軌道車輛組裝廠房設備配置及工藝布局

俎玉玲

摘 要 當前我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，城市化進程明顯加快，城市人口急劇增長。對于軌道車輛的質(zhì)量和數(shù)量需求相應增加，其中加速制造高質(zhì)量高運能的軌道車輛成為重中之重。因此，合理布局組裝廠房，為加快生產(chǎn)高質(zhì)量高運能的軌道車輛添磚加瓦。

關鍵詞 軌道車輛；組裝廠房；設備配置；工藝布局

中圖分類號 U27 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0207-02

當前我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，城市化進程明顯加快，城市人口急劇增長。目前城市交通從單一的路面交通發(fā)展為高架、路面、地下立體交通系統(tǒng)，運輸方式主要為以城市公交、小汽車為主的傳統(tǒng)路面交通和城市軌道交通。其中城市軌道交通包括地鐵、輕軌（含現(xiàn)代有軌電車）、中低速磁懸浮、城際鐵路等。相對于城市公交和小汽車傳統(tǒng)路面交通而言，城市軌道交通具有環(huán)保、低碳、節(jié)能、運量大、速度快、安全可靠、集約用地等優(yōu)勢，是解決城市交通擁堵、汽車尾氣污染、能耗過高等問題的最佳手段。因此，我國政府已把發(fā)展城市軌道交通作為大中城市發(fā)展公共交通的根本方針。所以對于軌道車輛的質(zhì)量和數(shù)量需求相應增加，其中加速制造高質(zhì)量高運能的軌道車輛成為重中之重，組裝廠房的建設又是車輛生產(chǎn)過程中的關鍵廠房，因此合理布局組裝廠房，為加快生產(chǎn)高質(zhì)量高運能的軌道車輛添磚加瓦。組裝廠房是指用于完成軌道車輛的車頂、車內(nèi)、車底零部件的安裝等工作的廠房。

本文主要介紹軌道車輛的組裝工藝流程、設備配置、廠房工藝布局特點及優(yōu)缺點。目前，軌道車輛主要以人為運載對象，包括高鐵、動車、城軌、地鐵、普通客車等，此文以地鐵作為代表進行分析介紹。

1 軌道車輛組裝廠房布局簡介

1.1 主要工藝流程

1.2 主要設備配置

根據(jù)軌道車輛的工藝流程，主要設備配置為氣墊車、高低假臺車、高架平臺、淺坑遷車臺、牽引車、液壓升降設備等。主要設備介紹如下：

氣墊車：該設備為室內(nèi)作業(yè)，由2個25t氣墊盤組成，2個氣墊盤即可單獨驅(qū)動輸送，又可以連在一起操作。整套系統(tǒng)功能準確、可靠，可縱向、橫向及360°移動旋轉，具有自動平衡氣墊控制系統(tǒng)，具有起升平穩(wěn)，精確同步、移動方便、操作簡單、維修方便、安全可靠等優(yōu)點，電氣及機械傳動部分具有防塵、防水功能。

淺坑遷車臺：該設備用于軌道車輛室外橫移轉軌作業(yè)，主要由車體、橋式對接軌、運行機構、駕駛室、控制系統(tǒng)等組成。

設備主要技術參數(shù)如下：

1）長度：根據(jù)城軌車輛的最大尺寸+牽引車長度。

2）載重：單股道一般為80t，雙股道一般為130t。

3）臺面軌道：標準軌距，若為雙股道則雙股道間距不小于3600mm。

4）遷車臺地坑深度：不大于300mm。

5）遷車臺車架與坑面間隙：40mm。

6）運行軌道數(shù)量及其運行速度：4根軌道，≤30m/min。

7）操縱機構：線控一套：兩個操作臺互相連鎖。

8）受電方式：安全滑觸線或地面電纜溝。

牽引車：該設備主要用于單車和1列（8輛）地鐵車輛的牽引運輸，以柴油發(fā)動機（或電力發(fā)動機）為動力，橡膠實心輪胎為驅(qū)動輪，并配以鐵路導向裝置，既能在公路上行駛，又能在鐵路上牽引，可任意上下軌道。設備主要技術參數(shù)如下：

1）驅(qū)動控制方式：無極變速。

2）最大牽引噸位：450T（鐵路）；能牽引一列空載地鐵車輛（8輛）通過帶有半徑80m的曲線、標準道岔和坡度30‰的極限路況情況下的鐵路。

3）最高時速：前進運行速度為10km/h，后退運行速度為5km/h；前進和后退運行速度允許連續(xù)長時間低速運行。

4）公路最小轉彎半徑：3 250mm。

5）制動形式：空氣制動，制動距離（單機，V初始=20km/h）<3 000mm，牽引車在額定載荷運行時（3km/h），剎車滑行距離≤1 000mm；總車長≤5.5m。

6）軌道輪最小離地距離：250mm。

7）輪胎：實心輪胎；兩前制動實心輪胎中心距為1 505mm。

8）轉向系統(tǒng)：全液壓轉向。

9）車鉤高度：450mm～1 200mm可調(diào)。10）導向輪最小離地距離：250mm。

11）導向輪運用軌距：1 435±3.0mm。

高低假臺車：該設備是將車體架起的配套設備，用于軌道車輛的車體在軌道上運行的操作。該高低假臺車具有高低可調(diào)功能，能夠滿足地鐵車輛的運行；運行時應滿足車輛在上下移車臺時高低假臺車不發(fā)生左右或前后偏移、搖晃。

主要技術參數(shù)如下：

1）單個假臺車重量：≤3t。

2）總提升能力：80t

3）單個假臺車額定載重：≥25t，按超過額定載重20%設計。

4）運行速度：（0～10）km/h。

5）導輪直徑：≥600mm，采用LM磨耗型踏面。

6）旁承高度要求：低假臺狀態(tài)（1 188±2）mm，高假臺狀態(tài)（1 758±2）mm。

7）旁承距離要求：（1 500～2 560）mm，可調(diào)距離間隔50mm。

1.3 廠房布局特點

組裝廠房的設計首先按生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)周期計算出所需臺位數(shù)量，然后根據(jù)臺位數(shù)量和總圖要求以及生產(chǎn)的主要需求，進行廠房面積及工藝布局的合理設計。

一般在組裝廠房的一側設置淺坑遷車臺，目的是使車輛能夠順利進入各生產(chǎn)廠房。即表面處理廠房完成后的車輛進入組裝廠房進行零部件的組裝任務，同時組裝完成后的車輛進入調(diào)試廠房進行調(diào)試工作。遷車臺的選擇一般為單股道，但是如果生產(chǎn)綱領較大，單臺遷車臺的負荷率很高，為減少投資，遷車臺可做成雙股道，這樣一次可以同時牽引2輛車進出各廠房。另外根據(jù)我國區(qū)域位置的不同和項目的投資情況，遷車臺區(qū)域可以做成遷車臺大棚或者在遷車臺設備的頂部制作頂棚，以保證在雨天時表面處理完成后的車輛能正常轉運至組裝廠房進行組裝生產(chǎn)。

由于側窗和地板布的鋪裝都需要用膠進行粘接，并且這種膠的工作環(huán)境要求為溫度10℃～30℃，濕度30%～70%，并且任何一種膠在使用過程中都會散發(fā)有刺激性氣味，因此該工序最好設計成獨立空間，這樣就可以在較小的空間內(nèi)設置空調(diào)，對其進行通風除濕，使其符合膠的生產(chǎn)環(huán)境。如果在較大的組裝廠房進行該工序的生產(chǎn)，則需要對整跨廠房進行通風除濕，才能達到膠的生產(chǎn)環(huán)境，這樣就會浪費資源，達不到節(jié)能要求。

其余的組裝工序均可以在組裝廠房內(nèi)進行。根據(jù)多年的設計經(jīng)驗，組裝廠房總結出主要的三種布局方案。第一種方案是采用傳統(tǒng)的鐵路線布局的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式又有兩種布局方式。一種是在生產(chǎn)綱領較大的情況下，需要臺位數(shù)較多，則采用整個廠房長度均鋪設鋼軌，布置成流水線方式，廠房長度應在5個臺位以上較為合理。組裝生產(chǎn)時屬于車動人不動的模式。另一種是生產(chǎn)綱領較小的情況時，則采用抽屜式固定臺位的生產(chǎn)方式，即在廠房端部靠近遷車臺一側每條線布置2個臺位，其余部分布置組裝用物料存放及預組等。

第二種方案是采用氣墊車的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式是在生產(chǎn)綱領較大的情況下采用。該種布局方式一般為固定臺位作業(yè)方式，即車輛從進入組裝廠房一直到組裝完成后出組裝廠房，車輛在固定臺位作業(yè)，組裝生產(chǎn)時屬于人動車不動的生產(chǎn)模式。

第三種方案是采用馬凳的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式是在廠房內(nèi)鋪設一條鐵路線作為落車線，其余部分用馬凳的方式組裝生產(chǎn)，這種組裝方式也屬于固定臺位作業(yè)方式。這種方式是組裝完成后的車輛由吊車吊運到鐵路線上進行落車，然后進行稱重、出車。

以上3種布局方案各有優(yōu)缺點。第一種方案的優(yōu)點是流水線布置，嚴格按生產(chǎn)節(jié)拍進行生產(chǎn)，達到精益生產(chǎn)的要求。缺點是這種布局方案對生產(chǎn)管理要求很高，如果生產(chǎn)組織不到位，就會出現(xiàn)生產(chǎn)線停滯不前，生產(chǎn)任務不能按期完成的情況。第二種布局方案優(yōu)點是組織生產(chǎn)非常方便，對生產(chǎn)管理要求不太嚴格，廠房整潔美觀。缺點是由于氣墊車通道面積較大，因此相同面積下布置臺位數(shù)較少。第三種方案的優(yōu)點是即對生產(chǎn)管理要求不高，布置臺位數(shù)也較多，缺點是組裝完成后的車輛需要由吊車吊運到軌道線上進行落車，從而使廠房高度增加，并且由于廠房的吊車噸位增大，也增加了廠房造價。

2 結論

依據(jù)不同的工藝要求和管理模式，決定采用合適的廠房工藝布局，配置不同的生產(chǎn)設備，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，滿足鐵路發(fā)展對車輛的需要，最大可能節(jié)省投資，提高精益生產(chǎn)，適應企業(yè)發(fā)展需求。

參考文獻

[1]GB50016-2006 建筑設計防火規(guī)范[S].

[2]GBZ1-2010 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準[S].

[3]GBZ2-2007 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值標準[S].