北京動車段CRH2型動車組轉向架檢修間工藝設計

歐陽鵬

(中國鐵路設計集團有限公司，天津 300142)

北京動車段作為全路早期建設四大動車組檢修基地之一，原規劃主要承擔華北地區配屬動車組一至五級修及東北地區配屬動車組四、五級修檢修任務。本著“輻射周邊，服務全路”的原則，該段既可以滿足北京樞紐內京滬、京哈、京廣方向的本線、跨線動車組以及京津城際動車組較高級修程的檢修需求，還承擔著派駐天津、濟南動車組的三級修以上的檢修任務。該段主修CRH3、CRH5型，兼容CRH2型動車組。

北京動車段原設計能力為承擔配屬動車組300標準組的高級修。截止到2014年底，北京鐵路局配屬動車組已接近250標準組。既有轉向架檢修間各車型同線檢修，由于檢修程度、檢修節拍不同，需將各車型轉向架分區作業以提高檢修作業效率，便于檢修管理；動車組三四級修實際檢修、調試時間較原設計修時變化較大，造成檢修、調試能力不足，部分檢修工藝和工裝設備不能滿足作業需求；同時大部件和零部件存儲能力也不足。故為滿足動車組高級修檢修作業需求，提高動車檢修質量和生產效率，保證旅客運輸安全，2015年初鐵路總公司立項批復決定實施北京動車段高級修擴能改造工程。

1 概述

為解決北京動車段轉向架檢修效率低、既有靜調能力不足、既有庫存能力不足等問題，改善動車段高級檢修能力，針對既有高級檢修設施進行擴能改造。主要設計方案如下：

(1)在既有轉向架檢修間西側新建轉向架檢修間1座，將CRH2型動車組轉向架檢修作業分區設置，提高檢修作業效率并便于檢修的管理；

(2)在既有靜調庫南側新建一線靜調庫1座，承擔高級修動車組靜態調試、動態稱重作業、滿足1列16輛編組或2個8輛編組動車組作業需求；

(3)在既有轉向架間北側新建配件庫1座，用以存放轉向架部件，緩解動車段既有材料庫庫存能力不足問題。

圖1為新建轉向架檢修間在北京動車段高級修擴能改造工程總平面布置圖上位置，該車間位于高級修板塊西北側，其東側為既有轉向架檢修間，南側為既有油漆庫，東南側為既有高級修庫。待修轉向架由新建轉向架檢修間南側入庫，庫內可完成轉向架分解、清洗，構架檢修、存放，轉向架組裝、調試、交驗等作業，轉向架輪對檢修、小部件檢修利用既有轉向架檢修間設施。

圖1 北京動車段高級修擴能改造工程總平面布置

根據實際生產情況，既有轉向架檢修間由于各車型同線檢修，檢修能力僅為4個轉向架/d，折算年轉向架檢修能力為62組/年；按原設計300標準組/年檢修能力，根據鐵路總公司規定相關修程、修制規定，結合北京鐵路局既有CRH2型及CRH3、CRH5型動車組配屬規模(CRH2型與CRH3、CRH5型動車組配屬比例為4∶6)，預計年高級修工作量見表1。

表1 北京動車段高級修工作量

鑒于北京動車段主修CRH3、CRH5型，兼容CRH2型動車組，北京動車段僅承擔CRH2型動車組三級修作業，測算如承擔原設計300標準組/年檢修任務量，則需承擔CRH2型動車組三級修72組/年，折合轉向架檢修需求為5個/d。本次設計為考慮后續轉向架檢修預留一定能力，新建CRH2型動車組轉向架檢修間按日檢修8個轉向架進行設計。

2 工藝流程

根據新建轉向架檢修間功能，車間主要承擔CRH2型動車組轉向架檢修作業(輪對檢修利用既有轉向架檢修間)，針對此車型轉向架檢修，工藝流程如圖2所示，工序及周期如表2所示。

圖2 CRH2型動車組轉向架三級修工藝流程

表2 CRH2型動車組轉向架三級修工序及周期

3 平面布置

3.1 臺位需求

新建CRH2型動車組轉向架檢修間按日檢修8個轉向架進行設計，根據工藝流程、周期及生產綱領，擬定新建轉向架檢修間臺位需求如表3所示。

表3 新建轉向架檢修間臺位需求

注：考慮清洗間可兼顧小部件清洗作業，清洗間設計大小考慮加大。

3.2 平面布置及設備配置

轉向架檢修間包括：轉向架分解清洗庫、轉向架檢修組裝試驗庫、轉向架交驗庫及配件棚。車間平面布置見圖3。

圖3 新建轉向架檢修間平面布置(單位：m)

轉向架分解清洗庫由轉向架分解線及輪對、轉向架緩存線、清洗間組成，可完成構架與輪對的解體、構架、輪對清洗等作業。配備橋式起重機、轉向架舉升機、清洗設備、懸臂吊、轉向架轉盤、輪對轉盤等設備。

轉向架檢修組裝試驗庫由構架檢修存放區、轉向架組裝區及轉向架動態、靜載試驗區組成，可完成構架檢修，轉向架組裝、試驗等作業。配備橋式起重機、構架檢修平臺、構架存放架，轉向架落成平臺、轉向架測量平臺、轉向架靜載試驗臺、轉向架舉升機、懸臂吊等設備。

轉向架交驗庫由轉向架交驗區及轉向架返修區組成，可完成轉向架交驗及交驗后返修作業。配備橋式起重機、轉向架舉升機、轉向架轉盤、輪對轉盤等設備。

新建轉向架檢修間布置有如下優點：廠房面積利用充分，車間布置緊湊，設施功能齊全，工藝銜接性強，車間內各項工序間流水作業較為流暢；充分利用段內既有場地，外觀較為協調；功能分區合理，轉向架分解、清洗、檢修、交驗等作業區相互獨立。

4 車間主要設備介紹

4.1 轉向架舉升機

組成部件：舉升傳動機構(減速傳動電機、三軸直角型轉換器、蝸輪蝸桿傳動副、絲杠螺母傳動副、舉升托梁和導向套)；止輪裝置；底架和蓋板、潤滑系統及電氣控制柜等。

原理：舉升機采用H形的4根絲杠螺母傳動結構型式，為了保證傳動的同步性，由1臺減速電機通過3臺三軸直角型傳動換向器帶動4套蝸輪互傳動驅動4根絲桿螺母傳動，通過舉升托梁將轉向架托起；為防止轉向架滑下，在舉升鋼軌兩端設有止輪機構。

工作過程：轉向架推入舉升機臺位—止輪器定位轉向架輪對—開啟控制臺電子鎖啟動電源—舉升機上升—升至適宜高度，限位開關動作，自動停止上升—控制臺斷電—舉升機自鎖—轉向架檢修。

4.2 清洗間設備

用于新增清洗間內構架、輪對及小部件清洗。采用人工高壓清洗方式，并對污水進行凈化處理，以達到水源的循環利用。

配置4個構架運輸小車，由人工推進、推出清洗間；采用人工高壓清洗方式，配置4臺高壓清洗機。其中2臺帶加熱方式。為便于操作，每個工位配2個輔助操作站臺。

設4個清洗液桶，人工用噴槍噴刷轉向架。清洗間內鋪設2種管道(自來水、循環水)及連接閥門，自來水用于最后漂洗。循環水經高壓清洗機后高壓沖洗構架等，自來水為本身管道壓力沖洗轉向架。

清洗間地面設置集水管溝，上鋪格柵板。污水收集后排至室外污水池進行處理。污水處理系統包括水池、水凈化處理設備、泵等。

4.3 轉向架靜載試驗臺

同于動車組轉向架靜壓試驗及測量工作，設備為框架結構，安裝在基礎地坑中，試驗臺軌道與地面軌道平齊連接，加載測量時轉向架手動推入加載試驗臺的軌道，完成各項測試工作后，再由人工將轉向架推到地面的軌道上。試驗臺具有模擬車體對轉向架進行垂向加載試驗、自動檢測輪重等功能。配備自動化操作軟件，可視化界面操作。

4.4 轉向架、輪對轉盤

轉向架、輪對轉盤設備主要由蓋板、轉盤架、主動輪裝配、從動輪裝配、小輪裝置、回轉支撐裝配和自動定位鎖緊裝置組成。轉盤手動操作，設備整體安裝在基礎地坑內，用于轉向架或輪對的轉向操作，轉盤上部安裝50 kg/m鋼軌。

4.5 構架檢修平臺

用于CRH2型動車組轉向架構架的維護和檢修，求堅固耐用，能承受高強度的壓力沖擊。采用25 mm厚鋼板做臺面和槽鋼焊接而成，整體承載不小于100 kN。

5 總結

北京動車段CRH2型動車組轉向架檢修間工藝設計時，充分調研既有轉向架檢修能力制約因素，提出了動車段不同車型轉向架分區檢修概念，基于CRH2型動車組轉向架檢修工藝流程及作業模式，結合既有轉向架檢修間設施情況，合理確定了新建轉向架檢修間的工藝布局及設備配置。工程在2015年建成投產后，檢修工藝順暢，檢修效率明顯提升，得到了使用單位的好評。

早期建成的四大動車段投產運營已接近10年，早期建設時針對動車組高級修檢修工藝等均為探索，實際運營過程中，結合實際檢修需求，或多或少與原設計檢修工藝存在差異。

隨著對動車組檢修工藝的不斷完善及修訂，現場對動車組高級修掌握程度愈加熟練，動車段項目應更加注重立足現場、以人為本的設計原則，綜合考慮生產需求、檢修工藝等諸多因素，制定出切實可行的設計方案，創造出更多優質工程。

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