懸掛式單軌交通車輛轉(zhuǎn)向架檢修工藝

高林生

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司，300308，天津∥高級工程師)

因懸掛式單軌交通系統(tǒng)具有線路適應能力強、占地少、造價低、建設(shè)周期短、低噪聲、無污染等諸多優(yōu)點，加之目前我國對城市軌道交通具有多元化需求，成都、開封等城市的懸掛式單軌交通系統(tǒng)已建成投入運營，雷山、江夏、恩施等10多個小城市也在規(guī)劃建設(shè)。

目前，針對懸掛式單軌交通車輛檢修的研究嚴重滯后，特別對轉(zhuǎn)向架的檢修還未形成規(guī)范，亦無運營經(jīng)驗可參考。因此，為保證運營安全，合理控制運營成本，亟需對懸掛式單軌交通車輛的檢修工藝進行研究。

1 懸掛式單軌交通系統(tǒng)的類型及其車輛轉(zhuǎn)向架形式

懸掛式單軌按懸掛方式分為非對稱式系統(tǒng)和對稱式系統(tǒng)，按承載梁形式分為“工”字型軌道梁系統(tǒng)和開口箱梁系統(tǒng)，按輪對材質(zhì)分為鋼輪系統(tǒng)和膠輪系統(tǒng)，其中應用最廣泛的是膠輪系統(tǒng)。膠輪又分為實心膠輪和空心膠輪。德國采用的是實心膠輪，軌道截面尺寸較?。蝗毡静捎玫氖浅錃馐娇招哪z輪，軌道截面尺寸較大。 非對稱式“工”字梁鋼輪懸掛列車和對稱式開口箱梁膠輪懸掛列車如圖1～2所示。

圖1 非對稱式“工”字梁鋼輪懸掛列車

圖2 對稱式開口箱梁膠輪懸掛列車

目前，懸掛式單軌交通車輛轉(zhuǎn)向架主要有兩種形式，一種源于德國，其一系懸掛和二系懸掛均布置在構(gòu)架下方，且在構(gòu)架上方和下方分別設(shè)置2組導向輪(共4組)，如圖3所示；另一種源于日本，其二系懸掛設(shè)置在構(gòu)架上方，2組導向輪設(shè)置在構(gòu)架下方，不設(shè)置一系懸掛，如圖4所示。

國內(nèi)懸掛式單軌交通車輛生產(chǎn)廠家中，南車集團資陽機車廠采用的轉(zhuǎn)向架形式與德系轉(zhuǎn)向架相似(見圖3)，中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司采用的轉(zhuǎn)向架形式與日系轉(zhuǎn)向架相似(見圖4)。

圖3 德系轉(zhuǎn)向架效果圖

圖4 日系轉(zhuǎn)向架效果圖

2 轉(zhuǎn)向架的檢修內(nèi)容

2.1 車輛檢修修程、指標及內(nèi)容

決定車輛檢修修程及指標的因素很多，最主要的因素是車輛的質(zhì)量、使用環(huán)境、檢修技術(shù)水平等，一般是用戶在車輛廠家提供數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行修訂，在保證安全運營的同時，盡量減少運營成本[4]。

目前，地鐵、輕軌以及跨坐式單軌等城市軌道交通車輛檢修已有成熟的經(jīng)驗可借鑒，并形成了相應的設(shè)計規(guī)范，而懸掛式單軌交通車輛轉(zhuǎn)向架與其它城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架不同，其結(jié)構(gòu)更復雜，且目前并沒有相關(guān)檢修經(jīng)驗可借鑒，在其設(shè)計過程中，車輛廠家往往不能及時提供與車輛檢修有關(guān)的數(shù)據(jù)，因此，考慮到懸掛式單軌交通車輛自身的特點，參照目前已有運營經(jīng)驗的有軌電車，建議設(shè)計時按表1所列修程執(zhí)行。

表1 車輛檢修修程及指標表[4]

2.2 轉(zhuǎn)向架在車輛各修程中的檢修內(nèi)容

按表1建議修程，懸掛式單軌交通車輛檢修修程分列檢、三月檢、換輪、重點修和全面修5級。列檢雖然是按計劃周期進行，但實際上屬于運用范疇，該修程中車輛轉(zhuǎn)向架僅做外觀檢查；三月檢修程中，車輛不解體，轉(zhuǎn)向架僅做必要的檢查與檢測；換輪修程中不全面解體轉(zhuǎn)向架，僅更換車輪，相當于地鐵車輛的不落輪鏇輪修程；全面修和重點修修程中，轉(zhuǎn)向架需做全面解體檢修。

3 轉(zhuǎn)向架的檢修工藝流程

3.1 轉(zhuǎn)向架與車體分離、組裝工藝流程

待修列車入段吹掃后，進入列車解體組裝線進行解編，解編后的單節(jié)車輛被運送到車體檢修線上將車體和轉(zhuǎn)向架分離，分離后的轉(zhuǎn)向架被運輸?shù)睫D(zhuǎn)向架檢修庫內(nèi)進行解體檢修；大部件被運輸?shù)酱蟛考z修庫進行檢測、檢修。修竣車輛的組裝過程是解編過程的逆過程。

本文對懸掛式單軌交通系統(tǒng)的檢修進行了一定的規(guī)劃和研究，認為目前已有成熟的工裝設(shè)備能夠完成轉(zhuǎn)向架與車體分離、組裝等工作，如車輛橫移裝置等。轉(zhuǎn)向架與車體分離、組裝的流程如圖5所示。

圖5 車輛解體組裝工藝流程

3.2 轉(zhuǎn)向架檢修工藝流程

進入轉(zhuǎn)向架檢修庫的待修轉(zhuǎn)向架完成防水防護處理后，進行整體清洗。在相應檢修工位將輪對、電機、懸掛系統(tǒng)、減振器、牽引裝置以及其它部件從構(gòu)架上分離，并分別運輸?shù)綄臋z修區(qū)進行檢測、檢修，修竣后的各部件按分解逆過程進行組裝。轉(zhuǎn)向架檢修工藝流程如圖6所示。

圖6 轉(zhuǎn)向架檢修工藝流程

4 轉(zhuǎn)向架的主要檢修設(shè)施

4.1 轉(zhuǎn)向架檢修庫的布置

轉(zhuǎn)向架檢修庫一般緊鄰車體檢修庫布置，主要包括兩種布置形式。

4.1.1 布置形式1

轉(zhuǎn)向架檢修組合庫布置形式1如圖7所示。其檢修流程為：轉(zhuǎn)向架通過走行軌直接推入轉(zhuǎn)向架檢修庫中進行分解檢修；車內(nèi)大部件(如座椅等)以及車頂大部件(如空調(diào)等)利用運輸車運輸?shù)酱蟛考z修庫中進行檢測、檢修；電子電器等小部件運輸?shù)捷o助分間一層進行檢測檢修。輔助分間二層常作為檢修班組等辦公用房。

圖7 檢修組合庫布置形式1

這種布置形式具備物流干擾小、大部件運輸距離較短、轉(zhuǎn)向架運輸不需要車體檢修庫天車配合，以及運輸效率及車體檢修庫天車使用效率均較高等特點。

4.1.2 布置形式2

轉(zhuǎn)向架檢修組合庫布置形式2如圖8所示。其檢修流程為：大部件通過運輸車運輸?shù)酱蟛考z修庫中，轉(zhuǎn)向架通過運輸車運輸?shù)睫D(zhuǎn)向架檢修庫中與第1種布置形式相比，布置形式2下大部件運輸距離較長，加之轉(zhuǎn)向架利用運輸車運輸，導致作業(yè)效率較低；而轉(zhuǎn)向架進出分離組裝臺位均需要利用車體檢修庫中的天車，降低了檢修庫天車的作業(yè)效率。

圖8 檢修組合庫布置形式2

4.2 轉(zhuǎn)向架檢修工藝流程

轉(zhuǎn)向架檢修可采用流水修和定位修兩種工藝，這兩種工藝的場地面積需求、工位布置及設(shè)備數(shù)量等，均需在設(shè)計過程中根據(jù)檢修工作量進行計算確定。

4.2.1 流水修

流水修適合檢修工作量較大的情況。流水修根據(jù)流水節(jié)拍設(shè)置檢修工位，檢修人員分工細而專，物流干擾較小，檢修效率較高；但需要較大的檢修場地，以及較多的檢修設(shè)備與檢修人員。轉(zhuǎn)向架流水修工位布置示意如圖9所示。

圖9 轉(zhuǎn)向架流水修工位布置示意圖

4.2.2 定位修

定位修適合檢修工作量較小的情況。定位修對檢修場地、檢修設(shè)備以及檢修人員需求較少。但檢修工位布置較集中、檢修人員分工較粗、物流干擾較大、檢修效率較低。轉(zhuǎn)向架定位修工位布置如圖10所示。

圖10 轉(zhuǎn)向架定位修工位布置示意圖

5 結(jié)語

目前，轉(zhuǎn)向架的檢修主要以返廠修為主，需要工廠提供大量備用轉(zhuǎn)向架，勢必造成運營單位流動資金的積壓和運輸成本的增加。由于該模式無法適應運營規(guī)模的增長，因此，應對轉(zhuǎn)向架檢修工藝進行深入研究，并研發(fā)、生產(chǎn)相應的工裝設(shè)備，不斷提高檢修效率、降低檢修成本，才能滿足日益增長的檢修需求。