北京動(dòng)車(chē)段CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修間工藝設(shè)計(jì)

歐陽(yáng)鵬

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300142)

北京動(dòng)車(chē)段作為全路早期建設(shè)四大動(dòng)車(chē)組檢修基地之一，原規(guī)劃主要承擔(dān)華北地區(qū)配屬動(dòng)車(chē)組一至五級(jí)修及東北地區(qū)配屬動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)修檢修任務(wù)。本著“輻射周邊，服務(wù)全路”的原則，該段既可以滿足北京樞紐內(nèi)京滬、京哈、京廣方向的本線、跨線動(dòng)車(chē)組以及京津城際動(dòng)車(chē)組較高級(jí)修程的檢修需求，還承擔(dān)著派駐天津、濟(jì)南動(dòng)車(chē)組的三級(jí)修以上的檢修任務(wù)。該段主修CRH3、CRH5型，兼容CRH2型動(dòng)車(chē)組。

北京動(dòng)車(chē)段原設(shè)計(jì)能力為承擔(dān)配屬動(dòng)車(chē)組300標(biāo)準(zhǔn)組的高級(jí)修。截止到2014年底，北京鐵路局配屬動(dòng)車(chē)組已接近250標(biāo)準(zhǔn)組。既有轉(zhuǎn)向架檢修間各車(chē)型同線檢修，由于檢修程度、檢修節(jié)拍不同，需將各車(chē)型轉(zhuǎn)向架分區(qū)作業(yè)以提高檢修作業(yè)效率，便于檢修管理；動(dòng)車(chē)組三四級(jí)修實(shí)際檢修、調(diào)試時(shí)間較原設(shè)計(jì)修時(shí)變化較大，造成檢修、調(diào)試能力不足，部分檢修工藝和工裝設(shè)備不能滿足作業(yè)需求；同時(shí)大部件和零部件存儲(chǔ)能力也不足。故為滿足動(dòng)車(chē)組高級(jí)修檢修作業(yè)需求，提高動(dòng)車(chē)檢修質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證旅客運(yùn)輸安全，2015年初鐵路總公司立項(xiàng)批復(fù)決定實(shí)施北京動(dòng)車(chē)段高級(jí)修擴(kuò)能改造工程。

1 概述

為解決北京動(dòng)車(chē)段轉(zhuǎn)向架檢修效率低、既有靜調(diào)能力不足、既有庫(kù)存能力不足等問(wèn)題，改善動(dòng)車(chē)段高級(jí)檢修能力，針對(duì)既有高級(jí)檢修設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)能改造。主要設(shè)計(jì)方案如下：

(1)在既有轉(zhuǎn)向架檢修間西側(cè)新建轉(zhuǎn)向架檢修間1座，將CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)分區(qū)設(shè)置，提高檢修作業(yè)效率并便于檢修的管理；

(2)在既有靜調(diào)庫(kù)南側(cè)新建一線靜調(diào)庫(kù)1座，承擔(dān)高級(jí)修動(dòng)車(chē)組靜態(tài)調(diào)試、動(dòng)態(tài)稱重作業(yè)、滿足1列16輛編組或2個(gè)8輛編組動(dòng)車(chē)組作業(yè)需求；

(3)在既有轉(zhuǎn)向架間北側(cè)新建配件庫(kù)1座，用以存放轉(zhuǎn)向架部件，緩解動(dòng)車(chē)段既有材料庫(kù)庫(kù)存能力不足問(wèn)題。

圖1為新建轉(zhuǎn)向架檢修間在北京動(dòng)車(chē)段高級(jí)修擴(kuò)能改造工程總平面布置圖上位置，該車(chē)間位于高級(jí)修板塊西北側(cè)，其東側(cè)為既有轉(zhuǎn)向架檢修間，南側(cè)為既有油漆庫(kù)，東南側(cè)為既有高級(jí)修庫(kù)。待修轉(zhuǎn)向架由新建轉(zhuǎn)向架檢修間南側(cè)入庫(kù)，庫(kù)內(nèi)可完成轉(zhuǎn)向架分解、清洗，構(gòu)架檢修、存放，轉(zhuǎn)向架組裝、調(diào)試、交驗(yàn)等作業(yè)，轉(zhuǎn)向架輪對(duì)檢修、小部件檢修利用既有轉(zhuǎn)向架檢修間設(shè)施。

圖1 北京動(dòng)車(chē)段高級(jí)修擴(kuò)能改造工程總平面布置

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，既有轉(zhuǎn)向架檢修間由于各車(chē)型同線檢修，檢修能力僅為4個(gè)轉(zhuǎn)向架/d，折算年轉(zhuǎn)向架檢修能力為62組/年；按原設(shè)計(jì)300標(biāo)準(zhǔn)組/年檢修能力，根據(jù)鐵路總公司規(guī)定相關(guān)修程、修制規(guī)定，結(jié)合北京鐵路局既有CRH2型及CRH3、CRH5型動(dòng)車(chē)組配屬規(guī)模(CRH2型與CRH3、CRH5型動(dòng)車(chē)組配屬比例為4∶6)，預(yù)計(jì)年高級(jí)修工作量見(jiàn)表1。

表1 北京動(dòng)車(chē)段高級(jí)修工作量

鑒于北京動(dòng)車(chē)段主修CRH3、CRH5型，兼容CRH2型動(dòng)車(chē)組，北京動(dòng)車(chē)段僅承擔(dān)CRH2型動(dòng)車(chē)組三級(jí)修作業(yè)，測(cè)算如承擔(dān)原設(shè)計(jì)300標(biāo)準(zhǔn)組/年檢修任務(wù)量，則需承擔(dān)CRH2型動(dòng)車(chē)組三級(jí)修72組/年，折合轉(zhuǎn)向架檢修需求為5個(gè)/d。本次設(shè)計(jì)為考慮后續(xù)轉(zhuǎn)向架檢修預(yù)留一定能力，新建CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修間按日檢修8個(gè)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 工藝流程

根據(jù)新建轉(zhuǎn)向架檢修間功能，車(chē)間主要承擔(dān)CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)(輪對(duì)檢修利用既有轉(zhuǎn)向架檢修間)，針對(duì)此車(chē)型轉(zhuǎn)向架檢修，工藝流程如圖2所示，工序及周期如表2所示。

圖2 CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架三級(jí)修工藝流程

表2 CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架三級(jí)修工序及周期

3 平面布置

3.1 臺(tái)位需求

新建CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修間按日檢修8個(gè)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝流程、周期及生產(chǎn)綱領(lǐng)，擬定新建轉(zhuǎn)向架檢修間臺(tái)位需求如表3所示。

表3 新建轉(zhuǎn)向架檢修間臺(tái)位需求

注：考慮清洗間可兼顧小部件清洗作業(yè)，清洗間設(shè)計(jì)大小考慮加大。

3.2 平面布置及設(shè)備配置

轉(zhuǎn)向架檢修間包括：轉(zhuǎn)向架分解清洗庫(kù)、轉(zhuǎn)向架檢修組裝試驗(yàn)庫(kù)、轉(zhuǎn)向架交驗(yàn)庫(kù)及配件棚。車(chē)間平面布置見(jiàn)圖3。

圖3 新建轉(zhuǎn)向架檢修間平面布置(單位：m)

轉(zhuǎn)向架分解清洗庫(kù)由轉(zhuǎn)向架分解線及輪對(duì)、轉(zhuǎn)向架緩存線、清洗間組成，可完成構(gòu)架與輪對(duì)的解體、構(gòu)架、輪對(duì)清洗等作業(yè)。配備橋式起重機(jī)、轉(zhuǎn)向架舉升機(jī)、清洗設(shè)備、懸臂吊、轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤(pán)、輪對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)等設(shè)備。

轉(zhuǎn)向架檢修組裝試驗(yàn)庫(kù)由構(gòu)架檢修存放區(qū)、轉(zhuǎn)向架組裝區(qū)及轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)、靜載試驗(yàn)區(qū)組成，可完成構(gòu)架檢修，轉(zhuǎn)向架組裝、試驗(yàn)等作業(yè)。配備橋式起重機(jī)、構(gòu)架檢修平臺(tái)、構(gòu)架存放架，轉(zhuǎn)向架落成平臺(tái)、轉(zhuǎn)向架測(cè)量平臺(tái)、轉(zhuǎn)向架靜載試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向架舉升機(jī)、懸臂吊等設(shè)備。

轉(zhuǎn)向架交驗(yàn)庫(kù)由轉(zhuǎn)向架交驗(yàn)區(qū)及轉(zhuǎn)向架返修區(qū)組成，可完成轉(zhuǎn)向架交驗(yàn)及交驗(yàn)后返修作業(yè)。配備橋式起重機(jī)、轉(zhuǎn)向架舉升機(jī)、轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤(pán)、輪對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)等設(shè)備。

新建轉(zhuǎn)向架檢修間布置有如下優(yōu)點(diǎn)：廠房面積利用充分，車(chē)間布置緊湊，設(shè)施功能齊全，工藝銜接性強(qiáng)，車(chē)間內(nèi)各項(xiàng)工序間流水作業(yè)較為流暢；充分利用段內(nèi)既有場(chǎng)地，外觀較為協(xié)調(diào)；功能分區(qū)合理，轉(zhuǎn)向架分解、清洗、檢修、交驗(yàn)等作業(yè)區(qū)相互獨(dú)立。

4 車(chē)間主要設(shè)備介紹

4.1 轉(zhuǎn)向架舉升機(jī)

組成部件：舉升傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(減速傳動(dòng)電機(jī)、三軸直角型轉(zhuǎn)換器、蝸輪蝸桿傳動(dòng)副、絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副、舉升托梁和導(dǎo)向套)；止輪裝置；底架和蓋板、潤(rùn)滑系統(tǒng)及電氣控制柜等。

原理：舉升機(jī)采用H形的4根絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)型式，為了保證傳動(dòng)的同步性，由1臺(tái)減速電機(jī)通過(guò)3臺(tái)三軸直角型傳動(dòng)換向器帶動(dòng)4套蝸輪互傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)4根絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)，通過(guò)舉升托梁將轉(zhuǎn)向架托起；為防止轉(zhuǎn)向架滑下，在舉升鋼軌兩端設(shè)有止輪機(jī)構(gòu)。

工作過(guò)程：轉(zhuǎn)向架推入舉升機(jī)臺(tái)位—止輪器定位轉(zhuǎn)向架輪對(duì)—開(kāi)啟控制臺(tái)電子鎖啟動(dòng)電源—舉升機(jī)上升—升至適宜高度，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)停止上升—控制臺(tái)斷電—舉升機(jī)自鎖—轉(zhuǎn)向架檢修。

4.2 清洗間設(shè)備

用于新增清洗間內(nèi)構(gòu)架、輪對(duì)及小部件清洗。采用人工高壓清洗方式，并對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，以達(dá)到水源的循環(huán)利用。

配置4個(gè)構(gòu)架運(yùn)輸小車(chē)，由人工推進(jìn)、推出清洗間；采用人工高壓清洗方式，配置4臺(tái)高壓清洗機(jī)。其中2臺(tái)帶加熱方式。為便于操作，每個(gè)工位配2個(gè)輔助操作站臺(tái)。

設(shè)4個(gè)清洗液桶，人工用噴槍噴刷轉(zhuǎn)向架。清洗間內(nèi)鋪設(shè)2種管道(自來(lái)水、循環(huán)水)及連接閥門(mén)，自來(lái)水用于最后漂洗。循環(huán)水經(jīng)高壓清洗機(jī)后高壓沖洗構(gòu)架等，自來(lái)水為本身管道壓力沖洗轉(zhuǎn)向架。

清洗間地面設(shè)置集水管溝，上鋪格柵板。污水收集后排至室外污水池進(jìn)行處理。污水處理系統(tǒng)包括水池、水凈化處理設(shè)備、泵等。

4.3 轉(zhuǎn)向架靜載試驗(yàn)臺(tái)

同于動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架靜壓試驗(yàn)及測(cè)量工作，設(shè)備為框架結(jié)構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)地坑中，試驗(yàn)臺(tái)軌道與地面軌道平齊連接，加載測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)向架手動(dòng)推入加載試驗(yàn)臺(tái)的軌道，完成各項(xiàng)測(cè)試工作后，再由人工將轉(zhuǎn)向架推到地面的軌道上。試驗(yàn)臺(tái)具有模擬車(chē)體對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行垂向加載試驗(yàn)、自動(dòng)檢測(cè)輪重等功能。配備自動(dòng)化操作軟件，可視化界面操作。

4.4 轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)

轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)備主要由蓋板、轉(zhuǎn)盤(pán)架、主動(dòng)輪裝配、從動(dòng)輪裝配、小輪裝置、回轉(zhuǎn)支撐裝配和自動(dòng)定位鎖緊裝置組成。轉(zhuǎn)盤(pán)手動(dòng)操作，設(shè)備整體安裝在基礎(chǔ)地坑內(nèi)，用于轉(zhuǎn)向架或輪對(duì)的轉(zhuǎn)向操作，轉(zhuǎn)盤(pán)上部安裝50 kg/m鋼軌。

4.5 構(gòu)架檢修平臺(tái)

用于CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的維護(hù)和檢修，求堅(jiān)固耐用，能承受高強(qiáng)度的壓力沖擊。采用25 mm厚鋼板做臺(tái)面和槽鋼焊接而成，整體承載不小于100 kN。

5 總結(jié)

北京動(dòng)車(chē)段CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修間工藝設(shè)計(jì)時(shí)，充分調(diào)研既有轉(zhuǎn)向架檢修能力制約因素，提出了動(dòng)車(chē)段不同車(chē)型轉(zhuǎn)向架分區(qū)檢修概念，基于CRH2型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架檢修工藝流程及作業(yè)模式，結(jié)合既有轉(zhuǎn)向架檢修間設(shè)施情況，合理確定了新建轉(zhuǎn)向架檢修間的工藝布局及設(shè)備配置。工程在2015年建成投產(chǎn)后，檢修工藝順暢，檢修效率明顯提升，得到了使用單位的好評(píng)。

早期建成的四大動(dòng)車(chē)段投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)已接近10年，早期建設(shè)時(shí)針對(duì)動(dòng)車(chē)組高級(jí)修檢修工藝等均為探索，實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際檢修需求，或多或少與原設(shè)計(jì)檢修工藝存在差異。

隨著對(duì)動(dòng)車(chē)組檢修工藝的不斷完善及修訂，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)動(dòng)車(chē)組高級(jí)修掌握程度愈加熟練，動(dòng)車(chē)段項(xiàng)目應(yīng)更加注重立足現(xiàn)場(chǎng)、以人為本的設(shè)計(jì)原則，綜合考慮生產(chǎn)需求、檢修工藝等諸多因素，制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)造出更多優(yōu)質(zhì)工程。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10063—2007 鐵路工程防火設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10004—2008 鐵路機(jī)務(wù)設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10029—2009 鐵路客車(chē)車(chē)輛設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[4] 中華人民共和國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50187—2012 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

[5] 國(guó)家鐵路局.TB10621—2014 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

[6] 國(guó)家鐵路局.TB10028—2016 鐵路動(dòng)車(chē)組設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2016.

[7] 王利豐，向航鷹，駱燕.成都動(dòng)車(chē)段檢修工藝布局及工藝研究[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛，2011(5)：75-81.

[8] 宋國(guó)義.新建西安東客車(chē)技術(shù)整備所工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及創(chuàng)新[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015，59(5)：164-167.

[9] 李鵬斌.西安站改擴(kuò)建工程施工過(guò)渡方案研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2011(11)：23-26.

[10] 彭方進(jìn).客運(yùn)專(zhuān)線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地探傷試驗(yàn)線設(shè)計(jì)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012(2)：16-19.

[11] 高飛，潘鈺.北京動(dòng)車(chē)組檢修基地與動(dòng)車(chē)檢修[J].鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛，2010(8)：77-80.

[12] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.北京動(dòng)車(chē)段高級(jí)修擴(kuò)能改造工程可行性研究[Z].天津：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2014.

[13] 何勇.新建萬(wàn)水泉車(chē)輛段工程工藝設(shè)計(jì)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014(7)：139-142.