關(guān)于西安鐵路局熱軸及甩車數(shù)量增多的原因分析及對(duì)策

齊 輝，王宏儒

（西安鐵路局 車輛處，陜西西安710054）

紅外線軸溫探測系統(tǒng)是利用物體產(chǎn)生紅外線輻射探測貨車軸承溫度保障行車安全的重要設(shè)施，實(shí)時(shí)對(duì)途徑的每輛貨車的每個(gè)軸承溫度進(jìn)行非接觸式采集。根據(jù)軸溫溫升規(guī)律和既定的熱軸判別模型對(duì)軸承溫升進(jìn)行模式識(shí)別和熱軸判別，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱軸預(yù)報(bào)和聲光報(bào)警，通知相關(guān)值班人員。通過軸溫變化自動(dòng)分析給出軸承存在故障的危險(xiǎn)程度，為貨物列車是否繼續(xù)安全運(yùn)行提出處置依據(jù)，從而確保貨物列車運(yùn)行安全。為確保貨物列車運(yùn)行安全，西安鐵路局對(duì)紅外線軸溫探測工作提出了具體要求：（1）不能漏報(bào)熱軸，發(fā)現(xiàn)熱軸及時(shí)預(yù)報(bào)攔停，預(yù)防熱切軸；（2）熱軸預(yù)報(bào)兌現(xiàn)率要高，減少對(duì)運(yùn)輸?shù)母蓴_；（3）熱軸等級(jí)準(zhǔn)確，能堅(jiān)持運(yùn)行到前方站停車的預(yù)報(bào)強(qiáng)熱，不能運(yùn)行到前方站的預(yù)報(bào)激熱，減少應(yīng)急救援，確保運(yùn)輸安全和暢通。

目前，全鐵路局紅外線軸溫探測設(shè)備共安裝有325臺(tái)。按設(shè)備類別分，其中提速設(shè)備104臺(tái)，非提速設(shè)備221臺(tái)；按探測方式分，其中雙探設(shè)備93臺(tái)，單探內(nèi)探設(shè)備167臺(tái)，單探外探設(shè)備65臺(tái)。采用分散探測、集中預(yù)報(bào)的方式對(duì)全線路運(yùn)行的列車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，平均每30km設(shè)一個(gè)探測站，各探測站平均日探測列車300對(duì)（車輛近3.7萬輛）。

1 問題的提出

2011－03西安鐵路局管內(nèi)325臺(tái)紅外線設(shè)備共發(fā)生熱軸報(bào)警1 534輛（激熱報(bào)警3輛，強(qiáng)熱報(bào)警4輛，微3報(bào)警34輛，微2報(bào)警81輛，微1報(bào)警1 412輛）。其中向行調(diào)預(yù)報(bào)熱軸12輛，甩車11輛，放行1輛。當(dāng)月，全鐵路共向行調(diào)預(yù)報(bào)熱軸甩車56輛，其中西安鐵路局占21.4%，熱軸甩車數(shù)量居全鐵路之首，對(duì)正常運(yùn)輸組織干擾較大。在確保安全的前提下，減少熱軸甩車，確保運(yùn)輸暢通是目前要解決的主要問題。

1.1 2011－03西安鐵路局熱軸報(bào)警數(shù)量統(tǒng)計(jì)分布情況（表1）

表1 2011年西安局3月份熱軸統(tǒng)計(jì)

續(xù)表1

1.2 2011－03西安鐵路局熱軸報(bào)警甩車車輛按類別分類情況

（1）按預(yù)報(bào)等級(jí)分，激熱報(bào)警3輛，強(qiáng)熱報(bào)警4輛，微熱升級(jí)報(bào)警5輛。

（2）按內(nèi)外探分，內(nèi)探預(yù)報(bào)7輛，外探預(yù)報(bào)5輛。

（3）按線路分，隴海線6輛，包西線3輛，襄渝線2輛，太中銀線1輛。

（4）按列檢外觀檢查情況分，密封罩脫出4輛，轉(zhuǎn)動(dòng)異聲6輛，甩油1輛，正常1輛。

（5）按軸承分解情況分，已分解11輛（其中內(nèi)探預(yù)報(bào)軸承分解后發(fā)現(xiàn)滾子劃傷4輛，滾道表面麻點(diǎn)1輛，滾道內(nèi)圈剝離2輛，外探預(yù)報(bào)軸承分解后發(fā)現(xiàn)密封罩與前蓋沿圓周方向有明顯磨擦痕跡4輛）；放行1輛。

1.3 熱軸報(bào)警數(shù)量和甩車情況分析

通過對(duì)2011－03全鐵路局各條線路、各種機(jī)型熱軸報(bào)警數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，微熱級(jí)報(bào)警主要發(fā)生在哈爾濱科研所設(shè)備，共預(yù)報(bào)1 205次，占全鐵路局所有設(shè)備微熱級(jí)報(bào)警數(shù)量的78.9%；強(qiáng)激熱報(bào)警主要發(fā)生在廣漢科峰公司THDS－A統(tǒng)型設(shè)備，共預(yù)報(bào)6次，占全鐵路局所有設(shè)備強(qiáng)激熱報(bào)警數(shù)量的85.7%。

外探預(yù)報(bào)熱軸數(shù)量比例大，占全部熱軸數(shù)量的68.3%。按探測方式分，西安鐵路局單探外探設(shè)備有65臺(tái)，比例占全鐵路局紅外設(shè)備的20%，共預(yù)報(bào)熱軸數(shù)量1 048件，占全部熱軸數(shù)量的68.3%。單探內(nèi)探設(shè)備有167臺(tái)，比例占全鐵路局紅外設(shè)備的51.4%，共預(yù)報(bào)熱軸數(shù)量228件，占全部熱軸數(shù)量的14.9%。雙探設(shè)備有93臺(tái)，比例占全鐵路局紅外設(shè)備的28.6%，共預(yù)報(bào)熱軸數(shù)量258件，占全部熱軸數(shù)量的16.8%。

通過對(duì)2011－03全鐵路局熱軸報(bào)警甩車情況分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)探預(yù)報(bào)甩車7輛，占58.3%。激熱預(yù)報(bào)1輛，強(qiáng)熱預(yù)報(bào)4輛，微熱升級(jí)預(yù)報(bào)2輛；外探預(yù)報(bào)甩車5輛，占41.7%。激熱預(yù)報(bào)2輛，微熱升級(jí)預(yù)報(bào)3輛。

熱軸報(bào)警甩車7件激強(qiáng)熱中有6件都發(fā)生在隴海線寶雞到天水間，均為廣漢科峰公司THDS－A統(tǒng)型設(shè)備預(yù)報(bào)，其中內(nèi)探預(yù)報(bào)激熱1輛、強(qiáng)熱3輛，占66.7%。外探預(yù)報(bào)激熱2輛。占33.3%。5件微熱升級(jí)報(bào)警中4件為哈爾濱科研所HTK－499非提速外探設(shè)備預(yù)報(bào)，占80%。

2 原因分析

針對(duì)此問題，我們組織設(shè)備廠家及相關(guān)車輛段技術(shù)人員進(jìn)行了專題分析。

2.1 對(duì)熱軸報(bào)警預(yù)報(bào)甩車情況采取以下手段進(jìn)行分析

（1）鑒定預(yù)報(bào)熱軸探測站及前方2個(gè)探測站設(shè)備質(zhì)量。各車輛段熱軸預(yù)報(bào)甩車后12h內(nèi)對(duì)熱軸預(yù)報(bào)探測站及前一探測站進(jìn)行了設(shè)備鑒定，經(jīng)檢查鑒定設(shè)備，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、溫度標(biāo)定、最近一次動(dòng)態(tài)檢測成績均符合要求，未發(fā)現(xiàn)異常。

（2）檢查鐵路局中心調(diào)度員是否按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。對(duì)照運(yùn)裝貨車［2009］500號(hào)《關(guān)于公布〈車輛軸溫智能探測系統(tǒng)（THDS）貨車運(yùn)用管理暫行辦法〉的通知》文件中熱軸預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)攔停預(yù)報(bào)進(jìn)行對(duì)照檢查，全部符合預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）對(duì)照熱判模型，根據(jù)探測溫度、溫升值反算預(yù)報(bào)熱軸等級(jí)是否準(zhǔn)確。對(duì)每一件熱軸預(yù)報(bào)情況進(jìn)行核對(duì)，熱軸等級(jí)均符合熱判模型。

（4）查看預(yù)報(bào)探測站設(shè)備有無失修情況。經(jīng)檢查，預(yù)報(bào)探測站紅外線設(shè)備大、中修全部落實(shí)，設(shè)備無失修情況。

（5）檢查列檢外觀檢查和熱軸軸承分解情況。

外觀檢查：密封罩脫出的4輛，轉(zhuǎn)動(dòng)異聲6輛，甩油的1輛，放行1輛。

分解情況：軸承有輕微故障的7輛，密封罩脫出造成與軸承端蓋有明顯摩擦痕跡的4輛，放行1輛。

單從安全防范角度來講，12件紅外線預(yù)報(bào)甩車都是正常探測、準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，發(fā)揮了預(yù)警作用；從防止故障嚴(yán)重程度來講，因?yàn)楣收蠠彷S表現(xiàn)的多樣性和復(fù)雜性，結(jié)論較難下。但是，由于中間站甩車，組織人員進(jìn)行檢查處理對(duì)運(yùn)輸組織造成了一定程度的影響。

2.2 熱軸報(bào)警及甩車多的主要原因

根據(jù)軸承報(bào)警分布區(qū)域、運(yùn)轉(zhuǎn)熱溫升規(guī)律及探測方式差異并結(jié)合列檢作業(yè)質(zhì)量等方面，對(duì)軸溫報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，出現(xiàn)熱軸報(bào)警及甩車多的主要原因有3個(gè)方面。

（1）熱軸判別溫升門檻標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置偏低是熱軸報(bào)警微熱級(jí)數(shù)量多的根本原因

通過對(duì)襄渝線、陽安線的哈爾濱科研所設(shè)備預(yù)報(bào)的1 028輛微1，16輛微2，3輛微3進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，628輛溫升低于40℃，占60%；419輛溫升低于45℃，占40%。近年，軸承生產(chǎn)廠家通過引進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)工藝及結(jié)構(gòu)，大幅提高造修質(zhì)量，部分型號(hào)軸承允許的運(yùn)行溫升標(biāo)準(zhǔn)已從40℃提高到55℃。設(shè)備廠家沒有結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)變化以及通過車號(hào)關(guān)聯(lián)HMIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別軸承型號(hào)，根據(jù)軸承型號(hào)自動(dòng)匹配熱判模式實(shí)現(xiàn)精確預(yù)報(bào)，仍延用以前軸承最低允許溫升標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱軸判別是造成全鐵路局微熱熱軸報(bào)警數(shù)量多的根本原因。

（2）密封罩脫出磨端蓋造成外探預(yù)報(bào)熱軸是熱軸報(bào)警甩車數(shù)量多的主要原因

外探探測軸承位置，波形采集時(shí)，外探采用與鋼軌水平面間仰角45°，與鋼軌內(nèi)側(cè)有3°～6°的內(nèi)傾角，距鋼軌內(nèi)側(cè)410～420mm。

軸承上掃描的位置如圖1。

圖1 軸承掃描位置

從圖1中可以看出，外探探測位置掃描到軸承密封罩位置，車輛運(yùn)行過程中，受密封罩竄出摩擦前蓋影響較大。

密封罩脫出磨端蓋造成外探預(yù)報(bào)熱軸甩車問題在西安鐵路局較為突出，每月基本占甩車數(shù)量50%以上。2011－03 12件預(yù)報(bào)熱軸甩車中外探預(yù)報(bào)故障5件，占42%。其中激熱2件，微熱升級(jí)3件。分解后主要是軸承密封罩脫出后與前蓋摩擦產(chǎn)生的摩擦熱，軸承分解后內(nèi)部無明顯的故障特征。這說明，外探無法濾除因軸承密封罩脫出與前蓋摩擦產(chǎn)生的摩擦熱而導(dǎo)致的假熱軸。

與其他相鄰鐵路局設(shè)備探測方式不一致。西安鐵路局隴海線為廣漢雙探、襄渝線為HTK－499型單探外探模式，相鄰的鄭州、武漢、太原、蘭州、成都等鐵路局設(shè)備均為單探內(nèi)探模式，為消除內(nèi)探對(duì)X1K、特種車型（因?yàn)閹в袧L動(dòng)軸承軸箱體造成內(nèi)探遮擋）漏探，目前西安鐵路局采用單探外探探測方式。造成西安鐵路局預(yù)報(bào)熱軸甩車中密封罩脫出故障較多。加之隴海線寶天段運(yùn)行條件差，小曲線半徑多，車輛轉(zhuǎn)向架擺動(dòng)大；設(shè)備制式不統(tǒng)一。雙探、單探內(nèi)探設(shè)備交錯(cuò)布局，造成熱級(jí)跟蹤預(yù)報(bào)模型無法實(shí)現(xiàn)。

（3）部分列檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位，最大值檢查處理不認(rèn)真，缺乏科學(xué)的檢查判斷手段是造成熱軸甩車數(shù)量多的重要原因。

根據(jù)《貨車運(yùn)用維修管理規(guī)程》第415條要求，列檢所對(duì)列車中微熱報(bào)警和每側(cè)溫升最大值要進(jìn)行軸溫測量和外觀檢查，必要時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)檢查。我們分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，12件熱軸在列檢所全部是溫升最大值，其中經(jīng)其他鐵路局列檢檢查的有6輛，本鐵路局列檢檢查的有6輛，暴露出全鐵路列檢對(duì)于最大值軸承檢查不細(xì)致，軸承檢查方式落后，缺乏有效手段。分析2011－03－28晁峪下行4884183激熱車輛運(yùn)行軌跡，運(yùn)行軌跡及溫升如圖2。

圖2 激熱車輛運(yùn)行軌跡及溫升

該車2011－03－27T21：33從新豐始發(fā)到2011－03－28T5：42發(fā)生激熱熱軸，共經(jīng)過7個(gè)紅外探測站，3個(gè)探測站預(yù)報(bào)微3（寶貨、蔡家坡、武功），1個(gè)探測站預(yù)報(bào)微1（新筑），1個(gè)探測站激熱（晁峪），2個(gè)探測站未報(bào)警（絳帳、虢鎮(zhèn)），均因?yàn)橛?h左右長時(shí)間停車，軸溫自然冷卻造成。零口下行為列檢最大值，按照列檢檢查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該對(duì)該軸進(jìn)行重點(diǎn)檢查，外觀有異常須頂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。新豐上行運(yùn)用車間新一列檢作業(yè)場對(duì)該列車進(jìn)行到達(dá)技術(shù)作業(yè)。

3 建議及下步措施

3.1 優(yōu)化完善熱軸判別模式

修改哈科設(shè)備熱判模式，針對(duì)溫升門檻值標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置偏低，溫升標(biāo)準(zhǔn)級(jí)差過小進(jìn)行調(diào)整，對(duì)貨車分車型進(jìn)行熱軸判別。優(yōu)化廣漢科峰統(tǒng)型機(jī)熱判模式，充分考慮環(huán)溫、背溫對(duì)軸承溫升的影響，采用動(dòng)態(tài)修正模型；對(duì)雙探設(shè)備，進(jìn)一步結(jié)合內(nèi)探溫升及前后探測站溫升情況綜合預(yù)報(bào)；利用車號(hào)信息，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)智能跟蹤和預(yù)報(bào)。

3.2 優(yōu)化管內(nèi)部分線路紅外線探測方式，提高探測準(zhǔn)確性

結(jié)合西安鐵路局實(shí)際，調(diào)整優(yōu)化西安鐵路局管內(nèi)襄渝、陽安線設(shè)備探測方式，將現(xiàn)有外探改為內(nèi)探探測方式。同時(shí)保證安全，消除內(nèi)探對(duì)X1K、特種車型的漏探，將安康東編組站設(shè)備改造為雙探設(shè)備。

3.3 嚴(yán)格列檢執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)列檢檢查車輛溫升最大值的標(biāo)準(zhǔn)、程序進(jìn)行規(guī)范，明確檢查軸承外觀配件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。外觀有異常的軸承須頂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)溫升達(dá)到規(guī)定值、轉(zhuǎn)動(dòng)有異聲的軸承須扣車處理。