地鐵車(chē)輛全生命周期維修策略研究

王眾

（深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部，廣東 深圳 518000）

地鐵車(chē)輛全生命周期維修策略研究

王眾

（深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部，廣東 深圳 518000）

地鐵車(chē)輛的維修主要分為維護(hù)和故障修復(fù)，維修也是解決地鐵出現(xiàn)問(wèn)題的基本方法之一。維修的最佳時(shí)期是和零部件的磨損故障的實(shí)際使用周期是相符的，這個(gè)期間去進(jìn)行維修最為經(jīng)濟(jì)。維修的難度和復(fù)雜程度取決于地鐵車(chē)輛的復(fù)雜程度，維修的時(shí)候需要根據(jù)零部件的特點(diǎn)來(lái)制定相關(guān)的維修方法，了解其特點(diǎn)和特性之后來(lái)進(jìn)行正確的維護(hù)和修復(fù)，有計(jì)劃地維修能夠保證車(chē)輛的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

地鐵車(chē)輛；維修；使用周期

1 車(chē)輛設(shè)計(jì)階段維修性設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的地鐵車(chē)輛公司雖一直在追求車(chē)輛的可靠性和安全性，但是卻忽略了車(chē)輛的后期維護(hù)。地鐵車(chē)輛的后期維護(hù)對(duì)車(chē)輛的生命周期也是起到了相當(dāng)大的作用，如果維護(hù)不到位會(huì)給地鐵運(yùn)營(yíng)造成很大的影響。如果在車(chē)輛設(shè)計(jì)之初就考慮到了車(chē)輛后期的維護(hù)的簡(jiǎn)便性，將會(huì)降低相關(guān)的一些費(fèi)用，所以，在地鐵車(chē)輛原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上應(yīng)該加上車(chē)輛的一些后期維護(hù)的設(shè)計(jì)。具體如下：

（1）正常運(yùn)行的地鐵車(chē)輛在投入使用之前要留出一部分的維修空間，來(lái)用于后期的檢查和維護(hù)，使在維修和更換器件的時(shí)候更為方便。

（2）容易發(fā)生故障的部位要求維修方便，可以直接用手或者工具能接觸的到。

（3）車(chē)輛上有的部件設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量避免繁瑣的工藝流程，可以用小工具直接進(jìn)行拆卸，防止維修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

除了以上幾條之外，下面的幾個(gè)因素也與后期的維護(hù)緊密相關(guān)：

（1）地鐵車(chē)輛各零部件的質(zhì)量問(wèn)題。各零部件的質(zhì)量問(wèn)題直接關(guān)系到了車(chē)輛的運(yùn)作時(shí)間和生命周期，可靠、質(zhì)量好的零部件會(huì)使車(chē)輛的維修次數(shù)降低并降低維護(hù)的成本。

（2）給零件制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在機(jī)械方面特別是比較重要的機(jī)械化零件，大都漸漸的開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化、種類化，這樣當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)故障的時(shí)候可以直接進(jìn)行零件的更換減少維修工期，降低維修成本。

（3）認(rèn)真挑選外購(gòu)車(chē)輛部件。車(chē)輛上所有的部件從市場(chǎng)或者工廠進(jìn)行定制和購(gòu)進(jìn)的時(shí)候，盡量避免那種非標(biāo)準(zhǔn)的零部件種類，要考慮到后期換零部件時(shí)的難易度。

（4）車(chē)輛零部件的一致性。車(chē)輛每個(gè)系統(tǒng)之間，零部件之間的零件匹配要大體相同，各系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量考慮經(jīng)濟(jì)型，避免過(guò)大多余的浪費(fèi)。

2 地鐵車(chē)輛故障特點(diǎn)

現(xiàn)在，深圳地鐵車(chē)輛主要跟市場(chǎng)上采用的維修模式是一樣的為預(yù)防修和狀態(tài)修。預(yù)防修是指根據(jù)車(chē)輛在出廠的時(shí)候所估算和設(shè)計(jì)的使用壽命和運(yùn)行歷程來(lái)進(jìn)行檢修；狀態(tài)修是指車(chē)輛出現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題和實(shí)際故障來(lái)進(jìn)行維修。其中車(chē)輛預(yù)防修主要分為每日檢查、每月維修、定期維修、定修和大修5個(gè)等級(jí)。狀態(tài)修主要針對(duì)在運(yùn)行過(guò)長(zhǎng)當(dāng)中出現(xiàn)的一些實(shí)際的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。

現(xiàn)在地鐵的主要系統(tǒng)為轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)鉤、車(chē)體、內(nèi)裝、車(chē)門(mén)、貫通道、空調(diào)采暖、PIS系統(tǒng)等。且每個(gè)系統(tǒng)都有自己的零部件，分別對(duì)這些系統(tǒng)中的零部件進(jìn)行分析并根本其特性制定一些維修的方法，會(huì)在維修的時(shí)候減少維修工期降低成本。

2.1 故障發(fā)生規(guī)律

車(chē)輛的故障可分為3個(gè)階段：磨合故障期、偶發(fā)故障期和損耗故障期。

（1）磨合故障期：新車(chē)剛投入使用的時(shí)候各個(gè)零部件和系統(tǒng)之間要經(jīng)過(guò)一系列的磨合期，期間有可能會(huì)突發(fā)一些故障。在這個(gè)期間維修人員要每日進(jìn)行日檢，記錄和分析，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。

（2）偶發(fā)故障期：車(chē)輛在進(jìn)行一段時(shí)間之后，機(jī)器零部件因灰塵的增多和運(yùn)營(yíng)時(shí)間的問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)螺母松動(dòng)、潤(rùn)滑液失效等問(wèn)題；電氣類部件因車(chē)輛抖動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)電路短接、接觸不良等問(wèn)題，所以這期間要對(duì)車(chē)輛各系統(tǒng)，各零部件之間進(jìn)行除塵清掃、加潤(rùn)滑劑、加固螺絲、對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)以防出現(xiàn)電路方面的問(wèn)題。

（3）損耗故障期：車(chē)輛運(yùn)營(yíng)到故障期的時(shí)候，零部件與各系統(tǒng)之間故障率開(kāi)始上升，機(jī)械零部件磨損嚴(yán)重，有些發(fā)生變形；電氣類方面的故障各線路發(fā)生老化，電路元器件的參數(shù)也發(fā)生了改變。這期間要對(duì)車(chē)輛進(jìn)行完整性修復(fù)。

2.2 故障分類

從故障屬性上來(lái)考慮，車(chē)輛生命周期內(nèi)的故障主要分為兩大類：機(jī)械故障和電氣故障。

（1）機(jī)械故障主要是零部件之間的磨損較為嚴(yán)重，有的發(fā)生變形，潤(rùn)滑劑失效零件之間嚙合出現(xiàn)問(wèn)題等。需要維修人員定期進(jìn)行檢修和維護(hù)，并加固螺栓，增加潤(rùn)滑劑等。

（2）電氣類故障主要是電路老化，元器件受塵土原因參數(shù)不準(zhǔn)確，電路元器件壽命減少。施工維護(hù)人員定期進(jìn)行檢測(cè)并更換電路元器件，還要檢測(cè)電壓是否穩(wěn)定等因素。

3 地鐵車(chē)輛維修模式及特點(diǎn)

3.1 維修模式分類

（1）預(yù)維修。按照零部件出廠時(shí)的壽命對(duì)零部件進(jìn)行更換和修復(fù)。如果發(fā)現(xiàn)有損耗較為嚴(yán)重的零部件，雖距離規(guī)定使用壽命有一定時(shí)間，并且也還能繼續(xù)使用，因損耗的程度過(guò)大也要更換新的零部件或者對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。機(jī)械類部件要定期加潤(rùn)滑劑，防止齒輪等發(fā)生嚙合困難的問(wèn)題。

（2）故障維修。車(chē)輛發(fā)生故障但是未妨礙車(chē)輛正常運(yùn)行的情況，也不會(huì)帶來(lái)人身傷害和車(chē)輛事故，這種事后維修要等到車(chē)輛不工作時(shí)及時(shí)進(jìn)行。

（3）機(jī)會(huì)維修。這種維修不是在計(jì)劃維修之內(nèi)的，而是利用車(chē)倆在休息或者停靠的時(shí)間，或者遇到某機(jī)會(huì)而不是特意的去進(jìn)行維修，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，也可能會(huì)對(duì)其進(jìn)行具體的解體維修對(duì)其潛在的故障進(jìn)行修復(fù)。

（4）改進(jìn)維修。不拘于車(chē)輛原有的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方式，通過(guò)對(duì)車(chē)輛的改造和更換零部件，對(duì)容易發(fā)生故障的零件、具有安全隱患的設(shè)計(jì)和零部件進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)維修主要是針對(duì)車(chē)輛出廠時(shí)的一切設(shè)計(jì)缺陷和不足或者是零部件反復(fù)出現(xiàn)的故障問(wèn)題。

3.2 具體維修方式

（1）某零部件經(jīng)常性的發(fā)生一些故障，建議對(duì)其進(jìn)行定期的維修和維護(hù)。

（2）零部件隨機(jī)性的出現(xiàn)一切故障和問(wèn)題，無(wú)法確定發(fā)生故障的規(guī)律和時(shí)間，建議定期檢修。

（3）沒(méi)有前兆的發(fā)生一些故障和問(wèn)題，也無(wú)法進(jìn)行預(yù)測(cè)，只能對(duì)其進(jìn)行事后維修。

（4）有前兆性的故障，故障發(fā)生之前會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、噪聲、裂縫等故障要定期進(jìn)行檢修。

（5）運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的車(chē)輛，必須進(jìn)行定期檢查。

（6）發(fā)生故障后會(huì)是的車(chē)輛喪失某些規(guī)定的功能，建議一定要進(jìn)行定期檢修。

3.3 組合維修方式分析

地鐵車(chē)輛的維修問(wèn)題其實(shí)就是對(duì)車(chē)輛內(nèi)部的零部件進(jìn)行維修和更換，車(chē)輛的定期檢修和維護(hù)時(shí)車(chē)輛整個(gè)生命周期和維修過(guò)程中的重中之重，車(chē)輛大修其中工藝最復(fù)雜技術(shù)含量較高的也是耗時(shí)較長(zhǎng)費(fèi)用較高的一種維修方式，如果在平常定期檢修做的非常好的話，一般情況下很難出現(xiàn)車(chē)輛大修狀況。

針對(duì)以上的維修方式，現(xiàn)將組合方式維修進(jìn)行以下分析：齒輪傳動(dòng)發(fā)生故障對(duì)其進(jìn)行修復(fù)的同時(shí)可以對(duì)齒輪還有軸承在生命期內(nèi)進(jìn)行檢修；彈簧的蠕變是一個(gè)漸變的過(guò)程，一些彈簧的出廠生命周期一般為8～9年，如果在蠕變過(guò)程當(dāng)中一些可以推算堅(jiān)持到10年的大修，建議在大修10之前進(jìn)行更換和維護(hù)。二系彈簧的蠕變一般也是一個(gè)漸變的過(guò)程，如果沒(méi)有出現(xiàn)明顯的變質(zhì)可以等到10年大修。電氣電路的控制電路建議15年左右維護(hù)和修復(fù)時(shí)進(jìn)行更換，在28～30年間至少再更換一次。大修期間，只對(duì)其個(gè)別發(fā)生故障的零部件進(jìn)行更換和維護(hù)。制動(dòng)系統(tǒng)的控制單元也建議15年左右維護(hù)和修復(fù)時(shí)進(jìn)行更換一次，等大修之后再進(jìn)行時(shí)候維修，并且也支隊(duì)故障高的部件進(jìn)行更換和維護(hù)。

車(chē)輛的車(chē)門(mén)使用的頻率較高，使用強(qiáng)度也比較大，而且車(chē)門(mén)是一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化系統(tǒng)。并且像這種車(chē)門(mén)的控制單元更新?lián)Q代速度也比較快?？梢钥紤]在平時(shí)對(duì)其進(jìn)行機(jī)會(huì)維修。地鐵車(chē)輛的大修項(xiàng)目是整個(gè)維修項(xiàng)目當(dāng)中耗時(shí)最長(zhǎng)，所用的費(fèi)用也是最多的，但也是最重要的一項(xiàng)維修。當(dāng)大修系統(tǒng)零部件維修費(fèi)用大于購(gòu)置費(fèi)用的70%時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)車(chē)輛進(jìn)行改造，改造車(chē)輛有以下兩方面：

（1）按照原來(lái)的原零部件進(jìn)行更換，在市場(chǎng)上沒(méi)有新的先進(jìn)的產(chǎn)品零部件的情況下，可以繼續(xù)采用之前原型號(hào)同類的零部件。

（2）科技水平高速發(fā)展，新產(chǎn)品研發(fā)出之后，要用更新、更先進(jìn)的產(chǎn)品來(lái)代替過(guò)時(shí)的零部件，新產(chǎn)品能耗低耐用度高、故障率更低，而老部件不僅技術(shù)落后，而且故障率要高于新零部件，購(gòu)置費(fèi)也可能更高。這樣會(huì)整體的提高車(chē)輛的安全性、穩(wěn)定性。

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1671-0711（2016）12（上）-0040-02