張建華

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，西安 710043)

貨車車輛段是鐵路貨車進(jìn)行段修的檢修基地，近年來隨著鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)力布局的調(diào)整，車輛段向集約式、規(guī)模化模式轉(zhuǎn)變。為提高生產(chǎn)效率，車輛段檢修對流水作業(yè)模式的要求越來越高。目前貨車車輛段配套轉(zhuǎn)向架、輪對、鉤緩、制動閥檢修均設(shè)置有流水線，其中轉(zhuǎn)向架檢修效率是車輛段生產(chǎn)效率最重要的控制因素，因此在車輛段設(shè)計中如何分析轉(zhuǎn)向架流水線的檢修能力、優(yōu)化流水線布置形式是值得研究的重要課題。

轉(zhuǎn)向架流水線的布置形式根據(jù)轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)小車的運(yùn)行范圍及回送方式分為環(huán)形流水和直線流水2種形式，其選擇主要受修車庫組合形式、檢修工藝等因素影響。近年來隨著新型提速轉(zhuǎn)向架的運(yùn)用，直線流水形式受檢修工藝制約多用于車輛廠，懸掛式環(huán)形流水線在車輛段修中得到廣泛應(yīng)用。

1 懸掛環(huán)形流水線的幾種典型布置形式及實例

1.1 轉(zhuǎn)向架檢修的主要工藝流程

我國實施重載提速戰(zhàn)略后，貨車轉(zhuǎn)向架型號以轉(zhuǎn)8AG、轉(zhuǎn)8G、轉(zhuǎn) K2、轉(zhuǎn) K4、轉(zhuǎn) K5、轉(zhuǎn) K6 為主，轉(zhuǎn)向架檢修工藝在原有轉(zhuǎn)8A的基礎(chǔ)上升級、細(xì)化，根據(jù)現(xiàn)階段鐵道部頒布的有關(guān)檢修工藝指導(dǎo)意見，新的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)向架檢修工藝如表1所示。流水線工序布置時因布置形式不同轉(zhuǎn)向架沖洗工位可設(shè)于線上或線下，形式靈活多樣。

表1 檢修工序

1.2 單環(huán)形布置

1.2.1 單環(huán)流水線典型布置形式(圖1)

1.2.2 單環(huán)流水線布置的特點

圖1 單環(huán)流水線布置形式示意

單環(huán)流水線設(shè)1條分解線、1條組裝線，流水線傳動有集放鏈和小車自驅(qū)動2種驅(qū)動模式。待修轉(zhuǎn)向架上線之前多采用專用吊具運(yùn)輸，轉(zhuǎn)向架沖洗工位多設(shè)于上件工位之前，轉(zhuǎn)向架上下線需多次吊運(yùn)，耗時較多。根據(jù)檢修工藝需要，流水線一般設(shè)有快速轉(zhuǎn)線通道，滿足條件的在修轉(zhuǎn)向架通過轉(zhuǎn)線通道可直接進(jìn)入組裝工位，提高作業(yè)效率。單環(huán)流水線占用的空間相對較小，一般可以布置在跨度為24 m的廠房內(nèi)。

1.2.3 單環(huán)流水線的應(yīng)用實例

單環(huán)流水線適應(yīng)新型轉(zhuǎn)向架檢修工藝需要，作業(yè)效率高，布置形式靈活，在實際中得到廣泛應(yīng)用。鄭州北車輛段、西安東車輛段、原江岸車輛段等均采用的是集放鏈傳動的單環(huán)流水線，包西車輛段、石南車輛段、太原北車輛段采用的是小車自驅(qū)動模式的單環(huán)流水線。

1.3 改進(jìn)型單環(huán)流水線

1.3.1 改進(jìn)型單環(huán)流水線布置形式(圖2)

圖2 改進(jìn)型單環(huán)流水線布置形式示意

1.3.2 改進(jìn)型單環(huán)流水線布置的特點

改進(jìn)型單環(huán)流水線設(shè)2條分解線、1條組裝線，傳動方式適宜采用小車自驅(qū)動模式。該類流水線由于傳動模式改進(jìn)，布置形式更加靈活，在空間允許的情況下組裝線和分解線均可以擴(kuò)展。該類流水線在布置時可直接覆蓋大分解及大組裝工位，待修轉(zhuǎn)向架可直接上線，減少中間環(huán)節(jié)，同時分解工位均按雙工位設(shè)置，生產(chǎn)節(jié)拍變快，效率提高。改進(jìn)型流水線仍設(shè)置1～2條快速轉(zhuǎn)線通道，且轉(zhuǎn)線作業(yè)時在修轉(zhuǎn)向架不用下線，充分提高工藝小車在各工位的通過時間。改進(jìn)型單環(huán)流水線占用的空間相對較大，一般可以布置在跨度為30 m的廠房內(nèi)。

1.3.3 改進(jìn)型單環(huán)流水線的應(yīng)用實例

改進(jìn)型單環(huán)流水線因布置形式優(yōu)化，作業(yè)效率更高，能夠滿足日工作量大，但不具備設(shè)置2條單環(huán)流水線條件的車輛段。目前采用此類流水線的有蘭州北車輛段、杭州北車輛段。

1.4 雙環(huán)流水線

雙環(huán)流水線是采用2個單環(huán)流水線分開布置的形式，其工作效率是單環(huán)流水線的2倍。一般來說，采用雙環(huán)流水線需要更大的廠房空間，工程造價高，只有在規(guī)模很大車輛段才采用雙環(huán)流水線，比如武漢北車輛段。此類流水線與單環(huán)流水線布置形式及特點基本相同，不再重復(fù)敘述。圖3為武漢北車輛段轉(zhuǎn)向架流水線布置示意。

圖3 武漢北車輛段轉(zhuǎn)向架流水線布置示意

2 流水線檢修能力的分析

2.1 流水線作業(yè)時間計算

2.1.1 計算模型的確定

無論何種布置形式的流水線都是從單環(huán)流水線派生出來的，并且流水線上各檢修工序設(shè)置基本不會脫離表1所列，因此以單環(huán)流水線作為計算模型是合適的。以下就參照國內(nèi)使用較多的江蘇速升公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向架流水線的各項設(shè)備參數(shù)進(jìn)行作業(yè)時間的計算，圖4即為含標(biāo)準(zhǔn)工序(除大分解、大組裝及沖洗工位外)的單環(huán)計算模型。

圖4 單環(huán)計算模型

2.1.2 計算結(jié)果

根據(jù)江蘇速升公司的技術(shù)資料，流水線傳輸速度按12 m/min考慮，各工位間距按4 m計算。各工位檢修耗時與操作人員熟練程度、工作快慢、配件的磨損程度、檢修更換量大小、工裝配置以及效率差異等諸多因素有關(guān)。經(jīng)對現(xiàn)場統(tǒng)計的流水線各工位檢修耗時進(jìn)行分析、計算，取其平均值，其結(jié)果如表2所示。

2.2 流水線檢修能力計算

2.2.1 計算模型及參數(shù)確定

流水線的檢修能力取決于每道工序的檢修能力，由于各工序能力不可能相等，其能力只能由最小工序能力確定，計算式為

表2 流水線作業(yè)時間 s

式中 M——生產(chǎn)能力，個;

F——每日有效作業(yè)時間，min;

t——單個轉(zhuǎn)向架在最小能力工序上的耗時，min/個;

η——考慮轉(zhuǎn)向架沖洗作業(yè)后的修正系數(shù)，取1.2。

車輛段轉(zhuǎn)向架檢修受段內(nèi)架車、落車等作業(yè)影響，根據(jù)調(diào)查，用于轉(zhuǎn)向架檢修的時間約占日工作時間的80%左右，因此，轉(zhuǎn)向架檢修時間為6.5 h(390 min)。

2.2.2 計算結(jié)果

根據(jù)選定不同的t值和快線、慢線累計作業(yè)時間，分別計算各型流水線的最大生產(chǎn)能力(Mmax)和最小生產(chǎn)能力(Mmin)。計算結(jié)果如表3所示。

2.2.3 能力分析

表3中Mmax指待修轉(zhuǎn)向架全部通過快線檢修，Mmin指待修轉(zhuǎn)向架全部通過慢線檢修，實際情況下幾乎不會出現(xiàn)類似工況，因此，流水線的檢修能力應(yīng)按通過快速線的待修轉(zhuǎn)向架所占的比例，按照加權(quán)平均的方法進(jìn)行核算。比如，當(dāng)進(jìn)入快線的待修轉(zhuǎn)向架比例為60%時，單環(huán)流水線的檢修能力為71×0.6+65×0.4=69(個/d)。

表3 流水線檢修能力計算

由表3結(jié)果推算可知，車輛段規(guī)模在24臺位以下時宜采用單環(huán)流水線，段修規(guī)模36臺位以下宜采用改進(jìn)型單環(huán)流水線，段修規(guī)模大于36臺位宜采用雙環(huán)流水線。

3 結(jié)論及建議

本文提出了一種推算檢修能力的方法，當(dāng)表2檢修耗時發(fā)生變化時，其結(jié)果會發(fā)生很大的變化。從以上的計算過程可知，耗時定額和有效作業(yè)時間是影響生產(chǎn)能力的兩個重要指標(biāo)。通過不同的方法降低耗時定額、提高生產(chǎn)節(jié)拍，可以有效地提高生產(chǎn)能力，在實際應(yīng)用中對關(guān)鍵工位設(shè)置雙工位就是一種很有效的方法。另外，通過實行多班工作制，延長有效作業(yè)時間也可以提高生產(chǎn)能力。

設(shè)置何種形式的流水線還應(yīng)結(jié)合工程投資情況、車輛段整體規(guī)劃、車輛段整體檢修工藝、遠(yuǎn)期預(yù)留條件等因素綜合考慮，做到合理選型。

［1］章 音.車輛業(yè)務(wù)［M］.北京:中國鐵道出版社，1998.

［2］鐵道部運(yùn)輸局.加強(qiáng)鐵路貨車段修基礎(chǔ)工藝的指導(dǎo)意見［Z］.北京:鐵道部運(yùn)輸局，2006.

［3］中華人民共和國鐵道部.鐵路貨車段修規(guī)程［M］.北京:中國鐵道出版社，2004.

［4］陳 雷.鐵路貨車轉(zhuǎn)向架段修作業(yè)基本規(guī)范［M］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［5］中華人民共和國鐵道部.TB10031—2009 鐵路貨車車輛設(shè)備設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［6］隋瑞政.對貨車構(gòu)架檢修工藝過程中生產(chǎn)節(jié)拍的一點認(rèn)識［J］.鐵道車輛，2001，39(2):34-35.