動(dòng)車段高級(jí)修主要工藝及總平面布置研究

張正舟，歐陽(yáng)鵬，宋東升，侯小祥，韓永軍

(1.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工程設(shè)計(jì)鑒定中心,北京 100844; 2.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司,青島 266111;3.中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043; 4.中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

1 概述

隨著我國(guó)高速鐵路動(dòng)車組的大量開(kāi)行,動(dòng)車組配屬數(shù)量及走行公里不斷增加,動(dòng)車組三、四、五級(jí)修(統(tǒng)稱“高級(jí)修”)工作量大幅增長(zhǎng),動(dòng)車組高級(jí)修技術(shù)要求高,檢修范圍大,對(duì)動(dòng)車組運(yùn)行安全極為重要[1-3]。動(dòng)車段是承擔(dān)動(dòng)車組高級(jí)修的場(chǎng)所,是保證動(dòng)車組安全、高效運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,在高速鐵路設(shè)計(jì)中是較為獨(dú)立的系統(tǒng),具有工藝流程復(fù)雜、設(shè)施裝備多、占地面積大等特點(diǎn),合理的工藝設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)檢修功能、提升能力和效率的重要因素[4-5]。

動(dòng)車組高級(jí)修工藝即高級(jí)修工藝過(guò)程和操作方法,通過(guò)高級(jí)修工藝設(shè)計(jì)確定。高級(jí)修工藝設(shè)計(jì),包含工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)備設(shè)計(jì),是動(dòng)車段工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)(即工廠設(shè)計(jì))的核心。

高級(jí)修工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要包括確定工藝流程、各工序采用的工藝設(shè)備及工時(shí)定額、操作細(xì)則等,工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要由高級(jí)修基地(含動(dòng)車段)或其上級(jí)管理部門承擔(dān),工程設(shè)計(jì)人員參與其中。高級(jí)修工藝設(shè)備設(shè)計(jì)主要是按照工藝規(guī)程相關(guān)要求,在工程建設(shè)項(xiàng)目中確定高級(jí)修主要車間的生產(chǎn)綱領(lǐng)(檢修工作量)、建設(shè)規(guī)模、所有車間的工藝設(shè)備及其布置,提出工藝設(shè)備運(yùn)行、檢修作業(yè)及辦公生活等所需條件相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)要求(包括站場(chǎng)、房、水、電、暖、通要求等),確定工藝設(shè)備等相關(guān)投資,工藝設(shè)備設(shè)計(jì)主要由工程設(shè)計(jì)單位承擔(dān),動(dòng)車段或其上級(jí)管理部門協(xié)助。

動(dòng)車段高級(jí)修工藝包括全局性的主要工藝和局部的車間工藝兩個(gè)方面。高級(jí)修主要工藝是指全局性、車體相關(guān)檢修作業(yè)的工藝,車體相關(guān)設(shè)施的布置則是總平面布置的主要內(nèi)容。本文重點(diǎn)對(duì)動(dòng)車段高級(jí)修主要工藝及總平面布置進(jìn)行研究。

2 高級(jí)修工作量及設(shè)施規(guī)模

2.1 高級(jí)修工作量

動(dòng)車組高級(jí)修工作量按檢修周期確定,檢修周期分為時(shí)間周期和里程周期。不同修程的高級(jí)修周期一般成倍數(shù)關(guān)系。這在定期維修制度下是經(jīng)濟(jì)合理的,如果不是倍數(shù)關(guān)系,就會(huì)出現(xiàn)某兩次高級(jí)修之間的間隔小于較低一級(jí)的高級(jí)修周期,即出現(xiàn)不合理的過(guò)度維修[6-9]。

按時(shí)間周期計(jì)算時(shí),某一級(jí)修程的高級(jí)修工作量按下式計(jì)算

Sn=M/Tn-M/Tn+1

(1)

式中Sn——某一級(jí)修程的高級(jí)修工作量,組/年;

M——配屬動(dòng)車組數(shù),組;

Tn——本級(jí)修程相應(yīng)的時(shí)間周期,年;

Tn+1——更高一級(jí)修程相應(yīng)的時(shí)間周期,年。

其中,下標(biāo)n分別與三、四、五級(jí)修對(duì)應(yīng),取值相應(yīng)為3、4、5,當(dāng)n=5時(shí),M/Tn+1結(jié)果為0,下同。

按里程周期計(jì)算時(shí),某一級(jí)修程的高級(jí)修工作量按下式計(jì)算

Sn=Dc/Dn-Dc/Dn+1

(2)

式中Dc——配屬動(dòng)車組相應(yīng)的走行里程總數(shù),組·km/年;

Dn——本級(jí)修程相應(yīng)的里程周期,km。

以上計(jì)算公式的一般理解為,計(jì)算n級(jí)修程的檢修頻次(年-1)時(shí),在最高級(jí)修程的周期內(nèi)累計(jì)n級(jí)修程的檢修次數(shù),并除以最高級(jí)修程的周期。按n級(jí)修程的周期計(jì)算的檢修次數(shù),包含較高級(jí)修程的檢修次數(shù)。因?yàn)檩^高級(jí)修程的周期是較低級(jí)修程的整數(shù)倍,按上述更高一級(jí)修程周期計(jì)算的檢修次數(shù)即所有較高級(jí)修程的檢修次數(shù),所以單位時(shí)間內(nèi)n級(jí)修程的檢修次數(shù)等于按n級(jí)修程周期計(jì)算的檢修次數(shù)減去按更高一級(jí)修程周期計(jì)算的檢修次數(shù)。

工程設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),配屬動(dòng)車組相應(yīng)的走行里程總數(shù)一般按動(dòng)車組開(kāi)行方案計(jì)算,開(kāi)行方案不明確時(shí),可按配屬動(dòng)車組數(shù)和日車公里指標(biāo)計(jì)算。

就單列動(dòng)車組而言,是否到期檢修以里程周期和時(shí)間周期的先到者為準(zhǔn)。而在動(dòng)車段設(shè)計(jì)時(shí),則分別按里程周期和時(shí)間周期計(jì)算高級(jí)修工作量,結(jié)果取其中較大值。由于我國(guó)動(dòng)車組運(yùn)用率較高,一般里程先到期,因此,設(shè)計(jì)時(shí)可先按里程計(jì)算,再按時(shí)間校核。

當(dāng)高級(jí)修任務(wù)由多個(gè)檢修工廠分擔(dān)時(shí),需按相關(guān)約定對(duì)以上計(jì)算的高級(jí)修工作量進(jìn)行分劈。

2.2 高級(jí)修設(shè)施規(guī)模

動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施規(guī)模以車體所在的檢修庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合廠房”)規(guī)模計(jì)量,其他設(shè)施(含轉(zhuǎn)向架間等)的規(guī)模與聯(lián)合廠房的規(guī)模相匹配。

聯(lián)合廠房包括三級(jí)修庫(kù)、四、五級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù),其中三級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)的規(guī)模按列位計(jì),四、五級(jí)修庫(kù)按臺(tái)位計(jì)。列位數(shù)和臺(tái)位數(shù)可相互折算,1列位相當(dāng)于8臺(tái)位。四、五級(jí)修庫(kù)包括分解庫(kù)、車體檢修庫(kù)、油漆庫(kù)、車體部件檢修庫(kù)和組裝庫(kù),為方便敘述并避免混淆而在此約定:不帶修飾詞的“分解庫(kù)”所指包括解編庫(kù)、車輛分解庫(kù)和車體清潔庫(kù), “組裝庫(kù)”所指包括車輛組裝庫(kù)、單車調(diào)試庫(kù)和編組庫(kù)。

動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施的規(guī)模按修程分別計(jì)算

Hn=Snβ/(DyEn)

(3)

式中Hn——某一級(jí)修程相應(yīng)的設(shè)施規(guī)模,個(gè);

En——工作效率,每個(gè)列位(或臺(tái)位)單位時(shí)間內(nèi)能夠完成的工作量,即每臺(tái)班能夠完成的工作量,組/d·個(gè);

Dy——年工作天數(shù),此處默認(rèn)工作班制為一班制,d/年,當(dāng)采用多班制時(shí),Dy為年工作班數(shù),班/年,En的單位相應(yīng)為組/班·個(gè);

β——檢修不均衡系數(shù),考慮到設(shè)備故障檢修、生產(chǎn)組織、水電材料和配件供應(yīng)不正常等異常因素導(dǎo)致工作效率降低、規(guī)模加大,β取1.0～1.2,當(dāng)工作效率取值已經(jīng)考慮了不均衡因素時(shí),β取值為1.0。

En也是每組動(dòng)車組檢修所需要的臺(tái)班數(shù)Cn的倒數(shù),因此,Hn還可按下式計(jì)算

Hn=SnCnβ/Dy

(4)

式中,Cn為每組檢修所需臺(tái)班數(shù),個(gè)·d/組,臺(tái)班數(shù)即列位時(shí)間或臺(tái)位時(shí)間。

考慮到動(dòng)車組昂貴、高級(jí)修設(shè)施建設(shè)投資大、運(yùn)營(yíng)成本高,應(yīng)盡量壓縮動(dòng)車組檢修停時(shí)、提高高級(jí)修設(shè)施利用率,年工作天數(shù)可適當(dāng)加大。鑒于我國(guó)絕大部分動(dòng)車組均配置于國(guó)鐵集團(tuán),按國(guó)鐵集團(tuán)相關(guān)規(guī)定,為提升客流高峰期動(dòng)車組上線率,采用春運(yùn)期間不修車、暑運(yùn)少修車的方式,年工作天數(shù)一般取300 d。

Sn與En或Cn的時(shí)間單位一致時(shí),公式中的Dy取消,即

Hn=SnCnβ

(5)

該公式可用于其他場(chǎng)合的規(guī)模、工位和設(shè)備數(shù)量計(jì)算,其中β按實(shí)際情況確定。

3 動(dòng)車段高級(jí)修主要工藝

動(dòng)車段高級(jí)修工藝包括全局性的主要工藝和局部的車間工藝兩個(gè)方面。車體作為動(dòng)車組主體部件,貫穿高級(jí)修的全過(guò)程,其他部件檢修則布置在各自的車間內(nèi),此處所述高級(jí)修主要工藝是指全局性、車體相關(guān)檢修作業(yè)的工藝,車體相關(guān)設(shè)施的布置則是總平面布置的主要內(nèi)容。

3.1 三級(jí)修主要工藝

(1)三級(jí)修主要內(nèi)容及技術(shù)要求

三級(jí)修是對(duì)轉(zhuǎn)向架檢修,同時(shí)在車輛之間、車體與轉(zhuǎn)向架之間的連接部位進(jìn)行功能試驗(yàn)。轉(zhuǎn)向架檢修主要包括動(dòng)車組的構(gòu)架、輪對(duì)軸箱組成、牽引電機(jī)組成、空氣彈簧組成、軸箱彈簧組成、減振器、速度傳感器、制動(dòng)夾鉗等關(guān)鍵部件的檢修。

動(dòng)車組在入庫(kù)后架車,落轉(zhuǎn)向架,待修轉(zhuǎn)向架送入轉(zhuǎn)向架檢修間檢修,修竣轉(zhuǎn)向架送入三級(jí)修庫(kù)組裝,落車。

三級(jí)修架車一般考慮整列架車,即在庫(kù)內(nèi)8輛或16輛編組動(dòng)車組整列架車,更換轉(zhuǎn)向架、拆裝部分車體設(shè)備;此外少數(shù)情況下動(dòng)車組也可先解編,單節(jié)車輛進(jìn)行架車,更換轉(zhuǎn)向架、拆裝部分車體設(shè)備。架車機(jī)可采用地坑式架車機(jī)或移動(dòng)式架車機(jī)。

(2)三級(jí)修工藝流程

三級(jí)修工藝流程:存車線存車→接車鑒定預(yù)檢→動(dòng)車組清洗、吹掃除塵→架車、分解轉(zhuǎn)向架并送入轉(zhuǎn)向架間檢修→分解其他配件并送出檢修→車體檢修→落車并組裝轉(zhuǎn)向架及其他配件→稱重及調(diào)整→靜態(tài)調(diào)試→動(dòng)態(tài)調(diào)試→交檢交驗(yàn)→存車線存車。

3.2 四、五級(jí)修主要工藝

(1)四、五級(jí)修主要內(nèi)容及技術(shù)要求

四級(jí)修針對(duì)動(dòng)車組各系統(tǒng)分解檢修。主要包括車輛解編、架車、轉(zhuǎn)向架分解檢修、車輛設(shè)備(車頂、車下、車端、車內(nèi))分解與檢修、車輛設(shè)備組裝、落車、試驗(yàn)、編組及試驗(yàn)、靜調(diào)、動(dòng)調(diào),視需要進(jìn)行車體噴漆等。

五級(jí)修針對(duì)整車全面分解檢修,較大范圍地更新零部件,根據(jù)需要對(duì)動(dòng)車組進(jìn)行升級(jí)和改造。主要包括動(dòng)車組分解、清洗、檢查、修復(fù)、更換、車體重新油漆、車輛設(shè)備組裝、落車、試驗(yàn)、標(biāo)記、編組及試驗(yàn)、靜調(diào)、動(dòng)調(diào)等。

四、五級(jí)修主要是在三級(jí)修基礎(chǔ)上,增加對(duì)轉(zhuǎn)向架附件拆除、檢修,增加對(duì)車體內(nèi)部及連接部件的檢查及修理工作。車上、車內(nèi)、車下設(shè)備下車檢修,主要部件互換修,高壓布線在車上做耐壓試驗(yàn)等。

四、五級(jí)修動(dòng)車組按解編成單節(jié)檢修考慮,解編后一般采用流水修作業(yè),檢修庫(kù)內(nèi)設(shè)置車體分解、清洗、涂裝、檢修、組裝、落車、稱重、單車調(diào)試臺(tái)位等,分解組裝一般分區(qū)設(shè)置,拆解轉(zhuǎn)向架后的車體通過(guò)換裝工藝轉(zhuǎn)向架在庫(kù)內(nèi)各工位及各庫(kù)間轉(zhuǎn)運(yùn)。按流水修作業(yè)需要,在對(duì)應(yīng)的車體拆解及組裝工位設(shè)置立體作業(yè)平臺(tái),試驗(yàn)、稱重區(qū)域還需考慮車體上水。車體分解后的各類部件通過(guò)運(yùn)輸車送至相應(yīng)的部件檢修庫(kù)或?qū)I(yè)的委外部件檢修單位,車體分解、組裝庫(kù)的修車臺(tái)位需設(shè)置必要的部件存放區(qū)域,備件庫(kù)需考慮委外檢修部件的暫存。

(2)五級(jí)修工藝流程

四級(jí)修與五級(jí)修工藝流程基本相同,只是四級(jí)修有些工序內(nèi)容簡(jiǎn)化,按五級(jí)修工藝需要設(shè)計(jì)的高級(jí)修設(shè)施可適應(yīng)四級(jí)修需要。因此,四、五級(jí)修設(shè)施按五級(jí)修工藝需要設(shè)計(jì)、兼顧四級(jí)修。只有四級(jí)修而無(wú)五級(jí)修的動(dòng)車段,可參照五級(jí)修的設(shè)計(jì)方法、按四級(jí)修工作量和工藝流程設(shè)計(jì)。因此,以下重點(diǎn)介紹五級(jí)修。

五級(jí)修工藝流程:存車線存車→接車鑒定預(yù)檢→動(dòng)車組解編→分解裙板、底板→分解轉(zhuǎn)向架→分解下車配件→車體清潔→車體檢修→車體噴漆預(yù)處理→車體噴漆烘干→車體部件檢修→組裝下車配件→落成前整備→組裝裙板、底板→組裝轉(zhuǎn)向架→稱重→尺寸測(cè)量→單車調(diào)試→車輛編組→靜態(tài)調(diào)試→動(dòng)態(tài)調(diào)試→交車前整備→整車交檢交驗(yàn)→存車線存車。五級(jí)修工藝流程見(jiàn)表1。

表1 動(dòng)車組五級(jí)修工藝流程Tab.1 Process flow of the fifth level repair of EMU

以上是某高級(jí)修基地的五級(jí)修工藝流程,其中有些工序可進(jìn)一步細(xì)化,不同的高級(jí)修基地工藝流程基本相同,局部則可能有所不同。為方便敘述并避免混淆而在此約定:下車配件是指從車上分解后送配件檢修車間檢修的車輛配件,車體部件檢修的車體部件是指不下車、隨車體一起檢修的車輛配件。

4 動(dòng)車段總平面布置

動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施總平面布置是為完成指定工作量(即生產(chǎn)綱領(lǐng)),按照高級(jí)修工藝流程,安排高級(jí)修設(shè)施的空間位置。其中,按照高級(jí)修工藝流程,是指按高級(jí)修工藝流程表示或包含的相對(duì)順序和相互關(guān)系確定高級(jí)修設(shè)施的相對(duì)位置及相互聯(lián)系。總平面布置應(yīng)以合理的代價(jià)(工程投資、運(yùn)營(yíng)成本、其他負(fù)擔(dān)和影響等)實(shí)現(xiàn)工藝流程順暢。所謂工藝流程順暢,主要是指動(dòng)車組、車體和轉(zhuǎn)向架等笨重的大部件在前后工序之間移位順暢,各工序的能力足夠且無(wú)明顯的虛靡,各工序以及工序之間無(wú)堵塞[10-14]。

三級(jí)修設(shè)施由三級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)、轉(zhuǎn)向架間及其他設(shè)施組成,其總平面布置相對(duì)簡(jiǎn)單,因此下面以四、五級(jí)修為主、結(jié)合三級(jí)修設(shè)施討論高級(jí)修設(shè)施總平面布置。

由上述高級(jí)修工藝流程表可見(jiàn),高級(jí)修采用流水作業(yè)方式,一定數(shù)量的車輛(車體)按照確定的節(jié)奏在相鄰工序間移動(dòng),每道工序包括多個(gè)工位(臺(tái)位),一座檢修庫(kù)包含一道或多道工序。高級(jí)修工序?qū)?yīng)的高級(jí)修設(shè)施包括三級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù),四、五級(jí)修的分解庫(kù)、車體檢修庫(kù)、油漆庫(kù)、車體部件檢修庫(kù)、組裝庫(kù),以及轉(zhuǎn)向架間(含輪軸檢修)、其他部件檢修間、材料庫(kù)和動(dòng)態(tài)調(diào)試線等。其中,從動(dòng)車組解編到編組的全過(guò)程,是四、五級(jí)修有別于三級(jí)修和普速客車檢修的關(guān)鍵部分,由其相應(yīng)的分解庫(kù)、車體檢修庫(kù)、油漆庫(kù)、車體部件檢修庫(kù)和組裝庫(kù)等組成按工藝流程布置的四、五級(jí)修聯(lián)合廠房。聯(lián)合廠房布置確定之后,高級(jí)修其他設(shè)施隨之各就各位。

4.1 四、五級(jí)修聯(lián)合廠房布置實(shí)例分析

作為高級(jí)修設(shè)施的主體,四、五級(jí)修聯(lián)合廠房可看作主要工藝流程相應(yīng)的流水線的一部分(簡(jiǎn)稱車輛檢修流水線,對(duì)應(yīng)表1的工序2～19),下面順著主要工藝流程(表1)、結(jié)合實(shí)例(圖1、圖2)分析聯(lián)合廠房布置。

圖1 聯(lián)合廠房平面布置示意(一)Fig.1 Layout plan of combined plant (Ⅰ)

圖2 聯(lián)合廠房平面布置示意(二)Fig.2 Layout plan of combined plant (Ⅱ)

(1)在開(kāi)始總平面布置之前,按車輛檢修流水線的日檢修工作量(對(duì)應(yīng)式(5)的Sn,圖1、圖2所示流水線日修4輛車)和各工序所耗時(shí)間Cn確定各工序的臺(tái)位數(shù)Hn,按各工序的工藝需要確定相應(yīng)的房屋尺寸。

(2)從既有動(dòng)車段總平面布置,結(jié)合圖1和圖2內(nèi)容可見(jiàn),四、五級(jí)修聯(lián)合廠房可按工藝流程,分成動(dòng)車組解編至油漆、車體部件檢修和車輛配件組裝、車體落成至編組三大部分。第1部分作業(yè)環(huán)境較差且可能影響外部環(huán)境,宜集中、靠邊布置在動(dòng)車段全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),具體見(jiàn)圖1,風(fēng)向成為決定分解清潔檢修庫(kù)置于聯(lián)合廠房的頭部還是尾部的重要因素;油漆庫(kù)消防要求較高,應(yīng)獨(dú)立布置。車體部件檢修和車輛配件組裝的體量較大,可集中連片布置,也可分成幾個(gè)庫(kù)、通過(guò)軌道線路或移車臺(tái)連成一體。

(3)動(dòng)車組中的車輛按一定順序排列,分解檢修之后仍按原有順序和方向編組,車輛檢修流水線據(jù)此布置。為滿足此項(xiàng)要求,圖2所示聯(lián)合廠房?jī)?nèi)檢修的8輛編組的動(dòng)車組,停在解編線的前半部分解編,檢修并編組后,停在編組線的后半部;16輛編組的動(dòng)車組,檢修并編組后,動(dòng)車組前、后8輛分別停放在編組線后半部和前半部,需調(diào)車至靜調(diào)庫(kù)還原。圖1所示聯(lián)合廠房,動(dòng)車組在位于頭部的解編庫(kù)內(nèi)解編,在尾部編組。

(4)解編和編組作業(yè)所需房屋、設(shè)備僅需滿足單日作業(yè)車數(shù)需求,所需線路需停放1列車。如果整列置于庫(kù)內(nèi),房屋面積會(huì)加大數(shù)千平方米,只有在必要時(shí)(如寒冷地區(qū)保溫)才予以考慮。如果利用靜調(diào)庫(kù)線路解編、編組,看似動(dòng)車組少轉(zhuǎn)線,其實(shí)每天的解編、編組作業(yè)占用兩條靜調(diào)庫(kù)線能力,相當(dāng)于按靜調(diào)庫(kù)設(shè)計(jì)解編、編組庫(kù),標(biāo)準(zhǔn)偏高。

(5)圖1的分解清潔檢修庫(kù),是將車輛分解庫(kù)、車體清潔庫(kù)、車體檢修庫(kù)合并布置,其中車輛分解庫(kù)、車體清潔庫(kù)內(nèi)作業(yè)可能產(chǎn)生污染,宜靠邊布置,可采用空氣凈化系統(tǒng)改善庫(kù)內(nèi)環(huán)境(成都北車輛段相關(guān)改造效果明顯)。各個(gè)車體檢修工作量不均衡,因此車體檢修庫(kù)長(zhǎng)度較短,以利于組織作業(yè)時(shí)間相近的車體處在同一軌道線路上,盡量避免檢修庫(kù)過(guò)長(zhǎng)、作業(yè)時(shí)間較短的車體被堵在中間、不便騰空臺(tái)位而降低臺(tái)位利用率。

(6)圖1的油漆庫(kù)涉及消防安全,在滿足工藝需求的前提下,應(yīng)盡量靠邊布置。因?yàn)樽鳂I(yè)流程需要,放在分解清潔檢修庫(kù)的右邊,如果兩者易位,車體從油漆庫(kù)到檢修組裝庫(kù),需一次經(jīng)過(guò)兩個(gè)移車臺(tái)。

(7)圖1的檢修組裝庫(kù)是將車體部件檢修與車輛配件組裝的幾道工序的臺(tái)位放在一個(gè)庫(kù)內(nèi)(也可分開(kāi)成幾個(gè)庫(kù),線路順接),就像客車段的修車庫(kù)一樣。檢修和組裝作業(yè)的大部分,設(shè)備及其他條件相同或相容,少量的特殊要求,如車頂作業(yè)需要頂層平臺(tái),可按需要在部分臺(tái)位配置,基本不影響幾道工序的臺(tái)位設(shè)在一個(gè)庫(kù)內(nèi)。庫(kù)內(nèi)可在保證安全、避免干擾的前提下盡量組織平行作業(yè),以便壓縮修時(shí)。檢修組裝庫(kù)長(zhǎng)度按每線16臺(tái)位設(shè)計(jì),明顯偏長(zhǎng),為避免過(guò)多車輛每天在不同工序間移位,檢修組裝庫(kù)長(zhǎng)度方向可按車體部件檢修與車輛配件組裝的相容性和工作量分成4道工序,每道工序4個(gè)臺(tái)位,每天只移動(dòng)6條檢修組裝線之一的16個(gè)車體。由此可見(jiàn),庫(kù)房較長(zhǎng)且包含多條修車線時(shí),每條修車線的臺(tái)位數(shù)宜為日修車數(shù)(圖1為4輛)的整數(shù)倍。

(8)圖1的單車調(diào)試庫(kù)的車輛落成、稱重設(shè)備體量較大,按工作量需要各配置4套,為與檢修組裝庫(kù)的6條線對(duì)接,單車調(diào)試庫(kù)與檢修組裝庫(kù)分開(kāi)設(shè)置并通過(guò)移車臺(tái)溝通。

(9)考慮發(fā)展及工藝調(diào)整需要,檢修庫(kù)周圍可適當(dāng)預(yù)留擴(kuò)建條件。

(10)車輛檢修流水線的車體移位方式直接影響總平面布置。車體只能借助工藝轉(zhuǎn)向架在軌道線路上運(yùn)行,并通過(guò)移車臺(tái)在不同軌道線路上轉(zhuǎn)移,軌道線路與車輛檢修流水線相對(duì)應(yīng)。如圖1所示,部分車體在不同工序間通過(guò)移車臺(tái)分別轉(zhuǎn)移共7次/d、4個(gè)/次,耗時(shí)約1 h/次,為避免影響檢修作業(yè),移車臺(tái)作業(yè)宜在午間或夜里進(jìn)行。

(11)圖1的轉(zhuǎn)向架與車體分解后,可通過(guò)軌道線路和移車臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)至轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù),其間經(jīng)過(guò)兩次移車臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)、每次約1 h,也可改用汽車轉(zhuǎn)運(yùn),需具備裝卸和行車條件;與車體組裝的轉(zhuǎn)向架可通過(guò)軌道線路和移車臺(tái),從轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)一次轉(zhuǎn)運(yùn)至車體落成臺(tái)位;為方便待組裝的轉(zhuǎn)向架移位至落成臺(tái)位,可將落成臺(tái)位改在轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)的右端,轉(zhuǎn)向架流水線采用直線布置形式,相應(yīng)加大與落成臺(tái)位銜接的移車臺(tái)的走行距離。圖2待修和修竣的轉(zhuǎn)向架可通過(guò)軌道線路橫穿檢修庫(kù),進(jìn)出轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù),轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)運(yùn)可在午間和夜里進(jìn)行,以免干擾相關(guān)作業(yè)。通過(guò)軌道線路運(yùn)送轉(zhuǎn)向架,對(duì)總平面布置和轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)平面布置有所影響,影響較大時(shí),可改用汽車運(yùn)送。替換轉(zhuǎn)向架的工藝轉(zhuǎn)向架同樣可選擇軌道或汽車運(yùn)輸。

(12)為適應(yīng)不同地形及其他需要,圖1的解編庫(kù)和編組庫(kù)可相互易位,其他設(shè)施布置隨之改變;解編庫(kù)和編組庫(kù)也可置于中部,見(jiàn)圖2。

表1所示工藝流程及數(shù)據(jù)是結(jié)合實(shí)際確定的,但高級(jí)修工藝與多種因素相關(guān),具體設(shè)計(jì)時(shí)可按需要調(diào)整。圖1和圖2所示平面布置,是沒(méi)有地形條件等約束的參考方案,工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際條件按需布置。

4.2 四、五級(jí)修聯(lián)合廠房布置要點(diǎn)

綜合以上分析可見(jiàn),與動(dòng)車組一二級(jí)修的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單、作業(yè)時(shí)序比較靈活不同,動(dòng)車組四、五級(jí)修的車輛檢修流水線較長(zhǎng)且作業(yè)時(shí)序固定,因此,聯(lián)合廠房布置相對(duì)單純,依照工藝流程布置,并遵循以下一般原則:合理控制工程投資,為降低運(yùn)營(yíng)成本提供條件,盡量規(guī)避消防、安全、環(huán)保、衛(wèi)生等方面的風(fēng)險(xiǎn)或減少其負(fù)面影響。具體關(guān)注以下要點(diǎn)。

(1)車輛檢修流水線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。流水線從動(dòng)車組解編后開(kāi)始,到車輛編組結(jié)束。流水線的起點(diǎn)和終點(diǎn)都與動(dòng)車組的停放線(解編線或編組線)相關(guān),對(duì)應(yīng)動(dòng)車組的頭部或尾部(圖1),或者對(duì)應(yīng)動(dòng)車組的中部(圖2)。

(2)流水線的中段是作業(yè)條件相近、臺(tái)位較多、固定設(shè)備較少的車體部件檢修和車輛配件組裝工序,宜集中連片布置,并與動(dòng)車組的解編、編組線并列。

(3)流水線首、尾工序的作業(yè)類型較多、各工序臺(tái)位較少、設(shè)備體量較大,宜按作業(yè)類型及布置要求,分庫(kù)、連片布置在流水線中段的兩端附近。

(4)動(dòng)車組中的車輛按一定順序排列,分解檢修之后仍按原有順序和方向編組,車輛檢修流水線據(jù)此布置。

(5)車體移位依賴軌道線路和移車臺(tái),前者方便車體移動(dòng),適合作業(yè)時(shí)間比較均衡或工序可同步化的臺(tái)位串聯(lián)布置;后者適合作業(yè)時(shí)間不均衡的臺(tái)位并列布置,也適合上述首、尾工序的車體移位,但作業(yè)效率較低。轉(zhuǎn)向架分解、組裝臺(tái)位與其檢修庫(kù)之間宜盡量采用軌道線路連接,其間距離較長(zhǎng)或連接不便時(shí)可采用汽車及其他運(yùn)輸工具。

4.3 總平面布置其他要點(diǎn)

(1)三級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)、車體部件檢修庫(kù)、組裝庫(kù)等高級(jí)修主體設(shè)施一般并列布置,地形條件允許時(shí),靜調(diào)庫(kù)也可與三級(jí)修庫(kù)、組裝庫(kù)縱列布置。動(dòng)車組在高級(jí)修設(shè)施之間移動(dòng)的頻次較低(1～2次/d),縱列布置、軌道順接的要求不迫切,而且三級(jí)修庫(kù)和靜調(diào)庫(kù)等較長(zhǎng)、適應(yīng)長(zhǎng)編組動(dòng)車組,對(duì)用地長(zhǎng)度要求較高。因此,三級(jí)修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)、車體部件檢修庫(kù)和組裝庫(kù)等體量較大的廠房,并列布置居多。靜調(diào)庫(kù)與三級(jí)修庫(kù)、單車編組所在的組裝庫(kù)直接相關(guān),與其他無(wú)直接關(guān)聯(lián),因此,地形條件許可時(shí),靜調(diào)庫(kù)也可與三級(jí)修庫(kù)、組裝庫(kù)縱列布置。

(2)轉(zhuǎn)向架間、三級(jí)修庫(kù)、分解庫(kù)和組裝庫(kù)與轉(zhuǎn)向架檢修密切相關(guān),待修的、修竣的轉(zhuǎn)向架和四、五級(jí)修替換轉(zhuǎn)向架的工藝轉(zhuǎn)向架在各庫(kù)間通過(guò)軌道線路走行或停放。因此,轉(zhuǎn)向架間、三級(jí)修庫(kù)、分解庫(kù)、組裝庫(kù)應(yīng)就近布置,并有利于控制軌道線路長(zhǎng)度及其相應(yīng)的房屋面積、減少對(duì)其他工序的影響。

(3)其他部件檢修間涉及的部件類型繁雜、數(shù)量較多,宜合并設(shè)置,地形條件受限時(shí)也可分開(kāi)布置,布置時(shí)應(yīng)充分考慮部件分解、組裝與檢修之間的運(yùn)輸通道。高級(jí)修的備品備件繁多,材料庫(kù)與較大部件檢修工位、靠近檢修組裝庫(kù)的備品庫(kù)之間運(yùn)輸便捷。

(4)動(dòng)車段內(nèi)可不設(shè)高級(jí)修專用的動(dòng)車存車場(chǎng)。四、五級(jí)修每日解編和編組的車輛一般不足16輛,占用1～2條可停放長(zhǎng)編組動(dòng)車組的線路(存車線)。高級(jí)修的動(dòng)車組除了庫(kù)內(nèi)線路、動(dòng)態(tài)調(diào)試線、解編和編組的車輛停留線之外,一般很少額外占用其他線路。動(dòng)車段內(nèi)一般包含動(dòng)車運(yùn)用所,高級(jí)修的動(dòng)車組相關(guān)線路均與動(dòng)車運(yùn)用所的存車場(chǎng)連通,其間每日走行或短暫停留的動(dòng)車組一般不超過(guò)2列,可在動(dòng)車所無(wú)作業(yè)的時(shí)間段走行或短暫停留;此外,動(dòng)車運(yùn)用所常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí),存車線數(shù)量按配屬動(dòng)車組數(shù)量確定,其中包含檢修車數(shù)量。因此,動(dòng)車段內(nèi)可不設(shè)高級(jí)修專用的動(dòng)車存車場(chǎng)。

(5)動(dòng)態(tài)調(diào)試線是動(dòng)車段內(nèi)最長(zhǎng)的單體設(shè)施,宜緊靠圍墻布置,以免分割段內(nèi)其他設(shè)施(含道路)。動(dòng)車組在動(dòng)態(tài)調(diào)試線與靜調(diào)庫(kù)之間走行,雖然頻次不高,也應(yīng)盡量減少折角。

5 結(jié)論

動(dòng)車段是承擔(dān)動(dòng)車組高級(jí)修的場(chǎng)所,是保證動(dòng)車組安全、高效運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,動(dòng)車組高級(jí)修工藝流程復(fù)雜,合理的工藝設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)檢修功能、提升檢修能力的重要因素。對(duì)動(dòng)車段高級(jí)修主要工藝及平面布置進(jìn)行研究,首先探討了動(dòng)車組高級(jí)修工作量及設(shè)施規(guī)模確定方法,提出工作量及設(shè)施規(guī)模計(jì)算公式;然后對(duì)動(dòng)車組三、四、五級(jí)修主要工藝進(jìn)行分析,并列舉了動(dòng)車組五級(jí)修工藝流程;最后結(jié)合工藝流程,對(duì)動(dòng)車組高級(jí)修總平面布置進(jìn)行研究,創(chuàng)新提出了四、五級(jí)修聯(lián)合廠房布置方案,系統(tǒng)闡述了動(dòng)車組高級(jí)修設(shè)施布置要點(diǎn)。

近年來(lái),國(guó)鐵集團(tuán)的動(dòng)車組高級(jí)修工藝不斷完善,新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)不斷積累,結(jié)合早期建設(shè)的動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施實(shí)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),對(duì)動(dòng)車段高級(jí)修主要工藝和總平面布置進(jìn)行相應(yīng)研究,研究成果對(duì)后續(xù)動(dòng)車段新(擴(kuò))建有較好的參考價(jià)值。