铁路货车脱轨的原因分析及对策毕业论文

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 3\o"CurrentDocument"一、 铁路货车脱轨的主要原因 4\o"CurrentDocument"1、 中国铁路货车的简介 4\o"CurrentDocument"2、 铁路货车脱轨的主要原因分析 5\o"CurrentDocument"3、 铁路的发展突出的安全问题 5\o"CurrentDocument"二、 铁路货车空车脱轨的特征与规律 7\o"CurrentDocument"1、 货车空车脱轨的原因分析 7\o"CurrentDocument"2、 事故案例 10\o"CurrentDocument"三、 怎样预防货车空车脱轨 12\o"CurrentDocument"1、 车辆部门 12\o"CurrentDocument"2、 工务部门 12\o"CurrentDocument"3、 建立线路情况司机报告制度 13\o"CurrentDocument"4、 机务部门要加强列车平稳性操作 13\o"CurrentDocument"5、 编组站要严格控制空、重车辆的混编 13\o"CurrentDocument"结束语 14\o"CurrentDocument"致谢 15\o"CurrentDocument"参考文献 16摘要列车脱轨危及行车安全，轻者中断行车，扰乱运输秩序；重者车毁人亡，造成重大经济损失和社会影响。事实证明，本文对影响列车脱轨必须进行全面系统的分析研究，客观的分析列车脱轨的原因、机理，才能采取合适的技术和管理措施，减少甚至杜绝脱轨事故的发生。关键词：铁路列车脱轨事故；脱轨原因；事故分析；防护措施。刖言为了适应社会和经济发展的需要，适应货车——安全、准确、快速、方便、

的要求。各国铁路纷纷进行大规模的现代化技术改造，同时改革运输组织工作,积极采用高新技术，在重载、高速运输和信息技术方面取得了新的突破，再加之现代管理和优质服务以及铁路的区域联网、洲际联网，使铁路增添了新的活力，在陆上运输中仍继续发挥着骨干作用，在现代化运输方式中占着重要的地位。铁路作为陆上运输的主力军，在长达一个多世纪的时间里居于垄断地位。但是自本世纪以来，随着汽车、航空和管道运输的迅速发展，铁路不断受到新的浪潮的冲击。列车脱轨危及行车安全，轻者中断行车，扰乱运输秩序；重者车毁人亡，造成重大经济损失和社会影响，预防列车脱轨是铁路部门重点研究的课题。一、铁路货车脱物的主要原因1、中国铁路货车的简介铁路货车按其用途不同，可分为通用货车和专用货车。通用货车：是装运普通货物的车辆，货物类型多不固定，也无特殊要求。铁路货车中这类货车占的比重较大，有敞车、平车、棚车、保温车和罐车等几种。图1-1敞车图1-2图1-1敞车图1-2棚车图1-3罐车图图1-3罐车图1-4保温车专用货车：一般指只运送一种或很少几种货物的车辆。用途比较单一，大多以通用货车样式制造，同一种车辆要求装载的货物重量或外形尺寸比较统一。有时在铁路上的运营方式也比较特别,如固定编组、专列运行。专用货车一般有集装箱车、长大货物车、毒品车、家畜车、水泥车、粮食车和特种车和矿石车等。2、铁路货车脱轨的主要原因分析车辆脱轨是一个非常复杂的轮轨相互作用的力学行为，影响因素多。通常脱轨由多种不利因素组合而成，而不是单一因素所造成，归纳起来可分为如表1所示的几个方面。表1脱轨的主要原因脱轨原因包含内容线路状态线路平、纵断面不平顺，如曲线超高、缓和曲线、三角坑、S型曲线车辆编组空车、空重车、长短车混编车辆结构车体刚性、扭转等影响，如转向架和车体扭转刚度、转向架轴箱弹簧垂直刚度等货物装载货物偏载3、铁路的发展突出的安全问题（1）道口安全、施工安全、空车脱轨、货车装载、非正常行车、社会治安六个方面。除空车脱轨问题外，都可能通过加强管理得到解决。而空车脱轨机理是十分复杂，脱轨原因是多方面的。事故调查是分析与处理事故的起点，由现场调查获得的事故原始资料是一切后续工作的重要根据。因此现场调查精品工作应该迅速、及时和客观、全面。要避免人为因素的影响，找到事故的真正原因，以便有的放矢地制定出有效的防范措施。转8A转向架走行性能较差，是空车脱轨的重要因素之一。应该加快进行转8A型转向架改造，以及货车新型转向架的开发。从根本上解决我国货车转向架技术落后问题，以改善车辆动力学性能，提高货车走行速度，保证货车运行安全。桥梁横向振动振幅过大也是造成空车脱轨的重要因素。应该重视对桥梁的检测，了解桥梁的自振频率和横向振动振幅。对横向振动振幅超限的桥梁要采取加强措施。铁路部门因素，列车脱轨的原因除了上述所提及的脱轨与线路状态、列车编组、货物装载及车辆本身结构相关外，铁路车务、机务、电务、工务部门的管理也相应加以考虑。如前所述的德国1988ICE脱轨事故原因之一就是在于维修工作未能严格按照维修规程执行，为实施常规的超声探伤工序，因而未能在列车驶入维修库进行常规维修中及时发现轮箍裂纹。铁路的车务、机务、电务、工务部门与铁路行车安全密不可分，任何一个部门的失职都会直接或间接的肠胃脱轨事故的诱因。因此，各个部门应加强管理，这样才能从管理这方面做到安全防范，避免因为管理不当而导致的脱轨事故。精品如车务部门必须把住列检关，电务部门加强对重要部件的日常维护保养，机务部门严把操作关，工务部门加强维修管理，铁路的各个部门相互协调,做好本职工作，才能确保行车安全。二、铁路货车空车脱轨的特征与规律1、货车空车脱轨的原因分析为了分析和研究导致车辆脱轨的原因，以及各因素间的内在联系，减少脱轨事故的发生，许多铁路工作者都做过这方面的研究。理论、实践和经验都表明：若使轮轨间摩擦系数的减小，可使脱轨系数的临界值增大，车辆更趋于安全。若能保证轮缘角a值（标准为70度）不偏小，也可使车辆更趋于安全。相反，若转向架横向力越大，脱轨就系数越大，越容易脱轨；且横向力受线路、车辆状况、列车牵引工况、风力等众多因素影响。若车轮垂直力越小，脱轨系数越大，越容易脱轨；车辆的自重、载重和运行速度是影响垂直力的主要因素。造成列车脱轨的受力条件有两类，一类是使轮重减少的，一类是使轮轨之间横向力加大的，它们都有可能导致一个车轮爬上或跳上钢轨，造成轮对的另一端车轮掉道。一般说来，造成列车脱轨的具体原因主要来源于轨道、机车车辆、列车操控及其他因素等方面。从轨道因素来看，线路不平顺会加剧机车、车辆运行中的冲击和振动，影响列车运行的安全性和平稳性，严重时造成列车脱轨。而曲线地段的外轨超高设置不当，或是轨道存在局部不平顺，都可能造成列车脱轨。机车车辆自身的状况也会影响行驶安全。比如货物偏载会影响列车各车轮轮重的分配，当轮重减载率达到一定程度后，就会导致列车脱轨，空车比重车容易脱轨。机车重心等结构因素、列车编组次序也会对脱轨产生影响。比如空重混编时，如果编成两重夹轻，脱轨的可能性就会增加。该编组列车在运行中，若遇调速或线路纵断面变化等原因产生冲动时，若恰在曲线上，则引起车辆横向阻力增大，极易出现前堵后拥拱起的状况，使中间的轻车跳起，从而导致列车脱轨。列车运行中，同样的线路和车辆条件，如果操纵不当，也会使列车脱轨的可能性增大。如速度控制不当，超越线路容许速度运行，则造成脱轨的可能性增加，本次胶济线“4-28”的事故原因从相关资料来看，是T195次列车脱轨并进入上行线，恰逢5034次从上行线通过，两车相撞造成的，而造成T195脱轨的主要原因就是速度控制不当，属于严重超速。2007年12月19日巴基斯坦一列特快列车脱轨，造成50多人死亡，120多人受伤，其脱轨原因也是超速造成的。列车在曲线上运行，如果速度过低，也可能使列车脱轨。另外，铁路上平交道口社会车辆与列车相撞、运营铁路上违章作业、自然灾害等因素也是造成铁路脱轨的原因，如2008年1月23日北京开往四方（青岛）的D59次动车组列车造成的重大交通事故是运营线上违章作业造成的。为了保证列车在线路上安全运行，在轨道设计、施工，特别是养护维护及日常管理工作中，轮轨之间需要保持良好的接触，保证车辆与轨道的受力在安全范围内。最近脱轨车辆多为空车是因为空车的车轮载重比重车低，在同样横向力的作用下，其脱轨系数（Q/P）比重车大。在同样的冲击速度作用下，车轮载重越小，越容易使轮径小的车轮悬空而脱轨。从事故统计资料看，大多数脱轨都首先从车辆的后转向架上开始，这主要是由于列车运行时机车减速或调速更容易导致车辆后转向架减载，而在同样条件下，减载的转向架更容易脱轨。实践表明，提速后的几次脱轨都发生在装用转精品8A型转向架的空货车上，原因有以下几个方面：转8A型转向架横向动力学性能差是主要因素：转8A型转向架是上世纪50年代末在引进前苏联的“哈宁式”转8型转向架的基础上，经过改进后定型的。对转8A型转向架进行动力学性能实验的结果表明：在40~110km/h的速度范围内，其弹簧挠度平均值为静挠度的0.213（弹簧动力系数），最大值为0.408；心盘处的垂向加速度在运行速度为100km/h时，其平均值为0.264g,小于容许标准0.7g；水平加速度在40〜100km/h的速度范围内，其平均值为0.097〜0.18g,最大值为0.27g,小于容许值0.5g。转8A型转向架的主要零部件经静强度实验测定，在铅垂载荷下各部分的应力均小于许用应力值。该转向架是典型的三大件式转向架，由于具有结构简单、制造容易、检修方便和重车动力性能较好等优点而成为我国过去几十年的货车主型转向架。但是多年来，特别是列车提速后的运用实践表明，转8A型转向架存在一些严重缺陷，主要有：轮缘磨耗严重；没有轴箱弹性悬挂，簧下质量过大，使滚动轴承寿命降低；侧架摇枕定位刚度不足，容易产生菱形变形，加之弹簧静挠度小（空车时仅有5〜6mm）,致使转向架的动力学性能差，尤其是空车动力性能更差；特别是当斜楔、摇枕八字面，侧架立柱磨耗板均磨耗到一定程度（如段修限度）时，横向定位作用减弱，列车高速运行时，由于车辆的精品蛇行运行加剧，容易诱发脱轨。转8A型转向架在正常情况下，只要蛇形运行不失稳，其抗脱轨安全性是足够的。既使转向架磨耗件和配合部位处于许用限度的下限也能保证安全，这已多次被线路和定向动力学实验所验证。由于我国货车过去的最高运行速度一般不超过80km/h,所以转8A型转向架在这种运用条件下是不会出现蛇行失稳的，在80km/h速度以下时的直线上脱轨系数Q/P总是低于0.8,在允许的范围之内。但是在几次提速后，由于速度提高，某些因素可致使其蛇形运行失稳，脱轨将难以避免。要保证运行安全，必须控制运行速度。故转8A型转向架，特别是装用转8A型转向架的空车是不能满足我国货车提速需求的。线路的稳定性降低，是造成车辆脱轨的重要因素当线路失修稳定性降低时，列车通过钢轨会产生较大的激振作用，导致车辆的横向力大幅增加，此时如果又有来自车辆、机车等不利因素相耦合，就可能导致脱轨事故。线路的病害主要有：无缝线路区段的钢轨在温度变化的作用力使路线出现碎弯。雨季造成路基松软、下沉不均、翻浆、吊权。道床捣固质量不高，枕下道渣不足、不实等。这些缺陷在静态时是不易观测的，当列车通过这种轨道时就会产生较大的几何变形引起脱轨。通过对几起发生车辆脱轨事故的线路区段调查发现，线路的技术要求尺寸大都在工务规定的误差范围内，且列车运行速度较低时不发生脱轨。而列车高速运行时就脱轨的原因是：几种线路不平顺的同时出现，特别时轨向、高低和水平误差造成线路扭曲或三角坑，并且呈一定的谐振变化规律时就比较危险。若线路变化的波长又与某车辆的固定频率相一致时，即使线路不平顺的幅值不大，也会产生越来越大的“共振”横向力，最终导致车辆脱轨。列车编组不当也可导致货车空车脱轨。在列车编组存在空重车混编时，特别是两重车之间夹挂一空车的情况最危险。由于重量原因，重车的车钩要低于空车的车钩，在列车操纵变化的非稳定工况下，如制动、缓解、调速等，导致前后重车对中间空车形成“挤抬”，使得空车上浮、减载，产生脱轨。2、事故案例图2-1事故案例（1） 事故概况2000年8月12日时43分，2824次货物列车（编组49辆，总重1553吨，计长66.7）运行至焦柳线六孟一塘库K1449+778处时，列车机后第39位空棚车运行方向第一轮对发生脱轨，运行约4公里后该车辆的前制动软管被拉精品断，列车紧急制动停车，列车机后39〜41位（空棚车）车辆脱轨于塘库四号隧道内。中断正线行车8小时49分；车辆中破3辆；损坏钢筋混凝土轨枕1599根，木枕137根，防爬器26套，轨距拉杆110根。构成列车脱轨行车重大事故。（2） 原因分析落轨点前第236〜237根水泥轨枕间的道心石植面上，有一车辆旁承的摆块，且在第238根轨枕上行方向侧面及第237根轨枕下行方向侧面各有一砸痕。落轨点前第324根水泥轨枕上行右侧线路的石植面上有一刮痕，同时在该刮痕后约2米处路基上有一组散落的车辆枕簧（内外圆簧）。经对落轨点前后100米线路几何尺寸的实地测量，该段线路的曲线正矢一处超限4毫米；有一水平三角坑，超限2毫米；曲线上股钢轨侧磨最大值9.5毫米，相应轨距扩大超限4毫米。根据事故现场实地勘察情况，局事故调查委员会认为：这起行车事故与复杂的轮轨关系有关。就线路现状及车辆运用状态看，难以断定系单因素而造成的列车脱轨，这起事故主要是由车辆、线路等因素叠加而产生的复合原因造成的。事故教训安全管理有漏洞，尤其是对安全关键的控制不到位。尽管铁道部、铁路局对加强路局直管站段改革过渡期间的安全管理反复强调，并提出了具体要求；但一些单位和部门并没有引起足够重视，强化安全管理的力度不够大，措施不具体。特别是“4.10”险性事故发生后，个别单位没有真正按照路局关于深入开展“查问题、灭隐患、严两纪、强管理、保安全”活动部署，动员干部职工深刻反思，把别人的事故当成自己的事故，举一反三，吸取教训。尤其是未把接发列车标准化作业等安全关键，作为检查卡控的重点，对不按规定出务、立岗或简化作业程序等惯性违章，没有认真进行检查整顿和整改。安全责任意识不强，标准化作业不落实。车辆抱闸到形成熔渣有一个发展的过程，虽然运行时间和距离不会太长，但在汝阳站应该有抱闸的迹象，而汝阳站和伊川站的助理值班员接车立岗时，均未能发现，应该防止的事故，没能够防止，说明安全责任意识不强，履行岗位职责、监视列车运行不认真，标准化作业不落实的问题不是个别现象，必须加大力度，认真进行整顿。安全教育缺乏针对性、实效性。一些单位尤其是车务部门重视对进路、信号、凭证、区间救援等专业知识的教育培训，而对如何发现和处理列车运行中出现的突发问题培训、教育和演练较少，职工发现和处理列车运行中的突发问精品题的能力差。有的职工认为只要自己不违章、不错办就不会出事故，而没有从现场作业的整体过程来考虑安全，防止事故发生。干部作风不实，现场监控不严。一些干部在现场作业过程中监控不严，发现不了问题，使一些职工养成了不良习惯；对发现的两违问题，没有认真分析和严格考核，未能形成有效的约束。采取措施加强对安全管理的领导。要从讲政治、讲大局的高度认识安全生产的极端重要性，牢固树立“安全第一、预防为主”的思想，摆正安全与效率、安全与效益的关系，把主要精力放在安全生产上，冷静分析安全基础上存在的问题,积极探索与管理体制改革后的新形势相适应的安全管理模式，全力以赴保安全。加强对安全隐患的查找。要认真从此次事故中吸取教训，以“查、灭、严、强、保”活动为主线，深刻查找安全管理、干部作风、作业标准、业务素质、安全意识等方面存在的问题，抓落实，严整改，形成安全管理的长效机制。对于沿途接车人员，进一步深入调查分析，查找原因，吸取教训，制定防范措施，并对失职人员进行严肃处理。加强对安全关键的卡控。进一步明确各项作业环节的互控、他控联络制度，针对接发列车、调车作业中的安全关键严抓精品落实，树立你漏我堵的思想，形成人人想安全，大家保安全的浓厚氛围。加大安全教育的力度。加强对事故案例的教育，进一步强化干部职工队伍的安全意识；加强专业理论和现场实作技能的培训，提高干部职工队伍的业务素质，提高快速反应能力和应急处理水平，确保列车运行安全。三、怎样预防货车空车脱轨1、 车辆部门在对转8A型转向架进行改造或换型的同时，车辆部门要加大修检力度并提高列检质量，保证运行车辆技术状态良好。车辆定检部门要严格检修制度，准确控制尺寸。虽然对车辆的各项静态几何尺寸的控制仍不足以控制车辆的精品动态运行性能，但是严格地尺寸控制可以大大的改善车辆的运行品质，减少各种不利因素的耦合，降低车辆脱轨的概率。车辆部门不但要修好车，还要检好车。货车流动性大，检修周期长，加上目前社会治安环境不好，偷盗货车和车辆配件的事经常发生，所以在列检作业时，要注意配件丢失及磨耗到、过限的情况,特别要注意维持转向架稳定的配件，如斜楔、立柱磨耗板、心盘等配件的技术状态，对功能失效的车要作扣车处理，绝不放技术状态不良车上路。2、 工务部门工务部门要加强线路整治，提高线路标准。要按照线路等级管理的原则，逐步改善线路结构，解决道床结板，线路碎弯、轨向不平顺等质量问题，保证轨道受力均匀，避免列车通过时的振动加剧，造成车轮悬浮，引起脱线。要克服“看着不好看，量着不超限”的现象，对施工地段要严格盯防，发现问题应及时处理，对线路病害多发段和事故频发处可以适当缩小轨距，限制运行速度及在钢轨内侧涂油等方法，减少事故发生的可能性。3、建立线路情况司机报告制度建立线路情况司机报告制度。线路每天都承受上百趟列车高速重载碾压，技术状态随时都在变化，特别是在南方的梅雨季节，更容易发生线路病害。某些线路问题巡道人员静态检查时是难以发现的，而司机可通过机车摇晃程度很容易察觉到。司机利用机车和客车不易脱轨的特点，把机车晃动严重的地段的公里数及时报告给调度所，调度所可命令精品有空重车混编的货列车限速通过，防止脱轨。同时通知工务部门上路排查，及时抢修，把事故消灭在萌芽状态O4、 机务部门要加强列车平稳性操作机务部门要加强列车平稳性操作。机车乘务员在牵引有空车的货物列车时应“严守速度，防止超速”,当机车在运行中调速时，应尽量在平直及下坡的线路上进行。在调速时应缓减压、少减压，保持列车运行平稳，防止“前滞后拥”。在运行途中一旦发现风泵急骤运转不停时，应立即查看风表压力是否下降，并把制动机手把移至保压