深圳横岗车辆段主要检修工艺装备综述

张继彤 张济民

（同济大学铁道与城市轨道交通研究院，200331，上海∥第一作者，讲师）

为了保证地铁车辆处于良好的运用状态，根据地铁车辆检修规程，应对车辆定期进行检查和维护或临时抢修，因此需在地铁车辆段或基地配备相应的检修、检测和运输设备。地铁车辆段检修工艺设备主要包含固定式架车机、不落轮镟床、洗车机、磨轨车、列车模拟驾驶装置等维修与培训设备。

1 车辆段工程概况

深圳市地铁龙岗线设一处车辆段和一处地下停车场。车辆段（含综合基地位）于横岗六约村，地铁六约车站的一侧。地下停车场设在西延线中心公园站。横岗双层车辆段设有检修主厂房、运用库（双层）、列车自动清洗机控制室、压缩空气站、调机库、工程车库、危险品库、维修工务大楼、运营管理综合楼、牵引变电所、污水处理站等建筑。

2 主要工艺设备

横岗车辆段负责龙岗线全线列车的停放及所有检修工作，除配置车辆检修设备外，同时还具有工务检修维护等辅助设备。车辆段在规划设计和建设期应充分考虑需进行安装的设备，重点关注各种设备和土建的技术接口。横岗车辆段的工艺设备可按是否需要安装来划分。其中，需进行安装的设备有：数控不落轮车床、固定式架车机、列车自动清洗机、起重机设备、自动化立体仓储设备、列车驾驶仿真培训系统等6项；不需进行安装的设备有：液力传动内燃机车、平板车及随车吊、钢轨打磨车、叉车及搬运车、移动式作业平台、充放电机设备、轨道检测车、轨道工程机具类等8项。

3 主要设备的功能及特点

车辆段检修工艺设备在设计、安装阶段涉及的专业有：轨道、机车车辆、土建、电力、电控、机械、液压、监控、信号、通信等。为提高车辆运营的可靠性，现代化的地铁车辆段不仅需配备种类齐全、先进的车辆检修工艺装备，而且更需地铁工程技术人员了解掌握它们各自的功能和特点。

3.1 数控不落轮镟床和公铁两用车

数控不落轮镟床是用于地铁车辆车轮轮缘、踏面的整修，即在车辆不解体、列车不解编情况下，通过公铁两用车拖动列车移动对位后，这台设备可对1列6辆编组的列车进行车轮踏面和轮缘的检测、判断和切削。不落轮镟床为单头车床设计，将来也可扩展成双头车床，目前能同时对1个轮对的2个车轮进行镟削外廓。这台数控不落轮镟床安装在横岗车辆段镟轮库内，镟轮线及镟轮库内不设接触轨。

数控不落轮镟床由机座及床身、机床轨道系统、轮对定位和切削加工系统、测量系统、液压系统、机床控制或操作系统、电气系统、润滑系统、集屑或碎屑和排屑系统、吸排烟尘系统组成。数控不落轮镟床安装如图1所示。

图1 数控不落轮镟床

电动公铁两用车是一种既能在铁路上又能在道路上行驶作业的特种车辆，它采用蓄电池作为动力源，既有橡胶轮走行系统又有钢轮走行系统，两种走行系统可以相互切换。当使用钢轮时，可通过自身所带车钩进行一般的牵引调车作业，同时也适合于车辆轮对的牵引对位作业以及用作数控不落轮车床准确的牵引对位；而使用橡胶轮走行系统时（这时抬起4个钢轮），公铁两用车可方便地穿梭于各股道之间的道路，却不受钢轨走向的约束。图2就是一种常见的公铁两用车。

图2 公铁两用车

3.2 固定式架车机

固定式地下架车机适合于车辆的拆卸、装配及维修，尤其适合于大修及需要拆装转向架的场合。横岗车辆段安装有2套固定式架车机，每套固定式架车机，可以对3节编组列车在不摘钩状态下进行同步架车作业（具有6个转向架和3辆车体的支撑功能），也能对任一节车辆进行架车作业；不仅可以单独更换任一个转向架，也可以同时更换编组列车中的所有转向架。

主要关注技术参数：固定式架车机的举升高度、举升速度，以及安装尺寸和车辆定距、转向架轴距相符。

每套固定式架车机由3个单元升降组成，每个单元有两个转向架升降装置和4个车体支撑镐头。

固定式架车机由辅助轨、支撑结构、转向架举升单元、举升横梁、转向架举升驱动装置、车体举升单元、中央控制台、现场控制台等组成。

这2套固定式架车机安装在横岗车辆段检修库内，架车作业后设备全部收缩到地下，上表面与车间地面平齐，对车间无障碍、不影响车间美观和车间其他正常作业。

3.3 列车自动清洗机

列车自动清洗机适用于清洗地铁列车外表面的灰尘、油污及其它污渍。通过水、清洗剂和清洗刷的作用，自动清洗列车的两侧、车头和车尾，包括车门和窗玻璃。清洗作业时，列车采用自行牵引、以3～5km／h速度通过洗车库，列车自动清洗机自动对列车进行洗刷和冲洗工作，清洗后车体外表面无灰尘、泥土和其它附着物，清洗后的污水经过处理后循环使用。列车自动清洗机位于车辆段入口，以方便列车进入车辆段时进行清洗。

列车自动清洗机设有2套控制台。在就地控制室配备1套控制台，在DCC（车辆段控制中心）设置1套对列车自动清洗机进行远程控制的控制台，该控制台能对列车自动清洗机进行自动模式开机操作，并显示列车自动清洗机的故障状态。就地控制室控制台要优先于DCC控制台控制。列车自动清洗机的运行具有自动和手动两种控制方式。自动控制方式将按预定的清洗模式——清水清洗模式或清洁剂清洗模式进行全过程的自动控制；手动控制方式用于特殊情况下或设备调试、检修时局部装置的控制。

列车自动清洗机由机械系统、电控系统、水供给系统、水循环系统、气动系统、洗涤剂供给系统等组成。

3.4 液力传动内燃机车

图3所示GCY－450型内燃机车的主要用途是用于地铁列车的牵引、车辆段内调车以及用于正线上牵引其它轨道车，且具有多机重联功能。该型内燃机车设有微机控制系统，具备低匀速控制功能，匀速档位有2km／h、5km／h、8km／h三档可选。

横岗车辆段配备液力传动内燃机车4台，发动机额定功率600hp（447.4kW）。其中的两辆机车上安装有2台40kW交流发电机，该发电机由主发动机通过传动轴、电磁离合器等进行驱动，可在本车停车时发出40kW，AC 220V／380V，50Hz的交流电源，为后端随车吊起吊重物提供电源。

GCY－450型内燃机车主要由动力及传动系统、走行部、车钩装置、电气系统、制动系统、冷却系统等组成。

图3 调车用内燃机车

3.5 轨道平板车与随车吊

轨道平板车与随车吊是深圳地铁龙岗线的配套设备，适用于龙岗线地铁线路及供电设备施工维修时人员、物料、器材的运输、装卸作业等。

PC－30型平板车（30t）由内燃机车牵引，是为地铁工务、电务工程等部门配备的铁路运输车辆。车体设活动式低墙板，可装运散状货物，也可装运养路机械、发电机组、钢轨、道岔等笨重货物。

2台随车吊，分别安装在30t平板车上，组成2台轨道平板吊车，可装卸和运输钢轨、辙叉、尖轨、养路机械、工程构件等长大笨重货物。轨道平板车与随车吊如图4所示。

图4 轨道平板车与随车吊

3.6 钢轨打磨车

钢轨打磨车主要用于消除钢轨的表面磨损、变形和其它缺陷，它可用于钢轨的保养性维修、修复性维修、道岔的维修，能在2h内完成2～3km的一般性除锈打磨工作。这组钢轨打磨车是20个磨头的定型产品，自带动力，车组前后端各设一个司机室，可以双向走行和打磨。

钢轨打磨车由两个完全独立的单节打磨车联挂组成。两节车除了检测系统外，其他结构和布置完全一致，廓形检测系统和波磨系统分别安装在两节车上。钢轨打磨车包括车体和走行部、两端司机室、轨道打磨系统、动力和牵引系统、制动系统、液压系统、压缩空气系统、喷水系统、集成系统、控制系统、电气系统、轨道测量系统以及其它必要的辅助系统等。这种双机重联的钢轨打磨车如图5所示。

图5 钢轨打磨车

3.7 轨道工程机具类

轨道工程机具类包括复轨器、移动式空气压缩机、轨道接头打磨机、移动式架车机、车载限界检测设备（见图6）、测量工具等70多个小项。

图6 车载限界检测设备

3.8 起重机设备

横岗双层车辆段内设置的起重机分布在检修主厂房、运用库一层及调机库内，共计11台，其中检修主厂房9台，运用库1台，调机库1台。

这里的起重机包括吊钩桥式起重机、电动单梁桥式起重机、电动单梁悬挂式起重机，各起重机均采用地面操纵方式，不设司机室。

3.9 自动化立体仓储设备

自动化立体仓储设备的功能实现是基于物流和信息流控制的紧密结合，即在计算机控制软件中设置一套对物流运动进行动态跟踪的信息流系统，实现货物搬运、存取的机械化、仓库管理自动化，使得材料及零配件的储运、领用、记转账、周转、点算、报废、报表等全部实现自动化处理，对材料及配件的流向进行全方位、全过程的质量跟踪，对检修质量和资金占用情况等做到精确的分析与考核。自动化立体仓储设备可确立合理的货料储存量，减少仓储费用，建立最佳的物流组织形式。自动化立体仓储货架安装在物资总库内，总共有920个货架（23列×5层×8排）。

自动化立体仓储设备由货架、有轨巷道堆垛起重机、出入库输送系统、钢制托盘及计算机管理系统等组成。

3.10 列车驾驶仿真培训系统

列车驾驶仿真培训系统是用于培训地铁列车司机（可兼顾维修人员）的驾驶仿真训练系统，集合了计算机仿真、列车动力学和列车控制理论等专业知识。该系统不但可以培训学员列车基本运行相关的操作方法、操作规程与操作步骤（列车发车准备、列车正常运行、列车自动折返、驾驶技巧、熟悉线路、段场内行驶、退行、洗车线上行驶等），还能通过教员设置列车运行中故障及突发事件来对学员的应急能力进一步提升（包括故障的排除以及事故、突发事件和非正常状态的处理、车站突发事件的处理方法等）。

该系统安装在段内维修工务大楼一楼，它由仿真器、教员系统、观摩系统等组成。

3.11 轨道检测车

轨道检测车是检查轨道病害，消除事故隐患、指导线路维修、提高线路平顺性、保障行车安全的大型动态检测设备。它具备线路轨道几何状态和车辆动力学参数检测、钢轨波浪磨耗检测、钢轨断面检测功能，主要用于对铁路线路的弹性变形和永久变形的叠加状态进行动态检测，并对轨距、轨向、高低、水平、超高、三角坑、车体垂直振动加速度、车体水平振动加速度、轴箱振动加速度等参数进行检测，为线路的维修、保养提供依据。这台轨道检测车还具有接触轨自动检测功能。

轨道检测车由车辆和各种检测设备组成。

4 工艺设备的监理工作

地铁车辆段检修工艺设备，种类多，需工程师具备机械、电力电子技术、微机控制技术、网络传输、材料等和地铁相关的专业知识。地铁车辆段检修工艺设备的设计制造，需业主和监理及时把握设备的投资、质量和进度，安装调试时需与土建工程紧密配合，更要求监理的协调工作。因此监理工程师的工作重点就是抓住以下三个阶段的管理和监理工作：

（1）采购阶段。协助业主进行设备采购招、投标及合同审查、组织设计联络会、合同期付款报审工作；

（2）制造阶段。设备中间检查、出厂检验验收、开箱检查与交接；

（3）安装调试和验收阶段。组织施工图交底、设备安装、调试、开通、验收及工程保修期阶段实施现场监理工作，进行四控二管一协调，协调与各方的相互关系等。

到目前为止，横岗车辆段主要检修工艺设备大部分已经完成招标、安装调试及验收。

5 结语

车辆段里配备的各种检修工艺设备，目的是为了保障车辆的正常运营，提高车辆检修作业效率，节约车辆的运营成本，现在，横岗车辆段还有一些设备没有配备，如车轮压装机、转向架试验台、轮轴超声波探伤设备等，这些还要根据车辆运营的实际需要进行逐步添置。

从已经验收完的设备来看，可能也存在一些问题，比如固定式架车机是两套设备并列安装在2条紧邻的线路上，而不是沿一条线路布置，这样6辆编组的地铁列车在架车时必须分解成2个单元（每个单元3辆车），增加了不少工作量，降低了检修架车效率，当然固定式架车机的布置还要结合厂房布局等因素综合考虑。现代城市轨道交通车辆检修基地，除了配备各种功能的检修工艺装备外，还要结合段里车辆的检修工艺、检修流程，有合理的安装位置和总体布局，这样才能减少不必要的检修周转环节，这就要求业主和设计工程师要有丰富的专业知识和全盘考虑的远见。

最后，车辆段还应建立先进的设备管理系统，横岗车辆段的所有检修工艺设备采用计算机网络管理系统，实行设备信息网络化管理，建立设备履历、相关的技术信息、图纸、资料、质量情况等档案。

［1］陈兴华，郑志华，杨国新，等.地铁设备监理［M］.北京：中国铁道出版社，2007.

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