湯友富

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 北京 102600)

CRH (China Railway High-speed)系列動(dòng)力分散型動(dòng)車(chē)組動(dòng)力車(chē)分散在全列車(chē)中,沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分意義的機(jī)車(chē)和車(chē)輛,動(dòng)車(chē)組車(chē)廂之間采用密結(jié)式車(chē)鉤進(jìn)行連接,不能輕易分解,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了動(dòng)車(chē)組整備檢修與傳統(tǒng)的機(jī)車(chē)和車(chē)輛分別在機(jī)務(wù)段、車(chē)輛段進(jìn)行不同,動(dòng)車(chē)組要求整列一起運(yùn)行或整列一起檢修,機(jī)務(wù)段或車(chē)輛段不能承擔(dān)動(dòng)車(chē)組動(dòng)力車(chē)和拖車(chē)整備檢修,需重新研究設(shè)計(jì)新的檢修基地,完成動(dòng)車(chē)組的整備檢修.

列車(chē)運(yùn)行達(dá)到一定的走行里程或年限后,機(jī)車(chē)和車(chē)輛需從各鐵路局分別送到機(jī)車(chē)、車(chē)輛制造工廠進(jìn)行(大)廠修,待修機(jī)車(chē)車(chē)輛在鐵路局與機(jī)車(chē)車(chē)輛制造工廠之間往返過(guò)程中有占用鐵路通過(guò)能力、干擾正線運(yùn)營(yíng)、檢修周期長(zhǎng)的弊病,為了克服上述弊病,動(dòng)車(chē)組出廠后不再返回工廠修理,需要研究設(shè)計(jì)廠修、段修合一的動(dòng)車(chē)段.

武漢作為中國(guó)鐵路重要樞紐之一,根據(jù)鐵路部門(mén)的規(guī)劃,將新建武漢動(dòng)車(chē)段,該段以CRH2型動(dòng)車(chē)組為主要檢修對(duì)象,承擔(dān)400列動(dòng)車(chē)組三～五級(jí)(廠修)的檢修作業(yè)[1],在檢修范圍上立足時(shí)速200 km/h,涵蓋時(shí)速300 km/h及以上動(dòng)車(chē)組,與此同時(shí)承擔(dān)武廣高鐵配屬開(kāi)行的250～300 km/h高速動(dòng)車(chē)組一、二級(jí)修及客運(yùn)整備任務(wù).

2004年武漢動(dòng)車(chē)段開(kāi)始工程設(shè)計(jì)的時(shí)候,世界上高鐵代表性國(guó)家的主要有德國(guó)、法國(guó)和日本,當(dāng)時(shí)這3個(gè)國(guó)家的高鐵動(dòng)車(chē)組差異較大,例如牽引動(dòng)力方式各不同(德國(guó)動(dòng)車(chē)組有動(dòng)力集中和動(dòng)力分散兩種牽引方式,法國(guó)動(dòng)車(chē)組只有動(dòng)力集中一種牽引方式,日本只有動(dòng)力分散牽引方式),牽引電壓不同(有交流1.5 kV和2.5 kV),車(chē)體長(zhǎng)度和寬度不同(詳見(jiàn)表1[2]),動(dòng)車(chē)組的差異引起動(dòng)車(chē)組檢修模式各不相同.德國(guó)、法國(guó)動(dòng)車(chē)組檢修主要以換件修為主,除轉(zhuǎn)向架、車(chē)體修理在動(dòng)車(chē)段或大修廠集中檢修外,其余大多數(shù)部件主要在各專(zhuān)業(yè)部件生產(chǎn)工廠完成檢修任務(wù),所以德國(guó)、法國(guó)動(dòng)車(chē)段的檢修功能不足,設(shè)施比較簡(jiǎn)陋;日本以運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)修為主,一個(gè)動(dòng)車(chē)段要同時(shí)兼顧好幾代動(dòng)車(chē)組的檢修,其設(shè)備實(shí)施都比較陳舊老化,自動(dòng)化程度低、檢修質(zhì)量控制靠人工經(jīng)驗(yàn)成分較多.上述德國(guó)、法國(guó)和日本動(dòng)車(chē)段或是由于動(dòng)車(chē)組檢修模式不符合中國(guó)國(guó)情、或是檢修質(zhì)量靠人工經(jīng)驗(yàn)控制,可供參考的地方不多.

表1　國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組主要技術(shù)參數(shù)Tab.1　Main technical parameters of foreign high-speed EMU

武漢動(dòng)車(chē)段的工藝設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就面臨諸多難題,主要難點(diǎn)有:(1) 國(guó)內(nèi)沒(méi)有類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),國(guó)外動(dòng)車(chē)組檢修模式各不同,沒(méi)有直接可供設(shè)計(jì)參考的動(dòng)車(chē)段;(2) 武漢動(dòng)車(chē)段一、二級(jí)修需要兼容4種不同類(lèi)型動(dòng)車(chē)組,三級(jí)修兼容日系CRH2型動(dòng)車(chē)組和歐系CRH3型動(dòng)車(chē)組[2],檢修工藝及設(shè)備全兼容性設(shè)計(jì)難度大;(3) 武漢動(dòng)車(chē)段不僅要實(shí)現(xiàn)CRH2型動(dòng)車(chē)組三級(jí)修(段修),還要實(shí)現(xiàn)CRH2型車(chē)四、五級(jí)修(廠修);(4) 動(dòng)車(chē)段占地較大,選址和總平面布局存在一定困難和限制.

1　動(dòng)車(chē)段的設(shè)計(jì)需求

經(jīng)計(jì)算,武漢動(dòng)車(chē)段設(shè)走行線4條、存車(chē)線49條(預(yù)留15條),不落輪及臨修庫(kù)線各1條,檢查庫(kù)線10條、檢修庫(kù)線8條(預(yù)留2條)、房屋總面積19.4萬(wàn)m2,鋪軌長(zhǎng)度67.59 km,占地面積142 hm2[3].根據(jù)動(dòng)車(chē)段功能,武漢動(dòng)車(chē)段由存車(chē)場(chǎng)、檢查庫(kù)、臨修庫(kù)、不落輪鏇庫(kù)、外皮清洗庫(kù)(棚)、檢修庫(kù)、材料庫(kù)及其配套設(shè)備設(shè)施和出入段線、存車(chē)線、檢查(檢修)線、輪對(duì)踏面診斷線、列車(chē)外皮清洗線、走行線、臨修線、不落輪鏇線、解編線、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)線等以及生產(chǎn)辦公生活房屋等組成.動(dòng)車(chē)段滿足功能的前提下,要求布局緊湊、節(jié)省用地.

動(dòng)車(chē)段功能齊全具有客運(yùn)整備、檢修、零部件存儲(chǔ)的功能;動(dòng)車(chē)段檢修效率高和檢修質(zhì)量穩(wěn)定;動(dòng)車(chē)段一、二級(jí)修需要兼容4種不同類(lèi)型動(dòng)車(chē)組,三級(jí)修兼容日系CRH2型動(dòng)車(chē)組和歐系CRH3型動(dòng)車(chē)組;開(kāi)發(fā)柔性化檢修作業(yè)線滿足多種車(chē)型檢修.

實(shí)現(xiàn)不同工位專(zhuān)業(yè)化檢修,減少檢修專(zhuān)業(yè)間交叉作業(yè),保證車(chē)體部件組裝工位環(huán)境潔凈度,提高檢修效率和質(zhì)量.

2　動(dòng)車(chē)段的關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)研究

2.1　武漢動(dòng)車(chē)段段址方案選擇

(1) 舊改造方案:利用既有武昌鐵路北環(huán)線上的武昌北、八大家、楠姆廟車(chē)站改造成動(dòng)車(chē)組存車(chē)場(chǎng),原武昌車(chē)輛廠改造成動(dòng)車(chē)組檢修基地,武昌鐵路北環(huán)線改造成動(dòng)車(chē)組走行線.經(jīng)過(guò)研究,改造方案基本不可行.武昌鐵路北環(huán)線改造成動(dòng)車(chē)組走行線需要進(jìn)行電氣化改造,不符合城市發(fā)展規(guī)劃;原武昌車(chē)輛廠已被武漢市規(guī)劃成武昌中央商務(wù)文化區(qū),改造成動(dòng)車(chē)組檢修基地不可行;武昌北、八大家、楠姆廟3個(gè)車(chē)站相距較遠(yuǎn),動(dòng)車(chē)組檢修需要多次調(diào)車(chē)作業(yè),效率低下,也不利于安全統(tǒng)一管理.所以未能采納利舊改建方案.

(2) 新址建設(shè)方案:新址建設(shè)方案研究了新武東村段址和流芳段址兩個(gè)方案.由于流芳段址方案距離武漢站10 km,走行線距離長(zhǎng)引起工程建設(shè)費(fèi)、動(dòng)車(chē)組空走運(yùn)營(yíng)費(fèi)均較武昌東段址方案高.經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,最終推薦距離武漢站直線距離2.5 km的新武東村新建武漢動(dòng)車(chē)段.

2.2　總平面布局比選

在確定動(dòng)車(chē)段的段址后,動(dòng)車(chē)段總平面布置根據(jù)動(dòng)車(chē)段運(yùn)用檢修流程的需要、動(dòng)車(chē)段的規(guī)模、用地條件、周邊道路、物流方向、氣象、水文、地質(zhì)等情況確定.動(dòng)車(chē)段總平面布局一般有橫列式布置和貫通式布置兩種形式.

2.2.1橫列式方案

動(dòng)車(chē)段規(guī)模小時(shí),用地緊張的情況下,總平面布局一般采用橫列式,檢修庫(kù)與存車(chē)場(chǎng)并列布置,存車(chē)線和檢修庫(kù)線均采用盡頭式布置,如圖1所示.

圖1　盡頭式總平面布置Fig.1　General plane layout of the end type

2.2.2縱列式方案

動(dòng)車(chē)段規(guī)模大時(shí),在用地許可的前提下,總圖布置采用縱列式布置,檢修庫(kù)與存車(chē)場(chǎng)串聯(lián),存車(chē)線和檢修庫(kù)均貫通,如圖2所示.

圖2　貫通式總平面布置Fig.2　General plane layout of the through type

2.2.3武漢動(dòng)車(chē)段總平面布局實(shí)施方案

根據(jù)前面確定的武漢動(dòng)車(chē)段的規(guī)模和動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修工藝流程的需要,充分利用武漢站、東湖風(fēng)景區(qū)和武東編組站之間新武東村狹長(zhǎng)地形,在規(guī)劃段址用地范圍內(nèi)自北向南依次設(shè)有存車(chē)一場(chǎng)(49條)和10線動(dòng)車(chē)組檢查庫(kù),在咽喉區(qū)兩側(cè)分別布置有10線檢修庫(kù)和預(yù)留存車(chē)二場(chǎng)(15條),在10線檢修庫(kù)的南側(cè)依次設(shè)計(jì)有車(chē)體部件解裝庫(kù)、車(chē)體檢修油漆庫(kù)、材料倉(cāng)庫(kù)等.在存車(chē)一場(chǎng)與10線檢查庫(kù)之間共設(shè)有6條線,線上布置有人工和自動(dòng)列車(chē)外皮清洗設(shè)備各2臺(tái).其他生產(chǎn)房屋有設(shè)備車(chē)間(機(jī)械加工)、空壓機(jī)間、變電所、信號(hào)樓、給水加壓站、污水處理場(chǎng)等.規(guī)劃后的武漢動(dòng)車(chē)段呈南北縱列式布置,總長(zhǎng)約2 800 m,最寬處約520 m,如圖3所示.

2.3　動(dòng)車(chē)組整列整備檢查關(guān)鍵技術(shù)

動(dòng)車(chē)組整備檢查,需要解決的問(wèn)題有:(1) 普通客車(chē)整備庫(kù)停時(shí)間為6.0 h,動(dòng)車(chē)組整備檢查庫(kù)停時(shí)間較短只有3.5 h,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)需完成動(dòng)車(chē)組底部、車(chē)廂內(nèi)部、車(chē)廂頂部各項(xiàng)檢查,完成上水、吸污、列車(chē)外皮清洗等客運(yùn)整備工作[4];(2) 需要在入庫(kù)時(shí)間內(nèi)對(duì)輪對(duì)、受電弓進(jìn)行檢測(cè),動(dòng)車(chē)組輪對(duì)、受電弓狀態(tài)好壞直接影響列車(chē)行車(chē)安全和運(yùn)行舒適度;(3) 整備檢查庫(kù)能夠適應(yīng)4種CRH動(dòng)車(chē)組作業(yè);(4) 整備檢查庫(kù)車(chē)頂設(shè)置電壓2.5 kV的接觸網(wǎng),存在安全隱患.

圖3　武漢動(dòng)車(chē)段總平面布置示意Fig.3　General plane layout of Wuhan EMU Depot

為此,研究了以下解決方案:

(1) 在出入段線上設(shè)置輪對(duì)、受電弓檢測(cè)裝置,利用動(dòng)車(chē)組入段走行時(shí)間進(jìn)行動(dòng)車(chē)組輪對(duì)、受電弓在線檢測(cè),減少檢查庫(kù)作業(yè)停留消耗時(shí)間.輪對(duì)檢查的主要內(nèi)容有輪對(duì)踏面擦傷、裂紋、圓度等.

(2) 在停車(chē)場(chǎng)和檢查庫(kù)之間設(shè)置列車(chē)外皮清洗裝置,動(dòng)車(chē)組從停車(chē)場(chǎng)到檢查庫(kù)的走行過(guò)程中,列車(chē)外皮清洗裝置自動(dòng)對(duì)車(chē)體頭部、裙部、側(cè)面進(jìn)行了清洗,減少檢查庫(kù)洗車(chē)停留消耗時(shí)間.

(3) 在檢查庫(kù)內(nèi)設(shè)置3層作業(yè)平臺(tái)[5],增加檢查動(dòng)車(chē)組作業(yè)面,實(shí)現(xiàn)3個(gè)層面的平行作業(yè),提高檢查效率.底層作業(yè)面對(duì)轉(zhuǎn)向架牽引、制動(dòng)、減振等系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)、外觀、尺寸檢查;通過(guò)2層作業(yè)面到達(dá)車(chē)廂內(nèi)部檢查司機(jī)室、廁所、盥洗室、熱水器、風(fēng)口、座椅等的狀況;3層作業(yè)面對(duì)受電弓碳滑板、升降裝置、高壓絕緣子、高壓電纜接頭等進(jìn)行外觀、性能狀態(tài)檢查.

(4) 根據(jù)兼容4種CRH動(dòng)車(chē)組整備檢查的需要,設(shè)置滿足4種電壓等級(jí)的地面電源,設(shè)置滿足4種動(dòng)車(chē)組接口的上水、吸污接口等.

(5) 整備檢查庫(kù)車(chē)頂3層平臺(tái)設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng)和門(mén)禁系統(tǒng),門(mén)禁與電壓2.5 kV的接觸網(wǎng)實(shí)施安全聯(lián)鎖,接觸網(wǎng)通電時(shí)上車(chē)頂?shù)拈T(mén)打不開(kāi);登頂人員在3層作業(yè)平臺(tái)作業(yè)時(shí),接觸網(wǎng)通不了電,只有在登頂所有人員撤離3層平臺(tái)后才能通電,確保人員安全.

(6) 動(dòng)車(chē)組整備檢查庫(kù)停時(shí)間較短,檢查項(xiàng)點(diǎn)多,設(shè)置整備檢查作業(yè)監(jiān)控評(píng)價(jià)系統(tǒng),對(duì)作業(yè)人員各項(xiàng)工作進(jìn)行監(jiān)控、跟蹤和評(píng)價(jià),確保各項(xiàng)檢查規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、不漏項(xiàng).

2.4　廠修、段修合一工藝及廠房組合研究

2.4.1段修工藝研究

根據(jù)客戶需求,段修需滿足CRH2型、CRH3型動(dòng)車(chē)組三級(jí)修(段修)兼容修,需要解決的問(wèn)題有:(1) CRH2型和CRH3型動(dòng)車(chē)組車(chē)輛定距參數(shù)不同,分別為17.500 m和17.375 m,由于定距不同引起兩種車(chē)型車(chē)體架車(chē)點(diǎn)不同,需要重新研究適應(yīng)兩種車(chē)型的地坑式固定架車(chē)設(shè)備;(2) 一條檢修線檢修兩組8輛編組的動(dòng)車(chē)組,又能檢修16輛固定編組動(dòng)車(chē)組;(3) 有整列動(dòng)車(chē)組一起更換轉(zhuǎn)向架的功能外,還需具備單獨(dú)更換某個(gè)轉(zhuǎn)向架.

為此,經(jīng)過(guò)研究得到以下解決方案:(1) 設(shè)置具有17個(gè)架車(chē)單元的地坑式架車(chē)機(jī);(2) 為適應(yīng)CRH2型和CRH3型兩種動(dòng)車(chē)組架車(chē),研究出縱向間距在17.375～17.500 m范圍可調(diào)的車(chē)體架車(chē)單元;轉(zhuǎn)向架架車(chē)單元舉伸軌尺寸在基本尺寸的基礎(chǔ)上增加0.2 m;(3) 當(dāng)架1組8輛編組動(dòng)車(chē)組時(shí),利用1～8號(hào)架車(chē)單元架車(chē);(4) 當(dāng)分別架2組8輛編組動(dòng)車(chē)組時(shí),利用1～8號(hào)架車(chē)單元架其中1組動(dòng)車(chē)組,10～17個(gè)架車(chē)單元架另外1組動(dòng)車(chē)組;(5) 當(dāng)架1組16輛編組動(dòng)車(chē)組時(shí),利用1～16號(hào)架車(chē)單元架車(chē).

上述研究方案在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施后,武漢動(dòng)車(chē)段段修彎臂式地坑同步架車(chē)機(jī)一次托舉16輛編組動(dòng)車(chē)組,實(shí)現(xiàn)了三級(jí)修轉(zhuǎn)向架依次或任意更換作業(yè).

你可以用兩種方法混合場(chǎng)景中的顏色。第一種是用相機(jī)拖曳技術(shù)，用相機(jī)本身來(lái)實(shí)現(xiàn)。降低快門(mén)速度（先嘗試設(shè)置為1秒，不合適的話再調(diào)整），打開(kāi)快門(mén)后進(jìn)行搖攝，這既可以用手完成，也可以使用三腳架。

2.4.2CRH2型車(chē)四、五級(jí)修(廠修)

根據(jù)CRH2型動(dòng)車(chē)組運(yùn)用維修手冊(cè),動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)檢修是在三級(jí)修的基礎(chǔ)上實(shí)施動(dòng)車(chē)組解編、大部件拆卸維修、車(chē)體油漆、大部件組裝檢測(cè)、編組、靜調(diào)、動(dòng)調(diào)等.根據(jù)用戶要求,武漢動(dòng)車(chē)段日均四、五級(jí)檢修近/遠(yuǎn)期車(chē)廂數(shù)分別為5/10輛,動(dòng)車(chē)組廠修一般采用定位修的檢修模式,但日均檢修的數(shù)量增加后定位修存在以下問(wèn)題:

(1) 定位修的主檢修庫(kù)臺(tái)位較多,庫(kù)房面積偏大,工程造價(jià)高.根據(jù)測(cè)算武漢動(dòng)車(chē)段日均檢修5輛,動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)修檢修停時(shí)分別為45 d和50 d,定位修的檢修臺(tái)位需要20列位,檢修股道多、庫(kù)房面積大,工程造價(jià)高.

(2) 定位修的臺(tái)位功能同質(zhì)化嚴(yán)重,檢修工裝設(shè)備重復(fù)配備數(shù)量多,投資高.動(dòng)車(chē)組定位修時(shí),車(chē)廂一般不移位,由于每節(jié)車(chē)廂檢修內(nèi)容大體一致,每個(gè)臺(tái)位所需檢修工裝設(shè)備基本相同,為了防止檢修工裝設(shè)備不足引起的檢修效率低下的問(wèn)題出現(xiàn),各檢修臺(tái)位配備檢修工裝設(shè)備重復(fù)數(shù)量較多,引起項(xiàng)目工程投資增多.

(3) 定位修增加檢修工種銜接管理難度.由于每個(gè)臺(tái)位功能基本雷同,各檢修工種在臺(tái)位平行或交叉作業(yè),加大生產(chǎn)調(diào)度難度,如果工種工序銜接不順,影響檢修動(dòng)車(chē)組效率.

(4) 定位修的檢修工位潔污不分.每個(gè)臺(tái)位有車(chē)廂設(shè)備的拆卸又有車(chē)廂設(shè)備的組裝,車(chē)廂設(shè)備拆卸時(shí)造成本臺(tái)位和相鄰臺(tái)位場(chǎng)地、空氣污染,影響后續(xù)車(chē)廂設(shè)備裝車(chē)環(huán)境,對(duì)動(dòng)車(chē)組檢修質(zhì)量存在隱患.

為解決上述定位修存在的不足,研究了動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)修采用流水檢修方案[6],具體如下:

(1) 按檢修手冊(cè)的檢修作業(yè)內(nèi)容要求,將動(dòng)車(chē)組解編、檢修前處理作業(yè)、車(chē)底高壓氣吹掃、轉(zhuǎn)向架更換、車(chē)體部件解體和組裝、車(chē)體檢修、車(chē)體油漆等作業(yè)分配到不同的工位,車(chē)廂檢修過(guò)程中連續(xù)移動(dòng),不同的檢修工作在不同的工位,實(shí)現(xiàn)動(dòng)車(chē)組流水檢修,詳見(jiàn)圖4.

圖4　流水檢修工位布置示意Fig.4　Layout of flow-line maintenance station

(3) 確定的每個(gè)工位檢修作業(yè)時(shí)間為80 min,考慮到組裝工序由于部件需要對(duì)位調(diào)整、測(cè)試等作業(yè),確定組裝工位的作業(yè)時(shí)間為160 min,因此車(chē)體部件組裝工位(18～27工位)為10個(gè),較車(chē)體部件拆卸工位(6～10工位)多1倍.

武漢動(dòng)車(chē)段采取流水檢修作業(yè)后,實(shí)現(xiàn)各檢修工位工序?qū)I(yè)化檢修,避免了各檢修專(zhuān)業(yè)間交叉作業(yè),保證車(chē)體部件組裝工位環(huán)境清潔,提高了檢修效率和質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)文明作業(yè),目前根據(jù)反饋情況現(xiàn)場(chǎng)使用效果很好.

2.4.3檢修廠房合并設(shè)置

根據(jù)上述研究結(jié)論,廠修與段修檢修工藝完全不同:(1) 動(dòng)車(chē)組廠修需要解編,段修不需要解編;(2) 廠修采用流水檢修,段修采用定位檢修;(3) 廠修作業(yè)場(chǎng)地多,段修作業(yè)少.

為了實(shí)現(xiàn)廠修、段修廠房有機(jī)組合,研究了以下方案:(1) 將三級(jí)修轉(zhuǎn)向架檢修區(qū)與四五級(jí)修轉(zhuǎn)向架檢修區(qū)合并設(shè)置成轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù);(2) 為了減少轉(zhuǎn)向架更換區(qū)與運(yùn)輸區(qū)之間的運(yùn)輸距離,將三級(jí)修轉(zhuǎn)向架更換區(qū)與四、五級(jí)修轉(zhuǎn)向架更換區(qū)毗鄰設(shè)置;(3) 車(chē)體解體組裝庫(kù)、車(chē)體檢修油漆庫(kù)分庫(kù)設(shè)置,為了減少車(chē)體部件的運(yùn)輸距離,將車(chē)體部件檢修區(qū)布置在車(chē)體部件解體工區(qū)與車(chē)體組裝工區(qū)的中間;(4) 動(dòng)車(chē)組車(chē)廂在檢修廠房間的移動(dòng)通過(guò)庫(kù)間移車(chē)臺(tái)實(shí)現(xiàn),如圖5所示.

圖5　動(dòng)車(chē)段廠修、段修檢修廠房組合Fig.5　Workshop combination of Wuhan EMU Depot

武漢動(dòng)車(chē)段廠修、段修檢修廠房實(shí)現(xiàn)了有機(jī)組合后,各檢修工區(qū)既相互獨(dú)立又相互銜接,在滿足動(dòng)車(chē)組檢修需求下,實(shí)現(xiàn)物盡其流、人行其道,改善了檢修工作環(huán)境.

3　武漢動(dòng)車(chē)段主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1　設(shè)計(jì)檢修能力

根據(jù)原鐵道部《關(guān)于動(dòng)車(chē)基地(段)檢修調(diào)整方案的通知》[2010]263號(hào),北京按300列、上海按250列、武漢按400列、廣州按250列配屬設(shè)計(jì)能力,武漢檢修能力國(guó)內(nèi)最大.

3.2　設(shè)計(jì)起點(diǎn)瞄準(zhǔn)世界

為將武漢動(dòng)車(chē)段打造成國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)段的標(biāo)桿工程并指導(dǎo)廣州及上海動(dòng)車(chē)段設(shè)計(jì),針對(duì)性研究了國(guó)外已建成動(dòng)車(chē)段設(shè)計(jì)技術(shù),數(shù)度與德國(guó)、法國(guó)、瑞士、日本專(zhuān)家在動(dòng)車(chē)組運(yùn)用、檢修技術(shù)等方面進(jìn)行了全方位的交流與合作,引進(jìn)了先進(jìn)的動(dòng)車(chē)組運(yùn)用檢修技術(shù)與裝備.

3.3　設(shè)計(jì)檢修兼容日系、歐系車(chē)型

武漢動(dòng)車(chē)段設(shè)計(jì)不僅要檢修日系動(dòng)車(chē)組,還要求檢修歐系動(dòng)車(chē)組,檢修工藝及設(shè)備全兼容各型動(dòng)車(chē)組;不僅要完成動(dòng)車(chē)組段修,還要完成動(dòng)車(chē)組的廠修等,具體是滿足各型CRH動(dòng)車(chē)組的一、二級(jí)檢修、動(dòng)車(chē)組臨修、客運(yùn)整備以及存車(chē)作業(yè)要求的同時(shí),還要求滿足CRH3型動(dòng)車(chē)組三級(jí)檢修及CRH2型動(dòng)車(chē)組(200 km/h和300 km/h)的三、四、五級(jí)檢修.

為了實(shí)現(xiàn)檢修兼容日系、歐系車(chē)型,開(kāi)發(fā)了柔性化檢修作業(yè)線,滿足多種車(chē)型檢修.例如檢查庫(kù)的地面電源設(shè)計(jì)有多種接口,滿足4種車(chē)型檢修;三級(jí)修庫(kù)設(shè)計(jì)有17個(gè)舉升單元,既可滿足整列16輛編組動(dòng)車(chē)組架車(chē),也可以同時(shí)滿足2個(gè)8輛編組動(dòng)車(chē)組架車(chē).

3.4　采用80 min/節(jié)拍檢修方式

國(guó)內(nèi)首次對(duì)動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)采用流水檢修方式,采用80 min/節(jié)拍流水線方式,提高了每個(gè)工位專(zhuān)業(yè)化檢修水平,充分發(fā)揮每個(gè)工位的勞動(dòng)生產(chǎn)率,可以滿足近期200列(1 600輛)、遠(yuǎn)期400列(3 200輛)的檢修任務(wù),較常規(guī)定位修的檢修模式,房屋面積節(jié)省20%,節(jié)省工程投資.

3.5　科研支撐設(shè)計(jì)取得的系列成果

設(shè)計(jì)人員對(duì)武漢動(dòng)車(chē)段總體布局、三、四、五級(jí)修庫(kù)的廠房組合、運(yùn)用檢修流程、設(shè)備配置、運(yùn)用檢修信息化系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)研究,對(duì)動(dòng)車(chē)組的兼容修、轉(zhuǎn)向架檢修流水線、車(chē)體分解組裝檢修、車(chē)體油漆流水線等技術(shù)難點(diǎn)均進(jìn)行了攻關(guān),研究成果由原鐵道部評(píng)審并批準(zhǔn)后,首次形成了我國(guó)動(dòng)車(chē)段建設(shè)、設(shè)計(jì)的一系列指導(dǎo)性文件和標(biāo)準(zhǔn),為動(dòng)車(chē)段的成功建設(shè)奠定了良好的總體設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

全球首創(chuàng)彎臂式地坑同步架車(chē)機(jī)[9],一次托舉16輛編組動(dòng)車(chē)組進(jìn)行三級(jí)修轉(zhuǎn)向架依次或任意更換作業(yè),創(chuàng)造了世界架車(chē)維修的最長(zhǎng)編組動(dòng)車(chē)組的記錄,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車(chē)組架車(chē)機(jī)技術(shù)上的新突破,技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先,如圖6所示.

圖6　彎臂式地坑同步架車(chē)機(jī)Fig.6　Curved arm pit type synchronous carlifte

3.6　檢修車(chē)間采用三維設(shè)計(jì)

針對(duì)需要對(duì)動(dòng)車(chē)組的底部、中部、上部等不同部位的檢修,設(shè)置了立體檢修工位和工裝設(shè)備,為了防止不同工位、設(shè)備平面、立面相互干涉,采用了三維設(shè)計(jì)方式,克服平面二維設(shè)計(jì)的不足,實(shí)現(xiàn)了二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化.

國(guó)內(nèi)首創(chuàng)轉(zhuǎn)向架檢修輸送線研究,涵蓋5條轉(zhuǎn)向架三級(jí)修工藝流水線,7條轉(zhuǎn)向架四、五級(jí)修工藝流水線,研究成果在國(guó)內(nèi)各動(dòng)車(chē)段得到廣泛的推廣應(yīng)用.仿真模擬技術(shù)如圖7所示.

圖7　利用仿真模擬技術(shù)進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)Fig.7　Process design by using simulation technology

4　結(jié)束語(yǔ)

武漢動(dòng)車(chē)段是國(guó)內(nèi)首批設(shè)計(jì)建成的高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)用和檢修的基地,在本項(xiàng)目研究中提出了綜合各型動(dòng)車(chē)組檢修要求,設(shè)計(jì)了柔性化檢修作業(yè)線滿足多種車(chē)型檢修,采用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)指導(dǎo)工藝設(shè)計(jì)等.武漢動(dòng)車(chē)段動(dòng)車(chē)組的兼容修、車(chē)體分解組裝檢修流水檢修作業(yè)在時(shí)過(guò)5年后至今還具有技術(shù)的先進(jìn)性和生命力,例如與武漢動(dòng)車(chē)段同期建成的其他動(dòng)車(chē)段目前正在技術(shù)改造,動(dòng)車(chē)組四、五級(jí)修由原來(lái)的定位修改成了流水修.

武漢動(dòng)車(chē)段的建成運(yùn)營(yíng)開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)動(dòng)車(chē)組白天上線高速安全運(yùn)營(yíng)、晚間回段進(jìn)行高質(zhì)量、高效率技術(shù)檢查維修作業(yè)模式,達(dá)到動(dòng)車(chē)組日運(yùn)行2 200～2 500 km的高效業(yè)績(jī),相比德國(guó)、日本、法國(guó),在同等運(yùn)量的情況下,可減少動(dòng)車(chē)組配屬量27%以上,節(jié)省動(dòng)車(chē)組購(gòu)置費(fèi),相應(yīng)減少動(dòng)車(chē)段工程項(xiàng)目占地,經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^.