膠輪有軌電車維修策略簡析范文

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摘要：介紹膠輪有軌電車的技術特點，分析有軌電車維護保養模式現狀，結合目前軌道交通車輛檢修情況及膠輪有軌電車特殊的車軌關系和車輛特點，提出膠輪有軌電車運營前3年可采用計劃預防修及故障修制度，3年后宜采用以技術狀態修為主、計劃預防修為輔的檢修策略，為膠輪有軌電車維修提供基礎性支持。

關鍵詞：膠輪有軌電車；維修；計劃預防修；故障修；狀態修

1概述

當前城市軌道交通快速發展，我國各大城市陸續規劃及建設城市軌道交通項目，新的軌道交通產品不斷涌現，同時其運營檢修理念也不斷創新，給車輛運維工作帶來挑戰及機遇。車輛是城市軌道交通系統中的主要組成部分，承擔著乘客運輸載體的職能，車輛的性能和質量直接決定了其服務水平，其安全、可靠、高效的運營關系到國家財產安全和人民生命安全，對軌道交通運營起著至關重要的作用。膠輪有軌電車是多種機械、電氣、通信、控制等新技術高度模塊化的機電一體化設備。目前膠輪有軌電車在我國屬于新型制式交通系統，無成熟維修經驗可參考，結合軌道交通系統維修現狀，探討制定經濟合理、切實可行的膠輪有軌電車檢修制度，確定膠輪有軌電車的維修方式，為膠輪有軌電車維修提供基礎性支持，確保膠輪有軌電車安全運行，并可降低運營成本，延長其使用壽命。

2膠輪有軌電車技術特點

膠輪有軌電車是一種采用橡膠輪胎，利用電力驅動技術在專用線路上實現載客的小運量公共交通系統。車輛通過走行輪、內側導向輪在專用U形軌道梁上運行，導軌梁通過滑塊式水平移動道岔與前后線路銜接，實現膠輪有軌電車行駛方向的轉換，車輛最高運行速度80km/h。膠輪有軌電車主要設備技術特點[1]：

（1）轉向架系統。車輛轉向架為帶有自動轉向的單軸結構，由構架、牽引機構、走行輪、導向輪、電動總成、二系懸掛系統及其他零部件組成。走行輪輪胎采用充氮氣的橡膠輪胎，輪胎設有內置防爆鋼圈應急保護裝置及胎壓監測報警裝置，設計壽命可滿足走行距離不小于80000km的要求；導向輪采用實心橡膠輪胎；轉向架懸掛系統采用二系懸掛，車體與轉向架構架之間安裝減振彈簧及垂向液壓減振器，并設置限位裝置。

（2）車體。車體結構設計壽命不少于30年，采用輕質鋁合金結構材料；車輛及其內部設施使用不燃材料，車體的內外墻體之間以及底架與地板之間采用吸濕性小、膨脹率低、性能穩定的隔熱、隔聲材料。

（3）牽引供電方式。車輛采用車載儲能動力電池及車站儲能裝置充電供電方式。車輛底部設置充電刀片，利用停站時間向車載電池充電；車站儲能裝置充電電壓為DC640V；牽引電機采用永磁同步電機，系統防護等級為IP67，在平直道、定員（AW2）工況下，儲能動力電池充滿電時，續航里程不小于150km。

（4）輔助電源系統。由輔助變流器、蓄電池等組成。輔助變流器容量可滿足車輛在各種工況下的使用需求；列車頭尾各設置1組蓄電池，額定電壓110V，容量可滿足列車在故障情況下應急照明、外部照明、空調緊急通風、車載安全設備、開關門1次、廣播、通信等系統工作不低于45min的要求。

（5）制動系統。車輛制動方式分為電制動和機械制動，制動系統根據車輛荷載自動調整制動力大小。列車在實施電制動時，制動能量被車載儲能裝置吸收轉化為電能；機械制動為液壓制動，通過制動夾鉗摩擦制動盤制動。制動系統由行車制動、應急制動和停車制動組成。

（6）其他特點。車鉤后端部設有可復原的能量吸收緩沖裝置，可吸收速度為10km/h的空載列車與靜止的空載列車相撞時產生的沖擊能量；車輛根據系統緊急疏散模式設置2處乘客緊急疏散出口，并配置疏散設施；采用無人干預列車運行模式；客室內設乘客與運營控制中心（OCC）間交互的對講通信設施、乘客信息系統；OCC設置針對每個車廂的視頻監控系統，列車頭車設朝向車外的攝像頭，并接入控制中心的運營控制網；車輛控制系統可實現自動喚醒、休眠和自動運行功能；車輛具備故障檢測、輕微故障自動修復或自動切除功能，修復后轉為自動運行模式，切除后轉為降級運行模式。

3有軌電車檢修現狀

目前我國有軌電車檢修體制及作業方式主要參照地鐵車輛檢修標準，即按車輛的運行里程和周期，確定不同的檢修制度，對車輛進行日常維護保養、檢查和小、中、大修。各公司根據實際情況有自主維保、委外維保等維保模式[2-3]。我國有軌電車車輛檢修制度見表1。采用傳統計劃預防修的主要原因有：

（1）有軌電車初期運營經驗較少，為保證車輛的安全和維修質量，最好采用這種比較安全可靠的檢修體制；

（2）運營初期車輛各系統間都在磨合，系統不穩定可能導致故障發生，如果檢修周期過長，不利于車輛故障的發現和排除；

（3）車輛的管理、技術、檢修人員對車輛系統、功能、故障的診斷和分析等方面尚處于學習階段，需要長時間來積累和掌握車輛系統知識；

（4）車輛本身軟硬件及檢修相關的基礎設備在運營初期通常無法一次性配置和優化到位，需按需求與階段在時間上循序漸進進行配置與優化；

（5）運營初期，車輛檢修部門存在與其他專業、部門、環節的摸索期與磨合期，可以借此來實現各部門間的協調配合，摸索如何更好地運營。

4膠輪有軌電車維修策略

根據目前深圳、上海、廣州有軌電車的計劃預防修制度，結合膠輪有軌電車特殊的車/軌關系及車輛特點，膠輪有軌電車運營初期前3年可采用計劃預防修及故障修制度，3年后宜采用以技術狀態修為主、計劃預防修為輔的檢修策略。從常規計劃預防修向狀態修、均衡修過渡，降低車輛、設備設施的生命周期成本，提高利用率。

4.1計劃預防修

根據預定的列車檢修計劃，列車需定期完成一系列的維護項目，如日檢、月檢、季檢、大修。維護項目根據服務量和個別設備的維護要求來確定。部分車輛系統、部件，如轉向架系統、車鉤系統等可采用狀態性維護策略，以部件狀態修作為輔助，將維護工作量、停工期和相關成有軌電車本降至最低。膠輪有軌電車檢修周期見表2。日檢/雙日檢：主要對與車輛行車安全相關的部分轉向架、車鉤、走行輪、車下各箱體及列車牽引、制動、控制系統等進行日常性技術檢查。月檢：主要對影響行車安全的車輛重要系統，如轉向架、車鉤、走行輪、車下各箱體及列車牽引、制動、控制系統等功能進行重點檢查。季檢（包括換輪）：主要進行車輛重點部件及系統狀態檢查，部件清潔、潤滑，更換磨耗件。對車輛易損部件進行檢查更換；對牽引、制動、控制系統進行全面檢查、調試；對蓄電池根據需要進行檢查或更換；對車輛輪胎的磨損情況進行全面檢查，并更換輪胎。大修：對車輛包括車體在內進行全面分解，特別是走行部進行分解，全面檢查、修理，并更換部分部件。對車輛各系統進行全面檢測、調試及試驗；對轉向架、動力電池、空調、牽引電機、制動系統、車鉤、車門、座椅和各種電氣控制裝置等部件進行分解、檢查、修理、更換；對儀表儀器進行校驗、檢查及整修；結合技術改造對部分系統進行全面更換。

4.2故障修

故障修分為正線車輛故障維修和段內車輛故障維修。當正線車輛電氣或機械故障時，集合技術人員進行緊急維修，快速恢復車輛正常狀態，減少車輛運營延誤；當段內車輛出現故障時，集合技術人員進行維修，通過檢修、調試作業恢復車輛正常狀態，以達到車輛運營要求。

4.3狀態修

狀態修對車輛的自動化和智能化程度提出了更高的要求，需要車輛各系統設備及零部件有極高的可靠性及可用性。對關鍵部件設置高精度傳感器實時監測其狀態是否滿足運營需求。具體方案可以通過“狀態修需要達到的條件”和“延長消耗品的維護周期”2個方面實施。

4.3.1狀態修需要達到的條件

（1）車輛各子系統狀態反饋。列車運行中，車輛各子系統運行數據（如電機電流、電壓，制動壓力值變化，列車速度等）能夠實時遠程發送至OCC。在OCC監控屏上能夠查詢所有車輛各子系統實時狀況，并可以統計數據值的分布情況。

（2）車載視頻監控和OCC遠程對講、廣播。車輛上設置各角度視頻監控設備，實時傳輸畫面至OCC，提高無線傳輸帶寬，保證OCC能夠實時了解車廂內情況。設置遠程對講和廣播系統，便于特殊情況時OCC能夠進行廣播并與乘客緊急對講。

（3）列車各類緊固件防松升級。各類緊固件采用行業最新的防松方案，延長緊固件松動周期。關鍵位置緊固件利用人工智能圖像識別技術進行位置監控，如車鉤緊固件、轉向架緊固件等。當發現有緊固件異動時，進行狀態性維修。

（4）車輛元器件高度集成化。對車輛各子系統控制類元器件進行高度集成化設計，發生故障或有某一回路故障時可以直接置換相關模塊，縮短故障處理時間及工作量。

（5）減少電路繼電器設計。最大限度減少電路繼電器的設計，采用LCU無觸點的邏輯控制技術方案，避免繼電器觸點失效引起的車輛故障。

（6）制動閘片厚度監測。增加傳感器監測制動閘片厚度，當磨損至設定值時，觸發報警，反饋狀態至車輛控制屏。維修人員可以根據反饋情況更換制動閘片。

（7）設置信號系統與車輛管控界面接口。增加信號系統與牽引系統的技術接口，包括列車非緊急降級模式下信號系統直接管控牽引系統；設置信號系統與車輛TCMS系統的技術接口，包括列車喚醒、休眠、自檢、蠕動等功能。

（8）重點系統狀態全方位監測。實施狀態修，主要難點在于機械結構件的檢查，對于重點結構件系統，可以采用各類傳感器進行全方位監測。例如，轉向架部分，維修人員可以根據傳感器的狀態對其進行檢修，保障車輛的安全穩定運行。

4.3.2延長消耗品的維護周期

在保證齒輪箱油、車門潤滑油、輪胎、空調濾網等消耗性備品安全和服務質量的前提下，優化相關材料，提高其使用周期，降低人工成本。通過狀態修對車輛各系統進行優化，提高現有車輛的質量，降低設備故障率。狀態修對比預防維修模式，將會大量減少故障率，減少故障修產生的工作量，并且可以減少故障時所需解決問題的工作人員。

5結束語

為使車輛檢修滿足軌道交通高效運營的要求，車輛檢修需結合先進的檢修技術，并配以現代科學的管理方法。相比傳統的計劃預防修和故障后維修，狀態修有較大優勢，對檢修人員的工作效率具有積極促進作用，并大大減少車輛因檢修而造成的庫停時間。先進的檢修方式、高素質的檢修維護人員以及各類檢修資源的良好配合，才能在車輛檢修和管理運營中起到相互促進的作用[5]。

6參考文獻

[1]深圳市城市軌道交通協會.T/URTA0002—2018膠輪有軌電車系統[S].

[2]劉忠俊，崔艷雨，梁開義，等.地鐵車輛全生命周期維修策略研究[J].中國鐵路，2016(4)：81-85.

[3]李加祺，邱建平，楊輝，等.市域鐵路車輛檢修模式及檢修設施探討[J].中國鐵路，2018(8)：83-87.

[4]羅美清，袁立祥.廣州海珠線儲能式現代有軌電車維保工藝探討[J].電力機車與城軌車輛，2015(4)：88-91.

[5]郭新，李春廣，黃挺，等.地鐵車輛檢修模式探討[J].城市軌道交通研究，2015，18(4)：5-8.

作者:邱明江 吳志添 林孚才 郭莉佳 單位:比亞迪汽車工業有限公司