城市軌道交通車輛檢修與維護(hù)技術(shù)分析

1緒論隨著城市軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，中國鐵路運輸業(yè)的制造水平和科技能力得到了很大提高。城市軌道交通在降低城市交通壓力方面發(fā)揮著重要作用。但是因其自身的運行環(huán)境的特殊性，人們重點關(guān)注的內(nèi)容始終是運行可靠性與安全性。目前新建地鐵線路數(shù)量不斷增加，一旦軌道交通建成，故障率隨著軌道線路的增加而提高將是不可避免的。鐵路運輸車輛的故障不僅影響乘客的乘坐質(zhì)量，而且還可能在車輛嚴(yán)重故障的情況下影響車輛的性能，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。因此，對城市軌道交通車輛運行過程中的故障進(jìn)行分析，并采取有效的檢修與維護(hù)技術(shù)，對提高車輛運行安全性與可靠性有重要的作用。2城市軌道交通車輛的檢修車輛檢修分類按檢修制度分，可分為預(yù)防性檢修和故障性檢修。預(yù)防性檢修又分為計劃修、狀態(tài)修和均衡修三種形式。按檢修作業(yè)方式分，分為現(xiàn)車修和互換修兩種。按檢修制式分廠修段修分修制和廠修段修合修制。車輛檢修制度(1)預(yù)防性檢修是在車輛故障率沒有超過事先確定的指標(biāo)之前，為了限制故障的產(chǎn)生面對設(shè)備采取的維修措施。其判定標(biāo)準(zhǔn)主要為車輛的使用時間和走行公里數(shù)。預(yù)防性檢修有以下三種。①計劃修是根據(jù)確定的計劃，達(dá)到事先確定的時間周期或車輛運行公里數(shù)時，對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行檢查和處理。每個城市的計劃修的標(biāo)準(zhǔn)都不一樣。比如北京城市軌道交通車輛檢修分為廠修架修、定修月修;上海城市軌道交通分為廠修架修、定修、雙月修、雙周修和列檢等。②狀態(tài)修是根據(jù)設(shè)備的實際技術(shù)狀況來確定維修時機(jī)。主要通過對車輛實際運行狀態(tài)的研究，可以有效地控制故障的發(fā)生。具體來說，它檢查車輛的運行狀態(tài)，并定期監(jiān)視和監(jiān)視車輛。采用基于狀態(tài)的維修技術(shù)可以顯著降低維修成本，具有較強的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。其優(yōu)點是可以減少維修次數(shù)和車輛保養(yǎng)及停車次數(shù)，減少保養(yǎng)工作量和人工成本，減少人工拆卸造成的設(shè)備損壞，達(dá)到優(yōu)化保養(yǎng)計劃的目的。與其他維修技術(shù)相比，基于狀態(tài)的維修技術(shù)具有高效、靈活的特點，是一項值得全面推廣和應(yīng)用的技術(shù)。③均衡維修是在列車非運行時間和非高峰時間使用列車運行停運窗口，將車輛維修內(nèi)容分散在幾個時間段和幾個不同的場合，使工作分散而均勻。從而保證了城市軌道交通車輛的良好狀態(tài)又維持了正常運行。其優(yōu)點是避免不必要的預(yù)防性維修作業(yè)，從而降低維修成本，縮短車輛維修時間，維修工作量均勻分布，提高出車率，減少維護(hù)設(shè)施規(guī)模，充分發(fā)揮設(shè)備的能力。(2)故障性維修故障維修是車輛零部件失效后采取的一種維修方法。故障維修工作量通常是不可預(yù)測的，無法進(jìn)行評估。發(fā)現(xiàn)故障后由操作員報告。維修工作是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的。主要是在設(shè)備因故障停止運行，不在車輛維修計劃內(nèi)，維修的主要任務(wù)是處理故障。事故發(fā)生后，設(shè)備利用率大大提高，減少了大修帶來的不必要的浪費。故障維修可以是徹底維修,也可以是臨時性的維修設(shè)備在臨時維修之后仍然可以投人運營,并等待徹底維修。車輛檢修作業(yè)方式(1)現(xiàn)車修目前的車輛維修是在排除了待修車輛上的缺陷后，將要維修的零部件修復(fù)，仍裝在原車上。這樣，除了需要更換的報廢零件外，其他零件也可以通過維修后重新裝回原車。優(yōu)點是無需儲存大量備件，缺點是因修理零件而延長停機(jī)時間。(2)互換修用新的或已經(jīng)修好的零部件來替換被修車輛上損壞的零部件，以更換零部件為主，集中修理損壞的部件，無需在各車輛段進(jìn)行維修。這樣，車輛段維修段只需做更換部件的操作，可以大幅度縮短維修的庫停時間，既提高了維修效率，同時也可以減少車輛段用地。車輛檢修制式(1)廠修.段修分修制互換性修理是指將修理后的車輛上的部件拆下，安裝在其他車輛上的修理方法。車輛維修主要是基于更換零件。汽車零部件不是在每個車輛段進(jìn)行維護(hù)，而是集中維護(hù)，通過物流運輸?shù)礁鱾€車輛段。這樣，通過對檢修部分的檢測和更換操作，往往可以縮短檢修部分的停車時間，提高檢修效率，同時減少檢修場地。(2)廠修、段修合修制聯(lián)合檢修系統(tǒng)是指沒有專門的車輛檢修廠，對車輛段內(nèi)的車輛進(jìn)行檢修。采用聯(lián)合檢修系統(tǒng)，可避免廠修系統(tǒng)引起的問題。另外，由于車輛大修和車架修理所用的機(jī)械設(shè)備基本相同，采用廠修和段修相結(jié)合的方法可以減少設(shè)備的重復(fù)投資，提高利用率。該系統(tǒng)在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的城市中應(yīng)用較多，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。對于城市軌道交通網(wǎng)規(guī)模較小的城市，采用聯(lián)合修復(fù)系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)。從國內(nèi)外的情況來看，只有莫斯科和北京采用了分修方案，其中北京車輛段維修任務(wù)由宋家莊汽車廠平西福汽車廠承擔(dān)。但其他城市大多采用聯(lián)合維修制。車輛的檢修修程在制定車輛維修計劃的過程中，城市軌道交通車輛的維修單位將對車輛維修程序和維護(hù)條件進(jìn)行徹底，詳盡的分析，在滿足車輛運行要求、保證運營條件的基礎(chǔ)上編制維修計劃。維護(hù)周期受到車輛的技術(shù)水平，線路的運行條件，車輛的日常維護(hù)和維護(hù)要求的限制。通過分析車輛的日常維護(hù)和維護(hù)要求，結(jié)合車輛部件的耐用性，可靠性和使用壽命，以及影響工程施工的因素，制車輛檢修周期，工藝分析配置檢修設(shè)備，編制業(yè)進(jìn)度表，明確車輛日常維護(hù)，及檢修的作業(yè)時間。合理的車輛檢修周期能夠保證運營安全，滿足車輛日常維護(hù)及檢修需要，有效的控制維護(hù)成本。圖1為檢修修程影響因素，表2和3分別為上海地鐵和廣州地鐵的車輛檢修修程。車輛檢修作業(yè)內(nèi)容國內(nèi)主要城市的城市軌道交通車輛的修程，大致可分為列檢、月修、定修、架修和廠修。(1)列檢容易危及交通安全的主要組件,如受電弓、轉(zhuǎn)向架的各種電氣設(shè)備的控制設(shè)備,清晰度設(shè)備耦合器的緩沖裝置的空氣制動裝置,門,身體,燈,電池盒,等等,是外觀檢查,和關(guān)鍵維修的故障危及交通安全,和司機(jī)的錯誤報道相關(guān)列車的安全檢查,確保列車的安全。列車在第二天的運行中可以正常運行。(2)月修對主要部件的技術(shù)狀態(tài)和功能進(jìn)行檢查，對影響行車安全的故障進(jìn)行檢修和維護(hù)，更換接近使用壽命的部件。月修工作通常安排在月檢庫，每月一次，檢修期間停時在1天左右。(3)定修主要是預(yù)防性維修，需要架車。拆下受電弓、牽引電機(jī)、控制轉(zhuǎn)向架、制動器、蓄電池等部件進(jìn)行檢查和修理，并進(jìn)行必要的測試;校驗計量儀器和儀表;檢查和修理其他主要部件的技術(shù)狀況和功能;維修后的靜校正及試車。(4)架修主要對大型零部件進(jìn)行大修，以及對所有零部件的解體和全面檢修。卸載受電弓、牽引電機(jī)、控制裝置、各種電氣裝置、轉(zhuǎn)向架傳動裝置、輪對軸承、空氣制動裝置、車鉤緩沖裝置、車門、蓄電池等部件,進(jìn)行分解、清洗、檢查、修理、測試,對測量儀器進(jìn)行效驗，對完成的車輛進(jìn)行靜調(diào)和試車。架修工作通常在架修倉庫運行過程中進(jìn)行，在維修過程中需要維修和停車約35天。(5)廠修經(jīng)過全面的恢復(fù)性維修，已基本達(dá)到出廠新水平。汽車安裝、車輛解體、轉(zhuǎn)向架架架及車身成型、各部件分解檢查及維修，其性能完全恢復(fù):重新油漆標(biāo)記、整車靜校正及試車。車輛整體脫節(jié)，實現(xiàn)車身及轉(zhuǎn)向架的成型及探傷，重新鋪設(shè)整車所有電氣線路。在這個時候，車廂內(nèi)部應(yīng)該得到更多的喜愛，一些技術(shù)上的改進(jìn)應(yīng)該完成，以確保列車的基本功能可以恢復(fù)，使其接近新車的狀態(tài)。最后，對列車進(jìn)行靜校正和試驗，使列車恢復(fù)正常運行。可滿足固定維修標(biāo)準(zhǔn)。對于大修工作，一般在大修倉庫中進(jìn)行。當(dāng)車輛運行10年或行駛里程達(dá)到100萬公里時，無論先滿足什么條件，都需要進(jìn)行大修。在大修期間，它需要停60天左右。廠內(nèi)臨時修理是指在列車檢驗車輛段發(fā)現(xiàn)有列車故障或主列車重大故障的跡象，不能進(jìn)行在線臨時修理時，必須回到車輛段進(jìn)行維修和處理。根據(jù)故障的具體性質(zhì)確定廠內(nèi)維修停機(jī)。圖2、圖3、圖4為車輛段中各級運用維修流程圖。城市軌道交通車輛檢修、運用部門的工作范圍車輛檢修部門工作范圍（1）車輛維修部門應(yīng)根據(jù)列車運行計劃制定列車維修計劃。（2）車輛維修部門對每天運行后返回倉庫的列車進(jìn)行日常檢查和維護(hù)。（3）如果列車在行程中出現(xiàn)的故障在駕駛員可以處理的范圍內(nèi)，經(jīng)駕駛員的處理后列車處于良好的工作狀態(tài)，則可以繼續(xù)運行或保持運行，并盡可能避免救援；如果列車司機(jī)不能處理，則應(yīng)快組織救援。越早越好，保證線路的順利運行。城市軌道交通車輛的檢修、運用工作管理模式第一種模式（1）統(tǒng)一管理，集中安排列車運維，簡化管理程序，管理效率高。（2）便于頒布與車輛技術(shù)有關(guān)的列車運行規(guī)程、駕駛員操作規(guī)程和列車故障操作方法。（3）能及時反饋列車運行情況，妥善處理。（4）能積極開展車輛運行及車輛維修調(diào)試工作。（5）便于對列車駕駛員崗位進(jìn)行各種適應(yīng)性和資格培訓(xùn)。第二種模式（1）實行統(tǒng)一管理，全面負(fù)責(zé)。（2）運營部除保證車輛正常運行外，還必須配合調(diào)車所需的車輛維護(hù)工作，以及各種功能調(diào)試后的列車維護(hù)工作。（3）車輛段負(fù)責(zé)及時完成車輛維修任務(wù)，保證向運營線提供工作狀態(tài)良好的列車。（4）車輛段負(fù)責(zé)制定與車輛技術(shù)有關(guān)的各種列車運行規(guī)章制度。（5）車輛段協(xié)助對列車司機(jī)進(jìn)行各種適應(yīng)性和資格培訓(xùn)。城市軌道交通車輛的檢修基地及功能（一）停車場的功能（1）承擔(dān)城市軌道交通車輛的準(zhǔn)備工作（包括停車檢查、清潔保養(yǎng)等任務(wù)）。（2）定期進(jìn)行車輛維修（年檢）和下列范圍的維修。（3）通過靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試，測試列車的綜合性能。（四）對車輛實行臨時修理或者采用零部件互換修理進(jìn)行維修。（二）車輛段的功能（1）車架檢修維修基地。（2）具備本線停車場的能力。（3）在車架修理和大修過程中，主要采用部件互換修理和輔助修理的維修方法。（4）具備車輛零部件檢測維修能力，對車輛設(shè)備及零部件進(jìn)行專業(yè)化、集中維修，為車輛段及其他車輛段提供車輛設(shè)備及零部件的更換件。（三）車輛修理廠的功能(1)對車輛進(jìn)行全面大修、改造和技術(shù)改造。(2)承擔(dān)軌道交通網(wǎng)絡(luò)車輛零部件(模塊)的維護(hù)工作，以滿足停車場、堆場立交維修的需要。(3)具備對停車場、倉庫的零部件進(jìn)行檢查、維修的能力。(4)作為部分物流中心。城市軌道交通車輛的維護(hù)城軌車輛均衡修的清洗城市軌道交通車輛一般有日常保養(yǎng)和定期保養(yǎng)兩種。日常維護(hù)主要是對列車運行前后進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保列車清晰、牢固，并按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整，以保證列車始終處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。定期保養(yǎng)主要是按規(guī)定的時間由專門的維修部門根據(jù)維修保養(yǎng)計劃對車輛進(jìn)行定期保養(yǎng)，主要負(fù)責(zé)全面檢查、潤滑、緊固和排除故障。當(dāng)季節(jié)性溫度變化時，為了保證列車的安全穩(wěn)定運行必須對車輛進(jìn)行季節(jié)性維護(hù)。工業(yè)清洗分為一般工業(yè)清洗，精密工業(yè)清洗和超精密工業(yè)清洗。均衡清洗、車頂碳垢清洗和框架，大修清洗，涉及一般工業(yè)清洗，精密工業(yè)清洗，超精密工業(yè)清洗三部分。城軌車輛的均衡修的內(nèi)容城市軌道車輛平衡維修是一個動態(tài)的概念，其維修內(nèi)容基本上是基于車輛部件使用時間來確定的。從這個意義上講，平衡維修包括維修、固定維修等維修過程。平衡修理的清洗可參照車架和大修。由于結(jié)垢原因是一樣的，但由于結(jié)垢程度不同，清洗相對容易。在平衡修復(fù)的清洗中，有必要對采用上電流采集即受電弓電流采集來清洗車頂積炭的問題進(jìn)行探討。城軌車輛頂部污垢的清洗碳刷和受電弓的高速摩擦產(chǎn)生碳火花，碳粉和與空氣接觸的銅粉。在初始接觸過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化反應(yīng)，這種反應(yīng)非常頑固且難以除去。此外，周圍環(huán)境中的灰塵和油污會形成頑固的混合污垢。它在國外被稱為“道路氧化物”。如果要去除這些氧化物，如果使用高游離堿度的材料進(jìn)行清潔，則會對車頂漆膜造成嚴(yán)重?fù)p壞。如果操作是無意的，這些強堿性物質(zhì)將被排放到空調(diào)房間，這將產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。合理的選擇應(yīng)保證在清除碳垢的能力的同時，在整個車頂上形成化學(xué)保護(hù)層的耐腐蝕膜。為了除去這種氧化物，需要通過滲透功能和咬合功能的相互作用形成的清潔劑。在清除碳垢的同時又要有在清除碳垢過程中對漆膜的保護(hù)。如何認(rèn)識、把握并處理好碳垢的去除能力與漆膜、鋁合金保護(hù)能力是解決整個車廂頂部碳垢清洗的關(guān)鍵。架、大修的清洗車輛運行設(shè)備控制部分的清洗電氣部分包括主控制器箱、繼電器箱、電阻箱、反應(yīng)器及各種類型的電器開關(guān)等的平衡維修，一般用于其空氣凈化處理；對于機(jī)架、檢修、印刷電路板等電子部件的清洗，需要使用更精密、高效的清洗設(shè)備，輔以中性溶劑清洗劑清洗。去除印刷電路板和其他電子元件表面的污垢既需要足夠的溶解性，也需要防止損壞。另外，印刷電路板清洗后一般需要做固化膜保護(hù)。目前，一種可行的方法是將清洗和固化膜保護(hù)分為兩個過程，分別由兩個產(chǎn)品完成。使用的清洗劑應(yīng)該具有溶解性和過溶的效果，無殘留，這是清潔干凈的象征?？褪铱照{(diào)的清洗客室空調(diào)的作用是調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的空氣溫度，濕度清潔度，氣流速度達(dá)到一定的要求。客室空調(diào)的清潔基本上是不分解清潔，主要是空氣過濾裝置，空調(diào)機(jī)組，蒸發(fā)器和冷凝器的清潔。受電弓的清洗受電弓框架的清潔和拆卸是對整個受電弓的徹底清潔。由于碳沉積物的形成，受電弓的碳刷，氣缸部件，橡膠密封件和軸承必須用新的替換，并且可以清除其他部件的碳沉積物，例如受電弓，氣缸表面和鋼管支撐結(jié)構(gòu)。受電弓裝置中產(chǎn)生積碳的原因與在車頂上形成積碳的原因相同，因此清潔劑的選擇是相同的。構(gòu)架的清洗因為地鐵運行環(huán)境較為特殊，所以框架表面結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重。轉(zhuǎn)向架自動清洗機(jī)難以對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)架進(jìn)行徹底清洗。從產(chǎn)品選擇上講，對構(gòu)架的清洗主要是保證對頑固的污垢有較強的清洗力來充分溶解和徹底清除。同時，也不能對構(gòu)架油漆造成損傷。使用轉(zhuǎn)向架自動清洗機(jī)時，必須考慮清潔劑氣泡的產(chǎn)生程度以及自動清洗機(jī)設(shè)備是否會損壞。在實際操作中，轉(zhuǎn)向架自動洗衣機(jī)的清洗效果不能滿足要求。因此，結(jié)構(gòu)的清潔程度難以滿足設(shè)計要求。這時需要手動清潔作為補充過程。輪對部件的清洗輪對軸，車輪，兩端軸箱和滾動軸承，動力轉(zhuǎn)向齒輪箱是車架的重要組成部分，對精密工業(yè)清潔和精密檢查有技術(shù)要求和操作困難。（1）輪對、車軸等部件的清洗包括去除頑固油漆、清洗污漬、檢查和修理受損零部件。工業(yè)清洗是指在再次清洗前對油漆進(jìn)行除漆、清洗、探傷和維護(hù)。相應(yīng)的工藝流程及清洗產(chǎn)品選擇如下：除漆劑應(yīng)能滲透、溶解和松脫各種狀態(tài)的油漆，并且要具有較強的吸附能力。清潔產(chǎn)品要求可溶與水，清洗效果顯著，并且清洗后沒有殘留還要與涂裝前一致。（2）滾動軸承的維護(hù)：是對滾動軸承進(jìn)行油脂的清洗、去除銹漬、并進(jìn)行漂洗烘干處理，這些工作需由自動清洗設(shè)備和人工處理共同協(xié)作完成，清洗后的效果直接影響到車輛的安全運行。正因為它對車輛運行安全的影響很大，所以滾動軸承清洗精度要求很高。產(chǎn)品必須滿足以下條件:對各種機(jī)油、防銹油、潤滑油有很強的溶解和分散作用。清潔后的滾動軸承不能有油污和清潔劑的殘留物。100%波動率，無需干燥滾動軸承。清洗后形成防銹膜，具有防銹作用。安全不易燃，閃點至60℃以上，在室溫下不燃燒。不含有毒有害對環(huán)境有污染的成分。氣味較輕，操作人員可以接受。設(shè)備簡單，操作方便。（3）動力轉(zhuǎn)向架齒輪箱清洗齒輪箱為鋁合金材料，表面油垢凝固嚴(yán)重。要求在去除污垢的同時也不能對鋁合金材料造成損傷。電動機(jī)的清洗電機(jī)清洗劑不僅不能損壞電機(jī)的整體材料和絕緣特性，還必須能夠去除油污灰，要求該產(chǎn)品可以用水稀釋，操作方便，無需溫度要求，符合安全環(huán)保要求。（1）對直流、交流牽引電機(jī)內(nèi)部的電樞進(jìn)行灰塵清洗。除了電機(jī)風(fēng)扇外，整個電樞部分都需要使用吹掃方式進(jìn)行清理。（2）直流和交流牽引電機(jī)定子清洗。要清潔電機(jī)內(nèi)部的主極和整流極表面，必須清除表面上的油，并且不得損壞電機(jī)定子材料，尤其是繞組的絕緣特性。通常不清潔電刷。（3）交流輔助電機(jī)清洗。冷卻風(fēng)扇電機(jī)相對較小，可用于溶劑型清潔劑的完全浸泡清潔，不會影響電機(jī)材料和絕緣性能。一段時間后，可以將其取出并清潔。（4）直流輔助電機(jī)清洗。擦拭空氣壓縮機(jī)電機(jī)定子的內(nèi)外表面。可以使用吹掃方法清潔轉(zhuǎn)子。不需要清潔電刷。（5）清潔電機(jī)軸承。滾動軸承自動清洗機(jī)，用于清洗電機(jī)軸承和軸承蓋制動裝置的清洗城市軌道的車輛是使用數(shù)字來控制空氣制動裝置的，。其中包含兩個彈簧式駐車制動器和兩個無彈簧式駐車制動器及制動缸的組成。整個制動裝置在架、大修清洗時大部分要求分解為零。零件逐個徹底清潔，要求高度清潔。清洗的放是使用浸泡發(fā)和擦洗法。主要設(shè)備所使用的材質(zhì)主要有鋼、銅、鎳鉻鋁合金、橡膠等。清洗時要注意對已經(jīng)涂裝的零件小心處理，防止其生銹。而對于不同規(guī)格的零件需要使用不同的清洗方式，小部件采用噴淋清洗發(fā)，大