大連地鐵1號線南關嶺車輛基地架大修工藝優化

張漢冰

（中國鐵路設計集團有限公司，天津300308）

大連地鐵1號線是大連市第四條建成運營的城市軌道交通線路，于2015-10-30開通運營，全長28.3 km；共設車站22座，列車采用6節編組B型車。目前1號線車輛已運營4年多，部分車輛已走行50余萬千米。根據《地鐵設計規范》要求，車輛即將進行架修。1號線設南關嶺車輛段，承擔大連地鐵1、2、5號線的車輛架修任務。南關嶺車輛段設計架大修能力為3列位。原工藝流程不夠順暢、合理，本次設計根據運營部門的使用需求及使用習慣，對南關嶺架大修原工藝流程進行了優化及調整，在此與大家探討、分享。

1 架大修基本流程及設備需求

地鐵車輛的架修作業主要包含：①對車輛的重要部件，特別是轉向架及輪對、電機、電器、空調機組、車鉤緩沖器裝置、制動系統等進行分解、清洗、檢查、探傷、修理[1]，更換報廢或即將報廢的零部件；②對電子部件進行清洗及測試；③對蓄電池進行清洗及充放電作業；④對車輛各系統進行全面檢測、調試及試驗。

地鐵車輛的大修作業主要包含：對車輛各部件和系統包括車體在內進行全面的分解、檢查及整修，結合技術改造對部分系統進行全面的更換，對車輛各系統進行全面檢測、調試及試驗。

地鐵車輛架大修主要流程及工作內容如下[2]。

工序1：車輛預檢。本工序由工程師及總裝班組實施。根據車輛公里數及故障情況，提前3個月排定架修計劃，各專業工程師根據車輛系統部件故障情況及使用狀態，確定檢修、更換方案，并指導工班實施。架修開始時，總裝工班完成車輛數據下載、尺寸測量和外觀檢查等工作。所需主要設備包括靜調電源柜、筆記本電腦、車輛診斷軟件、專用數據線、尺寸測量工具等。

工序2：車輛吹掃。本工序由委外修單位實施，總裝班組監管。對車輛車體頂、車體內外和車底進行全面清潔除銹，并對油漆破損、劃痕進行標記。所需主要設備包括中央吸塵系統等。

工序3：車頂設備拆解。本工序由總裝班組實施。完成受電弓、空調拆解，同時可完成內飾部件的拆解，將受電弓、空調送外檢修或自主修。所需主要設備包括天車、吊具、空調和受電弓轉運小車等。

工序4：車輛架車，完成車底設備的拆解。本工序由總裝班組實施。完成轉向架、蓄電池、空壓機及車下箱體的拆解，并存放到待修區域。所需主要設備包括固定式架車機、工藝轉向架、車底設備起重平臺、室內移車臺、車鉤拆裝小車、空壓機拆裝工裝等。

工序5：系統部件檢修。本工序由各專業班組完成。專業班組從待修區域接管待修部件，運至各自工作區域進行檢修，完成后送至已修區域。

系統部件檢修主要包括：①轉向架檢修。由轉向架班組完成。轉向架檢修以流水線形式開展，分為構架分解檢修區、軸箱分解區、輪軸檢修區、部件檢修區等，檢修完成后，進行組裝調試，并放至轉向架存放區作為周轉件。所需主要設備包括懸臂吊、轉向架升降臺、齒輪箱支撐小車、高壓清洗設備等。②輪對檢修。由輪對班組完成。輪對檢修以區域形式開展，分為外觀檢查、軸承退卸、輪對尺寸測量、鏇修、探傷等作業。所需主要設備包括轉輪器、輪對脫漆房、輪對磁粉探傷機、輪對超聲波探傷機、便攜式超聲波探傷儀、輪對噴漆房等。③車體檢修。由車體班組完成。對司機室門、客室門、貫通道及司機室進行檢修，在車體檢修區域完成。所需主要設備包括車門檢修平臺、車門試驗臺、車門存放架等。④車鉤檢修。由車鉤班組完成。對車鉤尺寸進行測量、對車鉤和緩沖器進行分解、探傷、檢查測量、修理調整、組裝。所需主要設備包括便攜式磁粉探測儀、車鉤分解組裝臺、車鉤檢查工裝等。⑤電子電氣檢修。由電子電氣班組完成，對車輛繼電器、接觸器、連接器、按鈕、蓄電池、照明等電子電氣部件進行檢修、更換。所需主要設備包括綜合電氣試驗臺、司控器試驗臺、高速斷路器試驗臺、防靜電工作臺、線號打印機等。⑥制動檢修。由制動班組完成。對車輛制動控制系統、空氣管路、基礎制動單元進行檢修。所需主要設備包括單元制動機試驗臺、空壓機試驗臺、基礎制動單元試驗臺、超聲波清洗機、閥類試驗臺等。

工序6：車輛總裝。由總裝班組完成。在車體檢修完成后，即開始對周轉類部件進行安裝，并根據各班組作業進度逐步對車輛各部件進行安裝。車輛旁邊設有部件存放區，分為待檢區和已檢區，各班組將待檢區部件領回進行檢修，完成后送至已檢區[3]。所需主要設備包括固定式架車機、工藝轉向架、車底設備起重平臺、室內移車臺、車鉤拆裝平臺、空壓機拆裝工裝、公鐵兩用車等。

工序7：車輛稱重。由總裝班組完成。完成每節車稱重，并通過調整高度閥使車輛各軸重差、輪重差、地板面高度等在標準范圍內。所需設備包括固定式稱重臺、架車機。

工序8：車輛靜調。由調試班組完成。對車輛各項靜態功能檢查、測試和調整[4]。所需設備包括靜調電源柜。

工序9：車輛動調。由調試班組完成。對車輛各項動態功能檢查、測試和調整。

工序10：驗收和交車。

2 南關嶺架大修庫原工藝布局

南關嶺檢修庫于2013年建立，設計經驗還不夠豐富，大部分工藝流程參考了國鐵的相關經驗，在當時也都是主流做法，檢修庫內各分間齊全，包含對車上各部件的檢修分間及分區，屬于“大而全”的設計。因為在設計之初，無法確定很多細節內容。只能考慮盡量周全，力求滿足所有功能。以現在的眼光來看，確實存在一些問題，主要有：①部分分間不盡合理，機加工間使用頻率低，占地面積大；②沒有考慮二級倉庫，不方便備品備件及周轉件的存放及使用；③考慮所有部件均自己維修，但運營部門并不具備能力，造成部分分間不盡合理；④沒有考慮稱重試驗臺及檢修作業平臺；⑤使用轉向架清洗機進行清洗，但清洗機對部分油污清潔不夠徹底，也沒有其他的清洗區。

除了以上的一些問題，個別設備的布置不太符合運營的使用習慣。為了更好地對車輛進行架修，提升工藝效率，業主專門委托我司對南關嶺檢修庫工藝流程進行優化調整。南關嶺車輛基地檢修庫主廠房改造前平面如圖1所示。

3 工藝布局優化

針對原設計方案，筆者對于不足之處提出了以下優化：首先確定車輛部件維修方式。目前中國地鐵車輛國產化率基本達到90%以上，這意味著地鐵車輛的供貨商大部分都在國內。而地鐵車輛設備供貨商眾多，部件維修專業性強。如將車輛部件、設備直接返廠維修，既方便了地鐵運營部門，也保證了部件維修質量。而一些零散的部件，運營部門自主維修即可。因此，將部分部件直接委外給廠家是合理的、可行的、經濟的。

圖1南關嶺車輛基地檢修庫主廠房改造前平面圖

大連地處中國東北工業基地，本地的機械加工及制造業比較發達。不僅有整車的制造廠家中車集團大連廠，還有整車的供貨商。充分利用外部的專業資源，節省維修設備和人力投入，提高維修效率，保證維修質量。通過委外維修削減空調、制動系統的維修設備，重點購置較好的轉向架、輪對維修設備（也包括其他自主維修所需設備），確保維修作業的效率和質量，同時可考慮購置部分測試設備進行入場后的抽檢。因此，部件維修委外廠家較為豐富，下面對車輛部件維修方式進行了梳理與分析。

空調系統：委外維修。

制動系統：初期委外維修，后期針對基礎制動等機械部件可以考慮自主維修。

車鉤：委外維修。

受電弓：委外維修。

車門：架修自主維修，大修請系統供應商到段維修。

電機：委外維修。

油壓減振器：委外維修，其中的球鉸應指定部件廠家。

高速斷路器、司控器：自主維修。

牽引逆變器、輔助逆變器等電氣系統部件：委外維修。

轉向架、輪對：自主維修（涉及輪對更換，可考慮委外維修，節省輪對加工的設備和人力投入）。

軸承、齒輪箱：委外維修。

因此在段內對自主維修項目重新梳理，優化工藝流程和布局，具體如下。

增加固定式架車工位和稱重工位。既有南關嶺車輛段檢修庫內只有半列位固定式架車機，半列位架車機使用時需要對車輛先進行解編，然后再進行架車作業。目前主流固定式架車機均為整列車的全列位架車機。因此考慮增加半列位架車機，提升作業效率。

轉向架區因面積不足，存在作業瓶頸。針對于此，提出如下措施：①取消轉向架清洗機，改為人工清洗，保證清洗質量，提高作業效率。轉向架清洗機是將整個轉向架拖入密閉空間，并用高壓水槍多角度同時沖洗。高壓水槍沖洗力大，可以快速將轉向架表面污垢清除。但高壓水槍對轉向架個別角落沖洗存在死角，需要人工沖洗對個別死角進行二次清洗。②將轉向架提升臺移至轉向架清洗存放股道，同時在兩側重新布置兩列車的構架檢修存放區。既有一處轉向架提升臺位置與現有工藝流程不符，因此調整位置。在轉向架提升臺兩側設構架檢修存放區，方便對構架進行檢修，符合工藝流程。③在轉向架清洗機西側股道增加物架滑洗區和轉向架部件維修區，進行轉向架等部件的清洗和維修工作。新增加的人工清洗區位于原轉向架清洗機西側。人工清洗需要增加排水、給水設施，還要考慮冬季人工清洗需要設電熱水器。④取消構架翻轉機，需要倒裝的部件采用工裝解決。構架翻轉機占地且不方便移動，采用專門的工裝器具即可實現這一功能，既減少了占地，也實現了功能。⑤電機維修區取消，作為轉向架維修區的延伸，用于構架檢修存放。城市軌道交通電機故障率較低，且一般的車輛段內也沒有能力對電機進行拆卸和檢修。本次設計將電機維修區取消，將電機維修委外，庫內僅設電機功能檢測和試驗，對不滿足要求的電機委外維修，對委外維修回來的電機功能進行檢測。

對于輪對維修區，增加軸箱拆卸作業間、輪對除漆消洗間、輪對探傷間、輪對表面處理間、軸箱組裝作業間、輪餅存放區、齒輪箱檢修間等。

在機加工區，將完成安裝的機加工設備移至機加工檢修問內，將機加工區改為部件轉運區，用于稱重前空調、受電弓安裝作業（軌道兩邊增設雙層作業平臺，方便作業人員登頂作業）。

增加部件集中清洗區，將現有空調維修區改為部件集中清洗區。

關于周轉件配置，建議如下：地鐵1、2號線目前配置58列車，建議購置轉向架、制動系統、受電弓、車鉤和空調等系統周轉件2列。此外，單獨配置輪對周轉件1列[5-6]。優化后檢修庫主廠房平面如圖2所示。

圖2優化后檢修庫主廠房平面圖

4 結語

南關嶺檢修庫改造總投資2 746萬元。通過本次工藝布局優化，解決了運營部門反映的工藝流程不順暢、工藝布置不盡合理、功能不夠完善等諸多問題，解決了運營部門很大的困難。目前南關嶺檢修庫改造工程已經竣工，并交付運營，工藝設計得到運營部門和建設部門一致好評。