THỐNG KÊ PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN BÓ HÃM TOA XE VẬN HÀNH TRÊN ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM PGS. TS. VŨ DUY LỘC ThS. VŨ THỊ HOÀI THU Bộ môn Đầu máy - Toa xe Khoa Cơ khí Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo trình bày những kết quả thống kê, phân tích các sự cố gây trở ngại chạy tầu do bó hãm toa xe, từ đó xác định những nguyên nhân cơ bản ảnh hưởng đến bó hãm toa xe khi vận hành. Summary: This article presents the statistical data analysis of rail vehicle brakes binding resulting operation incidents and specifies primary faults that directly lead to brakes binding. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Những sự cố kỹ thuật gây trở ngại chạy tàu đối với đoàn tàu khách, tàu hàng diễn ra hàng ngày gây nhiều khó khăn trong điều hành vận tải, chỉ huy chạy tàu. Trong các sự cố kỹ thuật toa xe theo kết quả thống kê có đến 60% do chất lượng hãm, chủ yếu là bó hãm toa xe phải ngừng tàu để khắc phục hư hỏng, làm thay đổi biên độ chạy tàu, thiệt hại kinh tế và uy tín của ngành đường sắt. Để khắc phục hoặc giảm thiểu những sự cố do hãm gây ra cần thiết phải nghiên cứu, thống kê phân tích nguyên nhân gây ra bó hãm toa xe trong vận hành để tìm biện pháp khắc phục. CT 2 Kết quả nghiên cứu là cơ sở cho các nhà khoa học, nhà quản lý, cán bộ kỹ thuật ngành đường sắt đưa ra giải pháp khắc phục sự cố về hãm toa xe trong các đoàn tàu vận hành trên đường sắt Việt Nam. II. NỘI DUNG 1. Khảo sát thống kê các loại thiết bị hãm lắp trên toa xe khách, toa xe hàng Hiện nay ngành đường sắt quản lý và khai thác 5058 toa xe hàng và 1050 toa xe khách các loại, sử dụng nhiều loại thiết bị hãm khác nhau về cấu tạo, tính năng tác dụng và mức độ công nghệ tiên tiến trong chế tạo sản phẩm. Thiết bị hãm lắp trên toa xe phụ thuộc loại toa xe khách, toa xe hàng, tải trọng tác dụng lên toa xe và loại toa xe nhập từ các nước như: Rumani, Ấn Độ, Trung Quốc… (xem bảng 1a, 1b). Bảng 1a. Thiết bị hãm lắp trên toa xe hàng STT Loại toa xe, ký hiệu Số lượng Thiết bị hãm Ghi chú Toa xe khổ đường 1435mm 1 Toa xe G R , H R , M R 354 Sử dụng van hãm GK Có thiết bị Rỗng - Tải Toa xe khổ đường 1000mm 2 G QC (132…) 87 3 H QC ( 332…) 161 4 G Mỹ (121…; 131…) 175 5 Xe P (831…; 822…) 182 6 Xe N (532…) 425 7 Xe M (632…) 644 Sử dụng van hãm K 2 . Không có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB 8 G Ấn 475 9 H Ấn 485 Sử dụng van ABSD Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB Đã cải tạo sử dụng van K 2 thay thế 10 Xe MVT 19 11 Xe nhập từ Rumani - Xe G - Xe H 318 170 Sử dụng van KE Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB 12 Các toa xe Việt Nam đóng mới từ năm 2000 trở lại đây 936 13 Các loại xe địa phương 84 14 Xe xa trưởng 98 Sử dụng van K 2 ; K 1 Tổng số toa xe hàng sử dụng van KE, VE là 1758 xe. Tổng số toa xe hàng sử dụng van K 1 , K 2 , GK là 3300 xe. CT 2 Bảng 1b. Thiết bị hãm lắp trên toa xe khách STT Loại toa xe Số lượng Thiết bị hãm Ghi chú 1 Toa xe khách sử dụng hãm đĩa 30 Sử dụng van KE Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB 2 Toa xe khách sử dụng guốc hãm 967 - Toa xe sử dụng van KE 666 Sử dụng van KE Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB - Toa xe khách Ấn Độ 70 Sử dụng van ABSD Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB - Toa xe khách sử dụng van EST 12 Sử dụng van EST Có thiết bị tự động điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB - Toa xe khách địa phương 215 Sử dụng van P - Toa xe trưởng tàu 37 Sử dụng van K 2 2. Tổng hợp các sự cố gây bó hãm toa xe trong đoàn tàu khách, hàng a. Theo báo cáo tình hình vận dụng trong tháng 11 năm 2005 của toàn ngành đường sắt, tập hợp các sự cố kỹ thuật toa xe trong quá trình vận dụng của các đơn vị quản lý toa xe và điện báo từ các trạm khám chữa toa xe: Sự cố kỹ thuật toa xe phải cắt móc và không cắt móc do hãm chiếm tỷ lệ 7/24 sự cố (bảng 2). Bảng 2 Loại hư hỏng Xe lửa G L TX HP TX DA TX HN TX Vinh TX Đà Nẵng TX hàng HN TX khách HN TX hàng SG TX khách SG TX Đà Nẵng Tổ ng số Trở ngại Ghi chú Bầu dầu 2 2 2 Ổ bi 1 2 3 3 Lò xo 05 05 03 01 01 15 2 Hãm 1 1 04 01 07 07 Trục bánh H 2 khác 02 01 01 04 03 Không báo cáo 03 03 01 07 07 Tổng số sự cố 05 06 03 04 01 01 04 11 04 39 Số vụ trở ngại 02 03 03 03 11 04 24 CT 2 b. Theo báo cáo sự cố toa xe của công ty toa xe Hải Phòng năm 2006. - Tổng số vụ sự cố gây trở ngại chạy tàu: 307 - Những sự cố do hãm gây ra – xem bảng 3 Bảng 3. Những sự cố do hãm gây ra Số TT Hình thức hư hỏng Số lượng / Tổng số Tỷ lệ % Ghi chú Van hãm 71/92 77,17 - Van hãm KE 26/92 28,26 Hoạt động không bình thường : 16 - Van hãm VE 14/92 15,21 1 - Van hãm K 2 31/92 33,69 Hoạt động không bình thường : 02 2 Thiết bị SAB 02/92 2,17 3 Đường ống hãm chính 06/92 6,53 4 Ống mềm 05/92 5,43 5 Bó hãm đoàn xe 02/92 2,17 6 Cúp hãm 01/92 1,08 7 Hệ thống giằng hãm 03/92 3,26 8 Không rõ nguyên nhân 01/92 1,08 c. Tổng hợp số vụ sự cố gây trở ngại chạy tàu năm 2009 (xem bảng 4) Bảng 4 STT Thời gian theo dõi/ địa điểm khảo sát Trạng thái hư hỏng thiết bị hãm Số lượng/ tổng số sự cố Ghi chú Bó hãm toa xe do hư hỏng: 21/93 - Do van hãm: KE K 2 VE 06 03 02 - Do ống hãm nở gẫy 04 - Do SAB 02 - Do khóa hãm toa xe 01 1 02/01/2009 – 31/01/2009/ trạm Giáp Bát – Hà Nội - Do bó hãm 03 Không rõ nguyên nhân Số vụ trở ngại 6/22 - Do van hãm: - Hỏng van KE - Hỏng van K 2 2/22 3/22 2 06/01/2009 – 05/02/2009/Thành phố HCM - Do cúp hãm 1/22 Số vụ trở ngại 08 - Bó hãm đoàn xe - Vỡ vòi hãm 01 01 3 Tháng 3/2009/ Thành phố HCM - Do hỏng van hãm Van KE Van VE Van K 2 02 01 03 3. Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng hãm toa xe trong đoàn tàu vận hành CT 2 Máy hãm đoàn tàu là tổng hợp các thiết bị hãm lắp trên đầu máy toa xe thực hiện mục tiêu cấp gió ống hãm để nhả hãm, giảm áp ống hãm để hãm giảm tốc hoặc dừng đoàn tàu. Theo kết quả khảo sát, thống kê các sự cố do hãm gây trở ngại đoàn tàu (xem các bảng 2, 3, 4) bao gồm: van hãm hư hỏng, van hãm làm việc không ổn định, hư hỏng thiết bị SAB, đường ống hãm chính, ống mềm hỏng, bó hãm cả đoàn xe, hư hỏng hệ thống truyền động hãm… Bó hãm làm tăng lực cản chuyển động, rộp mặt lăn bánh xe. Bó hãm nặng làm lết mặt lăn bánh xe. Qua thực tế theo dõi kiểm tra quá trình sửa chữa bảo dưỡng định kỳ các bộ phận hãm toa xe ở các nhà máy, xí nghiệp và các trạm khám chữa toa xe, nhận thấy những tồn tại trong quá trình sửa chữa thiết bị hãm ở các nhà máy, xí nghiệp bao gồm những sai sót không thực hiện đầy đủ quy trình khám chữa trên các trạm kiểm tra kỹ thuật, ga lập tàu, quy trình khám chữa định kỳ toa xe. Tất cả những tồn tại và sai sót trên là những nhân tố trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến hiện tượng bó hãm trên toa xe vận hành và trở ngại chạy tàu biểu thị ở các điểm sau: a. Chất lượng kiểm tra, sửa chữa thiết bị hãm khi đưa toa xe vào nhà máy sửa chữa - Ống hãm chính toa xe không được hạ xuống gõ rỉ, làm sạch đảm bảo đường ống thông suốt khi thổi viên bi đường kính 28mm vào đường ống; chiều dài đoạn ống đầu xe 300mm ren bị mòn, cháy ren. - Ống mềm phải được thử đủ áp lực gió, nước theo quy định tiêu chuẩn của ngành. - Chất lượng kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa van hãm chưa tốt nên van hãm hay bị hư hỏng, hoạt động không ổn định. - Thiết bị SAB khi sửa chữa ở nhà máy phải được giải thể, kiểm tra, sửa chữa đảm bảo yêu cầu theo thiết kế của nhà chế tạo. b. Thực hiện khám chữa các đoàn tàu hàng ngày và khám hãm định kỳ trên các trạm kiểm tra kỹ thuật. - Trên các trạm kiểm tra kỹ thuật không thực hiện đầy đủ quy trình kiểm tra tỷ mỉ, bảo dưỡng thiết bị hãm theo quy trình hạn độ cho phép. - Do trình độ nghiệp vụ, chuyên môn của công nhân khám xe còn hạn chế nên không thấy hết tác hại về sai sót khi kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị hãm trong đoàn tàu vận hành. c. Kiểm tra khám hãm định kỳ trên các trạm không có đủ vật tư kỹ thuật thay thế để đảm bảo thực hiện đúng quy trình và bảo đảm chất lượng hãm toa xe. - Cán bộ lái tàu cần phải thường xuyên và định kỳ được nâng cao nghiệp vụ chuyên môn về hãm (thiết bị hãm đầu máy, toa xe) để điều khiển những đoàn tàu dài, lắp nhiều loại van hãm toa xe có tính năng tác dụng hãm khác nhau. 4. Xác định nguyên nhân gây bó hãm toa xe trong đoàn tàu vận hành Phân tích kết quả khảo sát thống kê và những nhân tố ảnh hưởng đến bó hãm toa xe có thể phân loại những nguyên nhân gây ra bó hãm như sau: - Hư hỏng van hãm; Đối với van hãm kết cấu kiểu ngăn kéo van trượt (van P, K) là do: lò xo cánh bướm không đảm bảo lực ép sát van trượt và bệ van trượt; độ cứng lò xo bình quân không đảm bảo; bộ phận van tác dụng nhanh, van một chiều không kín; lỗ nhả hãm bị tắc; có bụi bẩn giữa các mặt tiếp xúc van trượt và bệ van trượt … CT 2 Đối với van có kết cấu kiểu màng mỏng supap (van KE, VE, EST) là do: roăng cao su, đế supap bị lão hóa; mặt tiếp xúc cao su bị lõm > 0,4mm; độ cứng lò xo điều chỉnh áp lực thay đổi. Riêng với van VE do kết cấu bộ phận giảm áp cục bộ lực tác dụng đóng cửa xả ống hãm nhỏ nên thời gian xả gió cục bộ ống hãm kéo dài dẫn đến bó hãm. Ngoài ra còn do chất lượng của thiết bị kiểm tra thử nghiệm van hãm không đồng bộ. - Do chất lượng kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị hãm ở các trạm kiểm tra kỹ thuật, ga lập tầu không thực hiện đầy đủ quy trình tác nghiệp và những yêu cầu kỹ thuật vận hành. - Thiếu vật tư kỹ thuật thiết bị hãm phục vụ sửa chữa thay thế. - Trình độ chuyên môn về hãm của công nhân ở các trạm kiểm tra kỹ thuật còn bị hạn chế, điều đó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng kiểm tra, sửa chữa hãm toa xe. - Do quá trình điều khiển hãm đoàn tầu không hoàn hảo của tài xế trong quá trình vận hành. - Do tổ chức đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn về hãm cho tài xế, công nhân sửa chữa, kiểm tra bảo dưỡng hãm không được thường xuyên để từng bước nâng cao trình độ chuyên môn. III. KẾT LUẬN Phân tích kết quả khảo sát thống kê, xác định những nhân tó ảnh hưởng và nguyên nhân gây bó hãm toa xe vận hành đã rút ra những kết luận làm cơ sở nghiên cứu biện pháp khắc phục những sự cố bó hãm toa xe vận hành đó là: - Chất lượng kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa thiết bị hãm ở nhà máy, xí nghiệp đặc biệt là các trạm kiểm tra kỹ thuật, ga lập tầu chưa đảm bảo những tiêu chuẩn yêu cầu. - Thiết bị kiểm tra chất lượng van hãm ở các nhà máy chưa được tiêu chuẩn hóa và thống nhất các chỉ tiêu của các thiết bị thử. - Do kết cấu van hãm chưa hợp lý (van VE). - Do tổ chức quản lý đào tạo, bồi dưỡng trình độ chuyên môn về hãm cho công nhân, lái tầu và kiểm tra sửa chữa hãm còn bị hạn chế. (Các giải pháp khắc phục bó hãm toa xe vận hành xin phép được đăng ký số tiếp theo). Tài liệu tham khảo [1]. Những báo cáo sự cố toa xe của Công ty toa xe Hải Phòng năm 2006; Báo cáo cắt móc toa xe của Công ty vận tải hàng hóa đường sắt; XN vận dụng toa xe hàng Sài Gòn; Tổng công ty Đường sắt Việt Nam năm 2005 – 2009. [2]. Nghiệp vụ khám hãm – Trường trung học Đường sắt, năm 2004. [3]. Sổ tay khám chữa toa xe – XN vận dụng toa xe hàng, năm 1991. [4]. Khuất Tất Nhưỡng, Nguyễn Văn Chuyên, Vũ Duy Lộc: Giáo trình “Hãm đoàn tàu” – Trường ĐH Giao thông vận tải, Hà Nội 1996. [5]. Nguyễn Đại Thành: Nghiên cứu phân tích những nguyên nhân gây ra bó hãm toa xe trong đoàn tàu đang vận dụng trên đường sắt Việt Nam và giải pháp khắc phục. Luận văn thạc sỹ KHKT, Hà Nội 2008 ♦ CT 2 . THỐNG KÊ PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN BÓ HÃM TOA XE VẬN HÀNH TRÊN ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM PGS. TS. VŨ DUY LỘC ThS. VŨ THỊ HOÀI THU Bộ môn Đầu máy - Toa xe Khoa Cơ khí Trường. hãm toa xe có tính năng tác dụng hãm khác nhau. 4. Xác định nguyên nhân gây bó hãm toa xe trong đoàn tàu vận hành Phân tích kết quả khảo sát thống kê và những nhân tố ảnh hưởng đến bó hãm toa. ngành đường sắt đưa ra giải pháp khắc phục sự cố về hãm toa xe trong các đoàn tàu vận hành trên đường sắt Việt Nam. II. NỘI DUNG 1. Khảo sát thống kê các loại thiết bị hãm lắp trên toa xe khách,