地鐵車輛全生命周期維修及運用實踐微探

車宇翔

摘要：地鐵車輛是乘客的載體，它的安全、穩定、可靠需要一套良好的維修體系支撐，如果能對車輛全生命周期進行維修研究，了解其在服役期內的性能和故障規律，將會最大限度發揮其全部價值。嚴格意義上來說，地鐵車輛在規劃設計階段就已進入車輛全生命周期階段。因為在車輛選型、編組、開發、設計、制造、組裝、調試、試運行、冷滑和熱滑及車輛整改等投入運營前的準備階段內，車輛全生命周期內維修費用的80%就已確定，車輛各系統及零部件維修標準和周期也已基本確定。

關鍵詞：地鐵車輛;全生命周期維修;運用

1車輛設計階段維修性設計

目前國內地鐵在車輛設計方面能夠考慮可靠性和穩定性的較多，但同時考慮可維修性的并不多。可維修性是更深層次車輛后期維修成本的隱含因素，對生命周期成本的影響更明顯，將帶來更大的附加成本。如果在車輛設計階段就能充分考慮后期車輛的可維修性，將會大大降低車輛的維修成本。因此，在原有地鐵車輛設計上，應提倡增加車輛的可維修性設計，包含以下幾方面：（1）易檢查性。日常巡檢的車輛部位要有易于檢查和工具測量的空間，易損易耗件的更換要有工器具操作的空間。（2）易接近性。容易看到和接觸到故障部位，易于用手或工具進行維修。（3）易拆裝性。車輛上所用零部件要易于拆裝，避免復雜的工藝流程，減少維修難度和所用工時。除需要考慮可維修性外，以下幾方面因素也與后期車輛維修緊密相關：（1）車輛各零部件的可靠程度。車輛上各零部件的可靠度直接影響車輛檢修工作量，也直接關系到車輛故障數量。使用穩定、可靠的零部件會大大降低車輛后期的故障率和維修成本。（2）零部件標準化。車輛用零部件標準化程度越高，種類越少，后期維修零部件的種類越少，車輛資源的共享程度越高，相應庫存量和種類也會相應減少，會越有利于降低后期車輛維修成本。（3）外購部件采購難易程度。外購零部件盡量考慮通用性及市場占有率，對非標和專用零部件要盡量減少其配置種類和數量，要保證零部件不僅能買到，還要對其采購周期進行充分考慮。（4）車輛配置的成套性。車輛用各零部件本身和零部件之間的匹配性要盡量一致，包括單系統和各系統間的配合度，各系統的安全冗余要充分考慮經濟性，過大的安全冗余尤其是個別系統的超高安全冗余將造成不必要的浪費。

2地鐵車輛故障特點

從時間維度進行考慮，可以發現地鐵車輛的故障發生遵循浴盆曲線規律，這一規律表明，地鐵車輛在全生命周期內的故障可以分為三個階段：第一是磨合故障期。這一階段的故障主要是發生在新車剛剛進行投入使用，這時車內各系統和連接之間需要進行磨合和配合工作，因此很有可能發生一些小故障。這一期間的故障發生具有無規律性、突發性等特點，因而地鐵車輛在剛剛投入使用時，需要工作人員合理操作，重視緊固、調整和控制地鐵車輛負荷;定期對其展開檢查和維護保養工作，并針對檢查結果進行詳細記錄，一旦出現問題要注意分析原因;第二是偶發故障期。在地鐵車輛進入這一階段以后，車輛故障的發生逐漸趨于平緩，但是關于機械類零部件和電氣類零部件中易于發生的故障仍然需要多加注意。針對機械類零部件，其中故障的發生主要是由螺栓松動、空氣粉塵介入、潤滑介質失效等原因造成的，因此工作人員需要在地鐵車輛運行期間重視對各零部件的清掃、除塵、緊固、及屏蔽保護工作;針對電氣類零部件，其中的故障發生主要是由短路、電網不穩、絕緣燒毀等外部沖擊和影響引起的，因此工作人員需要在地鐵車輛運行期間重視對操作過程、維修行為以及維修工藝的規范工作;第三是損耗故障期。在地鐵車輛進入這一階段以后，車輛故障的發生率開始上升，因此工作人員需要多加注意。

3地鐵車輛維修模式

3.1 維修模式分類

根據相關調查顯示，我國地鐵車輛的維修模式主要分為五大類：其一，定期維修。這種維修模式通常也可以稱為預防維修，是指按照固定的周期對車輛的各個零部件進行檢查、修理和更換，是地鐵車輛維修工作中必不可少的一種模式。定期維修適用于故障特征符合時間變化規律、有固定損壞周期的零部件，如需要按照固定周期分解檢修的基礎制動裝置和轉向架等，如按照一定速度老化的特殊懸掛裝置和電源模塊等;其二，狀態維修。這種維修方式通常也可以稱為視情維修，是一種根據零部件狀態檢查、趨勢監測信息來確定維修策略的維修模式。狀態維修適用于方便容易實施監測且檢測信息可以進行準確定位的零部件，如車軸檢測、轉向架構架檢測、風機維修等;其三，事后維修。這種維修方式通常也可以稱為故障維修，是一種針對車輛零部件發生故障后進行的修理模式，與其他維修模式相比沒有任何修理計劃。事后維修適用于故障后果較輕、不會造成次生故障和生命安全傷害的情況;其四，機會維修。這種維修方式利用所有可利用機會進行故障處理和檢查維修，提高了車輛的上線率;其五，改進維修。這種維修模型通過換新、改造、補償等方式進行，對于解決故障頻繁和維修費用過高的零部件來講尤其適用。

3.2具體維修方式

地鐵車輛的復雜性造成了其維修模式組合的復雜性，同樣，車輛各子系統分包商的不同也造成了各子系統的維修項目和時間周期有所差異。可以結合車輛各零部件的性能特點進行維修策略的研究，找出規律性，指導后期車輛維修。（1）有發展期的規律性故障，建議采用定期維修。（2）有發展期的隨機性故障，通過檢查，可以預測故障時間，建議采用定期維修。（3）無發展期的隨機性故障，無法預測，只能采取事后維修。（4）潛在性故障，故障發生前的一些預兆是可以識別的，如裂紋、振動、噪聲、過熱、磨損等，建議采用定期維修。（5）危害車輛安全的故障必須采用定期維修。（6）功能性故障，會導致車輛喪失某種規定功能，必須采用定期維修。（7）故障率高的典型故障、失效頻繁的零部件和有安全隱患的故障，需提出改善措施和對策。對車輛原設計或制造缺陷提出合理化改進建議，可以采用技術改造、重新設計和改裝的方式進行改進維修。

3.3組合維修方式

在地鐵車輛的全生命周期的維修工作中，重點需要根據各個零部件的特點和狀態為其選用恰當的維修模式和維修層次，并為其合理安排相應的修理計劃和方案。作為地鐵車輛的主要維修方式，定期維修是所有地鐵車輛必須經歷的一項工作，是確保地鐵車輛安全、穩定運行的重要工作。除了這一項工作之外，車輛的各個零部件還需要進行其他的維修工作。例如，轉向架構架中的輪對和一系、二系彈簧既需要進行定期探傷檢查，還需要進行狀態維修;電氣系統和制動系統中的控制單元，既需要進行定期維修，還需要進行事后維修;車體、內飾、車門系統需要采用機會維修和改進維修的組合方式;貫通道需要采用定期維修和改進維修的組合方式。

4結論

綜上所述，地鐵車輛在全生命周期內的維修工作是十分必要的，它不僅能夠了解地鐵車輛在服役期內的各種性能，還能及時發現和解決其中出現的故障，這對于降低車輛維修成本發揮了一定的作用。基于此，地鐵公司應該從車輛規劃設計階段開始，針對車輛全生命周期進行細致的檢查和維修工作，以保證地鐵車輛安全、穩定運行。

參考文獻

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（作者單位：天津市地下鐵道運營有限公司）