地铁车辆检修及运用(精选6篇)
摘 要:介绍了地铁车辆检修作业基础管理工作,结合车辆检修过程抽查和修竣抽查的结果,对出现的问题提出了改进措施。在地铁车辆检修作业基础管理工作中,加强对车辆质量安全关键点的检查,不仅能提升检修质量,还能提高生产效率,消除安全隐患,保障地铁运营安全。
关键词:地铁;车辆;检修质量;基础管理;改进措施 地铁车辆检修质量的基础管理工作
地铁车辆基础管理工作主要包括:检修规程、检修工艺、各级技术通知单、检修记录表、检修流程、计量工器具等方面内容。
(1)检修规程。主要是根据车辆供货商提供的《维修手册》等技术文件进行编制,明确车辆各级检修作业的内容和技术要求,并且根据车辆在日常运营过程中,设备部件出现的质量事件,不断地进行补充和完善规程。车辆完成检修作业后,各种设备状态必须达到其技术要求。因此,检修规程是开展后续工作的基础,是车辆检修最重要的技术文件,其编制必须严谨,而且必须定期进行修订和完善,经由相关部门及正式程序会签、审核通过后发布执行。
(2)检修工艺。是根据车辆各级检修规程,结合检修中需使用到的工具、设备、仪器和物料,以及操作中的注意事项来编写的作业指导。优质的检修工艺,不仅能够正确指导检修作业,提高检修质量和效率,还能够明确注意事项,确保作业安全。
(3)各级技术通知单。是经相关部门研究或讨论后,形成决议并要求执行的技术文件,主要针对技术问题、技术改造、检修规程临时性修改和补充等。目前,技术通知单主要有中心(车辆中心)、部门(各车型维修部、大修部)和分部(检修分部)3级。
(4)检修记录表。作为检修作业的有效记录,设计编制时,应符合质量管理体系原则,具有可追溯性,必须填写记录人及记录日期,落实“记名修”和“自检、互检、专检”的3级质量检查制度,落实质量关键点的控制保证措施;根据检修规程、工艺和流程编制,并与检修规程保持一致;明确需“自检、互检、专检”的检查项目,与检修规程一同按相关管理规定发布执行。
(5)检修流程。是根据检修规程编写、指导检修作业的流程管理文件,不仅能够使检修作业得到合理 安排,做到不冲突、不重复、不漏项,有条不紊,有序可控,而且还能够提醒相关人员注意每个阶段、每个环节的安全注意事项,做到既提高检修效率,又能确保检修质量和作业安全。
(6)计量工器具。指检修作业中需使用到的各种力矩扳手、计量仪表和精密仪器等。其日常管理,必须严格执行相关规定,如:建立和健全管理台帐(电子台帐或纸质台帐)、按规定完成送检工作等。对于计量检定不合格、无检定合格标志、超过检定有效期的计量器具不得使用。对于特殊的计量器具和精密仪器,如:轮对称重设备、数据记录仪、示波器、直线电机间隙测量尺等,还应指定合适的人员负责使用操作、定期维护,以及故障报修,如果发现有不当的使用与操作,必须及时予以纠正。抽查基础管理工作发现的问题
(1)检修规程。检修规程的作业内容没有明确的技术参数要求;技术参数没有校核;检修规程内容没有按《技术通知单》、《会议纪要》和供货商提供的最新技术资料等要求进行修改、完善;检修规程没有使用国标单位,或者使用的单位不标准;班组电脑中同时存放有 使命:加速中国职业化进程
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新、旧版本的检修规程;班组员工在内部网上查阅检修规程不熟练;没有班组的检修规程学习记录,未能确认规程学习制度的建立情况以及班组员工学习规程的执行情况;现场抽问时,个别员工对规程内容不熟,尤其是对技术参数掌握不熟。
(2)检修工艺。分部对检修工艺的重要性认识不足,没有按要求及时完成检修工艺编写;检修工艺编制时,没有注意细节,没有按照实际操作顺序进行编写,没有对使用的工具和测量方法,检修过程中容易使用出错的备品、备件型号名称以及关键螺母、螺栓的扭力值给予说明等等;检修工艺没有按照新版本的检修规程或最新的《技术通知单》进行修订、完善;已编制出来的检修工艺没有上报给相关部门会签、审核和发布执行;班组员工未能查阅到检修时需用到的检修工艺;没有班组检修工艺的学习记录,未能确认工艺学习制度的建立情况以及班组员工学习工艺的执行情况;现场抽问时,个别员工对检修工艺内容掌握得不够深入,尤其是检修细节方面。
(3)各级技术通知单。分部的技术通知单归档整理不齐全;分部班组没有技术通知单的学习记录,班组员工不清楚如何阅知技术通知单;分部没有将中心级的技术通知单,按照部门分管车型车辆的实际情况进行细化执行;分部将中心级的技术通知单,按照部门分管车型车辆的实际情况细化执行后,没有及时把细化内容抄送上级部门,未告知其他平级的维修部门。
(4)检修记录表。检修记录表的编制及填写不规范,如:在技术要求处填写实际测量值,没有明确注明具体的技术参数要求;检修记录表的内容与检修规程的表述不符或有缺项;检修记录表的填写有错误;检修规程上有技术参数要求的项目,在检修记录表上没有填写实际测量值;测量数据记录表,没有纳入检修记录表范围。
(5)检修流程。分部对检修流程的重要性认识不足,没有按要求编写检修流程;分部制定的检修流程内容较为粗糙,没有明确每天检修作业的具体内容以及所需要的检修人员数,对检修作业的过程控制,不能起到有效地指导和跟进作用;分部检修调度未能查找出检修流程;现场抽问时,发现有对检修流程不熟悉的情况。
(6)计量工器具。分部存在计量工器具因申购未到货而出现配置不齐的情况;计量工器具上的有效期标签污损或脱落,不便于班组员工现场确认工器具的有效性;班组工具箱存放有有效期已过期的计量工器具;计量工器具使用完毕后没有及时归零存放,长期如此会影响计量工器具精度;分部待报废的计量工器具,在工器具存放室处没有明显标识,没有设置计量工器具报废区等;分部计量工器具管理台帐不完善,领用人和发放人没有签名及填写日期。改进措施
(1)编写检修规程时,必须将各级《技术通知单》、《会议纪要》和供货商提供的最新技术资料内容补充、完善到新修订的检修规程里;注明技术参数,“内容和要求”必须明确;认真校核技术参数,避免参数出错;尽可能使用国标单位,在引用供货商提供的技术资料时,数据单位必须使用习惯的文字表述;按标准化要求,规范检修规程的管理;完善规程学习制度,加强员工规程培训,做好规程学习记录,确保检修规程的有效执行。
(2)必须按要求及时完成检修工艺的编制、会签、审核和发布工作;编制工艺时,注意细节,必须按照新版本的检修规程或最新的《技术通知单》进行修订更新;完善工艺学习制度,新工艺发布后,及时进行学习,做好工艺学习记录,确保检修工艺的切实执行。
(3)加强技术通知单的归档整理和学习,加强中心内上下级之间纵向和各部门之间横 使命:加速中国职业化进程
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向的沟通,切实执行各级技术通知单内容;进一步完善技术通知单的管理制度,如建立各级技术通知单数据库,明确下发流程和应知部室人员等。
(4)完善检修记录表的编制,加强检修记录表填写后的检查和确认;按照标准化管理的要求,规范测量值数据的记录和填写;关键部件的测量数据必须留存,有助于专业技术人员跟踪、分析。
(5)分部要制定及完善检修流程,检修调度要加强学习,使检修流程对检修作业起到有效地指导作用。
(6)做好计量工器具的申购、送检、使用和管理台帐工作,确保车辆检修作业时使用合格的计量工器具。
针对检修规程、检修工艺和各级技术通知单抽查时发现的问题,已要求相关部门、分部设置1台共享计算机,将有关技术文件归档分类存放,以便班组员工日常学习和查阅。要求各部门建立及完善检修规程、检修工艺、各级技术通知单等技术文件的管理台帐和培训制度,并将此项内容补充进中心级的质量管理规定,使此项工作制度化、标准化、规范化、精细化、常态化。结语
做好地铁车辆检修作业基础管理工作,不仅能提升地铁车辆检修质量,还能提高生产效率,消除安全隐患,保障地铁运营的安全。
关键词:地铁车辆,影像比较法,音频比较法,振动比较法
0 引言
目前, 我国地铁车辆的维修方式普遍采用传统人工检查方式, 专业检修设备欠缺, 自动化程度低, “人”的经验、技术水平、责任心等直接影响检查效果及故障率。地铁虽然在国内已经过几十年的发展, 但仍属于一个新兴行业, 在目前的检修模式下, 专业检修人才需求量大, 符合要求的人才稀缺, 在某种程度上甚至限制了地铁行业的发展。上海的均衡修、南京的全效修等对检修模式的改变一定程度上提高了检修效率, 但对“人”的依赖并未降低。改变传统检修模式, 提高自动化检修程度, 研制专门针对地铁车辆的检修的系统性设备, 减少对人员的需求量就显得较为迫切。目前国内开通地铁的城市近40座, 专业化检修设备市场需求量大, 具备研制能力的设备生产能力的厂家较多, 但由于地铁行业的特殊性, 设备生产厂家没有明确的研究方向, 尚未有人专门对此领域进行研究。本文侧重给出研究的整体方向, 为有志于研究地铁车辆专业检修设备的厂家提供参考。
1 专业检修设备研究方向
1.1 影像及轮廓比较法
在车辆的各级检修规程中, 耗时最长、检查项目最多、各级修程均要检修的为车辆各设备外观状态检查, 真正需要开箱、拆缺、试验的项目反而较少。外观检查项目技术含量低, 耗时长, 对人力需求量大, 容易出现漏检。大部分机械故障在故障初期即可在外观检查环节发现征兆, 特别是松动、碰伤、变形、异物侵入等。因基本外观检查未做到位, 而导致故障未能提前发现而造成严重后果的情况比比皆是, 常见诸于各地铁公司的事故责任通报。如果有有效设备执行此项检查, 不但可以大幅降低人力成本, 且不放过任何外观轮廓上的明显异常, 提高检修质量, 将是传统检修模式的一项较大进步。采用影像轮廓比较法的设备完全可以替代人工执行此项检修作业。
所谓影像轮廓比较法, 即对设备外观轮廓进行扫描, 自动生产车辆外观轮廓, 将待检车辆外观轮廓与标准外观进行比较, 对比较结果进行分析, 仅需将异常部分的影像呈送专业检修人员进行针对性检查即可。外观轮廓扫描设备可设置在车辆停放股道, 甚至是库外行车股道, 在车辆行进过程中对车体拍照扫描, 短时间内产生物体轮廓的技术早已不是问题, 甚至在某些领域普及程度较高, 在车辆停放甚至经过的地方设置扫描设备即可。轮廓比较分析仅需针对性的开发专业性的软件即可。此类设备开发技术门槛低, 但成效很明显, 可大量减少检修工作量, 提高检修质量。
1.2 音频及振动比较法
车辆牵引传动部件在故障发生前期, 通常上都会通过“发声”或振动来进行预警。此类故障对行车安全影响较大, 主要涉及如牵引电机、制动单元、转向架等与行车安全相关的部件。传统检修模式虽然均有涉及, 但基本上都是外观检查, 很难及时发现故障, 一般都是在已经产生明显征兆, 甚至是已经对正线行车产生了影响甚至发生了事故后才被发现。由于此类故障影响较大, 且没有有效手段可以提前发现故障隐患, 大部分地铁公司甚至在故障应急处理上采取了导向安全的保守应急处理措施, 大大降低了车辆营运效率。
所谓音频振动比较法, 即是在特定牵引制动条件下, 如限定直道、AWO状态、5%牵引力牵引到30 km/h时, 测定车辆良好状态下的音频特性曲线和振动曲线, 并进行一定程度的放大, 生成数据库, 将运行一定周期后的该车辆在同等条件下采取的音频曲线、振动曲线同数据库内标准曲线进行比较, 对异常的部件进行针对性的检修。利用此类设备可对车辆牵引制动部件的状态进行一定的监控, 可提前发现大部分机械故障。主要适用于牵引制动系统的专业性检修, 如牵引电机、转向架、制动单元等。此种方法的难点在标准音频曲线的采集、标准音频曲线的放大标准设定、采集设备的安装等, 但均在其他行业有成熟技术标准可供参考。此类设备开发门槛仍不高, 适用于地铁车辆的专业化检修及预防, 可有效降低对于专业人才的依赖, 提高检修质量。
2 结语
地铁车辆是一个复杂的多系统、多专业结合机械整体, 完全依靠“人”进行专业性检查本身就有一定的局限性。引入专业检修设备, 提高地铁车辆检修自动化程度与检修质量是每个地铁公司都需要面对的问题。本文简要探讨了地铁车辆检修专业设备的研究方向, 文中所谈及的技术在其他领域甚至相当成熟, 但并未引入地铁行业。地铁车辆与其他轨道车辆检修有一定的相通性, 市场需求很大, 亟需有魄力、有实力的机械制造企业研发出有针对性的检修设备。
参考文献
关键词:清洗机 不落輪镟床
近年来,随着我国城市轨道交通工具地铁的迅速发展,作为提高和保持列车运行的平稳性、安全性的必备检修设备——不落轮镟床、清洗机及地下式架车机得到了广泛的应用。在城市地铁的建设过程中,各专业项目之间必须进行相互协调、密切配合,以保证满足地铁的各项设计要求,充分发挥地铁的全部功能。各专业之间的协调和匹配问题称为技术接口问题,为了使各个专业能够紧密结合,达到整个地铁运营安全、可靠、成本低的目的,必须对各个系统的接口问题进行认真研究,并加强管理。
1、不落轮镟床的接口
不落轮镟床也称为不落轮对车床,不落轮镟床主要用于铁路机车和客车、地铁车辆及其他城市轨道车辆轮对的不解体修理 ,轮对不用从车辆上拆下就可在机床上完成车轮踏面及轮缘部分的车削加工。是一种在列车上就可以直接将磨损或擦伤的车轮修复回原形的大型机床。因为不需要拆卸列车轮对,大大缩短了列车轮对的维修时间,非常适合于备用车很少的地铁企业使用。
不落轮镟床的结构形式有两种,一是液压仿形;二是数控式。液压仿形不落轮镟床结构较为简单,维护方便可是不容易调整加工的参数;数控式不落轮镟床精度较高,而且可以方便地调整轮缘厚度等加工参数。随着可编程控制器控制技术的不断发展,数控式不落轮镟床逐渐成为发展的方向。
1.1不落轮镟床与车辆的接口
(1)明确加工的对象与精度
本专业的工作人员必须明确加工后单轮对2个车轮之间的直径差,加工后同一节车厢8个车轮中最大直径和最小直径的差值,车轮径向跳动、端面跳动、加工表面粗糙度等基本精度要求外,还需要明确是否需要加工制动盘,并提供车轮踏面的廓形图纸作为加工程序的编程依据。
(2)明确轮对在机床上的装夹方式
在地铁系统中,车辆的轮对轴箱包括内轴箱和外轴箱两种。外轴箱方式比较常见。由于地铁车辆的轴重较轻,为了提高切削力,需要采用轴箱压下装置。压下装置的头部称为压爪(holding claw),不同形状的轴箱需要配不同的压爪。因此,车辆供货商需提供轴箱的细节尺寸,用于设计压爪时参考。
1.2其与牵引供电专业的接口
在对设备进行切削加工过程中,为了防止接触网掉落导致电流从不落轮镟床通过,损坏机床的控制系统,在机床两端的轨道还应设置轨道绝缘设施。图1为不落轮镟线轨道绝缘点的设置示意图,其中A为机床中心线到绝缘点的距离,B为列车全长,C为牵引车全长,D为车辆的轴距,Y为机床中心线到库外轨道绝缘点的距离,有Y>A+B+C。
图1不落轮镟线转道绝缘点的设置示意图
1.3与轨道专业的接口
不落轮镟床上的轨道与机床基础坑外的轨道相连接,双方应明确轨道的分断点。
2、列车清洗机的接口
地铁车辆的外部的清洗是一项十分复杂的工作,通常每隔3-5天就要对其进行清洗一次。如果采用人工清洗,工作效率低、劳动强度大、清洗效果差,不能满足列车清洁的外表使用要求。因此,在地铁车辆段或停车场均设置有列车自动清洗机,以减轻劳动强度,提高清洗效率。洗车线可分为贯通式清洗和尽端式清洗两种形式,列车清洗机可分为带电式通过清洗和不带电式通过清洗两种。《城市轨道交通停车场洗车库内接触网设置研究》中论述了带电通过清洗的可行性,这里不再重复,下面仅讨论其接口设计。列车清洗机与地铁其他机电系统的接口主要包括与车辆、接触网、低压配电、线路、信号、给排水、限界、土建专业的接口。
2.1与车辆专业的接口
供货商应必须提供地铁车辆的主要尺寸和外形轮廓图,其中包括列车长度、宽度、轴距、转向架中心距等、车辆受电弓安装位置、列车前后受电弓之间的间距、受电弓工作高度等参数。另外,应提供车下电器设备箱的防水等级。对列车清洗机选用的洗涤剂,应确认对列车表面油漆没有损害后才能够使用。另外,列车清洗机在清洗列车端部时,经常会发生毛刷将列车的雨刮器拉脱的故障。因为列车清洗机的刷毛是柔软的,存在刷毛卷到雨刮器的可能性。为了使雨刮器不被拉脱,根据某些列车清洗机生产商的建议,雨刮器的弹簧拉力应不小于20N。如果车辆采用接触轨受电,则从安全角度考虑,接触轨不进库,而库外接触轨的布置应保证列车在整个洗车过程中最少有一辆动车能够受电,以提供作业过程中的牵引动力。
2.2与信号专业的接口
车辆段的信号系统主要负责控制洗车线的线路,但如果信号专业与列车清洗机之间没有联锁,车辆段的调度不可能随时清楚设备所处状态。为了避免出现列车清洗机故障(特别是毛刷侵入车辆限界的故障)时,列车强行通过造成设备故障,信号专业在列车清洗机控制室内宜设置“同意洗车”按钮,与洗车线的开放信号串联。只有列车清洗机的操作人员确认设备处于正常状态、无超限界的情况、按下“同意洗车”按钮后,洗车线的进路信号才能转为绿灯,保证列车的安全。
3、地下式架车机的接口
地下式架车机是用于检修库内固定台位的架车作业、对地铁车辆检修实施落转向架作业的专用设备,可对一个2节、3节、4节或更长的单元车组在不摘钩状态下进行同步架落车作业,也能对任一单节车辆进行架落车作业。因为不需要将车组解编,可节省检修时间,提高列车检修效率。它与地铁其他系统的接口主要包括:与车辆、低压配电、轨道、土建专业的接口。
3.1与车辆专业的接口
车辆供货商需提供单元车组的长度、重量(空载)、转向架轴距、转向架中心距、车辆宽度及架车点位置。车体架车点不一定位于转向架中心,而仅以架车点位于转向架中心示例。同时,需提供转向架的最大宽度,用于核算转向架是否会与地下式架车机的车体顶升支柱发生干扰,避免拆下的转向架不能通过架车机推出架车线。
3.2与轨道专业的接口
地下式架车机的轨道与设备基础坑外的库内轨道相连接,双方应明确轨道的分断点,在施工时一般先铺设好库内轨道,并预留有一定余量,待安装地下式架车机时,再按需要切断。
4、结语
综合以上内容,我们不难看出,由于设备的类型多种多样,各个地铁公司对设备的功能要求也不尽相同,在《地铁设计规范》中也未明确定义这些设备的接口,故本文只能列举大部分最常见的接口,供地铁车辆段设计和建设人员参考。在建设过程中,还需要根据设备的实际情况理清所有接口,对技术接口进行科学、有效的管理,这对于保证工程项目的顺利实施、确保工程建设进度、防范工程风险和控制投资规模具有重要的意义。
参考文献:
[1]董向阳.地铁建设中的技术接口管理[J].城市轨道交通研究, 2003,6(3):16-19
〖摘 要〗城市轨道交通车辆的车体选材,是关系到运营的“安全、可靠、快速、轻量、经济、适用”的重大因素之一。对耐候钢、不锈钢、铝合金车体的材料和结构特点进行分析、比较。探讨了针对城市轨道交通特点和对车辆的要求,合理选择车体材料问题。对不同材料车体的发展动向作了介绍。
〖关键词〗城市轨道车辆,车体,材料选择
车体是车辆结构的主体。车体的强度、刚度,关系到运行安全可靠性和舒适性;车体的防腐耐腐能力、表面保护和装饰方法,关系到车辆外观、寿命和检修制度;车体的重量,则关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式(动拖比)。以上所述都直接影响运营质量和经济效益。车体结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。故车体选材一开始就成为选择城轨系统时必须同时考虑的诸多重大要素之一。轨道车辆的车体结构和材料
1.1 车体和车体结构的分类
车体结构按使用的主要材料可分为普通碳钢车(现已停产)、高耐候结构钢(耐候钢)车、车辆专用经济不锈钢(不锈钢)车和铝合金车。
按承载方式分类,有底架承载、侧壁承载、整体承载三种方式。
按结构形式分,有板梁组合结构、开口型材与大型中空型材组合结构以及大型中空型材结构三种形式。这些结构又同时属于整体承载结构。
从板与梁(柱)、梁(柱)与梁(柱)之间的结合方式来分,有焊接、铆接、螺柱(钉)粘结连接或混合连接结构。我国和日本大多采用焊接结构。焊接-铆接或焊接-螺栓(钉)连接在欧洲应用较多。
整体承载结构,即所有车体承载构件和外板都参与承载,这样能充分发挥所有承载零部件的承载作用,有效地减轻车体重量。特别是板梁组合结构,原则上可按照有限元法的车体强度、刚度计算结果来分配材料:强度不足部位补强,刚度不足部位补刚,强度刚度富余的部位将材料去掉,从而收到最佳的轻量效果。
1.2 耐候钢车体
耐候钢车体采用板梁组合整体承载全焊接结构。
制造厂先将购进的冷轧定尺板材或将热孔卷料开卷、矫平,切断的板材经磷化预处理。车体 的外板(一般厚为2mm),是将预处理后的板材用缝焊机接宽接长; 梁柱则将预处理后的板材(一般厚2.5mm)剪切下料、轧压、冷弯或拉延成型。对于像底架边梁、车顶侧板那样大型板梁,一般可采用冷弯型材(厚3~6mm)。板和梁(柱)间采用点焊或塞焊,梁柱间采用弧焊(用焊条或二氧化碳气体保护焊)。
车体采用大部件组装方式:将底架、侧墙、车顶、端墙部件预先组成后再组成车体。经变形矫正(打平)后的车体送到油漆工序。底漆、面漆涂完后钢结构车体才算完成(也可在车辆总成涂面漆)。
在车体设计开始,梁柱布置完成后用三维有限元法进行车体强度计算。在头一辆车体制造完工后,进行强度试验。车体的强度试验属于形式试验,即同种车只试验一台,在油漆前进行。车体需经钢结构强度试验通过后才能批量投产。
与铝合金、不锈钢车体相比,耐候钢车体有材料费、制造费低以及工艺性好、造型容易的明显优势,但也存在重量较大、耐腐蚀性不大好而导致运用成本高的劣势。
1.3 不锈钢车体
不锈钢车体结构与耐候钢车体一样也是采用板梁组合整体承载全焊结构。由于使用的板材更薄(车体外板厚0.4~1.2mm,梁柱厚0.8~3mm),须采用大量薄板(一般为0.8mm)轧压成补强(刚)型材与外板点焊连接形成空腔,借以提高外板的刚度、强度。这是不锈钢车的结构特征之一。为了不降低板材强度和减小变形,应尽量采用点焊。特别是强度级高的材料不允许任何形式的弧焊。梁柱之间采用平面或立体接头、点焊。板的拼接采用搭接缝焊。采用接触焊代替弧焊是不锈钢车的又一特征和技术关键。
新型不锈钢车体采用超低碳(C<0.03%)的SUS301L车辆专用经济不锈钢,通过压延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT 5个强度级。SUS301L的改性压延状态机械性能代号HT的屈服点在 961N/mm2以上,拉伸强度在1275N/mm2以上(超过耐候钢一倍以上)。但其纵向弹性模量(E)却只有钢的85%(钢的E=2.06×105N/mm2,不锈钢的E =1.76×1 05N/mm2),这意味着不锈钢车体比同样结构(当然结构是有很大不同的)的耐候钢车刚度要小。刚度下降将导致舒适性下降。这就是不锈钢车体设计时尽量设法增大刚度的原因。
不锈钢车体制造过程中虽然不必进行防腐保护,完工后也不需涂漆,但为了提高装饰性,板材自带线条或梨皮点状装饰。车辆制造厂家可自己进行某种修饰,也可用彩色胶膜装修。由于车体表面装饰大多是原材料带有的,因此在焊接前的加工过程中要贴膜保护,在制造的全过程要小心操作。
为了降低制造成本或提高工艺性,对这种车体上没有腐蚀倾向的部位,通常采用普通钢或耐候钢,如牵引梁、枕梁、侧门内立柱的下部(距地板面300mm以上)内端墙立柱等。因此,即使轻量化不锈钢车体也大约有30%的普通钢或耐候钢。
不锈钢车体比耐候钢车体大约可轻30%~40%,另外还不需涂漆(干膜油漆重量大约200~300kg/车)。
不锈钢车体的制造工艺性远不如钢车,不能采用弧焊;特别是不锈钢成形困难,因此不锈钢车体的前端造型若特别复杂或数量很少时,不得不采用钢材或玻璃钢制造(涂漆)。
由于现在生产的不锈钢车体大量采用点焊,密封性不如连续焊,因此不适用于频繁进出隧道等导致车内外压差大的高速车车体。
日本最新的不锈钢车体是1993年完成的209系电车采用的两种形式的结构:一种是侧墙外板为平板、内部仍然采用压型型材的骨架(含补强),但板厚进一步减小(侧墙外板厚1.2mm,车顶、地板波纹板厚0.6mm,弯梁、立柱厚1mm);另一种形式采用SUS304材料的内外双层板点焊结构,内板上带有凸起代替骨架。东日本旅客铁道(株)、新日本制铁(株)、东急 车辆制造(株)等三家公司最近共同试制出了“不锈钢双层复合板车体”,其目的在于能像铝合金中空型材车体那样减少零部件数量和焊接工作量,以降低制造成本和提高外板平滑性,提高产品质量。预计4~5年后这种新车将会投入使用。
1.4 铝合金车体
铝合金车体从结构形式上可分为:板梁、大型开口型材和大型中空闭口型材及其组合形式。
板梁式铝合金车体在结构形式上类似于耐候钢车体,但为了提高断面系数,防止板材由于剪力产生失稳现象,因此加大板厚(一般取钢板的1.4倍,最薄用到2mm)。铝合金车体的薄板焊接非常困难,技术水平要求高,而且变形大矫正困难,因此必须采用接触焊。
开口型材将板、梁合成一体,简化了车体制造工艺,提高了质量,但成本也相应增加。
铝合金车体目前普遍采用的结构是大型桁架式中空型材组焊式(一般采用自动弧焊)。
大型中空型材组焊式车体制造时,只需将型材沿车体长度方向对接连续自动弧焊。由于车体零件数量少、焊接工作量少,且容易实现自动化,大大降低了车体制造成本,提高了产品质量。但与此同时,由于大型型材需要能力为8000~10000t的大型挤出设备和大型模具,因此制品成本昂贵,设计断面变化也受到制约。
另外,由于多余金属只能靠机械加工的办法去掉,工艺复杂,成本高,所以大型中空型材结构的车体要比板梁式、大型开口型材式车体略重一些。
铝合金结构的变形校正(通常也采用火焰校正)非常困难。因此不管什么结构形式,都必须千方百计用工装卡具来限制焊接变形。
铝合金车体的主要材料是A1~Mg系(5000系)、A1~Mg~Si系(6000系)和A1~Zn~Mg系(7000 系)合金。
铝合金车体的特点是利用铝的相对体积质量约为普通钢的1/3这一点来减轻车体自重。铝合金车体的自重一般可达到普通钢车体的1/2。
铝合金车体的弱点是铝的纵弹性模量小,约为普通钢的1/3,因而往往使车体刚度下降。一般铝合金车体比普通钢车体、不锈钢车体的刚度都要小。这是铝合金车体设计时加大板厚和尽量加大车体断面以提高车体抗弯刚度的重要原因。
铝合金车体的另一个不尽人意处就是耐腐蚀性能差,不能像不锈钢那样达到不用涂漆的程度。不涂漆的铝合金车体虽然也有,但用过一段时间后,由于大气中的腐蚀条件(如水、洗涤剂 的作用以及运用环境中与金属粉尘接触),表面总会出现面蚀、点蚀、变色,影响美观,故大部分车都涂漆。
铝合金车体设计中还应注意的是:由于铝的熔点低,在地板下面吊装的高压大电流的发热设备(如制动电阻箱等)应加装隔热板,以防车辆火灾的发生。铝合金车体的车辆一旦发生火灾事故,将会引发更大的灾难。当然,采用其他材料的车体也必须加隔热板。
铝合金车体的最新结构是车顶、侧墙无梁柱的桁架式中空型材结构,有的在面板、肋板上还贴防震吸音材或填充(半填充)聚氨脂泡沫(型材挤压过程中发泡),大大提高了防震隔音效果。日本700系新干线车就采用此项技术。
形状复杂的铝合金车体前端也有采用钢质或骨架用钢、蒙皮用玻璃钢的结构。车下设备吊装也有采用钢梁。铝型材之间采用摩擦搅拌焊接(FSW:Friction Stir Welding)。这是一项很有前途的工艺。日本JR九州815系近郊形交流电动车已采用这种先进方法。
1.5 车体新材料结构的开发
国外车体新材料新结构的研制开发日新月异。第二代轻量不锈钢车体和蜂窝材铝合金车体在10年前就已问世。底架边梁用爆炸连接材料、底架用不锈钢、侧墙车顶端墙用铝合金的 混合材料车体在10年前也通过了鉴定。超轻量的碳纤维增强塑料(CFRP)车体也已试制出来。另外以普通钢、不锈钢车体为对象的外板为平板、外板的内侧为桁架式大型轧压型材、二者 点焊一起的少零部件高精度的板式轻量结构也正在开发中。面向小型车,正在开发不用板结 构而用骨架承载、内外板材料可以自由选取的重量轻、成本低的车体也正在开发研究中。
在我国,车体材料的开发研制也从未间断过。70年代的铝合金车体铁道车辆、90年代的不锈钢软卧车和铝合金的地铁车就已研制出来,现正在正常运行。10年前,玻璃钢的前端也已 装到了大铁路动车组的车头上。现在大断面铝型材和车辆经济不锈钢SUS301L国内已完成研制,可以批量投产。车体合理选材
车体选材的一般作法,是在确保安全可靠的前提下,以经济特性为基础,结合城市线路条件和车辆条件进行经济技术论证,综合分析比较,从大局出发作出选择。
城市轨道交通与干线铁路交通在涉及的地域范围上大不相同,特别是在我国。城市轨道交通车辆是针对地方乃至于十几公里或几十公里范围设计的,车辆结构和材料应该、也有可能做到在不违背国家相关法规、强制性标准的前提下充分体现地方性和本线路特色。另一方面,每种材料都有各自的特点。车体选材若能在熟悉各种材料的基础上,将针对线路、车辆和针对材料特点结合起来并兼顾长远和近期效果的话,选材一定会合理。
2.1 各种材料车体的特点
碳钢车、铝合金车、不锈钢车车体的特点如表1所示。
2.2 对车辆要求的条件及其车体材料的选择
根据对车辆要求的条件来选择车体材料,请参见表2。
表1 各种材料车体的特点 碳钢车铝合金车不锈钢车◎可以自由造型○可以自由造型●造型困难◎塑性加工容易○塑性加工容易●要有塑性加工技术○可作到车体气密结构○可作到车体气密结构●车体气密结构困难●轻量化难◎轻量化有效果○可以轻量化◎材料价格低●材料价格特高●材料价格高○材料强度一般○材料强度略低◎材料强度高●耐腐蚀性不好○耐腐蚀性好◎耐腐蚀性优越○耐热性高●耐热性低○耐热性高○焊接性好●要高水平熔接技术○焊接性好◎制造价格低●制造价格高○制造价格稍高●维修难○无维修◎有无维修特点注:同类特点中,“○”为好,“◎”为其次,“●”为差。
表2 对车辆要求的条件及其车体材料选择(供参考)2.3 从经济角度看车体选材
我国地铁以前一直采用耐候钢车体的车辆,由国外引进的铝合金车体的车辆投入运用仅几年,国产车辆专用经济不锈钢车体的车辆正在开发研制过程中,估计要到2002年以后才能投入试运行。因此,现在或近几年内要作出我国自己的上述三种材料车体在车辆寿命周期的综合经济分析的条件尚不具备。
2.4 从综合因素看车体选材
表3给出了从综合因素看车体选材的比较。
在这里应特别指出的是,不锈钢车体无需维修带来的长处:由于车体不涂漆(涂漆就必须有维修),取消了防腐、涂漆、除漆工艺,不仅可节省大量厂房、设备、人力,而且消除了环境污染。这将给制造厂特别是用户建立维修基地和工程带来巨大的经济和社会效益。铝合金车体则在要求高加减速度、频繁起制动、要求较高的旅行速度或受轴重限制的城轨交通上,特别是要求高度轻量化的高速旅客列车上具有明显优势。几个值得探讨的问题
3.1 关于目前我国城市轨道车辆车体选材的倾向问题
目前我国城市轨道交通车辆的车体选材,似乎出现了铝合金热,相形之下在我国地铁车上沿用了30多年的耐候钢有受到冷落的倾向。实际上这三种材料各有特点。就是同一种材料也有不同的牌号、种类和性能,但无好坏可言。材料及车体的结构型式是多种多样而且总是在发展变化的,选材就要扬长避短因材施用。
3.2 关于车辆轻量化
在人们的印象中,一提起轻量化就联想到减轻车体重量。轻量化应当是对车辆总体而言,车辆上所有构件、设施、设备、材料都要轻量化。车内设备的门窗座椅,电气的配管配线,空调系统的机组、风道、格栅等的轻量化效果,与车体的轻量化是一样的,而为此目的付出的代价和承担的风险可能还会小一些。若能减轻转向架的重量,尤其是簧下重量,那其综合作用就 远非减轻车体重量可比了。
3.3 关于车体轻量化
与车辆轻量化一样,什么材料的车体都应当也都有可能轻量化。轻量化不等于铝合金化。耐候钢车体的轻量化还有很大潜力有待挖掘。
3.4 关于“耐候钢+局部不锈钢”车体
作者:龙静 王书傲
引言
随着城市地铁建设的不断发展,对地铁车辆空调系统的要求也越来越高。目前,铁路列车空调机组的设计有规范、标准。欧洲结合地铁车辆的特点,在3标准的基础上已编制了针对地铁、轻轨车辆空调设计的相关标准; 而我国目前在地铁、轻轨列车空调设计方面尚未制定标准。本文结合广州、上海地铁车辆空调的特点,就地铁列车空调设计中的几个技术问题进行了探讨。制冷量的合理确定
1.热负荷计算
地铁车辆空调装置的有效制冷量是用来平衡列车使用中车内热负荷及新风热负荷的。其计算公式为Q y = Qi =1
式中:Q 1i——车体隔热壁传热负荷;
Q2—— 太阳辐射热负荷;
Q3—— 乘客散出的显热负荷;
Q4—— 乘客散出的潜热负荷;
Q5—— 车内机电设备、照明器具等散发的热负荷;
Q6—— 新风带来的显热负荷;
Q7—— 新风带来的潜热负荷。
通常情况下,在车厢空气参数确定后,所需的有效制冷量大小主要取决于外气参数、车体传热系数、车内定员及新风量。
2.车外温度、湿度的合理确定
因各城市所处的地理位置以及隧道结构、列车运营速度等方面的差异,车辆运用时隧道内外的大气参数选取应具体结合各城市当地的气象资料,而不要照搬照抄。若外气参数选用不合理,不但会造成设计计算与实际运用情况之间的不吻合,机组设计余量过大或偏小,甚至会加大电源设备的功率、重量,从投资和将来运营的角度来看,不仅不合适也是极不合算的。
车辆运行初期,隧道内的温度相对较低,湿度较大,但随着列车运营时间加长,空调冷凝器散热,制动电阻、闸瓦、牵引电机、隧道照明等设备的发热,隧道温度会不断上升、相对湿度会下降。从香港西铁所做的运营计算模拟曲线上看到,列车运营 年后,隧道墙体的温度将会上升5℃,隧道内的平均温度约上升8℃。加之车站屏蔽门的设置,长期运营后,隧道区间温度已基本趋于一致,而且车辆在隧道内的运行环境后期比运营初期要恶劣些。
因此从总体设计、运用来看,各城市应结合当地环境参数、隧道结构条件、列车时速要求以及车站是否加设屏蔽门、隧道风机配置和使用等情况,通过模拟计算来确定隧道内温度、湿度参数,使之接近实际运用情况,为空调机组的设计提供合理的设计参数。
3.车体材料及列车运行速度对传热系数K 的影响
在计算整车的热负荷中,传热系数K 值因车体隔热壁厚度、材料的性能、门窗和连接通道结构和列车运营时速等不同而异。地铁车辆车体材料目前较常用的是不锈钢和铝合金材料。日本对不同车的K 值试验研究表明,不锈钢车的传热系数为 m2·K,铝合金车的传热系数为 m2·K,车体门窗在结构和尺寸上的差异,影响整车的传热系数。另外,列车在静止和运行情况下,传热系数K 也是变化的,即传热系数随列车运行速度的提高而增大,若列车运行平均速度达到,那么,车体的传热系数将比静止情况下增长%。因此在设计计算中应结合车体材料、门窗结构、列车平均旅行速度等具体情况来确定车体的传热系数计算值。
4.车内定员及新风量的合理确定
在对广州、南京等地铁车辆空调热负荷的计算中发现,在列车热负荷的各组成中,定员对热负荷的影响可以说是最大的。因为定员数决定着新风量以及由于乘客带来的显热和潜热,在热负荷组成比例中定员因素影响的比例占了整个总负荷的%。
以广州地铁1号线为例,车辆空调设计是基于2的定员载荷。在此设计计算中要求每节车的乘客数达到0人,在地铁目前的运营模式下,日均载客量应在 万人次才能达到设计要求。而实际运营中,由于各种因素所致,客流量都未能达到设计值。在低峰时,每节车的载客量不足0人,即使在客流量最高峰时,每日的最大载客量也仅为 万人次,亦即每节车的载客量为5人,这样的载客量远未达到设计的定员数量。
统计计算表明,每节车的热负荷比例中,新风热负荷通常占总负荷的%~%,而新风量只取决于车内定员,因此必须结合定员来合理确定新风量。
因地铁列车运行区间短、开关门频繁、乘客在车内的停留时间较短,因此地铁列车的人均新风量可适当地低于铁路的要求。根据欧洲地铁列车空调设计的相关标准9,对于地铁或轻轨列车设计,B型车空调系统的人均新风量可选取 m3·人,而A型车推荐的人均新风量为5m3·人。
5.行车密度及隧道活塞效应对热负荷的影响
随着地铁运营客流量的增加,行车密度也需随之加大,伴随着列车的启动、加速、惰行、减速、停止等运动状况产生的区间隧道内活塞风随时间变化而处于不稳定状态,而活塞风对地铁隧道热环境将造成一定的影响。如广州、上海地铁列车的运营设计发车间隔为4n,若车辆运行时隧道热量不能及时排出,在隧道活塞效应作用下,可能造成隧道内局部区间的温度偏高。在运营中,前一列车离开后,若该区间空调系统的冷凝散热不及时,后续车辆的外部温度就会升高,造成冷凝器和新风吸入温度高于原设计值。另外,近年来国内地铁设计中,趋向于设计土建几何尺寸较小的隧道,地铁列车故障导致隧道区间阻塞,这些都会造成隧道温度升高从而对热负荷产生直接影响。通风系统的优化设计
目前为了降低地铁建设造价,新建的地铁都严格控制着隧道土建的工程量,因此通常隧道截面都不会太大。这使得车辆的结构设计尺寸受到很大限制,特别是车体高度尺寸。如北京地铁八通线的B型车,其车体高度仅为30,车厢内净高仅为220,空调机组的设计高度要低于0,较大幅度地限制了空调系统包括车内风道的设计尺寸。为保证送风均匀,降低噪声,必须对通风系统进行优化设计。
1.温度均匀性
客室内温度均匀性主要取决于风道送风的均匀性,所以风道的设计至关重要。目前广州1、2号线、上海2号线地铁都采用了静压条缝式均匀送风风道。这种风道的优点在于结构简单、送风性能良好、维修方便。但在该风道的设计中要注意以下几个问题:
(1)为了控制客室内的噪音,尽量保证主风道内最大风速不高于8s;
(2)在充分考虑风道阻力及噪声后,主风道送风条缝和静压风道送风条缝的宽度尺寸越小越好;
(3)为使靠近机组两端风道的送风量不至于过小,应在主风道内适当加设挡风板,其尺寸最好由试验确定;
(4)建议在主风道与静压箱隔板上粘贴吸音材料,以降低噪声。
2.气流组织及微风速
气流组织是否合理,与送风口和回风口的位置、型式、大小、送风气流的流态和运动参数、送风温差、客室结构等多方面因素有关,且送风射流的作用区要比回风口的作用区大得多。
对于地铁列车来说,比较适用的气流组织有: 上侧送下侧回气流和孔板送风。若采用孔板送风,则需要使稳压层内各处的静压相同,才能达到各孔口有相同的风速,实现均匀送风。
地铁列车车厢内由于内顶较低(一般不大于20),而乘客多处于站立区,因此如果送风速度过高、送风温差大,会使乘客有明显的“吹风感”,这是设计中必须要避免的; 但地铁列车载客量大时,若送风速度过低,则衰减快、气流组织差,夏季乘客会感到车内温差大、不凉爽。多数乘客在车内停留时间一般在 n内,因此车内微风速可以比铁路要求的 s大。在C标准中,环境温度在 ℃时,风速允许达到5s,值得借鉴。
3.噪声
地铁列车在隧道中运行时,各种设备发出的噪声难以扩散,要经过隧道壁面的多次反复衰减,因此对列车上设备的噪声有着严格的控制要求。车内空调通风机和风道内的空气流动是直接的噪声源,必须通过选用低噪声和多叶片的离心风机和消声风道来解决; 而在站台上,空调机组冷凝风机的噪声就显得十分突出,冷凝风机必须选用低噪声、低转速、大流量的轴流风机,来尽可能降低噪声。空气品质
空调系统除了要控制好客室的温湿度、风速外,还要保证客室空气的洁净度。地铁列车长期在隧道中运行,若过滤网选用不当,受电弓碳滑板和制动闸瓦产生的大量碳粉以及隧道中的积尘,就会直接影响客室的空气洁净度。国内在地铁列车设计中对该项的要求和检验标准目前也存在着空白。
对于线路区间隧道较长的地铁列车,司机往往需要长时间停留在氧气和阳光较少的地方,所以列车设计也要充分体现“以人为本”的原则,尽可能为司机创造一个较好的工作环境。建议在司机室内单独加装空气清新机或负氧离子发生器等设备,以改善司机的工作环境。节能措施
从广州地铁1号线列车运行能耗试验数据看,在夏季,一节车空调的能耗约占整列车总能耗的%。从运营的长远效益来看,采用各种方式来达到列车空调节能运行是十分必要的。
第一,要确定适当的室外设计计算参数和新风量,避免因设计参数不合理而导致制冷量设计过大,从而造成能耗增加; 第二,列车在没有载客运营情况下,可关闭空调机组所有的新风口,通过预热或预冷,使车厢温度尽快达到设定值,以减少不必要的能源浪费; 第三,由于实际运行中客流量变化较大,可能出现低于预测值或因其他因素导致部分区间的客流量未达到设计值的情况,即载客量少于定员2的设计值,造成因新风量过高而产生的能源浪费。因此在客室中装设2检测器,利用自动新风调节门来调整所需的新风量大小,从而达到节能运营的目的。安全性
列车运行中,对乘客的安全保障是至关重要的。空调系统不仅要提供给乘客一个舒适的乘车环境,也应在紧急情况下,提供必要的保护措施。
正常情况下,空调系统工作的交流电源是由列车辅助电源提供的,由于运行中,列车是一个封闭的空间,因此,在整列车交流电源失效的情况下,应能通过空调紧急逆变器将列车蓄电池的直流电源逆变成交流电,维持一定时间的应急通风,保证紧急情况下,乘客在车内停留时所需的氧气量。
另外,虽然地铁设计中对隧道内的电线、电缆等材料有相关的防火标准和要求,但设计中也应考虑到,万一隧道内发生火灾,司机应能在司机室关闭列车所有的吸排风口,避免烟雾等对乘客的危害,便于将列车从火灾区开到安全区域。结论
列车制冷量决定着空调机组的功率、设备噪声和尺寸、辅助供电量等。它的计算主要取决于外气和隧道温度、湿度、车体计算传热系数、车内设计定员及新风量,并因各城市大气和隧道条件、车型等具体情况而不同。设计中必须确定好这些参数,避免因设计参数不合理而导致机组设计制冷量过高或不足。
关键词:地铁;架修;工艺设计
车辆架修的目的是对车辆各系统进行深度维修以恢复车辆的使用性能,是实现地铁设计寿命周期内保持车辆稳定表现的重要形式之一。根据现行国家标准GB50157—2013《地铁设计规范》,地铁车辆在运行5年或运行里程达到50~60万km需进行架修。
1号线车辆架修工作
于2015年3月开始,从首列车试修工期45个工作日,通过优化流程、改进工艺、调整工序等多种手段,后续达到批量车架修工期27个工作日,年架修车辆10列车的生产能力。本文以此车辆段架修作业实施情况为基础,总结相关工艺改进设计,为其他车辆段提供参考。1架修工艺流程地铁车辆架修工艺流程可分解为拆解、检修、组装、调试4个部分。车辆在完成接车和预检后,首先对列车进行拆解,完成转向架与车体分离,并将列车解编为单节车辆;而后车体进行各系统及部件现车检修,将大部件拆卸或委外检修,转向架部件进行检修测试或委外检修;最后进行部件装车、落车和联挂编组,再进行调试和交车验收。具体工艺流程如图1所示(图中VVVF为变压变频系统,SIV为静止逆变器)。
2架修工期阶段性划分
根据沈阳地铁架修工艺流程,可将架修工期按重要节点划分为解编架车、系统及部件检修、落车编组、静动态调试共4个阶段。根据这4个阶段将整个架修工期进行划分,并制定几个重要的时间节点,保证架修生产计划的正常执行,如图2所示。地铁车辆架修首先要进行车体与转向架的分离,需要借助架车机完成。地铁车辆架修使用的架车机一般分为固定式和移动式,沈阳地铁采用的是固定式架车机,可用于3节编组车辆同时架车作业。解编架车阶段是指电客车通过固定式架车机,对车体和转向架之间进行拆解,使车体与转向架分离,再将车体落装于工艺转向架,并解编为单节车辆,通过移车台转轨进入架修台位的过程,用时3个工作日。系统及部件检修阶段是指车辆在完成工艺转向架架车后,进行现车检修、大部件拆卸检修、部分部件委外检修,以及部件检修后安装上车的过程。该过程为整个架修工期的重要阶段,占架修工期的大部分时间,用时14个工作日。落车编组阶段是车辆和转向架分别完成检修后,进行车体和转向架安装的过程,以及车辆之间联挂编组成列的过程,用时4个工作日。调试和交车验收阶段包括静动态调试、正线试运行,以及检修车间完成车辆的验收和交车,至此整个架修工期结束,该阶段用时6个工作日。
3架修功能分区和设备配置
按照架修作业功能区域划分,架修场地分为车辆整体拆装区、车体检修区、转向架检修区、轮轴检修区、制动系统检修区、车门检修区、受电弓检修区、空调检修区、电器电子检修间、蓄电池检修间、静态调试库。
3.1车辆整体拆装区
车辆整体拆装区域主要功能是完成车体和转向架的分离和安装,通过设置在区域中的固定式架车机完成。车体和转向架的分离是将车体与转向架之间的高度控制杆、安全钢索、速度传感器、风管路、牵引电机线缆、接地线缆等连接进行拆解,再将牵引梁与中心销之间的连接复合弹簧拆卸,从而完成车体与转向架的分离。再使用工艺转向架架车,使转向架和车体分别进入独立检修区域。车辆整体拆装区配置复合弹簧压装设备,用于拆卸牵引梁与中心销之间的连接,并配置中心销拆装设备,用于拆卸中心销以完成垫片调整,弥补由轮对镟修造成的车体高度变化。
3.2车体检修区
车体检修区为各系统及部件进行架修作业的综合区域,该区域根据工艺转向架架车高度设置固定式双层检修作业平台,以及多台移动式升降检修作业平台。固定式双层检修作业平台设置电源和风源接口,作业人员通过检修作业平台进入车内、车下或车顶,完成各系统及部件检修。在此检修区域作业的内容包括空调、受电弓等车顶大部件的拆卸和安装;车门系统的检修;车上电器柜的检修;车上照明系统的拆装和清扫;座椅及内装、车上电热器的检修;半永久和半自动车钩的拆装;车下箱体的拆装和检修等。同时,固定式双层检修作业平台和移动式升降检修作业平台的配合使用,更为车门的现车维修提供有利条件。
3.3转向架检修区
转向架在完成与车体分离后,进入转向架检修区,使用转向架清洗机进行整体清洁,注意将电缆及风管路部件进行防水防尘处理。而后将转向架进行分解,包括牵引电机、制动风管路、制动单元、牵引梁及牵引拉杆、横向减振器、构架与轮对、空气弹簧和轴箱弹簧、横向止挡等构架附件的拆卸。拆卸后的部件有部分进行委外维修,包括构架、横向减振器、牵引拉杆等。其余部件进行自主维修,包括空气弹簧、轴箱弹簧、排障器、轮缘润滑装置等。在转向架检修区设置附件试验间,配置空气弹簧试验台、轴箱弹簧试验台、油压减振器试验台、单柱式压装压力机,对空气弹簧和轴箱弹簧等备件进行检修和性能测试。在转向架各部件完成检修后进行组装,通过转向架静载试验台对转向架整体性能进行测试,试验合格后装车使用。
3.4轮轴检修区
轮轴检修区是在轮对与构架分离后,对轮对和轴箱轴承进行检修的区域。轮对在进入检修区域后,首先完成轴箱轴承与轮对的分解,轴承采用委外维修的方式检修,轮对进入轮对清洗机进行清洗,而后分别通过荧光磁粉探伤机和超声波探伤机进行探伤,进入轮轴同温组装间待选配和组装。轴承完成维修后返回,在同温组装间内与选配好的轮对进行组装,然后通过轮对跑和试验台对轮对进行测试,测试完成后进入转向架检修区域,与构架进行组装。
3.5制动系统检修区
制动系统检修区是进行踏面制动单元、空压机和制动系统部件检修和试验的区域,配置有空压机试验台、双塔干燥器试验台、风缸试验台、阀门综合试验台、踏面制动装置试验台、气动部件综合试验台等装置。
3.6车门检修区
车门检修区是车门系统门控器、车门门板及备件拆卸下车后进行检修和试验的区域,设置有车门试验装置、车门矫正台、门页及门驱动机构拆装升降台。
3.7受电弓检修区
受电弓检修区设置有受电弓试验台和受电弓工作台。受电弓试验台自带风源,可对拆卸下车的受电弓进行性能测试,受电弓工作台是用于受电弓分解、组装,及整体检修的工作平台。
3.8空调检修区
空调检修区设置有空调清洗间、高压清洗机、空调检修平台、空调装置试验台。空调清洗间用于空调装置拆卸下车后的清洁,为避免污水外流而设置四面防水围挡,空调装置试验台用于空调装置检修后的性能检测。
3.9电器、电子检修间
电器、电子检修间是对车上电器部件进行检测的区域,为避免受外界环境影响,设置在封闭房间内。检修间内配置的设备有司控器试验台、移动式耐压试验台、继电器试验台、速度传感器试验台、电磁阀试验台、高速断路器试验台等,以及各种应用于电路板及电器元件检测的仪器仪表。
3.10蓄电池检修间
蓄电池检修间设置自动恒压恒流充放电机、蓄电池加液设备、蓄电池检测工具等。蓄电池在拆卸下车后,进行单节拆解、清洁、加液,以及多次充放电试验,在测量蓄电池性能满足要求后方可装车使用。
3.11静调库
静调库是进行电客车架修静态调试的区域。库内设置有架空式接触网、静调电源柜、固定式双层检修作业平台,并在轨道下方设置地沟。地沟用于车底设备及转向架的检查、测量及调节;静调电源柜用于给车辆提供DC1500V电源,满足辅助供电系统调试时的电源需求;固定式双层检修作业平台用于受电弓和空调装置等设备调试和检修,其中受电弓的调试包括升降弓时间、升弓压力及升降弓缓冲状态等内容;架空式接触网通过受电弓为车辆提供DC1500V电源,满足车辆各系统静态调试的电源需求。
4工艺流程与设备配置优化实践
4.1增设立柱式起重机
转向架的分解和组装作业,主要内容是进行牵引电机、制动单元、牵引梁、横向减振器等部件拆卸和安装。为满足此项作业需要,架修主库设置多台转向架提升台,以及1台载重量10t的桥式起重机,但考虑到多个转向架的不同部件同时拆解和组装作业时,只依靠库内1台桥式起重机,很难配合多台转向架提升台同时作业,而桥式起重机通常还要承担构架等其他备件的吊运任务,无法满足生产需要。为解决这一问题,转向架检修区设置3台立柱式起重机,载重量为1~3t,可与多台转向架提升台配合使用,满足牵引电机、制动单元等设备的吊装,有效提高生产效率。在此经验基础上,也可为后期建设的新线架修主库提供参考性意见,建议增加立柱式起重机配置数量,使得转向架提升台和立柱式起重机数量的配置比例更加合理。
4.2增加便携式车门系统调试装置
车门系统静态调试内容包括集控开关门、障碍物检测、防挤压、再开闭、车门故障隔离、内外部紧急解锁等功能试验,通常在整车静态调试阶段进行。由于整车车门数量较大,功能试验项目较多,导致车门系统功能试验占用整车调试阶段的较多工时,若车门系统发生故障则造成调试阶段的工期紧张。为解决这一问题,设计制作便携式车门调试装置,将调试装置与车门系统控制电路之间通过线缆进行连接,将各功能试验项目的控制集成到调试装置的按键上,并使用移动式直流稳压电源为单节车辆提供电源。通过增加此装置可实现将车门系统调试的大部分内容调整至单节车辆检修阶段完成,使得工艺流程更加合理。
4.3转向架转盘改造
在车辆整体拆装区域,车辆在完成车体和转向架的分离后,转向架需要从整体拆装区域运送到转向架检修区域,由于受库内工艺布局的限制,要经过转向架转盘转换走行方向。转向架转盘在架修主库土建时期同步安装,受到当时技术条件限制,均设计为手动转盘,结构和功能上已无法更好的满足现在的生产需要,在生产过程中造成不必要的人力和工时浪费。为解决这一问题,考虑在现有基础上进行技术改造,增加电力驱动结构,将手动驱动改为电动驱动,可有效节省人力和工时。
5结语
地铁运营公司作为地铁车辆的运用单位,不同于车辆制造企业,受到检修场地、工艺设备等基础条件的限制,生产能力和效率无法和车辆制造企业相比。如何在有限条件下高质高效地完成自主架修作业,是地铁运营公司研究和努力的方向。在地铁车辆架修工艺设计中,应以现实条件为基础,通过制定阶段性工期计划、调整工艺布局、优化设备配置等措施,结合架修生产过程不断总结和改进,使工艺流程更加顺畅,实现工艺设计更加合理和高效。
参考文献
【地铁车辆检修及运用】推荐阅读:
地铁检修年终总结05-27
地铁工程混凝土开裂原因及综合防治05-26
部队车辆事故原因及对策12-04
外来人员及车辆安全管理制度12-12
公路车辆超载超限的成因及治理措施06-05
地铁应聘简历06-05
地铁励志范文09-24
地铁监理规划11-20
北京地铁建设难题06-15
地铁施工事故心得06-26