杨 磊
(宁波中车轨道交通装备有限公司,浙江 宁波 315100)
随着我国人民生活水平的提高,汽车数量日益增加,截至2019年,我国汽车保有量达2.6亿辆,增长速度远超城市道路的扩张速度,这为城市交通带来了巨大的压力。轨道交通的建设有助于减轻城市通勤压力,改善空气质量,同时在便捷性、安全性以及推动经济发展方面,有着无可比拟的优势。悬挂式单轨系统是一种中低运量的轨道交通系统,轨道梁为下部开口下箱型截面钢梁结构,由钢支柱支撑,车辆悬挂于轨道梁下方,走行部位于轨道梁内部,沿着轨道运行(见图1)。悬挂式单轨系统具有造价低、土地使用少、建设周期短、环保等优势,适用于中小城市的公共交通线路,旅游城市的旅游环线、其他轨道交通的补充线路等。
图1 悬挂式单轨系统
不同于其他轨道交通车辆,悬挂式单轨车辆转向架位于轨道梁内部,相关设备安置于车顶,根据客流情况一般采用2~3节编组,最高运行速度70 km/h,平均加速度≥0.7~1.0 m/s2,制动减速度≥1.0~1.2 m/s2,轴重≤5 t,采用DC750 V接触轨受流,车辆垂向及横向平稳性指标不大于2.5,适用最大坡度8‰,最小曲线半径30 m,最大竖曲线半径650 m的线路条件。
车辆检修是悬轨系统安全运营的必要保障,同时也与悬挂式单轨系统的运营质量、运营成本密切相关,悬挂式单轨车辆是一个大型复杂的机电一体化设备,其零部件种类繁多,使用寿命各不相同,在运行过程中,机械部件容易造成磨损、变形等问题,电气部件容易造成破损、老化等问题。合理的检修制度和修程能够最大限度地延长车辆使用寿命,节约资金,降低运营成本,提高效益。
检修制度一般可分为计划修和状态修两种,计划修是先摸清车辆主要零部件的损伤规律,确定其使用期限,在此基础上确定合理的检修周期,这是我国国内普遍采用的检修制度。状态修是在零部件寿命期内,当其运行参数超出规定的状态限界值时,按照规定工艺进行检修,使其恢复到规定的状态值后继续使用,这能够将检修工作量减小到最低限度。
检修作业方式可分为现车修和换件修两种,现车修是将待修车上的零部件,经过修理后仍安装在该车上。该种作业方式可减少备用零部件数量,但停休时间长,效率低。换件修是将待修车辆上的零部件分解下来,将预先修好的零部件组装上去,分解下来的零部件经修理后安装在别的车辆上。该种方式停休时间短,修车效率高,但要求有一定数量的备用件。
由于悬挂式单轨系统在国内属于全新的轨道交通系统,缺乏车辆运用检修经验,车辆检修适合采用预防性计划检修制度,同时采用换检修的方式进行。由于国家尚未出台悬挂式单轨系统相关标准,通过参考四川省制定的《悬挂式单轨交通设计标准》(DBJ51/T099-2018)以及河南省制定的《悬挂式单轨交通技术标准》(DBJ41T217-2019),同时结合车辆制造厂的检修经验,车辆检修修程、检修周期和停修时间建议按照表1指标执行,检修周期采用车辆走行里程和时间间隔先到者。
表1 检修修程及检修周期表
悬挂式单轨车辆的检修分为定期检修和日常检修,定期检修分为全面检修、重点检修和换轮修,日常检修分为3月检和列检,不同检修要求的流程和内容各不相同。
1)全面检修:当悬挂式单轨车辆运行6年或60万km时,停运35 d对车辆进行1次全面检修,将车辆全部解编,主要对转向架进行拆解、清洗、部件更换;更换橡胶轮胎;同时对牵引电机、车辆整体电路进行排查,对相关功能进行调试和试验,使其完全恢复技术性能;对车辆进行补漆;对失效配件进行更换;对车体进行重新组装、静调、动态调试,检修流程如图2所示。
图2 全面检修流程
2)重点检修:当悬挂式单轨车辆运行3年或30万km时,停运20 d对车辆进行1次重点检修,将车辆解编,主要对转向架、牵引电机、集电器、制动系统、车钩、缓冲装置、车门、各种电气控制装置等主要部件进行分解、检查、修理、更换。更换橡胶轮胎,对仪器仪表进行校验。对其余部件的技术状态进行检查修理,确保其完整的技术性能;车辆重新编组后,进行静调和动态调试。重点检修流程与全面检修流程基本一致,但检修内容有所差别,重点检修主要侧重主要部件的检修,重点检修流程同图2全面检修流程。
3)换轮修:当悬挂式单轨车辆运行1年或10万km时,停运10 d对车辆进行1次换轮修,更换实心橡胶轮。同时进行车辆的各系统状态检查、检测;各部件全面检查、清洁、润滑以及部分部件的修理及列车的调试。换轮修流程如图3所示。
图3 换轮修流程
4)3月检:当悬挂式单轨车辆运行3个月或3万km时,停运3 d对车辆进行1次3月检,主要对转向架、牵引电机及主要电器进行全面细部检查。对悬挂、受流器、空调、电气控制系统、牵引、制动等主要部件进行检查、修理、更换损耗件。3月检流程如图4所示。
图4 3月检流程
5)列检:当悬挂式单轨车辆运行3 d时,停运4 h对车辆进行1次列检,对车辆进行清扫消毒;主要对车辆走行部分、牵引传动系统、各种电气装置、制动控制装置的状态进行外观检查,更换损耗件。列检流程如图5所示。
图5 列检流程
根据修程及检修内容,为满足悬挂式单轨车辆检修需要,车辆基地设置运用库、运转综合楼、检修库、洗车库、工程车库、综合楼、物资总库、易燃品库。其中,运用库由停车库、列检库、月检库以及换轮库组成,承担车辆日常停车、列检、3月检以及换轮修检修任务。运转综合楼由转向架及轮对检修间、蓄电池检修间等组成,承担车辆在换轮修、重点检修以及全面检修过程中的零部件检修、调试以及清扫任务。检修库由重点检修库及全面检修库组成,承担车辆重点检修以及全面检修任务。洗车库承担车辆清洗任务。根据以上库房设置,车辆基地工艺设备配置如表2所示。
表2 工艺设备配置清单
悬挂式单轨系统作为新型轨道交通系统的一个重要组成部分,起源于德国,在日本有着广泛的应用,而在国内还处于试运线阶段。但其造价低、占地少、景观好的特点,在国内有着巨大的发展潜力,明确悬挂式单轨车辆的检修修程以及检修设备需求,有助于推动悬挂式单轨系统的标准化和成熟化。本文通过悬挂式单轨车辆的特点,结合目前现有行业标准以及其他轨道交通车辆检修修程,初步研究了悬挂式单轨车辆基地工艺流程及设备配置,为悬挂式单轨车辆的检修提供一定参考。