Ditiezu關(guān)于城軌車輛檢修制度的改革設(shè)想.doc

Ditiezu關(guān)于城軌車輛檢修制度的改革設(shè)想 灞期撩關(guān)于城市軌道交通車輛檢修制度的改革設(shè)想陸萬忠柳擁軍2(1長春軌道客車股份有限公司，130062，長春；2北京交通大學(xué)機械與電子控制工程學(xué)院，100044，北京第一作者，工程師)摘要我國各大城市現(xiàn)行的城市軌道交通車輛檢修制度是計劃預(yù)防修為主的檢修制度，維修不足和過剩維修的現(xiàn)象大量存在，檢修制度的改革勢在必行。 分析了國內(nèi)外城市軌道交通車輛檢修制度的發(fā)展及現(xiàn)狀，從可靠性理論出發(fā)，從定量的角度進一步確定了城市軌道交通車輛的各修程周期制定的依據(jù)，從而逐步延長車輛檢修周期，實現(xiàn)由計劃預(yù)防修向狀態(tài)修轉(zhuǎn)變；并從經(jīng)濟性的角度研究了城市軌道交通車輛的經(jīng)濟使用壽命問題，提出了完善城市軌道交通車輛檢修制度的設(shè)想。 關(guān)鍵詞城市軌道交通；車輛；檢修制度U266；U27933On theM aintenanceSystem ofUrban RailTransit VehicleLu Wanzhong，Liu YongiunAbstract Inevery bigChinese cities，the plannedand preventive maintenance system hasbeen appliedin urbanrall transitBut th e insuflicient maintenanceand th e abundantmaintena nce coexistinma nyplaces，inevitably，thereis agreatneedto reformth epresent maintenance systemThis paper a nalyzes thedevelopment a n dactuality ofurban transit vehicle maintenancesystem worldwide，confi rmsthe principleof establishing the maintena ncepedod foru rban transitveh icleConsequently，thetransfor m ation fromthe plannedand preventivemaintenance toa statusmaintena nce wi l1be realizedstep byste pThis paperalso明確的方向、主題和主線。 上述以CRH3動車組為技術(shù)平臺，開展的八個專題任務(wù)的研究、試制和試驗，即是本次開發(fā)研制國產(chǎn)300kmh以上速度動車組的技術(shù)創(chuàng)新的方向、主題和主線，從而可以有效降低所開展技術(shù)創(chuàng)新而帶來的風(fēng)險，提高成功率。 但是，即使有這樣明確的技術(shù)創(chuàng)新的方向、主題和主線也是不夠的，還需要補充許多技術(shù)內(nèi)容。 當(dāng)前所要完成的工作是要充分利用和發(fā)揮群體的智慧和優(yōu)勢，共享CRH系列動車組技術(shù)引進中各項核心技術(shù)消化吸收的成果，互相補充，充分利用一切可以利probe sin theeconomic lifecycle ofURT vehicle，a ndbrings outtheassumption to consummatethe u rbantransitvehicle maintena ncesystemKey WOrdSurbanrail transit；vehicles；maintenancesystem First-authorS addressChangchun RailwayVehicle Co，Ltd，130062，Cha ngchun，China城市軌道交通的有序運營離不開車輛的良好技術(shù)狀態(tài)，這就意味著車輛及時可靠的維修保養(yǎng)將起著至關(guān)重要的作用。 它決定了車輛各項運用指標(biāo)的及時完成，也決定了運營工作的安全有序。 我國各城市現(xiàn)行的城市軌道交通車輛檢修制度不盡完善。 隨著城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，制定更為合理的檢修制度已刻不容緩。 1城市軌道交通車輛檢修制度檢修方式是構(gòu)成檢修制度的一個重要組成部分。 從世界的范圍來看，城市軌道交通車輛的檢修方式主要有兩種計劃預(yù)防修，狀態(tài)修。 11計劃預(yù)防修計劃預(yù)防修是指在尚未發(fā)生故障之前就對車輛進行修理，消除車輛零部件的缺陷和隱患，預(yù)防車輛用的成熟技術(shù)，構(gòu)建一個具有中國鐵路技術(shù)特色和自主知識產(chǎn)權(quán)的高速動車組研發(fā)技術(shù)平臺，開展高起點、高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)再創(chuàng)新，設(shè)計制造出300kmh以上速度的動車組。 參考文獻1張萍我國軌道交通企業(yè)應(yīng)加強自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)創(chuàng)新J城市軌道交通研究，xx (11)12en12663-2000鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求s3uic566客車車體及其零部件載荷s(xx1o一18)擅雨軌道涸鼴；i。 i故障的發(fā)生。 這種修理制度的修理作業(yè)是定期的，修理范圍一旦確定也是固定的；其修理所需設(shè)備和工裝也相對較固定，無需做大的變更或增減；全年的任務(wù)是可以計算出來的，可以提前準(zhǔn)備檢修所需的材料、零件、設(shè)備及人力。 12狀態(tài)修狀態(tài)修就是借助于先進的檢測與技術(shù)診斷設(shè)備，在車輛或部件不解體的情況下，檢查和測量各主要零部件的技術(shù)參數(shù)，從而掌握車輛的技術(shù)狀態(tài)；并根據(jù)事先掌握的車輛的實際狀態(tài)，有計劃地適時安排適度維修。 即在應(yīng)該進行修理的時機修理，在應(yīng)該進行修理的部位進行恰到好處的修理，從而快速、經(jīng)濟、有效地達到消除隱患與故障，確保車輛良好技術(shù)狀態(tài)的目的。 13兩種檢修方式的比較狀態(tài)修是根據(jù)實際狀態(tài)按需維修，可以避免目前城市軌道交通車輛檢修體制下的大量過剩修；同時也避免了不時出現(xiàn)的故障失修，避免了不必要的、過多拆裝與零部件更換。 這種方式既減少了車輛在整個壽命期內(nèi)的維修次數(shù)，又減少了每次檢修的檢修項目和工作量，使車輛不會在零部件損傷到非常嚴重、危及安全時才送修。 由于采用現(xiàn)代的檢測和診斷技術(shù)，在車輛解體前能夠及時發(fā)現(xiàn)缺陷與故障，從而大大減少了傳統(tǒng)修理中查找故障的時間；并可根據(jù)預(yù)知的檢修工作范圍安排好檢修臺位與場地，以及必需的勞力和材料配件，順利完成檢修工作。 所以，狀態(tài)修必然能大幅度減少庫內(nèi)的檢修停時，提高車輛的檢修生產(chǎn)效率，從而提高了車輛的運用效率。 相對來說，狀態(tài)修的檢修工作量小而且容易修復(fù)，因而，其人力、材料與配件的消耗必然大為減少，從而明顯地降低了檢修費用，又可以保證車輛的良好技術(shù)狀態(tài)與運行可靠性。 2城市軌道交通車輛檢修制度的發(fā)展方向目前世界上大部分國家對車輛實行計劃預(yù)防修的檢修制度，但各國的城市軌道交通部門正在探索、實行狀態(tài)修的檢修制度，以提高城市軌道交通的安全性、經(jīng)濟性。 以日本以及我國香港地區(qū)為代表的地鐵公司，配備了專用故障診斷單元，利用其實時檢測運行參數(shù)，對車輛重要故障做出預(yù)測和診斷，開展了狀態(tài)修；在大量采用了故障診斷技術(shù)后，在保證車輛可靠性的前提下，逐步向按車輛實際狀態(tài)進行修】2理的狀態(tài)修目標(biāo)改進。 狀態(tài)修克服了以前計劃預(yù)防修的弊端而具有許多優(yōu)點，正在各國推廣。 因此，從世界各地城市軌道交通車輛檢修制度的發(fā)展情況看，各國都在向合理、經(jīng)濟的狀態(tài)修制度過渡。 這是隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展而使檢修工作達到科學(xué)、合理的必然結(jié)果。 3我國城市軌道交通車輛的檢修制度我國城市軌道交通車輛目前實行的都是以計劃預(yù)防修為主的檢修制度，這種制度有以下缺點。 1)檢修周期不準(zhǔn)確。 造成檢修周期不準(zhǔn)確的原因，在于對車輛可靠度不了解，制定檢修周期無合理依據(jù)，缺少對檢修周期的系統(tǒng)化研究。 當(dāng)計劃維修的周期接近車輛發(fā)生故障的實際周期時，這種維修計劃才是最有效的；當(dāng)計劃維修的周期短于車輛發(fā)生故障的實際周期時，將產(chǎn)生過量維修，造成不必要的浪費；當(dāng)計劃維修的周期過長于車輛發(fā)生故障的實際周期時，將使得車輛維修不足，影響車輛的運用和安全。 2)未考慮合理的經(jīng)濟壽命。 所謂經(jīng)濟壽命，是以車輛使用費用最經(jīng)濟為原則確定的車輛使用年限，故稱之為經(jīng)濟壽命。 在車輛長時間的使用過程中，由于車齡增加，設(shè)備日益老化，其使用費用也呈增加趨勢，依賴于大量的維修費用來維持車輛的自然壽命，在經(jīng)濟上不合理。 車輛的使用壽命過長，未考慮合理的經(jīng)濟壽命。 這樣會使車輛不能及時更新、報廢，使檢修費用大大超過了其購置費用，并且隱藏著不安全的因素。 城市軌道交通車輛的狀態(tài)修是建立在可靠的車輛經(jīng)濟壽命基礎(chǔ)之上的。 隨著車輛使用過程中損傷的逐漸增多，在歷次檢修中檢修費用也逐年增高。 當(dāng)檢修費用接近或超過重置新車的費用時，應(yīng)及時報廢舊車。 總之，隨著車輛使用年限的增長，技術(shù)質(zhì)量下降和修理費用上升成為必然。 若超過了經(jīng)濟壽命而車輛仍繼續(xù)使用，實際上將加重修理費用支出，造成車輛性能惡化，運用效率降低，增加運營成本。 依據(jù)經(jīng)濟壽命，及時報廢舊車，減少不可靠性因素，是進行狀態(tài)修的前提。 4城市軌道交通車輛檢修的可靠性分析城市軌道交通車輛及其技術(shù)裝備的可靠性是城市軌道交通中最重要的質(zhì)量性指標(biāo)之一。 因為可靠，i l,i l；，鼴性直接關(guān)系到車輛運行的安全，關(guān)系到車輛能否按運行圖完成運營任務(wù)，關(guān)系到城市軌道交通的運營組織，人力、物力的消耗和經(jīng)濟效益及社會效益。 城市軌道交通車輛的制造、保養(yǎng)、維護、修理和運營的整個過程應(yīng)是以高可靠度為中心的。 在可靠性分析中，指數(shù)分布是最基本、最常用的分布形態(tài)，適合于失效率為常數(shù)的情況。 它在復(fù)雜系統(tǒng)和整機方面以及機械技術(shù)的可靠性領(lǐng)域方面得到廣泛應(yīng)用。 一般認為車輛系統(tǒng)的可靠度符合指數(shù)分布。 現(xiàn)在以表 1、2中xx年深圳地鐵一期工程車輛牽引系統(tǒng)故障統(tǒng)計為例，來計算和分析車輛的可靠性(車輛共132輛)。 表1xx年深圳地鐵車輛牽引系統(tǒng)總故障統(tǒng)計表注表中故障率為每輛車行駛10萬km的故障發(fā)生件數(shù)；表中故障百分比為車輛牽引系統(tǒng)故障發(fā)生件數(shù)與xx年車輛故障總發(fā)生件數(shù)(6O85)的比值。 表2xx年深圳地鐵車輛牽引系統(tǒng)正線故障統(tǒng)計表注表中故障率為正線每輛車行駛10萬km的故障發(fā)生件數(shù)；表中故障百分比為正線車輛牽引系統(tǒng)故障發(fā)生件數(shù)與xx年車輛故障總發(fā)生件數(shù) (6085)的比值。 41平均失效率的計算在工程實踐中，常常用到平均失效率=，zL (1)式中，z在10萬km運營里程內(nèi)故障發(fā)生件數(shù)，即故障率；L總運營里程數(shù)。 按表1的數(shù)據(jù)并根據(jù)式 (1)，xx年深圳地鐵一期工程車輛牽引系統(tǒng)各部分在行駛10萬km后的平均失效率(每輛)如下主電路系統(tǒng)1=000955；牽引制動控制系統(tǒng)2=000755；輔助系統(tǒng)00085。 按表2的數(shù)據(jù)并根據(jù)式 (1)，xx年深圳地鐵車輛牽引系統(tǒng)相應(yīng)在正線的平均失效率(每輛)如下主電路系統(tǒng)正1=000533；牽引制動控制系統(tǒng)正2=000491；輔助系統(tǒng)正3=00038。 42可靠度的計算可靠度R的計算公式為R=e一 (2)按式 (2)，xx年深圳地鐵一期工程車輛牽引系統(tǒng)各部分在行駛10萬km后的可靠度(每輛)如下R1=e一1=09905；R2=e-)t2=09925；R3=e一3=09915。 按式 (2)，xx年深圳地鐵車輛牽引系統(tǒng)各部分相應(yīng)在正線的可靠度(每輛)如下R正1=e一1=09947；R正2=e一2=09951；R正3=e一3=09962。 43用數(shù)學(xué)模型法求牽引系統(tǒng)可靠度R R。 =RR zR3=09747；正線上R正=RtRtzRy3=09861。 44預(yù)測結(jié)果根據(jù)上述平均失效率的計算可求出牽引系統(tǒng)各部分(每輛)的平均壽命值0=1A。 則有主電路系統(tǒng)01=1047萬km；牽引制動控制系統(tǒng)02=1325萬km；輔助系統(tǒng)03=1176萬km。 由此可得牽引系統(tǒng)的平均壽命0=1a=1(一lnR)=39萬km。 在正線則有主電路系統(tǒng)0正1=1876萬km；牽引制動控制系統(tǒng)正2=2037萬km；輔助系統(tǒng)0正3=2632萬km。 可得正線上牽引系統(tǒng)的平均壽命0正=1正。 =1(一lnRt)=714萬km。 45計算結(jié)果分析由上述計算結(jié)果可以認為深圳地鐵一期工程車輛牽引系統(tǒng)在運行10萬km后，仍具有較高的可靠性，能夠保證車輛運用的安全；在保證此時可靠度的基礎(chǔ)上，牽引系統(tǒng)的平均壽命很長。 根據(jù)可靠度計算結(jié)果可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整牽引系統(tǒng)的檢修內(nèi)容，以延長城市軌道交通車輛的檢修周期；應(yīng)根據(jù)其技術(shù)狀態(tài)、可靠性，對各級檢修規(guī)程的周期、內(nèi)容進行調(diào)整；保證庫內(nèi)日常維修質(zhì)量，對易損】3。 渣雨軌鷹交癌致i tll潮的零部件重點檢查，最大限度地消除故障，將會極大減少正線故障的發(fā)生，提高車輛牽引系統(tǒng)的使用壽命。 逐步推行狀態(tài)修，對一些不重要的配件實行換件修和集中修，以減少在安全期內(nèi)不必要的檢修，以節(jié)省檢修費用。 城市軌道交通車輛的維修思想應(yīng)該建立在以可靠性為中心這個基本點上。 應(yīng)充分利用車輛的固有可靠性基礎(chǔ)，利用先進的診斷技術(shù)和手段，以車輛的現(xiàn)行實際狀態(tài)、走行公里數(shù)和使用年限等為依據(jù)，對可能出現(xiàn)的故障和故障后果進行分析，依此來確定需要進行何種形式的維修工作，其目的在于保障車輛技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟的合理性。 5對城市軌道交通車輛檢修制度的一些設(shè)想對城市軌道交通車輛檢修制度的改革，應(yīng)使其從“以計劃修為主、狀態(tài)修為輔”，向“以狀態(tài)修為主、計劃修為輔”轉(zhuǎn)變。 以科學(xué)理論為基礎(chǔ)，依靠現(xiàn)代化的檢測、檢修設(shè)備和管理手段，是完全可以保證城市軌道交通運營的安全可靠，實現(xiàn)城市軌道交通效率和效益的最大化。 51建立輔助維修的車輛管理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)城市軌道交通車輛的維修由計劃修逐步擴大到狀態(tài)修，其轉(zhuǎn)變的前提條件就是能做到對車輛的技術(shù)參數(shù)進行檢測、積累、分類統(tǒng)計、分析，隨時了解其技術(shù)性能狀況，確定維修時機和維修項目。 因此，需要建立輔助維修的車輛管理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息分析，車輛維修管理人員可以有理、有據(jù)地安排狀態(tài)最好的列車投入運營，更加合理地安排檢修，提高作業(yè)效率和檢修臺位的利用率，并可以追蹤車輛維修后的質(zhì)量狀況；通過數(shù)據(jù)庫信息，車輛技術(shù)人員可在查找疑難故障、慣性故障時，獲得故障車的歷史故障表現(xiàn)和故障處理信息，從而加快故障處理速度。 52適當(dāng)延長車輛的檢修周期隨著新技術(shù)、新材料的使用，以及車輛制造技術(shù)、監(jiān)控手段和檢修水平的提高，只要繼續(xù)加強車輛的運用維修，逐步對車輛實行狀態(tài)修，就可適當(dāng)延長車輛的檢修周期，提高車輛的利用率。 應(yīng)在車輛制造商提供的檢修周期要求基礎(chǔ)上，對車輛零部件的損壞規(guī)律及使用期限進行分析和統(tǒng)計。 這也有助于提高車輛質(zhì)量，延長車輛部件的使用壽命。 53充分利用“維修窗”及換件修的手段】4維修窗，即在非運營時間和非運營高峰時間來做列車維修，以及通過駐站維修和輪值維修，從而確保車輛的技術(shù)狀態(tài)良好以及正常運營。 車輛的檢修以直接更換零部件修理為主。 車輛零部件不在各車輛段進行修理，而是集中修理，再通過物流的方式運送至各車輛段。 這樣，在車輛段檢修庫內(nèi)僅做一些檢測和更換零部件的作業(yè)，可大大縮短檢修的庫停時間，提高檢修效率。 54實行計劃修和狀態(tài)修相