运输部机车车辆检修库平面布置分析

李农剑

张家口市宣化区住宅建筑工程有限责任公司

1 概 述

宣钢运输部是承担宣钢全公司铁路运输任务的二级厂矿,全年铁路运量2674.3万吨.随着公司生产规模的逐年提高,运输部的运输能力也逐年提高.2003年10月,宣钢第一台内燃机车入厂,5年内逐步淘汰了蒸汽机车.内燃机车的检修保养主要在机车检修库进行,机车检修分厂(大)修、架(中)修、大轮修、小辅修四种.车辆的检修保养主要在车辆检修库进行.

2 机车检修库、车辆检修库原状

2.1 机车检修库原状

原机车检修库占地面积为4032m2,主要承担蒸汽机车检修任务,主要分为洗修作业区、架修作业区、机工作业区、中检作业区、内燃机车检修实验设备操作区.库内共有铁路线路3条:其中:1条用做洗修作业,1条为架(厂)修作业,1条为中检作业.库外线路1条,安装有转车盘,主要用做机车转头作业.

检修设备主要包括:3/15T天车、中检库3T天车、机工间3T天车、30m转车盘、蒸汽机车架修台、落轮机、100T压力机、200T压力机、蒸汽机车动轮旋床、蒸汽机车轴颈旋床、摇臂钻Z3040B、刨床B6080、铣床 X62W 、车床 C666、车床 C630-1、车床 C620-1、车床 C620-1.5、车床C620-2、锯床 、电泵等.

2.2 车辆检修库原状

原车辆检修库面积为1872m2(长78m,宽24m),主要承担车辆检修任务,车库内有3条线路.原机车、车辆库总平面布置图(见图1)

图1 原机车、车辆库总平面布置示意图

3 机车车辆检修库平面布置分析

新机车车辆检修库应该满足内燃机车检修和车辆检修的修程要求,做到工艺流程顺畅、物质流、时间流、空间流合理.在总平面设计时,注意物流的因素,不仅能降低其间的运输成本,而且还能加快生产流程,最终导致生产能力的提高和企业生产成本的降低.好的机车检修库、车辆检修库设计不仅要能满足机车、车辆检修保养的要求,更应总图布局合理、工艺流程顺畅、功能齐全,最大限度地降低检修成本,

同时又要满足“6S”管理要求,做到清洁、美化、绿化,预留发展空间.

3.1 内燃机车的检修工序流程

机车库包括的基本布局:

主库区由内燃机车检修南库和内燃机车检修北库组成.南库为内燃机车小辅修、大轮修库,北库为内燃机车厂架修库,并且设有机工作业区.两库内共有铁路线路4条,南北两库由铁轨连通.

建成的机车库须安装的检修、试验、工装设备主要包括:JC-25电动架车机、ZJCRS-500F机车软水设备、DZH1-3电器综合试验台、DSQZQD-Ⅱ曲轴清洗试压台、JSP-2001型油压减震器试验台、柴油机零部件煮洗设备、CFJ-Ⅱ柴油机翻转架、ZJCJ-30B型电动架车机、QJZ-Ⅰ汽缸盖检修中心、YCT-150t移车台等70多个设备.机车库根据机车检修工艺过程,按照机车各系统划分了六大作业区域,并将各种设备合理分布于区域内.

主机车库按六大系统布置班组作业区:

①柴油机解体检修区(主要在柴油机翻转架上进行).

柴油机检修需要有适宜的环境和温度,这样才能使各部的配合达到组装要求.同时试验设备较多,应尽量集中安装,作业区的设置要方便柴油机各机件的检修,紧邻配置汽缸盖检修中心、缸水套打压解体设备、增压器、中冷水泵、高温水泵检修;另行设置机车调速器检修解体试验(在试验间).

②电器、电机检修作业区.

机车各电器复杂,对环境和温度要求较高,包括PLC、微机、显示器、电压调整器、接触器、各控制器等电器件的检修和试验,均须在干净整洁恒温的环境下作业.机车各种直流电机,蓄电池的检修和维护也需要有干净整洁的作业区.

③制动机系统检修作业区.

机车制动机多采用柱塞和橡胶件,配合精度较高.机车各类仪表较多而且较精密,检修时对环境温度有较高要求.包括空压机解体、检修试验,干燥系统检修试验.另行配置:制动机五大阀(大闸、小闸、分配阀、中继阀、作用阀)试验间、仪表试验调试间.

④液力传动系统检修作业区.

液力传动系统检修质量的好坏,直接影响到机车功率的输出.由于传动箱内部为变扭器和精密的齿轮传动,对各运动部件配合尺寸要求很高,对锥度配合件拆装时的环境和温度均有较高要求.由于液传系统检修部件较多,须有较大面积和分区检修.包括:前后向变扭器解体检修、大量齿轮和轴承检修.另设:液传箱附属装置检修间,一、二、三方向轴动平衡试验区和检修区.

⑤走行系统检修作业区.

机车走行部由两台转向架组成,加上车钩缓冲装置,需要有较大的检修作业区域和存放区域,对于车轴齿轮箱、油压减振器的检修需要有干净的环境.

按作业区位置设置检修、试验工作间;合理布置已修件、待修件存放区;合理布置检修设备试验设备安装区.

⑥机加工作业检修区.

安装机车机加工流程,包括:车、刨、铣、定位钻孔,电动机转旋刻一体机、压装机等.

3.2 需要重点考虑设计部位

大小部件煮洗库;柴油机试验站;喷漆库;机车库保温系统;油水分离污水处理系统;建筑材料的考虑.

各辅助库包括:柴油机试验站、煮洗备件库和机车喷漆库

柴油机试验、煮洗备件库其功能完全满足了柴油机及液力传动箱的磨合及性能试验,并具备对柴油机和其它零部件上的油污、尘埃煮洗清除功能.

喷漆库具备了机车厂架修后,对机车整体进行喷漆的要求,具有良好的防尘和通风效果.

机车库保温系统:外大门内两侧安装装配式空气幕(25000立方米每小时功率16千瓦);检修试验间加空调;内部安装卷帘门、外部彩钢推拉门;两大库中间彩钢隔断相通的门安装卷帘门.

建筑材料和可靠性高的基础部件的采用

油水分离污水处理系统:机车检修产生大量油水混合物需处理;废水需处理再排放;油水分离和废水为两套独立系统.

3.3 方案

机车检修库、车辆检修库新建,建筑结构采用钢排架结构,屋面采用绗架钢结构采光板.机车检修库建筑面积9855.12 m2,车辆检修库建筑面积4289.3 m2,机车检修库布置在南侧,机车走牵车台进出检修库,车辆检修库布置在北侧,辅助生产设施、生活福利设施,在西侧综合布置(见图2).估算投资7500万元(包括牵车台、铁路线路、设施、设备、工具等).

图2 新机车、车辆库总平面布置图

3.4 分析

(1)机车车辆库建构筑物组成:检修车间、油脂库、动力设施、实验和化验室、材料库、整备设施、移车台、喷漆库、行政福利设施等.

(2)作业区布置(见图3):

柴油机试验站噪音大、污染大,应与主检修库分离并在内部布置打水压清洗设备;

喷漆库为减少有毒物质污染宜独立设置,要考虑通风、加温烘干,宜与主库隔离布置;

按修程(大修、架修、小轮修)和机车数量考虑,机车库内检修线应足够长,保证检修台位;

检修设备、工装、备件摆放尽量按工艺流程布置,同时为避免互相干扰各独立检修流程按作业区分别布置;

其他设备振动大、噪音大的设备宜远离操作间、试验间布置.

(3)其他原则:机车、车辆库要考虑保温、密封、采光、和地面防滑清洗.主库高度要结合天车高度和柴油机高度设置.

图3 机车库内部布置示意图

(4)方案评价:生产工艺领先、设备先进;物流顺畅,重复运输少;总平面布置系统适应生产发展要求;运用移车台,铁路系统占用了较少的土地,检修机车出入库方便;辅助生产设施、生活福利设施,综合布置,节约了土地;机车检修库向西预留了发展空间,投资费用较高.

4 实施经验

(1)机车车辆检修库应布置在工厂铁路进口的附近或企业站附近,便于调车作业和机车、车辆检修,满足生产及总体规划要求.

(2)在北方寒冷地区,车库大门应尽量避开冬季主导风向;如实地条件限制,选择朝西时,宜设置过廊或门厅,以避免温度的流失.

(3)合理布置建构筑物、将建筑物合并或采用多层建筑可以使布置紧凑合理因地制宜,有效的节约用地.

(4)合理预留发展空间,远期近期结合,厂外厂内预留结合.

21世纪是“人与自然的和谐共存,协调发展”的世纪,必须改变传统工业发展模式,对现有工业体系进行革新.钢铁企业推进产业升级是提高市场竞争力和实施可持续发展战略的一项重要措施.

[1]殷瑞钰编.冶金流程工程学.冶金工业出版社,291

[2]上海宝钢集团公司三期工程指挥部.宝钢工程设计管理.北京:冶金工业出版社,2001

[3]井生瑞.总图设计.北京:冶金工业出版社,1989