包頭西機務段和諧型電力機車C4修工藝方案研究

丁 莉

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司機械環工處，天津 300142)

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包頭西機務段和諧型電力機車C4修工藝方案研究

丁 莉

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司機械環工處，天津 300142)

包頭西機務段作為呼和浩特鐵路局電力機車檢修基地，隨著和諧型電力機車更新換代，能夠實現機車換代過渡時期機車的檢修作業；根據研究年度任務量測算，針對既有直流機車檢修設施、設備存在的問題，結合呼和浩特鐵路局配屬的和諧型電力機車機型以及檢修技術規程，調整既有直流機車檢修工藝流程，補充交流機車檢修工藝；通過補強部分交流機車檢修設備，實現直流機車與交流機車共用檢修設施、設備；結合工程實例，利用既有直流機車中修設施及設備改造為和諧型電力機車C4修工藝方案。

機務段；和諧型電力機車；C4修；工藝方案

1 概述

根據中國鐵路總公司運輸設施設備修程修制改革的總體要求，為減少過剩檢修，降低機車檢修成本，提高機車運用效率，保證機車檢修質量安全可靠，確定C1修至C3修由機務段承擔，C4修實施集中檢修，由各鐵路局選取具備條件的機務段承擔，無具備條件的機務段，由原規劃檢修基地承擔，C5修由檢修基地和太原鐵路局、沈陽鐵路局、北京鐵路局、蘭州鐵路局承擔，C6修由原路網性規劃單位承擔[1-2]。

呼和浩特鐵路局自2013年10月開始陸續配屬和諧型交流機車，截止到2016年2月底已經配屬144臺，其中包頭西機務段84臺貨運機車，集寧機務段60臺客運機車，目前先期配屬的和諧機車已達到C4修走行公里。呼和浩特鐵路局包頭西機務段為路局電力機車的檢修基地，既有直流機車中修4臺位能力及配套設施，根據研究年度交流機車、直流機車配屬測算，臺位能力具備承擔和諧型機車C4修條件。

根據呼和浩特鐵路局2015年計劃并報請中國鐵路總公司批準，允許呼和浩特鐵路局安排1臺已達C4修的HXD2型交流機車試修。為保證機車的運用安全，結合已發生的機車故障，需要對包頭西機務段既有檢修設施及檢修工藝進行改造，以滿足新型機車檢修需要。

2 既有中修設施存在的問題

2.1 既有能力未充分利用

包頭西機務段既有電力中修4臺位。近幾年調入呼和浩特鐵路局的直流電力機車互換配件型號雜、數量多，由于段內沒有配套配件存放間，現狀利用中修轉向架間50%能力存放配件，造成目前包頭西機務段中修工藝流程不暢，既有4臺位能力只能利用一半，嚴重制約檢修能力的發揮。目前包頭西機務段C3修改造新建配件庫正在施工中，待施工完畢可完全恢復轉向架間，釋放中修臺位能力。

2.2 既有中修工藝流程不順暢，檢修效率、臺位利用率較低

機車配件間占用能力，導致既有中修庫4臺位機車解體、組裝與轉向架解體、組裝能力不匹配，4臺位機車解體、組裝與轉向架解體、組裝與輪對、牽引電機總成檢修流程不順暢，作業交叉干擾，檢修效率極低，2014年包西機務段年中修直流電力機車80臺，2015年中修90臺，由于中修工藝流程不順暢，檢修過程占用時間較長，造成檢修庫停時間較長(8.5 d)，臺位利用率較低。

2.3 缺少和諧型機車檢修的設施、工裝、設備和工具

包頭西機務段既有中修設施都是針對直流機車而配套，2014年在包頭西機務段整備能力加強工程中，改造并配備了和諧型機車C3修以下修程的設施和工裝設備，但缺少和諧型機車C4修需要的檢測、解體、組裝、試驗等設施、設備，不能滿足和諧型機車C4修檢修需要。

3 機型、任務量及檢修規程要求

3.1 配屬機型

截止到2016年2月底呼和浩特鐵路局配屬和諧型機車144臺，其中：包頭西機務段配屬69臺HXD2貨運機車，分別為2013年10月配屬23臺，2014年1月2日配屬46臺，2015年10月配屬15臺。截止到2016年2月底，和諧型機車新造后單臺累計走行公里最高為556 941 km，目前已達到55萬km。按照目前機車運用情況，HXD2型機車每月每臺機車累計走行2萬km，到目前部分機車已陸續達到C4修公里數(總公司發布的和諧型交流機車C4修程周期為50×(1±10%)萬km，不超過3年)。

集寧機務段(呼和西車間)配屬25臺HXD3C客運機車，分別為2013年11月配屬15臺，2013年12月配屬10臺，配屬35臺HXD3D客運機車，分別為2014年6月配屬5臺，2014年10月配屬10臺，2014年11月配屬2臺，2015年3月配屬10臺，2015年9月配屬8臺。截止到2016年2月底，和諧型機車新造后累計走行公里最高單臺為494 370 km，2016年1月預計達到49萬km。按照目前機車運營情況，HXD3C型、HXD3D型機車每月每臺機車累計走行1.8萬km，到目前部分機車已陸續達到C4修公里數。

3.2 研究年度任務量

按照對呼和浩特鐵路局運輸能力配套研究測算，2020、2025、2035年呼和浩特鐵路局需要配屬和諧型機車將達到420、544、882臺，需要直流電力機車中修1.2/0.6/0臺位，和諧型電力機車C4修2.1/2.7/4.0臺位[3]。

3.3 檢修技術規程要求

根據中國鐵路總公司HXD2型、HXD3D型、HXD3C型電力機車檢修技術規程(C1修～C4修)中C4修檢查要求[4]，結合包蘭線、大包線機車運行區段、運用條件及機車實際質量變化情況，確定檢修范圍和工藝必須滿足機車主要部件總成解體下車進行檢測、檢修的技術要求。

(1)走行部檢修要求：車軸、牽引桿、牽引支座、托盤、牽引銷、法蘭及牽引座筒進行探傷，需推出轉向架，解體輪對電機、牽引桿、牽引支座及托盤、牽引銷、法蘭及牽引座筒等部件進行探傷作業。牽引電機、輪對、懸掛裝置、牽引裝置、基礎制動裝置及其附屬件的檢查、測量，需推出轉向架到相應解體間及組裝間進行分解、檢查、組裝、試驗，并配備相應的分解、檢測、組裝、試驗設備。

(2)牽引電機檢修要求：軸承檢測不合格或電機靜態檢測不合格時電機需解體檢修，故需進一步配套解體電機的相關解體、檢修、組裝及試驗設備。受現有作業區域不足的限制，需擴建檢修區域，配備解體、組裝、檢測設備，滿足和諧機車牽引電機的檢修要求。

(3)輔助電機檢修要求：輔助風機軸承更新，需輔助電機解體組裝、更新軸承。輔助電動機及機組要進行電機空轉試驗、電機三相平衡試驗及通電試驗，需輔助機組下車入輔助電機檢修區進行檢測、試驗，配備相應的解體、試驗設備。受現有作業區域不足的限制，需擴建檢修區域，滿足和諧機車輔助機組C4修要求。

(4)車上變流器及變流裝置、低壓電器、網絡及微機控制系統檢修要求：主變流器、輔變流器、通用柜、空調裝置、系統柜、安全設備柜、機車控制監視系統等部件集成度高，柜內電器元件排列密，受機車空間限制，在車上進行檢測時無法對柜體背部元器件進行檢測，需整體吊下進入電器配件檢修間相應檢修區進行檢修。低壓電器蓄電池須下車進行均衡充電，110 V電源裝置、整機需進行試驗，故需配備相應電器柜的試驗設備。

(5)車頂高壓電器檢修要求：解體受電弓、主斷路器、高壓連接器、高壓隔離開關等部件下車，進入高壓電器檢修區進行檢修，因部分試驗設備可與直流機車共用，故需改造既有SS4機車中修試驗設備。

(6)制動系統部件檢修要求：受車上空間限制，主壓縮機、干燥器、制動柜內各模塊及空氣管路系統需下車進入相應檢修間進行檢修。空壓機、干燥器需下車進行元器件的更新、油脂的補充及相應的測試。干燥器組裝后還需進行空轉試驗，所以制動系統部件需車下檢測與試驗，并配備相應的檢測、試驗設備。

(7)車鉤及緩沖器裝置檢修要求：鉤尾框要求探傷，需對車鉤進行下車、解體；緩沖器要求下車檢修，HXD2、HXD3C、HXD3D要求測量緩沖器自由高度，HXD2要求更換緩沖裝置，因此需配備相應的拆裝設備。

根據以上和諧機車檢修范圍和工藝技術要求，確定了包頭西機務段C4修原則為：不便于車上檢查、檢修、試驗、保潔的主要部件均解體下車，并配備相應的分解、試驗、組裝設備，其他部件根據相關技術規程采用車上檢測方式。

4 工藝方案研究

根據現狀車庫組合，調整配件存放位置，釋放轉向架檢修能力，調整構架清洗位置，補充和諧牽引電機檢修設施，釋放空間為和諧機車輔機、構架檢修間，對交流、直流機車部件共用檢修的分間，力求近、遠期結合，減少重復改造工程。

4.1 和諧型機車整車檢修工藝流程

機車入段動態檢測—整車走行部動態檢測—庫前預整備(排砂、排污、除塵、清洗)—入庫解體、檢測、檢修、組裝、低壓試驗(主要部件總成下車檢測、檢修、試驗、保潔)—機車出庫整車走行部動態復查、性能試驗、交車[5]。

和諧型電力機車C4修檢修作業流程見圖1。

圖1 整車檢修作業流程

4.2 走行部檢修工藝流程

中修庫解體組裝臺位解體(轉向架與車體分解)—推入轉向架解體間解體構架走行部—各部件檢測、檢修、試驗、保潔—轉入轉向架組裝間組裝構架走行部、試驗—推入中修庫解體組裝臺位組裝(轉向架與車體組裝)。

4.3 牽引電機、輔助機組檢修工藝流程

(1)牽引電機作業流程：轉向架解體間解體牽引電機—轉入牽引電機間吹掃、分解、檢修、組裝、檢測、試驗—轉入轉向架組裝間組裝牽引電機—試驗電機輪對[7]。

(2)輔助機組作業流程：中修庫解體組裝臺位分解輔助機組—轉入輔機檢修區檢測、檢修、試驗、保潔—轉入中修庫解體組裝臺位組裝輔助機組。

4.4 輪對檢修工藝流程

轉向架解體間解體輪對—轉入輪對間保潔、探傷、檢測—轉入轉向架組裝間組裝電機輪對、試驗電機輪對—與構架組裝[6]。

4.5 走行部機械配件檢修工藝流程

轉向架解體間解體走行部配件—轉入清洗、煮洗間清潔—轉入機械配件檢修間檢測、探傷—轉入轉向架組裝間組裝走行部配件。

4.6 車鉤緩沖器檢修工藝流程

中修庫解體組裝臺位分解鉤緩，就地保潔、檢測、探傷、組裝。

4.7 機車中部電器柜、上部高壓電器檢修工藝流程

中修庫解體組裝臺位分解各電器機柜、車頂高壓電器—轉入電器配件檢修間吹掃、保潔、檢修、試驗—轉入中修庫解體組裝臺位組裝各電器機柜、車頂高壓電器。

4.8 空氣及制動系統檢修工藝流程

中修庫解體組裝臺位分解空氣及制動系統—轉入小輔修庫空氣壓縮機檢修間解體、檢查、組裝、試驗、交驗—轉入中修庫解體組裝臺位組裝空氣及制動系統。

5 設計工程實例

5.1 既有中修車庫組合及流程示意

包頭西機務段既有4臺位中修庫(96 m×56 m)，既有直流機車電器配件檢修間(96 m×21 m×2層)，既有直流機車轉向架解體組裝間(78 m×27 m)，既有直流機車備品配件存放間(78 m×24 m)，配件庫(96 m×15 m)、輪對間(78 m×18 m)，既有機械配件檢修、輔助電機檢修間(78 m×18 m)，既有清洗間(36 m×24 m)，既有牽引電機清洗、直流機車牽引電機分解間(36 m×24 m)，既有直流機車牽引電機組裝、試驗間(36 m×24 m)含電機浸漆間(18 m×12 m)，既有噴漆庫(12 m×14.4 m)，以及檢修辦公房屋。

既有中修庫平面布置見圖2。

圖2 既有中修庫平面布置

5.2 改造后車庫組合及流程示意

利用既有中修設施進行改造或接建，改造既有4臺位中修庫、電器配件檢修間、轉向架解體間、轉向架組裝間、輪對間、機械配件檢修間、牽引電機檢修間，接建轉向架配件清洗煮洗間、和諧型機車牽引電機檢測間，形成“一庫、八間”的工藝布局[8]。

改造既有4臺位中修庫為和諧型機車與SS4型機車共用檢修庫，改造既有直流機車電器配件檢修間為交、直流機車共用電器配件檢修間，改造既有直流機車轉向架解體組裝間為交、直流機車解體間，改造既有直流機車備品配件存放間為交、直流機車組裝間，改造既有機械配件檢修、輔助電機檢修間為交、直流機車機械配件檢修間，拆除檢修車間辦公樓、質檢辦公樓，接建轉向架構件清洗煮洗間，改造既有清洗間為委外轉向架構架存放和探傷間，拆除牽引電機間輔助邊跨、搬運組、煮洗間、變電所，接建和諧型機車牽引電機檢測間(含和諧型及SS4型機車輔機檢修、和諧型機車檢測、浸漆作業間)，在北鍋爐房北側新建檢修職工間休待工間，接建噴漆庫，改造既有電力小輔修庫一層邊跨空氣壓縮機檢修作業區為和諧型機車主壓縮機、輔壓縮機共用檢修間，其余配件庫、輪對間、直流牽引電機檢修間利舊。改建后形成和諧型電力機車C4修2臺位、和諧型機車C4修與SS4型機車中修共用2臺位的規模[9，10]。

改造后中修庫平面布置見圖3。

圖3 改造后中修庫平面布置

6 結語

根據鐵總運[2015]30號文要求，對走行里程未達到60萬km的機車按照新修程C4修實施集中修。隨著呼和浩特鐵路局和諧型機車數量的不斷增加，考慮到呼和浩特鐵路局機車實際運用狀況以及運行1年半機車發生的故障統計(低壓電器故障10件、控制系統故障2件、高壓電器故障1件、走行部故障1件)，結合檢修技術規程，以及檢修范圍與工藝技術要求，通過改造調整工藝，達到流程順暢、減少交叉、提高效率的目的，實現機車換代時期同時滿足直流機車與交流機車共用檢修設施的需要。隨著交流機車的不斷增加，直流機車將越來越少，直流牽引電機間和主要共用檢修設施，如：牽引電機檢修間、機械配件檢修間、電器配件檢修間、輔機檢修間等為直流機車配件檢修的區域可全部改造為交流機車部件檢修。

目前包頭西機務段C4修改造工程正在實施中，改造面積約為3萬m2，是路內第一個完整C4修改造的機務段，筆者建議對段級改造C4修的機務段不同于基地檢修，需注意的問題如下。

對不同修程(C3修與C4修)但共同檢修范圍的部件檢修，存在共用檢測、檢修設備的情況，存在倒運距離過遠作業不太方便問題。如包頭西機務段的空壓機及制動系統，在C3修、C4修時共用檢測、檢修設備，作C4修時解體后需要倒送到小輔修庫，檢測、檢修完回送中修庫組裝。建議機務段針對這種情況可根據機車實際發生的故障率，配備足夠的配件先更換后送集中檢修，以保證檢修作業質量，提高檢修作業效率[11]。

[1] 薄海青.展望未來機車的維修模式[J].鐵道標準設計，2010(7)：117-121.

[2] 中國鐵路總公司.關于公布和諧型交流機車修程修制改革方案的通知[Z].北京：中國鐵路總公司，2015.

[3] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設[2008]242號鐵路機務設備設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

[4] 中國鐵路總公司.HXD2、HXD3C、HXD3D型電力機車檢修技術規程[S].北京：中國鐵路總公司，2015.

[5] 邱建平.和諧型大功率機車檢修基地車體直線與U型流水修的工藝比較[J].鐵道機車車輛，2012，31(4):95-98.

[6] 胡湛.中修機務段轉向架輪對間工藝設計的方案構想[J].科技交流， 2005(2):103-106.

[7] 李強.直線電機大架修車輛段檢修主廠房工藝設計研究[J].鐵道工程學報，2012(6):96-99.

[8] 李雨鴻，何世偉，李代坤，等.鐵路貨運機車檢修布局優化研究[J]. 武漢理工大學學報，2013(5)：78-83.

[9] 胡平.新建蘭州北機務段中修廠房組合工藝方案設計[J].鐵道標準設計，2013(7)：1278-1300.

[10]周海鳳.武漢和諧型大功率機車檢修基地方案研究[J].鐵道標準設計，2009(4)：114-116.

[11]王正軍.HXD系列大功率八軸交流傳動重載電力機車最佳維修模式的探討[J].電力機車與城軌車輛，2012(1)：78-81.

Research on Harmonious Electric Locomotive C4 Maintenance Process Program for Baotou West Locomotive Depot

DING Li

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142， China)

Baotou West Locomotive Depot， as the electric locomotive maintenance base of Hohhot Railway Administration， implements the maintenance works during the period of harmonious locomotive upgrading. According to the workload estimation of the study year， the existing DC locomotive maintenance processes are adjusted the processes for AC locomotive maintenance are added in view of the problems of the existing DC locomotive maintenance facilities and the maintenance technical specifications for the harmonious locomotives allocated in Hohhot Railway Administration. AC and DC locomotives sharing the same maintenance facilities are realized by reinforcing part of the AC locomotive maintenance facilities. With reference to engineering practices， the existing DC locomotive medium maintenance facilities and equipment upgrading are employed for C4 maintenance of harmonious electric locomotives．

Locomotive depot; Harmonious electric locomotive; C4 maintenance; Process program

2016-03-09；

2016-03-20

丁 莉(1961—)，女，高級工程師，1983年畢業于天津輕工業學院機械專業，工學學士，E-mail：DL610819@sina.com。

1004-2954(2016)11-0153-05

U269

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.11.034