北京地鐵1號線古城車輛段改造工藝設計方案

楊燕燕，章斌

北京地鐵1號線古城車輛段改造工藝設計方案

楊燕燕，章斌

（中鐵華鐵工程設計集團有限公司，北京 100038）

對古城車輛段現狀進行分析并設定改造目標，設計出符合古城車輛段實際情況、滿足生產檢修需求的工藝方案。詳細說明了架修列位的計算、修程計劃的確定，以及工藝流程、工藝布局等，對其他地鐵車輛段改造有一定的借鑒作用。

車輛段；架修列位；修程計劃；工藝流程

1 引言

北京地鐵1號線古城車輛段建于1969年，占地約2.3×105m2，是中國第一個地鐵車輛基地，定位為架、定修段。當時1號線主要采用“直流車”（早已淘汰），檢修工藝與要求與現在的“交流車”有相當大的差別。古城車輛段既有的維修場地、檢修設備及工裝等均已不能滿足現代“交流車”地鐵車輛的維修需求，亟需對古城車輛段進行改造。

本文根據生產綱領，結合古城車輛段現場條件，在既有“直流車”檢修工藝布局基礎上進行改造，設計符合古城車輛段實際情況，滿足生產檢修需求的工藝方案。以下將對古城車輛段改造工藝設計方案進行詳細說明。

2 古城車輛段現狀分析及改造目標

古城車輛段檢修區主要由停車列檢庫和檢修庫組成。檢修庫分別為架修庫、輪對庫、小定修庫、大定修庫，具體如圖1所示。

圖1 北京地鐵1號線古城車輛段生產區總平面布置圖

經現場勘測分析，古城車輛段存在檢修能力不足、檢修場地面積受限、庫停時間長、工藝流程不順、工藝設備老舊、外委維修制約生產等問題。古城車輛段面臨未來27列車（現22列車已達飽和）的架修任務，車型多、復雜，修程緊任務重。通過優化段場檢修區工藝流程及車間內工藝布局，改造既有檢修場地，配置必要的試驗檢測設備和工裝設備，采用合作維修向自主維修過渡，逐步解決外委部件的制約等實現古城車輛段現代化“交流車”維修基地的改造目標。

3 檢修列位計算及修程計劃安排

3.1 車輛檢修修程及指標

根據《北京市地方標準-城市軌道交通工程設計規范》（DB 11/995—2013），得出車輛檢修修程以及指標，如表1所示。

表1 車輛檢修修程及指標

檢修種類檢修周期/萬千米檢修時間/d（停修/庫停）備注 里程/萬千米時間 廠修150～160 70/60車輛廠 架修37.5～403～4年24/17架修車輛段 月修22個月1/1車輛段、停車場 列檢—每天或雙日—車輛段、停車場

3.2 架修列位計算

古城車輛段生產綱領為承擔單班年檢修任務量為27列車（6輛/列）的架修修程任務量，現對檢修臺位進行計算，檢修列位計算公式如下：

=××/250 （1）

式（1）中：為檢修任務量；為停修時間；為檢修不均衡系數（根據地鐵設計規范，架修取1.1）。

經計算，需要架修列位為2.01列位，設計取值為3列位。根據現場條件對架修庫及大定修庫進行改造，實現古城車輛段3列位架修能力。

3.3 確定修程計劃

依據規范中庫停時間17 d的最低要求，對古城車輛段架修修程計劃進行安排，對主要檢修任務進行分解并設定計劃：解編（1 d）、車體上部件（14 d）、車體下部件（12 d）、轉向架檢修（14 d）、構架、軸箱檢修（7 d）、牽引電機檢修（8 d）、組裝落車（2 d）。

4 工藝布局改造

受用地及規劃限制，古城車輛段內無法實現單體新建或單體擴建；同時為確保正常的生產運營，在不停運的前提下，綜合考慮古城車輛段改造僅對檢修庫內部設施及工藝布局進行改造。根據架修列位及修程計劃安排，對車輛段工藝流程進行調整及優化：架車作業采用不轉線作業，集中到架修庫，節省部分檢修時間；對“直流車”工藝設備進行拆除，捋順工藝流程，減少物流線路，提高工作效率；調整布局，釋放檢修庫面積，解決檢修空間不足。調整優化后的工藝流程如圖2所示。

以下僅對架修庫、輪對庫改造方案進行說明。

圖2 調整優化后的工藝流程

4.1 架修庫

架修庫主要承擔列車解體組裝及部分部件的檢修任務，庫長為138 m，3跨（7.5 m+18 m+12 m）混凝土結構廠房。廠房18 m跨有兩股道為架車線，兩側輔跨為生產輔助間。

4.1.1 確定工藝流程

根據大工藝流程對架修庫內的檢修流程進行調整優化：列車入庫→列車解編→架車機架起列車→用鉤緩拆裝小車拆下車鉤送入鉤緩檢修間→把轉向架與車體分離→待修轉向架推送至輪對庫進行檢修→拆下車上空壓機組、電子、電器、電機、制動設備系統、受流器等部件用叉車或平板車送入相應的檢修間進行檢修→待轉向架修好后從輪對庫推入架修庫→裝上修好各車上的部件→用公鐵兩用車（或其他牽引設備）依次將6節車連掛→連接好各車部件。

4.1.2 改造方案

主庫改造：架修庫主庫設有2股道，每股道檢修地坑長度較短約為100 m，且不貫通，可停放3節車。列車必須三三解編，需轉線至另外一股道，架修庫僅能滿足一列車（6B編組）的檢修，使用效率較低。根據庫內情況，對架修庫主庫股道進行貫通并延長，使每條架修股道均具備一列車整體起架的能力。在滿足規范的前提下，每輛車車鉤接觸面距車鉤接觸面分解后保持1.5 m的距離，通過鉤緩拆裝小車，將車鉤從車上拆卸。經計算，檢修地溝延長至130 m可滿足1列車架車檢修作業。將主庫內改造成2列位的架修，實現2列車整體架車的需求。

檢修間布局調整：架修庫兩側輔助間布局與“交流車”所要求的檢修工藝布局差別較大，存在工藝路線交叉、倒流，運輸距離較長，房間布置較為分散、檢修間面積利用率不高等現象。根據架修庫工藝流程及生產綱領，對架修庫內檢修的所有部件需要的檢修面積進行核算，并對檢修間內工藝設備進行工藝布置。以牽引電機檢修間為例，該車間需具備同時完成2列×12個（3動3托，每列車12個牽引電機）=24個牽引電機的檢修能力。結合古城車輛段牽引電機檢修場地、檢修人員配置等，牽引電機檢修間須滿足2列車牽引電機檢修條件并設置1列車牽引電機備品存放區。牽引電機檢修檢修間面積約為358.6 m2。

牽引電機檢修流程：吹掃、清潔→電機解體，定子轉子分離→轉子拆前后軸承→轉子、定子檢修（清潔、吹掃，檢查）→電機前后端蓋，油封、清洗、檢查→轉子組裝（裝內套、冷卻、裝外套）→電機組裝（定子、轉子、機殼）→試驗→組裝（裝連軸節，濾網清潔，整備）。

根據牽引電機檢修項目及段內調撥，牽引電機檢修間設置必備的檢修設備及工裝：牽引電機檢修工作臺、動平衡機、交流牽引電機空轉試驗裝置、單柱校正壓裝液壓機、感應加熱設備、電機吹掃裝置、轉子存放小車、清洗槽、起重機、電機軸承注油機、牽引電機立體存放架、烤箱（保溫功能）、移動耐壓試驗臺、工具柜、存放架等。牽引電機檢修改造后現場如圖3所示。

圖3 牽引電機檢修改造后現場照片

4.2 輪對庫

輪對庫主要承擔古城車輛段轉向架各修程檢修工作。主廠房為2跨聯合廠房（局部2層），跨度為12 m+18 m，長度96 m。現輪對庫轉向架的檢修面積僅能滿足1列車的轉向架檢修，并且輪軸間未能有效使用。

4.2.1 確定工藝流程

工藝流程如下：待修轉向架→拆空氣彈簧→拆牽引電機→清洗轉向架→分解轉向架（拆卸傳動裝置支撐架、托架、吊桿等，拆卸軸箱彈簧下部螺栓，調整制動單元加大制動閘瓦和車輪間的間隙等）→構架輪對分離→軸箱輪對分解→拆解各部件（軸箱、油壓減震器、單元制動器、排障器、一系彈簧、牽引拉桿、牽引梁、齒輪箱懸吊裝置及風管路沖洗）清洗、探傷、檢測、修理→軸箱輪對分解→輪對沖洗→輪對探傷→車輪加工→輪對軸承軸箱組裝→輪對跑合試驗→轉向架總組裝→轉向架靜載試驗→轉向架交驗存放。

4.2.2 改造方案

輪對庫不能滿足2列車轉向架的構架同時鋪開檢修，且輪對檢修及存放空間不足，造成部分轉向架需轉運至大定修庫進行現場維修。根據生產綱領，庫內條件需要滿足2列車轉向架檢修要求。既有轉向架解體組裝區設有2條檢修地坑（分別約為51 m、20 m）僅能滿足1列車的轉向架檢修作業需求。構架檢修區位于2條檢修地坑中間，面積約250 m2（50 m×5 m），僅滿足1列車構架檢修需求。有部分直流車的檢修設備設置在工藝路線上，占據檢修空間，影響檢修作業流程。

主庫改造：輪對庫18 m跨既有工藝布局較為合理，不進行較大調整。根據調整后的工藝流程，將靜載試驗臺位置調整至合理位置；設置轉向架轉盤及輪對轉盤將檢修庫內的軌道靈活、有效連接起來。考慮有效利用主庫空間，在工藝設備上也進行了改進，摒棄“傳統”的轉向架支座，采用地埋式構架支座，使用方便，操作簡單，節省空間，整齊美觀。地埋式構架支座現場如圖4所示。

輪軸間改造：輪對庫12 m跨輪軸間，主要為輪對的檢修區。輪對運輸均需通過天車吊運，并且輪對清洗除銹機及輪對熒光磁粉探傷機等既有設備未能充分利用；檢修間內直流車檢修設備（軸承清洗機、軸箱清洗機等）占據檢修面積。

本次改造將既有直流車檢修用設備拆除，占據的空間根據檢修需求改造為軸箱存放區及齒輪箱托架工裝存放區等。從降低天車的使用頻率及吊運安全角度考慮，增設輪對轉盤。通過以上改造，輪軸檢修間騰出更多檢修面積，同時輪對清洗除銹機、輪對磁粉探傷機及數控車輪車床等既有設備能夠有效利用，工藝路線更順暢、靈活。

圖4 地埋式構架支座現場照片

5 總結

本次改造方案不僅滿足了古城車輛段27列車架修生產任務的基本需求，同時為自主維修和智能檢修等方面也進行了設計和條件預留。在本次改造中依然存有不足之處，因受限于場地，如牽引電機檢修只能設置在架修庫，工藝路線存在交叉及反復運送等問題。古城車輛段改造工程已于2017年竣工并投入使用。經過2年的驗證，改造后的古城車輛段已成為“交流車”專業維修基地。希望本文對其他地鐵車輛段改造工程工藝設計有一定參考作用。

2095－6835（2019）22－0052－03

U279

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.015

〔編輯：嚴麗琴〕