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车辆安全运行范文1
近年来,我国铁路逐步形成了以货车为主要监测对象,兼顾动车组、客车的车辆运行安全监控系统,对铁路车辆的安全、稳定运行起到了重要的作用。同时随着科技水平不断提高以及监控系统的深入应用,应总结经验、整体规划,进一步完善铁路车辆运行安全监控系统的建设。
1 铁路车辆运行安全监控系统建设的需求
1.1 是铁路建设持续发展的需要 目前随着我国综合国力的增强,铁路建设投资和铁路运输里程都在高速增长,所以铁路的运行车辆保有量势必会随之增加。同时铁路客运市场的开拓主要依托的是快速增长的高铁里程,那么动车组将保持稳步增长。目前铁路运输组织正在逐步改革,向物流市场发展特点的货运组织转变,势必会增加重载和快捷铁路车辆的研发与应用数量。铁路车辆类型和数量的增多将会对车辆运行安全监控提出更严格的要求。
1.2 是新形势下铁路安全考验的需要 目前交通运输市场的新常态以及铁路运输组织改革的不断深入推进,铁路安全面临着新的考验,这就要求铁路管理部门必须强化安全管理,加强安全设施的投入,积极创新安全监控技术,有效提高铁路车辆行车安全监控设备的性能和技术水平,保障铁路车辆安全、有序、持续的运行。另外,铁路车辆运行安全也是保障铁路交通运输秩序和人们生命、财产安全的需要,是市场经济体制下,铁路事业实现市场化经营,提高市场竞争力的需要。
1.3 是铁路实现“走出去”战略的需要 铁路“走出去”战略已成为我国经济发展的重要目标,并且货物贸易由铁路轨道装备出口发展为铁路系统的出口,将货物贸易与服务贸易充分结合,这就需要强化铁路车辆运行安全监测,提高铁路车辆运行的安全性、可靠性,这是铁路事业服务国家对外开放大局的需要。
2 铁路既有车辆运行安全监控设备现状
2.1 红外线轴温探测设备(THDS) 车辆轴温智能监测系统主要是在铁路两侧安装红外线轴温探测设备,通过此设备获取通过车辆的轴承温度,并通过与信号设备的结合,获取较高的温测值和热轴预报精确率,从而为防范热切轴故障的发生提供了有力依据。
2.2 高速摄像设备 铁路系统中的高速摄像设备包括货车故障轨边图像检测系统(TFDS)、客车故障轨旁图像检测系统(TVDS)以及动车组运行故障图像检测系统(TEDS),这些系统主要利用轨边高速摄像头实现对通过列车的侧面及底部图像的实时监测,一旦发现危及列车行驶安全的故障,便会利用图像自动识别功能实现异常情况的自动化报警。
2.3 力学监测设备 铁路车辆运行状态地面安全监测系统(TPDS),其主要是利用轨道测试平台实现对运行车辆轮轨间动力学参数的动态监测,自动识别车辆的运行状态,并且能够报警、追踪以及处理车辆运行中发生的故障。
2.4 声学诊断设备 车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统(TADS)是通过声学传感器阵列采集车辆运行时轴承的振动声音信号,从而实现对轴承故障类型和损坏程度的分析、判断。
2.5 车载安全监测设备 客车运行安全监控系统(TCDS)是对车辆全面的监测系统,主要对客车热轴事故、供电故障以及制动系统故障等进行监控。
3 铁路货车运行安全监控系统补强规划分析
3.1 货车TFDS图像自动识别应用规划 当下,货车运行故障动态图像检测系统的应用主要还是依赖于传统的人工方式,即动态检车人员通过察看图像检车,识别车辆存在的故障。这种方式不仅使动态检车人员的工作量大,并且难以有效保障作业质量和效率,对TFDS作用的充分发挥产生了极大的制约。因此,为了提高动态检车的工作效率和质量,应积极大力推进TFDS故障自动识别的应用。目前,有11个铁路局安装并试用了TFDS故障图像自动识别系统,其中,取得成效较好的是太原铁路局湖东车辆段,TFDS的应用能够自动报警提示C80型货车车辆故障及异常部位,有效提高了C80型货车车辆故障的识别效率和精准度,为检修作业提供了准确的数据信息。接下来TFDS图像自动识别要进一步加强主要车型及重要部位的自动识别试用验证,试用验证合格后实施设备自动识别与动态检车员分工作业,有效降低人工作业的作业量。在后期还应将TFDS故障自动识别的应用范围扩大,逐步实现主要车型及关键部位全部设备的故障自动识别。
3.2 货车TWDS建设规划 传统的人工故障检查难以发现严重的重载货车车轮磨耗以及普通货车车轮圆周的磨损超限。而TWDS能够动态检测铁路货车车轮的外形几何尺寸,主要包括车轮直径、车轮轮缘厚度、轮缘高度、轮缘垂直磨损、轮对内侧距、轮辋厚度等。因此,应积极加强对货车TWDS的建设规划,提高获取货车车轮磨损信息的精准度。在建设规划时要注意以下几点:第一,实施路网整体布局,将同线同向间距控制在800~1000km,全面布局全路干线形成全路闭环的TWDS检测网络;第二,TWDS探测站的选址应尽量与TPDS探测站保持一致,降低建设成本;第三,TWDS设置在有站修作业场的路网性、区域性编组站前方最佳。
3.3 货车TADS、TPDS补强 在铁路车辆全路安全运行监控中声学诊断设备与力学监测设备已得到广泛应用,并发挥了重要的作用。但就其应用现状来看,TADS与TPDS还没有形成全路闭环的监测网络,需要加快规划建设,以满足新时期的货车全面达速需求。TADS与TPDS系统的建设规划一是要全面覆盖主要干线,并进行联网识别;二是要规划好主要干线入口把住提速区段入口关;三是要消除一般干线中的探测盲点,强化其他干线的入口监测。
4 结束语
综上所述,构建完善的铁路车辆运行安全监控系统,是保障铁路列车行车安全的重要基础。在新时期,铁路部门应积极研发,不断完善车辆运行安全监控系统,为铁路事业的发展提供动力,提高我国交通运输的能力,进一步增强我国的综合国力。
参考文献:
[1]蒋荟,喻冰春,刘春煌,赵颖.铁路动客货车辆运行安全监控系统的研究[A].2014第九届中国智能交通年会大会论文集[C].中国智能交通协会,2014:7.
车辆安全运行范文2
关键词:牵引系统;城轨车辆;评估
城轨车辆是将机电集合于一体的高智能化复杂的系统,其技术含量高、组成结构多。这些组成结构既独立存在,又相互存在联系。城轨车辆牵引系统的安全性决定着车辆的安全性。因此,在研究城轨车辆系统时应该同步研究牵引系统的安全性[1]。
1.城轨车辆牵引系统的安全性设计
1.1总体设计
由于城轨车辆的运行模式为以下两种情况:一是早晚高峰期,车辆运行密度较大,车辆装载人员较多,常常处于超载的现象;二是在其他工作时间,车辆运行密度较小,车辆装载的人员较少。因此,在设计城轨车辆时多采用连续速度――距离曲线控制的模式。这就要求城轨车辆牵引系统的安全性具有以下几种特性:①各种软硬件具有较高的可靠性,为城轨车辆司机提供准确的目标速度和限制速度,以确保城轨车辆能够安全运行;②具备完善的输入和输出检查功能,城轨列车在运行过程中,当牵引系统设备发生故障时会让控制导向安全制动,从而确保城轨车辆运行的安全;③一般城轨车辆牵引控制设备的安全侧应该是车辆发生故障时,确保车辆运行的安全性,其主要表现为车辆发生故障时,列车降级使用,实行低速行车。
1.2关键部件设计
1.2.1高速断路器的安全性设计
高速断路器设置在受电弓与输入滤波器之间,而高速断路器通常只用于牵引回路。一般高速断路器的安全性设计主要包括以下几方面的内容:①根据地面牵引供电系数的参数,准确计算城轨车辆牵引回路状态下的预期短路电流,其保护性能应该与地面的变电站的短路保护性能形成良好的配合关系;②高速断路器的动作应该由牵引控制单元或者过流脱扣装置触发,其控制跳闸的时间应该与城轨车辆的断开速度与输入滤波器性质相吻合;③高速断路器的最大电流应该满足牵引逆变器输入端的最大承受力和输入回路时遭受故障而突然接地的电流;④确保高速断路器的控制回路时间与系统分断曲线、控制逻辑和分断逻辑相适应。
1.2.2输入滤波器的安全性设计
在城轨车辆牵引系统的牵引逆变器前配置相应的线路滤波器。其中输入滤波器在应用过程中的重要作用是限制车辆牵引逆变器的输入电流变化率和短路电流变化率。针对输入滤波器安全设计的主要内容包括:①输入城轨车辆滤波器的电感量应该与城轨车辆电容器的电容量相对应;②线路滤波器的输入能力设计应该与高速断路器的判断能力保持统一,从而确保城轨车辆的输入滤波器突然接地时,不会受到其他设备的影响;③在安装输入滤波器时应该采取合适的措施,这样能够减少磁通密度对城轨车辆内部环境的影响。
1.2.3牵引逆变器的安全设计
在城轨车辆牵引系统的设计中,牵引逆变器的设计具有非常重要的作用,也是产生牵引动力的重要装置。其中牵引逆变器的安全设计内容主要包括以下几个方面:①城轨车辆牵引系统逆变器的前级接触器,主要用在与电网电源的隔离方面。②功率模块主要采用良好的冷却方式,并在全运用环境和运行条件下进行热校核设计。③对于城轨车辆牵引控制单元的网络连接、关键信号等主要采用冗余设计,主要用来处理控制板上的电源、电阻、电容、芯片等标准的降额设计。④为了减少城轨车辆滤波电容器和IGBT等开关器件的散热感,同时滤波电容器在安装的过程中应该尽量靠近IGBT,并使用叠片式低感排列。其中,对于城轨车辆牵引控制系统和制动系统的接口安全性设计主要包括:牵引控制单元主要通过输入和输出接口来控制车辆牵引系统网络,以此实施车辆全面控制。一般情况下,输出接口主要分为故障安全型和非故障安全型两类[2]。
1.2.4牵引电动机的安全性设计
在城轨车辆的日常运行过程中,牵引电动机有时会出现超功率运行的现象,甚至在制动的时候超功率更大。其中牵引电动机的安全性设计主要是指:在城轨车辆运行范围内取得较高的牵引力,并在正常工作周期中获得较高的热容量,再应用充分的余量来实施超装载的运行。除此之外,还应该考虑到的因素有:合理应用牵引逆变器输出的电压和电流波的影响;在负荷分配不均匀的情况下牵引电动机的性能能够满足日常运行的要求;当车辆在运行过程中遇到突发事件时,便可以将轻载转变成为超载,让牵引电动机发生超载运行,但牵引逆变器控制必须保持在运行的范围内。
1.3故障安全导向设计
城轨车辆的系统故障根据是否能够被检测出来而分为可测故障和不可测故障。如果故障能够被检测出来,便可以根据实际情况采取相应的防止措施,有效避免由于系统故障产生危险而导致设备故障扩大化;而对于不可测量出的故障便可以使系统给出危险输出,这样会给城轨车辆运行造成严重的后果,从而产生造成的损失。因此,我们需要实施故障安全技术,全面列出各个系统组成部分所造成的故障干扰,然后对其产生的影响进行综合分析。同时,还应该采取相应的措施及时提出可能出现的故障,并尽最大的力量维持车辆系统的安全性,促使车辆系统始始终朝着安全的状态转移。
2.安全性评估
城轨车辆牵引系统安全性评估主要是指应用安全系统工程学的理论依据,对系统运行存在的危险进行综合分析,确定牵引系统可能发生危险的几率,然后再提出相应的控制措施,以获得较高的安全效益。然而,对于城轨车辆的牵引系统来说,主要包括两个基本的层面,即:设计硬件方面和软件控制方面。其中城轨车辆设备硬件可以通过安全性管理和故障安全分析,实施安全综合性评估;对于车辆控制软件而言,常常采用国际上流行的软件安全性评估认证。
3.结论
在城轨车辆的运行过程中,牵引系统对车辆的安全性起着非常重要的作用。通常情况下城轨车辆牵引系统的安全性、完整性和故障安全性的设计与可靠性设计存在着一定的差别。总之,城轨车辆牵引系统的安全性设计和评估基本原理对其他系统的安全性研究具有重要的参考价值。
参考文献:
车辆安全运行范文3
1、车辆运行信息管理系统建设是社会发展的必然趋势
目前,智能交通在我国已逐步得到社会各界的广泛关注,并已成为交通领域的研究热点,社会各界对通过智能交通系统建设、缓解日益严重的交通问题寄予了厚望。国家科技部提出了建设城市交通ITS共用信息平台的构想,并在此基础上广泛开展关于交通综合信息的研究和应用,实现信息共享枢纽、综合交通信息服务、交通辅助决策、重大事件管理等功能目标。在我省交通系统,已经基本完成普及计算机和推广应用信息技术的基础工作,完成了部分数据库与局域网的建设,初步实现了政务信息化、智能运输系统基础设施建设与管理信息化、运输企业信息化,全行业信息技术应用达到一定水平。进一步广泛应用现代信息技术,实现交通产业升级,使社会公众享有更多的信息资源,提高生产和管理的效率和能力、加快推进交通现代化,是我省交通系统各部门的当务之急。
2、车辆运行信息管理系统建设是安全管理的需要
近几年来,全国安全生产形势非常严峻。在交通运输行业,由于部分单位偏重效益、忽视安全,存在“以包代管”的问题,自觉不自觉地放松了安全管理,致使重大、特大行车事故时有发生,有些后果还非常严重,造成了很不应有的经济损失和不可挽回的影响。同志指出:“安全责任重于泰山”。我们也常说“安全是交通的永恒主题和最大效益”,安全关系到人民生命和国家财产的安危、直接影响到企业的经济效益和社会效益。所以,我们要从“讲政治”的高度来认识安全工作,要从法制的立场来认识忽视和放松安全管理的危害性和严重性。《中华人民共和国安全生产法》已经于年11月1日起施行,《中华人民共和国道路交通安全法》也将于年5月1日起开始实施。国家实行生产安全事故责任追究制度,依法追究生产安全事故责任人员的法律责任,放松安全管理就是违法,出现责任安全事故就是犯罪,就要被依法追究刑事责任。同时,我们认识到:我们原来的安全生产管理方式已不适应形势的新发展,作为专业运输企业,我们当前的工作重点就是必须更新发展思路,将发展的重点转移到通过优化结构促进发展上来、转移到依靠科技进步提高运行质量上来。为实现从静态管理到动态管理的转变,树立企业形象,必须应用微机辅助管理,全面实行信息化管理,对车辆运行实行动态监控,实现企业管理上档次、上水平。
3、车辆运行信息管理系统建设是运输企业发展的需要
一方面,省市交通主管部门基本完成了政务信息化建设;国内同行业的信息化建设不断取得新的进展,车辆运行信息管理系统建设是运输企业与主管部门保持同步、适应市场形势,与时俱进、谋求发展的必由之路。
另一方面,菏泽市城市规划定位是区域性中心城市,正在紧张建设之中的菏泽公路集疏运中心,工程投资概算2.26亿元,是山东省六大公路集疏运中心之一。除发展壮大客运业务外,在货运方面,重点是菏泽口岸建设,充分利用与青岛港直通的优势,通过完善货运场站,建设菏泽货物交易中心,积极发展现代物流业,使菏泽市成为辐射周边地区的对外贸易港。综上所述,作为专业运输企业,要实现企业的超常规发展,实现人和物有序的空间流动,就必须对客、货运实行有效的组织和管理,实现运输管理的智能化。
二、技术方案
全球化和信息化日益成为世界经济社会发展的显著特征。以信息产业的发展,信息技术的广泛应用以及信息资源的开发和利用为主要内容的信息化与全球化的浪潮互相促进,互为因果,成为人类社会跨入21世纪的重要推动力之一。我国政府顺应了当今世界经济和社会发展的大趋势,把大力推进信息化确定为是覆盖现代化建设全局的战略性举措,确定为是促进产业优化升级和实现工业化、现代化的重要环节。从党的全会提出以信息化带动工业化的战略方针之后,到党的,更进一步明确指出,信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。IT产业的发展为车辆运行信息管理系统建设提供了开发基础和技术支持:
(一)车辆运行和行车安全管理
根据以上思路,我们组织开发了车辆运行管理系统(重点是客运管理)、行车安全管理系统和车辆保险管理系统,自年年初开始试运行。
1、车辆运行管理系统
车辆运行管理系统包括线路管理、车辆管理、班次管理和运价管理。线路管理可以分线路列出该线路上所有运行车辆情况,能够按照起止站点、线路种类、途径站点、营运方式、开通时间进行查询;同时完成每一条线路详细的途径站点、里程查询和管理,以及线路审批表的自动生成和打印。车辆管理涵盖自有车辆管理、外埠车辆管理和社会进站车辆管理。对所有车辆实现车属单位、车号、厂牌型号、车辆级别、座位、营运证号、线路、线路牌号、购车日期、年审情况和购证情况(主要是统缴或自购)的查询和管理。班次管理可以自动完成跨省区计划和区内循环计划的供车单位、车型、起止站点、途径站点及里程、发车时间、返回时间的查询和管理。运价管理包括起止站点、途径站点、区间里程票价、累计里程票价、总里程票价,可以按线路进行查询。
2、行车安全管理系统
为搞好行车安全管理,我们公司近几年来坚持“四证两卡”制度,把好驾驶员上岗关和车辆出入关,取得了一定的成效。但是由于运输企业点多面广、作业分散,车辆和班次日益增多,单纯依靠传统的人工管理方式、实行静态管理已经不能适应运安全生产的需要,为此,我们组织开发了行车安全网络管理软件。行车安全管理系统包括车辆信息、驾驶员信息、营运动态信息、车辆肇事信息、安全信息和留言板等模块。车辆信息模块包括车属单位、车号、车别、厂牌型号、吨(座)位、发动机号、车架号、年检记录、初次登记日期和运行线路情况。驾驶员信息模块包括驾驶员姓名、出生日期、服务单位、初次领证日期、驾驶证号、资格证号、准驾证号、准驾车型、年审情况、安全里程、肇事记录和驾驶员级别。营运动态信息模块包括单位、车号、车型、运行线路、营运里程、驾驶员(包括双班驾驶员)、车辆检查情况、三品检查、检查人、发车时间、车辆定员、实际上客人数。车辆肇事信息模块包括肇事单位、车号、驾驶员、肇事时间、肇事地点、人员伤亡情况、经济损失、责任认定、肇事情况月报、肇事台帐等。安全信息模块包括安全专职人员信息、安全教育活动记录和安全生产综合考核情况。留言板则包括我要留言、查看留言和查询留言几项内容,便于安全处及时下达有关通知、简要文件和相互沟通。
3、车辆保险管理系统
车辆保险管理系统可以对车辆保险情况做到动态管理,系统具有保险到期提示功能,能够有效地防止拖保、漏保,规避企业风险。
(二)信息共享、GPS系统与安全管理和物流发展
交通主管部门政务信息化建设和国内同行业的信息化建设已经卓有成效,并初见效益;GPS系统与通讯网络、计算机、电子地图和车辆管理系统相结合后,能较强地实现系统对人和车辆进行全过程的有效监控,进行全过程跟踪管理。我们开发车辆运行管理系统(重点是客运管理)、行车安全管理系统和车辆保险管理系统,也是为最终实现GPS(全球卫星定位系统)管理、交通信息共享和发展智能交通奠定基础。国家计委的“卫星导航应用产业化专项”如一缕春风,给卫星导航应用产业园地带来一片生机。年是我国卫星导航应用行业发生重大发展转折之年,也是产业化进程启动之年。据预测,到年我国卫星导航应用综合信息服务业吸收的入网车辆数将达200万辆,当年的装车总数接近100万辆。全年卫星导航应用产业的产值达160亿元人民币,车辆应用系统产值为80亿元,服务产业收入达20亿元人民币。同时,国家将建立一个门类齐全、容量巨大、内容丰富、国际一流的数据库,其中包括内容详实的电子地图,各种各样的兴趣点,社会公共资信,实时定位信息,车辆信息,车主信息,用户信息等等。该数据库有益于智能交通系统、地理信息系统、物流信息管理系统、城建规划与交通投资决策系统、汽车生产制造和售后服务业及产业发展预测预报系统的建设和运营,对信息服务产业的不断开拓和可持续发展将产生巨大作用与明显影响。所以,在搞好信息化管理的基础上,进一步推进GPS系统管理、实现信息共享,实时准确地采集、处理、分析、存储、传输各运输过程中所要发生或即将发生的客、货流、运输工具流、组织管理、调度指挥、装卸存储、中转换装/换乘、多式联运、辅助服务等信息;并实时为各运输部门和各级用户提供对这些信息的查询、检索、显示、等服务;同时,还能为各级管理部门进行动态分析、预测、模拟等辅助决策工作,是搞好安全管理和物流运输、发展客、货运输管理智能化的基础,进而提高传统客、货运输的效率和现代化程度。
三、效益分析(可行性分析)
通过以上论证,说明车辆运行信息管理系统建设是切实可行的,也是大势所趋,通过车辆运行信息管理系统建设,可以大大提高企业安全管理水平,最大限度地控制行车事故,每年减少经济损失至少300万元;全部实行车辆运行信息管理后,企业可以实现超常规发展,旅客运输和物流快速实现规范化,车辆运用效率大幅度提高,预计每年利税增加逾千万元。
四、实施进度安排
1、不断完善车辆运行管理系统(重点是客运管理)、行车安全管理系统和车辆保险管理系统,年度实现正常化运转。
2、年上半年,完成GPS系统的考察、选型,初步安装调试并在小范围内试运行;下半年,全面推行GPS系统管理。
3、年内,视全国智能化交通发展情况,与交通系统信息化发展同步,实现广域信息共享。
车辆安全运行范文4
关键词:货车;TPDS;大秦线;运行品质;报警
货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)是针对铁路货车空车直线段脱轨而研发的一种轨边监测系统,它利用设在轨道结构中的检测平台,实时对过往车辆轮轨之间的动力学参数进行检测,并根据检测结果判定车辆的运行状态,在此基础上各TPDS探测站联网识别运行状态不良车辆,通过“分散检测、集中报警、网络监测”,实现了“联网评判、信息共享”,极大的促进了铁路货车安全防范手段从人控向机控、由粗放管理向集约管理的转变。货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)安装在直线段,可准确识别货车是否蛇行失稳及失稳的程度,通过对运行品质不良车辆的预警、追踪、处理,可以大大减少空车脱轨事故的发生。然而如何提高车辆检修质量,预防TPDS预报运行状态不良,彻底消除故障隐患,逐渐成为铁路货车检修的一项难题。为此,我们对大秦线木林探测站TPDS预报运行品质不良车进行了专项调研,具体情况如下:
1 TPDS运行状态不良联网评判原理及既有运用限度
货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)采用了板式传感器、移动垂直力测试等新技术,实现了轮轨之间垂直力、横向力的连续测试,再加上高平顺测试平台、车号自动识别技术等,实现了对车辆横向动力学性能的测试功能,可准确的识别车辆的运行状态及货车是否蛇行失稳及失稳的程度;其特点是监测成本低、对象多、频次高,但具体到单次监测,则包含了一些随机因素(如冲角、编组辆数、列车纵向力等)的影响。
单个TPDS探测站对通过速度大于50km/h(有效通过)的空车进行运行状态评分,TPDS查询中心汇集了全路各TPDS探测站评分,并对每辆货车进行运行状态的“联网评判”。TPDS“联网评判”采用了“滑动累加”的计算方法,“滑动累加”的窗口长度为七次有效通过,即对每辆货车采用其最近七次有效通过(空车50km/h以上)的运行状态评分之和作为该车运行状态联网评分,运行状态联网评分表征了该车近期的动力学性能。2015年11月5日,为进一步优化TPDS预报运行品质不良货车预警分值和检修要求,铁路总公司运输局车辆部组织专家经过评审,明确了“大秦线TPDS预报分值维持不变,其他线路TPDS运行状态不良货车联网报警门槛值调整为60分及以上”,超过警戒值,TPDS系统就会显示一级报警状态,通过对预警车辆的适时扣修,有利于消除安全隐患、提升车辆的运行品质。
2 TPDS运行状态不良车辆数据统计
我们对管内大秦线TPDS预报运行品质不良车均进行了重点盯控,并按照“重点车”管理规定及时组织进行了扣修,同时对大秦线木林TPDS空车探测站预报的105辆运行状态不良车辆进行了统计分析,具体情况如下:
2.1 按车型统计
C80B型车90件辆,占施修总辆数的85.7%;C80型车12辆,占施修总辆数的11.4%;C76(B、C)型车2辆,占施修总辆数的1.9%;C80BF型车1辆,占施修总辆数的1.0%。
2.2 按照检修发现的故障情况统计
共计发现各类故障159件,具体情况为:
a“旁承技术状态”不符合规定:共计76件,占故障总数的47.8%,其中“旁承间隙”过限68件(即:整车落成情况下,上旁承磨耗板下平面与下旁承旁承滚子之间的距离不符合5-7mm范围),下旁承座与旁承盒纵向间隙不符合规定8件。
b轮对故障:共计67件,占故障总数的42.1%,其中轮径差过大25件,圆周磨耗过限19件,轮缘过限17件,车轮踏面有划痕3件,车轮踏面局部凹陷2件,车轮踏面剥离1件。
c其他故障:共计16件,占故障总数的10.1%,其中心盘螺栓松动6件,斜楔磨耗板磨耗过限6件,下心盘与心盘磨耗盘间有煤渣3件,侧架立柱磨耗板磨耗过限1件。
由上分析可以看出,“旁承技术状态不良”和“轮对踏面”故障共计143件,占了故障总数的89.9%。
3 导致车辆运行状态不良的原因分析
货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)预报运行状态不良主要是横向动力学特性不良,其对铁路货车运行状态的评判主要采用了FRA轨道安全标准的几个指标:轴脱轨系数和动轮比,其相关要求见表1:
从表1可以看出,如果轮轨间的横向力过大和垂向力减载,超过一定限度时,TPDS系统便进行预警“运行状态不良”。
3.1 从导致轮轨间“横向力”过大的因素着手
3.1.1 同一轮对两车轮轮径差过大
在车辆运行过程中,同一轮对两车轮要保持相同的线速度,线速度=角速度×车轮半径,从理论上分析,轮对运行过程中,半径小的车轮,其角速度也相对较大,但是由于车轮与车轴之间压装力的限制,同一轮对两端大、小车轮角速度是相同的,同时由于车轮踏面可以模拟为等效锥形,这样在车辆运行时,轮径小的车轮要进行横移,其轮缘要向钢轨贴靠,轮径差越大,轮对中心偏离轨道中心的程度也越大,轮缘贴靠钢轨的程度及轮轨之间的横向力也随之增大,当轮对的横移量产生后,使轮对的运行方式由纵向直线运动转化为纵向与横向运动的合成,易造成轮对蛇形运动失稳,以致轮轨横向力变大(轮对蛇形运动原理:轮对在轨道上的蛇形运动应当保持运动稳定,即轮对中心沿轨道中心线运行,即使某些原因使轮对中心偏离轨道中心线后,也希望很快收敛到轨道中心线上;如果轮对运行时,其中心越来越偏离轨道中心,则轮对蛇形运动失稳,轮对的横移量及摇头角度越来越大,以致爬轨)。
3.1.2 下旁承橡胶体压缩量不符合规定
“下旁承组成”是铁路货车车辆结构的重要部件,大秦线运行的重载货车普遍采用常接触弹性旁承(如:目前运用的转K6型转向架均采用JC型双作用弹性旁承),通过提供相当比例的回转阻力矩,常接触旁承可以有效控制转向架的摇头动作。若“旁承间隙”过大、下旁承橡胶体压缩量不足,则不能为车辆的平稳运行提供足够的回转阻力矩,这将导致空车动力学性能的下降(同时根据常接触旁承的作用原理,旁承体预压缩量不均匀时,将导致各弹性旁承的承载荷不均匀,整车的回转阻力矩失衡,使车辆的摇头及侧滚振动加剧,因此导致TPDS联网积分值增加)。
M车辆=M旁承+M心盘,M旁承=μND
其中:M车辆――车辆的回转阻力矩;
M旁承――旁承回转阻力矩;
M心盘――心盘回转阻力矩;
Μ――上、下旁承磨耗板之间的摩擦系数;
N――上、下旁承之间的正压力;
D――心盘中心至旁承中心的距离。
μ是基本相同的,D是相同的,而N不符合规定(在下旁承橡胶体物理性能符合规定的前提下,N可由下旁承橡胶体的压缩量直观得出),那么M旁承不符合规定,易造成转向架摇头,轮对的蛇形运动加剧,导致轮轨间横向力加大。
根据《段规》规定,JC型旁承磨耗板上平面至滚子上部距离为14-17mm(70吨级、C76、C80型车),整车落成后,上旁承下平面与双作用弹性下旁承滚子的间距(即“旁承间隙”)为5-7mm(C80、C80B等型敞车),这样,下旁承橡胶体压缩量的压缩范围应该为7-12mm,如果不符合这个范围,则说明车辆的M旁承不符合规定。
3.1.3 “下旁承座与旁承盒”纵向间隙过限、下心盘螺栓松动
从常接触弹性旁承作用原理分析,下旁承座与旁承盒纵向间隙小,对整车回转阻力矩的影响也越小。反之,回转阻力矩减小,TPDS联网积分值增加。
当下心盘内有杂物、心盘螺栓紧固力矩不符合规定时,会对M心盘造成一定影响。
M车辆直接影响着车辆运行的平稳性,M车辆不符合规定,易导致轮对蛇形运动加剧,从而导致轮轨之间“横向力”过大。
3.2 从导致轮轨间“垂向力”减载的因素着手
3.2.1 下旁承橡胶体压缩量不均匀
下旁承橡胶体的压缩量可以直观反映出下旁承的受力状态,根据作用力与反作用力的关系,也反映着车体的受力状态,下旁承橡胶体压缩量计算公式为:δ=A-σ
其中:δ――下旁承橡胶体压缩量;
A――JC型旁承下旁承磨耗板上平面与滚子的距离;
σ――“旁承间隙”(即:整车状态下上旁承磨耗板下平面与下旁承磨耗板上平面间隙)。
在下旁承橡胶体物理性能符合规定的前提下,δ不均匀,则说明下旁承承受的载荷不均匀,也说明车体所受的力不均匀,在车辆运行状态下,车体有着上下、左右、前后运动的三维自由度,车体两侧所受的力不均匀,易导致车体左右摆动加剧,从而造成两侧车轮频次增、减载,轮轨间的“垂向力”受影响,影响车辆的动力学性能,对车辆运行状态造成影响。
3.2.2 同一轮对轮径差过大
同一轮对两车轮轮径差过大或者全车、同一台车车轮轮径差过限,会导致在车辆运行时,轮径小的车轮减载,轮径大的车轮增载,在车辆运行时,影响轮轨间的“垂向力”。
3.2.3 摩擦副之间的配合作用、枕簧、承载鞍轴箱橡胶垫性能不良
斜楔、侧架立柱磨耗板等摩擦副的配合作用及枕簧挠度、承载鞍轴箱橡胶垫的物理性能,对车体垂向力向轮轨之间的传递过程有缓冲作用,也直接影响着轮轨之间的“垂向力”。
综上分析可知,导致“TPDS预报运行品质不良”是车辆各部结构的综合因素累计所致,在这其中各种因素的权重有所不同,在特定车辆中甚至也有所差别,但综合分析、比较来看,“下旁承组成”和“轮对”的技术状态是关键性因素。
4 建议采取的措施
4.1 强化对“运行状态不良联网报警车辆”的扣修
车辆段运用车间、列检作业场对于到达、始发列车运行品质不良联网报警车辆要立即扣修;扣车时重点检查轮对、侧架导框、侧架立柱磨耗板、斜楔及主摩擦板、摇枕斜楔摩擦面磨耗板、常接触式旁承或间隙旁承、承载鞍及与承载鞍接触的有关配件、枕簧、心盘及心盘螺栓等技术状态,确保车辆运行安全。
4.2 强化“下旁承组成”产品质量卡控及“旁承间隙”的测量
配件入段检验或检修车间对“下旁承组成”检修时,要严密卡控自由状态下“JC型旁承磨耗板上平面至滚子上部距离”,确保JC型弹性旁承产品质量合格;段修台车落成时,严密卡控旁承座与旁承盒之间的纵向间隙,确保符合规定,避免由于旁承座与旁承盒之间的纵向间隙过限对车辆的“旁承回转阻力矩”造成影响;厂修、段修、临修车辆落成检测时,必须保证“上旁承磨耗板下平面至下旁承滚子之间的距离”符合规定,以总体保证下旁承橡胶体压缩量均符合规定。
4.3 严密卡控车钩、牵引梁高度
车辆在厂、段、辅、临修作业调整牵引杆、车钩高度时,应在车辆两端同时进行调整、测量、确认,在保证车钩一端钩高符合870~890mm规定尺寸的同时,还应保证牵引杆一端牵引梁上平面距轨面距离高度符合要求,以防止车辆重心偏移量过大,导致两转向架承受载荷不一致,从而造成轮对增、减载,影响车辆动力学性能。
4.4 加严轮径差技术指标
针对“目前120km/h车辆,段修时同一台车轮径差不大于15mm,同一车辆轮径差不大于30mm”的规定,制定加严技术措施,调整同一台车、同一车辆的轮径差规定,避免因为轮径差过大导致轮对增、减载,影响车辆运行品质。
4.5 卡控轮对检修
轮对检修车间在对轮轴检修时,要对轮径、轮对内侧距等关键尺寸逐个测量,确保车辆、转向架、同一轮对两车轮直径差符合技术规定;同时对于“TPDS运行品质不良联网报警”的铁路货车,运用车间、列检作业场须全数进行扣修处理,该车扣入站修作业场后,站修对该车进行全面技术检查,并严格按照段修限度对轮对进行检修,轮对踏面等技术尺寸不符合段修限度的须组织进行更换。
4.6 强化下心盘检修工艺的执行
厂、段修转向架落成检测时,要全数清扫下心盘与心盘磨耗盘之间的杂物、污物,确保下心盘组装螺栓力矩M心盘符合规定。
参考文献:
[1]铁运[2012]202号,《铁路货车段修规程》,中国铁道出版社.
[2]铁运[2010]141号,《铁路货车运用维修规程》,中国铁道出版社.
[3]铁运[2012]231号,《铁路货车站修规程》,中国铁道出版社.
[4]刘瑞扬,王毓民,陈伯施.铁路货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)原理及应用[M].中国铁道出版社.
车辆安全运行范文5
关键词:地铁车辆;车轮擦伤;结构设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
地铁车辆安全检测系统是地铁管理系统过程中的重要组成部分,这种系统是针对地铁的实际运行情况,针对可能存在的安全问题开发的一套安全检测系统。主要针对地铁车辆轴承温度、车轮擦伤进行实时在线检测的监控系统,这种系统主要是由中央管理机,地面检测设备等组成的,能够有效的识别地铁车辆运行过程中的出现的滚珠磨坏碎裂、轴承掉皮等问题,能够帮助技术人员及时确定问题存在于哪列车、哪辆车、第几轴、左右侧等,为技术人员解决地铁车辆安全问题提供准确的依据,及时解决各类地铁车辆的安全问题,防止地铁安全事故的出现,保护人民群众的生命和财产安全。
一、系统的主要技术原理
地铁车辆安全检测系统开发过程中所设计的技术原理有很多,其中包括车辆轴承温度探测原理、平轮检测原理等等,具体技术原理如下:
1. 车辆轴承温度探测原理
地铁车辆在运行过程中,车辆轴承在使用过程中会产生大量的摩擦热,摩擦热会传导给轴箱。这种情况下一旦轴承出现故障,在非正常运转的情况下摩擦热会迅速升高,在短时间之内导致轴箱温度迅速升上,最终产生热轴现象,热轴是导致地铁安全事故的一个重要因素。而车辆轴承温度探测原理一般是利用红外线温度检测系统,对轴承等特定部位进行无接触的在线温度检测,根据检测结果对该部位进行统计分析。检测结果可以分为两类,也就是正常轴温和非正常轴温,其中非正常轴温又可分为三种,也就是微热、强热和激热,针对不同的非正常轴温,系统会给出三种处理模式,也就是警告、减速、停车,在提醒地铁技术人员的同时避免安全事故的发生。
2. 平轮检测原理
在地铁列车运行的过程中,如果存在异常制动等原因,很容易导致车轮踏面的损伤和剥离,这些问题统称为“平轮”。在列车运行过程中平轮问题会引起轨间周期性的冲击、振动,这对轮轨带来很大的损害。在平轮检测原理当中主要是利用了振动学原理,利用安装的加速度传感器,在短时间内检测平轮对钢轨的冲击、振动的具体情况,将收集的振动信息进行分析处理,并对振动情况进行识别、分级,将信息反馈到技术人员手里,使技术人员能够及时了解平轮运行情况,为检修工作提供正确的依据。
3. 车号自动识别原理
车号自动识别是一种自动判定故障源的方法,该种方法主要利用了微波发射调制技术,在使用的时候先将车辆号等信息记录在无源标签上,把改标签按照顺序贴在车辆的底部,车辆运行的过程中可以使用地面天线发射微波来接受标签上的车辆信息,利用信号解调设备解调手机到的微波信号获得车号以后,可以直接传输了中央机,使列车长能够及时掌握列车的整体运行情况。
二、地铁安全检测系统的结构设计
在地铁安全检测系统的结构设计上,要求系统必须安装在平直线路上钢轨的中间位置,而现代城市地铁基本上采用的是水利道床整体结构,这种设计方式与一般的铁路道渣结构设计方式有着明显的不同,结构及安装设计必须根据跟地铁的运行需要进行单独设计。
1.红外线轴温探箱结构设计
考虑到探箱本身的使用需要,在机构设计上一般选择重量轻、抗腐蚀的材料,现在国内外多数探箱彩通的是玻璃钢浇筑而成的,主要是由箱体、中盖和上隔热罩(阻隔热传输)等部分组成,在隔热罩与中间盖之间一般会用隔热材料填充,并预留一定的隔热空间,其作用是就是防止温度过高影响探温的准确性。在隔热罩的设计上一般采取两侧突出的方式,这种设计主要是为了预防动机大雪把探测口盖住,使雪能够通过探测口及时排到道床上。需要注意的是南方的一些地铁也采用这种结构,因为这种设计还能利于探测箱排风降温。在探测口的斜下方设计一个保护门结构,在不运行的时候关闭可以起到保护探头、防止异物进入的作用。具体结构看图1
图1探头箱保护门
此外,为了防止车辆运行过程中的震动对探头位置的影响,需要将红外探头安装到探箱当中的三维等刚度减震器上,能够减少探头振动和唯一。探头的一般以45°角安装,这样探头就能收集到运行方向后面的温度,后面的问题才是轴承的真正温度。在探箱的安装过程中还应该考虑减震的问题,可以加装橡胶垫,探箱可以在底部固定板上移动,这样通过灵活调整来保证探测位置的准确性。底部的固定板需要用膨胀螺丝固定在水泥道床上,这种设计安装检修起来都比较灵活方便。
2.平轮检测的安装设计
平轮检测部分需要完整的测试一个车轮,这就是需要合理确定振动加速传感器的测试范围和安装量,根据地铁车轮周长一般来说需要安装五个传感器才能完整测试一个车轮的振动情况。在安装振动加速传感器的时候,必须牢牢将其固定在钢轨上,能够承受住测试到平轮时的冲击。为了保证振动加速传感器的能够固定在钢轨上,在这里可以先用螺丝拧在平的夹轨卡块上,再用固定脚将缝隙填满固定。夹块的设计要与钢轨底边形状一直,两侧开槽并能卡在钢轨底部,用螺栓固定好以后,再将保护罩固定在传感器的夹块上。在传感器的电缆线布线上,为了防止振动对电缆线的影响可将电缆线穿在保护管理面,沿着量钢轨中间线槽集中起来,沿着相同方向用高压胶管顺道机房内,注意线槽也应该用膨胀螺栓固定在道床上。
3.车轮传感器的安装设计
车轮传感器的安装设计设计上与振动传感器的安装方法基本相同,车轮传感器也安装在钢轨上的,在使用的过程中利用电磁原理,这种无源电磁轻轨在车轮经过的时候会产生一个脉冲信号,通过脉冲信号可以了解车轮的运行情况。车轮传感器产产生的脉冲信号主要是由开机、开关门、关机磁钢等部分组成的。开机信号的作用主要是做好系统的打开准备接车测试,开关门信号主要是用来测试速度和控制脉冲信号采集的。关机信号是列车经过系统完成测试后用来关闭测试系统用的。
三、地铁安全检测系统的工作过程
在地铁不经过的时候,地铁安全检测系统处于一种关闭的状态,此时系统仅仅是定式进行系统功能的自检,如果没有问题就提示正常,如果自检出现问题会向操作人员提出警示。而在有列车经过的时候,系统会自动开机磁钢发出来车信号,其它检测系统会自动进入待件检测的状态,按照预先设计的检测过程检测地铁车辆轴承温度、车轮擦伤等情况,检测结果会在第一时间传输到中央机,中央机根据程序分析的检测结果形成可读报告文件,供技术人员进行处理。在实际运行中中央机会每隔几秒就会探测车报文的情况,探测站给出有无车报文,有的话会传到中央机,让技术人员就车报文的内容进行处理,这是一个循环进行的过程。
参考文献:
[1] 刘爽,黄运华,王亚飞.A型地铁车辆转向架构架优化设计[J]. 机械工程与自动化. 2011(02)
[2] 晏红文,郭红锋.新型地铁车辆转向架的研究[J]. 机车电传动. 2006(02)
车辆安全运行范文6
【关键词】胶轮车避让系统;井下矿山;应用
胶轮车作为一种灵活度好、适应能力强的运输工具被广大的矿山企业广泛应用,有无轨以及有轨胶轮车,在采矿矿井中的工作运行,显示出了其独特的运输功能,例如:不受轨道限制、灵动、工作效率高、安全等优势,有效减少了人力成本,提高了采矿的安全等级,然而,因为多数的矿井巷道较为深邃、特别是有斜坡道运输的矿井,距离远,弯路多,坡度陡且路面滑,再加上矿井内部光线较暗、活动空间十分有限等不利条件,使得胶轮车之间很容易出现彼此碰撞与堵塞等现象,这无疑又加重了工作难度,提高了危险系数,甚至会引发事故,为了解决这一问题,2011年本企业将KJZ16胶轮车避让系统安装在井下斜坡道中,并对其性能进行了科学的改造升级,确保了其优势功能的发挥。
一、胶轮车避让系统技术性能的分析
矿井胶轮车运输监控系统遵循安全为主、兼顾效率的原则,广泛利用现代计算机控制、现场总线、无线通信等技术的最新成果,实现矿井胶轮车运输的车位检测、信号控制、调度管理及胶轮车自身状态(温度、压力、速度等)检测等功能的有机结合。然而,由于矿井内部的道路相对迂回曲折,分支路口繁琐,各车辆与矿工如何能够顺利通行,不受交通阻塞之苦,确保安全采矿,就需要一套科学有效的避让系统来发挥作用,这一技术实现了对矿井内部斜道运输的监控,在这一系统的约束下,各胶轮车自动避让,规范有序地运行,确保了运输的安全与采矿工作的安全进行。
1、避让系统的构成:
胶轮车避让系统主要有以下结构部分,监控主机、读卡器、信号灯、车辆识别卡、车辆保护设备等等构成。
2、避让系统的实际应用与作用的发挥
第一,车辆方位判断。避让系统通过RFID技术以无线检测的方式来判断矿井中车辆的方位、运输方向以及运输速度等,车的具体方位能够清晰地呈现在监控主机显示器上。
第二,井下工作者方位的判断。人员读卡器能够随同运用其中,二者同时工作,能够实现对井下人员具体方位的监控,达到人与车辆避让系统的有机协调统一。
第三,当读卡器获得矿井中车辆的具体方位信号,监控主机则开始工作,通过朝着井下信号灯来发令,以红绿灯的形式,参照采矿业交通规范来指挥车辆按照常规秩序运行。
第四,对于违规交通行为给予警示。当遇到封闭的巷道时,一旦行驶的车辆有违规操作,例如:闯灯超速行驶时,此时相向的信号灯会马上发出黄色闪耀信号,作为警示,提醒对面的车辆要放慢速度、安全合规运行。
第五,适时发出警报的作用。避让系统能够通过设置一定的报警设备来对紧急情况的发生发出警报。同时,矿井中的每个区位中都设置了信号牌与语音箱,一旦某一车辆在矿井道中没有严格按照交通规则行驶,例如:出现了超速运行或者未按照信号灯的指示非法通行时,语音设备就会立刻发出警报,警告车辆操作人员按照规则驾驶,保护自身的安全.
第六,车辆调度功能.避让系统能够发挥对车辆的调度作用,具体体现在:车队的调度、日常运行信息的保护、自动化警示等等。同时这一系统也能够发挥对数据库报表的维护与管理,能够确保各个车辆在行驶中的数据信息、驾驶员的信息以及整个车队的平时的维修、管理等方面的信息被存入数据库,并在其中形成数据报表,这样一些关键的数据信息就会被记录下来,为日后的车辆维修与管理提供科学的参考依据。
二、胶轮车避让系统的改造与升级
经过实践与研究发现,胶轮车避让系统在运行中仍然存在一定的缺点,针对其缺点问题展开分析,并对其进行改造升级,排除其运行的不利因素,才能切实有效地提高胶轮车在井下斜坡道的安全工作系数,为车辆的安全进出提供有利保障。
1、斜坡道KJZ16避让系统潜在的安全隐患
作为采矿过程中非常重要的运输设备,斜坡道KJZ16避让系统发挥着重要作用,它确保了生产的高效进行。然而,任何一项新型设备在运行与工作过程中都需要经过反复的验收,经过实践观察与研究发现,这一系统有下面的问题需要解决,
具体表现为:由于该系统出现个别的事故问题,车辆信号灯会因此错误指挥;一些斜坡地较为陡立,地表起伏不平,迂回曲折,当车辆擦肩而过或者无法辨认前后车距时,则会出现信号失灵现象,误导车辆驾驶人,可能出现严重的交通事故,对车辆与人员造成损害。
2、胶轮车避让系统的改造升级
基于以上的危险隐患问题,迅速同胶轮车避让系统的设计方商讨解决的方法,对系统中的问题进行反复推敲与探究,再对改造后的系统反复测试,达到了对避让系统功能与作用的优化改造。
第一,把一个新的车辆识别设备增设在斜坡道口,使先前的信号接收设备转移到捕捉型号敏感地带,确保通过车辆的信号能够被瞬间感觉到,有利于信号及时进入系统内部来通过指示灯做出准确的交通指挥。
第二,将矿井中的每一个通讯站都做出仔细的检测、并积极进行维护。对井下-100m、-375m、-400m水平的通讯站进行了数据检查与整合,这样有效确保了避让系统内部各个区域内部进行封闭工作的安全性,确保了信号灯能够常规变换,同时维护了各区域的独立性与封闭性。
第三,加强对系统软件界面的科学处理,从矿井口的监控界面中可以非常清楚、明确地观察到斜坡道内部的运输状况,例如:每一个车辆具体方位、运输方向、所在区域、运行速度、是否存在违规操作等等。
第四,为了对一些特殊交通系统进行有效识别,同时又增加一项A类车信号防护判断功能,这些车辆类型包括:紧急抢救车、伤员运输车、油罐车等等。当这类车辆进入矿井,并运行其中时,避让系统中的A类车信号防护设备就会迅速、准确地感应到特殊车的信号,而且要在对应的区域范围内切换长亮红灯,以此来作为警示,便于引导,用来对非A类车辆作出提示,此时所有的非特殊车辆都将做出避让,确保特殊车辆的顺利通行。
总结
胶轮车避让系统作为一项新兴技术,在矿井中发挥了不可替代的重要作用,为整个矿井的交通运输提供了有效的信息化系统,经过对避让系统的优化升级与改造,使得整个系统的功能和作用得到进一步发挥,控制了非正常运转所带来的不便,提高了安全运行等级。
参考文献
[1]张珩,刘亚杰.AT89C52 超声波测距倒车防撞报警系统[J].现代电子技术,2010(3).
[2]盛平.喻一萍.城市排水在线监测系统的应用[J].排灌机械,2009(3).