Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13896:2023 về Ứng dụng đường sắt - Hệ thống hãm - Thiết bị chuyển đổi rỗng - Tải quy định các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm và đánh giá chất lượng đối với thiết bị chuyển đổi rỗng - tải sử dụng trong hệ thống hãm của phương tiện giao thông đường sắt. Tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn vận hành, tối ưu hóa hiệu suất hãm và bảo vệ kết cấu hạ tầng đường sắt.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

TCVN 13896:2023 áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân có hoạt động liên quan đến thiết kế, chế tạo, thử nghiệm, nghiệm thu, vận hành và bảo dưỡng thiết bị chuyển đổi rỗng - tải của hệ thống hãm đường sắt. Phạm vi áp dụng cụ thể bao gồm:

• Các thiết bị chuyển đổi rỗng - tải hoạt động bằng cơ khí, khí nén hoặc điện tử được lắp đặt trên các toa xe hàng, toa xe khách và các đoàn tàu chuyên dụng.
• Các bộ phận cấu thành trực tiếp tham gia vào quá trình nhận biết tải trọng và điều chỉnh áp suất hoặc lực hãm tương ứng của phương tiện.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các hệ thống hãm tự động hoàn toàn không sử dụng bộ chuyển đổi rỗng - tải độc lập hoặc các hệ thống hãm đặc thù của tàu điện ngầm, tàu đô thị tốc độ cao trừ khi có quy định viện dẫn cụ thể.

Các thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

Tiêu chuẩn làm rõ một số khái niệm kỹ thuật chuyên ngành để thống nhất cách hiểu và áp dụng trong thực tế:

• Thiết bị chuyển đổi rỗng - tải (Empty-load changeover device): Là thiết bị có chức năng thay đổi tỷ số truyền lực hãm hoặc áp suất xi lanh hãm tùy thuộc vào trạng thái tải trọng của toa xe (rỗng hoặc có tải) nhằm tránh hiện tượng bó kẹt bánh xe khi toa xe rỗng và đảm bảo đủ lực hãm khi toa xe đầy tải.
• Trạng thái rỗng (Empty state): Trạng thái của toa xe khi không chở hàng hoặc chỉ chở khối lượng tối thiểu theo thiết kế quy định.
• Trạng thái tải (Load state): Trạng thái của toa xe khi chở hàng hóa hoặc hành khách đạt đến định mức quy định để kích hoạt chế độ hãm tải.
• Điểm chuyển đổi (Changeover point): Giá trị tải trọng xác định mà tại đó thiết bị bắt đầu thực hiện chuyển đổi trạng thái làm việc từ rỗng sang tải hoặc ngược lại.

Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị chuyển đổi rỗng - tải

Tiêu chuẩn quy định chi tiết các yêu cầu thiết kế và chế tạo nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết và môi trường vận hành đường sắt khắc nghiệt:

• Độ bền cơ học và vật liệu: Vật liệu chế tạo các chi tiết chịu lực, lò xo, màng ngăn và gioăng làm kín phải có khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn hóa học và chịu được sự thay đổi nhiệt độ cực hạn từ môi trường hoạt động thực tế.
• Độ tin cậy vận hành: Thiết bị phải đảm bảo chuyển đổi trạng thái chính xác tại điểm chuyển đổi quy định với dung sai cho phép cực nhỏ. Cơ cấu cơ khí hoặc khí nén không được xảy ra hiện tượng kẹt cứng hoặc rò rỉ khí nén trong suốt chu kỳ bảo dưỡng định kỳ.
• Khả năng tương thích hệ thống: Thiết bị chuyển đổi phải tương thích hoàn toàn với các thiết bị hãm khác trên toa xe như van phân phối, xi lanh hãm và hệ thống đường ống dẫn khí nén.
• Yêu cầu về an toàn khi xảy ra sự cố: Trong trường hợp thiết bị chuyển đổi rỗng - tải gặp sự cố hoặc hư hỏng cơ cấu, hệ thống hãm phải tự động chuyển về chế độ an toàn định sẵn để tránh nguy cơ trượt lết bánh xe gây phẳng bánh hoặc mất kiểm soát lực hãm của đoàn tàu.

Phương pháp thử nghiệm và đánh giá chất lượng

Để được đưa vào sử dụng trên mạng lưới đường sắt, thiết bị chuyển đổi rỗng - tải phải trải qua quy trình kiểm tra nghiêm ngặt bao gồm:

• Thử nghiệm điển hình (Type test): Thực hiện trên các mẫu thử nghiệm đầu tiên để đánh giá toàn diện thiết kế, bao gồm thử nghiệm độ bền mỏi, thử nghiệm hoạt động ở nhiệt độ cực hạn, thử nghiệm khả năng chống rung động và va đập theo tiêu chuẩn đường sắt hiện hành.
• Thử nghiệm xuất xưởng (Routine test): Áp dụng cho từng sản phẩm trước khi xuất xưởng nhằm kiểm tra độ kín khí, kiểm tra chức năng chuyển đổi rỗng - tải và độ chính xác của điểm chuyển đổi.
• Thử nghiệm trên phương tiện (Vehicle test): Đánh giá hiệu quả hoạt động thực tế của thiết bị khi lắp đặt hoàn chỉnh trên toa xe, kiểm tra sự phối hợp đồng bộ với hệ thống hãm tổng thể trong các điều kiện chạy tàu thực tế.

Ghi nhãn, bao gói và bảo quản

Tiêu chuẩn yêu cầu các thông tin kỹ thuật quan trọng phải được khắc hoặc dán nhãn rõ ràng trên thân thiết bị, bao gồm tên nhà sản xuất, ký hiệu mã sản phẩm, năm sản xuất, áp suất làm việc định mức và điểm chuyển đổi tải trọng. Thiết bị phải được bao gói chống bụi, chống ẩm trong quá trình vận chuyển và lưu kho.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13896:2023 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được công bố bởi cơ quan Nhà nước có thẩm quyền. Các dự án đóng mới, cải tạo hoặc nhập khẩu phương tiện giao thông đường sắt sau thời điểm tiêu chuẩn có hiệu lực phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định kỹ thuật nêu trên.