關(guān)于動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度表的研究

王艷爽，楊 濤

(中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130062)

我國(guó)動(dòng)車(chē)組檢修按照動(dòng)車(chē)組的走行里程或運(yùn)營(yíng)時(shí)間分為5個(gè)等級(jí)：一級(jí)和二級(jí)檢修為運(yùn)用檢修，三級(jí)、四級(jí)和五級(jí)檢修為定期高級(jí)檢修[1]。隨著運(yùn)營(yíng)動(dòng)車(chē)組的增加，動(dòng)車(chē)所的運(yùn)用檢修任務(wù)日益繁重，在緊張的入庫(kù)時(shí)間內(nèi)完成動(dòng)車(chē)組的狀態(tài)檢查，確保列車(chē)安全運(yùn)營(yíng)是動(dòng)車(chē)所最重要的工作[2]。運(yùn)用檢修限度表是運(yùn)用檢修作業(yè)中重點(diǎn)項(xiàng)目的檢修標(biāo)準(zhǔn)，是動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之一。各型動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度的要求差別較大，造成對(duì)限度的理解和執(zhí)行困難，因此合理制定清晰統(tǒng)一的運(yùn)用檢修限度表顯得極為重要，對(duì)運(yùn)用檢修工作具有積極的指導(dǎo)作用[3]。

1 運(yùn)用檢修限度表結(jié)構(gòu)研究

運(yùn)用檢修限度表既要明確檢修項(xiàng)目的限度值，還需實(shí)現(xiàn)不同車(chē)型檢修項(xiàng)目的縱向比較及相同項(xiàng)目限度值的橫向?qū)Ρ龋瑥亩鵀闄z修技術(shù)的優(yōu)化提供技術(shù)支撐。

1.1 原運(yùn)用檢修限度表結(jié)構(gòu)

原限度表是各型動(dòng)車(chē)組單獨(dú)做一張表(圖1)，每個(gè)限度表項(xiàng)點(diǎn)依次進(jìn)行羅列，這對(duì)于單種車(chē)型沒(méi)有問(wèn)題，但各動(dòng)車(chē)所均運(yùn)營(yíng)多種型號(hào)動(dòng)車(chē)組，由于不同車(chē)型之間相同部件、相同內(nèi)容的項(xiàng)目描述各不相同，限度描述口徑差別也很大，不利于現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，并且對(duì)相似項(xiàng)目不易通過(guò)不同車(chē)型的比對(duì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析和優(yōu)化。

圖1 原動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度表示例

1.2 運(yùn)用檢修限度表結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案建議

針對(duì)動(dòng)車(chē)組的共性特點(diǎn)，采用產(chǎn)品樹(shù)分析方法，按照系統(tǒng)、部件、項(xiàng)目等層次結(jié)構(gòu)建立限度表縱向目錄；橫向目錄可設(shè)置為平臺(tái)及車(chē)型分類(lèi)。在此基礎(chǔ)上納入限度值，更便于檢修限度的比較、優(yōu)化和使用管理[4]。

對(duì)原限度表結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，將原限度表中的“項(xiàng)目”拆分成“項(xiàng)目”和“項(xiàng)點(diǎn)”，使具體檢修項(xiàng)目和缺陷形式變得更醒目，使得重點(diǎn)信息突出。同時(shí)增加一列“說(shuō)明”，用來(lái)附注相關(guān)信息，對(duì)后續(xù)限度表增補(bǔ)新車(chē)型提供指導(dǎo)性建議。

將原限度表中“原型”及“備注”信息欄合并列入修程分節(jié)中，均作為限度值的備注信息。圖2為優(yōu)化后的限度表示例。另外，原限度表中電務(wù)車(chē)載接口限度混插在車(chē)輛限度中，在查詢限度表時(shí)容易遺漏，可將電務(wù)車(chē)載接口相關(guān)限度作為一大項(xiàng)，版面集中在一起。

圖2 優(yōu)化后動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度表示例

2 各型動(dòng)車(chē)組及其部件運(yùn)用檢修限度項(xiàng)點(diǎn)的優(yōu)化及規(guī)范

檢修項(xiàng)目要依據(jù)動(dòng)車(chē)組及部件的性能特征、安全等級(jí)等因素進(jìn)行制定。動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度表的檢修項(xiàng)點(diǎn)主要集中在車(chē)體、輪對(duì)、空氣彈簧、制動(dòng)盤(pán)、受電弓、碳滑板等零部件上。

2.1 車(chē)體

車(chē)體的運(yùn)用檢修限度主要是針對(duì)排障器的。原限度表中各型動(dòng)車(chē)組排障器對(duì)應(yīng)的實(shí)物部件不一致，有的車(chē)型限度表中排障器是指前鼻組成的除雪犁，有的車(chē)型是指車(chē)體的主排障，還有部分車(chē)型的排障器和安裝在轉(zhuǎn)向架上的掃石器名稱(chēng)混淆。因此需對(duì)各種排障器的名稱(chēng)統(tǒng)一規(guī)范，以避免在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)辨識(shí)錯(cuò)誤。

通過(guò)對(duì)各類(lèi)排障功能部件進(jìn)行梳理，將其名稱(chēng)進(jìn)行統(tǒng)一和分類(lèi)，可分為車(chē)體主排障器、車(chē)體輔助排障器和轉(zhuǎn)向架掃石器三大類(lèi)，各車(chē)型依據(jù)各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定相應(yīng)的限度值。

2.2 車(chē)輪

2.2.1踏面缺陷

車(chē)輪踏面發(fā)生擦傷、剝離等缺陷后，導(dǎo)致車(chē)輪與鋼軌接觸不良，加大振動(dòng)和沖擊，在動(dòng)車(chē)組每日入庫(kù)時(shí)需對(duì)車(chē)輪踏面狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)于車(chē)輪踏面缺陷，CRH1型動(dòng)車(chē)組要求檢查踏面擦傷、剝離；CRH2型動(dòng)車(chē)組要求檢查踏面擦傷、剝離、硌傷、接觸疲勞；CRH3型動(dòng)車(chē)組要求檢查踏面擦傷、金屬堆積、脫層、剝落、氧化皮、剝離、凹陷及車(chē)輪卷邊；CRH5型動(dòng)車(chē)組要求檢查踏面擦傷、剝離、連續(xù)碾長(zhǎng)。在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行中主要是根據(jù)缺陷大小及形成原因判斷，但是對(duì)于很多缺陷的種類(lèi)無(wú)法辨識(shí)明確，如發(fā)生金屬堆積時(shí)，需先修復(fù)表面后再進(jìn)行判斷。

為更有效地結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，并保證運(yùn)行安全，可綜合缺陷的技術(shù)特征及限值要求，將車(chē)輪踏面缺陷合并為剝離、擦傷、硌傷3項(xiàng)，對(duì)各車(chē)型形成統(tǒng)一的項(xiàng)點(diǎn)要求。

2.2.2車(chē)輪直徑差

車(chē)輪直徑差(簡(jiǎn)稱(chēng)輪徑差)較大時(shí)，將拉大各車(chē)輪線速度，使輪軌出現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)接觸而加劇車(chē)輪的磨耗。原限度表中，CRH1型動(dòng)車(chē)組明確了同一輪對(duì)及同一轉(zhuǎn)向架的輪徑差要求；CRH3型動(dòng)車(chē)組增加了同一車(chē)輛輪徑差要求；CRH2型動(dòng)車(chē)組又增加了同一車(chē)輛單元內(nèi)車(chē)輛間輪徑差要求；CRH5型動(dòng)車(chē)組因轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的特殊性增加了同一動(dòng)車(chē)內(nèi)2條動(dòng)力輪對(duì)的輪徑差要求(CRH5型動(dòng)車(chē)組動(dòng)力轉(zhuǎn)向架配有一條動(dòng)力輪對(duì)和一條非動(dòng)力輪對(duì))。

從各車(chē)型輪徑差要求來(lái)看，各車(chē)型的測(cè)量口徑各不相同，這主要由各車(chē)型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)及制動(dòng)系統(tǒng)決定的。因此需要尋找更合理的項(xiàng)點(diǎn)口徑，即滿足各技術(shù)平臺(tái)的參數(shù)要求，又能對(duì)項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)型，以方便各動(dòng)車(chē)所現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。因此，將輪徑差統(tǒng)一為同一輪對(duì)、同一動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、同一非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、同一車(chē)廂(動(dòng)車(chē)車(chē)廂動(dòng)輪間、拖車(chē)車(chē)廂非動(dòng)力輪間)幾個(gè)項(xiàng)目，這樣除CRH2型動(dòng)車(chē)組同一車(chē)輛單元輪徑差外，實(shí)現(xiàn)了各車(chē)型輪徑差的要求口徑統(tǒng)一，并且兼容了CRH5型動(dòng)車(chē)組的特殊性。

動(dòng)車(chē)組輪徑差計(jì)算方法有兩種：CRH1、CRH2型動(dòng)車(chē)組是對(duì)范圍內(nèi)所有車(chē)輪中最大輪徑值和最小輪徑值進(jìn)行比較；CRH3、CRH5型動(dòng)車(chē)組是先對(duì)同一輪對(duì)兩車(chē)輪直徑取完平均值后再對(duì)平均值進(jìn)行比較。從技術(shù)角度分析，對(duì)平均值進(jìn)行比較會(huì)對(duì)峰值有削弱的作用，對(duì)輪徑差分析會(huì)產(chǎn)生很小范圍的偏差，且在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行過(guò)程中，增加了人為工作量。因此很多動(dòng)車(chē)所在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中亦將CRH3、CRH5型動(dòng)車(chē)組按照CRH1、CRH2型的計(jì)算方法進(jìn)行了統(tǒng)型。為更嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)的統(tǒng)型，可明確輪徑差的比較應(yīng)為車(chē)輪直徑的最大值與最小值之差。

2.2.3車(chē)輪踏面外形

動(dòng)車(chē)組輪對(duì)在運(yùn)行一定里程后需對(duì)踏面進(jìn)行旋修。所有動(dòng)車(chē)組均已實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型薄輪緣踏面，根據(jù)車(chē)輪踏面狀態(tài)選擇更合理的踏面尺寸進(jìn)行旋修。原限度表中明確的踏面外形(輪緣高度、厚度等尺寸)標(biāo)準(zhǔn)是指車(chē)輪運(yùn)行中的極限值，如果旋修尺寸選擇不合適將產(chǎn)生浪費(fèi)，減少車(chē)輪的使用壽命。因此在限度表中需明確旋修的尺寸及旋修后的尺寸。

2.3 車(chē)軸

各車(chē)型限度表中，只有CRH2型動(dòng)車(chē)組包含車(chē)軸軸身擦傷撞擊等限度要求，其他車(chē)型均無(wú)車(chē)軸運(yùn)用檢修標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)車(chē)所在進(jìn)行檢修工作時(shí)，為保證運(yùn)行安全，對(duì)車(chē)軸管控過(guò)分嚴(yán)格，甚至有時(shí)對(duì)無(wú)需大修的車(chē)軸按照高級(jí)修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行下車(chē)修復(fù)。

車(chē)軸缺陷應(yīng)在滿足技術(shù)要求的條件下綜合運(yùn)用與高級(jí)修作業(yè)條件的區(qū)別，將限度項(xiàng)點(diǎn)按照是否有涂層分開(kāi)考慮，統(tǒng)型為車(chē)軸軸身擦傷深度、車(chē)軸軸身局部撞擊損傷深度、涂層3種。

2.4 制動(dòng)盤(pán)

2.4.1制動(dòng)盤(pán)裂紋

各型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)及材料基本相同，但其制動(dòng)盤(pán)裂紋限度要求差異很大，裂紋定義易混淆，檢測(cè)方式多樣，如各車(chē)型制動(dòng)盤(pán)裂紋普遍分為初始裂紋、表面裂紋、發(fā)紋等，但各車(chē)型裂紋的含義各不相同，甚至出現(xiàn)有些車(chē)型制動(dòng)盤(pán)裂紋含義正好相反的情況，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行造成相當(dāng)大的困難。

制動(dòng)盤(pán)裂紋類(lèi)型需從裂紋的形成原因、表現(xiàn)形式及位置進(jìn)行分析，制動(dòng)盤(pán)裂紋在摩擦環(huán)徑向比厚度方向安全敏感度高，摩擦環(huán)的邊緣區(qū)域比中間區(qū)域安全敏感度高。

綜合分析后可按照裂紋在摩擦環(huán)厚度方向是否貫穿將其分為表面裂紋(未貫穿摩擦環(huán)厚度方向的裂紋)和非表面裂紋(貫穿摩擦環(huán)厚度方向的裂紋)。非表面裂紋按照摩擦環(huán)徑向是否貫穿又分為初始裂紋(貫穿摩擦環(huán)的厚度方向，但尚未從摩擦環(huán)的內(nèi)徑到達(dá)外徑的裂紋)和穿透裂紋(貫穿摩擦環(huán)的厚度方向，且從摩擦環(huán)內(nèi)徑貫穿到摩擦環(huán)外徑的裂紋)。

按裂紋所在摩擦環(huán)表面區(qū)域可將裂紋分為中間區(qū)域裂紋(a裂紋)、邊緣區(qū)域裂紋(b裂紋)及組合裂紋(摩擦環(huán)上2條及以上且最小距離小于7 mm的裂紋)三大類(lèi)。

通過(guò)上面的分析，將制動(dòng)盤(pán)裂紋檢修限度按照材質(zhì)和安裝部位進(jìn)行統(tǒng)型，分為軸盤(pán)(灰口鑄鐵)、軸盤(pán)(球墨鑄鐵、鑄鋼)、輪盤(pán)(鑄鋼)三大類(lèi)。對(duì)限度描述規(guī)范后明確各車(chē)型檢修限度項(xiàng)點(diǎn)，對(duì)限度一致的進(jìn)行統(tǒng)型。在限度表中將制動(dòng)盤(pán)裂紋作為各車(chē)型公用的附件，如表3所示。

表3 制動(dòng)盤(pán)裂紋檢修限度項(xiàng)點(diǎn)優(yōu)化建議表

2.4.2制動(dòng)盤(pán)磨耗

制動(dòng)盤(pán)磨耗主要是為了保證制動(dòng)盤(pán)有足夠的有效接觸面，從接觸情況考慮需檢測(cè)剩余磨耗量、兩側(cè)厚度差及摩擦環(huán)傾斜情況。原限度表中關(guān)于制動(dòng)盤(pán)磨耗的要求有整體測(cè)量與單側(cè)測(cè)量?jī)煞N方式。采用整體測(cè)量時(shí)依然需先進(jìn)行單側(cè)測(cè)量再進(jìn)行計(jì)算，否則無(wú)法卡控厚度差，因此可明確檢修限度描述口徑，統(tǒng)型為單側(cè)測(cè)量方式下的參數(shù)。

從磨耗類(lèi)別上分析，可將各車(chē)型制動(dòng)盤(pán)磨耗限度統(tǒng)型為：輪盤(pán)磨耗限度(單側(cè)測(cè)量)、軸盤(pán)磨耗限度(單側(cè)測(cè)量)、制動(dòng)盤(pán)偏磨限度(摩擦環(huán)厚度差)、制動(dòng)盤(pán)摩擦環(huán)傾斜磨損限度(最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之差)。

2.5 空氣彈簧

各型動(dòng)車(chē)組空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式及工作原理是相同的，且動(dòng)車(chē)組在設(shè)計(jì)的時(shí)候均已充分考慮空簧的安全裕量。但原限度表中，對(duì)空簧橡膠氣囊缺陷的運(yùn)用檢修要求按照三級(jí)修的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，這必然會(huì)導(dǎo)致極度浪費(fèi)橡膠氣囊的使用壽命。

綜合運(yùn)用情況，橡膠氣囊缺陷項(xiàng)點(diǎn)可統(tǒng)型為深度、長(zhǎng)度、單處面積及鼓包。因橡膠材料的特性，缺陷深度很難保證人工測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此根據(jù)結(jié)構(gòu)原理對(duì)各缺陷深度可統(tǒng)型規(guī)定為“充氣狀態(tài)下裂紋、磨損、外傷、龜裂等各類(lèi)缺陷不得出現(xiàn)簾線外露”。根據(jù)空簧的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，缺陷長(zhǎng)度和面積均可在三級(jí)修標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上放寬，并實(shí)現(xiàn)各車(chē)型統(tǒng)型。因橡膠氣囊的層次結(jié)構(gòu)導(dǎo)致空簧出現(xiàn)鼓包時(shí)，必須考慮是否有漏氣情況，鼓包限度的判定既要方便執(zhí)行，又要避免存在隱患，因此當(dāng)鼓包限度未超限時(shí)，還需人工接觸判斷是否有氣壓感。

2.6 主供電

2.6.1受電弓

原限度表中各車(chē)型受電弓靜態(tài)接觸壓力、升降弓時(shí)間測(cè)量口徑差異較大，不利于現(xiàn)場(chǎng)操作。受電弓靜態(tài)接觸壓力測(cè)量可統(tǒng)一為：不拆阻尼器時(shí)測(cè)量受電弓靜態(tài)接觸壓力，測(cè)量落弓位以上0.5 m處、可測(cè)量的最高點(diǎn)(不超過(guò)1.9 m)及兩者中間任一點(diǎn)(建議選靠近中點(diǎn)處)3處。測(cè)量值卡控項(xiàng)點(diǎn)為3個(gè)參數(shù)：上升過(guò)程中、下降過(guò)程中、上升及下降過(guò)程中同一高度點(diǎn)的受電弓靜態(tài)接觸壓力的差值。對(duì)不同受電弓檢修限度值分別進(jìn)行說(shuō)明，升降弓時(shí)間計(jì)時(shí)統(tǒng)一為不拆阻尼器情況下以受電弓開(kāi)始動(dòng)作點(diǎn)計(jì)時(shí)。

2.6.2絕緣子

不同車(chē)型車(chē)頂絕緣子檢查要求和內(nèi)容均不同，不利于現(xiàn)場(chǎng)檢查作業(yè)。可將25 kV絕緣子的檢修限度按材質(zhì)進(jìn)行歸類(lèi)，分為陶瓷絕緣子和非陶瓷絕緣子(硅橡膠絕緣子、環(huán)氧樹(shù)脂絕緣子)兩大類(lèi)。這樣劃分后實(shí)現(xiàn)了同類(lèi)絕緣子執(zhí)行完全一致的檢修限度。

2.6.3碳滑板

原限度表中CRH1、CRH2、CRH5型動(dòng)車(chē)組對(duì)碳滑板磨耗后的高度和兩滑板高度差有要求，CRH3型動(dòng)車(chē)組在此基礎(chǔ)上又增加了側(cè)面及上表面裂紋要求。目前各車(chē)型動(dòng)車(chē)組對(duì)磨耗后的高度要求均為≥5 mm，兩碳滑板高度差均為≤3 mm，但各型號(hào)碳滑板鋁基座和氣道結(jié)構(gòu)差異較大，隨著供應(yīng)商的不斷增加，有些碳滑板不能滿足此標(biāo)準(zhǔn)，有些碳滑板標(biāo)準(zhǔn)又偏于保守。

根據(jù)磨耗件的特性，不應(yīng)只給出一個(gè)運(yùn)用檢修限度，在執(zhí)行過(guò)程中，動(dòng)車(chē)組出庫(kù)后對(duì)于接近檢修限度要求的磨耗件，雖然符合要求，卻不好判定能不能出車(chē)。因此，首先應(yīng)該明確安全極限，即動(dòng)車(chē)組在運(yùn)行過(guò)程中均要滿足此限度要求，然后在安全極限的基礎(chǔ)上根據(jù)碳滑板的磨耗性能并結(jié)合一級(jí)修運(yùn)行里程制定出庫(kù)磨耗限度。這樣各動(dòng)車(chē)所可根據(jù)動(dòng)車(chē)組的下次運(yùn)行里程合理優(yōu)化檢修標(biāo)準(zhǔn)。

2.7 供風(fēng)制動(dòng)

2.7.1閘片磨耗

原限度表中閘片磨耗限度僅針對(duì)克諾爾閘片，隨著國(guó)產(chǎn)化閘片供應(yīng)商的增加，現(xiàn)有閘片磨耗已不能單一根據(jù)車(chē)型來(lái)制定。原限度制定時(shí)，各型號(hào)閘片剩余厚度的測(cè)量基準(zhǔn)不同，在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行過(guò)程中容易混淆。

通過(guò)對(duì)各型號(hào)閘片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可統(tǒng)一規(guī)范閘片剩余磨耗測(cè)量基準(zhǔn)為鋼背外側(cè)(即包含燒結(jié)小鋼背)。同碳滑板的磨耗理念相似，需要制定閘片磨耗的安全極限及出庫(kù)磨耗限度。目前動(dòng)車(chē)組用閘片主要有粉末冶金和有機(jī)兩種材質(zhì)，相同材質(zhì)閘片的磨耗能力基本相同，因此在確定各閘片的安全極限后，可對(duì)安全極限以外的磨耗限度實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，方便各動(dòng)車(chē)所執(zhí)行。

2.7.2閘片與制動(dòng)盤(pán)摩擦面間隙

原限度表中，閘片與制動(dòng)盤(pán)摩擦面的間隙要求單側(cè)測(cè)量，即分別測(cè)量每側(cè)間隙，此種測(cè)量方法誤差大。可將所有車(chē)型統(tǒng)一為測(cè)量?jī)蓚?cè)間隙之和，測(cè)量時(shí)將閘片壓緊到盤(pán)面上，測(cè)量另外一側(cè)間隙。

3 結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)車(chē)組車(chē)型較多，同類(lèi)部件運(yùn)用限度口徑差異較大，不僅對(duì)動(dòng)車(chē)所的工作造成相當(dāng)大困難，更不利于我國(guó)動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修技術(shù)的深化研究。

本文對(duì)動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度表實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的規(guī)范，同時(shí)又將不同車(chē)型的檢修項(xiàng)目及限值的優(yōu)化需求更直觀地表現(xiàn)出來(lái)，對(duì)后續(xù)新增車(chē)型運(yùn)用限度的制定給出了更合理的指導(dǎo)性規(guī)則。目前優(yōu)化后的運(yùn)用檢修限度表已初步運(yùn)用，得到了各動(dòng)車(chē)所的認(rèn)可。動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修限度的優(yōu)化是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程，需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)后不斷完善和修正。