范曉云
(廣州有軌電車有限責任公司,510335,廣州∥工程師)
100%低地板有軌電車復軌救援模式分析
范曉云
(廣州有軌電車有限責任公司,510335,廣州∥工程師)
100%低地板有軌電車的車底空間狹窄,復軌救援與常規(guī)軌道交通車輛有所不同。結合廣州海珠區(qū)儲能式100%低地板有軌電車的技術條件和相應復軌救援設備的特點,分析了100%低地板有軌電車頭車出軌、中間車出軌,以及列車在曲線段出軌、轉向架軸承卡死等各種出軌工況下的復軌救援模式。大部分工況下是可以使用復軌裝置進行復軌操作的;在曲線段出軌時,可結合現(xiàn)場情況選擇吊機復軌方式;中間車出現(xiàn)輪軸卡死時,在緊急情況下可采取必要的破壞性措施。
100%低地板有軌電車;復軌;救援設備
Author's address Guangzhou Tram Company Limited,510335,Guangzhou,China
廣州海珠區(qū)環(huán)島新型有軌電車試驗段采用的車輛為100%低地板、鋼輪鋼軌、儲能式現(xiàn)代有軌電車,最高運行速度為70 km/h,最大載客量為368人/列。車輛采用超級電容作為儲能元件,能夠在無接觸網(wǎng)區(qū)間運行。車站設有充電系統(tǒng),充電最高電壓為DC 900 V。車輛采用被動式受電器,當列車進站時,在旅客上下車的同時完成車輛充電,最大充電時間為30 s。
列車采用三動一拖四模塊編組方式,全長36.548 m,寬2.650 m,高3.800 m,采用“車站架空接觸網(wǎng)充電”加“車載儲能供電”的區(qū)間無觸網(wǎng)制式。列車運行時,超級電容供給牽引時所需能量,并吸收制動時產生的再生能量。能量回收效率達85%以上,可實現(xiàn)能量的高效、循環(huán)利用。
如圖1所示,列車兩端分別為Mc1和 Mc2模塊,中間分別為動車M模塊和拖車T模塊;每個模塊均配有1個轉向架,其中用數(shù)字標注的為起重點(架車點)的位置。架車點距軌面距離為196 mm,架車點內寬為134 mm。起吊孔為72 mm×72 mm方孔,深325 mm。起吊孔上邊緣距軌面尺寸為316 mm。
2.1頭車的轉向架出軌
如圖2所示,如果 Mc1或 Mc2模塊轉向架出軌,可通過抬起Mc1模塊的1和2或Mc2模塊的15和16架車點進行復軌。復軌時,需要抬起Mc1或Mc2模塊轉向架,抬起最大高度為403 mm;抬起前,必須通過單鉸接固定裝置將Mc1模塊和T模塊固定,或者將Mc2模塊和M模塊固定。此時,轉向架車輪距軌面距離約為113.1 mm-79.0 mm(轉向架一系簧起吊9 mm,垂向減震器向上70 mm)= 34.1 mm;雙鉸接最大角度為3.2°,未超出鉸接最大垂向角度±4.6°;車體雙鉸接端距軌面距離約為143.5 mm。
頭車的轉向架出軌時的復軌步驟如下(以Mc1模塊為例):
(1)檢查車輛是否在平直軌道上,車輛周邊是否具有可操作空間。Mc1出軌,并位于道床以外的區(qū)域,Mc2模塊、T模塊和M模塊在軌道上。
(2)使用單鉸接固定裝置將Mc1和T模塊固定,防止模塊折彎(如圖3所示)。
圖1 列車編組及架車點布置示意圖
圖2 出軌車輛(頭車)及復軌裝置位置示意圖
圖3 單鉸接車體固定裝置示意圖
(3)在架車點(1和2)處放置和調整相應的起重工具。如圖4、圖5所示,采用一體式橫移機構,通過起重孔放置專用工裝;采用雙活塞頂升油缸,將車體頂升約403 mm。此時轉向架車輪離開軌面,通過橫移機構橫向移動(注意橫移油缸應同步移動);如不能達到軌道位置,可重復以上步驟。圖6為出軌車輛復軌的現(xiàn)場實圖。
(4)出軌車輛入軌后,移除復軌設備。
(5)檢查復軌車輛并拆卸單鉸接車體固定裝置。
2.2中間車的轉向架出軌
如圖7所示,如果T模塊或M模塊轉向架出軌,可通過抬起T模塊的7和8或M模塊的9和10架車點進行復軌。復軌時,需要抬起T模塊或M模塊轉向架,抬起最大高度約為403 mm;抬起前,必須通過單鉸接固定裝置將Mc1模塊和T模塊固定,或者將Mc2模塊和M模塊固定。此時,轉向架車輪距軌面距離約為108.5 mm-79.0 mm=29.5 mm;雙鉸接垂向轉動角度為1°,車頭距軌面距離約為148 mm。
圖4 復軌裝置抬升出軌車輛示意圖
中間車轉向架出軌的復軌步驟如下(以T模塊為例):
(1)檢查車輛是否在平直軌道上,車輛周邊是否
圖5 復軌裝置抬起出軌車輛準備橫移示意圖具有可操作空間。T模塊出軌,并位于道床以外的區(qū)域,M模塊、Mc1和Mc2模塊在軌道上。
(2)使用單鉸接固定裝置將Mc1和T模塊固定,防止模塊折彎。
圖6 出軌車輛復軌現(xiàn)場實圖
圖7 出軌車輛(中間車)及復軌裝置位置示意圖
(3)在架車點(7和8)處放置和調整相應的起重工具。采用一體式橫移機構,通過起重孔放置專用工裝;采用雙活塞頂升油缸,將車體頂升約403 mm。此時轉向架車輪離開軌面,通過橫移機構橫向移動(注意橫移油缸應同步移動);如不能達到軌道位置,可重復以上步驟。
(4)車輛入軌后,移除復軌設備。
(5)檢查車輛并拆卸單鉸接車體固定裝置。
2.3軸推裝置復軌
軸推裝置(見圖8)主要用于復軌后的調整。復軌過程中轉向架車輪落到軌道上后,位置可能存在偏差,使用軸推裝置可準確調整轉向架車輪位置。軸推裝置由移動氣缸、2個拉緊桿和1個橫桿組成,拉緊桿上設有安全鉤。軸推裝置的受力點為車輪中心,最大力為30 kN。
2.4曲線上的復軌
列車在曲線上出軌時,可能會造成車廂偏離軌道較遠,甚至兩節(jié)或多節(jié)車廂出軌。此時應根據(jù)現(xiàn)
圖8 軸推裝置實圖場情況制定合適的復軌方案。
若車體和鉸接裝置基本無損壞,仍可采用上述的復軌設備進行復軌。要注意的是,在復軌時必須將所有出軌車體的單鉸接裝置固定,防止模塊折彎。如果多個轉向架出軌,應先將出軌較遠的轉向架平移靠近軌道,重復多次操作逐漸將各轉向架依次入軌。具體操作步驟同上述工況。
若車體或鉸接裝置出軌時有損壞,或者整列車出軌偏移軌道過多,應根據(jù)現(xiàn)場情況選擇采用吊機的方式進行吊裝復軌作業(yè)。廣州海珠有軌電車采用車載儲能技術,正線無接觸網(wǎng),因此無需對正線進行停電和拆除接觸網(wǎng)等相關作業(yè)即可實施。若現(xiàn)場具備拆除M和T模塊間的雙鉸接裝置的條件,應拆除后分離為Mc1和T模塊、Mc2和M模塊2個部分(見圖9),再分別固定2個模塊間的單鉸接裝置后用吊車進行作業(yè)。若無法拆除雙鉸接裝置,則需考慮雙吊機作業(yè)。此時必須根據(jù)實際情況制定詳細的作業(yè)方案。
圖9 有軌電車在曲線軌道上脫軌情況示意圖
2.5轉向架軸承卡死救援
復軌救援過程中,如果轉向架輪對軸承是卡死的,車輛不能拖動,可通過在轉向架下設置輪對故障走行器(見圖10)拖動車輛。輪對故障走行器的高度為205 mm,因此需要將車輛抬升約220 mm。由于車輛抬起的高度較高,建議拆卸雙鉸接上部拉桿。
圖10 輪對故障走行器實圖
(1)工況1:Mc1或Mc2模塊轉向架軸承卡死。經分析,需在M或T模塊架車點設置支撐點(見圖11)。Mc模塊架車點需架起約578 mm,雙鉸接角度需達到1.8°,這樣可以滿足架車要求。
(2)工況2:T或M模塊轉向架軸承卡死。需抬起中間車放置輪對故障走行器。經分析,將雙鉸接模塊兩端車體同時架起,同時在司機室端架車點設置支撐點,可將中間鉸接轉動角度減小約1.3°,只有這樣才能滿足要求。此工況需特別注意:在架車過程中應禁止將Mc1和Mc2模塊轉向架抬起,防止2個轉向架同時抬起對鉸接的損壞。同時架車過程中應防止車輛移動帶來的安全隱患。
圖11 Mc1或Mc2模塊轉向架軸承卡死情況下的架車點示意圖
對列車各種出軌及輪軸卡死工況下的復軌情況進行分析后可知,大部分工況下是可以使用復軌裝置進行復軌操作的。在曲線段出軌時,因受現(xiàn)場條件及復軌橋等設備限制,需多次重復復軌操作才可完成復軌,救援時間較長,此時可結合現(xiàn)場情況選擇吊機復軌方式。但當中間車出現(xiàn)輪軸卡死時,經過初步計算如果發(fā)現(xiàn)車體抬升的高度已經超出其極限值,不具備使用救援工具的條件,在緊急情況下只能采取必要的破壞性措施,以確保車輛能夠被成功救援回車輛段。
[1] 張金麗,李鶴,溫昊.地鐵車輛救援成套設備配置及其操作過程[J].鐵道車輛,2013(5):33.
[2] 俞輝,王贊農.南京地鐵1號線車輛脫軌救援演練[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2006(4):34.
Analysis of Rescue Mode for 100%Low-floor Tram Re-rail
Fan Xiaoyun
The underfloor space of 100%low-floor tram is quite narrow,so its re-railing rescue mode is different from that of the conventional railway vehicle.Combined with the characteristics of 100%low-floor tram technology used in Haizhu District of Guangzhou City,the rescue modes in various derailment conditions are analyzed.In most cases the rescue is conducted with corresponding re-railing rescue equipment;in curve section or when the wheel axle is stuck,so special measures should be taken according to the site status.
100%low-floor tram;re-rail;rescue equipment
U 298.6:U 482.1
10.16037/j.1007-869x.2015.07.030
2014-12-04)