(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引言

车辆架修的目的是对车辆各系统进行深度维修以恢复车辆的使用性能，是实现地铁设计寿命周期内保持车辆稳定表现的重要形式之一。根据现行国家标准GB50157—2013《地铁设计规范》，结合交通运输部印发的《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》，车辆系统列检间隔时间不超过15 d，月检间隔时间不超过3个月，架修间隔不超过5年或80万车公里，大修间隔不超过10年或160万车公里，整体使用寿命一般不超过30年或480万车公里。长沙地铁2号线车辆架修工作于 2018年开始，从首列车试修工期 44个工作日，通过优化流程、改进工艺、调整工序等多种手段，后续达到批量车架修工期 22 个工作日，年架修车辆12列车的生产能力。本文以此项目架修作业实施情况为基础，总结相关工艺改进设计，为其他项目提供参考。

1 地铁车辆架修维修

自20世纪60年代以来，国外兴起“以可靠性为中心”的维修理论。该理论通过故障记录，运用统计学原理对车辆设备状态进行统计分析，从而得到该设备的故障曲线进而确定架修维修时间。具有代表性的是经典的浴盆曲线(如图1所示)。浴盆曲线是指产品从投入到报废为止的整个寿命周期内，其可靠性的变化呈现一定的规律。如果取产品的失效率作为产品的可靠性特征值，它是以使用时间为横坐标、以失效率为纵坐标的一条曲线，曲线的形状呈两头高、中间低，有些像浴盆，所以称为“浴盆曲线”，曲线具有明显的阶段性。失效率随使用时间变化分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。列车需要在进入第三阶段即耗损失效期前对车辆进行架修，以维持或恢复地铁车辆的高可靠性、高安全性、高舒适性的运行性能。

图1 浴盆曲线

长沙地铁2号线工程是长沙的第一条地铁线路，于2014年4月29日开通运营。根据《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》要求，架修间隔不超过5年或80万车公里，该项目车辆必须于2019年4月前开始架修。

2 地铁车辆架修工艺流程

地铁车辆架修工艺流程可分解为拆解、检修、组装、调试4个部分。车辆在完成接车和预检后，首先将列车解编为单节车辆，再对列车进行拆解，完成转向架与车体分离。然后车体进入车体检修区，在车体检修区将各机电设备拆卸后转运至各相应的检修区，部分大部件(包括转向架、空调、受电弓、空压机等)拆卸委外进行检修；未拆卸设备在车上进行检修。最后进行部件装车、落车和联挂编组，再进行调试和交车验收。具体工艺流程如图2所示。

图2 工艺流程

3 地铁车辆架修作业内容

地铁车辆架修需对车辆部分系统或部件进行拆解检修，包括但不限于对受电弓、空调、空压机及转向架部件进行解体检查、清洁、修理或更换零部件等检修。具体如下所示。

3.1 转向架系统检修

需要完成转向架检修、轮轴检修等和相关试验。

3.2 电气系统检修

需要完成高速断路器检修、司控器检修、制动电阻检修、牵引逆变器检修、线路电抗器检修、接触器检修、司机台各控制面板检修、HMI显示器检修、各电气电子柜检修、继电器检修和更换、电子板检修、蓄电池检修、受电弓检修、空调检修等。

3.3 制动系统检修

需要完成供风单元、空压机、空气干燥器、制动控制模块、管路、各阀件等检修。

3.4 车门内装系统检修

需要完成车体外部、内墙、内装、座椅、扶手杆检修，油漆修补，地板修补、灯罩板、格栅罩板清洁；客室车门检修；贯通道清洁、检查、润滑、更换磨耗条等检修；车钩检修。

3.5 整车清洁

车体顶部、侧墙、底部及附属设备吹扫、清洁。

3.6 落车编组、调试

检修完毕后进行落车编组、静态调试和动态调试阶段。静态调试为了测试电气设备状态、制动、空调性能、车辆门开关情况；动态调试则测试转向架状态、列车牵引制动性能。

另外，在车辆架修的所有检修、试验，包括动静态调试都应有详细记录，以便查询和追踪。

4 地铁车辆段架修工艺设备的设置、布局和用途

按照车辆在架修过程中具体的操作的流程，将各个部件的检修分在不同的区域。主要包括架车区、车体检修区、电气检修区、机械检修区、蓄电池检修区等。由于转向架、空调、受电弓、制动系统部件委外，暂不做讨论。

4.1 架车区

架车区是用来对整车进行组装和拆解，正式进入架车区之后，借助移动式驾车机进行转向架的分离，安装工艺转向架。驾车区最主要的设备有移动式驾车机、固定式驾车机和天车。

4.2 车体检修区

车体检修区是架修最主要的场所，完成主要设备的拆卸和安装、车门检修、车体清洁、内装及柜体检修等，最主要的设备有天车、升降平台等。

4.3 电气检修区

主要完成高速断路器、牵引模块、牵引控制单元、辅助控制单元、线路接触器、司控器、PIS主机等检修和试验，主要设备有VVVF逆变器试验装置、综合电器试验台、辅助控制单元试验台等。

4.4 机械检修区

主要完成贯通道检修、制动风机轴承检修、辅助风机轴承检修等。

4.5 蓄电池检修区

主要完成蓄电池检修，蓄电池在拆卸下车后，进行单节拆解、清洁、以及多次充放电试验，在测量蓄电池性能满足要求后方可装车使用。主要设备为自动恒流充放电机、蓄电池检查工具等。

4.6 静态调试库

静态调试库是进行电客车架修静态调试的区域。库内设置有架空式接触网、静调电源柜、固定式双层检修作业平台，并在轨道下方设置地沟。地沟用于车底设备及转向架的检查、测量及调节；静调电源柜用于给车辆提供DC1 500 V电源，满足辅助供电系统调试时的电源需求；固定式双层检修作业平台用于受电弓和空调装置等设备调试和检修，其中受电弓的调试包括升降弓时间、升弓压力及升降弓缓冲状态等内容；架空式接触网通过受电弓为车辆提供DC1 500 V电源，满足车辆各系统静态调试的电源需求。

5 架修存在的问题及优化措施

5.1 架修周期长，过度占用列车资源

列车架修时间为44 d。通过调整工艺流程，将整车清洁工序进行委外，只对最后效果进行验收，大大缩短了架修周期。另外，加强员工技能培训，通过技能比武等形式，促使员工技能水平大幅提升，缩短架修周期；部分委外件周期较长，通过定期沟通、安排监修人员的方式，确保委外检修件按期返回。以上措施的实施，将架修周期控制在22 d，大大减少了列车占用时间，提高了列车的利用率。

5.2 员工技术不熟练，造成检修进度缓慢

前期大部分员工为初次从事架修作业，技术不熟练，通过技能水平高的员工或者工程师定期培训，让所有员工的水平得到迅速提升。另外，水平提升后，为了进一步巩固员工所掌握的技能，组织员工进行技能竞赛，使员工的技能水平得到提升。

5.3 委外件检修周期长且不可控，造成整体进度慢

通过定期与委外单位进行沟通，做到问题早发现，早解决；另外通过派驻监修人员的方式，实时掌握检修进度，确保按期交货。

6 结语

在地铁车辆架修工艺设计中，地铁车辆架修工艺流程是架修的核心，优化架修工艺流程最能直接提高架修效率，通过优化工艺流程、调整工艺布局、优化设备配置等措施，结合架修生产过程不断总结和改进，使工艺流程更加顺畅，实现工艺设计更加合理和高效。