關于動車組檢修性能的探討

韓增力

(北京鐵路局 北京動車客車段,北京100039)

第6次大提速以來,以動車組為主的大量新裝備開始投入使用,它的快速、安全、舒適以及高技術含量等特性使我國的運輸裝備水平提高到了一個新臺階。目前,我國已經生產出了CRH1A,CRH2A,CRH3C,CRH5A等4種基礎車型以及CRH1E,CRH2E,CRH2C等一系列衍生動車組車型。這對于改善旅客出行條件、提高運輸水平、強化運輸市場競爭力無疑起到了重要作用。但是不同的動車組具有不同的作業標準,對基層部門的工作就有不同的影響。根據幾年來的動車組運用檢修實踐經驗,結合有關動車組的結構特點,分析各型動車組在結構設計和局部功能等方面的差異對基層部門在檢修作業和管理等方面的影響,以期整合各型動車組的優勢,開發出具有更好檢修性能的動車組。

1 總體結構設計及設備布置方面對檢修的影響

(1)裙板

裙板是動車組檢修時經常拆卸的部件,它的結構直接影響著本身的安全性能以及設備艙內的設備設施防護水平。CRH2型動車組裙板結構采用上下兩邊多個螺栓固定的方式,安裝在車體上。裙板上安裝有設備檢查孔蓋板、注水口蓋板和污物箱蓋板,這些蓋板采用內藏式結構,在打開和關閉狀態下均不會超出裙板的限界。這種結構主要優點是裙板安裝比較牢固,附著的各個蓋板開閉簡單、不易脫落,并且本身的故障率、破損率也比較低,因此受到了基層檢修部門的歡迎。CRH3C和CRH5A型動車組的裙板,上部采用3(4)角鎖安裝在車體上,下部通過轉銷固定在支架上。這樣的結構,方便打開裙板檢查設備艙內情況,但是這種鎖在車體高速運行時有時會松動。裙板上面安裝的各種蓋板,采用打開后向外張開的方式,如果關閉不良,張開后非常容易侵入限界,損壞其他設備,這些部件成了基層部門重點檢修的對象。

(2)底板

CRH2型動車組底板多是采用不規則的底板固定在支架上,各底板之間留有縫隙,導致密封不嚴密,在動車組高速運行時易進雜物,影響設備艙內的設備性能,尤其是臟堵變壓器變流器濾網、空氣壓縮機濾網和空調濾網,增加了很大的工作量,并影響了設備性能。CRH3C和CRH5A型動車組底板較規整,底板之間連接緊密,具有良好的密封性能,因此設備艙內比較干凈,雜物較少,這使車下設備艙內的設備工作環境相對較好,最大程度上減小了環境對設備性能的影響,有利于保證設備的運行品質和延長工作壽命。

(3)空氣調節裝置

CRH3C和CRH5A型動車組的空調裝置安裝在車頂,這樣的結構,使得動車組在運行時,由于列車風所帶起來的軌道附近的雜物不會被空調裝置的冷凝風機吸走,從而附著在冷凝濾網或冷凝器上,空調設備運行環境較好,相比較CRH2型動車組的車下布置方式減少了大量的除塵清網等日常保養的工作量。

(4)高壓系統運行接地裝置

為了防止電流通過軸承,動車組都設計了高壓系統運行接地裝置。CRH2型動車組的每一個動軸軸身上都安裝了接地裝置,將回流電流通過軸身、輪對、鋼軌而導向大地,該裝置自成一體,獨立安裝,與其他設施不會產生干擾,并且還可以通過視窗目視檢查接地碳刷的長度,以便到限時更換,檢修非常方便。CRH3和CRH5型動車組把接地裝置安裝在軸端,這種結構使得在進行輪對探傷時經常拆裝,就會影響探傷作業的效率。主要是該結構使接地碳刷檢查不便,對于導電質量無法判斷。我們在探傷作業時,就多次發現接地碳刷出現斷裂的現象,如果該裝置作用不良,就會使電流通過軸承,造成電蝕,從而影響行車安全。

(5)風擋的安裝。CRH2型動車組的風擋沒有包圍住車鉤,因此方便了檢查。CRH3C和CRH5A型動車組的風擋采用了全包圍結構,將中間車鉤密封在里面,使車鉤有了一個較好的工作環境,但是這對中間車鉤的檢修造成了不便,需要從車內掀起渡板檢查,由于空間所限,工具不便使用,檢修存在較大困難,檢修效率也不高。

2 動車組的部分設備設施功能設計對使用和管理的影響

(1)蓄電池系統的控制

對蓄電池的管理是生產現場一項重要的內容,稍有不慎,就會造成蓄電池虧電,從而無法升弓供電,影響動車組的使用。在現場管理中,蓄電池虧電的原因多是管理疏漏造成長時間使用照明系統。CRH3型動車組的蓄電池系統在不投入主控鑰匙時,照明系統默認打開1/3,但是關閉照明必須使用主控鑰匙操作,否則一直消耗蓄電池電量。CRH2型動車組不投入主控鑰匙時,只能在兩端司機室打開應急照明系統總開關啟動全列車應急照明,然后可以在各車廂配電柜控制單車的使用。CRH5型動車組的蓄電池系統完全不受主控鑰匙的控制,全列車和單車的蓄電池系統都可以通過各車配電柜內的開關控制,這樣的設計思路,方便了作業,但只要在車上的任何人都可以啟動蓄電池,卻加大了蓄電池系統的管理難度。如果主控鑰匙能夠控制蓄電池的使用,那么只要加強主控鑰匙的管理,就能夠有效杜絕蓄電池的虧電,從而保證蓄電池的狀態和動車組的正常運用。

(2)制動系統的操作

CRH3C和CRH5A型動車組都設計了停放制動功能,它的壓力源是靠鋼彈簧壓力來施加制動的,不需要風源,尤其對于在動車組長期停放狀態下防止溜車、保證安全非常重要。停放制動在有電狀態下可以在司機室集控操作緩解,無電時就需要人工操作緩解。CRH3型動車組在設計上更加方便單人操作,它在車體兩側都安裝了緩解手柄,這樣通常在車體的一側就能夠手動操作緩解停放制動,而CRH5型動車組只在車體兩個轉向架的對角位置安裝了緩解設施,一人作業時必須到達另一側操作才能全部緩解,有時還要受到現場條件的限制。CRH2型動車組沒有這項功能,必須要人工打止輪器。但是當制動系統出現故障需要切除時,CRH2型動車組顯得更簡便,在車上的相關配電柜內操作相關截斷閥就可以切除常用制動和緊急制動,CRH3和CRH5型動車組就必須到車下打開裙板,關斷相關閥門,相對工作效率較低。

(3)防凍排水系統的操作

防凍排水是動車組在冬季長期室外無電存放時必須進行的工作,否則就會造成凍車,影響后續使用。對存水管路和設備排水,各型動車組都有嚴格的要求。實際作業時,CRH2型動車組的防凍排水操作比較復雜,不僅水箱、電茶爐需要排水,水封、水泵、盥洗室、衛生間等處也需要排水,并且操作復雜,費時較多,目前還有一小部分冷、熱水管的管路無法排水。而CRH5和CRH3型動車組操作都較簡單。CRH5型動車組排水時,對給水衛生系統打開相應排水閥即可進行排水,可排凈衛生間、電茶爐及相應管路中的存水,車下凈水箱可以手動打開凈水箱底部螺堵排空存水。CRH3型動車組排水時,給水衛生系統在供電狀態下打開相應防凍排水開關,可對車頂凈水箱、衛生間的供水管路、集便系統、廚房水系統、開水爐等處進行排水;無電時打開相應閥門即可排水。其他部分排水均有排水螺堵,打開即可。

(4)空調系統的控制

CRH2和CRH3型動車組的空調系統在控制上比較方便,可在司機室或乘務室實現集中控制,可以根據需要方便地進行全列車或單車工況調節。而CRH5型動車組需要去到各車配電柜中調節,沒有實現集中控制,操作上不太方便。

(5)登頂設施

CRH2型動車組在車輛的車廂端部設置爬梯,在需要時很方便登上車頂作業,并在車頂鋪設了防滑帶,有利于車頂作業人員的人身安全。CRH3C和CRH5A型動車組則沒有設計爬梯,使在沒有登頂設施的處所必須有梯子幫助登頂,存在一定的不便。

(6)過渡車鉤的安放。CRH2型動車組的過渡車鉤沒有設置專門的位置,但可以放置在頭罩里面,質量一般在60 kg以上,在搬運安裝時比較費力。CRH5型動車組在兩端頭車車下設備艙里面專門設置了車鉤連接器箱存放過渡車鉤,CRH3型動車組在5車的車底備件箱里面設置了過渡車鉤的安放位置,這樣的布置方便了搬運,并且這兩種過渡車鉤都采用了分體式結構,質量較輕,一人即可方便安裝完成。

另外,CRH2型動車組還加裝了外風擋,一方面是為了抑制車體風擋間的空氣渦流發生的噪聲,并能夠在動車組運行時減少空氣阻力,另一方面在站臺停車時,還可以防止乘客從車端連接處掉下,有利于保護乘客的人身安全。

3 動車組有關部件和設施對檢修的影響

(1)轉向架

CRH3C型轉向架結構非常合理,懸吊裝置各部檢查方便,除了磨耗件閘片需要經常更換外,其他各部很少出現故障。CRH2型轉向架也表現出了很好的檢修性能,轉向架結構緊湊,輕量化好,結構簡單,整體表現也較好。各裝置幾乎沒有磨損,只有易耗件研磨子經常更換,閘片的更換率也非常低。而CRH5型動車組的轉向架部件相對較多,結構相對較復雜,有的部件相互層疊,影響目視檢查效果,檢修性能稍差。

(2)坐椅組成

CRH2型動車組所有坐椅能夠旋轉,尤其是2等坐椅的坐墊、靠背都能夠進行一定角度的單獨調整,對于乘客來講,方便舒適。但是這種坐椅結構較復雜,維修較困難,在我國長距離、高上座率、大運量的運輸模式下,當前損壞率較高,維修工作量很大。CRH3C型動車組的坐椅是在CRH2型動車組旋轉坐椅的基礎上改進的,坐椅的基本結構包括底坐旋轉原理與CRH2型坐椅基本相同,但是這種坐椅已經簡化了結構,坐墊變成了氈扣式的安裝方式,在不影響乘客舒適度的情況下,損壞率大大降低,并且提高了檢修效率。CRH5A型動車組部分車組還采用了固定式坐椅,在保證具有充分舒適度的情況下,進一步減少了工作量,受到檢修部門的歡迎。

(3)衛生間設施

CRH2A型動車組衛生間分為坐便間和小便間。坐便間采用非真空集便裝置,結構簡單,故障率較低,但是出現故障時,車內易出現異味。CRH2E、CRH3C、CRH5A型動車組衛生間采用了真空集便裝置,在任何情況下都能夠使車內有一個良好的環境。但是這種結構比較復雜,當前動車組客流很大,人員素質參差不齊,致使衛生間經常出現堵塞故障,在線運行情況下疏通、反噴無效時只有入庫維修,由于存在三通、直角管路結構,疏通維修費時費力,工作量較大。另外,我國動車組的運行交路普遍較長,客流量較大,上部設施使用率很高,最好每節車廂都設置衛生間和電茶爐,為旅客創造更好的旅行環境。

(4)照明設施

CRH2A,CRH3C,CRH5A型動車組采用節能燈管照明,各燈及附屬配件規格都不同,不能互換。CRH2E動車組采用LED照明,不僅節能,而且故障率明顯降低,受到基層檢修部門的歡迎。

(5)側窗玻璃及窗簾

各型動車組的客室都有標準側窗、應急逃生窗和小側窗及窗簾,如果采用相同的規格,能夠互換,可以減少維修標準,提高作業效率,并可降低儲備量。

(6)配電柜、儲物柜門鎖

目前各動車組車內設施門鎖采用的通用鎖型各不相同,2型車使用內六角鎖,3型車使用四角鎖,5型車使用三角鎖,如果采取統一的鎖型,也有助于提高檢修性能。

4 結束語

通過對各車型的比較,發現每種車型各有優勢,如果能夠進行優化組合,增強和改善一些功能,這樣不僅能夠有利于基層部門的管理,還能夠提高檢修生產效率,降低生產、采購和運營成本,充分發揮動車組的低成本維修特性,進一步提高動車組在運輸業中的競爭力。