CRH2及CRH380A系列動車組四級檢修規(guī)程優(yōu)化研究

吳杭澤

(中國北京鐵路局集團(tuán)有限公司 北京動車段， 北京 100036)

CRH2及CRH380A系列動車組檢修分為5個等級。一級和二級檢修為運(yùn)用檢修，三級、四級、五級檢修為高級檢修，高級檢修周期循環(huán)圖如圖1所示。

圖1 動車組高級檢修周期循環(huán)圖

根據(jù)不斷深化修程修制改革，建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效維修體系的工作要求，持續(xù)優(yōu)化CRH2及CRH380A系列動車組四級檢修內(nèi)容，延長部件更換或分解檢修周期。通過龐大體量動車組的運(yùn)用維護(hù)和持續(xù)優(yōu)化，掌握了大量動車組運(yùn)維數(shù)據(jù)。通過橫向?qū)Ρ?、運(yùn)用故障統(tǒng)計(jì)與分析、檢修寫實(shí)、理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證，對CRH2及CRH380A系列動車組四級檢修內(nèi)容優(yōu)化進(jìn)行了深入研究。

1 平臺分析

通過與其他車型的檢修規(guī)程對比分析，四方平臺動車組的部分部件分解修的項(xiàng)點(diǎn)、必?fù)Q件過多。以CRH380A和CRH380B對比為例，17個系統(tǒng)的89個主要部件中：16項(xiàng)為CRH380A特有的，可不做比較；其余73項(xiàng)中，四級修時有44項(xiàng)基本相同，29項(xiàng)有差異。經(jīng)過篩選，四級修時制動控制裝置、輔助空氣壓縮機(jī)、接地保護(hù)開關(guān)等14項(xiàng)部件的檢修要求和其他動車組有明顯差異，優(yōu)化后對安全影響不大，且可顯著降低檢修費(fèi)用，因此，重點(diǎn)對上述部件的修程進(jìn)行優(yōu)化。

2 研究目標(biāo)與優(yōu)化策略

(1) 研究目標(biāo)

圍繞保安全、提效率、降成本等中心任務(wù)，不斷強(qiáng)化造修質(zhì)量控制，積極推進(jìn)檢修價格寫實(shí)、修時壓縮等節(jié)支增效措施，深入開展動車組修程修制優(yōu)化和檢修技術(shù)研究，建立健全檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過修程優(yōu)化，降低既有平臺動車組全壽命周期高級修成本。

(2) 優(yōu)化策略

CRH2及CRH380A系列動車組四級檢修規(guī)程優(yōu)化主要從以下幾個方面開展。

① 將部件的分解修優(yōu)化為狀態(tài)修;

② 將部件四級檢修過程中的必?fù)Q件優(yōu)化為偶換件;

③ 取消部分檢修要求。

3 四級檢修寫實(shí)

四級檢修寫實(shí)內(nèi)容主要包含部件檢修前狀態(tài)、各性能下降情況、偶換件異常問題及分析。下面將以輔助空壓機(jī)為例，介紹一下其主要必?fù)Q件(電機(jī)碳刷、油水分離器濾芯、濾塵器濾芯)寫實(shí)的情況。

電機(jī)碳刷：碳刷長度不小于15 mm即不影響產(chǎn)品性能。抽樣測量了10臺四級檢修輔助空壓機(jī)電機(jī)碳刷長度，均在19.5～21 mm之間(新品22 mm)，磨耗較少，無明顯劃痕或裂紋。油水分離器：濾芯狀態(tài)較好，進(jìn)行清潔仍可繼續(xù)使用。濾塵器：濾塵器濾芯(見圖2、圖3)狀態(tài)較好，進(jìn)行清潔后仍可繼續(xù)使用。表面處理要求：箱體油漆僅存在局部缺失，局部補(bǔ)漆即可滿足使用要求。

圖2 濾芯

圖3 濾芯放大圖

鑒于輔助空壓機(jī)僅在動車組發(fā)車前用于升弓、閉合真空斷路器(6年大約累計(jì)使用300 h)，使用時間較短，電機(jī)碳刷、濾芯集塵等均和使用時間相關(guān)，可以對其進(jìn)行優(yōu)化。

4 運(yùn)營數(shù)據(jù)分析

運(yùn)營故障分析包括對故障點(diǎn)和故障時運(yùn)用里程、時間的關(guān)聯(lián)性分析。下面以接地保護(hù)開關(guān)(見圖4)為例，闡述運(yùn)用故障分析的方法。

圖4 接地保護(hù)開關(guān)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2013年至今，接地保護(hù)開關(guān)發(fā)生故障共計(jì)42起。各故障數(shù)量及比例如圖5所示。主要故障為閘刀和刀夾觸頭銅排燒損、航插(連接器)腐蝕以及內(nèi)部電加熱器銹蝕等。

(1) 連接器腐蝕

在連接器組裝作業(yè)時，插入不到位或組裝不到位，導(dǎo)致密封性能差，隨著車輛運(yùn)營及洗車時水汽進(jìn)入，連接器會出現(xiàn)銹蝕，嚴(yán)重時出現(xiàn)燒損等故障。此故障屬于人員操作問題，與運(yùn)行時間和里程無關(guān)。從接地保護(hù)開關(guān)四級修狀態(tài)寫實(shí)來看，連接器內(nèi)部無銹蝕等問題，說明在密封良好的情況下，連接器仍能良好導(dǎo)通。

(2) 固定和移動觸頭燒蝕

當(dāng)受電弓升起、接觸網(wǎng)帶電時，接地保護(hù)開關(guān)閉合時，才會發(fā)生移動觸頭和固定觸頭放電，產(chǎn)生的拉弧燒損移動觸頭和固定觸頭。此故障一般不屬于接地保護(hù)開關(guān)本身故障，屬于次生故障損失，與運(yùn)營時間和里程無關(guān)。

(3) 機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水

因連接器組裝密封不良或機(jī)構(gòu)箱密封不良，導(dǎo)致水汽等進(jìn)入到機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部，隨著時間的推移，內(nèi)部金屬部件產(chǎn)生白色銹蝕斑點(diǎn)，此問題屬于制造質(zhì)量問題，與運(yùn)行時間和里程無關(guān)。從接地保護(hù)開關(guān)四級修狀態(tài)寫實(shí)來看，箱內(nèi)較干凈，無灰塵，說明在密封良好的情況下，箱內(nèi)部件仍能良好工作。

圖5 接地保護(hù)開關(guān)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

以上可以看出，接地保護(hù)開關(guān)整體故障較少，且多為其他故障導(dǎo)致的移動觸頭和固定觸頭燒損和因設(shè)備組裝不良導(dǎo)致的設(shè)備內(nèi)部銹蝕問題。

5 潛在故障影響與預(yù)防措施

潛在故障影響與預(yù)防措施包括對潛在故障模式、故障影響的分析和預(yù)防措施的制定。下面以制動控制裝置(見圖6和圖7)為例，闡述分析潛在故障模式、故障影響和制定預(yù)防措施的方法。

(1) 潛在故障影響

在正常工作溫度下，密封件(材質(zhì)為丁晴橡膠)使用壽命一般為6.36年[1]。分解各閥是基于當(dāng)時的閥內(nèi)部的密封件狀態(tài)不明，基于自2009年以來的檢修情況，提出優(yōu)化項(xiàng)點(diǎn)：EP閥、中繼閥、B10(B)/B11壓力調(diào)整閥、VM電磁閥、止回閥和UMA濾塵器由分解修優(yōu)化為狀態(tài)修，從裝置上拆下后進(jìn)行清潔和單體例行試驗(yàn)，若試驗(yàn)不合格則分解檢修。

圖6 制動控制裝置

圖7 制動控制裝置內(nèi)部

制動控制裝置內(nèi)各閥類優(yōu)化為狀態(tài)修后，密封件(材質(zhì)為丁晴橡膠)、硫化件、彈簧等不再必?fù)Q，通過例行試驗(yàn)確認(rèn)部件功能正常，若試驗(yàn)結(jié)果不合格則分解檢修。四級檢修后可能出現(xiàn)由于密封件老化、硫化件塑性變形、彈簧彈性衰減/斷裂等導(dǎo)致的閥類(EP閥、中繼閥、B11/B10(B)調(diào)壓閥、VM電磁閥等)卡滯、漏風(fēng)、失效等故障。

(2) 預(yù)防措施

通過對制動控制裝置的失效模式、故障影響進(jìn)行分析，相應(yīng)制定了預(yù)防措施(見表1)，保證了制動控制裝置可靠性的恢復(fù)和穩(wěn)定。結(jié)合四級檢修功能試驗(yàn)和運(yùn)營中的一、二級修過程中的檢查及試驗(yàn)，確保在故障發(fā)生的萌芽階段進(jìn)行處理，提前消除故障隱患。

表1 制動控制裝置故障模式及預(yù)防措施

6 優(yōu)化總結(jié)

依托平臺分析、檢修寫實(shí)、運(yùn)用故障分析、潛在故障模式分析及制定預(yù)防措施，實(shí)現(xiàn)了制動控制裝置、輔助空氣壓縮機(jī)、空氣管開閉器等14項(xiàng)部件四級檢修內(nèi)容優(yōu)化(見表2)。實(shí)現(xiàn)了減少分解修、將部分配件由必?fù)Q優(yōu)化為偶換、取消部分檢修要求等預(yù)期目標(biāo)，節(jié)約了檢修成本，進(jìn)一步提升了檢修技術(shù)水平。

表2 CRH2和CRH380A四級修優(yōu)化情況匯總表

7 結(jié)束語

檢修規(guī)程優(yōu)化是一項(xiàng)長期的工作，需要不斷總結(jié)前期運(yùn)用、檢修過程中的經(jīng)驗(yàn)，借鑒發(fā)達(dá)國家的動車組檢修模式，并參考波音、空客、龐巴迪等航空公司的檢修理念，兼收并蓄，博采眾長，才能不斷提升我國的動車組檢修水平，后期將從以下兩方面開展工作。

(1) 開展優(yōu)化部件運(yùn)用數(shù)據(jù)的專項(xiàng)收集及統(tǒng)計(jì)分析，并在后續(xù)四級檢修中繼續(xù)檢修寫實(shí)，跟蹤優(yōu)化效果。

(2) 持續(xù)開展部件檢修技術(shù)研究，結(jié)合安全監(jiān)控設(shè)備運(yùn)用和相關(guān)大數(shù)據(jù)分析，努力實(shí)現(xiàn)零部件與整車檢修周期相匹配。

[1] 曾憲奎,劉 威,呂 沖，等.動車組制動系統(tǒng)用橡膠密封墊使用壽命預(yù)測[J].橡膠工業(yè),2016(63):240-244.

[2] TG/CL125-2015 和諧2A/2B/2C一階段/2E型動車組四級檢修規(guī)程[S].

[3] TG/CL142-2015 和諧2C二階段/380A(L)型動車組四級檢修規(guī)程[S].

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