高速動車組車下設備安裝質量提升的探索

牟京陽 周德旺

摘要：目前，我國在線運營動車組已經達到數千列，其中“復興號”高速動車組運營最高速度達350km/h，其安全性關系到旅客的生命安全，也關乎國家鐵路運行質量和形象，是我姑經濟建設的重要基礎。設備艙及車下吊裝設備作為外露部件，處于比較復雜的運行環境中，具有較高的脫落風險、碰撞風險，質量要求比較高，因此，做好車下設備安裝的質量提升，對總組裝技術人員的要求較高。

關鍵詞：高速動車組;車下設備;安裝質量;安全性

盡管我國高速列車的設計、制造和集成技術已經具有世界先進水平，高速列車的安全運行問題仍然是面臨的巨大挑戰。高鐵車輛作為運輸體系中的關鍵裝備，對車輛及其零部件的安全評估也就越來越重要。高鐵車輛有很多的車下吊掛設備，這些設備的吊點往往不具備直接安裝到車體的條件，所以需要通過安裝架連接到車體上。安裝架承受載荷復雜，工作環境惡劣，所以對這些安裝架的強度的評估和優化對高鐵的安全運營具有重要的意義。

一、高速動車組的基本情況

通過十幾年的高速發展，中國軌道交通實現了從追趕到超越的轉變，中車青島四方股份公司做出了從“制造型”企業向“創新型”企業轉變的重大戰略選擇，全面掌握動車組核心、關鍵技術，形成完整的動車組產品系列，打造具有國際競爭力的民族品牌，實現了引領高速列車技術發展的宏偉目標。目前，我國高速鐵路網基本形成，動車組已成為承擔鐵路客運任務的主力車型，但從統計數據來看，動車組運用效率有待提高、運用車檢備率較高、動車組車型較多、檢修地能力階段緊張、長途跨線列車發生過修或失修困境。

在國內已開通的京津、武廣、鄭西和滬寧等多條客運專線，高速列車運營速度較高，時速多數在300km/h以上.武廣專線跨越多個省份，氣候條件差異很大，橋梁、隧道眾多，高速列車要持續高速運營上千公里，在世界鐵路史上尚無先例，對高速列車的服役期間運行的安全性和可靠性提出了空前的挑戰.

二、車下設備的安裝原則

1.安全可靠性原則

高速動車組的車下設備對車輛運營具有重要的意義，不能出現任何重大質量問題，以安全可靠的安裝質量來確保整車的質量過關。在車下設備安裝時，務必保障每個重要設備都有兩套螺栓來保障安全，一旦其中一個螺栓發生故障，另一個螺栓還能起到連接作用。故障部位會在當天運行后的檢修中被檢查發現，進行及時修復。同時，每個螺栓的安裝都要符合技術標準，以標準化的部件和操作方式實現緊固。

2.方便維護性原則

車下設備安裝在兩轉向架之間的封閉設備艙內，安裝空間非常緊張，所有大型設備的檢查門、操作門都設在車體的側面和底部。有些大型設備的底板直接作為設備艙底板，底板上設置檢查門、操作門，以方便操作維護。

3.適應復雜氣動環境原則

高速列車在運行時，車下懸掛結構承受氣動載荷、輪軌相互作用等引起的負面影響，將不可避免的導致結構的疲勞損傷。核心問題在于對環境的復雜性考慮不全面，車下設備的相關配套部件設計和制造存在隱患，達不到預期設計壽命要求。因此，車下設備安裝中，要綜合考慮運行環境的氣動載荷變化，確保部件的焊接、組裝具有足夠長的使用壽命。

三、吊裝設備脫落隱患的防范

對高速動車組來說，裙板以及車下的各類吊裝設備都具有較高的脫落風險，在裝配過程中如果存在螺栓固定不牢、配件質量有問題等，容易帶來安全隱患，這對動車組的安全運營具有十分重大的意義。為了保證動車組車架設備的正確安裝和吊掛安裝，動車在制造的過程中有一定的安裝技術規范。在動車組車下設備安裝過程中，要對其進行反復的試裝、拆卸和調整，從而解決車下組織安裝的質量不穩定問題。

防松防脫技術方案主要包括設備艙裙板、設備艙底板、車下吊裝設備、車下吊裝設備自帶底板、活動檢查門等部分。以設備艙底板為例，設備艙底板設備艙底板由面板、鎖、安全銷及密封件組成。每塊底板均設置4個梯形螺紋底板鎖，底板鎖上面設有防松指針，能夠識別底板鎖是否松動。同時，設置4個可伸縮安全銷，插入裙板支架型材的空腔內，可保證在底板鎖失效的狀態下，設備艙底板也掉落不軌道上。

車下設備安裝吊掛原則：1000kg及以上設備采用框架承載結構，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設有垂向減振裝置和縱向止擋;500kg及以上設備同樣采用框架承載結構，整體吊裝在車體邊梁的吊座上，并設有垂向減振裝置;500kg以下設備可直接用螺栓吊裝在底架的吊座上。吊座用螺栓和滑塊固定在底架邊梁型腔內或型材上的C型槽上，并保證運用安全和安裝方便。

此外，設備艙裙板的放松防脫也十分必要，該部件主要是鋁型材，懸掛在裙板支架上，并配置了裙板鎖來固定，確保不從裙板座上脫落，“裙板鎖”自動脫落的可能性很小，作為一種自鎖結構的應用，需要使用特殊的四角鑰匙才能操作“解鎖”，以此提高裙板鎖的安全性。在車輛運行過程中，振動和摩擦不會讓裙板鎖脫落或打開，起到良好的保護作用。

四、提升車下部件的模塊化組裝

模塊化組裝工藝有利于提升局部設備的整體性，性能更加穩定，發生故障的幾率更低，對車下設備來說具有很強的應用價值。尤其對設備艙相關的部件，目前線上運營的高速列車的設備艙結構全部都是集成的、一體的，即在車下使用螺栓將設備在底架下部布置并緊固，之后采用螺栓連接或焊接的形式將艙體裙板，底板和設備艙骨架與車體底架進行剛性連接.這種結構勢必導致車體、車下設備及設備艙產生共振和疲勞損傷，不但嚴重影響列車的舒適性，也達不到預期設計壽命要求，影響行車安全。

通過模塊化組裝工藝的應用，高速動車組的車下設備艙結構組成部分，包括安裝量、裙板、設備艙骨架、風擋等產品，將會逐步整合為一個整體模塊。但模塊化生產的應用還需要充分考慮車下吊裝射別的特殊性，需要制定出一致的技術標準和生產組裝工序，提升該理念在高速動車組研發制造中的應用質量。

五、總結

隨著我國高速動車組技術的提升，高速動車組已經成為居民出行、商務活動的重要交通方式，帶動了經濟發展，提高了人民群眾出行質量，但安全問題也越來越受到社會各界的關注。在高速動車組普及的初期，各類技術問題頻繁出現，隨著我國高速動車組研發制造和檢修技術的成熟，各種問題已經減少，但依然存在諸多安全隱患，需要制造商、技術人員密切防范。以車下設備的安全為例，需要進一步提高安裝質量，并對各種可能出現的問題加以研究，提高車下設備的整體運行質量。

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