宋叢麗

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

提高客車段修效率因素探討

宋叢麗

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

鐵路客車采用的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生了日新月異的變化，而既有客車段的工藝布局、工裝設(shè)備配置等方面均很難適應(yīng)其配屬客車的段修任務(wù)。為實(shí)現(xiàn)客車檢修資源的集中使用，形成規(guī)模效益，急需對影響客車段修效率的因素進(jìn)行深入研究。通過介紹25型主型客車段修修程及主要部件的主要工藝流程，分析影響主要部件段修效率的因素，并對輪軸檢修、轉(zhuǎn)向架檢修、車體油漆等作業(yè)節(jié)拍進(jìn)行分析，提出客車轉(zhuǎn)向架檢修采用定位修與部分移動式流水作業(yè)相結(jié)合作業(yè)方式，得出提高客車段修作業(yè)效率的主要工裝設(shè)備配置。

鐵路客車；修程；工藝流程；效率；節(jié)拍

1 概述

受經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段制約，為滿足多元化的旅客運(yùn)輸服務(wù)需要，“高速動車+普速客車”這種運(yùn)輸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將會在短期甚至相當(dāng)長的一個時期內(nèi)存在。

根據(jù)目前全路各車輛段配屬和臺位情況以及考慮到隨著全路高速及客運(yùn)專線鐵路的大規(guī)模建成，客車段的配屬客車不會大規(guī)模增加。要實(shí)現(xiàn)檢修資源的集中使用，形成規(guī)模效益，目前基本形成一個鐵路局設(shè)置一個客車段的布局。而既有客車段的工藝布局、工裝設(shè)備配置等方面均很難適應(yīng)其配屬客車的段修任務(wù)，急需對影響客車主要部件段修效率的因素進(jìn)行分析，從而找到與段修能力相匹配的主要工藝設(shè)備配置。

2 25型客車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

25型客車系列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：車體為全焊接結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、端墻和車頂四部分組成。車體鋼結(jié)構(gòu)材料為高強(qiáng)度、耐腐蝕的低合金鋼。車體結(jié)構(gòu)為無中梁無壓筋的薄壁筒形結(jié)構(gòu)，其中底架、側(cè)墻和車頂形成一個封閉筒形結(jié)構(gòu)，底架為無中梁結(jié)構(gòu)，側(cè)墻為平板無壓筋結(jié)構(gòu)，車體承載方式為整體承載式。車輛定員較多，構(gòu)造速度較高，具有良好的舒適性和安全性。車輛均采用集中供電方式、車頂單元式空調(diào)裝置和電熱裝置。采用低磨耗、低噪聲的風(fēng)擋及橡膠風(fēng)擋和密封式風(fēng)擋。結(jié)合我國國情特點(diǎn)和鐵路運(yùn)輸使用情況，目前25G型車和25K型車已成為25型客車中各路局的車輛運(yùn)用、檢修比例最大的車型。25型主型客車參數(shù)詳見表1。

表1 25型主型客車參數(shù)

3 25型鐵路客車段修修程

目前，我國鐵道車輛的檢修制度是以客車質(zhì)量可靠性為基礎(chǔ)，以使用效率為優(yōu)先，建立以“走行公里為主、時間周期為輔”的計劃預(yù)防性檢修制度，計劃預(yù)防性檢修制度分為定期檢修和日常維修兩大類。車輛在實(shí)行定期檢修的基礎(chǔ)上，逐步擴(kuò)大實(shí)施狀態(tài)修、換件修和主要零部件的專業(yè)化集中修，以實(shí)現(xiàn)“大幅度提高客車檢修質(zhì)量，大幅度提高客車安全系數(shù)，大幅度壓縮維修休時，提高客車使用效率”為目的，充分滿足鐵路運(yùn)輸需要。

25G型客車為非提速客車，其段修修程為60萬km段修，周期為運(yùn)行60萬km(±20萬km)，或上次段修及以上各修程2年。提速客車25K型客車段修修程包括A2級修程和A3級修程。

(1)段修庫停時間

非提速及提速客車段修庫停時間詳見表2。

表2 非提速及提速客車段修庫停時間

(2)段修修程檢修內(nèi)容

非提速客車的段修周期介于提速客車的A2、A3級段修之間。一般地，為壓縮休車時間，提高客車使用效率，一般A2級修放在具有段修能力且臨修條件好的客車技術(shù)整備所內(nèi)臨修線上進(jìn)行，車輛段內(nèi)主要進(jìn)行A3級修。故可將非提速客車段修與提速客車A3級修段修工藝合并進(jìn)行分析。

4 客車段修工藝流程及效率分析

4.1 段修工藝流程

根據(jù)25型主型客車構(gòu)造特點(diǎn)并結(jié)合A3級修程檢修內(nèi)容，分析得出客車段修工藝流程如下：

車輛入線交接→車輛預(yù)檢→整車外部沖洗及除銹→預(yù)修臺位初步施修→架車檢修、分離配件→配件檢修、試驗(yàn)→組裝→落成檢查→整車油漆→檢驗(yàn)→交驗(yàn)、交接、出庫。

各檢修臺位包括預(yù)修臺位、架修臺位、油漆臺位和交驗(yàn)臺位。

4.2 主要部件工藝流程及效率分析

(1)車體檢修工藝

①檢修工藝

25型客車車體鋼結(jié)構(gòu)均為全鋼焊接結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等四部分焊接而成。車內(nèi)設(shè)備采用一系列新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備，如空調(diào)裝置、車門集中遙控、集中軸溫報警、電熱取暖、集中供電、電器防滑器等。

②效率分析

車輛預(yù)檢、整車外部沖洗及除銹、車體架車等臺位的布置位置及檢修地溝的設(shè)置直接影響到車體檢修效率。理想的車體檢修流程，即預(yù)修臺位與段修臺位能力相配套，設(shè)置在架車臺位前，在預(yù)檢棚內(nèi)完成整車外部沖洗、除銹以及初步施修工作。沖洗臺位應(yīng)具有良好的排水條件。根據(jù)車體檢修工藝流程，其段修必須配備的關(guān)鍵設(shè)備有高壓水沖洗機(jī)、等離子切割機(jī)、打磨除塵等專用工具、電動架車機(jī)、鉤緩拆裝小車、制動缸分解組裝機(jī)、微控列車試驗(yàn)器等。

(2)轉(zhuǎn)向架檢修工藝

①檢修工藝

客車轉(zhuǎn)向架作為支撐客車車體并擔(dān)負(fù)客車走行任務(wù)的部件，其結(jié)構(gòu)的合理性、動力性能的好壞等直接影響著客車的運(yùn)行平穩(wěn)性及運(yùn)行速度。

客車轉(zhuǎn)向架基本結(jié)構(gòu)由輪對軸箱裝置、中央彈簧懸掛裝置、構(gòu)架、基礎(chǔ)制動裝置、轉(zhuǎn)向架支承車體裝置等組成。

轉(zhuǎn)向架檢修工藝包含轉(zhuǎn)向架分解、構(gòu)架、搖枕及附件、搖枕吊桿及附件、彈簧托梁、空氣彈簧、鋼彈簧、側(cè)滾扭桿、牽引拉桿、旁承及中心銷、油壓減振器等檢修工藝。

②效率分析

客車段轉(zhuǎn)向架檢修具有批量小，品種多的特點(diǎn)。由此決定了客車轉(zhuǎn)向架檢修工藝宜采用定位作業(yè)方式。該種作業(yè)方式存在總體設(shè)計缺陷、設(shè)備專業(yè)化程度不高等問題，由此影響了轉(zhuǎn)向架檢修效率。若將定位修與部分移動式流水作業(yè)形式結(jié)合起來，勢必會大大提高轉(zhuǎn)向架檢修效率。所謂部分移動式流水作業(yè)，即由輸送小車將轉(zhuǎn)向架各部件傳送到檢修工位，工人、設(shè)備和工裝位置固定，轉(zhuǎn)向架經(jīng)過分解、除銹、檢修、試驗(yàn)、組裝等各道工序后，完成檢修工作。

轉(zhuǎn)向架檢修應(yīng)具備的主要工裝設(shè)備如下。

①轉(zhuǎn)向架大分解組裝機(jī)：四柱式架起構(gòu)架，兩側(cè)設(shè)移動式機(jī)械手拆裝彈簧，適用于206、209、CW系列等轉(zhuǎn)向架輪對的分解和組裝。

②轉(zhuǎn)向架分解組裝機(jī)：方形四柱頂升式，分解時將構(gòu)架組成放在4個頂頭上，四柱同步升降，采用液壓驅(qū)動，適用于各種客車轉(zhuǎn)向架分解或組裝要求。

③翻轉(zhuǎn)設(shè)備：構(gòu)架(搖枕托梁)翻轉(zhuǎn)機(jī)，四點(diǎn)夾緊方式夾固工件，雙柱旋轉(zhuǎn)升降臂結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)范圍180°，夾緊及回轉(zhuǎn)設(shè)液壓鎖，采用機(jī)械與液壓聯(lián)合驅(qū)動，方便檢查焊修裂紋和導(dǎo)柱的檢測修理，適用于206、209、CW系列等構(gòu)架翻轉(zhuǎn)檢查工作。

④探傷設(shè)備：專用電磁探傷機(jī)，適用于各型轉(zhuǎn)向架零部件的探傷要求。

⑤焊接設(shè)備：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)、手工電弧焊機(jī)，滿足各型轉(zhuǎn)向架零件焊接和裂紋焊接的要求。

⑥拋丸除銹設(shè)備：工件兩點(diǎn)懸掛方式進(jìn)行拋丸，工件表面清理后達(dá)到磁粉探傷要求。適用于各種構(gòu)架搖枕托梁拋丸除銹工作。

⑦噴漆烘干機(jī)：防銹底漆和面漆的噴涂和烘干。適用于各型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架及零部件。

⑧檢測設(shè)備：

a.激光導(dǎo)柱測距儀：適用于206、209、CW系列等構(gòu)架彈簧導(dǎo)柱距離測量。

b.轉(zhuǎn)向架模擬綜合試驗(yàn)臺：四柱框架結(jié)構(gòu)，中部上橫梁下面設(shè)置加載系統(tǒng)，壓力范圍100～300 kN，可調(diào)節(jié)荷載大小和位置模擬心盤承載或盤承承載，并可進(jìn)行偏載試驗(yàn)。

⑨移動小車：用于對構(gòu)架及搖枕組成的工序進(jìn)行傳遞。車后部設(shè)開關(guān)，腳踏即走，抬腳即停，并可遙控方式跟蹤行走。

其中轉(zhuǎn)向架分解、三大件拋丸除銹、檢查加修以及油漆等工序?yàn)闄z修效率的主要控制節(jié)點(diǎn)。

(3)輪軸檢修工藝

①檢修工藝

輪軸檢修工藝包含輪對、制動盤、輪輞、滾動軸承等檢修工藝。

②效率分析

輪對檢修采用流水作業(yè)方式，一條流水線配備的主要設(shè)備有輪對自動檢測系統(tǒng)、軸頸自動檢測裝置、輪對、軸承、軸箱分解設(shè)備、溫控感應(yīng)滾動軸承內(nèi)圈退卸加熱器、客車輪對除銹機(jī)、軸頸清洗機(jī)、輪對專用磁粉探傷機(jī)、輪軸微機(jī)控制超聲波自動探傷機(jī)、微機(jī)控制輪輞超聲波探傷機(jī)、手動復(fù)探機(jī)、車輪車床、輪對數(shù)控動平衡機(jī)自動去重機(jī)床、油浴加熱器、輪軸跑合試驗(yàn)臺等。

一條輪對檢修流水線的檢修能力如下。

輪對各部尺寸檢測工序：4 min/條；

軸頸自動檢測工序：3 min/條；

輪對分解工序：5 min/條；

輪對除銹工序：5 min/條；

輪對磁粉探傷工序：8 min/條；

輪對超聲波探傷工序：8 min/條；

輪輞超聲波探傷工序：8 min/條；

制動盤超聲波探傷工序：8 min/條；

手工復(fù)探工序：10 min/條；

輪對動平衡機(jī)自動去重工序：25 min/條；

輪對跑合工序：5 min/條。

綜上所述，輪對從檢測、探傷到跑合試驗(yàn)，最短檢修時間為89 min。

工序中最長時間25 min，開工后89 min流水線完成第1條輪對檢修作業(yè)，開工結(jié)束前89 min完成最后1條輪對檢修作業(yè)。每天按7 h即420 min計，共修輪對為：2條+(420 min-89×2 min)÷25 min=12 (條輪對)，即約3輛車。

由于探傷設(shè)備在檢修開始前，每天必須進(jìn)行檢修前例行校驗(yàn)，實(shí)際輪對檢修時間會更長。為保證資源整合后段修工作量“6進(jìn)6出”的要求，可通過采用立體存輪場解決輪對存放問題。

(4)制動檢修工藝

①檢修工藝

制動檢修包含閥體、制動配件、制動軟管等檢修工藝。

②效率分析

制動間需配備的主要設(shè)備有閥體拋丸機(jī)、配件精洗機(jī)、超聲波清洗機(jī)、軟管風(fēng)水壓試驗(yàn)槽、噴漆烘干機(jī)(含漆霧處理)、F8閥電空試驗(yàn)臺、104閥電空試驗(yàn)臺、三閥試驗(yàn)臺等。制動閥體采用傳送帶傳輸以提高效率。

(5)鉤緩檢修工藝

①檢修工藝

鉤緩檢修包含鉤體、鉤舌、鉤尾框、車鉤緩沖裝置零配件、緩沖器等檢修工藝。

②效率析

鉤緩檢修需配備的主要設(shè)備有：配件拋丸機(jī)、車鉤分解臺、車鉤組裝臺、埋弧焊機(jī) 、鉤舌S面銑床、磁粉探傷機(jī)、涂漆烘干機(jī)、車鉤三態(tài)作業(yè)試驗(yàn)臺等。車鉤、鉤尾框等采用傳送帶傳輸以提高效率。

(6)油漆工藝

①檢修工藝

主要為車體外部油漆工藝。

②效率分析

隨著鐵道車輛涂裝質(zhì)量要求的不斷提高以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，要求建設(shè)鐵路車輛噴漆室。噴漆室是涂裝中重要的工藝設(shè)備，它將噴涂作業(yè)區(qū)限制在一定范圍內(nèi)，并提供適當(dāng)?shù)臏囟取穸?，形成良好的作業(yè)環(huán)境。

油漆庫具備噴漆、烘干、流平三種功能。除在油漆庫完成外墻一度噴漆、二度噴漆及烘干、流平作業(yè)外，車體油漆作業(yè)的其他工序均需在其他相應(yīng)工位完成。一般采用干式噴烤漆室，保證噴涂質(zhì)量，提高作業(yè)效率。

a.一度、二度噴漆時間：(30+20) min；

b.烘干流平時間：總計70 min。

調(diào)車作業(yè)、貼膠紙作業(yè)的時間40 min，每輛車完成噴涂作業(yè)大約需要160 min，按一班制作業(yè)，一臺位油漆庫的生產(chǎn)能力為2輛/d。

(7)空調(diào)、電器檢修工藝

①檢修工藝

空調(diào)、電器檢修包含空調(diào)機(jī)組檢修工藝、DC600V逆變器、充電器、單相逆變器、電子防滑器、軸溫報警器、電器控制柜(箱)、應(yīng)急電源、電開水爐、餐車冰箱及電氣化廚房設(shè)備、車電附屬裝置等檢修工藝。

②效率分析

空調(diào)、電器檢修不成為控制車輛段修效率的節(jié)點(diǎn)。需配備的主要設(shè)備有：空調(diào)機(jī)組初試裝置、超聲波清洗裝置、真空干燥裝置、通風(fēng)機(jī)與冷凝風(fēng)機(jī)試驗(yàn)臺、電機(jī)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺、電器耐壓試驗(yàn)臺、空調(diào)機(jī)組試驗(yàn)裝置、低壓電器試驗(yàn)臺、逆變器檢測設(shè)備、DC600V地面電源軸、溫報警器綜合試驗(yàn)臺、模擬老化試驗(yàn)臺(含通訊測試)、防滑器試驗(yàn)臺、應(yīng)急電源試驗(yàn)臺等。

5 結(jié)語

結(jié)合25型主型客車的關(guān)鍵技術(shù)和主要部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析得出客車段段修主要工藝流程；提出了客車轉(zhuǎn)向架檢修采用定位修與部分移動式流水作業(yè)相結(jié)合作業(yè)方式，提高了轉(zhuǎn)向架檢修效率；并對輪軸間檢修、轉(zhuǎn)向架檢修、車體油漆等作業(yè)節(jié)拍進(jìn)行了分析，得出了與段修臺位規(guī)模相匹配的檢修流水線配置，以適應(yīng)形勢需要，真正實(shí)現(xiàn)管理信息化、裝備現(xiàn)代化、檢修專業(yè)化、檢測智能化的要求，為更好地保障運(yùn)輸安全打下基礎(chǔ)。

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[12]袁清武.客車構(gòu)造與檢修[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

An Approach to Factors to Improve the Efficiency of Passenger Car Maintenance

SONG Cong-li

(China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063, China)

The key technologies used for railway passenger car have undergone rapid changes， while the existing process layout and equipment arrangement in the passenger car depot can hardly satisfy the repair tasks. Thus， it is urgent to study the factors influencing the efficiency of passenger car repairing. In order to achieve centralized resource employment and establish large scale economy， this paper analyzes the factors that influence the efficiency of maintenance of main components， and the processing pitch for maintenance of wheel-set， bogie and car body painting with reference to the maintenance schedule and main technological processes of components for 25 types of passenger cars in depot. And the repairing of bogies by means of fixed maintenance and partial movable flow processing is proposed， and the main equipments to improve maintenance efficiency are listed.

Railway passenger cars; Maintenance schedule; Technological process; Efficiency; Process pitch

2015-03-09；

2015-04-29

宋叢麗(1976—)，女，高級工程師，2001年畢業(yè)于中國地質(zhì)學(xué)院機(jī)械與電子工程專業(yè)，學(xué)士雙學(xué)位，E-mail:tsyclsyx@163.com。

1004-2954(2015)11-0138-04

U279.3+3

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.11.033