軌道交通車輛管路零件的互換性裝配研究

劉濤

摘要：本文以軌道交通車輛的管路零件為研究出發點，以中車旗下某公司的生產為例，從車輛管路系統中的管座、管路設計、連接部件等方面開展深入分析，探索地鐵和動車組車輛之間的管路設備如何實現互換性裝配，是否可以通過外部零部件研發和內部設計思維改變來實現，提升軌道交通裝備的生產效率，進一步優化地鐵和動車組產品的精益改善層次，實現源頭位置的降本增效。

關鍵詞：地鐵;動車組;管路;零部件;互換性裝配

在機械行業中，零部件的標準化生產和裝配，能夠較大幅度提高生產效率，降低裝配的采購和運輸成本，尤其在軌道交通裝備領域，標準化的部件能夠實現不同車輛、不同車型的互換性裝配，零件的適用范圍更廣。由于涉及到的車輛部件類型較多，尺寸、技術標準和設計思路各不相同，如何實現管路相關零件的互換性裝配，是實現生產效率進一步提升的重要因素。

一、互換性裝配特點

在機械和裝備制造維修領域，互換性是一種對生產過程的優化，通過采購同一技術標準和尺寸規格的零部件，能夠實現所有采購零件的統一性，任何一個零部件在裝配和維修中，都能與機器上的所需之處實現高度吻合，不會因為更換另一件配件而導致較大的偏差，實現性能、外觀和檢修的最高性能要求。所謂互換性，具備兩個明顯的特點：一方面是指采購零部件的標準化，可以實現較強的適應性;另一方面，則是要求零部件裝配或維修的機器部位，與標準化零件相吻合，也就是必須要實現裝備個別部位的標準化。

實現軌道交通裝備的零部件互換性裝配，與我國軌道交通事業的發展現狀密不可分。因此，基于龐大的動車組和地鐵裝備數量，以及交稿的制造和檢修成本，如果能夠實現一部分零部件的互通互換，不僅可以減少一大筆開支，還能在生產過程中降低采購工作量，提升現場的生產效率。

二、軌道交通裝備的管路類型

在軌道交通裝備中，轉向架由于位置特殊，是車輛的走行部位和支撐部位，所配備的管路設施較多，且內部復雜、重要性很強，在動車與地鐵之間的管路互換性裝配研究中，具有很強的代表性。在轉向架上，管路大多數固定在梁上，只要包括制動管路和電線管路，前者起到車輛的制動作用，后者則主要用來保護內部管線不受外部傷害。

盡管轉向架在不同的動車組和地鐵車輛上，顯示出較大的差異，但管路設備的固定方式主要有兩種，相對比較穩定，但在布設位置、材質和內部零部件的型號擇優更大的區別。第一種固定方式是在轉向架的構架上焊接管座，用管卡將管路設備固定在管座上，即固定式管座;第二種則是在構架上焊接滑道，然后將管路穿過滑道，再緊緊固定，即滑道式管座。

這兩種固定方式各有優劣，具體要根據生產要求和運行環境來決定。固定式管座是將管座與轉向架構架焊接到一起，已經成為轉向架的組合部分，這種連接方式的優點是固定牢固，穩定性好，不容易因高頻率振動而產生脫落，缺點是管路的管座位置不能移動，在后期的維修和改造中無法進行位置和幅度的調整。滑道式底座的優點是可以讓管路與轉向架構架接觸，可以靈活滑動，優化改善時可調整的空間較大，缺點是固定緊密程度不足，容易在高速運行中發生位移和振動，導致部分性能的不可控，容易造成內部構造的脫落、損傷和老化。

三、以車輛管路設備為例談互換性裝配

1.地鐵轉向架管路的互換性探索

地鐵轉向架主要適應低速運行狀態，加速和減速頻率高，要求快起快停，車輛受到的沖擊力比較小，承載的軸重約為13噸。實現地鐵車輛轉向架的管路互換性裝配，主要從管座類型和管路連接件等方面進行選擇。

案例公司的地鐵車輛大多數選擇滑道式管座，因為所受沖擊力較小，主要選擇其靈活性的特點，通過調整尺寸和位置，可以補償構架和管路尺寸的誤差，管路本身則并不需要調整。這種情況下，盡管外觀上會有一定的設計區別，但可以通過管路和內部線路的更換，實現管路的互換性裝配，因采購零部件不同批次或標準而帶來的誤差，靈活的滑道式管座，可以通過技術調整來優化適應性。對轉向架構架和管路尺寸的精確度進行調整，根據一線生產的實際來看，可行性并不強，因為構架本身在焊接過程中，無法控制高溫和焊接帶來的變量。

2.動車組產品的管路互換可行性分析

除了轉向架，動車組的車下設備中，官路的安裝管理也十分重要。在動車組的總裝過程中，考慮到動車組的高速運行環境，大多數選擇固定式管座，且應用比較廣泛，確保了管路和內部設施的穩定性，確保各類零部件不會發生脫離。以高速動車組產品為例，部分產品經過十余年的考驗，證明了固定式管座連接是安全可靠的，不應該隨意改動管座的固定方式，不宜隨意改設計。

3.軌道列車裝備生產的標準化

實現互換性裝配，除了對車輛各區域的規范化設計和施工，做好軌道列車裝備產品的標準化生產與采購，也十分重要。首先，企業在采購和下發零部件時，要注意將批次、生產日期和車輛應用部位登記在冊，方便以后的查詢管理，確保零部件的布局科學合理;其次，在車輛不同部位的預加工過程中，要突出工具、工藝、技術指標等因素的統一性，通過工藝手段研究外媒評價，可以提升標準化和企業文化建設的層次。根據不同類型轉向架運用的特點，選擇合理的設計與施工方式來實現轉向架管路系統互換性，將極大地減輕轉向架配管工序工作量，同時也便于轉向架后期的使用與維護。

四、結語

根據不同類型轉向架運用的特點，選擇合理的設計與施工方式來實現轉向架管路系統互換性，將極大地減輕轉向架配管工序工作量，同時也便于轉向架后期的使用與維護。筆者從自身工作經驗以及當前國內主流動車組技術學習與消化過程中，總結出一些實現管路互換性的切入點，希望通過有目的性的研究與開發，在滿足轉向架安全運用首要前提下，盡可能地提高轉向架制造工藝水平，以真正實現轉向架管路部件的互換。

參考文獻：

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