深圳橫崗車輛段主要檢修工藝裝備綜述

張繼彤 張濟民

（同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院，200331，上海∥第一作者，講師）

為了保證地鐵車輛處于良好的運用狀態(tài)，根據(jù)地鐵車輛檢修規(guī)程，應對車輛定期進行檢查和維護或臨時搶修，因此需在地鐵車輛段或基地配備相應的檢修、檢測和運輸設備。地鐵車輛段檢修工藝設備主要包含固定式架車機、不落輪鏇床、洗車機、磨軌車、列車模擬駕駛裝置等維修與培訓設備。

1 車輛段工程概況

深圳市地鐵龍崗線設一處車輛段和一處地下停車場。車輛段（含綜合基地位）于橫崗六約村，地鐵六約車站的一側。地下停車場設在西延線中心公園站。橫崗雙層車輛段設有檢修主廠房、運用庫（雙層）、列車自動清洗機控制室、壓縮空氣站、調(diào)機庫、工程車庫、危險品庫、維修工務大樓、運營管理綜合樓、牽引變電所、污水處理站等建筑。

2 主要工藝設備

橫崗車輛段負責龍崗線全線列車的停放及所有檢修工作，除配置車輛檢修設備外，同時還具有工務檢修維護等輔助設備。車輛段在規(guī)劃設計和建設期應充分考慮需進行安裝的設備，重點關注各種設備和土建的技術接口。橫崗車輛段的工藝設備可按是否需要安裝來劃分。其中，需進行安裝的設備有：數(shù)控不落輪車床、固定式架車機、列車自動清洗機、起重機設備、自動化立體倉儲設備、列車駕駛仿真培訓系統(tǒng)等6項；不需進行安裝的設備有：液力傳動內(nèi)燃機車、平板車及隨車吊、鋼軌打磨車、叉車及搬運車、移動式作業(yè)平臺、充放電機設備、軌道檢測車、軌道工程機具類等8項。

3 主要設備的功能及特點

車輛段檢修工藝設備在設計、安裝階段涉及的專業(yè)有：軌道、機車車輛、土建、電力、電控、機械、液壓、監(jiān)控、信號、通信等。為提高車輛運營的可靠性，現(xiàn)代化的地鐵車輛段不僅需配備種類齊全、先進的車輛檢修工藝裝備，而且更需地鐵工程技術人員了解掌握它們各自的功能和特點。

3.1 數(shù)控不落輪鏇床和公鐵兩用車

數(shù)控不落輪鏇床是用于地鐵車輛車輪輪緣、踏面的整修，即在車輛不解體、列車不解編情況下，通過公鐵兩用車拖動列車移動對位后，這臺設備可對1列6輛編組的列車進行車輪踏面和輪緣的檢測、判斷和切削。不落輪鏇床為單頭車床設計，將來也可擴展成雙頭車床，目前能同時對1個輪對的2個車輪進行鏇削外廓。這臺數(shù)控不落輪鏇床安裝在橫崗車輛段鏇輪庫內(nèi)，鏇輪線及鏇輪庫內(nèi)不設接觸軌。

數(shù)控不落輪鏇床由機座及床身、機床軌道系統(tǒng)、輪對定位和切削加工系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機床控制或操作系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、集屑或碎屑和排屑系統(tǒng)、吸排煙塵系統(tǒng)組成。數(shù)控不落輪鏇床安裝如圖1所示。

圖1 數(shù)控不落輪鏇床

電動公鐵兩用車是一種既能在鐵路上又能在道路上行駛作業(yè)的特種車輛，它采用蓄電池作為動力源，既有橡膠輪走行系統(tǒng)又有鋼輪走行系統(tǒng)，兩種走行系統(tǒng)可以相互切換。當使用鋼輪時，可通過自身所帶車鉤進行一般的牽引調(diào)車作業(yè)，同時也適合于車輛輪對的牽引對位作業(yè)以及用作數(shù)控不落輪車床準確的牽引對位；而使用橡膠輪走行系統(tǒng)時（這時抬起4個鋼輪），公鐵兩用車可方便地穿梭于各股道之間的道路，卻不受鋼軌走向的約束。圖2就是一種常見的公鐵兩用車。

圖2 公鐵兩用車

3.2 固定式架車機

固定式地下架車機適合于車輛的拆卸、裝配及維修，尤其適合于大修及需要拆裝轉向架的場合。橫崗車輛段安裝有2套固定式架車機，每套固定式架車機，可以對3節(jié)編組列車在不摘鉤狀態(tài)下進行同步架車作業(yè)（具有6個轉向架和3輛車體的支撐功能），也能對任一節(jié)車輛進行架車作業(yè)；不僅可以單獨更換任一個轉向架，也可以同時更換編組列車中的所有轉向架。

主要關注技術參數(shù)：固定式架車機的舉升高度、舉升速度，以及安裝尺寸和車輛定距、轉向架軸距相符。

每套固定式架車機由3個單元升降組成，每個單元有兩個轉向架升降裝置和4個車體支撐鎬頭。

固定式架車機由輔助軌、支撐結構、轉向架舉升單元、舉升橫梁、轉向架舉升驅動裝置、車體舉升單元、中央控制臺、現(xiàn)場控制臺等組成。

這2套固定式架車機安裝在橫崗車輛段檢修庫內(nèi)，架車作業(yè)后設備全部收縮到地下，上表面與車間地面平齊，對車間無障礙、不影響車間美觀和車間其他正常作業(yè)。

3.3 列車自動清洗機

列車自動清洗機適用于清洗地鐵列車外表面的灰塵、油污及其它污漬。通過水、清洗劑和清洗刷的作用，自動清洗列車的兩側、車頭和車尾，包括車門和窗玻璃。清洗作業(yè)時，列車采用自行牽引、以3～5km／h速度通過洗車庫，列車自動清洗機自動對列車進行洗刷和沖洗工作，清洗后車體外表面無灰塵、泥土和其它附著物，清洗后的污水經(jīng)過處理后循環(huán)使用。列車自動清洗機位于車輛段入口，以方便列車進入車輛段時進行清洗。

列車自動清洗機設有2套控制臺。在就地控制室配備1套控制臺，在DCC（車輛段控制中心）設置1套對列車自動清洗機進行遠程控制的控制臺，該控制臺能對列車自動清洗機進行自動模式開機操作，并顯示列車自動清洗機的故障狀態(tài)。就地控制室控制臺要優(yōu)先于DCC控制臺控制。列車自動清洗機的運行具有自動和手動兩種控制方式。自動控制方式將按預定的清洗模式——清水清洗模式或清潔劑清洗模式進行全過程的自動控制；手動控制方式用于特殊情況下或設備調(diào)試、檢修時局部裝置的控制。

列車自動清洗機由機械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、水供給系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、洗滌劑供給系統(tǒng)等組成。

3.4 液力傳動內(nèi)燃機車

圖3所示GCY－450型內(nèi)燃機車的主要用途是用于地鐵列車的牽引、車輛段內(nèi)調(diào)車以及用于正線上牽引其它軌道車，且具有多機重聯(lián)功能。該型內(nèi)燃機車設有微機控制系統(tǒng)，具備低勻速控制功能，勻速檔位有2km／h、5km／h、8km／h三檔可選。

橫崗車輛段配備液力傳動內(nèi)燃機車4臺，發(fā)動機額定功率600hp（447.4kW）。其中的兩輛機車上安裝有2臺40kW交流發(fā)電機，該發(fā)電機由主發(fā)動機通過傳動軸、電磁離合器等進行驅動，可在本車停車時發(fā)出40kW，AC 220V／380V，50Hz的交流電源，為后端隨車吊起吊重物提供電源。

GCY－450型內(nèi)燃機車主要由動力及傳動系統(tǒng)、走行部、車鉤裝置、電氣系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成。

圖3 調(diào)車用內(nèi)燃機車

3.5 軌道平板車與隨車吊

軌道平板車與隨車吊是深圳地鐵龍崗線的配套設備，適用于龍崗線地鐵線路及供電設備施工維修時人員、物料、器材的運輸、裝卸作業(yè)等。

PC－30型平板車（30t）由內(nèi)燃機車牽引，是為地鐵工務、電務工程等部門配備的鐵路運輸車輛。車體設活動式低墻板，可裝運散狀貨物，也可裝運養(yǎng)路機械、發(fā)電機組、鋼軌、道岔等笨重貨物。

2臺隨車吊，分別安裝在30t平板車上，組成2臺軌道平板吊車，可裝卸和運輸鋼軌、轍叉、尖軌、養(yǎng)路機械、工程構件等長大笨重貨物。軌道平板車與隨車吊如圖4所示。

圖4 軌道平板車與隨車吊

3.6 鋼軌打磨車

鋼軌打磨車主要用于消除鋼軌的表面磨損、變形和其它缺陷，它可用于鋼軌的保養(yǎng)性維修、修復性維修、道岔的維修，能在2h內(nèi)完成2～3km的一般性除銹打磨工作。這組鋼軌打磨車是20個磨頭的定型產(chǎn)品，自帶動力，車組前后端各設一個司機室，可以雙向走行和打磨。

鋼軌打磨車由兩個完全獨立的單節(jié)打磨車聯(lián)掛組成。兩節(jié)車除了檢測系統(tǒng)外，其他結構和布置完全一致，廓形檢測系統(tǒng)和波磨系統(tǒng)分別安裝在兩節(jié)車上。鋼軌打磨車包括車體和走行部、兩端司機室、軌道打磨系統(tǒng)、動力和牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、集成系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、軌道測量系統(tǒng)以及其它必要的輔助系統(tǒng)等。這種雙機重聯(lián)的鋼軌打磨車如圖5所示。

圖5 鋼軌打磨車

3.7 軌道工程機具類

軌道工程機具類包括復軌器、移動式空氣壓縮機、軌道接頭打磨機、移動式架車機、車載限界檢測設備（見圖6）、測量工具等70多個小項。

圖6 車載限界檢測設備

3.8 起重機設備

橫崗雙層車輛段內(nèi)設置的起重機分布在檢修主廠房、運用庫一層及調(diào)機庫內(nèi)，共計11臺，其中檢修主廠房9臺，運用庫1臺，調(diào)機庫1臺。

這里的起重機包括吊鉤橋式起重機、電動單梁橋式起重機、電動單梁懸掛式起重機，各起重機均采用地面操縱方式，不設司機室。

3.9 自動化立體倉儲設備

自動化立體倉儲設備的功能實現(xiàn)是基于物流和信息流控制的緊密結合，即在計算機控制軟件中設置一套對物流運動進行動態(tài)跟蹤的信息流系統(tǒng)，實現(xiàn)貨物搬運、存取的機械化、倉庫管理自動化，使得材料及零配件的儲運、領用、記轉賬、周轉、點算、報廢、報表等全部實現(xiàn)自動化處理，對材料及配件的流向進行全方位、全過程的質(zhì)量跟蹤，對檢修質(zhì)量和資金占用情況等做到精確的分析與考核。自動化立體倉儲設備可確立合理的貨料儲存量，減少倉儲費用，建立最佳的物流組織形式。自動化立體倉儲貨架安裝在物資總庫內(nèi)，總共有920個貨架（23列×5層×8排）。

自動化立體倉儲設備由貨架、有軌巷道堆垛起重機、出入庫輸送系統(tǒng)、鋼制托盤及計算機管理系統(tǒng)等組成。

3.10 列車駕駛仿真培訓系統(tǒng)

列車駕駛仿真培訓系統(tǒng)是用于培訓地鐵列車司機（可兼顧維修人員）的駕駛仿真訓練系統(tǒng)，集合了計算機仿真、列車動力學和列車控制理論等專業(yè)知識。該系統(tǒng)不但可以培訓學員列車基本運行相關的操作方法、操作規(guī)程與操作步驟（列車發(fā)車準備、列車正常運行、列車自動折返、駕駛技巧、熟悉線路、段場內(nèi)行駛、退行、洗車線上行駛等），還能通過教員設置列車運行中故障及突發(fā)事件來對學員的應急能力進一步提升（包括故障的排除以及事故、突發(fā)事件和非正常狀態(tài)的處理、車站突發(fā)事件的處理方法等）。

該系統(tǒng)安裝在段內(nèi)維修工務大樓一樓，它由仿真器、教員系統(tǒng)、觀摩系統(tǒng)等組成。

3.11 軌道檢測車

軌道檢測車是檢查軌道病害，消除事故隱患、指導線路維修、提高線路平順性、保障行車安全的大型動態(tài)檢測設備。它具備線路軌道幾何狀態(tài)和車輛動力學參數(shù)檢測、鋼軌波浪磨耗檢測、鋼軌斷面檢測功能，主要用于對鐵路線路的彈性變形和永久變形的疊加狀態(tài)進行動態(tài)檢測，并對軌距、軌向、高低、水平、超高、三角坑、車體垂直振動加速度、車體水平振動加速度、軸箱振動加速度等參數(shù)進行檢測，為線路的維修、保養(yǎng)提供依據(jù)。這臺軌道檢測車還具有接觸軌自動檢測功能。

軌道檢測車由車輛和各種檢測設備組成。

4 工藝設備的監(jiān)理工作

地鐵車輛段檢修工藝設備，種類多，需工程師具備機械、電力電子技術、微機控制技術、網(wǎng)絡傳輸、材料等和地鐵相關的專業(yè)知識。地鐵車輛段檢修工藝設備的設計制造，需業(yè)主和監(jiān)理及時把握設備的投資、質(zhì)量和進度，安裝調(diào)試時需與土建工程緊密配合，更要求監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作。因此監(jiān)理工程師的工作重點就是抓住以下三個階段的管理和監(jiān)理工作：

（1）采購階段。協(xié)助業(yè)主進行設備采購招、投標及合同審查、組織設計聯(lián)絡會、合同期付款報審工作；

（2）制造階段。設備中間檢查、出廠檢驗驗收、開箱檢查與交接；

（3）安裝調(diào)試和驗收階段。組織施工圖交底、設備安裝、調(diào)試、開通、驗收及工程保修期階段實施現(xiàn)場監(jiān)理工作，進行四控二管一協(xié)調(diào)，協(xié)調(diào)與各方的相互關系等。

到目前為止，橫崗車輛段主要檢修工藝設備大部分已經(jīng)完成招標、安裝調(diào)試及驗收。

5 結語

車輛段里配備的各種檢修工藝設備，目的是為了保障車輛的正常運營，提高車輛檢修作業(yè)效率，節(jié)約車輛的運營成本，現(xiàn)在，橫崗車輛段還有一些設備沒有配備，如車輪壓裝機、轉向架試驗臺、輪軸超聲波探傷設備等，這些還要根據(jù)車輛運營的實際需要進行逐步添置。

從已經(jīng)驗收完的設備來看，可能也存在一些問題，比如固定式架車機是兩套設備并列安裝在2條緊鄰的線路上，而不是沿一條線路布置，這樣6輛編組的地鐵列車在架車時必須分解成2個單元（每個單元3輛車），增加了不少工作量，降低了檢修架車效率，當然固定式架車機的布置還要結合廠房布局等因素綜合考慮。現(xiàn)代城市軌道交通車輛檢修基地，除了配備各種功能的檢修工藝裝備外，還要結合段里車輛的檢修工藝、檢修流程，有合理的安裝位置和總體布局，這樣才能減少不必要的檢修周轉環(huán)節(jié)，這就要求業(yè)主和設計工程師要有豐富的專業(yè)知識和全盤考慮的遠見。

最后，車輛段還應建立先進的設備管理系統(tǒng)，橫崗車輛段的所有檢修工藝設備采用計算機網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，實行設備信息網(wǎng)絡化管理，建立設備履歷、相關的技術信息、圖紙、資料、質(zhì)量情況等檔案。

［1］陳興華，鄭志華，楊國新，等.地鐵設備監(jiān)理［M］.北京：中國鐵道出版社，2007.

［2］丁輝.現(xiàn)代城軌車輛檢修工藝裝備綜述［J］.鐵道機車車輛，2007，27（6）：30.

［3］賴于堅.地鐵車輛段三大檢修工藝設備的技術接口［J］.都市快軌交通，2007，20（5）：92.

［4］梁先登，劉英舜，毛一軒.地鐵設備維修策優(yōu)選方法及實證［J］.城市軌道交通研究，2010（5）：64.