張慶華， 王華勝

(1　中國鐵路北京局集團公司　車輛處， 北京 100086；2　中國鐵道科學(xué)研究院　機車車輛研究所， 北京 100081)

我國動車組具有多技術(shù)平臺和多型號的特點，為滿足不同車型動車組的高級修需求，針對不種車型制定了相應(yīng)的檢修規(guī)程。一方面，由于各車型動車組源于不同技術(shù)平臺，在功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點、維修需求等方面有明顯差異；另一方面，各型動車組在主要技術(shù)特征、部件功能、材料性能、載荷形式、運用環(huán)境、失效機理等方面又有許多共同點；這使得不同車型動車組檢修規(guī)程在內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)上既有共性特征又有個性化差異。擬通過不同車型動車組檢修規(guī)程間橫向?qū)Ρ确治?，按照取長補短、求同存異的原則開展檢修規(guī)程優(yōu)化，以實現(xiàn)動車組安全可靠性與檢修效率效益的綜合平衡和最佳匹配。

1　我國動車組高級修狀況

針對我國動車組結(jié)構(gòu)功能特點和運用維修需求，以現(xiàn)代維修理論為指導(dǎo)，按照計劃預(yù)防修為主的原則，制定了動車組一至五級修程。其中一、二級屬于運用維修，以維護保養(yǎng)為主，在動車所完成；三、四、五級屬于高級檢修，以恢復(fù)基本性能為主，在動車段或主機廠完成。各高級修主要內(nèi)容包括：

(1) 三級檢修—重要部件分解檢修。主要針對轉(zhuǎn)向架進行分解檢修， 以及對制動、牽引、空調(diào)等重要系統(tǒng)進行狀態(tài)檢查和功能測試。

(2) 四級檢修—重要系統(tǒng)全面分解檢修。主要針對動車組各系統(tǒng)的分解檢修，主要包括轉(zhuǎn)向架、制動、牽引、空調(diào)等系統(tǒng)的分解檢修，電氣部件的性能測試及更換，車內(nèi)設(shè)施的檢修等。

(3) 五級檢修—整車全面分解檢修。對全車進行分解檢修，較大范圍地更新零部件，根據(jù)運營需要對動車組進行技術(shù)升級和改造。

表1給出了動車組各主要車型的制造單位、檢修規(guī)程制定和高級修周期等信息[1]。

從表1可看出， CRH1系列、CRH5系列、CRH3C、CRH380B系列、CRH380CL車型動車組的高級修周期基本一致，其檢修內(nèi)容和要求也大體相當(dāng)。CRH2系列、CRH380A系列動車組與其他車型動車組在高級修周期方面有較大差別，即其四級修周期(120萬km)、五級修周期(240萬km)、次輪五級修周期(480萬km)與其他車型的三級修周期(120萬km)、四級修周期(240萬km)、五級修周期(480萬km)相對應(yīng)，其相應(yīng)的檢修內(nèi)容和要求也大體相當(dāng)。因此，在檢修規(guī)程的制定時已初步考慮了相同平臺、相似車型的規(guī)程整合，下一步可針對修程周期相同的不同車型間高級修規(guī)程開展橫向?qū)Ρ确治觥?/p>

2　高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治鲈瓌t及目標(biāo)

(1) 動車組高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治鍪轻槍π蕹讨芷谙嗤牟煌囆蛣榆嚱M相同或相近產(chǎn)品檢修規(guī)程，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能、運用條件、故障模式以及檢修范圍、方式、方法、參數(shù)、限度等方面開展全方位對比分析研究，按照取長補短、求同存異的原則對檢修規(guī)程進行全面優(yōu)化，實現(xiàn)確保安全性、維持可靠性、兼顧經(jīng)濟性的動車組檢修目標(biāo)。開展規(guī)程橫向?qū)Ρ确治鰬?yīng)遵循以下原則：

表1　動車組高級修規(guī)程制定情況

① 取長補短。我國各型動車組源自不同技術(shù)平臺，運用多年來歷經(jīng)了不同的技術(shù)發(fā)展路線并日漸成熟，其間的許多經(jīng)驗和認(rèn)識都在檢修規(guī)程中有所體現(xiàn)，綜合評價也各有優(yōu)劣。實踐經(jīng)驗表明，某車型在某項產(chǎn)品檢修中的成功經(jīng)驗完全可以推廣到其他車型類似產(chǎn)品檢修中；經(jīng)過某車型長期驗證沒有效果甚至有負(fù)作用的檢修方式和措施也應(yīng)在其他車型檢修中去除。總的原則是，取某車型檢修之“長”補其他車型檢修之“短”，使各車型的共性檢修經(jīng)驗共享。

② 求同存異。在取長補短的原則基礎(chǔ)上，還要全面考慮不同車型的設(shè)計思想、功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點、故障規(guī)律等方面的諸多不同，有時相同或相似部件裝在不同車型上，其承載水平、運用特點、故障模式、故障頻率、故障后果可能均不相同。因此對其檢修要求也應(yīng)有所不同，不能通過橫向?qū)Ρ确治鰧Ω鬈囆蜋z修規(guī)程作簡單的統(tǒng)一處理，必須要考慮不同車型的差異性，在取長補短的同時還要做到求同存異。

(2) 通過對不同車型各級檢修規(guī)程進行橫向?qū)Ρ确治觯_展規(guī)程修訂優(yōu)化工作，實現(xiàn)確保安全性、維持可靠性、兼顧經(jīng)濟性的動車組檢修工作目標(biāo)。

① 確保安全性

動車組結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，各系統(tǒng)及部件的維修需求和故障后果不同，對于車體重要結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向架、車下懸吊、制動以及高壓牽引等涉及安全的系統(tǒng)和部件，在檢修時應(yīng)本著慎之又慎、適度保守的原則分析檢修范圍和標(biāo)準(zhǔn)的適用性和有效性，相關(guān)檢修要求只要有效就應(yīng)采用。對于由于設(shè)計、制造缺陷引起的慣性故障和源頭質(zhì)量問題，沒有適用而有效的檢修措施可采用時，需要通過源頭質(zhì)量整治、加裝改造等改進性維修措施，從根本上提高產(chǎn)品固有可靠性。

② 維持可靠性

動車組牽引、輔助、網(wǎng)絡(luò)等功能系統(tǒng)均具有較高的冗余度，其故障一般沒有安全后果，可以按照適用、有效、經(jīng)濟的原則選擇預(yù)防性維修方式和策略，最大限度維持產(chǎn)品固有可靠性。

③ 兼顧經(jīng)濟性

對于動車組內(nèi)裝、客服設(shè)備等故障后既不影響安全又不影響運用的產(chǎn)品，除進行必要的維護保養(yǎng)外，可從經(jīng)濟性角度綜合權(quán)衡是否需要預(yù)防性維修，有些采用故障后再維修的事后維修方式可能更加經(jīng)濟和有效，在檢修規(guī)程中可不必做太多要求。

3　高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治龇椒?/h2>

3.1　確定各型動車組共性重要部件

基于各型動車組共有技術(shù)特點分析，篩選對動車組高級修技術(shù)、人員、設(shè)備、設(shè)施、成本、停時等具有顯著影響的部件作為共性重要部件，針對共性重要部件開展檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治觯凑杖￠L補短、求同存異的原則對相關(guān)規(guī)程進行修訂、優(yōu)化，可起到事半功倍的效果。按照動車組車體、轉(zhuǎn)向架、制動、牽引、輔助、網(wǎng)絡(luò)、空調(diào)、給水衛(wèi)生、內(nèi)裝等9大功能系統(tǒng)，初步梳理出50種共性重要部件，具體部件如下：

(1) 車體：側(cè)門、風(fēng)擋、端部車鉤、中間車鉤、開閉機構(gòu)、刮雨器。

(2) 轉(zhuǎn)向架：構(gòu)架組成、輪對、軸箱軸承、軸箱裝置、軸箱彈簧、油壓減振器、空氣彈簧裝置、抗側(cè)滾扭桿、齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)、制動夾鉗、速度傳感器、溫度傳感器、接地裝置。

(3) 制動系統(tǒng)：主空壓機、輔助空壓機、制動控制裝置。

(4) 牽引系統(tǒng)：受電弓、主斷路器、避雷器、互感器、保護接地開關(guān)、高壓隔離開關(guān)、牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機、冷卻風(fēng)機。

(5) 輔助系統(tǒng)：蓄電池、充電機。

(6) 網(wǎng)絡(luò)控制及信息系統(tǒng)：煙火報警器、自動過分相裝置、旅客信息系統(tǒng)、車載電視。

(7) 空調(diào)系統(tǒng)：客室空調(diào)、司機室空調(diào)、電加熱器、換氣裝置。

(8) 給排水及衛(wèi)生系統(tǒng)：電開水爐、集便器。

(9) 內(nèi)裝與設(shè)備：車內(nèi)感應(yīng)電動門、司機室座椅、客室座椅、冰箱、冷藏柜。

3.2　定義動車組檢修工作類型

目前各型動車組檢修規(guī)程對于共性重要部件不僅在檢修方式、要求、限度、參數(shù)方面有所不同，而且相同檢修方式、要求的描述也有很大差別，給檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ葞砗艽罄щy。為此，文獻[2]根據(jù)動車組預(yù)防性維修工作不同特點，基于檢修復(fù)雜程度、技術(shù)水平、資源要求的差別，從低到高可把維修工作類型依次定義為以下9種：目視檢查、清潔、潤滑、限度檢查、功能檢查、性能測試、修復(fù)或更換、分解檢修、組裝調(diào)試。依據(jù)上述工作類型對各型動車組檢修規(guī)程進行提煉、規(guī)范，在此基礎(chǔ)上開展橫向?qū)Ρ确治觥?/p>

3.3　高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治鍪纠?/h3>

表2以動車組蓄電池三級修為例，分別針對CRH1、CRH2、CRH3、CRH5系列型號動車組進行對比分析[3-6]，給出規(guī)程優(yōu)化綜合建議。

4　規(guī)程橫向?qū)Ρ葍?yōu)化典型項目分析

通過各型動車組各級檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治?，提出檢修規(guī)程增加項目建議、減少項目建議和簡統(tǒng)項目建議，在此基礎(chǔ)上結(jié)合運用、檢修實踐和故障率做進一步研究，為檢修規(guī)程修訂和優(yōu)化提供參考建議。

4.1　典型增加項目分析

通過開展檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)，有些方法和措施在確保動車組運行安全性和可靠性方面非常有效，可在其他車型上進行推廣。

(1) 車體、轉(zhuǎn)向架等安全結(jié)構(gòu)部件在不同車型高級修要求中差異較大，有的要求徹底分解、檢查、測量、探傷，有的僅進行簡單目視檢查。這些部件隨材料性能、應(yīng)力水平可能不同，但承載形式、故障模式及影響大同小異，按照累積損傷原理，隨著動車組運行里程的增加，車體和轉(zhuǎn)向架的承載部件出現(xiàn)疲勞、裂損、變形的概率會增加，雖然這些部件設(shè)計安全余量比較大，首輪高級修時狀態(tài)也都比較好，但長時間運用后在次輪高級修時出現(xiàn)疲勞、裂損、變形的風(fēng)險會增大。為此，建議動車組高級修時，結(jié)合拆解范圍，對車體、轉(zhuǎn)向架相關(guān)部件可達關(guān)鍵部位進行探傷檢查和形位尺寸測量，以便及時掌握部件狀態(tài)，防止安全隱患發(fā)生。

(2) 各型動車組牽引電機三級修均為分解檢修，檢修項目及要求基本相同，通過對比分析發(fā)現(xiàn)，某型動車組牽引電機分解檢修時不對轉(zhuǎn)子進行探傷檢查，而其他車型三級修時均要求對轉(zhuǎn)子進行探傷檢查，轉(zhuǎn)子軸長期承載、高速旋轉(zhuǎn)屬于疲勞件，尤其是軸頸等部位應(yīng)力條件復(fù)雜，存在裂紋萌生和擴展的風(fēng)險，應(yīng)該充分利用電機分解修機會進行徹底隱患排查和檢測，為此，建議在全面分析論證基礎(chǔ)上，三級修時增加該型動車組牽引電機轉(zhuǎn)子軸探傷檢測項目。

4.2　典型減少項目分析

減少項目主要是指檢修工作不適用、檢修效果不佳甚至?xí)a(chǎn)生負(fù)作用、檢修費效比明顯不合理等檢修要求和項目。比較典型的減少項目包括：

(1) 某些電氣產(chǎn)品為驗證其耐電壓性能，在部件檢修試驗時進行耐壓試驗，整機組裝測試階段再次進行耐電壓試驗。但耐電壓試驗對產(chǎn)品具有一定的破壞性，尤其是同一產(chǎn)品多次做耐壓試驗可能會縮短其剩余壽命，為此，建議電氣產(chǎn)品只在組裝測試階段進行耐電壓試驗，避免重復(fù)做耐電壓試驗。

(2) 某型動車組在四級修時對牽引變流器功率模塊進行OC關(guān)斷試驗，其他車型均沒有此項要求。分析表明，該試驗對器件具有較大損傷性，屬新品型式試驗內(nèi)容，此外，即使功率模塊出現(xiàn)故障，還有其他多重保護措施，不會造成嚴(yán)重后果。為此，建議相關(guān)部門進行充分試驗論證后，取消該試驗項目。

4.3　典型簡統(tǒng)項目分析

通過高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)，很多檢修項目和要求可在綜合分析基礎(chǔ)上進行簡統(tǒng)化，主要包括以下

表2　典型系列動車組蓄電池三級檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治?/p>

幾種情況：

(1) 相同或相近廠家及型號產(chǎn)品裝在不同車型動車組上檢修要求明顯不同。如某型主斷路器裝在不同車型上，有的要求下車分解檢修，有的要求現(xiàn)車狀態(tài)檢查，建議在充分論證基礎(chǔ)上，統(tǒng)一執(zhí)行現(xiàn)車狀態(tài)檢查要求。

(2) 同類產(chǎn)品的組裝測試項目可簡統(tǒng)化。如：各型動車組牽引電機高級修時均為分解檢修，但檢修后的組裝測試項目差別較大，完全可以統(tǒng)一測試要求；又如：動車組軸箱彈簧高級修須下車檢修測試，比較有效的檢修測試項目包括彈簧間壓痕檢查以及自由高、載荷高、垂直度測量，可以把上述項目作為軸箱彈簧高級修的簡統(tǒng)化要求。

5　結(jié)　論

針對我國各型動車組運用檢修共性需求和個性化差異，提出了不同車型動車組高級修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治龇椒?，?chuàng)新了修程修制優(yōu)化途徑。

(1) 提出了動車組檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治龅娜￠L補短、求同存異原則，制定了確保安全性、維持可靠性、兼顧經(jīng)濟性的規(guī)程優(yōu)化目標(biāo)。

(2) 基于各型動車組結(jié)構(gòu)、功能共性特點，確定了對動車組檢修技術(shù)、人員、設(shè)備、設(shè)施、成本、停時等具有顯著影響的動車組共性重要部件，明確了檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治瞿繕?biāo)和對象。

(3) 按照檢修復(fù)雜程度、技術(shù)水平、資源需求不同，對動車組檢修工作類型進行了定義和分類，為檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治鎏峁┝艘?guī)范化標(biāo)準(zhǔn)和尺度。

(4) 選取典型部件示例說明檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治龇椒?，結(jié)合規(guī)程分析結(jié)果，列舉規(guī)程典型增加項目、減少項目和簡統(tǒng)項目建議，驗證了方法的適用性和有效性。

隨著動車組修程范圍的不斷深入和檢修經(jīng)驗、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的不斷積累，相應(yīng)檢修規(guī)程也需不斷修訂和完善。檢修規(guī)程橫向?qū)Ρ确治龉ぷ魇菍崿F(xiàn)不同車型檢修經(jīng)驗和成果共享的有效途徑，通過該項工作的持續(xù)開展，對于提高動車組檢修質(zhì)量、降低檢修成本會起到事半功倍的效果。