動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修模式及檢修設(shè)施設(shè)計(jì)研究

賀春陽(yáng)

（蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組是一種全新車(chē)型，于2019 年投入使用。由于此類型列車(chē)在經(jīng)濟(jì)性、安全性方面具備較大優(yōu)勢(shì)，所以逐漸取代分散型動(dòng)車(chē)組[1]。考慮到動(dòng)車(chē)組在運(yùn)動(dòng)期間可能受到外界因素影響或者設(shè)備自身因素影響發(fā)生異常，所以需要對(duì)其定期采取檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)設(shè)施平面布置進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)設(shè)計(jì)更為可靠的檢修設(shè)施，為動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組的正常作業(yè)提供保障[2]。目前，關(guān)于動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組檢修模式的研究不夠全面，并且配備的檢修設(shè)施應(yīng)用效果未能達(dá)到理想目標(biāo)[3]。因此，此方面研究存在較大的提升空間，本文將通過(guò)整理大量文獻(xiàn)資料，結(jié)合動(dòng)車(chē)組檢修工作經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)深入研究。

1 動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組技術(shù)參數(shù)

動(dòng)車(chē)組投入使用后出現(xiàn)了一些問(wèn)題，為了提高作業(yè)安全性，對(duì)動(dòng)車(chē)組進(jìn)行檢修。為了優(yōu)化檢修設(shè)施設(shè)計(jì)方案，需要明確動(dòng)車(chē)組技術(shù)參數(shù)。以下為動(dòng)車(chē)組車(chē)輛幾何尺寸技術(shù)參數(shù)：（1）車(chē)體寬度，參數(shù)3105mm；（2）動(dòng)力車(chē)車(chē)體長(zhǎng)度，參數(shù)20000mm；（3）轉(zhuǎn)向架中心距（動(dòng)力車(chē)/拖車(chē)和控制車(chē)），參數(shù)10055/18000mm；（4）拖車(chē)車(chē)體長(zhǎng)度，參數(shù)25500mm；（5）轉(zhuǎn)向架軸距（動(dòng)力車(chē)/拖車(chē)和控制車(chē)），參數(shù)2500/2600mm；（6）控制車(chē)車(chē)體長(zhǎng)度，參數(shù)27955mm。[4]

關(guān)于動(dòng)車(chē)組運(yùn)行技術(shù)參數(shù)：（1）動(dòng)車(chē)運(yùn)行坡度上限值為20‰；（2）運(yùn)行速度目標(biāo)范圍160～200km/h；（3）供電方式為架空接觸網(wǎng)供電，技術(shù)參數(shù)為AC25kV；（4）適應(yīng)線路曲線半徑最小值為1500m，如果條件特殊，該技術(shù)參數(shù)可以調(diào)整為1300m[5]。

2 動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修模式

2.1 動(dòng)車(chē)組運(yùn)用分析

傳統(tǒng)普速客車(chē)到站后需要解編，由于頻繁的掛鉤、摘鉤，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行效率影響較大，所以這種列車(chē)正在被動(dòng)力集中型列車(chē)取代[6]。集中型列車(chē)采用固定編組方式，投入使用、整備、檢修3 個(gè)環(huán)節(jié)均為成組，不需要解編。關(guān)于車(chē)輛的配屬，采用了固定配屬管理方式，為控制車(chē)和拖車(chē)的配屬，設(shè)置了車(chē)輛段，為動(dòng)力車(chē)的配屬，設(shè)置了機(jī)務(wù)段；關(guān)于車(chē)輛的整備作業(yè)，實(shí)施環(huán)境設(shè)定為客整所內(nèi)部；關(guān)于車(chē)輛的備用，采用單獨(dú)備用模式，組織開(kāi)展動(dòng)車(chē)備用工作[7]。

2.2 3 種不同的檢修模式分析

為了給予動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組作業(yè)安全保障，本研究對(duì)動(dòng)車(chē)組的檢修模式展開(kāi)深入探究。將車(chē)輛技術(shù)參數(shù)特點(diǎn)作為研究依據(jù)，探究客車(chē)檢修、既有機(jī)車(chē)檢修模式，為動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組檢修模式研究奠定基礎(chǔ)。

2.2.1 既有機(jī)車(chē)檢修模式

按照“先到為準(zhǔn)”的檢修原則，探究既有機(jī)車(chē)檢修模式，劃分6 個(gè)檢修級(jí)別，統(tǒng)計(jì)庫(kù)停時(shí)間、停修時(shí)間、檢修周期相關(guān)數(shù)值，結(jié)果如表1 所示。該檢修模式中各個(gè)級(jí)別的修程之間存在一定關(guān)聯(lián)關(guān)系，以上一級(jí)修程作為基礎(chǔ)，開(kāi)啟下一級(jí)修程檢修任務(wù)，而體現(xiàn)出的檢修內(nèi)容為增加部分，包含部分不給予展示[8]。

表1 既有機(jī)車(chē)檢修模式下的機(jī)車(chē)修程

2.2.2 既有客車(chē)檢修模式

該檢修模式同樣按照“先到為準(zhǔn)”原則執(zhí)行檢修任務(wù)，以運(yùn)行周期、行走公里作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，生成5 個(gè)檢修級(jí)別，如表2 所示。

表2 既有客車(chē)檢修模式下的機(jī)車(chē)修程

2.2.3 動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組檢修模式

動(dòng)力集中型列車(chē)與傳統(tǒng)列車(chē)不同，不解編整備作業(yè)是此類型車(chē)輛的作業(yè)特點(diǎn)，通過(guò)分析其作業(yè)技術(shù)參數(shù)特點(diǎn)，提出兩種檢修模式，分別是客整所C3 模式、客車(chē)整所整備模式。

2.2.3.1 客整所C3 模式

該檢修模式中的客整所除了整備作業(yè)以外，還開(kāi)展了3 項(xiàng)檢修工作，分別是C1 修、C2 修、C3 修。為了完成相關(guān)檢修工作，為其配備動(dòng)力車(chē)設(shè)備設(shè)施、整備、C3 修設(shè)備設(shè)施。除此之外，在機(jī)務(wù)段展開(kāi)了一些檢修工作，包括C4 修、臨修。

2.2.3.2 客車(chē)整所整備模式

該檢修模式以客車(chē)所整備作業(yè)為主，在機(jī)務(wù)段完成C1 修及以上修程工作。其中，使用到的設(shè)備包括運(yùn)用設(shè)備設(shè)施、動(dòng)力車(chē)整備設(shè)施，選取既有設(shè)備設(shè)施作為檢修裝置[9]。考慮到上述兩種檢修模式均存在優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，為了盡可能發(fā)揮檢修模式的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化檢修模式，本研究提出適應(yīng)性改造方案。其中，客整所C3 模式改造，針對(duì)客整所的改造，新增檢修設(shè)備，適用于C1、C2、C3 修，改造部分整備庫(kù)結(jié)構(gòu)及設(shè)施部署，增加一些新的整備、運(yùn)用設(shè)備設(shè)施。針對(duì)機(jī)務(wù)段車(chē)頭檢修的改造，增加檢修吊具、特殊平臺(tái)等檢修設(shè)備。客車(chē)整所整備模式改造，除了增加一些配件以外，還增加一些新的整備、運(yùn)用設(shè)備設(shè)施。針對(duì)機(jī)務(wù)段的改造，增加部分特殊檢修設(shè)備。

2.3 動(dòng)力集中動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修管理模式

根據(jù)動(dòng)力集中動(dòng)車(chē)組結(jié)構(gòu)、作業(yè)參數(shù)技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合檢修管理需求，設(shè)計(jì)符合該動(dòng)車(chē)組檢修需求的管理體系。該體系分為3 個(gè)模塊，分別是動(dòng)力車(chē)檢修模塊、拖車(chē)檢修模塊、控制車(chē)檢修模塊，分別為這些模塊配置不同的檢修級(jí)別。其中，動(dòng)力車(chē)檢修模塊，設(shè)置檢修級(jí)別C1修、C2 修、C3 修，作用于客整所；C4 修、C5 修、C6 修，作用于機(jī)務(wù)段。拖車(chē)檢修模塊，設(shè)置檢修級(jí)別A1 修，作用于客整所；A2 修、A3 修、A4 修、A5 修，作用于車(chē)輛段。控制車(chē)檢修模塊，設(shè)置檢修級(jí)別A1 修，作用于客整所；A2修、A3 修、A4 修、A5 修，作用于車(chē)輛段。

為了節(jié)約檢修資源，縮小機(jī)車(chē)檢修規(guī)模，建議采用C3修模式，作用于客整所。另外，根據(jù)動(dòng)力集中動(dòng)車(chē)組的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)上述動(dòng)車(chē)組修程進(jìn)行優(yōu)化，并按照周期檢修設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)如表3 所示的修程修制周期表。

表3 中，修程中D1 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，機(jī)車(chē)一級(jí)整備，檢修作用于控制車(chē)和動(dòng)力車(chē)，第二，日常檢修，檢修作用于控制車(chē)、拖車(chē)。D2 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，A1 修、客車(chē)專項(xiàng)檢修，檢修作用于控制車(chē)的非機(jī)務(wù)設(shè)備、拖車(chē)。第二，專項(xiàng)檢修，包括C1 修、C2 修、C3 修、機(jī)車(chē)二級(jí)整備，檢修作用于控制車(chē)的非機(jī)務(wù)設(shè)備、動(dòng)力車(chē)。

表3 動(dòng)力集中動(dòng)車(chē)組修程修制周期表

D3 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，客車(chē)A2 修，作用于拖控車(chē)。第二，C4 修，作用于動(dòng)力車(chē)。D4 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，客車(chē)A3 修，作用于拖控車(chē)。第二，C5 修，作用于動(dòng)力車(chē)。D5 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，客車(chē)A4 修，作用于拖控車(chē)。第二，C5 修，作用于動(dòng)力車(chē)。D6 修實(shí)施包含兩部分檢修工作，第一，客車(chē)A5 修，作用于拖控車(chē)。第二，C6 修，作用于動(dòng)力車(chē)。

3 動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施設(shè)計(jì)

3.1 檢修設(shè)施平面布置方案設(shè)計(jì)

為了保證本研究設(shè)計(jì)的動(dòng)車(chē)組檢修模式得以有效實(shí)施，需要為其配備檢修作業(yè)條件。關(guān)于檢測(cè)設(shè)施的布置，根據(jù)工程實(shí)際情況，選取縱列式或者橫列式布置方案作為存車(chē)場(chǎng)、整備庫(kù)的布置形式。本研究在以往設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化布置方案見(jiàn)圖1 和圖2。

圖1 基于縱列式優(yōu)化的布置方案

圖2 基于橫列式優(yōu)化的布置方案

由于存車(chē)線群的轉(zhuǎn)線次數(shù)偏多，列車(chē)需檢查和到發(fā)次數(shù)較多，耗費(fèi)作業(yè)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。為了提高作業(yè)效率，設(shè)計(jì)如圖1 所示的縱列式優(yōu)化的布置方案。該布置方案主要應(yīng)用于客車(chē)技術(shù)整備所總規(guī)模較大、空間存車(chē)需求量較大情況，以斜向布設(shè)正線，擴(kuò)大到發(fā)存車(chē)線群空間，增加轉(zhuǎn)線數(shù)量，利用整備線群維護(hù)線群正常作業(yè)，從而達(dá)到縮短作業(yè)時(shí)間的目的。

考慮到客車(chē)技術(shù)整備會(huì)受場(chǎng)地條件限制，對(duì)布設(shè)方案提出了新的要求，本研究提出了如圖2 所示的橫列式優(yōu)化的布置方案。該布置方案沿著橫向布設(shè)正線，通過(guò)布設(shè)3 條并發(fā)式的到發(fā)存車(chē)線與1 條整備線（1 條到發(fā)存車(chē)線較長(zhǎng)，位于整備線下方，其他2 條到發(fā)存車(chē)線略短，長(zhǎng)度相同），形成到發(fā)存車(chē)結(jié)構(gòu)，而后通過(guò)轉(zhuǎn)車(chē)線轉(zhuǎn)出。

3.2 動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施設(shè)計(jì)

客整所的檢修按照D1 修和D2 修程序展開(kāi)，接下來(lái)在車(chē)輛段、機(jī)務(wù)段開(kāi)展D3 修及以上修程工作。根據(jù)檢修條件需求，分別為動(dòng)車(chē)組3 個(gè)不同組成結(jié)構(gòu)采取相應(yīng)的檢修處理措施，配備相應(yīng)的檢修設(shè)施。關(guān)于設(shè)施的優(yōu)化如下：

（1）出入所線、鐵路掛網(wǎng)改造。增加照明設(shè)施，創(chuàng)造測(cè)試環(huán)境。

（2）配備接地裝置、增加分段絕緣器。

（3）增加檢修作業(yè)平臺(tái)，根據(jù)檢修管理需求開(kāi)發(fā)平臺(tái)功能。

（4）靈活設(shè)計(jì)整備班組和檢查班組，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)配動(dòng)力車(chē)配件，搭配所需設(shè)施設(shè)備。

按照上述檢修設(shè)施設(shè)計(jì)方案，對(duì)某動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)方案如圖3 所示。

圖3 動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施改進(jìn)方案

本工程客整所有臨修線、存車(chē)線、整備線，數(shù)量分別為2 條、2 條、11 條，這些股道尚未采取電氣化鐵路掛網(wǎng)處理。根據(jù)客整所既有現(xiàn)狀，結(jié)合檢修作業(yè)開(kāi)展需求，對(duì)該工程的檢修設(shè)施采取以下改進(jìn)：

（1）以6 股道、7 股道、8 股道作為改造對(duì)象，采用電氣化鐵路掛網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改造，同時(shí)處理好出入所線。在各個(gè)路段布設(shè)絕緣器，安裝接地裝置，并配備隔離開(kāi)關(guān)。

（2）增加動(dòng)車(chē)組作業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，形成信號(hào)測(cè)試環(huán)線。

（3）優(yōu)化檢修作業(yè)設(shè)施，打造一體化檢修平臺(tái)，根據(jù)硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，配備相關(guān)硬件設(shè)施。

（4）增加一些照明設(shè)施。

3.3 應(yīng)用效果分析

按照上述方案改造動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施，形成一體化檢修作業(yè)平臺(tái)，降低了檢修工作量的同時(shí)，提高了檢修質(zhì)量，為動(dòng)車(chē)組正常作業(yè)提供了保障。

應(yīng)用結(jié)果顯示，客整所改造案例設(shè)計(jì)的檢修設(shè)施改造方案，能夠全面劃分檢修工作，采用不同的檢修模式為動(dòng)車(chē)組整備裝置進(jìn)行檢修。并行作業(yè)下，大大提高了檢修作業(yè)效率。除了現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員以外，其他工作人員在操作平臺(tái)前進(jìn)行操控。檢修相關(guān)信息將在第一時(shí)間返回操作計(jì)算機(jī)，管理人員通過(guò)查看計(jì)算機(jī)顯示屏中的信息，對(duì)當(dāng)前的檢修設(shè)施作業(yè)狀況進(jìn)行判斷。如果所有指標(biāo)在規(guī)定范圍之內(nèi)，則認(rèn)為當(dāng)前檢修正常運(yùn)行，反之，針對(duì)故障發(fā)生問(wèn)題給予處理。

結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修模式展開(kāi)探究，以既有機(jī)車(chē)檢修、既有客車(chē)檢修作為依據(jù)，引出動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)檢修的修程研究。針對(duì)檢修模式存在的不足，以客整所C3 修模式、整備模式作為改造對(duì)象，提出改造方案。另外，本文還探討了動(dòng)車(chē)組檢修設(shè)施設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化方法，以總平面布置、設(shè)施設(shè)計(jì)為要點(diǎn)展開(kāi)設(shè)計(jì)。應(yīng)用結(jié)果顯示，該設(shè)施設(shè)計(jì)方案應(yīng)用效果良好，可以作為動(dòng)車(chē)組開(kāi)展檢修工作的主要參考模式，同時(shí)也是設(shè)施配備設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。