论地铁车辆检修与维护保养技术

论地铁车辆检修与维护保养技术

易超

福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州 350000

摘要：我国科技水平和我国城市建设发展十分快速，为响应以经济建设为中心的战略部署，城市现代化的步伐逐步加快，为更好的实现城市智能化，城市公共交通发展的重要性愈发不可被忽视。城市轨道交通的便利程度更是一个城市发展前景和城市规划建设良好的重要标志。同时城轨车辆是复杂的机电一体系统，子系统的复杂程度较高，车辆运营环境差异较大，为保证车辆在全生命周期的安全可靠运营就需要对车辆进行多种形式的检查和维护工作。我国当前大部分运营公司针对城轨车辆的检修作业依然采用传统的计划预防修对车辆进行维护，同时一些技术能力强的团体以车辆全生命周期维保的全方面优化为依据，提出了一些创新的检修方案。本文针对近年来众多学者提出的多种检修策略进行了分析和比对，并对未来的车辆设备检修工作的发展提出了设想。

关键词　地铁车辆；架大修；维修模式

引言

地铁车辆架大修基地宜采用自主维修＋部分部件委外维修模式，以有利于培养地铁公司架大修自主维修的管理及技术团队，增强运营企业核心竞争力；也有利于将架大修业务推向外部市场、服务行业，打破单靠线路票款收入、运营入不敷出的现状，并可培养新的增长点。

1地铁车辆维保市场发展现状

近年来，国内地铁车辆发展已从“十三五”期间的大规模建设期逐步进入到运营维保后市场阶段。且不同于建设期的是，运营维保后市场阶段涉及周期长、维保成本高，其市场潜力远超新造阶段。经过研究发现，现阶段的地铁车辆维保模式简单传统，维护内容多借鉴现场经验或厂家维护手册，维护数据不全面，高级别修程制定存在支撑缺失。同时，在具体部件的维护范围及使用寿命方面，以厂家前期设计预估寿命为主，后期车辆的实际运用状态并无有效数据或手段评估，过修现象较为突出。且运营单位在后期维护阶段对于车辆部件的维修及采购缺少规模效应，导致成本居高不下。城市轨道的发展以往大部分是借鉴电气化铁路的检修要求进行定期的检修维护，比较容易产生过修和欠修的情况，会产生成本的浪费或部分隐患不能排除的情况。因此，众多学者就城市轨道交通车辆的检修策略展开了多方面研究,研究城市轨道交通现有的车辆检修制度，结合当前的检修规程，以均衡修思路为基础，较为科学合理的形成了新的月度检修规程。阐述了车辆均衡修在地铁运营中的优势。地铁车辆维修上的实证应用，验证了状态维修在降低人力成本方面具有显著的作用，而在提升车辆可靠性和运用率等方面现阶段均衡修更为优异。

2地铁车辆检修与维护保养技术

2.1整车架大修委外模式或合作模式

目前国内各地铁公司都在探索并开展整车架大修委外模式或合作模式此两类模式，具有前期投入成本低、筹备周期较短、采购资源丰富、不受维修产能限制等优势；但采用该两类模式的承修机构具有技术垄断性质，存在运营公司无法掌握架大修的核心技术风险，后期若一旦与承修机构合作中断，将造成车辆失修的风险。从成本方面分析，随着时间推移，全委外费用会呈上涨趋势，且上涨趋势有不可控风险，届时可能会导致受制于外部承修机构的局面。另外随着无人驾驶新技术的实施，既有线改造是必然的趋势，若采用全委外形式，后续在技术创新上也将受制于外部承修机构。

2.2主动悬挂技术

地铁车辆的悬挂系统根据控制方式可分为3种：被动悬挂、半主动悬挂和主动悬挂。被动悬挂系统即为传统地铁车辆所使用的悬挂系统，刚度和阻尼均不可调。半主动悬挂则是根据检测到的信号，经过计算，对弹簧的刚度值或减振器的阻尼值进行调整。在半主动悬挂的研究中，多通过改变减振器的阻尼值实现控制。主动悬挂是在被动悬挂的基础上，添加了作动器，可以实时输出作用力。主动悬挂的优点在于，可以适应各种复杂的路况，提高车辆通过复杂路况时悬挂系统的动态性能。

2.3地铁转向架

在正式投入运营前会根据相关标准开展一系列的理论计算、台架疲劳试验和线路动应力测试工作，但随着列车长期的高速载客运行，车轮与钢轨的磨耗会逐渐加剧，轮轨关系恶化，随之而来的是轮轨激扰增加，而在设计之初往往忽略了钢轨波磨等因素引起的高频激励与结构模态匹配问题，加之焊缝打磨质量不佳，导致转向架构架及附属结构在长期服役条件下仍会发生局部疲劳失效，针对此类问题提出如下建议:①在转向架及其局部悬臂部件设计阶段，除依据标准要求工况进行必要的强度校核外，还需重点关注高频激励条件下结构的疲劳强度;②持续关注车轮径跳情况，加强车辆的镟修管理，保证车轮在服役期间的良好性能;③在结构工艺设计时，应结合结构的实际受力情况，明确焊接起弧和收弧的位置，避开应力集中位置，焊接前进行板材预热处理或焊后进行去应力热处理，对于关键部位焊缝增加打磨工序，提高焊缝疲劳强度。

2.4架大修项目售后服务管理

地铁车辆架大修验收交付后，开始全面进入售后服务管理阶段。一般来说车辆架大修质量保证期为2年，特殊系统或物料也可由双方协商而定。维修方须建立质保团队，并对维保服务24h响应。维修方收到列车故障通知后响应时间、赶到故障修复现场时间等要求应明确。针对同种故障类型发生的数量进行统计，超过限定值后应进行普查或全部更换、维修处理，必要时应由技术人员进行系统分析，给出原因分析及纠正预防措施等，防止类似情况再次发生。售后服务管理是地铁车辆架大修项目重要环节，也是最容易被忽视的一个过程，作为整个项目的最末阶段，关系到整个项目是否可以结题、业主最终验收签字与否，对项目整体完成情况起到关键性作用。

2.5基于智能运维系统的车辆全寿命周期状态修

随着地铁线路的持续运营，地铁车辆将陆续进入大修甚至二轮大修等高修程阶段，可参考的标准及可借鉴的数据越来越少，维保压力不断增大。基于状态监测、特征提取、状态评估、故障诊断、故障预测、维修模式优化和维修决策于一体的智能维保系统被视作发展方向。目前，多个地铁单位已在轴承状态监测、受电弓在线监测、轮对在线测量及智能化镟修、健康诊断系统等方面开展了实际的探索工作。但在此发展过程中，由于采集数据接口不统一、可分析研究及机器学习的数据量偏少等导致设备故障预警准确度与实际需求存在一定的偏差。因此，在智能运维发展过程中，除设备供应商外，行业及地铁运营单位需积极介入，建立统一、规范的数据采集及应用标准。在保障数据安全的前提下扩大共享范围，利用大数据研究，早日形成完整、可靠、可持续发展的应用成果，推动智能运维向更深层次的发展，早日实现车辆全寿命周期内的状态修将能够助推地铁车辆维保事业的持续高质量发展。

结语

在未来的检修工作中，更多的工作会向车辆系统的智能运维方向进行全方位的拓展，实现车载设备故障精准定位，提升诊断效率，达到故障“事前排除”和防护，降低关键设备的“故障修”和“计划修”对车辆运营的影响。各个车辆供应商提出的检修方案也在以尽可能降低检修成本为目标提升车辆可靠性。

参考文献：

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