城市轨道交通车辆维修制度探讨论文_谢东佑

城市轨道交通车辆维修制度探讨论文_谢东佑

摘要:针对国内现行城市轨道交通车辆检修制度中存在的车辆投运率过低、车辆运营成本和维修成本过高等不足,提出一种基于系统修的检修制度。

关键词:城市轨道交通车辆;维修制度;维修规程

引言

城市轨道交通车辆对运行安全、运行频率以及准点率有较高的要求,车辆维修涉及到日常检修、定修、架大修等级别,并根据各维修级别的不同安排,设计有不同的检修制度。据统计,轨道交通车辆的维修成本占整个轨道交通维修成本的 35% ~ 40%.因此,研究车辆检修制度,对确保车辆安全运营,减少车辆段配属车辆数量,降低运营成本和维修成本、延长车辆寿命具有重要的意义。

1现行城市轨道交通车辆检修制度分析

1.1 城市轨道交通车辆检修方式类别及利弊

(1)定期修:定期修是在固定时间内检查、维护和修理。定期修的好处是可以提前预先避免故障,使设备始终处于良好的运行状态。由于是一种未发生故障的预防性修理,所以不可避免的造成一定程度的资源浪费。

(2)状态修:以车辆设备发生的故障统计为基础,通过不断对车辆设备各方面状况进行详细检测,检测结果与设备发生故障时的状态进行比较,从而确定是否进行维修的一种检修制度。这种维修制度优点在于:1)对车辆设备的维修可以做到按需实施,从而能够延长车辆各个零部件的寿命;2) 提高检修的精准性和效率,减少检修劳动强度和检修资源的消耗,这种检修制度对于检修设备的先进性和检修人员的能力素质都有极大的要求,目前在实际应用中还存在一定的局限性,需要与其他检修制度一起配合实施。

(3)故障修:指设备在运行过程中发生故障而停止运行,或者是在定期修和状态修过程中发现故障,而对车辆设备进行的一种维修。它可以在一定程度上节约维修资源,提高车辆设备的用时;不足之处在于它对车辆故障发生的不可预知性,会对安全和运营造成较大影响,所以应当尽量避免。

(4)互换修:轨道交通车辆在运行过程中发生故障时,检修工作人员及时将损坏的零部件拆卸下来,换上相应的部件安装到正在检查的车辆或发生故障的车辆上。这种维修方式具有很高的适用性,在初期资金不足或者对营运能力要求不高的情况下,采用该维修方式造成的影响不是太大;容易造成车辆设备的长时间停运,甚至对其他的车辆设备也会造成影响。

1.2 城市轨道交通车辆修程、周期及停库时间对比

我国城市轨道交通车辆的检修制度基本沿用的是国内铁路车辆的检修经验,现行颁布的《地铁设计规范》中的许多概念仍没有脱离干线铁路的框架。在现行城市轨道交通车辆段和停车场的设计和规划中,车辆绝大部分仍采用日常维护和定期维修相结合的检修制度,即预防性计划维修制度。

北京地铁于 1971 年开始运营,截至 2016 年底,北京城市轨道交通系统共有 19 条、总长 574 公里的运营线路。目前,北京轨道交通的车辆保有量多,其检修模式对于车辆的运行调度以及维修费用有很大的影响。目前,北京城市轨道交通主要线路采用的检修模式已经比较成熟,采用基于以预防为主的计划维修。

上海地铁的车辆运用检修还处于积累经验和逐步完善的过程,上海地铁 1 号线的运营实践表明,一些常规的预防性检修项目逐步过渡到状态修并实行换件修。

从以上几个典型城市的轨道交通检修制度情况可知,国内城轨车辆目前基本上实行以计划预防修为主的检修制度,有些城市的维修模式还在不断地改进和完善。与国外城轨车检修制度相比,我国的检修制度由于发展时间短,还存在以下不足:

(1)由于车辆部件具有不同的寿命和维修周期,各个级别的检修作业内容复杂,维修内容有较大冗余度,从而使得有些部件不能及时维护,一些部件进行了不必要的维修。

(2)车辆停库扣修时间过长,使得车辆的利用率较低、列车未能充分发挥运能。

(3)检修任务集中而繁重,使得维修效率低,维修内容冗余度较大,存在一定程度的资源浪费,造成车辆维修成本过高。而城镇化的加快和客流量与日剧增对维修效率要求更高。

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2维修制度选择

2.1分析过程

(1)输入产品使用背景。

(2)以经验数据和故障数据为变量,以概率论和系统/部件的可靠性为函数,搭建数学模型。

(3)分析各系统/部件的功能,包括主要功能和次要功能。

(4)分析各系统/部件的功能故障,包括部分故障、完全故障和性能标准的上下限。

(5)确定系统/部件的故障模式,包括性能下降、设计缺陷、人为差错等。

(6)确定故障影响,包括安全、环境、使用成本等影响。

(7)确定各系统/部件故障后果,包括安全性、环境影响、可用性及其他潜在后果。经过以上系统性、规范性和逻辑化的分析,确定初步的维修制度。针对不同系统/部件应有不同的维修制度。

2.2内容输出

维修制度的输出文件主要体现在维修修程和维修规程,即:什么时间修、修什么、怎么修、修到什么程度。

通过维修修程和维修规程文件的衍生,可以输出如下文件:维修技术条件、维修物料清单、工具工装设备清单、最小可更换单元、全寿命周期成本、限度表、探伤表、润滑表、作业指导书等。以上文件均是维修业务所必须执行的文件。

3城市轨道交通车辆检修制度

3.1 城市轨道交通车辆运行天窗期

城市轨道交通的运营时间一般为 5:00 -24:00,并且客流量具有早高峰和晚高峰时段特点。

3.2 城市轨道交通车辆系统修检修制度建立流程

参照现有的检修制度确定系统修预计的检修间隔期,并尽量与现有检修制度一致,预定的间隔期可以考虑以日、周、月、季、年为预定间隔期,根据零部件不同的维修间隔期,把各零部件预防性维修工作按间隔时间加入到合适的预定间隔期。

第 1 阶段:将车辆系统设备和部件进行分类拆分直至分解到最小的维修单元。

第 2 阶段:对各维修单元进行可靠性维修过程分析,根据可靠性分析确定重要零部件的故障分布,从而确立零部件的合理检修周期。

第 3 阶段:根据各零部件检修周期分布和每个天窗期检修能力进行分析计算,结合车辆修程和设计数据,确定各零部件各修程的检修范围。

第 4 阶段:制定车辆维修计划、检修规程和检修工艺等指导文件,逐步建立基于系统修的轨道交通车辆检修制度。

3.3城市轨道交通车辆检修制度修程分析

原修程的双周检,三月检,年检等检、维修内容要求车辆在某固定时间停运数日以对车辆进行集中维修。系统修则将若干小时数的维修工作划分若成干修程,并依据其维修间隔期和零部件故障对车辆运营的影响大小将其分布在较长时间内完成,由于维修单元时间小,因此维修时仅需充分利用车辆每天运营高峰回库的天窗期时间,并不需要全天进行。

结语

上述分析和建议只是原则性的,具体城市轨道交通车辆维修制度怎样制定,大量的历史数据和经验数据怎么应用和分析,什么样的维修制度是合理的、科学的、适用的,还需要大量的后续工作加以验证。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.地铁设计规范:GB50157-2013[S]..北京:中国建筑出版社,2013.

[2]中国铁路总公司.铁路动车组运用维修规程:TG/CL127-2013[S].北京:中国铁道出版社,2013.

[3]中国铁路总公司.铁路客车运用维修规程:TG/CL109-2015[S].北京:中国铁道出版社,2015.

论文作者:谢东佑

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期

论文发表时间:2017/9/6

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