簡論鐵路貨車維修性設計的必要性

畢海濤

【摘 要】 近幾年，我公司出口了大批的鐵路貨車，國際用戶在采購產品時均提出了同樣的要求，就是在產品設計的同時要把車輛檢修的相關標準、規范、檢修工藝制定出來。國內鐵路車輛在設計時雖然規定了定檢周期，但檢修標準往往在臨近定檢周期時才能確定出來，造成有些不便于檢修的問題在檢修時才被發現。因此本文對加強鐵路貨車維修性設計的必要性進行進行了探討研究。

【關鍵詞】 鐵路貨車 ?維修性 ?可靠性 ?必要性

近幾年，我公司出口了大批的鐵路貨車，國際用戶雖然分布的區域不同，購置的車型不同，采用的標準不同，但是均提出了同樣的要求，就是在產品設計的同時要把車輛檢修的相關標準、規范、檢修工藝制定出來，并達到用戶的要求。其實這就是對產品的可維修性提出了要求。

在國內，雖然車輛在設計時規定了定檢周期，但是檢修標準往往是在臨近定檢周期時才能確定出來，造成有些不便于檢修的問題在檢修時才被發現。另外隨著鐵路貨車裝備不斷更新換代，隨著鐵路貨車重載、提速新技術的全面推廣，新車種、新車型不斷開發應用，在產品設計時為了體現產品創新點，設計者在某種程度上忽略了產品可維修性設計的重要性，造成在后期的維修過程中出現維修成本高、維修工藝復雜等問題，因此本文對加強鐵路貨車維修性設計的必要性進行進行了探討研究。

1 維修性設計概念及要求

GB3186《可靠性基本名詞術語及定義》中，明確規定了可維修性定義：在規定的條件下，按規定的程序和手段實施維修時，產品在規定的使用條件下，保持和恢復執行規定功能狀態的能力。從定義可以看出，維修性是產品出現故障時，容易修理和方便維修的性能。因此產品的維修性是設計要求，既是研制時應當實現的要求。從維修的實踐來看，鐵路貨車維修性的定性設計要求主要有以下兩個方面。

1.1 簡化產品結構和維修操作

實現產品的結構和外形簡單，是改善維修性的重要方面。人們在設計中為提高產品的各種功能，常增加一些組件或采用自動化技術。這雖然有利于減輕人的勞動，但也必然增加產品的復雜程度。而復雜結構的產品，如不采取相應的措施，必定要增加修理的困難和工作量。對此，設計人員必須綜合權衡利弊，應在滿足規定功能要求的條件下盡量使產品的結構簡單化，或者研究如何把可靠性和維修性要求統一到復雜的裝置中去，做到簡化操作，維修方便、迅速，而維修技術的要求又不高。

1.2 具有良好的維修可達性

所謂維修可達性，是指產品在進行檢測、維護和修理時，能夠迅速方便地達到維修的部位并能操作自如。通俗地說，也就是維修部位能夠“看得見、夠得著”或者很容易“看得見、夠得著”，而不需過多拆裝、搬動。顯然，良好的可達性，能夠提高維修的效率，減少差錯，降低維修工時和費用。

2 鐵路貨車維修性設計的意義

首先我們要明確維修性設計的目的。將維修性與可靠性聯系起來，以評定車輛的可用度;使設計的車輛易于維修從而減少維修時間和維修費用;估計維修工時和其他資源條件，以確定維修費用和制定維修計劃。評估在修時間，判斷是否超出了允許的界限，以確定車輛是否需要一定冗余度，保證車輛的正常、持續的工作。因此加強鐵路貨車維修性設計具有以下幾個方面的重要意義。

2.1 維修性與可靠性關系密切

從理論上看，車輛可靠性可以理解為：車輛由正常狀態發展到故障狀態所需時間的長短，一般用平均故障間隔時間表示，也就是車輛的失效時間;維修性則可以理解為：車輛由故障狀態恢復正常使用狀態所需要的時間，一般用平均修復次數表示，也可以用修復率表示。不難看出，在車輛壽命一定的情況下，車輛的平均故障時間間隔越長，則修復次數越少，則修復率越高，表明車輛可靠性越好。

在車輛實際維修來看，并不是維修越勤，修理范圍越大就能減少故障，車輛的可靠性是由設計制作決定的，有效地維修只能恢復其固有可靠性。對于復雜的車輛結構來說，可靠性與時間無關，因此定期計劃維修對于許多故障是無效的，比如制動系統。

維修性和可靠性是綜合評定鐵路貨車可用度的重要因素，在滿足性能要求的同時，采用適用、經濟、有效的維修手段，避免一刀切式的大拆大卸維修方式造成的失修或過剩維修。

2.2 直接影響壽命周期費用

鐵路貨車壽命周期費用是新造購置費用、運用維修費用之和。新造購置費用屬于一次性支付費用，表面看來是大錢，實際后期的運用維修費用才是一筆不小的費用，不易被人們關注。以C70為例，目前一臺C70的新造購置費用約為35萬元，廠修6.2萬元，段修2萬元，C70使用壽命為25年，廠修期8年，段修期2年，最少需要3個廠修，9個段修，定期檢修的費用為：36.6萬元。另外還有臨修、列檢、售后服務費用，因此可以看出后期的運用維修費用已經占到貨車壽命周期費大半以上。

2.3 維修性對維修工藝的影響

可維修性好的車輛，能在最短的時間、以最低限度的資源（人力與技術水平、備件、維修設備和工具等）和最省的費用，經過維修使車輛恢復到良好狀態。目前，鐵路貨車存在很多無法修復的零部件，零部件磨損之后，現有的工藝方法無法恢復到標準要求的狀態。比如：很多復雜的鑄造面，在磨損后，要求通過焊修后恢復原形，就很難實現。

2.4 維修性是鐵路貨車實現“定期修”向“狀態修”轉化的保證

鐵路貨車的“定期修”是為了“預防事故”制定的檢修標準，在很大程度上造成了性能和費用的浪費，很多零部件未達到需要檢修的狀態，就進行了檢修。而“狀態修”就能很好的解決這個問題，但是實現狀態修的保證就是，在車輛設計的同時，就能準確地確定產品需要維修時所達到的標準，其實這也是可維修性設計的一部分。

3 提高車輛可維修性的途徑

3.1 優先選用標準件

設計產品時應優先選用標準化的設備、元器件、零部件和工具等產品，并盡量減少其品種、規格。

3.2 提高互換性和通用化程度

產品結構的簡單性、可互換性（系列化、通用化、標準化）、安全性、識別標記（防錯裝）等，對可維修性的重要設計準則，又是判斷產品可維修性好壞的重要標準。

4 制約鐵路貨車維修性設計的因素

雖然鐵路貨車產品部分零部件形成了標準系列，但大部分零部件屬于非標產品，檢修時只能實行“原車裝原件”的工藝方法。另外，隨著鐵路貨車更新換代的加快，較多零部件未形成批量就已經停止生產，檢修時，無配件可用，增加了檢修難度和費用。

5 結語

隨著可靠性和維修性工程理論的發展，車輛修制改革已成為創造效益的有效途徑，由預防計劃修體制改革為“以可靠性為中心”的狀態檢修體制是鐵路貨車檢修今后發展的必然趨勢。endprint