劉增民

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備處,西安 710043)

1 概述

地鐵車輛是由諸多零部件和各種系統(tǒng)組成的復(fù)雜整體，初期運(yùn)營(yíng)由于各種零部件和系統(tǒng)之間的磨合，一般會(huì)有較高的故障率；運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，隨著磨合期的結(jié)束，故障率會(huì)慢慢下降并進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。這些故障可以通過(guò)定修及以下修程的維修予以解決。再隨著地鐵車輛運(yùn)行時(shí)間的增加和運(yùn)行里程的積累，各種零部件會(huì)由于疲勞、磨損、老化、受污染等因素而導(dǎo)致性能下降，可靠性降低，車輛故障率會(huì)再次升高，甚至可能會(huì)造成安全隱患，這些問(wèn)題通過(guò)定修及以下修程的維修無(wú)法解決[1]。因此，根據(jù)車輛維修手冊(cè)，地鐵車輛在運(yùn)行到一定的年限或里程后需要進(jìn)行架修和大修修程。

地鐵車輛的架修、大修修程，一般在地鐵線路的大架修車輛段內(nèi)進(jìn)行，由于一條地鐵線路長(zhǎng)度有限，其地鐵車輛數(shù)量不多，因此，一條地鐵線路建設(shè)地鐵車輛大修、架修設(shè)施利用率較低。從資源共享的角度考慮，一般考慮幾條線共用一個(gè)大架修基地。

在地鐵車輛數(shù)量相同和檢修修程一定的條件下，大架修基地的規(guī)模大小，取決于大架修檢修作業(yè)時(shí)間的長(zhǎng)短，因此，確定較為符合實(shí)際的大架修檢修作業(yè)時(shí)間對(duì)大架修車輛段的設(shè)計(jì)規(guī)模、投資，以及能否及時(shí)提供安全可靠的地鐵車輛影響很大。

結(jié)合國(guó)內(nèi)地鐵車輛大架修檢修模式和經(jīng)驗(yàn)，探討地鐵車輛大、架修檢修所需的合理時(shí)間，既能更優(yōu)化、更合理的適應(yīng)地鐵車輛維修的要求，又能使設(shè)計(jì)規(guī)模滿足實(shí)際使用需要，節(jié)約工程投資，確保行車安全。

2 設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及地鐵車輛段采用的檢修作業(yè)時(shí)間

不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)地鐵車輛大、架修檢修作業(yè)時(shí)間進(jìn)行了規(guī)定[2-7]。詳見表1。

表1 不同規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢修作業(yè)時(shí)間 d

國(guó)內(nèi)不同的地鐵車輛段完成大、架修檢修作業(yè)時(shí)間也不盡相同，詳見表2。

表2 不同車輛段的檢修作業(yè)時(shí)間 d

比較不同階段規(guī)范規(guī)定值，《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2003)規(guī)定：地鐵車輛架修18～20 d、大修32～35 d，該檢修作業(yè)時(shí)間是按部件互換修確定的；根據(jù)實(shí)際情況，現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2013)地鐵車輛架修定為20 d、大修定為35 d，大架修時(shí)間均取了前版規(guī)范取值的上限。各城市根據(jù)自身的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定的大、架修作業(yè)時(shí)間都大于或等于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的時(shí)間。國(guó)內(nèi)不同的地鐵車輛段大架修的實(shí)際檢修作業(yè)時(shí)間都大于規(guī)范規(guī)定的時(shí)間。

3 大、架修檢修作業(yè)時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)模的影響

地鐵車輛段大架修規(guī)模的大小是由車輛檢修工作量決定的，車輛各種修程的檢修工作量可采用列車走行里程或時(shí)間間隔計(jì)算確定[8]。

計(jì)算出大、架修檢修工作量后，再根據(jù)地鐵車輛的大、架修檢修作業(yè)時(shí)間計(jì)算出車輛段的大架修列位規(guī)模，計(jì)算如下

A大=N大·T大·t大/n

A架=N架·T架·t架/n

式中A大、A架——分別為大、架修檢修列位；

N大、N架——分別為大、架修檢修工作量；

T大、T架——分別為大、架修的檢修作業(yè)時(shí)間；

t大、t架——分別為大、架修的檢修不平衡系數(shù)；

n——大、架修的年工作天數(shù)。

由此可見，設(shè)計(jì)采用的檢修作業(yè)時(shí)間與車輛段實(shí)際檢修作業(yè)時(shí)間相比較，如果設(shè)計(jì)采用的檢修作業(yè)時(shí)間比車輛段實(shí)際檢修作業(yè)時(shí)間少，則車輛段大架修檢修列位設(shè)計(jì)規(guī)模偏小，車輛段難以及時(shí)提供檢修好的地鐵車輛，列車周轉(zhuǎn)率下降，為了滿足運(yùn)輸客流需要，地鐵公司就需加購(gòu)地鐵列車，造成購(gòu)車成本偏大；反之，則車輛段大架修檢修列位設(shè)計(jì)規(guī)模偏大，造成工程投資偏大，大架修設(shè)施及人員使用效率偏低。

4 影響大、架修檢修作業(yè)時(shí)間的主要因素

理論上影響大架修檢修作業(yè)時(shí)間的因素主要有：大架修的檢修作業(yè)方式、主要作業(yè)內(nèi)容、工藝流程、委外修部件送出后回段時(shí)間、檢修人員的工作經(jīng)驗(yàn)和檢修水平、車輛段管理水平等。

國(guó)內(nèi)地鐵車輛段做大架修檢修的實(shí)際時(shí)間都比設(shè)計(jì)采用的檢修作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，反映大架修規(guī)模偏小，不能滿足實(shí)際使用需要。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)各城市地鐵大架修檢修作業(yè)時(shí)間的調(diào)研，逐一分析理論上影響大架修檢修作業(yè)時(shí)間的主要因素。

4.1 作業(yè)方式不同

目前國(guó)內(nèi)外車輛檢修作業(yè)方式主要采用現(xiàn)車修理和換件修理相結(jié)合的檢修模式，只是不同修理方式所占比例不同而已。經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)能力和管理能力較強(qiáng)的車輛段現(xiàn)車修理的比重較大一些；新建車輛段處于經(jīng)驗(yàn)摸索期，其各方面能力均處于較低水平，一般首選換件修理。相比較而言，現(xiàn)車修理比換件修理的檢修作業(yè)時(shí)間要長(zhǎng)一些，換件修理比現(xiàn)車修理需要的備用件多，積壓的資金多一些。

換件修理比重較大的車輛段，為提高修車效率和質(zhì)量就必須配備充足的備品備件。互換件備品備件數(shù)量的增加，將占用較多資金，增加修車成本。為了盡可能降低成本，國(guó)內(nèi)地鐵車輛段普遍采用部分零部件現(xiàn)車修理，部分零部件換件修理的作業(yè)方式。

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2003)規(guī)定檢修作業(yè)時(shí)間是作業(yè)方式按部件互換修確定的。由于國(guó)內(nèi)地鐵車輛段大架修檢修無(wú)法做到全部換件修理，因此與《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的檢修作業(yè)時(shí)間相比，耗時(shí)要長(zhǎng)一些。

4.2 大、架修主要作業(yè)內(nèi)容

地鐵車輛大、架修作業(yè)需要對(duì)車輛進(jìn)行全面(大修)、較大范圍(架修)的解體、清洗、檢測(cè)、修復(fù)、試驗(yàn)、組裝、調(diào)試和油漆等工作[9]。具體的范圍是根據(jù)車輛生產(chǎn)商提供的維修手冊(cè)，決定哪些零部件需要維修及維修的深度。修理更換零部件的范圍及維修深度不同，則所需的檢修作業(yè)時(shí)間就不同。目前國(guó)內(nèi)地鐵車輛大、架修的主要作業(yè)內(nèi)容基本相同，只是修理更換零部件的范圍不同。

4.3 地鐵車輛大、架修的工藝流程

地鐵車輛大、架修工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為車輛的車體和轉(zhuǎn)向架兩大部件的分解，以及其他附屬設(shè)備、部件的清洗、檢測(cè)、修復(fù)、試驗(yàn)、組裝和調(diào)試等[10-11]。

國(guó)內(nèi)地鐵車輛架修、大修工藝流程基本都如圖1所示[12-15]。

圖1 地鐵車輛架修、大修工藝流程

4.4 委外修部件回段時(shí)間

地鐵車輛大、架修時(shí)一些零部件如軸承、牽引、制動(dòng)等零部件，車輛段由于技術(shù)原因，暫時(shí)無(wú)法修理，需要委托專業(yè)化生產(chǎn)廠修理。由于受委外修廠家修理時(shí)間及返回時(shí)間等的影響，有時(shí)委外修零部件不能及時(shí)回段，造成檢修作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)。

4.5 檢修人員的工作經(jīng)驗(yàn)和檢修水平

我國(guó)地鐵起步較晚，而地鐵車輛大架修檢修周期又較長(zhǎng)，目前我國(guó)僅有北京、上海、廣州、深圳等城市地鐵做過(guò)或正在做地鐵車輛的大、架修檢修。近年來(lái)，我國(guó)地鐵發(fā)展迅猛，地鐵車輛段大、架修普遍缺少有工作經(jīng)驗(yàn)和高檢修水平的檢修人員。大、架修檢修目前還處在工作經(jīng)驗(yàn)的積累和檢修水平的提高階段，因此檢修所需時(shí)間較長(zhǎng)。

4.6 車輛段的管理水平

我國(guó)地鐵處于初級(jí)階段，地鐵車輛段管理水平對(duì)檢修作業(yè)時(shí)間的影響不能輕視。如國(guó)內(nèi)某城市地鐵車輛段試車線運(yùn)用車間管理，檢修車間做完地鐵車輛的大架修作業(yè)后，要上試車線調(diào)試，需要申請(qǐng)、批示等手續(xù)繁瑣，做不到試車線充分利用，造成動(dòng)調(diào)試車時(shí)間延長(zhǎng)。

5 合理確定大、架修檢修作業(yè)時(shí)間

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)地鐵大架修作業(yè)內(nèi)容和工藝流程，考慮作業(yè)方式、檢修人員的工作經(jīng)驗(yàn)和檢修水平、管理水平等因素，結(jié)合國(guó)內(nèi)幾個(gè)城市地鐵車輛大架修檢修作業(yè)時(shí)間的調(diào)研分析，大架修檢修作業(yè)時(shí)間可按以下5個(gè)部分計(jì)算確定。

第1部分是列車預(yù)檢、吹掃、車頂部件拆卸及架車和列車解編，大架修作業(yè)時(shí)間是3個(gè)工作日，主要工作內(nèi)容包括預(yù)檢和吹掃、更換蓄電池、拆卸車頂受電弓、空調(diào)及廢排風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)向架與車體連接部的分離、轉(zhuǎn)向架落車、更換工藝轉(zhuǎn)向架和列車解編等。目前國(guó)內(nèi)地鐵大架修段基本都能做到。

第2部分是轉(zhuǎn)向架分解、檢修、組裝部分，包括轉(zhuǎn)向架分解、構(gòu)架維修、輪對(duì)維修、轉(zhuǎn)向架組裝等，大修作業(yè)時(shí)間是26個(gè)工作日，架修時(shí)間是12個(gè)工作日。架修主要工作內(nèi)容包括轉(zhuǎn)向架調(diào)運(yùn)清洗、構(gòu)架與輪對(duì)的分離、構(gòu)架分解、探傷、測(cè)量以及組裝、輪對(duì)部件拆卸、測(cè)量、探傷及組裝、牽引電機(jī)安裝、齒輪箱聯(lián)軸節(jié)安裝、力矩校核以及轉(zhuǎn)向架靜載試驗(yàn)等。大修時(shí)由于要對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行全面的測(cè)量、分解、檢查及整修，對(duì)牽引電機(jī)、電器、電氣線路、輪對(duì)等部件全部進(jìn)行分解、修理、調(diào)試和試驗(yàn)，使其完全恢復(fù)技術(shù)性能，因此比架修需要時(shí)間要長(zhǎng)一些。

第3部分是稱重、落車和組裝，大架修作業(yè)時(shí)間是3個(gè)工作日，其中稱重2個(gè)工作日完成，落車、組裝和連掛1個(gè)工作日。目前國(guó)內(nèi)地鐵大架修段基本都能做到。

第4部分是動(dòng)靜態(tài)調(diào)試，大架修作業(yè)時(shí)間是4個(gè)工作日，其中車體檢查、靜調(diào)、動(dòng)調(diào)、故障處理等各1個(gè)工作日完成。目前國(guó)內(nèi)地鐵大架修段通過(guò)加強(qiáng)管理，基本都也能做到。

第5部分是驗(yàn)收交車階段，作業(yè)時(shí)間2個(gè)工作日，其中包括靜態(tài)驗(yàn)收、動(dòng)態(tài)驗(yàn)收、故障處理、簽字交車等，該項(xiàng)作業(yè)因故障不同消耗時(shí)間不同，一般2個(gè)工作日基本可以完成。

其他零部件的維修，如車體、車鉤、空調(diào)、受電弓、車下電氣等的維修，該部分作業(yè)是由各個(gè)專業(yè)班組在各自維修間內(nèi)進(jìn)行，與轉(zhuǎn)向架維修同時(shí)開展。

根據(jù)以上5部分作業(yè)時(shí)間確定，地鐵車輛段大修檢修作業(yè)時(shí)間為38個(gè)工作日，架修檢修作業(yè)時(shí)間為24個(gè)工作日。結(jié)合對(duì)國(guó)內(nèi)幾個(gè)城市地鐵車輛大架修檢修作業(yè)時(shí)間的調(diào)研分析，通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)管理，提高勞動(dòng)效率，以上確定的大架修時(shí)間基本能做到。

6 結(jié)語(yǔ)

地鐵車輛段設(shè)計(jì)時(shí)所采用的大架修檢修作業(yè)時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)車輛段的設(shè)計(jì)規(guī)模、工程投資乃至修車質(zhì)量等都具有很大的影響。本文根據(jù)目前國(guó)內(nèi)地鐵車輛大、架修檢修耗時(shí)調(diào)研分析后而進(jìn)行的一次探討，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際，根據(jù)不同的作業(yè)方式、工作經(jīng)驗(yàn)、檢修和管理水平等因素綜合考慮，對(duì)地鐵車輛的大架修檢修作業(yè)時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使設(shè)計(jì)規(guī)模滿足實(shí)際使用需要，適應(yīng)地鐵車輛維修的要求，節(jié)約工程投資，確保行車安全。