
(1)让班组加强轮对检查,及时检查发现轮对质量问题。
(2)擦伤踏面使用砂纸初步打磨,使用后观察跟踪。
四、结束语
通过上文对列车紧急制动及车轮损伤情况的分析,可以得知,减少非正常列车紧急制动,高效运用列车,能够降低列车的运营维护成本,并减少车轮的损伤,由此提供列车的舒适度,这种情况能够增加列车相应设备的寿命。详细分析这种紧急制动问题,能够提出有效的解决措施,这种方法能够提高地铁运营维护水平,能够减少对钢轨和车轮的损伤。