地铁轨道车辆检修模式及检修技术探讨
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地铁轨道车辆检修模式及检修技术探讨
摘要:近年来,随着城市化进程加快,人们的交通运输需求增加,为了缓解路面交通压力、提高出行效率,不少城市开始建设地铁项目。地铁运行后,一方面能充分利用地下空间,可以分散人流,缓解地面交通拥堵的问题;另一方面有利于推广公共交通出行模式,为生态环境保护贡献一份力量,提高社会效益。地铁车辆在长时间运行中,车辆本身会发生消耗和磨损,尤其是零部件出现问题和故障,不仅降低了地铁的使用效能,还可能埋下安全隐患,因此必须做好检修工作。其中,轨道车是铁路和地铁工程进行基础建设、设备维修时的主要运输工具,分为轻型、重型两大类。2007年,铁道部颁布《轨道车管理规则》后,对轨道车的运维管理提出明确要求,检修作业中必须严格执行相关规范。文章从地铁车辆检修工作现状入手,介绍了轨道车的检修内容和模式,阐述了检修技术在轨道车运维中的应用,并结合实例进行分析,以期提高轨道车的使用价值。
关键词:地铁车辆;轨道车;检修模式;检修技术
1.地铁车辆检修工作现状
地铁车辆的检修工作,主要分为日常检修、定期检修两种情况,目的是确保地铁安全运行,避免出现故障和风险。做好检修工作,可以提高地铁的运行能力,降低后期维修成本,进而提高经济效益。可见,检修工作是地铁运行管理中的一个重要环节。目前而言,检修就是观察车辆的外观和结构,检测零部件的磨损情况,及时消除故障、解决问题。确定检修周期时,一般根据运行时长、使用里程、安全系数等指标进行判断[1]。然检修机制比较机械化,检修作业具有一定的盲目性,和实际检修需求有一定差距。
如下表1,是地铁车辆典型的检修方案。分析可知,采用这种检修方案时,车辆、人力和材料上会造成一定浪费,降低了车辆的上线率。
表1:地铁车辆检修方案 序号 修程 周期 是否扣车
1 出入库检 每天/每次作业前后 否
2 月检检
30天 是
3 双月检 60天 是
4 半年检 180天 是
5 年检 365天 是
6 架修 80万km或6年 是
7 大修 120万km或12年 是
2.轨道车的检修内容和模式
2.1 检修内容
轨道车的检修,分为保养和修理两大块内容,检修工作的开展,要严格遵守相关的规范和技术标准。
第一,保养。对轨道车进行保养,分为日常保养、定期保养、换季保养、走合期保养四项。①日常保养,就是清洁、调整、紧固、润滑等工作,是为了让车辆处于良好的工作状态,避免带病运行。②定期保养,是对车辆进行全面性的检查,排除不正常状态。一般来说,功率<220kW的轨道车,保养周期是行驶2000-2500 km或一个季度;功率>220kW的轨道车,保养周期是行驶2500-3000
km或半年[2]。③换季保养,是在温度和湿度变化时进行的适时保养工作,一般每年4月和10月分别进行一次,可配合定期保养或小修理。④走合期保养,新制造或大修的轨道车,在初期行驶的2000-3000 km走合期内进行的保养,走合期满后进行一次定期保养。
第二,修理。对轨道车进行修理,分为小修、项修、大修三项,使用单位必须按照轨道车的走行里程按期修理,不能简化修理流程,也不能超期使用。①小修的对象是发动机、走行系统和制动系统,工作内容是维护性修理和更换,小修周期一般是行驶达到8000-10000 km。②项修也称为状态修,是结合轨道车的运行状态和技术参数,针对具体系统或某个部位进行修理、更换。③大修则是对轨道车的全部总成进行修理和更换,大修周期是行驶达到80000-100000 km或运行时间达到5年。
2.2 检修模式
在地铁项目的不同运行阶段,对轨道车检修时也会有不同的侧重点,检修模式介绍如下:
第一,早期运行阶段。项目刚运行,正线施工较少,车辆性能安全系数高、故障问题少,轨道车的使用次数少。该阶段,为了节省人力、物力和财力,可将计划维修和故障维修相结合,依据轨道车的设计指标、实际使用情况,制定合理的检修计划,以预防性计划检修为主,出现故障后及时补救处理,提高检修效率。
第二,中期运行阶段。项目中期运行时,正线施工增多,车辆运行时间延长,相应的故障隐患会增加,轨道车的使用次数多。该阶段,以动态预防检修为主,配合其他辅助手段,提高检修作业的时效性,促使检修机制更加完善[3]。以均衡检修模式为例,是根据不同的检修内容,每月执行一次修程,重新解构年检及以下的流程,制定均衡检修计划。如此进行检修,既能提高检修效率,又能缩短扣车时间,提高轨道车的使用价值。 第三,后期运行阶段。项目后期运行时,受到时间、环境等因素的影响,车辆故障会明显增多,轨道车的使用更加频繁。该阶段,将日常检修和计划检修相结合,同时建立预警机制,合理使用高新技术,实现检修的自动化和智能化。例如:构建网络信息管理平台,采用图像识别、RFID等技术,对轨道车的运行工况进行实时监控,出现故障问题可以溯源,并向平台及时发出预警信息,提示工作人员及时检修,避免造成严重的危害和损失。
3.检修技术在轨道车运维中的应用
3.1 灰色局势决策法
灰色局势决策,是在对付某个给定事件的一组对策中,挑选出效果最好的那一个对策[4]。在轨道车运维管理中,灰色局势决策法的应用,首先收集工况信息,对未知事件进行控制,然后提出对策,通过挑选做出决策。例如:针对轨道车可能出现的故障,制定相关决策ai(ai∈A),以及相应的对策bj(j=1,2,3,…m),此时存在局势集合Sij={(a1,b1),(a1,b2),…(ai.bm)}。从局势到效果的映射T,可得T={ri1,ri2,…rim},每个决策均可使用向量表示。面对多个决策,经综合分析后,最佳决策就是最好的检修方案。
3.2 逻辑决断图法
逻辑决断图和灰色局势决策具有一定相似性,以轨道车的动力系统故障为例,检修工作的开展,需要收集故障信息,分析故障原因,然后制定有效的维修方案。具体操作上,假设动力系统的A设备出现故障,就罗列出可能引起A设备故障的B、C、D等部件信息,分析这些部件和A设备的关联性。如果C和A的关联性更强,就优先对B进行检修;如果C没有问题,再对B和D进行比较,以此类推直至检修完成。
4.实例分析
以某地铁项目为例,配备的轨道车集成包中有重型轨道车1台、综合检测车1台、轨道平板车3台、升降平台作业车2台。其中重型轨道车型号是GCY-300,于2016年生产,2017年9月正式投用,目前行驶里程共计3350 km,行驶时间共计732 h。该重型轨道车柴油机型号是卡特C11,变速箱是CAT 836G,空压机是复盛空压机TA-120。
针对该重型轨道车的检修工作,首先严格遵守《轨道车管理规则》,明确各项技术要求;其次结合本单位的检修历史数据,明确常见故障点位和原因;最后整合人力、设备、材料、环境等因素,建立以可靠性为中心的维修模式(RCM),旨在降低维修成本,提高设备的运行可靠性[5]。如下表2,检修工作执行后,从2017年9月至2020年12月,近4年该轨道车的故障率逐年降低,提高了轨道车的应用价值。
表2:重型轨道车近4年故障情况统计表
设备名称
年份 2017年9月起 2018年 2019年 2020年
重型轨道车 故障数 5 12 8 5
故障率(次/月) 1.25 1 0.67 0.43
5.结语
综上所述,地铁车辆检修工作主要是日常检修和定期检修,传统检修模式下易造成一定的资源浪费,降低了车辆的使用率。文章以轨道车为例,介绍了项目运行早期、中期和后期的检修模式,以及灰色局势决策法和逻辑决断图法的应用。结合实际案例,证实科学合理的检修方案,能降低轨道车故障率,提高应用价值。
参考文献: [1]李振姚.轨道车中大修维修项目及维修策略探讨[J].中国设备工程,2021(13):149-151.
[2]张波,卿光毅,黄德勇.地铁车辆“精益检修”模式探讨[J].城市公共交通,2020(10):52-56.
[3]申强.轨道车换向分动箱磨合检测试验台的研发与应用[J].铁道运营技术,2020,26(4):33-35.
[4]戴秋凯.重型轨道车运用安全管理问题与对策[J].铁道运营技术,2019,25(3):40-41+45.
[5]倪建军.浅析地铁车辆检修模式及优化对策[J].科技创新导报,2018,15(18):194-195.