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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
第1章 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均不大于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 |
第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。
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。
图 2 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:(1)3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 |
第3章 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。
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 |
第4章 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1类63组(30%),2类125组(58%),3类22组(10%),4类4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
第5章 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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