論貨車車輛段轉向架檢修流水線布置形式及能力分析

張建華

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043)

貨車車輛段是鐵路貨車進行段修的檢修基地，近年來隨著鐵路運輸生產力布局的調整，車輛段向集約式、規模化模式轉變。為提高生產效率，車輛段檢修對流水作業模式的要求越來越高。目前貨車車輛段配套轉向架、輪對、鉤緩、制動閥檢修均設置有流水線，其中轉向架檢修效率是車輛段生產效率最重要的控制因素，因此在車輛段設計中如何分析轉向架流水線的檢修能力、優化流水線布置形式是值得研究的重要課題。

轉向架流水線的布置形式根據轉向架檢修作業小車的運行范圍及回送方式分為環形流水和直線流水2種形式，其選擇主要受修車庫組合形式、檢修工藝等因素影響。近年來隨著新型提速轉向架的運用，直線流水形式受檢修工藝制約多用于車輛廠，懸掛式環形流水線在車輛段修中得到廣泛應用。

1 懸掛環形流水線的幾種典型布置形式及實例

1.1 轉向架檢修的主要工藝流程

我國實施重載提速戰略后，貨車轉向架型號以轉8AG、轉8G、轉 K2、轉 K4、轉 K5、轉 K6 為主，轉向架檢修工藝在原有轉8A的基礎上升級、細化，根據現階段鐵道部頒布的有關檢修工藝指導意見，新的標準化轉向架檢修工藝如表1所示。流水線工序布置時因布置形式不同轉向架沖洗工位可設于線上或線下，形式靈活多樣。

表1 檢修工序

1.2 單環形布置

1.2.1 單環流水線典型布置形式(圖1)

1.2.2 單環流水線布置的特點

圖1 單環流水線布置形式示意

單環流水線設1條分解線、1條組裝線，流水線傳動有集放鏈和小車自驅動2種驅動模式。待修轉向架上線之前多采用專用吊具運輸，轉向架沖洗工位多設于上件工位之前，轉向架上下線需多次吊運，耗時較多。根據檢修工藝需要，流水線一般設有快速轉線通道，滿足條件的在修轉向架通過轉線通道可直接進入組裝工位，提高作業效率。單環流水線占用的空間相對較小，一般可以布置在跨度為24 m的廠房內。

1.2.3 單環流水線的應用實例

單環流水線適應新型轉向架檢修工藝需要，作業效率高，布置形式靈活，在實際中得到廣泛應用。鄭州北車輛段、西安東車輛段、原江岸車輛段等均采用的是集放鏈傳動的單環流水線，包西車輛段、石南車輛段、太原北車輛段采用的是小車自驅動模式的單環流水線。

1.3 改進型單環流水線

1.3.1 改進型單環流水線布置形式(圖2)

圖2 改進型單環流水線布置形式示意

1.3.2 改進型單環流水線布置的特點

改進型單環流水線設2條分解線、1條組裝線，傳動方式適宜采用小車自驅動模式。該類流水線由于傳動模式改進，布置形式更加靈活，在空間允許的情況下組裝線和分解線均可以擴展。該類流水線在布置時可直接覆蓋大分解及大組裝工位，待修轉向架可直接上線，減少中間環節，同時分解工位均按雙工位設置，生產節拍變快，效率提高。改進型流水線仍設置1～2條快速轉線通道，且轉線作業時在修轉向架不用下線，充分提高工藝小車在各工位的通過時間。改進型單環流水線占用的空間相對較大，一般可以布置在跨度為30 m的廠房內。

1.3.3 改進型單環流水線的應用實例

改進型單環流水線因布置形式優化，作業效率更高，能夠滿足日工作量大，但不具備設置2條單環流水線條件的車輛段。目前采用此類流水線的有蘭州北車輛段、杭州北車輛段。

1.4 雙環流水線

雙環流水線是采用2個單環流水線分開布置的形式，其工作效率是單環流水線的2倍。一般來說，采用雙環流水線需要更大的廠房空間，工程造價高，只有在規模很大車輛段才采用雙環流水線，比如武漢北車輛段。此類流水線與單環流水線布置形式及特點基本相同，不再重復敘述。圖3為武漢北車輛段轉向架流水線布置示意。

圖3 武漢北車輛段轉向架流水線布置示意

2 流水線檢修能力的分析

2.1 流水線作業時間計算

2.1.1 計算模型的確定

無論何種布置形式的流水線都是從單環流水線派生出來的，并且流水線上各檢修工序設置基本不會脫離表1所列，因此以單環流水線作為計算模型是合適的。以下就參照國內使用較多的江蘇速升公司生產的轉向架流水線的各項設備參數進行作業時間的計算，圖4即為含標準工序(除大分解、大組裝及沖洗工位外)的單環計算模型。

圖4 單環計算模型

2.1.2 計算結果

根據江蘇速升公司的技術資料，流水線傳輸速度按12 m/min考慮，各工位間距按4 m計算。各工位檢修耗時與操作人員熟練程度、工作快慢、配件的磨損程度、檢修更換量大小、工裝配置以及效率差異等諸多因素有關。經對現場統計的流水線各工位檢修耗時進行分析、計算，取其平均值，其結果如表2所示。

2.2 流水線檢修能力計算

2.2.1 計算模型及參數確定

流水線的檢修能力取決于每道工序的檢修能力，由于各工序能力不可能相等，其能力只能由最小工序能力確定，計算式為

表2 流水線作業時間 s

式中 M——生產能力，個;

F——每日有效作業時間，min;

t——單個轉向架在最小能力工序上的耗時，min/個;

η——考慮轉向架沖洗作業后的修正系數，取1.2。

車輛段轉向架檢修受段內架車、落車等作業影響，根據調查，用于轉向架檢修的時間約占日工作時間的80%左右，因此，轉向架檢修時間為6.5 h(390 min)。

2.2.2 計算結果

根據選定不同的t值和快線、慢線累計作業時間，分別計算各型流水線的最大生產能力(Mmax)和最小生產能力(Mmin)。計算結果如表3所示。

2.2.3 能力分析

表3中Mmax指待修轉向架全部通過快線檢修，Mmin指待修轉向架全部通過慢線檢修，實際情況下幾乎不會出現類似工況，因此，流水線的檢修能力應按通過快速線的待修轉向架所占的比例，按照加權平均的方法進行核算。比如，當進入快線的待修轉向架比例為60%時，單環流水線的檢修能力為71×0.6+65×0.4=69(個/d)。

表3 流水線檢修能力計算

由表3結果推算可知，車輛段規模在24臺位以下時宜采用單環流水線，段修規模36臺位以下宜采用改進型單環流水線，段修規模大于36臺位宜采用雙環流水線。

3 結論及建議

本文提出了一種推算檢修能力的方法，當表2檢修耗時發生變化時，其結果會發生很大的變化。從以上的計算過程可知，耗時定額和有效作業時間是影響生產能力的兩個重要指標。通過不同的方法降低耗時定額、提高生產節拍，可以有效地提高生產能力，在實際應用中對關鍵工位設置雙工位就是一種很有效的方法。另外，通過實行多班工作制，延長有效作業時間也可以提高生產能力。

設置何種形式的流水線還應結合工程投資情況、車輛段整體規劃、車輛段整體檢修工藝、遠期預留條件等因素綜合考慮，做到合理選型。

［1］章 音.車輛業務［M］.北京:中國鐵道出版社，1998.

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［6］隋瑞政.對貨車構架檢修工藝過程中生產節拍的一點認識［J］.鐵道車輛，2001，39(2):34-35.