铁路货车运行品质影响因素分析及安全保障技术体系完善--中国期刊网

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铁路货车运行品质影响因素分析及安全保障技术体系完善

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：齐心利焦海旭刘善良

[导读] 摘要：铁路货运改革对铁路货车运行安全、经济、可靠性提出了更高的要求，原有的货车利用率和维护方法不能完全满足相关要求，有必要研究所有卡车运行状态的过程中信息化手段的使用动态数据采集，分析，提高使用安全性评价和预警能力，根据整体状态评价结果实施整车针对性维修，提高维修质量，提高安全性水平。

        中车哈尔滨车辆有限公司黑龙江哈尔滨 150010
        摘要：铁路货运改革对铁路货车运行安全、经济、可靠性提出了更高的要求，原有的货车利用率和维护方法不能完全满足相关要求，有必要研究所有卡车运行状态的过程中信息化手段的使用动态数据采集，分析，提高使用安全性评价和预警能力，根据整体状态评价结果实施整车针对性维修，提高维修质量，提高安全性水平。
        关键词：铁路货车；车辆运行品质动态监测系统；TPDS
        为配合铁路货运改革的需要，以及配合货车负荷和速度的变化，完善货车安全控制体系，提高货车运行安全控制能力，必须使用先进的监测和信息技术对货车运行信息进行即时、动态分析的方法，及时掌握货车的运行质量和技术状况，确保安全评估的数字化和质量保证的准确性，并为货车检验和维修的改革提供可靠、及时和全面的技术支持。
        一、货车质量调研分析
        研究和分析货车质量,确定货车故障车辆的运行状况和TPDS联网积分较高车辆故障,并有必要进一步探讨如何进行有效的保养和恢复对车辆的性能。为此，2017年1月为联网积分80分TPDS选定的27辆货车，应计算为6类车辆和20车型。其中26项在调查过程中得到了有针对性的分解、测量和修复;由于操作条件不满足，在设计的大货车D2上进行了非分解试验。虽然在特别研究车辆中没有发现严重危害交通安全的故障，但通常存在故障，如车轮直径差异大，尺寸超出维修限制。通过调查，确定了TPDS积分程度高的车辆的主要故障，并结合相应的性能监测和检查，确定了维修要点。
        1.货车基本情况特别调查。每载重量:60吨19辆，70吨4辆，80吨3辆1辆大卡车。按车辆类别划分:12辆敞车、8辆60吨车辆、1辆70吨车辆、3辆80吨车辆;8辆棚车、5辆60吨和3辆70吨级;3辆粮食漏斗车，L18型60吨级车;2辆60吨级油罐车；1辆x6k60t级货柜车辆;1辆车长d2型凹底平车。上述数据表明:重心高、自身质量低、载重量大的车辆类别对高TPD综合值的影响较大。转向架:共转向架5种，K2型17种，K6型5种，8B型2种(8AB)，K7型2种，4E型D2型1种。至于使用期限的特别调查，车辆平均使用时间是15个月，其中:(1)10辆带有保养周期18个月,与使用期限最长为17.0个最低使用年限为12.0个，平均14.5个月修复周期，占80.5%;(2)12个月期间使用5辆车，最长使用13.0个月，最短使用9.0个月，平均使用10.0个月，占12个月期间的83.3%。在进行中的维修方面，27辆车进行了29次维修，即每辆车1.07次，其中19辆车至少进行了一次维修，占调查车辆总数的70.4%;最多3次维修正在进行中。
        2.调查车辆的主要问题。(1)同一轴左右车轮直径的差异更大、更均匀。在26辆被检查的车辆中，21辆在转向架外有可移动的杠杆，5辆在转向架内。21辆,其杠杆是向外移动，与车轮直径较小的阵地,集中在1、4、6和7,即当前车辆的车轮与对角线比遮蔽，这可能与制动杆的结构特征；对于5辆装有内拉杆的车辆，小直径车轮的位置分布没有明显的规律性。（2）弹性侧轴承尺寸超出节修复限制。分解检查的26辆车中，上下旁承滚子发生超间隔修限故障的车44辆，占旁承数量的55.0%。在22辆车中，共发现63块下侧轴承磨损板在上平面至上滚子维修下限出现故障，占侧轴承数量的71.6%。在21辆汽车中，46件旁承座与旁承盒纵向间隙超限故障，占旁承的54.8%。
        3.调查典型的汽车问题。(1)基础制动系统卡死严重。X6K 5220192汽车制动缸的初始安装尺寸偏差和前制动杆架的水平差异超过了限制，导致活塞推杆的突出方向在车身的垂直偏差，而前制动杆移到车身的内部,和制动缸链支架干扰。这辆车的基本刹车系统严重卡住了。模拟制动时，杠杆移动到末端，5位闸瓦与踏面吻合，但6位闸瓦仍然与胎面不吻合。(2)底层框架变形。C62AK 1407202在车辆完成时向第一和第二端梁一侧倾斜，倾斜量分别为34mm和11mm。1-4侧轴承板厚度分别为28mm、2mm、4mm和20mm，该车两轮直径差最大，达到9.6mm。(3)上下心板贴不紧。P65 3501456 car 1中心板还没有实施，中心板的磨损只消耗了中间部分，并且侧窝出现裂缝。汽车1座底板的厚度为8mm，两侧下旁承板厚度分别为22mm和18mm。
        4.问题分析。研究过程中发现,一方面,大多数制动梁的偏移，偏移方向相对较小的车轮和轮直径相应车轮位数,制动梁抵消车轮磨损的影响，基础制动装置绑定严重的车辆在同一时间，主要有车轮半径较大,基本反映了制动绑定不均匀磨耗轮有一定的影响。二是弹性侧轴承尺寸超过极限，侧轴承与侧轴承箱纵向间隙超过极限，降低了车辆旋转阻力力矩，导致车辆运行质量下降。
        5.维护分析。通过对联网积分TPDS值车辆的两次调查，确定了影响车辆运行状态的主要因素。在质量专项调查中，对26辆专用研究货车转向架进行了按段标准专项维修，主要是更换轮对，恢复侧支撑技术状态，消除堵塞。到11月，在使用了将近一年之后，26辆汽车得到了特别修理L18型车辆在车辆上得30分，P65型车辆在车辆上得15分，其余24个连接的TPDS为0分。显然，对轮对、转向架和基本制动系统进行有针对性的具体维修，可以有效地恢复车辆的性能，并使其在较长时间内保持良好的状态。在技术上，使用运行不良的货车进行特殊维修是可能的。
        二、TPDS大数据分析
        为了更好地了解和掌握铁路货车运行现状,统计线运行状态50不良积分,即2 417(见图1)。运行状态相对估值很高,主要是D2、L18 C70B C64K等等。

        图1运行状态不良积分车辆分布
        从图1可以看出，与现有货车相比，铁路货车运行质量差、易发生事故的比例相对较小，并且明确了影响货车运行状态和TPDS预测维修控制点的因素然后，相关的维修工作可以有序的进行，安全通道可以经济有效的推进。值得注意的是，目前长期以120公里/小时行驶的卡车比例非常小。从以上分析可以看出，一旦整车运行速度提高，TPDS监控范围扩大，运行质量差的车辆数量将大大增加。信息网络设备目前约130台,监测数量超过7 000万辆次,除了安全信息,这些大量的信息数据还包括许多相关的管理、维护、设计、制造信息,这些信息可以基于信息数据的机制有效地获得大数据分析，目前已经开展，取得一些结果如下:根据模型对当月积分较高车辆的运行状态进行分析，根据不同类型货车在运行状态上的差异；按车型、维修、制造单元对当月运行状态较高的车辆进行分析，反映各单元的建设和维修质量;根据维修和制造单位，对当月到期的各类车辆的维修质量进行分析和评估;根据运行时间对各车型进行详细统计，明确车辆在维修周期内的性能变化情况。这些海量数据的分析结果对卡车技术管理的深化具有重要意义。如车型特性分析结果，一方面可以比较车型的优缺点，为采购和设计优化提供依据。另一方面，也可以根据不同车型的特点优化维修周期，通过信息手段实现。
        三、TPDS系统运用思考
        轮轨是轨道交通区别于其他交通方式的核心。轮轨具有“刚性接触”和“蛇形”的特点，使轨道交通阻力小和自导向具有对轮轨表面状态敏感的优点，需要通过关联参数来保证车辆的稳定性。由于所有的轮轨问题都可以直接反映在轮轨力的变化上，TPDS可以连续测量轮轨通过车辆的横向和纵向力，即TPDS可以更好地掌握轮轨作用的特征——“刚性接触”和“蛇行趋势”通过控制车辆损伤的主要外因(踏面损伤)，延长维修周期，提高经济性；通过实施专项抢修，有针对性地临时抢修或不下车的车辆抢修，实现安全运行和状态抢修;通过信息综合，可以实现对车辆设计和维修质量的评价，为决策提供支持。
        大数据的目的是为了使用是基于行动机制的技术关联实现大数据的有效途径。大量的实地研究和实践表明:TPDS联网监控能够较好反映货车运行状态，发现既有运用、检修手段不易发现的安全隐患；轮径差及旁承技术状态等对既有通用货车性能影响较大。
        参考文献：
        [1]王建.关于车辆运行品质轨边动态监测系统综合应用的几点建议[J].哈尔滨铁道科技，2018(3).
        [2]李菊.车辆运行品质轨边动态监测系统(TPDS)称重稳定性分析[J].铁道建筑，2018(10).