沈阳地铁车辆架修工艺设计论文

沈阳地铁车辆架修工艺设计论文

　　摘要：阐述沈阳地铁车辆架修工艺流程和作业内容，以及地铁车辆段架修工艺设备的设置、布局和用途。结合生产实践中的改进经验，使架修工艺流程更加优化，有效提高地铁车辆架修生产效率。

　　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。

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