关于TKH—D型高速铁路动车组救援台车的使用及改进建议

曾照平 何成才

摘 要：文章对太原铁路局科学技术研究所研制的TKH-D型高速铁路动车组救援台车救援应用操作进行了分析总结，指出了救援台车救援使用操作时存在的问题，并提出了改进救援台车的建议。

关键词：动车组；救援台车

中图分类号：U9.+2265 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0004-03

在世界高速铁路运输工作中，动车组事故救援是各国铁路运输管理部门非常重视的一项工作，而动车组转向架故障救援是动车组事故救援工作中的难题之一。

如何提高动车组转向架故障救援效率减少动车组事故的不良影响，不仅取决于救援组织策划，更决定于救援设备的结构及救援操作技能的熟练程度。

轨道车辆转向架，俗称台车。转向架，百度百科是这样描述的：“转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一”，其主要作用概括为承载、制动、导向、减震、牵引、接地回流等六个方面。随着我国高速铁路的大发展，动车组列车开行的速度迅速提高，对于列车来说，高速度意味着高风险，而动车组转向架作为动车组最主要的部件，其性能和可靠性要求越来越高。在运行途中，动车组转向架发生重要故障导致不可维持运行时，必须将事故车辆调离现场，开通线路，减少事故影响。

1 高速铁路动车组救援台车研制的目的和意义

1.1 受自然条件、职工素质、设备性能等的影响，高速动

车组交通事故时有发生

20世纪以来，随着世界科技进步，世界各国掀起研究使用高速动车组的浪潮。高速动车组采用了20世纪相关领域的高新技术成果，它集机械、电子、控制、通讯、空气动力学、环境保护等一系列学科之精华，综合利用了电子计算机、信息技术、新材料、电子元件等多种新产品，把铁路机车车辆制造技术推进到一个崭新阶段，从而实现了列车运行时速达到300 km以上，成为世界上仅次于飞机的高速交通工具，成为拥有高速列车国家人们出行的首选交通工具。

高速动车组应用了世界铁路行业最先进安全技术装备，为铁路行车安全提供了有力的技术支持，如LKJ和ATP超速防护装置有效防止了超速行驶和冒进信号造成的列车冲突事故；轴温检测装置大大减少了燃轴和切轴事故；计算机自动化调度指挥系统有效提高了列车通过率，基本消除了指挥系统正常时的列车冲突事故；暴雨、滑坡、大风等自然灾害检测装置有效防止了因自然灾害引起的列车颠覆事故。但是由于各方面因素影响，高速动车组运输交通事故时有发生，就连以高铁技术最先进、工作最严谨著称的德国，也不可避免地发生了一些严重的高速铁路事故。高速动车组发生事故的原因有：

①铁路职工违章作业是导致高速铁路交通事故的首要因素。由于少数铁路职工责任心不强或对规章学习理解不透，违章作业，发生预想不到的严重后果。如日本JR福知山线出轨事故是发生在2005年4月25日上午9时快速电车（动车组）因为脱轨撞击路旁公寓大楼而造成107人死亡，562人受伤的重大铁路事故，原因事故列车的司机，在前一站伊丹站超过停止线约70 m（过走），还倒退回标准位置，导致误点1.5 min。在JR西日本的政策下，误点达一分钟或以上，会被严格处分，接受“日勤教育”，因此司机为怕接受日勤教育，要将车速推至极限（到达事发地点前，肇事电车以120 km/h通过前一站的冢口），以图追回误点的时间。结果到弯位前即使用了紧急制动，也已来不及将车速减至限制速度以下，而造成严重的出轨事故。

②地形地貌多变，地质条件复杂，自然灾害频发，地震、暴雨、泥石流、滑坡、沙尘暴等也是导致高速铁路交通事故的重要原因。2005年10月29日，一辆印度快车Delta Express从Repalle到Secunderabad的途中路遇洪水，这次事故导致至少123人死亡。

③技术和设备因素是导致高速铁路交通事故的又一因素。1998年，德国ICE高速列车，为了降低列车通过时噪音对周围环境的影响，采用橡胶轮箍代替钢轮，轮箍疲劳断裂，列车脱轨颠覆，造成100人死亡的重大事故。

④旅客违章携带违禁物品、违章操作动车组设施也是也导致高速铁路交通事故的因素之一。旅客乘车携带违禁物品，对其他乘客来说是很大的安全隐患：容易发生爆炸、中毒、伤害其他旅客的事件。旅客在动车组上违章行为也可能导致列车故障。日本曾经发生一起乘客在运行途中打开车门造成临时停车事故。2012年12月17日，天津开往北京的G2050次列车驶出天津站，运行不到一分钟，火车突然停车，经车组人员检查发现，系外地男子呢某在厕所内吸烟，导致烟雾报警器报警，造成列车紧急制动停车事件。动车组上还有一些与车辆运行安全相关的设施，如果乘客违章操作，还可能造成动车组制动力丧失、脱轨的危险。

⑤恐怖分子的破坏。2009年11月27日，恐怖分子在铁轨上预先放置炸药造成了俄客运列车脱轨事故，造成26人死亡，另有百余人受伤。

1.2 研制动车组救援台车的必要性

研制动车组救援台车主要用于铁路动车组事故救援，在动车组的转向架出现不能运行的严重故障时，用于临时替代故障转向架，使事故车辆恢复运行能力，安全地离开事故现场，开通线路。其必要性有：

①转向架故障造成的事故危害性重大。在列车运行中，转向架故障造成的事故危害性最大：没有转向架，轨道车辆就无法运行；转向架故障不是晚点脱轨，就是车毁人亡。

②转向架故障在轨道车辆运行故障中占有相当的比例。在轨道车辆转向架故障时有发生。尽管动车组较大范围采用先进技术、先进工艺材料，但转向架故障不能绝对避免。就连高速铁路最先进工作最严谨的德国，也因动车组转向架部件问题造成严重的铁路交通事故。研制动车组救援台车，就是为了替代转向架运行，避免事态进一步扩大。

2 需要使用救援台车的场合或条件

在动车组上线运行途中，由于各种原因造成转向架故障，需要根据实际情况选择处理措施：维持原速运行、减速运行、限速运行或停止运行。但在下面几种情况下，列车必须立即停止运行，否则会造成列车脱轨翻车。

为了快速开通线路，应启用救援台车替代故障转向架，使列车离开运行线路（限速不超过20 km/h，通过道岔时速度应不超过10 km/h），就近到动车组运用所或动车段进行故障处理。

2.1 转向架构架裂纹或断裂

由于构架材质或加工工艺问题造成的转向架构架缺陷，导致转向架构架裂纹或断裂，无法对车体起支撑作用，如继续运行，会造成车体倾翻。

2.2 轴箱裂纹或破裂

轴箱裂纹或破裂，无法固定支撑轮对，如继续运行，会造成脱轨或倾翻事故。

2.3 燃轴切轴

燃轴切轴，由于轮对轴承过限或润滑脂变质，轴箱内部温度过高造成的燃轴切轴故障，进一步发展下去，可能造成车轴断损，发生脱轨翻车的事故。

2.4 牵引电机、齿轮箱卡死

由于安装或润滑方面的原因造成牵引电机、齿轮箱卡死，如继续运行，会造成牵引电机或齿轮箱损坏，甚至造成转向架损坏。

2.5 车轴裂纹、断裂

由于车轴材质缺陷或运行途中异物击打，造成轴身受损，会发展成车轴裂纹或断裂，造成脱轨或倾翻事故。

2.6 轮辋裂纹或破裂

由于轮辋内部的各种缺陷在高轮轨接触应力作用下，逐渐形成和发展成裂纹，肯能造成轮辋破裂，进一步发展会造成脱轨或倾翻事故。

2.7 车轮轮缘异常磨损（在必要的时候，启用救援台车）

由于转向架构造或线路等因素的影响，造成轮缘异常磨损，情况特别严重的，应启用救援台车，避免造成脱轨翻车的事故。

3 TKH-D型高速铁路动车组救援台车的结构特点

该台车采用部件组装式结构，由轮对、侧架、心盘支撑架、牵引拉杆、滚柱组、摇枕、中心销、旁承箱、橡胶缓冲垫等几部分组成，通过调整或更换旁承箱模块，适用于CRHl、CRH2、CRH5动车组使用。此外，该台车也可以用于其他客货车辆的转向架故障救援。

4 TKH-D型高速铁路动车组救援台车的使用操作

救援台车使用说明书提供的使用操作流程如下所述，操作人员应能熟练掌握本使用方法，熟悉本台车的结构和组装程序，使用时应有专人指挥。

4.1 检查车辆状况，制订救援方案

如事故车辆重心偏移严重，应予调整。如事故车辆脱线较远，应首先将事故车辆复位。

4.2 抬车并清除破损的转向架

抬起事故车辆，清除破损的转向架，如图1所示。

注意：抬车时，车体不得溜移；车体抬起后，应确保组装的台车能顺利推至车体下相应位置。

4.3 在与事故车辆同一线路上就近组装本台车

组装台车时，应根据车辆转向架型号选择台车的组装型式和模块，对于CRH1、CRH2动车组应安装牵引杆，调整好牵引杆长度。

4.4 CRH1、CRH2动车组台车组装

CRH1、CRH2动车组台车组装需要以下步骤：

①将两条轮对7放置在轨道上，轴距900 mm。

②安装两侧侧架1，确保轮对的轴颈进入轴座内，侧架光面朝外。

③按标记安装心盘支撑架6（A对A、B对B），使四角的锥形销入侧架锥销套孔内，并将锥形销打紧，锥销下部穿好开口销，拧下支撑架上的中心轴，安装牵引杆5。

注意：心盘支撑架和牵引杆的安装方向应与车体牵引座方向吻合。

④根据动车组型号安装两侧旁承箱，即将与动车组对应的旁承箱3安装在侧架1上，使止口吻合。

⑤在两侧旁承箱中分别放入橡胶缓冲垫4（一般各放4片）和滚柱组8（可预先放入旁承箱中组装好）。

注意：滚柱组8圆弧应向台车外凸，使滚柱与中心销形成回转圆。

⑥在两侧滚柱组8上放置旁承钢垫2（在旁承钢垫上放置防滑橡胶垫9）。

⑦本台车组装好后，顺轨道推至车体下。

⑧根据车型调整牵引杆5的长度，（通过不同的销孔位置调整），将牵引杆的另一端通过相应的连接块、螺栓等连接在车体牵引座上。

⑨将车体缓缓落下，使旁承与车体枕梁对正。

4.5 CRH5动车组台车组装

CRH5动车组台车组装需要以下步骤：

①重复4.4中的①～⑤。

②在摇枕两端分别安装CRH5旁承箱，旁承箱下部用螺栓与摇枕连接。

③本台车组装好后，顺轨道推至车体前端枕梁连接处。

④将车体缓缓落下，使旁承与车体枕梁对正。旁承箱上部用螺栓与车体枕梁连接。

⑤车体落下，确认操作无误、状态良好后，即可连挂机车，将事故车辆以≯20 km/h速度牵引至就近修理所，通过道岔时速度应≯10 km/h。

4.6 注意事项

①本台车在使用前，应对各部件进行严格检查，确保台车状态良好。

②本台车使用时，应保证轮对轴承及滚柱组腔内充满润滑油脂。

推荐使用铁道Ⅳ型润滑脂或2号通用锂基润滑脂（GB7324）。

③在上述操作中应有防止车辆溜逸的安全措施，确保对车体的作业安全进行。车体抬起后，应保证本装置组装后能顺利推至车体下。

④全部作业过程应有专人指挥，并严格遵守有关安全作业规章制度。

5 TKH-D型高速铁路动车组救援台车使用存在的

问题分析

在事故现场进行动车组救援台车更换操作，必须拆卸故障转向架，换上救援相匹配的台车必须解决以下问题：

①更换转向架，必须车辆解编，使故障车辆与两端相连的车辆有一定距离，才有退出故障转向架并搬离开的空间，腾出救援台车组装安装的空间。故障车辆在动车组的两端时，故障车辆必须与中部连接车辆解编；故障车辆在动车组中部时，故障车辆两端都必须解编拆卸。原因是转向架、救援台车部件较重，不可能由人力在车底下整体搬进搬出；只有退出故障转向架并利用机械装置搬离开后才能推进组装好的救援台车并与车辆联接好，由救援台车代替转向架使动车组离开事故现场。

②组成动车组的车辆解编操作，不仅要解编拆卸车端联结的车钩、电力线、控制传输线，还要拆卸车顶高压电缆线。

③车顶高压电缆线分解拆卸，必须申请所在区间接触网断电操作，否则，车顶进行高压电缆线分解拆卸无法完成。

④转向架拆卸分解前，应用专用工具支撑起拆卸端车辆；转向架拆卸后退出，必须抬高车辆推出端，避免转向架上的部件退出时与车体相干涉。由于转向架及救援台车的推进推出时，车端抬高，故障车辆另一端则降低，而动车组密接车钩只能在水平方向转动不能在垂直方向转动，因此车辆在转向架没有故障一端也必须与相连车辆解编。在进行车端抬高操作时，注意打好铁鞋防溜或采取其它措施。

⑤动车组车辆解编操作移动车辆时，必须缓解移动车辆的制动力。对于CRH1、CRH5型动车组缓解停车制动装置；CRH2型动车组没有停车制动，排放紧急制动风管压力空气。

⑥动车组的故障车辆更换上救援台车后，要连接好车端的车钩、电力线、控制传输线及车顶高压电缆线等。动车组车辆分离产生紧急制动无法行走。

⑦动车组联结部件恢复后，经确认无误后通知接触网供电变电所供电，按照限速要求驶离事故地段，开通线路。

⑧动车组在运用状态下是不允许解编的，也就是说，动车组中只要一辆车有故障不能运行，整个编组（8节车厢一个编组）就不能上线运行，这一点与既有火车不一样。因此在动车组运用现场是不进行动车组车辆解编操作，只有在动车组四、五级检修中才进行车辆解编操作。负责动车组运用维护的职工不知道动车组车辆解编操作。动车组车端联结装置及车顶高压电缆分解操作，应经过专门人员进行操作。

⑨TKH-D型高速铁路动车组救援台车不适用于CRH3型动车组，因此还必须尽快研究解决事故处理办法。

⑩采用动车组救援台车代替故障转向架的救援操作，作业流程复杂，如救援已经脱轨动车组，还应将动车组复位到线路上。

{11}救援台车的更换操作对救援队伍素质要求较高，对救援人员专业知识水平、事故救援能力的要求都高于普通机车车辆的救援。

{12}在动车组随车备品中，没有车顶高压电缆、车端联接的车钩、风管及电气连接器分解安装的专用工具，也没有转向架拆卸分解的专用工具，给救援工作带来困难。

{13}采用TKH-D型高速铁路动车组救援台车进行救援，救援使用说明书没有救援操作流程，如在现场研究救援流程，耽误救援时间，使事故影响进一步恶化。

6 TKH-D型高速铁路动车组救援台车改进的建议

①继续研究各型动车组转向架故障救援流程，制订转向架救援基本框架。特别是研究出CRH3型动车组救援转向架，CRH3型动车组在目前开行的动车组中还占有相当的比例。

②按照救援操作项目，细化救援操作说明书，说明书上注明需要用到的设备、工具及材料。

③优化救援台车结构，采用轻质材料。

④注明采用台车救援时需要对救援人员培训的内容及项目。

参考文献：

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