杭州地鐵車輛“均衡修”維修模式研究與實踐

邢海福 郭正海

摘 要：目前全國地鐵車輛的維修模式多采用按運行里程和時間進行“計劃性維修”，即傳統(tǒng)的“日檢、月檢、三月檢、年檢”模式。通過調(diào)研國內(nèi)外地鐵的相關(guān)檢修經(jīng)驗并根據(jù)杭州地鐵運營生產(chǎn)實際情況，提出了新型“均衡修”模式，分析地鐵車輛“均衡修”模式較傳統(tǒng)“計劃性維修”模式的優(yōu)勢，并通過對試修期間的故障追蹤和可靠性評估，驗證杭州地鐵車輛采用“均衡修”模式的可行性。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;維修模式;均衡修

中圖分類號：U279.1

目前國內(nèi)地鐵車輛的維修模式普遍采用按運行里程和時間進行“計劃性維修”，即傳統(tǒng)的“日檢、月檢、三月檢、年檢”模式，該模式下列車須退出運行進行維修，扣修時間為19天/列 · 年，存在投運率低等問題。

近年來杭州地鐵快速發(fā)展，截至2019年12月31日，杭州地鐵已開通運營1號、2號、4號、5號線共計車站97座，運營里程已達到132.46 km。隨著杭州地鐵新線的不斷發(fā)展，運營線網(wǎng)的形成，行車間隔將進一步壓縮，為緩解運營供車與車輛檢修扣車之間的矛盾，杭州地鐵通過廣泛調(diào)研國內(nèi)外地鐵的先進維修模式，逐步形成了窗口維修、分散修、均衡修、全效修和系統(tǒng)修等維修思路，并結(jié)合自身的設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)、管理經(jīng)驗、故障信息管理系統(tǒng)等因素，最終選擇車輛“均衡修”維修模式。

1 均衡修概念

均衡修是建立在充分掌握列車可靠度和零部件故障周期的基礎(chǔ)上，調(diào)整列車檢修規(guī)程與之適應(yīng)，在管理上發(fā)揮最大效能，創(chuàng)造合適的維修條件，從而大大縮短列車的維修停庫時間，提高列車利用率和運行可靠性的一種修程。既保證車輛的可靠性又不需要停運集中維修，是均衡修研究的核心內(nèi)容。

2 均衡修維修方式

現(xiàn)有預(yù)防性維修是將列車停運并集中進行全面檢查，如果利用列車運行窗口時間，將檢查內(nèi)容分散在幾個時間段及不同場合進行，就可以使檢修工作分散而均勻，這就是均衡修維修方式。地鐵運營時段一般為05 ： 00～24 ： 00，此外，還具有早、晚客流高峰時段特點，在高峰期和非高峰期采用不同的運行圖，運行列車數(shù)也各不相同。而投入運營的列車數(shù)與擁有的總配備列車數(shù)之比稱為投運率。以杭州地鐵2號線東南段為例，現(xiàn)配備具備上線能力列車15列，根據(jù)全日運行計劃非高峰時段9 ： 00～17 ： 00之間有5列車不需要上線運行，即15列車中每天有5列可在白天停車8 h，采用均衡修合理利用這段時間維修車輛，最理想狀態(tài)下15列車每天都能投入運營，投運率達到100%。

3 均衡修作業(yè)內(nèi)容

車輛部件具有不同的使用壽命和維修周期，采用化整為零，根據(jù)每個系統(tǒng)和零部件的狀況、檢修標準，增加以部件為重點的檢修修程，延長對車輛進行全面大修的周期，是均衡修的內(nèi)容特點。采取PDCA循環(huán)法進行研究，P（Plan，計劃）：以現(xiàn)有修程指導(dǎo)書為依據(jù)，編制均衡修作業(yè)指導(dǎo)書;D（Do，執(zhí)行）：選擇試點車輛進行試修;C（Check，檢查）：對試點車輛維修情況、運行表現(xiàn)等進行評估;A（Action，行動）：根據(jù)評估結(jié)果優(yōu)化作業(yè)指導(dǎo)書，并不斷循環(huán)，最終形成標準化文本，推廣至所有列車。

選取杭州地鐵2號線東南段車輛做試點，首先對車輛按部件作業(yè)內(nèi)容及維修周期進行維修項目分類，然后制定各作業(yè)項目的作業(yè)步驟及作業(yè)標準并測算作業(yè)時間，最后根據(jù)各作業(yè)項目的維修周期、作業(yè)工時等進行統(tǒng)籌編排，編制完成2號線車輛均衡修作業(yè)指導(dǎo)書。

按照維修項目作業(yè)時間及作業(yè)特點分為均衡修1（以下簡稱“均1”，并以此類推）至均衡修12，以及特修1（簡稱“特1”，并以此類推）至特修12，均衡修修程如圖1所示。

3.1 均衡修檢修項點

3.1.1 均衡修通用檢修項點

均衡修通用檢修項點包括：電氣柜和空調(diào)柜、列車通信控制系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)（PIS）、司機室內(nèi)裝及司控臺、司機室側(cè)門、客室車門、貫通道、車體及客室內(nèi)裝、蓄電池箱及蓄電池充電機箱、低壓箱、輔助逆變器箱、高壓箱、牽引箱、牽引電動機、轉(zhuǎn)向架外觀檢查、全自動車鉤、半自動車鉤、風(fēng)源模塊、各類氣管及閥類。

3.1.2 均衡修增加檢修項點

均1：蓄電池箱及蓄電池充電機檢查，蓄電池組充放電，牽引電動機加油，輪對數(shù)據(jù)測量，高度調(diào)整閥清潔加油，輪緣潤滑箱加油，更換空壓機空氣過濾器、油濾芯。

均2：測量轉(zhuǎn)向架數(shù)據(jù)，測量構(gòu)架與軸箱的間隙，測量速度傳感器與齒輪的間隙，接地裝置內(nèi)部元件清掃、檢查。

均3：控制器觸頭檢查加潤滑油，車門所有數(shù)據(jù)測量，貫通道內(nèi)部清潔檢查。

均4：蓄電池箱及蓄電池充電機檢查，輪對數(shù)據(jù)測量，高度調(diào)整閥清潔加油，輪緣潤滑箱加油，高速斷路器觸點檢查。

均5：全自動車鉤、半自動車鉤、半永久牽引桿清潔并重新加潤滑油，鉤頭涂防腐劑，電動鉤頭清潔密封框，用滑石粉均勻涂抹于密封框，測量車鉤與軌面的高度。

均6：控制器觸頭檢查加潤滑油，車門所有數(shù)據(jù)測量，貫通道內(nèi)部清潔檢查，對車門所有螺絲重新緊固并重新畫防松標記。

均7：蓄電池箱及蓄電池充電機檢查，輪對數(shù)據(jù)測量，高度調(diào)整閥清潔加油，輪緣潤滑箱加油，高壓箱內(nèi)所有電容、電阻值測量。

均8：輔助逆變器箱、濾波電抗器、制動電阻、牽引電動機、風(fēng)源模塊用高壓風(fēng)吹掃并檢查內(nèi)部元件。

均9：控制器觸頭檢查加潤滑油，車門所有數(shù)據(jù)測量，貫通道內(nèi)部清潔檢查，對車門所有螺絲重新緊固并重新畫防松標記。

均10：蓄電池箱及蓄電池充電機檢查，輪對數(shù)據(jù)測量，高度調(diào)整閥清潔加油，輪緣潤滑箱加油，更換齒輪箱油。

均11：司機室門、客室車門導(dǎo)柱、壓輪、上下導(dǎo)軌、絲桿油脂清潔并重新涂刷新的潤滑脂，車門護指膠條潤滑，更換所有緊急解鎖封條。

均12：控制器觸頭檢查加潤滑油，車門所有數(shù)據(jù)測量，貫通道內(nèi)部清潔檢查。

3.2 特修檢修項點

3.2.1 特修通用檢修項點

特修通用檢修項點包括：檢查空調(diào)機組外觀、空調(diào)機組快開蓋板、空調(diào)機組通風(fēng)單元、司機室足部電加熱器、清洗空調(diào)混風(fēng)過濾網(wǎng)、清洗新風(fēng)過濾網(wǎng)、空調(diào)視液鏡顏色、空調(diào)冷凝風(fēng)機、客室緊急通風(fēng)功能、空調(diào)制冷/制熱功能、受電弓電纜和各緊固螺栓、受電弓軟連線、受電弓碳滑條、受電弓氣囊、受電弓控制單元中的過濾器進行手動排水、受電弓絕緣子、受電弓軸承的運動情況、升弓鋼絲繩、受電弓平衡桿的功能、受電弓液壓阻尼器、受電弓羊角、受電弓框架、受電弓拉桿、受電弓靜態(tài)接觸壓力、受電弓升降弓時間、弓頭自由度、受電弓氣密性、受電弓攝像頭、避雷器、測量受電弓數(shù)據(jù)。

3.2.2 特修增加檢修項點

特1：檢查車頂空調(diào)機組的各電源線和控制線、空調(diào)機組內(nèi)部管路各連接處的密封性，空調(diào)機組各緊固螺栓的連接情況，空調(diào)機組內(nèi)部緊固管夾各緊固螺絲，空調(diào)高、低壓壓力開關(guān)，空調(diào)壓縮機。

特2：清潔溫度傳感器，用清潔劑和水清洗蒸發(fā)器，清掃蒸發(fā)器室部及新風(fēng)、回風(fēng)擋板傳動件等相關(guān)部件，清潔蒸發(fā)器內(nèi)排水孔，通風(fēng)單元殼體及部件的清洗及部件緊固。

特3：清潔、潤滑受電弓鋼絲繩運動部分，清潔、潤滑受電弓平衡桿關(guān)節(jié)軸承部分，清潔、潤滑受電弓拉桿轉(zhuǎn)動部分。

特4：檢查車頂空調(diào)機組的各電源線和控制線、空調(diào)機組內(nèi)部管路各連接處的密封性，空調(diào)機組各緊固螺栓的連接情況，空調(diào)機組內(nèi)部緊固管夾各緊固螺絲，空調(diào)高、低壓壓力開關(guān)，空調(diào)壓縮機。

特5：用清洗劑和水清洗空調(diào)冷凝器和新風(fēng)格柵，冷凝水排水管的清洗，空調(diào)密封膠條的檢查和更換。

特6：清潔、潤滑受電弓鋼絲繩運動部分，清潔、潤滑受電弓平衡桿關(guān)節(jié)軸承部分，清潔、潤滑受電弓拉桿轉(zhuǎn)動部分。

特7：檢查車頂空調(diào)機組的各電源線和控制線、空調(diào)機組內(nèi)部管路各連接處的密封性，空調(diào)機組各緊固螺栓的連接情況，空調(diào)機組內(nèi)部緊固管夾各緊固螺絲，空調(diào)高、低壓壓力開關(guān)，空調(diào)壓縮機。

特8：司機室足部加熱器的清洗，司機室通風(fēng)單元內(nèi)部清潔，司機室通風(fēng)單元內(nèi)部接線，司機室通風(fēng)機。

特9：清潔、潤滑受電弓鋼絲繩運動部分，清潔、潤滑受電弓平衡桿關(guān)節(jié)軸承部分，清潔、潤滑受電弓拉桿轉(zhuǎn)動部分。

特10：檢查車頂空調(diào)機組的各電源線和控制線、空調(diào)機組內(nèi)部管路各連接處的密封性，空調(diào)機組各緊固螺栓的連接情況，空調(diào)機組內(nèi)部緊固管夾各緊固螺絲，空調(diào)高、低壓壓力開關(guān)，空調(diào)壓縮機。

特11：測量空調(diào)各電機阻值是否正常，所有旁路開關(guān)檢查，更換軟連線。

特12：清潔、潤滑受電弓鋼絲繩運動部分，清潔、潤滑受電弓平衡桿關(guān)節(jié)軸承部分，清潔、潤滑受電弓拉桿轉(zhuǎn)動部分。

采用均衡修模式后，每個月所有車輛執(zhí)行同一份檢修規(guī)程（1月執(zhí)行均衡修1，2月執(zhí)行均衡修2，以此類推），改變以往一個月執(zhí)行多份修程的情況。均衡修和傳統(tǒng)維修模式修程對比見表1。

對列車各系統(tǒng)、部件實施均衡修需要大量數(shù)據(jù)的積累，根據(jù)列車部件故障間隔周期的變化，均衡修修程需要進行相應(yīng)的調(diào)整。后續(xù)應(yīng)根據(jù)列車運行情況不斷完善均衡修修程，最終形成標準化文本，推廣至全線網(wǎng)所有列車執(zhí)行。

4 均衡修應(yīng)用分析

根據(jù)列車系統(tǒng)分類故障統(tǒng)計，分析各設(shè)備的故障周期和故障分布的規(guī)律和特點，適當(dāng)調(diào)整維修周期和間隔，把不同的檢修內(nèi)容合理地編入相應(yīng)均衡修修程里，針對性更強。通過在杭州地鐵2號線車輛試行均衡修，發(fā)現(xiàn)車輛故障率得到很好的控制，具體如下。

（1） 試行均衡修的列車總故障率為3.64次/萬km，低于未試行均衡修的列車總故障率3.86次/萬km。其中，試行均衡修的列車下線故障率為0.089次/萬km，也低于未試行均衡修的列車下線故障率0.104次/萬km，試行和未試行均衡修列車故障率對比見圖2，試行和未試行均衡修列車各系統(tǒng)故障率對比見圖3。

（2） 相同車輛試行均衡修的列車后故障率為3.64次/萬km，低于車輛試行均衡修前的故障率5.09次/萬km，試行均衡修前和試行均衡修后的列車故障率對比見圖4，試行均衡修前和試行均衡修后的列車各系統(tǒng)故障率對比見圖5。

5 結(jié)論

本文提出了一種適用于杭州地鐵的車輛新型維修模式，得到的主要結(jié)論如下：

（1）“均衡修”維修模式在杭州地鐵2號線列車上的試行，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)維修模式到均衡修維修模式的轉(zhuǎn)變，將維修理論扣車時間從19天/列 · 年降低為1天/ 列 · 年，提高了列車的投運率;

（2）“均衡修”維修模式有效節(jié)省了人工和物料成本，極大的提高了檢修利用率;

（3）通過對杭州地鐵2號線車輛采用“均衡修”模式試修的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析可知，均衡修與傳統(tǒng)維修模式相比，列車總體故障率有所下降，保證了列車檢修的可靠性，滿足列車運營穩(wěn)定性的要求。

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收稿日期 2019-05-06

責(zé)任編輯 胡姬