高铁动车组造价极其昂贵,如果就这样看着它慢慢老化“退役”未免有些可惜,所以每当高铁运营一段时间后,都会有专门的维修人员进行检修,将磨损或老化零件及时替换,从而有限提升高铁寿命。那么我国高铁动车组的修程修制是什么?这些规定都是如何制定的呢?今天咱们来简单聊聊。
先来简单科普一下动车组的寿命。我国和谐号第一代CRH1型动车组是2004年订购的,它的寿命约为25年,而二代和三代在20年左右。到了第五代,技术比之前车型改良许多,寿命上升至30年,复兴号高铁的寿命也为30年。我国首批高铁是在2007年投入运营的,按目前来看,未来会有不少和谐号被复兴号所取代。
2020年前的几年内,国铁集团每年用于机车车辆维修资金约为350亿元,其中动车组高级修100亿元左右。在2020年,受疫情影响,国铁集团为控制维修支出,修改了动车组修程修制,全年压减动车组高级修支出三成左右,压减机车高级修四成左右。
01 运用主要影响因素
动车组运用中影响产品可靠性的因素可主要归结为以下几类:
(1)速度及里程因素。可靠性与运行速度和里程强相关的动车组产品主要包括走行及运动部件,特别是车轮、车轴、轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电机轴承、碳滑板等部件,如:速度提高后车轮磨耗会明显加剧;随着运行里程的累积,轴承游隙会因磨损、磨耗而变化。
(2)时间及环境因素。可靠性受时间和环境影响显著的产品主要包括车体结构、电气产品、橡胶件、油脂产品等。如:不同环境条件下车体结构腐蚀程度会有较大差别;不同温湿度下电气产品故障率会有较大差异;长期存放不用的橡胶件、油脂也会出现老化、失效。
(3)工作循环及频次因素。很多动车组产品是间歇性工作或需要时才启动,如:各类冷却风机、空气压缩机只在需要时启动;各继电器、接触器、开关、阀类等产品也会因运用条件不同导致动作次数存在很大差异。
02 既有修程和修制
我国动车组既有修程修制分为5个级别,其中一、二级为运用修,在动车所实施;三、四、五级为高级修,在动车段或主机厂实施。
运用修:一二级检修更多的是预防性维护保养,根据现有的管理规定,一般一级修为运行4000-5000公里或48小时,也有延长至72小时,主要对车下走行部、制动、车上受电弓进行全面的检查,同时需要确认上部服务设施(厕所、广播、座椅等)的功能是否正常,还有就是动车组内外的保洁清洗工作。
一级修车下作业
一般情况下一级修都是在动车组结束当天运营后,在夜间进行检修,检修时间一般为2小时(包含有电检查和无电检查),检修结束后转至存车线,等待上线运营。这也是铁路工作者比较辛苦的原因,很多员工常年上夜班进行检修工作。
二级修也叫专项修,一般检修时间为3万公里,主要是对各系统、零部件实施周期性维护保养、检测、试验,主要有轮辋轮辐探伤、空心轴探伤、主空压机保养、空调系统清洁保养等等,而且不同项目间隔周期不同。
空心轴探伤
不同速度等级、不同平台动车组检修周期略有不同。
三级修以后都叫作高级修,这部分工作都不是在动车运用所进行,而是在高级修检修基地或者主机厂进行。高级修检修顺序为三级修-四级修-三级修-五级修。
高级修检修规程
三级修检修周期一般为120±10万公里或者3年,四级修检修周期为240±10万公里或6年,主要包含了转向架分解检修、车辆设备(车顶、车下、车端)分解检修、车体清洁、编组、静调试验、动调试验等等。五级修一般只有返回原生产商进行检修,五级修周期为480±10万公里或者12年,检修内容在三四级修的基础上增加主要电气部件、内装设备的分解检修,部分部件更换新品。
主机厂高级修车间
经过10余年的不断实践和完善,修程修制总体上是科学有效的,确保了动车组故障率持续走低并趋于稳定。其中,动?组既有修程修制的特点如下:
(1)一、二级修实施趋于精准灵活。一级修是日常的例行检查;二级修是针对不同部件和项目维修需求、在不同时机进行的专项检修。由于运行交路、环境条件不同,部件损耗程度和维修需求也不同,按照动车组修程修制改革相关要求,一、二级修的范围、周期可根据运用实际灵活掌握、精准施策。
(2)三、四级修更侧重磨损磨耗部件检修。三、四级修主要针对转向架等与速度、里程强相关的磨损磨耗部件进行分解检修。其中车轮磨耗到限更换项目值得特别关注,由于动车组运行中车轮磨耗不可避免,磨耗到限更换是刚性需求,运用中在动车所大批量换轮不仅费时、费力且会严重制约动车组检修运用的整体效率效益。为此,应加强维修性设计,使轮对拆装更换更加快捷、方便;更重要的是,应通过动车组优化设计和合理运用,实?大部分车轮的磨耗到限寿命与四级修周期间隔衔接匹配,结合四级修对即将磨耗到限的大部分车轮进行更换并借机实施齿轮箱分解检修和轴箱轴承到寿命期更新将经济、有效。
(3)五级修更侧重时效老化部件检修。五级修在三、四级修基础上增加了基础结构件、主要电气件、内装设备设施等系统的分解检修,重点对一些橡胶件、密封件等随时间呈现耗损、老化特征的部件进行更新。上述部件在运用中经过长期时效作用,性能会下降或劣化,结合五级修进行更新很有必要。
03 修程和修制的制定原则
科学完善的修程修制是在产品研发阶段通过顶层设计规划出来的,动车组修程修制制定主要遵循以下主要原则:
(1)维持计划预防修基本框架。从提高批量装备维修综合效率效益和降低管理风险的角度看,计划预防修制度仍然是国内外批量大型技术装备修程修制的首选。目前我国动车组各级修程衔接紧密、层级简单、范围明确,既发挥了计划管理优势,又满足了精准灵活需求,总体上科学合理。
(2)以里程周期为主、时间周期为辅,确保安全性、兼顾可靠性和经济性。车轮、轴箱轴承等安全部件主要与里程周期强相关,橡胶件、密封件等主要与时间周期强相关。修程中时间周期与里程周期的匹配关系不仅取决于相关产品的设计寿命,还取决于动车组运用情况,二者进行匹配时应以里程周期为主,以确保关键部件的运行安全,以时间周期为辅,兼顾维修整体效益和可靠性。
(3)依据磨损磨耗件维修需求规划三、四级修里程间隔周期。动车组设计时可依据运行速度、线路状况合理选取车轮材料、形位尺寸,并仿真计算预测其正常磨耗里程寿命作为四级修里程周期,据此规划齿轮箱轴承、轴箱轴承、油压减振器等部件寿命和检修间隔期。在此基础上可取四级修里程周期的一半作为三级修里程周期,据此规划轴箱轴承检修间隔周期和牵引电机轴承寿命,实现三、四级修周期匹配衔接。
(4)依据主要时效老化部件寿命规划五级修时间间隔周期。各类橡胶件随时间老化趋势是不可逆转的,但其老化速率会因材质、运用环境差异而不同,同时考虑各部件重要程度和故障影响不同,确定的使用寿命也不同。应合理选材规划设计,实现四、五级修周期间隔的科学、经济匹配。
(5)提升维修性、测试性设计水平,增加精准检修项目。侧门、空调、冷却风机、空气压缩机以及各类开关、继电器、制动阀类等与运用环境条件密切相关,不同运行交路和环境条件下,其工作情况会有较大差别。为此,需在动车组研发阶段结合检修运用实践经验和需求,深入开展维修性和测试性设计,提高相关产品检修的精准性和针对性。
来源:铁道知识局
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