姜 成

（中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所，北京100081）

随着JSQ6 型凹底双层运输汽车专用车（简称“JSQ6 型车”）保有量逐渐增多，到达编组场需要解体列车数量也逐渐增多。由于JSQ6 型车设计禁止通过驼峰，在驼峰编组场进行解编作业时，只能通过送禁溜线存放、经迂回线送至编组场等作业方式，极大制约了编组效率，增加了运输组织难度。为了解决这个问题，或者设计新车，取代JSQ6 型车；或者设计试验，对JSQ6 型车进行驼峰溜放的可行性进行研究。设计新车的代价较高，目前JSQ6型车多为制造10 年以内的车辆，远没有达到报废年限。所以对JSQ6 型车的驼峰溜放可行性进行试验研究，是目前较为合适的方案。

JSQ6 型车车辆长度较长、定距较大，车辆设计禁止通过驼峰，对其进行驼峰溜放试验，没有查到国际有类似先例，我国也尚缺乏实际有效经验，如何进行试验设计，验证其通过驼峰进行溜放的可行性，需要仔细思考。

1 JSQ6 型车主要设计参数

JSQ6 型车主要设计技术参数见表1。

表1 JSQ6 型车主要设计技术参数表

2 试验设计

《铁路技术管理规程》（普速铁路部分）［1］第296 条规定：“机车、铁路救援起重机、客车、动车组、大型养路机械、凹型车、落下孔车、钳夹车及其他涂有禁止上驼峰标记的车辆禁止通过驼峰。”JSQ6 型车车身涂有禁止通过驼峰标记，属于设计禁止通过驼峰车辆。JSQ6 型车驼峰溜放难点在于车辆长度较长、定距较大，溜放时跨轨道电路，需要考虑对轨道电路的影响；JSQ6 型车为凹底结构设计，通过驼峰时车下几何尺寸能否满足过峰要求，需要重点考察；另外，JSQ6 型车装载加固方案设计时未考虑驼峰溜放的情况，所以也需要考虑能否经受住溜放考验。总体试验设计思路如图1所示。

图1 JSQ6 型车驼峰溜放试验设计图

2.1 控制系统

驼峰控制系统是控制车辆溜放进路和溜放速度，实现列车解体和编组的系统，是编组站自动化作业的指挥中心，主要包括信号指挥系统、推峰速度控制、溜放进路控制和溜放速度控制。目前我国主要为自动化驼峰调车控制系统，这种控制系统对货车的溜放进路、溜放速度和机车的推峰速度均可实现电脑控制。

JSQ6 型车车辆长度、定距较长，车辆第2、3 轴的间距大于驼峰最短分路道岔轨道电路长度。TB/T 2306—2006《自动化驼峰技术条件》［2］要求：“遇溜放车辆第2、3 轴间的距离大于本驼峰最短分路道岔轨道电路长度减0.2 m 的安全余量时，溜放进路应手动控制。”JSQ6 型车第2、3 轴距离为18.97 m，远大于驼峰分路道岔轨道电路长度，因此溜放进路应手动控制。现在全路各站的驼峰控制系统主要是TBZK-II 型和TW-2 型控制系统。这2种控制系统在进路手动锁闭的情况下，对机车的推峰速度应如何控制，推峰速度按多少控制，各子系统间信息如何传递都需要经试验来确定。

2.2 车辆减速器

车辆减速器是驼峰编组站控制溜放中的车辆的速度，使车辆以满足安全连挂要求的速度进入编组线的调速设备。减速器主要是以压缩空气为动力，分为重力式和非重力式，适用于自动化或半自动化调车场。

自动化驼峰控制系统通过收集轨道电路、雷达信号等数据，结合车辆长度、质量等测量信息，由控制系统自动计算出溜放车组在车辆减速器出口定速，再向各个部位车辆减速器分别发出指令，使其处于制动状态，并控制制动的级位和时间，实现对溜放车组的速度控制。车辆减速器通过压缩空气推动制动轨或制动梁，使其与货车车轮发生摩擦，产生制动力，实现对货车减速的目的。由于溜放进路采用手动控制方式时控制系统不再传递进路命令和车组辆数、平均质量等级等信息，一、二、三部位减速器控制采用人工定速或手动控制方式。这种情况下，系统不能自动收集车组辆数、质量等信息，如何设置减速器出口速度，减速器制动的级别设置，系统的制动能力，JSQ6 型车能否停车到位，或连挂速度是否过高等需要经过试验确定。

2.3 车辆适应性

按照TB 10062—2018《铁路驼峰及调车场设计规范》［3］要求，驼峰部分主要由推送坡、峰顶平台和加速坡3 部分，推送坡坡度为10‰～30‰，加速坡坡度为35‰～55‰，峰顶邻接加速坡的竖曲线半径为350 m，如图2 所示。

图2 驼峰示意图

车辆通过驼峰峰顶时，车下空间会发生缩减，如图3 所示。JSQ6 型车为凹底结构，工厂提供空车车体凹底距轨顶面设计值为190 mm，JSQ6 型车通过不同坡度驼峰时，竖曲线间隙缩小量见表2。可以看出，理论上JSQ6 型车通过驼峰时，车下空间已经很小了，比如通过最大加速坡坡度55‰的驼峰时，JSQ6 空车车下只有不到40 mm 的空间。结合驼峰维护不及时造成的线路水平、高低，车下空间可能进一步缩减。再考虑车辆各部件磨耗、装载、车辆振动引起的弹簧压缩等因素，车辆凹底距轨顶面距离成为制约该车能否通过驼峰的主要因素，需试验重点考核。

图3 车辆通过峰顶示意图

表2 JSQ6 型车对应不同坡度的竖曲线间隙缩小量

2.4 装载加固装置

根据TB/T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》［4］要求：“冲击车冲击速度从3 km/h开始，每次递增1～2 km/h，直至车钩冲击力达到货车2 250 kN 或冲击速度达到8 km/h 为止，以先达到者为准。先达到规定速度值时，按相应速度下的车钩力评价车辆的冲击强度。”JSQ6 型车在型式试验时，车辆已经通过了冲击试验考核，但是装载加固装置在设计时，按照禁止通过驼峰设计，其冲击速度未按8 km/h 设计和考核，能否经受住溜放作业的强度，需要试验考核。

在对装载加固装置的冲击试验中，车辆应按照最不利原则进行装载，装载质量应接近设计载重，而且将商品汽车停在凹底斜坡面上，使商品汽车有因自身重量发生相对运动的趋势，使装载加固的难度增加。

2.5 动力学性能

JSQ6 型车驼峰溜放时需要考核的动力学性能分为道岔动力学性能和车辆动力学性能。

TB 10062—2018《铁路驼峰及调车场设计规范》规定：“线路的连接应采用6 号对称道岔和7 号三开对称道岔。”由调研得知，驼峰编组场一般采用50 kg/m 的6 号对称道岔，极少数使用三开道岔。GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》［5］规定：“试验车辆通过车站侧线道岔的最小号数为12 号单开道岔。”JSQ6 型车在型式试验时，按照标准要求，进行了12 号道岔侧向通过试验，但是没有进行6 号对称道岔的侧向通过试验。12 号道岔导曲线半径一般为330 m，货车通过的工务限速为45 km/h。6 号对称道岔导曲线半径为180 m，与之导曲线半径相同的9 号道岔，货车通过的工务限速为30 km/h。所以JSQ6 型车在通过导曲线半径更小、限速更低的6 号道岔时，动力学指标是否满足相关要求，需要试验验证。

3 试验结果

3.1 控制系统试验结果

由于JSQ6 型车第2、3 轴间的距离大于分路道岔电路长度，驼峰自动控制进路时，存在错误解锁情况；由于JSQ6 型车车组长度的测重信息在控制系统中计算和传递有误，对车辆的速度控制也受到影响，达不到精度要求，不能保证安全连挂速度。

3.2 车辆减速器试验结果

被试JSQ6 型车车组能够停车到位，车辆减速器制动能力满足要求。但是在个别编组通过减速器时，车轮存在跳动现象。

3.3 车辆适应性试验结果

将16 个站场驼峰峰顶平台和加速坡左右2 条轨道标高进行平均，为了便于分析，再将其所有起点标高统一，峰顶平台和加速坡纵断面如图4 所示。由图4 可以看出，加速坡坡度是影响JSQ6 型车通过峰顶时车底净空的因素之一。图4（a）①，实测加速坡坡度51.9‰，JSQ6 型车在通过峰顶时车底净空最小34.5 mm；图4（b）①，实测加速坡坡度42.9‰，JSQ6 型车在通过峰顶时车底净空最小26.08 mm，车下空间都非常小。但是加速坡坡度不是影响JSQ6 型车通过峰顶时车底净空的唯一因素，图4（a）中②与①加速坡坡度接近，实测加速坡坡度49.4‰，JSQ6 型车在通过峰顶时车底净空最小63 mm，接近通过①峰顶时车底最小净空的2倍；图4（b）中②和③加速坡坡度均大于①，实测加速坡坡度分别为43.4‰ 和45.5‰，JSQ6 型车在通过时车底净空最小66 mm，大于通过①峰顶时车底最小净空的2 倍。

图4 驼峰平台和加速坡纵断面图

从图4（a）③和图4（b）④可以明显看出，随着峰顶平台越接近加速坡，高度越高，在峰顶竖曲线附近，线路明显凸起，虽然图4（a）③加速坡坡度只有34‰，但是JSQ6 型车在通过峰顶时车底净空最小30 mm；图4（b）④加速坡坡度33.6‰，却无法满足JSQ6 型车顺利通过驼峰。

综上，影响JSQ6 型车辆溜放的关键因素是峰顶线路轨面的线形，驼峰加速坡坡度只是影响JSQ6 型车辆溜放的1 个因素。

3.4 装载加固装置试验结果

通过冲击试验，JSQ6 型车装载加固方案在8 km/h 及以下速度冲击下，车辆未发生横向、纵向位移，满足使用要求。

3.5 动力学性能试验结果

由于驼峰线路设计比较紧凑，道岔、曲线比较集中，且道岔导曲线半径和曲线半径较小，这些因素都不利于车辆通过。从试验结果看，虽然动力学指标基本符合标准要求，但脱轨系数接近标准限值，需要重点关注。

JSQ6 型车在某驼峰3 次溜放脱轨系数散点图如图5 所示，横坐标是从峰顶平台开始溜放到车辆停止的里程。由图5 可以看出，脱轨系数大值主要集中在前半部道岔区附近，车辆进入编组股道内，运行稳定，脱轨系数很小。

图5 脱轨系数散点图

4 结束语

在不设计新车型的前提下，通过试验确定JSQ6 型车能否进行驼峰溜放是简单可行的方法。试验中也发现了决定JSQ6 型车能否驼峰溜放的关键问题，说明试验切中了要害、找到了关键。针对这些问题，通过线路几何尺寸整治、人工锁闭道岔、降低溜放速度、人工参与定速等手段，限制好JSQ6 型车溜放的边界条件，可以有条件溜放。通过试验验证，一些站场已经总结出JSQ6 型车驼峰溜放办法并开始溜放工作。