懸掛式單軌交通車輛轉向架檢修工藝

高林生

(中鐵第六勘察設計院集團有限公司，300308，天津∥高級工程師)

因懸掛式單軌交通系統具有線路適應能力強、占地少、造價低、建設周期短、低噪聲、無污染等諸多優點，加之目前我國對城市軌道交通具有多元化需求，成都、開封等城市的懸掛式單軌交通系統已建成投入運營，雷山、江夏、恩施等10多個小城市也在規劃建設。

目前，針對懸掛式單軌交通車輛檢修的研究嚴重滯后，特別對轉向架的檢修還未形成規范，亦無運營經驗可參考。因此，為保證運營安全，合理控制運營成本，亟需對懸掛式單軌交通車輛的檢修工藝進行研究。

1 懸掛式單軌交通系統的類型及其車輛轉向架形式

懸掛式單軌按懸掛方式分為非對稱式系統和對稱式系統，按承載梁形式分為“工”字型軌道梁系統和開口箱梁系統，按輪對材質分為鋼輪系統和膠輪系統，其中應用最廣泛的是膠輪系統。膠輪又分為實心膠輪和空心膠輪。德國采用的是實心膠輪，軌道截面尺寸較小；日本采用的是充氣式空心膠輪，軌道截面尺寸較大。 非對稱式“工”字梁鋼輪懸掛列車和對稱式開口箱梁膠輪懸掛列車如圖1～2所示。

圖1 非對稱式“工”字梁鋼輪懸掛列車

圖2 對稱式開口箱梁膠輪懸掛列車

目前，懸掛式單軌交通車輛轉向架主要有兩種形式，一種源于德國，其一系懸掛和二系懸掛均布置在構架下方，且在構架上方和下方分別設置2組導向輪(共4組)，如圖3所示；另一種源于日本，其二系懸掛設置在構架上方，2組導向輪設置在構架下方，不設置一系懸掛，如圖4所示。

國內懸掛式單軌交通車輛生產廠家中，南車集團資陽機車廠采用的轉向架形式與德系轉向架相似(見圖3)，中車南京浦鎮車輛有限公司采用的轉向架形式與日系轉向架相似(見圖4)。

圖3 德系轉向架效果圖

圖4 日系轉向架效果圖

2 轉向架的檢修內容

2.1 車輛檢修修程、指標及內容

決定車輛檢修修程及指標的因素很多，最主要的因素是車輛的質量、使用環境、檢修技術水平等，一般是用戶在車輛廠家提供數據的基礎上進行修訂，在保證安全運營的同時，盡量減少運營成本[4]。

目前，地鐵、輕軌以及跨坐式單軌等城市軌道交通車輛檢修已有成熟的經驗可借鑒，并形成了相應的設計規范，而懸掛式單軌交通車輛轉向架與其它城市軌道交通車輛轉向架不同，其結構更復雜，且目前并沒有相關檢修經驗可借鑒，在其設計過程中，車輛廠家往往不能及時提供與車輛檢修有關的數據，因此，考慮到懸掛式單軌交通車輛自身的特點，參照目前已有運營經驗的有軌電車，建議設計時按表1所列修程執行。

表1 車輛檢修修程及指標表[4]

2.2 轉向架在車輛各修程中的檢修內容

按表1建議修程，懸掛式單軌交通車輛檢修修程分列檢、三月檢、換輪、重點修和全面修5級。列檢雖然是按計劃周期進行，但實際上屬于運用范疇，該修程中車輛轉向架僅做外觀檢查；三月檢修程中，車輛不解體，轉向架僅做必要的檢查與檢測；換輪修程中不全面解體轉向架，僅更換車輪，相當于地鐵車輛的不落輪鏇輪修程；全面修和重點修修程中，轉向架需做全面解體檢修。

3 轉向架的檢修工藝流程

3.1 轉向架與車體分離、組裝工藝流程

待修列車入段吹掃后，進入列車解體組裝線進行解編，解編后的單節車輛被運送到車體檢修線上將車體和轉向架分離，分離后的轉向架被運輸到轉向架檢修庫內進行解體檢修；大部件被運輸到大部件檢修庫進行檢測、檢修。修竣車輛的組裝過程是解編過程的逆過程。

本文對懸掛式單軌交通系統的檢修進行了一定的規劃和研究，認為目前已有成熟的工裝設備能夠完成轉向架與車體分離、組裝等工作，如車輛橫移裝置等。轉向架與車體分離、組裝的流程如圖5所示。

圖5 車輛解體組裝工藝流程

3.2 轉向架檢修工藝流程

進入轉向架檢修庫的待修轉向架完成防水防護處理后，進行整體清洗。在相應檢修工位將輪對、電機、懸掛系統、減振器、牽引裝置以及其它部件從構架上分離，并分別運輸到對應的檢修區進行檢測、檢修，修竣后的各部件按分解逆過程進行組裝。轉向架檢修工藝流程如圖6所示。

圖6 轉向架檢修工藝流程

4 轉向架的主要檢修設施

4.1 轉向架檢修庫的布置

轉向架檢修庫一般緊鄰車體檢修庫布置，主要包括兩種布置形式。

4.1.1 布置形式1

轉向架檢修組合庫布置形式1如圖7所示。其檢修流程為：轉向架通過走行軌直接推入轉向架檢修庫中進行分解檢修；車內大部件(如座椅等)以及車頂大部件(如空調等)利用運輸車運輸到大部件檢修庫中進行檢測、檢修；電子電器等小部件運輸到輔助分間一層進行檢測檢修。輔助分間二層常作為檢修班組等辦公用房。

圖7 檢修組合庫布置形式1

這種布置形式具備物流干擾小、大部件運輸距離較短、轉向架運輸不需要車體檢修庫天車配合，以及運輸效率及車體檢修庫天車使用效率均較高等特點。

4.1.2 布置形式2

轉向架檢修組合庫布置形式2如圖8所示。其檢修流程為：大部件通過運輸車運輸到大部件檢修庫中，轉向架通過運輸車運輸到轉向架檢修庫中與第1種布置形式相比，布置形式2下大部件運輸距離較長，加之轉向架利用運輸車運輸，導致作業效率較低；而轉向架進出分離組裝臺位均需要利用車體檢修庫中的天車，降低了檢修庫天車的作業效率。

圖8 檢修組合庫布置形式2

4.2 轉向架檢修工藝流程

轉向架檢修可采用流水修和定位修兩種工藝，這兩種工藝的場地面積需求、工位布置及設備數量等，均需在設計過程中根據檢修工作量進行計算確定。

4.2.1 流水修

流水修適合檢修工作量較大的情況。流水修根據流水節拍設置檢修工位，檢修人員分工細而專，物流干擾較小，檢修效率較高；但需要較大的檢修場地，以及較多的檢修設備與檢修人員。轉向架流水修工位布置示意如圖9所示。

圖9 轉向架流水修工位布置示意圖

4.2.2 定位修

定位修適合檢修工作量較小的情況。定位修對檢修場地、檢修設備以及檢修人員需求較少。但檢修工位布置較集中、檢修人員分工較粗、物流干擾較大、檢修效率較低。轉向架定位修工位布置如圖10所示。

圖10 轉向架定位修工位布置示意圖

5 結語

目前，轉向架的檢修主要以返廠修為主，需要工廠提供大量備用轉向架，勢必造成運營單位流動資金的積壓和運輸成本的增加。由于該模式無法適應運營規模的增長，因此，應對轉向架檢修工藝進行深入研究，并研發、生產相應的工裝設備，不斷提高檢修效率、降低檢修成本，才能滿足日益增長的檢修需求。