端部弯头磨耗现状与优化策略研究

(整期优先)网络出版时间:2024-02-02
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端部弯头磨耗现状与优化策略研究

段社安

昆明地铁运管有限公司  650000

摘要

随着昆明地铁接触轨端部弯头磨耗技术攻关的不断深入,已先后制定四种行之有效的控制措施。就现阶段情况来看,部分端部弯头磨耗速率虽有所降低,但没有构建科学的端部弯头磨耗分级管理体系,导致其监测工作重点不突出,徒增人力成本。鉴于此,本文就端部弯头磨耗相关控制措施与监测现状进行阐述,并对端部弯头磨耗规律与优化策略进行探讨,以此有效提升端部弯头磨耗监测效率与水平,为后期维护方向打下坚实基础。

关键词:端部弯头磨耗控制措施,磨耗因素探讨,优化策略,分级管理体系

1 端部弯头磨耗概况

1.1 概述

端部弯头是接触轨重要设备,其作用是引导受电靴可靠接触或平稳离开接触轨授流面目前昆明地铁接触轨端部弯头分为两种,一种是内嵌式端部弯头,其授流面钢带厚度为6mm;另一种是外包式端部弯头,其授流面钢带厚度为4.8mm。正常情况下两者端部弯头的授流面磨耗量不大于0.05mm/70万次,但由于受产品质量、施工质量、列车交路、受电靴与端部弯头匹配性等影响,昆明地铁自开通以来,管辖各线均有不同程度的异常磨耗发生。为了监测端部弯头异常磨耗,现阶段接触轨专业采取的监测方式为每月/遍的人工测量方式,因磨耗位置分散且实行统一的监测频率,每月需投入大量的人力、物力反复检查,导致监测质量与效率均不高。

1.2 现有控制措施

自端部弯头发生异常磨耗以来,接触轨专业一直着重开展此类问题的技术攻关,已制定四种行之有效的控制措施,具体情况见表1。但此类控制措施仅降低磨耗端部弯头的更换次数,并未减弱每月的人工监测强度,因此须探索近些年端部弯头的磨耗规律,提出控制磨耗的优化策略,以此建立端部弯头分级管理体系。

表1  端部弯头磨耗控制措施及成效

序号

控制措施

实施日期

具体做法

成效

1

对端部弯头外侧进行垫高

2018年3月6日

增加与受电靴的匹配角度,从而缓解磨耗速率

每年节省10根

2

提高端部弯头磨耗更换标准

2018年9月11日

内嵌式端部弯头磨耗更换标准由4mm提升至5.5mm

每年节省5根

3

更换与端部弯头对接处磨耗长轨

2019年5月30日

将长轨磨耗部位切除,同时更换端部弯头及切除的长轨部分

每年节省4根

4

外包式端部弯头代替内嵌式

2021年10月29日

针对更换频率较高的折返线区段进行互换试验

每年节省3根

2章 端部弯头磨耗分析

2.1 磨耗总体情况


现阶段昆明地铁管辖范围内端部弯头有2588组,其中磨耗端部弯头214组,占管辖端部弯头总数的8%。磨耗端部弯头包含偏磨169组,平磨25组,与长轨同步磨15组,烧伤5组,具体磨耗类型见图1

 各线端部弯头磨耗类型

2.2 各线磨耗数量分析

从各线磨耗总数分析,数量从多到少依次是1号线、2号线、6号线、3号线,具体磨耗数量见图2。其中1号线与2号线磨耗数量占比最高(81%),且磨耗端部弯头均为内嵌式。

 各线端部弯头磨耗数量

2.3 磨耗更换情况分析

随着运营时间的增加,端部弯头异常磨耗越来越突出,具体更换区段及频次见表2。通过表中的数据分析得出:(13号线石咀站-东部汽车站与6号线使用外包式端部弯头,截止目前未出现更换情况,表中更换的68组端部弯头均为内嵌式;(2)更换频次较高的主要集中在折返线区段(北部汽车站、大学城南站、晓东村站、西山公园站、昆明南火车站等)。

表2  端部弯头更换区段及频次

供电分区

1号线

1号线支线

2号线

3号线

6号线

总计

白龙潭站-昆明南火车站

2

2

北部汽车站-司家营站

28

28

春融街站-驼峰街站

2

2

大学城站-大学城南站

7

7

东风广场站-环城南路站

1

1

珥季路站-新亚洲体育城站

2

2

风井变电所-春融街站

2

2

环城南路站-福德站

3

3

金星站-火车北站

2

2

霖雨桥站-金星站

1

1

南部汽车站-五小区间所

1

1

司家营站-霖雨桥站

1

1

驼峰街站-谊康南路站

4

4

巫家坝站-晓东村站

4

4

五小区间所-小呈区间所

1

1

西山公园站-车家壁站

3

3

小呈区间所-风井变电所

2

2

新亚洲体育城站-南部汽车站

2

2

总计

21

2

42

3

68

3 端部弯头磨耗管理体系探索

3.1 管理体系制定程序

根据端部弯头自身维护特点、设备构成、技术性能、质量状况以及磨耗发展规律,结合生产实际需求,探索影响端部弯头磨耗的具体因素,并合理制定端部弯头磨耗评价等级与监测周期,具体流程见下图。

业务流程图

3.2 明确磨耗因素

结合近年来端部弯头异常磨耗监测数据分析,端部弯头磨耗因素可以从磨耗位置、磨耗深度、磨耗类型、磨耗趋势、更换次数、磨耗增加量等展开分析,按照其影响程度分成三个等级,具体标准及扣分值见表3

表3  端部弯头磨耗影响因素及对应等级扣分值

序号

       等级

影响因素

C级

B级

A级

1

磨耗位置

描述

场段

正线

渡线、折返线、存车线、出入段线

扣分值

0.5

1

2

2

磨耗深度

描述

磨耗深度

0.1mm<δ≤2mm

磨耗深度

2mm<δ≤4mm

磨耗深度

4mm<δ

扣分值

2

5

8

3

磨耗类型

描述

烧伤、平磨

偏磨

与长轨同步磨

扣分值

0.5

1

2

4

磨耗趋势

描述

检测数据两年以上无变化

检测数据1年≤δ≤2年无变化

检测数据一年以内无变化

扣分值

1

2

5

5

更换次数

描述

0次

1~2次

3次以上

扣分值

5

10

6

年平均磨耗增加量

描述

年平均磨耗增加量δ≤0.2mm

年平均磨耗增加量0.2mm<δ≤0.5mm

年平均磨耗增加量0.5mm<δ

扣分值

2

5

10

7

月磨耗增加量

描述

月磨耗增加量δ≤0.1mm

月磨耗增加量0.1mm<δ≤1mm

月磨耗增加量1mm<δ

扣分值

1

2

5

3.3 制定评价标准

结合表3对应扣分项目与扣分值计算得出每个端部弯头的扣分总值,然后按照下列公式计算每个端部弯头的最终评分值,并对照表4中制定的评价等级明确磨耗端部弯头的监测周期。

式中:

F最终评分值;

S每个端部弯头扣分总值。

表4  端部弯头磨耗评价等级与监测周期

等级

分值

监测周期

1类

[90,100]

无需监测

2类

[80,90)

每年/遍

3类

[70,80)

每季度/遍

4类

[60,70)

每月/遍

5类

[0,60)

每半月/遍

4 结论

4.1 评价结论

按照制定的评价标准,对昆明地铁214组磨耗端部弯头进行评价,具体评分等级详见图3,其中163组(30%),2125组(58%),322组(10%),44组(2%),无5类设备,设备状态总体符合现场实际。因此该分级管理体系适用于端部弯头磨耗评价,并能有效指导现场实际监测方向。


图 3  各线端部弯头磨耗评价等级结果

4.2 后期监测方向

根据制定的端部弯头磨耗评价等级与监测周期分析,每年对磨耗端部弯头评价一次最为合适。根据评价结果,可将1类设备核减不再监测,2类设备按每年/遍进行监测,3类与4类设备可在年度内每季度或每月/遍进行监测。本次按评价结果重点监测3类与4类磨耗端部弯头,其中4类的4组端部弯头按照每月/遍进行监测,3类的22组按照每季度/遍进行监测,具体监测名单及排名见图4

图4  3类与4类磨耗端部弯头评分值排名

5 结语

在接触轨设备维护过程中,须加强各类疑难杂症的技术攻关,提升接触轨核心竞争力,既要采取行之有效的控制措施,也要实现分级管理体系的健全与完善。对于昆明地铁端部弯头出现的异常磨耗问题需继续深入挖掘,为后期接触轨维护工作有序开展保驾护航,并确保设备的运行稳定。

参考文献

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[3]陈祥.接触轨端部弯头——集电拉弧的产生及其影响[J].科技前沿,2016

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