城市轨道交通车辆检修与维护技术分析

1、1绪论随着城市轨道交通产业的快速发展，我国轨道交通产业的制造水平和科技能力也得到了显著提高，车辆保有量和技术含量也得到了提高。明显改善。然而，轨道交通车辆在实际运行过程中出现故障是不可避免的，目前新建地铁线路数量不断增加，一旦轨道交通建成，故障率随着轨道线路的增加而提高将是不可避免的。一旦轨道交通车辆出现故障，不仅会对乘客的乘车舒适性造成影响，车辆故障严重时也会对车辆性能造成影响，造成不可估量的经济损失。因此,对于轨道交通车辆进行有效的检修和维修尤为重要。城市轨道交通对于缓解城市交通压力具有重要的作用，但是因其自身的运行环境的特殊性，人们重点关注的内容始终是运行可靠性与安全性。因此，对城市轨道

2、交通车辆实际运行过程中的故障进行深入的分析，并对其成因进行分析，采取有效的检修与维护技术，对提高车辆运行安全性与可靠性具有重要的作用。2城市轨道交通车辆检修2.1 车辆的检修分类车辆检修有以下几种分类:按检修制度分，可分为预防性检修和故障性检修。预防性检修又分为计划修、状态修和均衡修三种形式。按检修作业方式分，分为现车修和互换修两种。按检修制式分，分为厂修段修分修制和厂修段修合修制。2.1.1 车辆检修制度(1) 预防性检修预防性检修是在车辆故障率没有超过事先确定的指标之前，为了限制故障的产生面对设备采取的维修措施。其判定标准主要为车辆的使用时间和走行公里数。预防性检修有以下三种。 计划修是根

3、据事先确定的计划，当达到预计时间周期或者车辆运行公里数时，对相关设备进行相应的检查和处理。各城市的计划修的标准往往大同小异。比如北京城市轨道交通车辆检修分为厂修架修、定修月修;上海城市轨道交通分为厂修架修、定修、双月修、双周修和列检等。 状态修是根据设备的实际技术状况来确定维修时机。主要通过对车辆实际运行状态的研究，可以有效地控制故障的发生。具体来说，它检查车辆的运行状态，并定期监视和监视车辆。采用基于状态的维修技术可以显著降低维修成本，具有较强的经济性和灵活性。没有规定固定的设备拆卸分解范围和维修周期，在车辆状态监测和技术诊断的基础上，实时掌握设备情况，在高度预知的情况下，及时安排预防性维修

4、。其优点是可以有效减少维修次数和车辆的保养及停车次数，减少保养工作量和人工成本，减少人工拆卸造成的设备损坏，达到优化保养计划的目的。与其他维修技术相比，基于状态的维修技术具有高效、灵活的特点，是一项值得全面推广和应用的技术。 均衡维修，即在列车非运行时间和非高峰时间使用列车运行停运窗口，将车辆维修内容分散在几个时间段和几个不同的场合，通过驻站维修和轮值维修进行相对较小修程的计划维修，使工作分散而均匀，既保证了城市轨道交通车辆的良好状态又维持了正常运行。其优点是避免不必要的预防性维修作业，降低维修成本；维修工作量可均匀分布，车辆维修停留时间可控制在自然天窗或停运期间，从而缩短车辆维修时间，提高出

5、车率，减少维护设施规模，充分发挥设备的能力，降低运行成本。表1车辆均衡修检修项目周期分类表序号项目分类检1检2检3检4检5检6检7检8检9检10检11检121月检OOOOOOOOOOOO2双月检OOOOOO3四月检OOO4半年检OO5年检O6按车辆MM/Tc7加热器10月进行8空调3月进行说明Tc带驾驶室的拖车，M，动车(带受电弓)，M动车(2)故障性维修故障维修是车辆零部件失效后采取的一种维修方法。故障维修工作量通常是不可预测的，无法进行评估。发现故障后由操作员报告。维修工作是在此基础上进行的。主要是在设备因故障停止运行时，或规定检查过程中发现有故障时，不在车辆维修计划内，维修的主要任务是处

6、理故障。事故发生后，设备利用率大大提高，减少了大修带来的不必要的浪费。故障维修可以是彻底维修,也可以是临时性的维修设备在临时维修之后仍然可以投人运营,并等待彻底维修。2.1.2 车辆检修作业方式(1) 现车修目前的车辆维修是在排除了待修车辆上的缺陷后，将要维修的零部件修复，仍装在原车上。这样，除了需要更换的报废零件外，其他零件也可以进行维修，重新装回原车。其优点是减少了备件的数量，缺点是经常等待备件延长停机时间。(2) 互换修互换性修理，是指从被修理车辆上拆下的零部件，经修理后装到其他车辆上的修理方法。车辆维修以更换零部件为主，车辆零部件通过物流运输到各车辆段进行集中维修，无需在各车辆段进行维

7、修。这样，车辆段维修段只需做一些检测和更换部件的操作，就可以大幅度缩短维修的库停时间，既提高了维修效率，同时也可以减少车辆段用地。2.1.3 车辆检修制式(1) 厂修.段修分修制互换性修理是指将修理后的车辆上的部件拆下，安装在其他车辆上的修理方法。车辆维修主要是基于更换零件。汽车零部件不是在每个车辆段进行维护，而是集中维护，通过物流运输到各个车辆段。这样，通过对检修部分的检测和更换操作，往往可以缩短检修部分的停车时间，提高检修效率，同时减少检修场地。(2) 厂修、段修合修制联合检修系统是指没有专门的车辆检修厂，对车辆段内的车辆进行检修。采用联合检修系统，可避免厂修系统引起的问题。另外，由于车辆

8、大修和车架修理所用的机械设备基本相同，采用厂修和段修相结合的方法可以减少设备的重复投资，提高利用率。该系统在城市轨道交通网络规模较大的城市中应用较多，具有一定的经济性。对于城市轨道交通网规模较小的城市，采用联合修复系统更为经济。从国内外的情况来看，只有莫斯科和北京采用了分修方案，其中北京车辆段维修任务由宋家庄汽车厂平西福汽车厂承担。但其他城市大多采用联合维修制。2.2 车辆的检修修程城市轨道交通车辆维修单位在编制车辆维修计划的过程中，应当对车辆维修程序和条件进行全面深入的分析，在满足车辆运行要求、保证运营条件的基础上编制维修计划。当在城市轨道交通车辆实际运行中出现故障或其他问题时，如果故障能由

9、列车司机单独处理，司机可通过解决故障，使列车恢复到安全运行的稳定状态，在不对正线运行造成影响的情况下，应尽量尽可能防止救援的出现。如果故障仍未得到有效解决或经列车司机处理后仍无法处理，应在最短时间内将列车开往折返线或停车线，专业维修部门应对故障进行处理和维护，确保城市轨道交通线路的正常运营。不会受到阻碍。当列车需要进行彻底检修时，应将车辆检修情况由临时修改改为修理。我国城市轨道交通车辆维护保养制度基本上是指国家铁路的维护保养制度和保养制度，根据运营里程或运营时间采用定期维护的预防性维修计划制度。表2和3分别为上海地铁1号线和广州地铁3号线的车辆检修修程。表2上海地铁1号线车辆检修修程修程检修周

10、期停修时间按里程(万公里)按时间大修10010年40-54架修505年25/19定修101年10/5双月检22月2/2双周检0.42周0.5/0.5表3广州地铁3号线车辆检修修程修程检修周期停修时间按里程(万公里)按时间大修125T5012年90架修62-756年44定修12.5-151年10双月检2.5-3.53月3双周检0.35-0.52周0.52.3 车辆检修作业内容国内主要城市的城市轨道交通车辆的修程，大致可分为列检、月修、定修、架修和厂修。(1) 列检容易危及交通安全的主要组件,如受电弓、转向架的各种电气设备的控制设备,清晰度设备耦合器的缓冲装置的空气制动装置,门,身体,灯,电池盒,

11、等等,是外观检查,和关键维修的故障危及交通安全,和司机的错误报道相关列车的安全检查,确保列车的安全。列车在第二天的运行中可以正常运行。(2) 月修对受电弓牵引电机控制装置、各种电气装置、转向架、空气制动装置、车钩缓冲装置、铰链装置、车门、车身、灯具、蓄电池箱等主要部件的技术状态和功能进行检查和试验，对危及行车安全的故障进行综合修复。月修是对车辆当中的主要零部件所处的技术状态做出检查与保养更换接近使用寿命的部件。对下车厢、牵引电机、轮对、车门机械部件、照明系统、制动系统等进行必要的清洗和试验，对运行中影响列车安全的所有故障进行修复。月检工作通常安排在月检库。每月一次，检修期间停时在1天左右。(3

12、) 定修主要是预防性维修，需要架车。拆下受电弓牵引电机控制转向架、制动器、蓄电池等部件，检查和修理其技术状况和功能，并进行必要的试验;检验测量仪器和仪器;检查和修理其他主要部件的技术状况和功能;维修后的静校正及试车。(4) 架修主要检修大型部件，以及零部件的解体和全面检修。卸下受电弓、牵引电机、控制装置、各种电气装置、转向架传动装置、轮对轴承、空气制动装置、车钩缓冲装置、车门、蓄电池等部件，进行分解、检查、修理，并进行必要的试验；对测量仪表进行效验：对车体及其余部件进行技术状态和功能检查及修理车体油漆标记，对修竣车辆进行静调和试车。对车辆整体进行解列，实现对车辆转向架部位进行分解、清洗与检修，

13、并对全车当中所有的电气线路进行梳理与检测，对设备各部件进行修理，确保修理工艺满足修理规范要求。维修工作通常在维修仓库运行期间进行。当车辆行驶5年或行驶里程超过50万公里时，需要进行架修，以先满足条件为准。在维修过程中需要停35天左右。(5) 厂修经过全面的恢复性维修，已基本达到出厂新水平。汽车安装、车辆解体、转向架架架及车身成型、各部件分解检查及维修，其性能完全恢复:重新油漆标记、整车静校正及试车。车辆整体脱节，实现车身及转向架的成型及探伤，重新铺设整车所有电气线路。在这个时候，车厢内部应该得到更多的喜爱，一些技术上的改进应该完成，以确保列车的基本功能可以恢复，使其接近新车的状态。最后，对列车

14、进行静校正和试验，使列车恢复正常运行。可满足固定维修标准。对于大修工作，一般在大修仓库中进行。当车辆运行10年或行驶里程达到100万公里时，无论先满足什么条件，都需要进行大修。在大修期间，它需要停60天左右。厂内临时修理是指在列车检验车辆段发现有列车故障或主列车重大故障的迹象，不能进行在线临时修理时，必须回到车辆段进行维修和处理。根据故障的具体性质确定厂内维修停机。图1、图2、图3为车辆段中各级运用维修流程图。图1列车运用和整备作业流程图图2车辆检修作业流程图图3车辆架修、厂修工艺流程2.4 城市轨道交通车辆检修、运用部门的工作范围车辆检修部门的主要工作范围（1）车辆维修部门应根据列车运行计划

15、制定相应的列车维修计划。（2）车辆维修部门在每日列车运行后，对返回仓库的列车进行日常检查和维护。（3）列车在途中发生故障时，如果列车在运营商的处理范围内，经运营商的处理后列车处于良好的工作状态，则可以继续运行或保持运行，并尽可能避免救援如果列车司机不能处理，则应组织救援。越早越好，保证线路的顺利运行。城市轨道交通车辆的检修、运用工作管理模式第一种模式（1）统一管理，集中安排列车运维，简化管理程序，管理效率高。（2）便于颁布与车辆技术有关的列车运行规程、驾驶员操作规程和列车故障操作方法。（3）能及时反馈列车运行情况，妥善处理。（4）能积极开展车辆运行及车辆维修调试工作。（5）便于对列车驾驶员岗位

16、进行各种适应性和资格培训。第二种模式（1）实行统一管理，全面负责。（2）运营部除保证车辆正常运行外，还必须配合调车所需的车辆维护工作，以及各种功能调试后的列车维护工作。（3）车辆段负责及时完成车辆维修任务，保证向运营线提供工作状态良好的列车。（4）车辆段负责制定与车辆技术有关的各种列车运行规章制度。（5）车辆段协助对列车司机进行各种适应性和资格培训。2.5城市轨道交通车辆的检修基地及功能（一）停车场的功能（1）承担城市轨道交通车辆的准备工作（包括停车检查、清洁保养等任务）。（2）定期进行车辆维修（年检）和下列范围的维修。（3）通过静态和动态调试，测试列车的综合性能。（四）对车辆实行临时修理或者

17、采用零部件互换修理进行维修。（二）车辆段的功能（1）车架检修维修基地。（2）具备本线停车场的能力。（3）在车架修理和大修过程中，主要采用部件互换修理和辅助修理的维修方法。（4）具备车辆零部件检测维修能力，对车辆设备及零部件进行专业化、集中维修，为车辆段及其他车辆段提供车辆设备及零部件的更换件。（三）车辆修理厂的功能（1）对车辆进行全面大修、改造和技术改造。（2）承担轨道交通网络车辆零部件（模块）的维护工作，以满足停车场、堆场立交维修的需要。（3）具备对停车场、仓库的零部件进行检查、维修的能力。（4）作为部分物流中心。3城市轨道交通车辆的维护3.1城轨车辆均衡修的清洗城市轨道交通车辆一般有日常保

18、养和定期保养两种。其中，日常维护主要是对列车运行前后进行检查和维护，确保列车清晰、牢固，并按规定进行调整，以保证列车始终处于安全稳定状态。定期保养主要是按规定的时间由专门的维修部门根据维修保养计划对车辆进行定期保养，主要负责全面检查、润滑、紧固和排除故障。当季节性温度变化时，为了保证列车的安全稳定运行必须对车辆进行季节性维护。维护城市轨道交通车辆是保证城市轨道交通安全运行的首要条件。城市轨道交通车辆的维护可分为日常维护和定期维护。定期维护可分为3个月维修、1年计划维修、平衡维修、5年架修和10年大修。工业清洗按清洗精度不同可分为一般工业清洗、精密工业清洗、超精密工业清洗。日常维护城市轨道车辆内

19、表面清洁属于一般工业清洁。工业清洗的一般目的是清除车身表面的灰尘颗粒。而均衡修的车顶碳垢清洗和架、大修的清洗，涉及了一般工业清洗、精密工业清洗、超精密工业清洗三部分。本文从车辆维修、均衡修以及架、大修中所涉及的工业清洗进行初步探讨。3.1.1 城轨车辆的均衡修的内容城市轨道车辆平衡维修是一个动态的概念，其维修内容基本上是基于车辆部件使用时间来确定的。从这个意义上讲，平衡维修包括维修、固定维修等维修过程。平衡修理的清洗可参照车架和大修。由于结垢原因是一样的，但由于结垢程度不同，清洗相对容易。在平衡修复的清洗中，有必要对采用上电流采集即受电弓电流采集来清洗车顶积炭的问题进行探讨。3.1.2 城轨车

20、辆顶部污垢的清洗受电弓的碳刷和接触网的高速摩擦产生碳火花、碳粉和铜粉，它们与空气接触。在初始接触过程中会发生复杂的氧化反应。这种污垢凝固现象非常严重。此外，大气中的灰尘和易挥发的油性污垢形成了顽固的混合污垢。在国外被称为“道路氧化物”。除去这些氧化物，纯碱性或高总游离碱度的物料清洗，会对车顶漆膜造成严重损坏。如果由于操作不慎，这些强碱性物质会被排放到空调室内，后者会造成更严重的后果。合理的选择应保证在清除碳垢的能力的同时，在整个屋顶上形成一层对化学保护层的缓蚀膜。如何去除路面氧化物，最有有效的方法是使用路膜类清洗剂，什么是炽热的碳微粒射流？它是高温条件在受电弓区域形成的一种碳火花，在与漆膜接触

21、的过程中溶入漆膜内部，并和漆膜结合在一起。而想要去除这部分碳垢，需要两个步骤：及渗透功能和咬合功能。，构成了对于去除这类特殊碳垢，就需要渗透功能与咬合功能的共同作用形成的一种清洗剂。强力渗透功能需要由有机碱和无机碱协同实现的，可是无论多么优质的碱性材料都会对漆膜、铝合金有一定的损害。所以，既要有清除碳垢的能力又要有在清除碳垢过程中对漆膜的保护。如何认识、把握并处理好碳垢的去除能力与漆膜、铝合金保护能力是解决整个车厢顶部碳垢清洗的关键。另外，络合助剂对碳垢的最终清除也起着至关重要的作用。根据物理化学中硬、软酸碱理论，任何能提供孤对电子的分子或基团都能在不同程度上促进碳垢的去除。它的促进能力取决于

22、分子中非共享电子的数量、强度和位置。考虑到分子势阻的影响，希望促进剂分子能在分子两端提供没有共享电子的基团，亲脂基团会变小。对于车顶瓷瓶清洗剂的选择，可参考以上内容。然而，我们不仅要追求满意的清洗效果和速度，还要考虑洗涤剂对陶瓷瓶体材料的保护。否则会对陶瓷瓶的电气性能产生负面影响，甚至对陶瓷瓶造成损坏。3.2架、大修的清洗10年周期的大修规程基本涵盖了5年周期的架修规程，所以将架修与大修的清洗内容合并讨论。3.2.1车体内部服务于车辆运行设备控制部分的清洗这些设备大多安装在车辆底部。电气、电子部分包括主控制器箱、继电器箱、电阻箱、反应器及各种类型的电器开关等的平衡维修，一般用于其空气净化处理；

23、对于机架、检修、印刷电路板等电子部件的清洗，需要使用更精密、高效的清洗设备，辅以中性溶剂清洗剂清洗。去除印刷电路板和其他电子元件表面的污垢既需要足够的溶解性，也需要防止损坏。另外，印刷电路板清洗后一般需要做固化膜保护。目前，一种可行的方法是将清洗和固化膜保护分为两个过程，分别由两个产品完成。所选清洗剂必须具有溶解性和过溶极限的平衡；同时，无残留。这是工艺安全的保证。固化膜保护处理的材料纯度应高，固化效果好，以免出现固化膜气泡、缺陷等现象。3.2.2 客室空调的清洗车辆内部服务中对乘客固定附属装置的重要设备是客室空调。客室空调的作用就是调节车厢内的空气温度，湿度清洁度，气流速度达到一定的要求。客

24、室空调的清洁基本上是不分解清洁，主要是空气过滤装置，空调机组，蒸发器和冷凝器的清洁。其主要部件的材质如下：尼龙或钢制风机叶片；铝合金中心板，冷凝器、蒸发器、铜或铝合金，压缩机为钢制，连接管道、铜阀；7A铝、涂层用红外调节散热片。积碳、灰尘、油污和污垢为本装配清洗。由于散热片的结构特点，上盖表面碳垢尤其严重，散热片上的碳垢更是增加了操作难度。清洗的目的是彻底清除空调在恶劣运行条件下形成的积碳、灰尘及其混合物，并通过清洗和维护恢复冷却效率，同时，车辆外观得到改善。客室空调的清洗与车厢顶部的清洗相比，有共同的一面，也有不同的一面。相同的一面即碳垢的去除和对漆膜的保护。则不同之处在于:(1)碳垢力的不

25、同，由于结垢程度的不同，空调总成机架的清洗和大修不如车顶的清洗牢固;(2)车顶清洁的保护对象主要是漆膜;空调总成清洗的保护对象不仅是上盖的漆膜，还包括总成内部耐酸、耐碱性差的漆膜，(3)空调总成内部铜和铝合金材料也需要得到充分的保护。其防护作用取决于缓蚀剂的选择。单一缓蚀剂难以同时满足多种材料的保护要求。通过概念与实践的结合，防腐蚀系统的概念不仅可以解决车厢顶部漆膜和铝合金的保护问题，而且可以同时解决空调总成几种材料的保护问题根据各种碱性材料与漆膜、铝合金、铜的反应速率，选择几种相应的相容缓蚀剂，形成缓蚀剂体系。碱性材料与咬痕材料漆膜、铝合金、铜发生反应时，可在这些材料的表面迅速形成致密的保护

26、膜，防止碱性材料的负面影响。总之，空调总成的清洗在选择产品时必须考虑合理的除垢能力和漆膜、铜、铝合金等材料的充分保护。由于任何原因，清除空调总成中积炭垢清洗剂的残留都会不可避免地对设备造成损坏。所谓对上述材料的充分保护，换句话说，就是这种清洗剂的原液不能用清水冲洗，也不会对空调总成材料构成化学腐蚀。3.2.3 受电弓的清洗受电弓架内清洗和检修是对整个受电弓装置的彻底清洗。由于积碳的形成，受电弓的碳刷，气缸部件、橡胶密封件、轴承需要更换成新的，则其他部件清理积碳就可以，如：受电弓、气缸表面、钢管支撑结构等，受电弓装置积碳形成的原因与车顶积碳形成的原因是相同的，所以清洗剂的选择也的相同。3.2.4

27、 构架的清洗由于地铁运行环境的特殊性，框架表面结垢现象十分严重。构架的箱形框架设计又给转向架自动清洗机增加了清洗难度。从产品选型上来说，构架的清洗主要是为了保证对严重固化现象的污垢有足够的清洗力来溶解和清除。同时，也必须考虑到对构架油漆的保护。如果采用转向架自动清洗机，则应考虑清洗剂的发泡程度和清洗剂对自动清洗机设备的保护。在实际操作中，转向架自动清洗机的清洗效果难以满足实际的操作要求。除清洗剂的因素外，自动清洗机在射流的速度、压力、角度等方面都不能完全达到实际运行要求。所以，构架的清洗程度很难满足设计要求。因此，手工清洗已成为一个必要的补充过程。3.2.5 轮对部件的清洗动力转向架的轴、轮、

28、两端轴箱、滚动轴承、齿轮箱均为车架检修。清洗的重要组成部分，也是一系列精密工业清洗的技术要求和操作难点。1）轮对、车轴等部件的清洁。包括除漆、清洗、检查、修理、涂装等工序。每个过程工业清洗是指在再次清洗前对油漆进行除漆、清洗、探伤和维护。相应的工艺流程及清洗产品选择如下：除漆剂-除漆剂应能渗透、溶解和松脱不同形状表面的油漆，并具有很强的粘附力。它有效地工作。探伤前清洗除漆后的表面残留物应选择良好的去除效果，可自行蒸发并防锈功能性溶剂型产品。产品在挥发和反应后应无残留（不应影响检验操作）。修理后清洁到重新喷漆前清洁清洁产品的选择主要满足喷漆前的要求，应亲水性好，清洗力强，清洗后无残渣。2）滚动轴

29、承的清洗。滚动轴承的维修效果直接影响到车辆的安全运行。滚动轴承清洗精度要求很高。滚动轴承自动清洗机是集除锈、清洗于一体的专用设备。它可以自动完成除锈、清洗、冲洗和干燥，但最后需要人工处理防锈。面对除锈、脱脂、清洗、漂洗、干燥、防锈等诸多复杂环节，清洗质量往往难以控制。如果一种溶剂型产品能满足滚动轴承清洗机的多种功能，理论上是可行的。产品必须满足以下条件:脱脂油-对各种机油、防锈油、润滑油有很强的溶解和分散作用。无残留物-清洁的滚动轴承不允许有油污和清洁剂本身的残留物。波动率100%波动率，无需干燥滚动轴承。防锈功能-清洗后自动生成防锈膜，对清洁的滚动轴承有防锈作用。安全不易燃，闪点至60

30、76;C以上，室温不燃烧。绿色环保不含三氯乙烯、四氯乙烯、F113等破坏臭氧层物质环境污染，不破坏臭氧层。气味较轻，操作人员可以接受。操作方便设备简单，操作方便。无需温度可在室温下操作。3）动力转向架变速箱清洗。齿轮箱为铝合金材料，其表面的油垢凝固程度很高。碱性材料和某些溶剂型材料对铝合金会产生严重的腐蚀和点蚀。此外，对齿轮箱的局部外观进行涂敷，清洗剂对涂敷应具有一定的保护作用。3.2.6 电动机的清洗架、大修时对牵引电机的清洗电机清洗剂产品要求对整个电机材料和绝缘性能无损伤同时也要有能力溶解和去除固化现象严重的油脂性混合垢；理想的条件是产品可以用水稀释，操作方便，可以浸泡、冲洗、擦洗，无需温度要求，并符合安全环保要求。简要分析如下：1）直流或交流牵引电机电枢清洗。除风扇外，整个电枢部分一般都使用吹扫。2）直流或交流牵引电机定子清洗。机座和前后端盖外表为固化现象严重的油脂为主的混合垢。清洁内部主磁极和换向极的表面，要求不仅可以去除表面吸附的油污，而且不会对这些部件的材料，特别是不能对绕组的绝缘性能造成任何损伤。电刷一般不清洗。3）交流辅助电机清洗。