關于西安鐵路局熱軸及甩車數量增多的原因分析及對策

齊 輝，王宏儒

（西安鐵路局 車輛處，陜西西安710054）

紅外線軸溫探測系統是利用物體產生紅外線輻射探測貨車軸承溫度保障行車安全的重要設施，實時對途徑的每輛貨車的每個軸承溫度進行非接觸式采集。根據軸溫溫升規律和既定的熱軸判別模型對軸承溫升進行模式識別和熱軸判別，自動實現熱軸預報和聲光報警，通知相關值班人員。通過軸溫變化自動分析給出軸承存在故障的危險程度，為貨物列車是否繼續安全運行提出處置依據，從而確保貨物列車運行安全。為確保貨物列車運行安全，西安鐵路局對紅外線軸溫探測工作提出了具體要求：（1）不能漏報熱軸，發現熱軸及時預報攔停，預防熱切軸；（2）熱軸預報兌現率要高，減少對運輸的干擾；（3）熱軸等級準確，能堅持運行到前方站停車的預報強熱，不能運行到前方站的預報激熱，減少應急救援，確保運輸安全和暢通。

目前，全鐵路局紅外線軸溫探測設備共安裝有325臺。按設備類別分，其中提速設備104臺，非提速設備221臺；按探測方式分，其中雙探設備93臺，單探內探設備167臺，單探外探設備65臺。采用分散探測、集中預報的方式對全線路運行的列車進行實時監控，平均每30km設一個探測站，各探測站平均日探測列車300對（車輛近3.7萬輛）。

1 問題的提出

2011－03西安鐵路局管內325臺紅外線設備共發生熱軸報警1 534輛（激熱報警3輛，強熱報警4輛，微3報警34輛，微2報警81輛，微1報警1 412輛）。其中向行調預報熱軸12輛，甩車11輛，放行1輛。當月，全鐵路共向行調預報熱軸甩車56輛，其中西安鐵路局占21.4%，熱軸甩車數量居全鐵路之首，對正常運輸組織干擾較大。在確保安全的前提下，減少熱軸甩車，確保運輸暢通是目前要解決的主要問題。

1.1 2011－03西安鐵路局熱軸報警數量統計分布情況（表1）

表1 2011年西安局3月份熱軸統計

續表1

1.2 2011－03西安鐵路局熱軸報警甩車車輛按類別分類情況

（1）按預報等級分，激熱報警3輛，強熱報警4輛，微熱升級報警5輛。

（2）按內外探分，內探預報7輛，外探預報5輛。

（3）按線路分，隴海線6輛，包西線3輛，襄渝線2輛，太中銀線1輛。

（4）按列檢外觀檢查情況分，密封罩脫出4輛，轉動異聲6輛，甩油1輛，正常1輛。

（5）按軸承分解情況分，已分解11輛（其中內探預報軸承分解后發現滾子劃傷4輛，滾道表面麻點1輛，滾道內圈剝離2輛，外探預報軸承分解后發現密封罩與前蓋沿圓周方向有明顯磨擦痕跡4輛）；放行1輛。

1.3 熱軸報警數量和甩車情況分析

通過對2011－03全鐵路局各條線路、各種機型熱軸報警數量進行統計分析發現，微熱級報警主要發生在哈爾濱科研所設備，共預報1 205次，占全鐵路局所有設備微熱級報警數量的78.9%；強激熱報警主要發生在廣漢科峰公司THDS－A統型設備，共預報6次，占全鐵路局所有設備強激熱報警數量的85.7%。

外探預報熱軸數量比例大，占全部熱軸數量的68.3%。按探測方式分，西安鐵路局單探外探設備有65臺，比例占全鐵路局紅外設備的20%，共預報熱軸數量1 048件，占全部熱軸數量的68.3%。單探內探設備有167臺，比例占全鐵路局紅外設備的51.4%，共預報熱軸數量228件，占全部熱軸數量的14.9%。雙探設備有93臺，比例占全鐵路局紅外設備的28.6%，共預報熱軸數量258件，占全部熱軸數量的16.8%。

通過對2011－03全鐵路局熱軸報警甩車情況分析發現，內探預報甩車7輛，占58.3%。激熱預報1輛，強熱預報4輛，微熱升級預報2輛；外探預報甩車5輛，占41.7%。激熱預報2輛，微熱升級預報3輛。

熱軸報警甩車7件激強熱中有6件都發生在隴海線寶雞到天水間，均為廣漢科峰公司THDS－A統型設備預報，其中內探預報激熱1輛、強熱3輛，占66.7%。外探預報激熱2輛。占33.3%。5件微熱升級報警中4件為哈爾濱科研所HTK－499非提速外探設備預報，占80%。

2 原因分析

針對此問題，我們組織設備廠家及相關車輛段技術人員進行了專題分析。

2.1 對熱軸報警預報甩車情況采取以下手段進行分析

（1）鑒定預報熱軸探測站及前方2個探測站設備質量。各車輛段熱軸預報甩車后12h內對熱軸預報探測站及前一探測站進行了設備鑒定，經檢查鑒定設備，技術標準、溫度標定、最近一次動態檢測成績均符合要求，未發現異常。

（2）檢查鐵路局中心調度員是否按標準作業。對照運裝貨車［2009］500號《關于公布〈車輛軸溫智能探測系統（THDS）貨車運用管理暫行辦法〉的通知》文件中熱軸預報標準對攔停預報進行對照檢查，全部符合預報標準。

（3）對照熱判模型，根據探測溫度、溫升值反算預報熱軸等級是否準確。對每一件熱軸預報情況進行核對，熱軸等級均符合熱判模型。

（4）查看預報探測站設備有無失修情況。經檢查，預報探測站紅外線設備大、中修全部落實，設備無失修情況。

（5）檢查列檢外觀檢查和熱軸軸承分解情況。

外觀檢查：密封罩脫出的4輛，轉動異聲6輛，甩油的1輛，放行1輛。

分解情況：軸承有輕微故障的7輛，密封罩脫出造成與軸承端蓋有明顯摩擦痕跡的4輛，放行1輛。

單從安全防范角度來講，12件紅外線預報甩車都是正常探測、準確預報，發揮了預警作用；從防止故障嚴重程度來講，因為故障熱軸表現的多樣性和復雜性，結論較難下。但是，由于中間站甩車，組織人員進行檢查處理對運輸組織造成了一定程度的影響。

2.2 熱軸報警及甩車多的主要原因

根據軸承報警分布區域、運轉熱溫升規律及探測方式差異并結合列檢作業質量等方面，對軸溫報警數據進行深入分析，出現熱軸報警及甩車多的主要原因有3個方面。

（1）熱軸判別溫升門檻標準設置偏低是熱軸報警微熱級數量多的根本原因

通過對襄渝線、陽安線的哈爾濱科研所設備預報的1 028輛微1，16輛微2，3輛微3進行分析發現，628輛溫升低于40℃，占60%；419輛溫升低于45℃，占40%。近年，軸承生產廠家通過引進技術，改進工藝及結構，大幅提高造修質量，部分型號軸承允許的運行溫升標準已從40℃提高到55℃。設備廠家沒有結合標準變化以及通過車號關聯HMIS系統實現自動識別軸承型號，根據軸承型號自動匹配熱判模式實現精確預報，仍延用以前軸承最低允許溫升標準進行熱軸判別是造成全鐵路局微熱熱軸報警數量多的根本原因。

（2）密封罩脫出磨端蓋造成外探預報熱軸是熱軸報警甩車數量多的主要原因

外探探測軸承位置，波形采集時，外探采用與鋼軌水平面間仰角45°，與鋼軌內側有3°～6°的內傾角，距鋼軌內側410～420mm。

軸承上掃描的位置如圖1。

圖1 軸承掃描位置

從圖1中可以看出，外探探測位置掃描到軸承密封罩位置，車輛運行過程中，受密封罩竄出摩擦前蓋影響較大。

密封罩脫出磨端蓋造成外探預報熱軸甩車問題在西安鐵路局較為突出，每月基本占甩車數量50%以上。2011－03 12件預報熱軸甩車中外探預報故障5件，占42%。其中激熱2件，微熱升級3件。分解后主要是軸承密封罩脫出后與前蓋摩擦產生的摩擦熱，軸承分解后內部無明顯的故障特征。這說明，外探無法濾除因軸承密封罩脫出與前蓋摩擦產生的摩擦熱而導致的假熱軸。

與其他相鄰鐵路局設備探測方式不一致。西安鐵路局隴海線為廣漢雙探、襄渝線為HTK－499型單探外探模式，相鄰的鄭州、武漢、太原、蘭州、成都等鐵路局設備均為單探內探模式，為消除內探對X1K、特種車型（因為帶有滾動軸承軸箱體造成內探遮擋）漏探，目前西安鐵路局采用單探外探探測方式。造成西安鐵路局預報熱軸甩車中密封罩脫出故障較多。加之隴海線寶天段運行條件差，小曲線半徑多，車輛轉向架擺動大；設備制式不統一。雙探、單探內探設備交錯布局，造成熱級跟蹤預報模型無法實現。

（3）部分列檢作業標準執行不到位，最大值檢查處理不認真，缺乏科學的檢查判斷手段是造成熱軸甩車數量多的重要原因。

根據《貨車運用維修管理規程》第415條要求，列檢所對列車中微熱報警和每側溫升最大值要進行軸溫測量和外觀檢查，必要時轉動檢查。我們分析數據發現，12件熱軸在列檢所全部是溫升最大值，其中經其他鐵路局列檢檢查的有6輛，本鐵路局列檢檢查的有6輛，暴露出全鐵路列檢對于最大值軸承檢查不細致，軸承檢查方式落后，缺乏有效手段。分析2011－03－28晁峪下行4884183激熱車輛運行軌跡，運行軌跡及溫升如圖2。

圖2 激熱車輛運行軌跡及溫升

該車2011－03－27T21：33從新豐始發到2011－03－28T5：42發生激熱熱軸，共經過7個紅外探測站，3個探測站預報微3（寶貨、蔡家坡、武功），1個探測站預報微1（新筑），1個探測站激熱（晁峪），2個探測站未報警（絳帳、虢鎮），均因為有1h左右長時間停車，軸溫自然冷卻造成。零口下行為列檢最大值，按照列檢檢查技術標準應該對該軸進行重點檢查，外觀有異常須頂軸轉動。新豐上行運用車間新一列檢作業場對該列車進行到達技術作業。

3 建議及下步措施

3.1 優化完善熱軸判別模式

修改哈科設備熱判模式，針對溫升門檻值標準設置偏低，溫升標準級差過小進行調整，對貨車分車型進行熱軸判別。優化廣漢科峰統型機熱判模式，充分考慮環溫、背溫對軸承溫升的影響，采用動態修正模型；對雙探設備，進一步結合內探溫升及前后探測站溫升情況綜合預報；利用車號信息，實現聯網智能跟蹤和預報。

3.2 優化管內部分線路紅外線探測方式，提高探測準確性

結合西安鐵路局實際，調整優化西安鐵路局管內襄渝、陽安線設備探測方式，將現有外探改為內探探測方式。同時保證安全，消除內探對X1K、特種車型的漏探，將安康東編組站設備改造為雙探設備。

3.3 嚴格列檢執行作業標準

對列檢檢查車輛溫升最大值的標準、程序進行規范，明確檢查軸承外觀配件的質量標準。外觀有異常的軸承須頂軸轉動，對溫升達到規定值、轉動有異聲的軸承須扣車處理。