南京北站駝峰作業車輪損傷分析與研究

薛坤斌

（上海鐵路局 總工程師室，上海 210071）

南京北站駝峰作業車輪損傷分析與研究

薛坤斌

（上海鐵路局 總工程師室，上海 210071）

在概述南京北站及其駝峰作業情況的基礎上，分析南京北站駝峰作業車輪損傷情況及其原因，提出解決南京北站駝峰作業車輪損傷問題的對策：優化運輸組織，減少駝峰過峰作業量；優化駝峰作業辦法，減少鐵鞋使用數量；加強設備檢查，提高設備質量，以消除行車安全隱患。

鐵路；駝峰；輪軌擦傷；對策

簡易駝峰溜放作業中，峰下線路三部位設置脫鞋道岔、溜放車輛使用鐵鞋調速，是目前全路普遍采用的一種作業方法，但隨著貨車提速和載重提高，對輪對踏面的技術狀態和標準提出了更加嚴格的要求。在運輸生產實踐中發現，經鐵鞋制動后的車輛，發生輪對踏面損傷的概率較高，列檢發現后扣車，不僅增加車站調車作業量，影響運輸效率，而且如果發生漏檢，會對貨物列車運行安全造成一定影響。為了解決這一隱患，結合南京北站作業情況，對造成輪對踏面損傷情況進行分析，并提出改進建議。

1 概述

1.1 南京北站概況

南京北站位于江蘇省南京市浦口區境內，車站中心里程位于林浦線自林場站起 5 km + 773 m 處，隸屬上海鐵路局南京東站管轄，為一等區段站，主要負責徐州、蚌埠東、南京東站開往南京北站的列車和南京北站開往浦鎮、梅桂營站及寧啟線 (林場—南通東) 方向列車的到達、解體和編組作業，2014 年圖定貨物列車 30 對/d。

1.2 南京北站駝峰作業情況

南京北站編組、解體調車作業主要采用簡易駝峰單推單溜作業方式。簡易駝峰峰高 2.02 m，加速坡 37 m，溜放坡 74 m，峰下共有 1 道至 11 道，其中 1 道至 8 道為編發線、9 道至 11 道為調車線，線路有效長為459～1 179 m。峰下線路頭部設有脫鞋道岔，溜放車組采用鐵鞋調速。2 道至 11 道連掛區采用上海調速中心 TDW901 型外側減速頂實現調速制動。2014 年車站日均辦理 1 946 輛，日均解體 21 列、編組 23 列，駝峰日均作業 127 鉤左右 (最高 178 鉤)，過峰車輛 800 輛。由于簡易駝峰峰下未設緩行器，采用鐵鞋調速時，車輪與鋼軌間由滾動摩擦變為滑動摩擦，摩擦力增加，一直存在車輪踏面擦傷的安全隱患。

2 南京北站駝峰作業車輪損傷情況分析

2.1 車輪損傷情況

根據 2015 年 1 月 2 日至 2 月 27 日的統計，因踏面損傷過限共扣修 145 輛，日均發生 2.7 輛，其中重車137 輛，占總數的 94.5%。踏面損傷的危害主要包括以下方面。

（1）影響行車安全。車輛踏面損傷嚴重，如果不及時發現處理，在車輛運行中易發生熱軸故障，增加車輪對鋼軌的沖擊力，列車運行中會發出異音，一旦不能及時發現并且停車處理，極易發生斷軸、斷軌等問題，影響行車安全[1]。

（2）縮短車輪使用壽命。扣修的輪對損傷均較大，損傷輪對經鏇修后，因車輪輪輞厚度大幅減小，需要多次鏇修，大大縮短車輪使用壽命[2]。

（3）易造成車站、列檢重復作業。列車編組完成后，列檢在作業過程中發現車輛踏面損傷后通知車站扣車，增加車站的調車作業。列車重新編組后，列檢需要再次進行檢查作業，造成重復作業，影響列車正點發車，也影響作業效率。

（4）影響車輛周轉、貨物送達。發生踏面損傷車輛重車占 94.5%，扣修后部分車輛必須進行倒裝、鏇修或換輪等作業，延長車輛周轉時間，貨物不能按時送達，影響貨物運輸效率。

（5）增加維修和運營成本。除了直接的檢修成本以外，還會增加車輛中轉時間。據統計，從南京北站扣修車送南京東車輛段檢修后，再編入列車開出，一般需要 35～48 h。

2.2 原因分析

經現場組織試驗、分析，駝峰溜放車輛入線速度過高、使用鐵鞋制動時沒有鐵鞋側的車輪與鋼軌間由滾動摩擦變為滑動摩擦是造成車輪踏面剝離、擦傷的主要原因，其損傷程度與車輛重量、滑動距離、鋼軌平滑程度呈正相關。

（1）車輛重量。在使用鐵鞋制動時，車輛輪對與鋼軌間由滾動摩擦變為滑動摩擦，溜放車輛重量越大，摩擦力越大。

（2）滑動距離。鐵鞋滑行距離與車輛入線速度及目標停車距離有關，在目標停車距離不變的情況下，入線速度越高，鐵鞋滑行距離越長。

（3）鋼軌平滑程度。鋼軌面越不平滑，增加摩擦系數，對輪對踏面的損傷程度越高。

3 解決南京北站駝峰作業車輪損傷問題的對策

根據對南京北站駝峰作業車輪損傷情況的分析，提出以下解決對策。

3.1 優化運輸組織，減少駝峰過峰作業量

南京北向寧啟線方向圖定開行貨物列車 4 對/d，實際開行 2 對/d，主要是徐州北、蚌埠東、南京東站開往寧啟線方向的車流，目前徐州北、蚌埠東站到達日均 35 輛，南京東站到達日均在 15 輛左右。通過優化列車編組計劃，將徐州北、蚌埠東方向產生的寧啟線車流由南京北站集結改為南京東站集結，由南京東站編組直接開往寧啟線方向，可以有效減少南京北站過峰作業車輛 50% 左右，降低車輛損傷風險[3-4]。

3.2 優化駝峰作業辦法，減少鐵鞋使用數量

駝峰溜放的車輛入線速度高低，對鐵鞋使用數量和滑行距離有較大影響。減少鐵鞋使用數量，關鍵在于有效降低車輛入線速度。

（1）降低推峰速度和峰高。不考慮風速等氣候條件及“難行車、難行線” 因素，車輛入線速度主要與推峰速度和峰高有關。原來車站規定最低推峰速度為 5 km/h，溜放車輛入線速度為 21 km/h，推峰速度調整為 3 km/h 后，現場測定入線降為 18 km/h，對重車及目標停車距離短的車輛，應“一度停車”后溜放。適當降低峰高，當駝峰峰高為 2.02 m 時，溜放車輛入線速度普遍達到 22 km/h 左右，均需使用鐵鞋進行制動調速。為此，建議對駝峰進行改造，降低峰高，具體根據峰下線路減速頂設置情況，在保證溜放車輛走行到位的條件下，經計算確定[5]。

（2）嚴格控制重車使用鐵鞋調速。由于重車下峰后動能大，使用鐵鞋制動時，長距離滑行極易造成車輛輪對損傷。建議重車溜放時，采用“釣魚”下峰(指將推峰車輛推行至道岔區再摘鉤) 的作業方式，以降低車輛入線速度，減少鐵鞋使用數量和滑行距離，降低車輪損傷風險。

（3）嚴格禁止快運貨車使用鐵鞋調速。120 km/h 的快運貨車扣車標準高。一般貨車車輪損傷達 1.0 mm以上時扣車，快運貨車車輪損傷達到 0.5 mm 時即需要扣車[6]；再加上快運貨車運到時限短，交付期限要求高，使用鐵鞋造成扣車、導致貨物不能按期交付時，影響鐵路企業信譽。建議嚴格禁止快運貨車使用鐵鞋調速，快運貨車經過駝峰解體時，應嚴格控制入口速度，必要時安排機車推送進入股道。

（4）加強對駝峰作業方法的檢查。車站日常作業中，當停留車輛距脫鞋道岔的距離容納不下溜放車組時，通過采取鐵鞋調速的方法，實現溜放車組與停留車輛的安全連掛。該作業方法雖然可以起到提高作業效率的作用，但也存在造成車輛沖突的風險。峰下作業人員不但大量使用鐵鞋，而且一般鐵鞋滑行距離均較長，增加了車輪損傷風險。建議當停留車輛距脫鞋道岔的距離無法容納溜放車組時，應嚴格禁止溜放，安排機車送入股道，同時禁止在曲線外軌上使用鐵鞋制動，并將這些規定納入《車站行車工作細則》[7]。

（5）優化峰下調車線的使用。建議對調車線按空車和重車分類使用，安排重車進入“難行線”，空車進入“易行線”，在入線速度和目標停車位置相同的情況，可以有效減少使用鐵鞋的數量[8]。

3.3 加強設備檢查，提高設備質量

（1）加強工務部門鋼軌維修質量。在試驗中發現，車輛輪對損傷程度與軌面平整度存在一定關聯。在同是重車、鐵鞋滑行距離相同的條件下，由于 8 道軌面沒有 4 道軌面平滑，8 道溜放的車輛車輪損傷度分別為 0.5 mm、0.8 mm，超過車輛運用限度標準，需要扣修處理；4 道溜放的車輛車輪損傷度分別為0.1 mm、0.4 mm，未超過車輛運用限度標準，可以繼續運行。建議：①工務部門將對脫鞋道岔前的線路軌面清潔度檢查納入日常檢查內容，發現軌面存在不平順、凹凸、融渣時，應立即組織處理；②換軌時，應盡量采用已經過車輛碾壓的再用軌，必要時采用將脫鞋道岔前后鋼軌互換的辦法，保證脫鞋道岔前鋼軌軌面平滑、清潔；③使用新軌時，應組織對鋼軌進行打磨，保證軌面平滑。

（2）加強鐵鞋質量檢查。鐵鞋鞋底如果不平順，與軌面不能完全接觸，會造成摩擦力降低，車輛滑行距離延長，增加車輛輪對損傷的程度。建議車站加強鐵鞋上道使用前的檢查，確保鐵鞋鞋底與軌面完全接觸。作業中及時發現并更換損壞的鐵鞋，確保在用鐵鞋質量良好。

（3）加強車輛檢查。①加強車輛輪對踏面檢查。在車輛技術檢查時，發現踏面損傷過限應當及時扣修，嚴禁“帶病”車輛編入列車運行。②關口前移。為減少對運輸效率的影響和列檢重復作業的壓力，南京北站列檢利用列檢作業間隙，注意觀察車列編組過程，盡可能提早發現踏面損傷情況。③加強數據分析。及時分析、上報車輛輪對踏面損傷數據，掌握發生踏面損傷的規律，以便及時采取對策。

針對“優化駝峰作業辦法，減少鐵鞋使用數量”和“加強設備檢查，提高設備質量”的有關對策措施，上海鐵路局已經要求有關站段立即組織實施，調整編組計劃的措施還需要運輸部門的配合。自 2015年 2 月 27 日車站根據建議，通過采取重車“釣魚”下峰等措施后，尚未發生因鐵鞋單側制動造成車輛輪對踏面損傷的情況，采取的措施值得其他有相同作業方式的車站借鑒。

4 結束語

隨著貨物列車的提速和載重的提高，對車輪踏面的平滑度提出更高要求。南京北站駝峰通過實施減少駝峰作業車輪損傷的對策，有效防止因鐵鞋調速造成車輪損傷情況的發生，強化行車安全基礎，降低勞動強度，改善作業環境，提高行車作業效率，對全路相關車站具有借鑒意義。

[1] 上海鐵路局. 上海鐵路局行車組織規則：上鐵師[2014]435 號[Z]. 上海：上海鐵路局，2014.

[2] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路貨車運用維修規程：鐵運[2010]141 號[M]. 北京：中國鐵道出版社，2010.

[3] 中國鐵路總公司. 鐵路技術管理規程：普速鐵路部分[M]. 北京：中國鐵道出版社，2014.

[4] 鮑小越. 列車編組計劃與編組站作業分工的聯動調整方法研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2015，37(3)：29-34，45. BAO Xiao-yue. Study on Linkage Adjustment Method of Train Formation Plan and the Works Division in Marshalling Station[J]. Railway Transport and Economy，2015，37(3)：29-34，45.

[5] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路駝峰及調車場設計規范：TB 10062—99[S]. 北京：中國鐵道出版社，1999：22-23.

[6] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路貨車段修規程：鐵運[2012]202 號[M]. 北京：中國鐵道出版社，2010.

[7] 郭建喜. 蘭州北編組站涉及特點及技術創新[J]. 鐵道貨運，2015，33(4)：15-19. GUO Jian-xi. Design Characteristics and Technical Innovation of Lanzhou North Marshalling Station[J]. Railway Freight Transport，2015，33(4)：15-19.

[8] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路車站及樞紐設計規范：TB 50091—2006[S]. 北京：中國計劃出版社，2006：40-41.

責任編輯：馮姍姍

Analysis and Study on Wheel Defects during Hump Operation in Nanjing North Station

XUE Kun-bin

(Chief Engineer Office, Shanghai Railway Administration, Shanghai 210071, China)

Based on expounding status of Nanjing North Station and its hump operation, this paper analyzes the status and reasons of wheel defects during hump operation in the station, and puts forward countermeasures of solving the wheel defects, such as optimizing transport organization and reducing operation volume of the hump; optimizing hump operation method and reducing the skate number; strengthening equipment inspection and increasing equipment quality as to eliminate potential safety risk of train operation.

Railway; Hump; Wheel-rail Burns; Countermeasures

1004-2024(2016)01-0050-04

U291.4+4

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.11

2015-12-11