摘要：基于深圳地鐵一期、二期工程固定式架車機(jī)制造以及運用原理，從日常維保操作、安全性能以及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了差異性分析，并查找出相應(yīng)的危險因素。

關(guān)鍵詞：固定式架車機(jī);差異性分析;危險因素

引言

固定式架車機(jī)用于車輛段庫內(nèi)固定式臺位架車作業(yè)，可對一個單元（3輛）地鐵車輛組在不摘鉤狀態(tài)下同步架車作業(yè)，亦能對一節(jié)、兩節(jié)車輛架車作業(yè)。目前深圳地鐵運營三線四段采用了三種不同型號的固定式架車機(jī)：Windhoff固定式架車機(jī)、pfaff固定式架車機(jī)和Neuero型固定式架車機(jī)，雖然三種型號的設(shè)備在功能設(shè)計上差異不大，但由于分屬不同生產(chǎn)廠家，在結(jié)構(gòu)原理上仍有一定的差異。

1"" 固定式架車機(jī)差異性對比

1.1" 操作要求對比

通過查閱對比三種型號固定式架車機(jī)操作規(guī)程以及使用說明書，各型號設(shè)備作業(yè)步驟要求以及安全注意事項基本一致，其中主要差異集中在以下方面：

序號

操縱步驟

現(xiàn)狀描述

差異說明

windhoff

pfaff

neuero

1

輪對定位

12個定位開關(guān)，定位后觸摸屏有顯示

1個定位開關(guān)（6#坑），控制柜有聲光報警

3個定位開關(guān)（2、4、6#坑），定位后觸摸屏有顯示

定位開關(guān)數(shù)量以及報警要求不一致

2

拆制動鞋

現(xiàn)規(guī)程未明確拆除時間

正式架車前拆除

現(xiàn)規(guī)程未明確拆除時間

拆制動鞋要求不一致

3

送電、啟機(jī)

主電源開關(guān)打到“on”位，打開控制電源開關(guān)，控制電源為鑰匙開關(guān)

主電源開關(guān)打到“on”位，打開控制電源開關(guān)，控制電源為按鈕開關(guān)

主電源開關(guān)打到“on”位，打開控制電源開關(guān)，控制電源為鑰匙開關(guān)

控制電源開關(guān)方式不一致

4

三節(jié)編組模式

觸摸屏選擇

控制柜控制面板選擇

觸摸屏選擇

控制編組模式方法不一致

5

單節(jié)編組模式

支持1、2#坑，3、4#坑，5、6#坑進(jìn)行單節(jié)編組模式

僅支持5、6#地坑進(jìn)行單節(jié)編組模式

支持1、2#坑，3、4#坑，5、6#坑進(jìn)行單節(jié)編組模式

單節(jié)編組實施要求不一致

表1

針對上表所述操作步驟差異性分析，主要得出以下建議：

a.三期設(shè)備操作時現(xiàn)場至少需4名人員。

b.建議軌道定位開關(guān)至少應(yīng)為6個，同時要求觸摸屏有相關(guān)顯示，主控柜有聲光報警。

c.對各型號設(shè)備操作規(guī)程中關(guān)于拆除鐵鞋時間的要求進(jìn)行明確。

d.建議三期設(shè)備控制電源開關(guān)設(shè)置為鑰匙開關(guān)，在暫停架車作業(yè)時，需拔出鑰匙并由專人保管。

e.操作模式選擇（三節(jié)編組或單節(jié)編組）建議設(shè)置兩種選擇方式，優(yōu)先使用觸摸屏選擇，當(dāng)觸摸屏故障無法使用時可采用控制面板按鈕直接選擇。

1.2" 維保要求對比

通過查閱對比三種型號固定式架車機(jī)維保規(guī)程以及維修保養(yǎng)說明書，各型號設(shè)備關(guān)鍵作業(yè)事項存在有一定的差異對比，主要集中在以下方面

序號

檢修項目

現(xiàn)狀描述

差異說明

windhoff

pfaff

neuero

1

舉升機(jī)感應(yīng)傳感器

無距離測量要求

用塞尺測量傳感器與軸向軸承外殼距離，要求距離在1-1.5mm。

脈沖計數(shù)器距離軸向軸承外殼2-2.5mm。

距離要求測量項目以及數(shù)據(jù)要求不一致

2

電機(jī)間隙

每3年測量剎車間隙，標(biāo)準(zhǔn)值在 0.45mm-0.55mm之間

每年測量車體電機(jī)間隙在 0.15mm-0.25mm之間，轉(zhuǎn)向架電機(jī)在0.25mm-0.35mm之間。

每年測量剎車間隙在 0.45mm-0.55mm之間

間隙測量要求不一致

3

承重框架（探傷）

年檢采用磁粉探傷儀進(jìn)行一次探傷

偶數(shù)年對承重框架L型拐角焊縫進(jìn)行一次探傷

舉升柱L形連接處每5年進(jìn)行探傷。

探傷年限要求不一致

4

轉(zhuǎn)向架螺旋傘齒輪箱（換油）

每3年更換1次殼牌 HD220潤滑油

潤滑油偶數(shù)年進(jìn)行更換（XMP 220，2L/臺）

用HD220的潤滑油每2年更換，油位加注至溢油口

更換年限要求不一致

5

3種模式功能測試

1.編組模式;2.單車模式;3.單坑模式

1.編組模式;2.單車模式;3.單坑模式

舉升機(jī)組編組模式

功能測試項目不一致

6

同步誤差功能測試

無該項要求

故障模擬功能測試

無該項要求

故障模擬要求不一致

7

整體功能測試

設(shè)備運行穩(wěn)定，無異常噪音、無故障報警

設(shè)備運行穩(wěn)定，舉升柱上升、下降運行動作同步，無異響和卡滯，電機(jī)無異常噪音，設(shè)備無故障報警

無該項要求

整體功能測試要求不一致

表2

針對上表所述維保要求差異性分析，主要得出以下建議：

a.固定式架車機(jī)承重框架屬于承重重要部件，出現(xiàn)裂紋等損傷將可能出現(xiàn)設(shè)備安全事故，建議統(tǒng)一為每年年檢進(jìn)行一次磁粉探傷。

b.通過查閱廠家維修建議以及日常油品使用情況，建議統(tǒng)一為每2年進(jìn)行轉(zhuǎn)向架齒輪油更換。

c.啟機(jī)測試應(yīng)對各項功能進(jìn)行測試，確保設(shè)備運用要求，建議各型號設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行3種模式測試。

d.同步誤差安全保護(hù)屬于固定式架車機(jī)核心安全保護(hù)功能，該項功能是否正常直接關(guān)系著地鐵列車架車運用安全，建議各型號設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行該項功能測試。

e.各型號設(shè)備日常維修保養(yǎng)后需對設(shè)備進(jìn)行全面性的功能測試，并明確相關(guān)要求，建議各型號設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行整體功能測試。

1.3" 安全功能對比

通過查閱對比三種型號固定式架車機(jī)維修保養(yǎng)以及說明書，各型號設(shè)備對安全保護(hù)功能設(shè)計要求一致，僅在安全保護(hù)功能觸發(fā)后的報警方式存在差異，主要對以下方面安全保護(hù)功能進(jìn)行了對比分析：

a.同步誤差;

b.緊急上下限位;

c.打滑、下降阻礙保護(hù);

d.軌道開關(guān)檢測;

e.承載螺母感應(yīng)傳感器;

f.電機(jī)過載;

g.相保護(hù)裝置;

h.車體支撐承載開關(guān);

i.地坑檢修開關(guān)。

針對安全保護(hù)功能差異性分析結(jié)果，主要建議是三期設(shè)備制造時需包含但不限于上述保護(hù)項目，同時報警形式統(tǒng)一為聲光報警、停止動作以及顯示屏故障提醒。

1.4" 結(jié)構(gòu)原理對比

通過查閱對比三種型號固定式架車機(jī)說明書、結(jié)構(gòu)原理圖紙以及現(xiàn)場實際驗證，可以知道各型號設(shè)備的運用原理基本一致，但在電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)關(guān)于部件設(shè)計、部件數(shù)量以及功能實現(xiàn)需求上均存在著一定的差異，主要集中在以下方面：

序號

系統(tǒng)

檢修項目

現(xiàn)狀描述

差異說明

windhoff

pfaff

neuero

1

機(jī)械系統(tǒng)

車體舉升柱安全螺母

有安全螺母

無安全螺母

有安全螺母

車體舉升柱安全螺母設(shè)計不一致

2

與承載螺母間隙

間距3.6 mm至4.2mm;小于1mm時需更換

初始間距10mm，小于8mm時需更換

間距3.4mm至5mm;小于3.4mm時需更換（轉(zhuǎn)向架舉升柱）。間距3.2mm至5mm，小于3.2mm時需更換（車體舉升柱）

承載螺母間隙不一致

3

絲桿防護(hù)套

無

有

無

絲桿防護(hù)套設(shè)計不一致

4

舉升柱受力方式

固定螺栓不受剪切力

固定螺栓受剪切力

固定螺栓受剪切力

舉升柱受力方式不一致

5

電氣系統(tǒng)

相鄰轉(zhuǎn)向架同步誤差

±6mm

±5mm

±6mm

同步誤差要求不一致

6

所有轉(zhuǎn)向架同步誤差

±12mm

±10mm

±12mm

7

軌道開關(guān)

12

1

3

軌道開關(guān)數(shù)量不一致

8

轉(zhuǎn)向架電機(jī)數(shù)量

24

6

12

轉(zhuǎn)向架電機(jī)數(shù)量不一致

9

轉(zhuǎn)向架電機(jī)功率

1.5KW

5.5KW

4KW

各電機(jī)功率不一致

10

車體電機(jī)功率

2.2KW

0.75KW

0.55KW

11

上下限位開關(guān)

36

36

18

開關(guān)數(shù)量不一致

12

轉(zhuǎn)向架舉升柱速度

400mm/min

360mm/min

350±10%mm/min

舉升柱設(shè)計舉升速度以及最大高度均不一致，其中pfaff與neuero設(shè)計要求基本一致

13

轉(zhuǎn)向架舉升柱最大高度

1720mm

1700mm

1750mm

14

車體舉升柱速度

400mm/min

360mm/min

350±10%mm/min

15

車體舉升柱最大高度

2580mm

2800mm

2800mm

16

其他輔助系統(tǒng)

檢修平臺

帶檢修平臺

帶檢修平臺

設(shè)計時未帶檢修平臺

平臺設(shè)計不一致

17

下坑扶梯

方便

方便

不方便

下坑扶梯設(shè)計不一致

18

抽風(fēng)機(jī)數(shù)量

6

6

6

數(shù)量要求一致

19

應(yīng)急檢修口

方便

不方便

方便

應(yīng)急檢修口不一致

表3

針對上表所述結(jié)構(gòu)原理以及部件差異性分析，主要得出以下建議：

1.4.1機(jī)械系統(tǒng)

a.從安全角度分析，安全螺母是一個重要的二次防護(hù)裝置，若萬一發(fā)生故障，后果不堪設(shè)想，故三期設(shè)備轉(zhuǎn)向架舉升單元及車體舉升單元均需設(shè)置承載螺母及安全螺母;

b.有防護(hù)套潤滑不方便，但可以起到保護(hù)作用，由于絲杠的完好程度直接決定架車機(jī)的安全性，故建議三期設(shè)備絲桿均采用防護(hù)套;

c.為避免支撐座位置螺栓受剪切力，因此建議三期設(shè)備均采用windhoff固定式架車機(jī)的受力方式（臺階式），避免螺栓受剪切力。

1.4.2電氣系統(tǒng)

a.為防止發(fā)生列車傾覆危險，關(guān)于同步誤差保護(hù)功能要求不低于：相鄰轉(zhuǎn)向架間的誤差為±6mm，所有轉(zhuǎn)向架間的誤差為±12mm，同時在故障為排除之前，系統(tǒng)無法重新啟動。

b.軌道開關(guān)用于定位列車，若只有一個軌道開關(guān)時，單節(jié)列車只能由指定的坑位進(jìn)行舉升，且如果該軌道開關(guān)短路，存在重大安全隱患，建議軌道定位開關(guān)至少應(yīng)為6個。

c.轉(zhuǎn)向架舉升柱應(yīng)不少于12臺電機(jī)，便于維修，因轉(zhuǎn)向架舉升柱是承重機(jī)構(gòu)，需有雙重保護(hù)功能，因此建議12臺電機(jī)帶剎車保護(hù)功能。

d.各轉(zhuǎn)向架以及車體電機(jī)功率、舉升速度要求以及高度要求應(yīng)根據(jù)設(shè)備設(shè)計結(jié)構(gòu)原理以及現(xiàn)場實際要求進(jìn)行確定，但應(yīng)能滿足日常運用以及安全要求。

e.安全保護(hù)開關(guān)用于舉升柱超行程時進(jìn)行報警，因此建議每個舉升柱都應(yīng)有1個螺母斷裂限位開關(guān)，1個上限位開關(guān)，1個下限位開關(guān)。

1.4.3其他輔助系統(tǒng)

a.為了便于設(shè)備維護(hù)，要求三期設(shè)備設(shè)置二層檢修平臺，上下層裝有樓梯且要求二層樓梯錯開布置，檢修樓梯有設(shè)備廠家提供并負(fù)責(zé)安裝。

b.檢修蓋板設(shè)置在軌道的外側(cè)，檢修蓋板設(shè)計應(yīng)為圓形，防止檢修蓋板掉落地坑，檢修蓋板須設(shè)有拉手，方便檢修作業(yè)，要求廠家每個檢修蓋板均配置安全格柵。

d.neuero固定式架車機(jī)初始設(shè)計只配備一臺抽風(fēng)機(jī)，其他兩臺初始設(shè)計配備六臺抽風(fēng)機(jī)，因架車機(jī)地坑內(nèi)空氣流通不暢，故架車機(jī)應(yīng)每個坑內(nèi)配備一臺抽風(fēng)機(jī)

2"" 固定式架車機(jī)危險因素分析

根據(jù)各型號固定式架車機(jī)差異性對比分析，梳理了二期固定式架車機(jī)開口項問題，其中neuero固定式架車機(jī)有10項，pfaff固定式架車機(jī)有14項，并結(jié)合開口項問題提出了三期設(shè)備安裝設(shè)計等方面的意見。

同時通過深入了解結(jié)構(gòu)原理以及設(shè)計存在差異的原因，得出以下方面危險源因素，并從設(shè)計要求、合同/招標(biāo)文件、驗收、操作要求、檢修質(zhì)量控制、慣惡性故障控制、報廢等方面進(jìn)行了分析：

序號

對比項目

具體差異內(nèi)容

危險源描述

風(fēng)險描述

危險因素

防護(hù)措施

三期建議

1

操縱要求

送電、啟動開關(guān)不一致

檢修過程中人員誤動作

人員受傷

人

嚴(yán)格按要求執(zhí)行檢修掛牌制度

控制電源開關(guān)為鑰匙開關(guān)

2

操作方式不一致

應(yīng)用不熟悉誤操縱

列車脫落

人

各段人員調(diào)動時，必須重新接收安全以及設(shè)備原理培訓(xùn)

統(tǒng)一設(shè)計為觸摸屏以及控制面板雙重操縱方式

3

維保要求

承重框架探傷周期不一致

支撐部件損壞

列車脫落

機(jī)

統(tǒng)一每年年檢進(jìn)行一次磁粉探傷

無

4

轉(zhuǎn)向架齒輪箱換油周期不一致

油品變質(zhì)，齒輪嚙合

列車無法下降

機(jī)

統(tǒng)一每2年進(jìn)行更換

無

5

啟機(jī)測試項目不一致

設(shè)備運用故障，無法確保安全保護(hù)項目正常運行

列車脫落等

機(jī)

統(tǒng)一檢修時啟機(jī)測試項目

無

6

安全保護(hù)功能

報警形式不一致

人員未及時確認(rèn)故障，繼續(xù)操縱

列車脫落

機(jī)

加強(qiáng)操縱人員培訓(xùn)以及做好現(xiàn)場故障標(biāo)識

統(tǒng)一設(shè)計為聲光報警、停止動作以及顯示屏故障提醒

7

結(jié)構(gòu)原理

安全螺母設(shè)計不一致

承載螺母破損

列車脫落

機(jī)

加強(qiáng)日常檢修維保要求，并進(jìn)行項修探傷

要求轉(zhuǎn)向架以及車體舉升柱均設(shè)計有安全螺母

8

絲桿護(hù)套設(shè)計不一致

絲桿破損

列車脫落等

機(jī)

加強(qiáng)日常檢修維保要求，并進(jìn)行項修探傷

要求絲桿設(shè)計有護(hù)套

9

舉升柱受力方式不一致

固定螺栓受力斷裂

列車脫落等

機(jī)

加強(qiáng)日常檢修維保要求，并進(jìn)行項修更換

要求固定螺栓設(shè)計形式為不受力

10

同步誤差保護(hù)功能設(shè)計要求不一致

起不到安全保護(hù)功能

列車脫落

機(jī)

現(xiàn)有設(shè)計已滿足最小標(biāo)準(zhǔn)要求，并超過

要求達(dá)到最小標(biāo)準(zhǔn)

11

軌道開關(guān)數(shù)量不一致

未到位即進(jìn)行架車

設(shè)備、列車損壞

機(jī)

做好現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)，需人工確認(rèn)到位后方能進(jìn)行架車

要求設(shè)計有12個軌道開關(guān)

12

輔助檢修系統(tǒng)設(shè)計不一致

人員檢修受傷

人員傷害

機(jī)

嚴(yán)格做好現(xiàn)場安全防護(hù)要求

要求輔助系統(tǒng)設(shè)計滿足日常檢修維保方便性要求

表4

3" 結(jié)束語

通過針對深圳地鐵一期、二期固定式架車機(jī)各型號設(shè)備差異性進(jìn)行分析，查找危險因素，評價設(shè)備優(yōu)缺點，為一期、二期設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)要求以及三期設(shè)備設(shè)計制造提供技術(shù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Windhoff.架車機(jī)應(yīng)用手冊D-48431[Z].法國：Windhoff，2004.

[2]Pfaff.地坑式架車機(jī)維護(hù)手冊50000786[Z].意大利：Pfaff，2011.

[3]Neuero.固定式架車機(jī)應(yīng)用手冊DK-0000000000[Z].德國：Neuero，2011.

[4]李冰編.架車機(jī)同步控制原理及應(yīng)用比較.[J]廣州;鐵路機(jī)車車輛工人，2011.