鐵路貨車空車脫軌原因與預(yù)防措施

1、鐵路貨車空車脫軌原因與預(yù)防措施一、鐵路貨車空車脫軌的特征與規(guī)律根據(jù)有關(guān)事故統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)提速后貨車脫軌存在以下共同特征：1脫軌事故多發(fā)生在空車狀態(tài)，而且在直線區(qū)段。2事故車都是自重較輕的平車、棚車或敞車。3事故車大多是裝用轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的車。4事故發(fā)生時(shí)列車運(yùn)行速度大都在6575km/h。5事故車輛的轉(zhuǎn)向架側(cè)架立柱磨耗板、斜楔、心盤等存在磨耗嚴(yán)重，旁承作用不良現(xiàn)象。二、貨車空車脫軌的原因分析理論、實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)都表明：若使輪軌間摩擦系數(shù)的減小，可使脫軌系數(shù)的臨界值增大，車輛更趨于安全。若能保證輪緣角a值（標(biāo)準(zhǔn)為70度）不偏小，也可使車輛更趨于安全。相反，若轉(zhuǎn)向架橫向力越大，脫軌就系數(shù)越大，

2、越容易脫軌；且橫向力受線路、車輛狀況、列車牽引工況、風(fēng)力等眾多因素影響。若車輪垂直力越小，脫軌系數(shù)越大，越容易脫軌；車輛的自重、載重和運(yùn)行速度是影響垂直力的主要因素。脫軌車輛多為空車是因?yàn)榭哲嚨能囕嗇d重比重車低，在同樣橫向力的作用下，其脫軌系數(shù)（Q/P）比重車大。在同樣的沖擊速度作用下，車輪載重越小，越容易使輪徑小的車輪懸空而脫軌。從事故統(tǒng)計(jì)資料看，大多數(shù)脫軌都首先從車輛的后轉(zhuǎn)向架上開始，這主要是由于列車運(yùn)行時(shí)機(jī)車減速或調(diào)速更容易導(dǎo)致車輛后轉(zhuǎn)向架減載，而在同樣條件下，減載的轉(zhuǎn)向架更容易脫軌。實(shí)踐表明，提速后的幾次脫軌都發(fā)生在裝用轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的空貨車上，原因有以下幾個(gè)方面：（一）轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架

3、橫向動(dòng)力學(xué)性能差是主要因素對轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架進(jìn)行動(dòng)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：在40110km/h的速度范圍內(nèi)，其彈簧撓度平均值為靜撓度的0.213（彈簧動(dòng)力系數(shù)），最大值為0.408；心盤處的垂向加速度在運(yùn)行速度為100km/h時(shí)，其平均值為0.264g，小于容許標(biāo)準(zhǔn)0.7g；水平加速度在40100km/h的速度范圍內(nèi)，其平均值為0.0970.18g，最大值為0.27g，小于容許值0.5g。轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的主要零部件經(jīng)靜強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)測定，在鉛垂載荷下各部分的應(yīng)力均小于許用應(yīng)力值。該轉(zhuǎn)向架是典型的三大件式轉(zhuǎn)向架，由于具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、檢修方便和重車動(dòng)力性能較好等優(yōu)點(diǎn)而成為我國過去幾十年的貨車主型轉(zhuǎn)

4、向架。但是多年來，特別是列車提速后的運(yùn)用實(shí)踐表明，轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架存在一些嚴(yán)重缺陷，主要有：輪緣磨耗嚴(yán)重；沒有軸箱彈性懸掛，簧下質(zhì)量過大，使?jié)L動(dòng)軸承壽命降低；側(cè)架搖枕定位剛度不足，容易產(chǎn)生菱形變形，加之彈簧靜撓度?。哲嚂r(shí)僅有56mm），致使轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力學(xué)性能差，尤其是空車動(dòng)力性能更差；特別是當(dāng)斜楔、搖枕八字面，側(cè)架立柱磨耗板均磨耗到一定程度（如段修限度）時(shí)，橫向定位作用減弱，列車高速運(yùn)行時(shí)，由于車輛的蛇行運(yùn)行加劇，容易誘發(fā)脫軌。轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架在正常情況下，只要蛇形運(yùn)行不失穩(wěn)，其抗脫軌安全性是足夠的。既使轉(zhuǎn)向架磨耗件和配合部位處于許用限度的下限也能保證安全，這已多次被線路和定向動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。

5、由于我國貨車過去的最高運(yùn)行速度一般不超過80km/h，所以轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架在這種運(yùn)用條件下是不會出現(xiàn)蛇行失穩(wěn)的，在80km/h速度以下時(shí)的直線上脫軌系數(shù)Q/P總是低于0.8，在允許的范圍之內(nèi)。但是在幾次提速后，由于速度提高，某些因素可致使其蛇形運(yùn)行失穩(wěn)，脫軌將難以避免。要保證運(yùn)行安全，必須控制運(yùn)行速度。故轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架，特別是裝用轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的空車是不能滿足我國貨車提速需求的。      （二）線路的穩(wěn)定性降低，是造成車輛脫軌的重要因素當(dāng)線路失修穩(wěn)定性降低時(shí)，列車通過鋼軌會產(chǎn)生較大的激振作用，導(dǎo)致車輛的橫向力大幅增加，此時(shí)如果又有來自車輛、機(jī)車

6、等不利因素相耦合，就可能導(dǎo)致脫軌事故。線路的病害主要有：無縫線路區(qū)段的鋼軌在溫度變化的作用力使路線出現(xiàn)碎彎。雨季造成路基松軟、下沉不均、翻漿、吊權(quán)。道床搗固質(zhì)量不高，枕下道渣不足、不實(shí)等。這些缺陷在靜態(tài)時(shí)是不易觀測的，當(dāng)列車通過這種軌道時(shí)就會產(chǎn)生較大的幾何變形引起脫軌。通過對幾起發(fā)生車輛脫軌事故的線路區(qū)段調(diào)查發(fā)現(xiàn)，線路的技術(shù)要求尺寸大都在工務(wù)規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且列車運(yùn)行速度較低時(shí)不發(fā)生脫軌。而列車高速運(yùn)行時(shí)就脫軌的原因是：幾種線路不平順的同時(shí)出現(xiàn)，特別時(shí)軌向、高低和水平誤差造成線路扭曲或三角坑，并且呈一定的諧振變化規(guī)律時(shí)就比較危險(xiǎn)。若線路變化的波長又與某車輛的固定頻率相一致時(shí)，即使線路不平順的

7、幅值不大，也會產(chǎn)生越來越大的“共振”橫向力，最終導(dǎo)致車輛脫軌。       （三） 列車編組不當(dāng)也可導(dǎo)致貨車空車脫軌在列車編組存在空重車混編時(shí)，特別是兩重車之間夾掛一空車的情況最危險(xiǎn)。由于重量原因，重車的車鉤要低于空車的車鉤，在列車操縱變化的非穩(wěn)定工況下，如制動(dòng)、緩解、調(diào)速等，導(dǎo)致前后重車對中間空車形成“擠抬”，使得空車上浮、減載，產(chǎn)生脫軌。 三、預(yù)防貨車空車脫軌的措施和建議貨車空車脫軌原因復(fù)雜，而且大多不是單一因素造成的，因此預(yù)防脫軌就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，只有機(jī)務(wù)、車輛、工務(wù)以及編組站等部門的共同努力配合，才能把貨車空脫的事故率降到最低程度。因此

8、建議：（一）在對轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架進(jìn)行改造或換型的同時(shí)，車輛部門要加大修檢力度并提高列檢質(zhì)量，保證運(yùn)行車輛技術(shù)狀態(tài)良好車輛定檢部門要嚴(yán)格檢修制度，準(zhǔn)確控制尺寸。雖然對車輛的各項(xiàng)靜態(tài)幾何尺寸的控制仍不足以控制車輛的動(dòng)態(tài)運(yùn)行性能，但是嚴(yán)格地尺寸控制可以大大的改善車輛的運(yùn)行品質(zhì)，減少各種不利因素的耦合，降低車輛脫軌的概率。車輛部門不但要修好車，還要檢好車。貨車流動(dòng)性大，檢修周期長，加上目前社會治安環(huán)境不好，偷盜貨車和車輛配件的事經(jīng)常發(fā)生，所以在列檢作業(yè)時(shí)，要注意配件丟失及磨耗到、過限的情況，特別要注意維持轉(zhuǎn)向架穩(wěn)定的配件，如斜楔、立柱磨耗板、心盤等配件的技術(shù)狀態(tài)，對功能失效的車要作扣車處理，絕不放技術(shù)狀

9、態(tài)不良車上路。 （二）工務(wù)部門要加強(qiáng)線路整治，提高線路標(biāo)準(zhǔn)要按照線路等級管理的原則，逐步改善線路結(jié)構(gòu)，解決道床結(jié)板，線路碎彎、軌向不平順等質(zhì)量問題，保證軌道受力均勻，避免列車通過時(shí)的振動(dòng)加劇，造成車輪懸浮，引起脫線。要克服“看著不好看，量著不超限”的現(xiàn)象，對施工地段要嚴(yán)格盯防，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理，對線路病害多發(fā)段和事故頻發(fā)處可以適當(dāng)縮小軌距，限制運(yùn)行速度及在鋼軌內(nèi)側(cè)涂油等方法，減少事故發(fā)生的可能性。（三）建立線路情況司機(jī)報(bào)告制度線路每天都承受上百趟列車高速重載碾壓，技術(shù)狀態(tài)隨時(shí)都在變化，特別是在南方的梅雨季節(jié)，更容易發(fā)生線路病害。某些線路問題巡道人員靜態(tài)檢查時(shí)是難以發(fā)現(xiàn)的，而司機(jī)可通過機(jī)車搖晃

10、程度很容易察覺到。司機(jī)利用機(jī)車和客車不易脫軌的特點(diǎn)，把機(jī)車晃動(dòng)嚴(yán)重的地段的公里數(shù)及時(shí)報(bào)告給調(diào)度所，調(diào)度所可命令有空重車混編的貨列車限速通過，防止脫軌。同時(shí)通知工務(wù)部門上路排查，及時(shí)搶修，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。（四）機(jī)務(wù)部門要加強(qiáng)列車平穩(wěn)性操作機(jī)車乘務(wù)員在牽引有空車的貨物列車時(shí)應(yīng)“嚴(yán)守速度，防止超速”，當(dāng)機(jī)車在運(yùn)行中調(diào)速時(shí)，應(yīng)盡量在平直及下坡的線路上進(jìn)行。在調(diào)速時(shí)應(yīng)緩減壓、少減壓，保持列車運(yùn)行平穩(wěn)，防止“前滯后擁”。在運(yùn)行途中一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)泵急驟運(yùn)轉(zhuǎn)不停時(shí)，應(yīng)立即查看風(fēng)表壓力是否下降，并把制動(dòng)機(jī)手把移至保壓位，判斷漏風(fēng)原因，若主管大量漏風(fēng)應(yīng)立即停車，查明情況，防止事故擴(kuò)大。  &

11、#160;   （五） 編組站要嚴(yán)格控制空、重車輛的混編考慮到編組站工作的復(fù)雜性和效率的矛盾，原則上貨物列車不得掛空車（小運(yùn)轉(zhuǎn)、摘掛列車除外），編組中必需要空、重車混編時(shí)，應(yīng)把空車編在列車前部，尾部10量禁止編入空車。對空、重混編的列車要限速，按整列車空車的速度標(biāo)準(zhǔn)辦理（不超過70km/h）。列車脫軌的幾種不同原因 造成列車脫軌的受力條件有兩類，一類是使輪重減少的，一類是使輪軌之間橫向力加大的，它們都有可能導(dǎo)致一個(gè)車輪爬上或跳上鋼軌，造成輪對的另一端車輪掉道。 列車脫軌危及行車安全，輕者中斷行車，擾亂運(yùn)輸秩序；重者車毀人亡，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。事實(shí)證明，列車脫軌是各

12、種影響脫軌的不利因素綜合作用的結(jié)果，對影響列車脫軌必須進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析研究，客觀的分析列車脫軌的原因、機(jī)理，才能采取合適的技術(shù)和管理措施，減少甚至杜絕脫軌事故的發(fā)生。 造成列車脫軌的受力條件有兩類，一類是使輪重減少的，一類是使輪軌之間橫向力加大的，它們都有可能導(dǎo)致一個(gè)車輪爬上或跳上鋼軌，造成輪對的另一端車輪掉道，從而產(chǎn)生列車脫軌。 一般說來，造成列車脫軌的具體原因主要來源于軌道、機(jī)車車輛、列車操控及其他因素等方面。 從軌道因素來看，線路不平順會加劇機(jī)車、車輛運(yùn)行中的沖擊和振動(dòng)，影響列車運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)造成列車脫軌。而曲線地段的外軌超高設(shè)置不當(dāng)，或是軌道存在局部不平順，都可能造成列

13、車脫軌。 機(jī)車車輛自身的狀況也會影響行駛安全。比如貨物偏載會影響列車各車輪輪重的分配，當(dāng)輪重減載率達(dá)到一定程度后，就會導(dǎo)致列車脫軌，空車比重車容易脫軌。機(jī)車重心等結(jié)構(gòu)因素、列車編組次序也會對脫軌產(chǎn)生影響。比如空重混編時(shí)，如果編成兩重夾輕，脫軌的可能性就會增加。該編組列車在運(yùn)行中，若遇調(diào)速或線路縱斷面變化等原因產(chǎn)生沖動(dòng)時(shí)，若恰在曲線上，則引起車輛橫向阻力增大，極易出現(xiàn)前堵后擁拱起的狀況，使中間的輕車跳起，從而導(dǎo)致列車脫軌。 列車運(yùn)行中，同樣的線路和車輛條件，如果操縱不當(dāng)，也會使列車脫軌的可能性增大。如速度控制不當(dāng)，超越線路容許速度運(yùn)行，則造成脫軌的可能性增加。另外，鐵路上平交道口社會車輛與列車相撞、運(yùn)營鐵路上違章作業(yè)、自然災(zāi)害等因素也是造成鐵路脫軌的原因，為了保證列車在線路上安全運(yùn)行，在軌道設(shè)計(jì)、施工，特別是養(yǎng)護(hù)維護(hù)及日常管理工作中，輪軌之間需要保