地鐵車輛全生命周期維修策略研究

王眾

（深圳市地鐵集團有限公司運營總部，廣東 深圳 518000）

地鐵車輛全生命周期維修策略研究

王眾

（深圳市地鐵集團有限公司運營總部，廣東 深圳 518000）

地鐵車輛的維修主要分為維護和故障修復，維修也是解決地鐵出現問題的基本方法之一。維修的最佳時期是和零部件的磨損故障的實際使用周期是相符的，這個期間去進行維修最為經濟。維修的難度和復雜程度取決于地鐵車輛的復雜程度，維修的時候需要根據零部件的特點來制定相關的維修方法，了解其特點和特性之后來進行正確的維護和修復，有計劃地維修能夠保證車輛的安全和穩定運行。

地鐵車輛；維修；使用周期

1 車輛設計階段維修性設計

現階段國內的地鐵車輛公司雖一直在追求車輛的可靠性和安全性，但是卻忽略了車輛的后期維護。地鐵車輛的后期維護對車輛的生命周期也是起到了相當大的作用，如果維護不到位會給地鐵運營造成很大的影響。如果在車輛設計之初就考慮到了車輛后期的維護的簡便性，將會降低相關的一些費用，所以，在地鐵車輛原設計的基礎之上應該加上車輛的一些后期維護的設計。具體如下：

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

（2）容易發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）車輛上有的部件設計的時候要盡量避免繁瑣的工藝流程，可以用小工具直接進行拆卸，防止維修時間過長。

除了以上幾條之外，下面的幾個因素也與后期的維護緊密相關：

（1）地鐵車輛各零部件的質量問題。各零部件的質量問題直接關系到了車輛的運作時間和生命周期，可靠、質量好的零部件會使車輛的維修次數降低并降低維護的成本。

（2）給零件制定相應的標準。現在機械方面特別是比較重要的機械化零件，大都漸漸的開始標準化、種類化，這樣當車輛出現故障的時候可以直接進行零件的更換減少維修工期，降低維修成本。

（3）認真挑選外購車輛部件。車輛上所有的部件從市場或者工廠進行定制和購進的時候，盡量避免那種非標準的零部件種類，要考慮到后期換零部件時的難易度。

（4）車輛零部件的一致性。車輛每個系統之間，零部件之間的零件匹配要大體相同，各系統在設計的時候盡量考慮經濟型，避免過大多余的浪費。

2 地鐵車輛故障特點

現在，深圳地鐵車輛主要跟市場上采用的維修模式是一樣的為預防修和狀態修。預防修是指根據車輛在出廠的時候所估算和設計的使用壽命和運行歷程來進行檢修；狀態修是指車輛出現實際問題和實際故障來進行維修。其中車輛預防修主要分為每日檢查、每月維修、定期維修、定修和大修5個等級。狀態修主要針對在運行過長當中出現的一些實際的問題來進行維護和修復。

現在地鐵的主要系統為轉向架、制動系統、牽引系統、輔助供電系統、監控系統、車鉤、車體、內裝、車門、貫通道、空調采暖、PIS系統等。且每個系統都有自己的零部件，分別對這些系統中的零部件進行分析并根本其特性制定一些維修的方法，會在維修的時候減少維修工期降低成本。

2.1 故障發生規律

車輛的故障可分為3個階段：磨合故障期、偶發故障期和損耗故障期。

（1）磨合故障期：新車剛投入使用的時候各個零部件和系統之間要經過一系列的磨合期，期間有可能會突發一些故障。在這個期間維修人員要每日進行日檢，記錄和分析，對車輛進行維護和修復。

（2）偶發故障期：車輛在進行一段時間之后，機器零部件因灰塵的增多和運營時間的問題會出現螺母松動、潤滑液失效等問題；電氣類部件因車輛抖動，會出現電路短接、接觸不良等問題，所以這期間要對車輛各系統，各零部件之間進行除塵清掃、加潤滑劑、加固螺絲、對電路進行檢測以防出現電路方面的問題。

（3）損耗故障期：車輛運營到故障期的時候，零部件與各系統之間故障率開始上升，機械零部件磨損嚴重，有些發生變形；電氣類方面的故障各線路發生老化，電路元器件的參數也發生了改變。這期間要對車輛進行完整性修復。

2.2 故障分類

從故障屬性上來考慮，車輛生命周期內的故障主要分為兩大類：機械故障和電氣故障。

（1）機械故障主要是零部件之間的磨損較為嚴重，有的發生變形，潤滑劑失效零件之間嚙合出現問題等。需要維修人員定期進行檢修和維護，并加固螺栓，增加潤滑劑等。

（2）電氣類故障主要是電路老化，元器件受塵土原因參數不準確，電路元器件壽命減少。施工維護人員定期進行檢測并更換電路元器件，還要檢測電壓是否穩定等因素。

3 地鐵車輛維修模式及特點

3.1 維修模式分類

（1）預維修。按照零部件出廠時的壽命對零部件進行更換和修復。如果發現有損耗較為嚴重的零部件，雖距離規定使用壽命有一定時間，并且也還能繼續使用，因損耗的程度過大也要更換新的零部件或者對其進行修復。機械類部件要定期加潤滑劑，防止齒輪等發生嚙合困難的問題。

（2）故障維修。車輛發生故障但是未妨礙車輛正常運行的情況，也不會帶來人身傷害和車輛事故，這種事后維修要等到車輛不工作時及時進行。

（3）機會維修。這種維修不是在計劃維修之內的，而是利用車倆在休息或者停靠的時間，或者遇到某機會而不是特意的去進行維修，來進行檢測和維護，也可能會對其進行具體的解體維修對其潛在的故障進行修復。

（4）改進維修。不拘于車輛原有的設計和結構方式，通過對車輛的改造和更換零部件，對容易發生故障的零件、具有安全隱患的設計和零部件進行改進，改進維修主要是針對車輛出廠時的一切設計缺陷和不足或者是零部件反復出現的故障問題。

3.2 具體維修方式

（1）某零部件經常性的發生一些故障，建議對其進行定期的維修和維護。

（2）零部件隨機性的出現一切故障和問題，無法確定發生故障的規律和時間，建議定期檢修。

（3）沒有前兆的發生一些故障和問題，也無法進行預測，只能對其進行事后維修。

（4）有前兆性的故障，故障發生之前會出現發熱、噪聲、裂縫等故障要定期進行檢修。

（5）運行時間過長的車輛，必須進行定期檢查。

（6）發生故障后會是的車輛喪失某些規定的功能，建議一定要進行定期檢修。

3.3 組合維修方式分析

地鐵車輛的維修問題其實就是對車輛內部的零部件進行維修和更換，車輛的定期檢修和維護時車輛整個生命周期和維修過程中的重中之重，車輛大修其中工藝最復雜技術含量較高的也是耗時較長費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車輛大修狀況。

針對以上的維修方式，現將組合方式維修進行以下分析：齒輪傳動發生故障對其進行修復的同時可以對齒輪還有軸承在生命期內進行檢修；彈簧的蠕變是一個漸變的過程，一些彈簧的出廠生命周期一般為8～9年，如果在蠕變過程當中一些可以推算堅持到10年的大修，建議在大修10之前進行更換和維護。二系彈簧的蠕變一般也是一個漸變的過程，如果沒有出現明顯的變質可以等到10年大修。電氣電路的控制電路建議15年左右維護和修復時進行更換，在28～30年間至少再更換一次。大修期間，只對其個別發生故障的零部件進行更換和維護。制動系統的控制單元也建議15年左右維護和修復時進行更換一次，等大修之后再進行時候維修，并且也支隊故障高的部件進行更換和維護。

車輛的車門使用的頻率較高，使用強度也比較大，而且車門是一個獨立的自動化系統。并且像這種車門的控制單元更新換代速度也比較快。可以考慮在平時對其進行機會維修。地鐵車輛的大修項目是整個維修項目當中耗時最長，所用的費用也是最多的，但也是最重要的一項維修。當大修系統零部件維修費用大于購置費用的70%時，應考慮對車輛進行改造，改造車輛有以下兩方面：

（1）按照原來的原零部件進行更換，在市場上沒有新的先進的產品零部件的情況下，可以繼續采用之前原型號同類的零部件。

（2）科技水平高速發展，新產品研發出之后，要用更新、更先進的產品來代替過時的零部件，新產品能耗低耐用度高、故障率更低，而老部件不僅技術落后，而且故障率要高于新零部件，購置費也可能更高。這樣會整體的提高車輛的安全性、穩定性。

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U279.33

A

1671-0711（2016）12（上）-0040-02