深圳橫崗車輛段主要檢修工藝裝備綜述

張繼彤 張濟民

（同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院，200331，上海∥第一作者，講師）

為了保證地鐵車輛處于良好的運用狀態，根據地鐵車輛檢修規程，應對車輛定期進行檢查和維護或臨時搶修，因此需在地鐵車輛段或基地配備相應的檢修、檢測和運輸設備。地鐵車輛段檢修工藝設備主要包含固定式架車機、不落輪鏇床、洗車機、磨軌車、列車模擬駕駛裝置等維修與培訓設備。

1 車輛段工程概況

深圳市地鐵龍崗線設一處車輛段和一處地下停車場。車輛段（含綜合基地位）于橫崗六約村，地鐵六約車站的一側。地下停車場設在西延線中心公園站。橫崗雙層車輛段設有檢修主廠房、運用庫（雙層）、列車自動清洗機控制室、壓縮空氣站、調機庫、工程車庫、危險品庫、維修工務大樓、運營管理綜合樓、牽引變電所、污水處理站等建筑。

2 主要工藝設備

橫崗車輛段負責龍崗線全線列車的停放及所有檢修工作，除配置車輛檢修設備外，同時還具有工務檢修維護等輔助設備。車輛段在規劃設計和建設期應充分考慮需進行安裝的設備，重點關注各種設備和土建的技術接口。橫崗車輛段的工藝設備可按是否需要安裝來劃分。其中，需進行安裝的設備有：數控不落輪車床、固定式架車機、列車自動清洗機、起重機設備、自動化立體倉儲設備、列車駕駛仿真培訓系統等6項；不需進行安裝的設備有：液力傳動內燃機車、平板車及隨車吊、鋼軌打磨車、叉車及搬運車、移動式作業平臺、充放電機設備、軌道檢測車、軌道工程機具類等8項。

3 主要設備的功能及特點

車輛段檢修工藝設備在設計、安裝階段涉及的專業有：軌道、機車車輛、土建、電力、電控、機械、液壓、監控、信號、通信等。為提高車輛運營的可靠性，現代化的地鐵車輛段不僅需配備種類齊全、先進的車輛檢修工藝裝備，而且更需地鐵工程技術人員了解掌握它們各自的功能和特點。

3.1 數控不落輪鏇床和公鐵兩用車

數控不落輪鏇床是用于地鐵車輛車輪輪緣、踏面的整修，即在車輛不解體、列車不解編情況下，通過公鐵兩用車拖動列車移動對位后，這臺設備可對1列6輛編組的列車進行車輪踏面和輪緣的檢測、判斷和切削。不落輪鏇床為單頭車床設計，將來也可擴展成雙頭車床，目前能同時對1個輪對的2個車輪進行鏇削外廓。這臺數控不落輪鏇床安裝在橫崗車輛段鏇輪庫內，鏇輪線及鏇輪庫內不設接觸軌。

數控不落輪鏇床由機座及床身、機床軌道系統、輪對定位和切削加工系統、測量系統、液壓系統、機床控制或操作系統、電氣系統、潤滑系統、集屑或碎屑和排屑系統、吸排煙塵系統組成。數控不落輪鏇床安裝如圖1所示。

圖1 數控不落輪鏇床

電動公鐵兩用車是一種既能在鐵路上又能在道路上行駛作業的特種車輛，它采用蓄電池作為動力源，既有橡膠輪走行系統又有鋼輪走行系統，兩種走行系統可以相互切換。當使用鋼輪時，可通過自身所帶車鉤進行一般的牽引調車作業，同時也適合于車輛輪對的牽引對位作業以及用作數控不落輪車床準確的牽引對位；而使用橡膠輪走行系統時（這時抬起4個鋼輪），公鐵兩用車可方便地穿梭于各股道之間的道路，卻不受鋼軌走向的約束。圖2就是一種常見的公鐵兩用車。

圖2 公鐵兩用車

3.2 固定式架車機

固定式地下架車機適合于車輛的拆卸、裝配及維修，尤其適合于大修及需要拆裝轉向架的場合。橫崗車輛段安裝有2套固定式架車機，每套固定式架車機，可以對3節編組列車在不摘鉤狀態下進行同步架車作業（具有6個轉向架和3輛車體的支撐功能），也能對任一節車輛進行架車作業；不僅可以單獨更換任一個轉向架，也可以同時更換編組列車中的所有轉向架。

主要關注技術參數：固定式架車機的舉升高度、舉升速度，以及安裝尺寸和車輛定距、轉向架軸距相符。

每套固定式架車機由3個單元升降組成，每個單元有兩個轉向架升降裝置和4個車體支撐鎬頭。

固定式架車機由輔助軌、支撐結構、轉向架舉升單元、舉升橫梁、轉向架舉升驅動裝置、車體舉升單元、中央控制臺、現場控制臺等組成。

這2套固定式架車機安裝在橫崗車輛段檢修庫內，架車作業后設備全部收縮到地下，上表面與車間地面平齊，對車間無障礙、不影響車間美觀和車間其他正常作業。

3.3 列車自動清洗機

列車自動清洗機適用于清洗地鐵列車外表面的灰塵、油污及其它污漬。通過水、清洗劑和清洗刷的作用，自動清洗列車的兩側、車頭和車尾，包括車門和窗玻璃。清洗作業時，列車采用自行牽引、以3～5km／h速度通過洗車庫，列車自動清洗機自動對列車進行洗刷和沖洗工作，清洗后車體外表面無灰塵、泥土和其它附著物，清洗后的污水經過處理后循環使用。列車自動清洗機位于車輛段入口，以方便列車進入車輛段時進行清洗。

列車自動清洗機設有2套控制臺。在就地控制室配備1套控制臺，在DCC（車輛段控制中心）設置1套對列車自動清洗機進行遠程控制的控制臺，該控制臺能對列車自動清洗機進行自動模式開機操作，并顯示列車自動清洗機的故障狀態。就地控制室控制臺要優先于DCC控制臺控制。列車自動清洗機的運行具有自動和手動兩種控制方式。自動控制方式將按預定的清洗模式——清水清洗模式或清潔劑清洗模式進行全過程的自動控制；手動控制方式用于特殊情況下或設備調試、檢修時局部裝置的控制。

列車自動清洗機由機械系統、電控系統、水供給系統、水循環系統、氣動系統、洗滌劑供給系統等組成。

3.4 液力傳動內燃機車

圖3所示GCY－450型內燃機車的主要用途是用于地鐵列車的牽引、車輛段內調車以及用于正線上牽引其它軌道車，且具有多機重聯功能。該型內燃機車設有微機控制系統，具備低勻速控制功能，勻速檔位有2km／h、5km／h、8km／h三檔可選。

橫崗車輛段配備液力傳動內燃機車4臺，發動機額定功率600hp（447.4kW）。其中的兩輛機車上安裝有2臺40kW交流發電機，該發電機由主發動機通過傳動軸、電磁離合器等進行驅動，可在本車停車時發出40kW，AC 220V／380V，50Hz的交流電源，為后端隨車吊起吊重物提供電源。

GCY－450型內燃機車主要由動力及傳動系統、走行部、車鉤裝置、電氣系統、制動系統、冷卻系統等組成。

圖3 調車用內燃機車

3.5 軌道平板車與隨車吊

軌道平板車與隨車吊是深圳地鐵龍崗線的配套設備，適用于龍崗線地鐵線路及供電設備施工維修時人員、物料、器材的運輸、裝卸作業等。

PC－30型平板車（30t）由內燃機車牽引，是為地鐵工務、電務工程等部門配備的鐵路運輸車輛。車體設活動式低墻板，可裝運散狀貨物，也可裝運養路機械、發電機組、鋼軌、道岔等笨重貨物。

2臺隨車吊，分別安裝在30t平板車上，組成2臺軌道平板吊車，可裝卸和運輸鋼軌、轍叉、尖軌、養路機械、工程構件等長大笨重貨物。軌道平板車與隨車吊如圖4所示。

圖4 軌道平板車與隨車吊

3.6 鋼軌打磨車

鋼軌打磨車主要用于消除鋼軌的表面磨損、變形和其它缺陷，它可用于鋼軌的保養性維修、修復性維修、道岔的維修，能在2h內完成2～3km的一般性除銹打磨工作。這組鋼軌打磨車是20個磨頭的定型產品，自帶動力，車組前后端各設一個司機室，可以雙向走行和打磨。

鋼軌打磨車由兩個完全獨立的單節打磨車聯掛組成。兩節車除了檢測系統外，其他結構和布置完全一致，廓形檢測系統和波磨系統分別安裝在兩節車上。鋼軌打磨車包括車體和走行部、兩端司機室、軌道打磨系統、動力和牽引系統、制動系統、液壓系統、壓縮空氣系統、噴水系統、集成系統、控制系統、電氣系統、軌道測量系統以及其它必要的輔助系統等。這種雙機重聯的鋼軌打磨車如圖5所示。

圖5 鋼軌打磨車

3.7 軌道工程機具類

軌道工程機具類包括復軌器、移動式空氣壓縮機、軌道接頭打磨機、移動式架車機、車載限界檢測設備（見圖6）、測量工具等70多個小項。

圖6 車載限界檢測設備

3.8 起重機設備

橫崗雙層車輛段內設置的起重機分布在檢修主廠房、運用庫一層及調機庫內，共計11臺，其中檢修主廠房9臺，運用庫1臺，調機庫1臺。

這里的起重機包括吊鉤橋式起重機、電動單梁橋式起重機、電動單梁懸掛式起重機，各起重機均采用地面操縱方式，不設司機室。

3.9 自動化立體倉儲設備

自動化立體倉儲設備的功能實現是基于物流和信息流控制的緊密結合，即在計算機控制軟件中設置一套對物流運動進行動態跟蹤的信息流系統，實現貨物搬運、存取的機械化、倉庫管理自動化，使得材料及零配件的儲運、領用、記轉賬、周轉、點算、報廢、報表等全部實現自動化處理，對材料及配件的流向進行全方位、全過程的質量跟蹤，對檢修質量和資金占用情況等做到精確的分析與考核。自動化立體倉儲設備可確立合理的貨料儲存量，減少倉儲費用，建立最佳的物流組織形式。自動化立體倉儲貨架安裝在物資總庫內，總共有920個貨架（23列×5層×8排）。

自動化立體倉儲設備由貨架、有軌巷道堆垛起重機、出入庫輸送系統、鋼制托盤及計算機管理系統等組成。

3.10 列車駕駛仿真培訓系統

列車駕駛仿真培訓系統是用于培訓地鐵列車司機（可兼顧維修人員）的駕駛仿真訓練系統，集合了計算機仿真、列車動力學和列車控制理論等專業知識。該系統不但可以培訓學員列車基本運行相關的操作方法、操作規程與操作步驟（列車發車準備、列車正常運行、列車自動折返、駕駛技巧、熟悉線路、段場內行駛、退行、洗車線上行駛等），還能通過教員設置列車運行中故障及突發事件來對學員的應急能力進一步提升（包括故障的排除以及事故、突發事件和非正常狀態的處理、車站突發事件的處理方法等）。

該系統安裝在段內維修工務大樓一樓，它由仿真器、教員系統、觀摩系統等組成。

3.11 軌道檢測車

軌道檢測車是檢查軌道病害，消除事故隱患、指導線路維修、提高線路平順性、保障行車安全的大型動態檢測設備。它具備線路軌道幾何狀態和車輛動力學參數檢測、鋼軌波浪磨耗檢測、鋼軌斷面檢測功能，主要用于對鐵路線路的彈性變形和永久變形的疊加狀態進行動態檢測，并對軌距、軌向、高低、水平、超高、三角坑、車體垂直振動加速度、車體水平振動加速度、軸箱振動加速度等參數進行檢測，為線路的維修、保養提供依據。這臺軌道檢測車還具有接觸軌自動檢測功能。

軌道檢測車由車輛和各種檢測設備組成。

4 工藝設備的監理工作

地鐵車輛段檢修工藝設備，種類多，需工程師具備機械、電力電子技術、微機控制技術、網絡傳輸、材料等和地鐵相關的專業知識。地鐵車輛段檢修工藝設備的設計制造，需業主和監理及時把握設備的投資、質量和進度，安裝調試時需與土建工程緊密配合，更要求監理的協調工作。因此監理工程師的工作重點就是抓住以下三個階段的管理和監理工作：

（1）采購階段。協助業主進行設備采購招、投標及合同審查、組織設計聯絡會、合同期付款報審工作；

（2）制造階段。設備中間檢查、出廠檢驗驗收、開箱檢查與交接；

（3）安裝調試和驗收階段。組織施工圖交底、設備安裝、調試、開通、驗收及工程保修期階段實施現場監理工作，進行四控二管一協調，協調與各方的相互關系等。

到目前為止，橫崗車輛段主要檢修工藝設備大部分已經完成招標、安裝調試及驗收。

5 結語

車輛段里配備的各種檢修工藝設備，目的是為了保障車輛的正常運營，提高車輛檢修作業效率，節約車輛的運營成本，現在，橫崗車輛段還有一些設備沒有配備，如車輪壓裝機、轉向架試驗臺、輪軸超聲波探傷設備等，這些還要根據車輛運營的實際需要進行逐步添置。

從已經驗收完的設備來看，可能也存在一些問題，比如固定式架車機是兩套設備并列安裝在2條緊鄰的線路上，而不是沿一條線路布置，這樣6輛編組的地鐵列車在架車時必須分解成2個單元（每個單元3輛車），增加了不少工作量，降低了檢修架車效率，當然固定式架車機的布置還要結合廠房布局等因素綜合考慮。現代城市軌道交通車輛檢修基地，除了配備各種功能的檢修工藝裝備外，還要結合段里車輛的檢修工藝、檢修流程，有合理的安裝位置和總體布局，這樣才能減少不必要的檢修周轉環節，這就要求業主和設計工程師要有豐富的專業知識和全盤考慮的遠見。

最后，車輛段還應建立先進的設備管理系統，橫崗車輛段的所有檢修工藝設備采用計算機網絡管理系統，實行設備信息網絡化管理，建立設備履歷、相關的技術信息、圖紙、資料、質量情況等檔案。

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