防止公铁两用车脱轨的安全措施

沈荣 杰

摘要：公铁两用车作为轨道交通场段内低速调车及配合数控不落轮镟床牵引轨道机车车辆精确定位的专用设备，被越来越广泛的应用。随着不同驱动型式、不同动力型式的公铁两用车的普及应用，如何提高公铁两用车在场段区域内轨道牵引走行的安全性，尽量减少脱轨事故的安全隐患是以后设备管控的一项重要工作。

关键词：防止脱轨、公铁两用车

国能朔黄铁路发展有限责任公司机辆分公司主要从事负责自有电力机车运用和检修工作，以及朔黄线各联合运输单位直流电力机车中修检修工作以及各型机车轮对镟修作业。检修作业过程中大量应用到公铁两用车设备，近5年来累计采购了5台牵引力不小于500吨的蓄电池公铁两用车。蓄电池公铁两用车满足单车牵引2到3台神华号机车在段内的短距离调车作业和牵引机车配合数控不落轮镟床镟修的精确定位工作；其特有的“蜗牛慢档”速度控制功能，能保证牵引机车定位时的精度达到±2cm。公铁两用车从公路模式转换为轨道运行模式时，是通过液压的导向轮架实现的，其在轨道牵引走行是如何保证轨道轮在平直轨道、弯道、岔区等各种走行条件下均保证安全可靠，不发生爬轨、脱轨等安全事故，就需要从公铁两用车产品的转向机构、导向机构上加以专门的设计来解决问题。

1. 公铁两用车脱轨隐患的分析

1. 1. 公铁两用车的驱动转向系统分析;

目前国内使用最广泛最多的公铁两用车产品，主要有两种驱动方式：驱动桥加齿轮箱结构、立式舵轮结构。

驱动桥 专为轨道走行设计的驱动桥配备有中央差速锁、和轮边减速器、平衡转向油缸和万向节机构。在轨牵引走行时，如果进入弯道和岔区，平衡油缸和中央差速锁会根据导向轮给出的导向力靠自身机械动力，自动跟随导向机构进行转向，而无需人工控制。也就是该套驱动转向装置在轨道上运行时会随着导向轮的引导自动实 微小的转向，其最小转弯半径可达到25米。

立式舵轮结构的驱动控制系统集成了驱动电机、转向电机、减速机等一体化的机械结构，在轨道状态时，其转向电机被系统锁定，无法随着导向轮给出的相应的转向偏摆。

综合以上两种驱动转向系统，其在公路上行驶时，通过液压动力或电机驱动转向，但是在轨道上牵引走行时是没有相应的液压或电机给出转向控制的。驱动桥加齿轮箱结构的公铁两用车是依靠自身的结构设计，也只能给出微小的转向偏摆。所以，公铁两用车在轨道上牵引走行时，通过弯道和岔区的能力都是依靠导向机构给出的导向力。

1. 2. 导向机构的安全隐患

导向机构一般由导向架和导向轮组成。其一般都是通过液压动力驱动进行公路和铁路模式转换的。当将公铁两用车操作到轨道位置就位后（四个驱动轮均在轨道上、导向轮轮缘均在轮缘缝中心的正上方）。此时通过液压开关控制导向轮落在轨道上，并施加一定的压力。有很多厂家产品在设计和生产公铁两用车产品时，上述条件已经可以驾驶公铁两用车在轨道上走行。但是，因为轨道调整不到位或年久失修的原因，造成轨道高低不平、内侧距变化，公铁两用车在轨道上运行一段时间后，可能会出现导向轮与轨道不密接或走偏，同时牵引这远远大于自身重量30到50倍的机车车辆，在制动、过弯道和岔区时，非费容易造成爬轨和脱轨情况的发生。这时候就需要对导向机构进行全方位的监控，并对可能引发爬轨和脱轨的情况加以限制，才能保证公铁两用车在轨运行的绝对安全。

2. 公铁两用车防脱轨的安全措施

2.1 液压锁止装置：公铁两用车的液压系统设置有液压锁，分别设置在液压控制阀块内部和导向机构升降油缸的液压接口处，在控制导向轮在上限位和下限位就位后保持位置不变。

2.2压力均衡控制油路：此功能需要在公铁两用车在轨道上运行一段时间后经常使用，可确保公铁两用车的前后导向轮用相同的压力压紧轨道后锁止并保压，同时保持控制公铁两用车方向盘的液压助力器锁定，保证公铁两用车在轨运行安全。

2.3电气锁止装置：公铁两用车前后导向系统及车桥转向装置均设置有限位传感器，以确保公铁两用车轨道运行姿态满足安全作业需要。前后导向系统升降油缸均设置有位置传感器，用于监控前后导向轮在轨姿态。一旦导向轮向上抬起，限位传感器将立即发出信号，切断公铁两用车走行动力并制动停车，防止意外事故发生。公铁两用车的车桥转向装置，设置有轨道对中传感器，以保证公铁两用车在轨道运行时走行驱动轮状态符合作业需要。当走行轮运行姿态偏离设定条件时，对中限位传感器将通过控制系统使公铁两用车切断动力并制动停车。

中心限位传感器

中心限位传感器

中心限位传感器

中心限位传感器

2.4 机械锁止装置：公铁两用车前后配置机械锁止装置，公路走行时抬起，轨道走行时落下；落下时与导向装置形成锁止关系，可防止导向轮意外抬起。主要作用是：防止牵引车液压管路爆裂，轨道轮压紧油缸意外抬起；防止液压系统内部泄漏等诸多因素，导致轨道轮压紧油缸不保压而意外抬起；能提醒操作者，完全彻底的将牵引车导向轮系统压在轨面上。

2.5 要求公铁两用车的牵引速度必须限定在3km/h，原因是因为公铁两用车自重相对较小，在停车制动的过程中如果不注意提前降速，而采取直接停车制动的话，公铁两用车在轨道上实际是处于被推行的状态，由此产生滑动摩擦，弯道和岔区也有一定的安全隐患。蓄电池公铁两用车可以通过预设程序来实际控制最高轨道牵引速度。同时，由于蓄电池公铁两用车产品的一个主要功能是配合数控不落轮镟床工作，镟床要求轨道机车车辆通过镟床的最高速度不可以超过3km/h，否则速度过快会对车床造成过度冲击，会影响结构强度和加工精度。同时2011年原铁道部运输局发布了《运装管验【2011】175号文件》，其中关于公布《动车运用所关键设备技术条件》的通知，通知中明确规定，公铁两用车产品在轨道上的走行速度不可以超过3km/h。

3.结束语

蓄电池公铁两用车产品作为节能环保的场内移动设备，以其简便的操作方式、多功能的用途，很大程度上缓解了轨道交通场段内牵车、调车、不落轮镟修的工作压力。凭借着模块化设计，极大地降低的设备的维护量和成本。有效地提高了朔黄铁路运用整备及检修作业的工作效率。为此根据使用经验，并结合设备厂家对公铁两用车在轨道上的安全防护措施等方面做出了积极探讨和有效的改进升级，为铁路机务安全生产提供了良好的保证。