简论铁路货车维修性设计的必要性

毕海涛

【摘 要】 近几年，我公司出口了大批的铁路货车，国际用户在采购产品时均提出了同样的要求，就是在产品设计的同时要把车辆检修的相关标准、规范、检修工艺制定出来。国内铁路车辆在设计时虽然规定了定检周期，但检修标准往往在临近定检周期时才能确定出来，造成有些不便于检修的问题在检修时才被发现。因此本文对加强铁路货车维修性设计的必要性进行进行了探讨研究。

【关键词】 铁路货车  维修性  可靠性  必要性

近几年，我公司出口了大批的铁路货车，国际用户虽然分布的区域不同，购置的车型不同，采用的标准不同，但是均提出了同样的要求，就是在产品设计的同时要把车辆检修的相关标准、规范、检修工艺制定出来，并达到用户的要求。其实这就是对产品的可维修性提出了要求。

在国内，虽然车辆在设计时规定了定检周期，但是检修标准往往是在临近定检周期时才能确定出来，造成有些不便于检修的问题在检修时才被发现。另外随着铁路货车装备不断更新换代，随着铁路货车重载、提速新技术的全面推广，新车种、新车型不断开发应用，在产品设计时为了体现产品创新点，设计者在某种程度上忽略了产品可维修性设计的重要性，造成在后期的维修过程中出现维修成本高、维修工艺复杂等问题，因此本文对加强铁路货车维修性设计的必要性进行进行了探讨研究。

1 维修性设计概念及要求

GB3186《可靠性基本名词术语及定义》中，明确规定了可维修性定义：在规定的条件下，按规定的程序和手段实施维修时，产品在规定的使用条件下，保持和恢复执行规定功能状态的能力。从定义可以看出，维修性是产品出现故障时，容易修理和方便维修的性能。因此产品的维修性是设计要求，既是研制时应当实现的要求。从维修的实践来看，铁路货车维修性的定性设计要求主要有以下两个方面。

1.1 简化产品结构和维修操作

实现产品的结构和外形简单，是改善维修性的重要方面。人们在设计中为提高产品的各种功能，常增加一些组件或采用自动化技术。这虽然有利于减轻人的劳动，但也必然增加产品的复杂程度。而复杂结构的产品，如不采取相应的措施，必定要增加修理的困难和工作量。对此，设计人员必须综合权衡利弊，应在满足规定功能要求的条件下尽量使产品的结构简单化，或者研究如何把可靠性和维修性要求统一到复杂的装置中去，做到简化操作，维修方便、迅速，而维修技术的要求又不高。

1.2 具有良好的维修可达性

所谓维修可达性，是指产品在进行检测、维护和修理时，能够迅速方便地达到维修的部位并能操作自如。通俗地说，也就是维修部位能够“看得见、够得着”或者很容易“看得见、够得着”，而不需过多拆装、搬动。显然，良好的可达性，能够提高维修的效率，减少差错，降低维修工时和费用。

2 铁路货车维修性设计的意义

首先我们要明确维修性设计的目的。将维修性与可靠性联系起来，以评定车辆的可用度;使设计的车辆易于维修从而减少维修时间和维修费用;估计维修工时和其他资源条件，以确定维修费用和制定维修计划。评估在修时间，判断是否超出了允许的界限，以确定车辆是否需要一定冗余度，保证车辆的正常、持续的工作。因此加强铁路货车维修性设计具有以下几个方面的重要意义。

2.1 维修性与可靠性关系密切

从理论上看，车辆可靠性可以理解为：车辆由正常状态发展到故障状态所需时间的长短，一般用平均故障间隔时间表示，也就是车辆的失效时间;维修性则可以理解为：车辆由故障状态恢复正常使用状态所需要的时间，一般用平均修复次数表示，也可以用修复率表示。不难看出，在车辆寿命一定的情况下，车辆的平均故障时间间隔越长，则修复次数越少，则修复率越高，表明车辆可靠性越好。

在车辆实际维修来看，并不是维修越勤，修理范围越大就能减少故障，车辆的可靠性是由设计制作决定的，有效地维修只能恢复其固有可靠性。对于复杂的车辆结构来说，可靠性与时间无关，因此定期计划维修对于许多故障是无效的，比如制动系统。

维修性和可靠性是综合评定铁路货车可用度的重要因素，在满足性能要求的同时，采用适用、经济、有效的维修手段，避免一刀切式的大拆大卸维修方式造成的失修或过剩维修。

2.2 直接影响寿命周期费用

铁路货车寿命周期费用是新造购置费用、运用维修费用之和。新造购置费用属于一次性支付费用，表面看来是大钱，实际后期的运用维修费用才是一笔不小的费用，不易被人们关注。以C70为例，目前一台C70的新造购置费用约为35万元，厂修6.2万元，段修2万元，C70使用寿命为25年，厂修期8年，段修期2年，最少需要3个厂修，9个段修，定期检修的费用为：36.6万元。另外还有临修、列检、售后服务费用，因此可以看出后期的运用维修费用已经占到货车寿命周期费大半以上。

2.3 维修性对维修工艺的影响

可维修性好的车辆，能在最短的时间、以最低限度的资源（人力与技术水平、备件、维修设备和工具等）和最省的费用，经过维修使车辆恢复到良好状态。目前，铁路货车存在很多无法修复的零部件，零部件磨损之后，现有的工艺方法无法恢复到标准要求的状态。比如：很多复杂的铸造面，在磨损后，要求通过焊修后恢复原形，就很难实现。

2.4 维修性是铁路货车实现“定期修”向“状态修”转化的保证

铁路货车的“定期修”是为了“预防事故”制定的检修标准，在很大程度上造成了性能和费用的浪费，很多零部件未达到需要检修的状态，就进行了检修。而“状态修”就能很好的解决这个问题，但是实现状态修的保证就是，在车辆设计的同时，就能准确地确定产品需要维修时所达到的标准，其实这也是可维修性设计的一部分。

3 提高车辆可维修性的途径

3.1 优先选用标准件

设计产品时应优先选用标准化的设备、元器件、零部件和工具等产品，并尽量减少其品种、规格。

3.2 提高互换性和通用化程度

产品结构的简单性、可互换性（系列化、通用化、标准化）、安全性、识别标记（防错装）等，对可维修性的重要设计准则，又是判断产品可维修性好坏的重要标准。

4 制约铁路货车维修性设计的因素

虽然铁路货车产品部分零部件形成了标准系列，但大部分零部件属于非标产品，检修时只能实行“原车装原件”的工艺方法。另外，随着铁路货车更新换代的加快，较多零部件未形成批量就已经停止生产，检修时，无配件可用，增加了检修难度和费用。

5 结语

随着可靠性和维修性工程理论的发展，车辆修制改革已成为创造效益的有效途径，由预防计划修体制改革为“以可靠性为中心”的状态检修体制是铁路货车检修今后发展的必然趋势。endprint