摘要：基于深圳地鐵一期、二期工程固定式架車機制造以及運用原理，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;差異性分析;危險因素

引言

固定式架車機用于車輛段庫內(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：Windhoff固定式架車機、pfaff固定式架車機和Neuero型固定式架車機，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

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#坑進行單節(jié)編組模式

僅支持5、6#地坑進行單節(jié)編組模式

支持1、2#坑，3、4#坑，5、6#坑進行單節(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

電機間隙

每3年測量剎車間隙，標準值在 0.45mm-0.55mm之間

每年測量車體電機間隙在 0.15mm-0.25mm之間，轉(zhuǎn)向架電機在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行一次探傷

偶數(shù)年對承重框架L型拐角焊縫進行一次探傷

舉升柱L形連接處每5年進行探傷。

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年進行轉(zhuǎn)向架齒輪油更換。

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

d.同步誤差安全保護屬于固定式架車機核心安全保護功能，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維修保養(yǎng)以及說明書，各型號設(shè)備對安全保護功能設(shè)計要求一致，僅在安全保護功能觸發(fā)后的報警方式存在差異，主要對以下方面安全保護功能進行了對比分析：

a.同步誤差;

b.緊急上下限位;

c.打滑、下降阻礙保護;

d.軌道開關(guān)檢測;

e.承載螺母感應(yīng)傳感器;

f.電機過載;

g.相保護裝置;

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

絲桿防護套

無

有

無

絲桿防護套設(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)向架電機數(shù)量

24

6

12

轉(zhuǎn)向架電機數(shù)量不一致

9

轉(zhuǎn)向架電機功率

1.5KW

5.5KW

4KW

各電機功率不一致

10

車體電機功率

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

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，便于維修，因轉(zhuǎn)向架舉升柱是承重機構(gòu)，需有雙重保護功能，因此建議12臺電機帶剎車保護功能。

d.各轉(zhuǎn)向架以及車體電機功率、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)場實際要求進行確定，但應(yīng)能滿足日常運用以及安全要求。

e.安全保護開關(guān)用于舉升柱超行程時進行報警，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，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固定式架車機初始設(shè)計只配備一臺抽風(fēng)機，其他兩臺初始設(shè)計配備六臺抽風(fēng)機，因架車機地坑內(nèi)空氣流通不暢，故架車機應(yīng)每個坑內(nèi)配備一臺抽風(fēng)機

2"" 固定式架車機危險因素分析

根據(jù)各型號固定式架車機差異性對比分析，梳理了二期固定式架車機開口項問題，其中neuero固定式架車機有10項，pfaff固定式架車機有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

統(tǒng)一每年年檢進行一次磁粉探傷

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

統(tǒng)一每2年進行更換

無

5

啟機測試項目不一致

設(shè)備運用故障，無法確保安全保護項目正常運行

列車脫落等

機

統(tǒng)一檢修時啟機測試項目

無

6

安全保護功能

報警形式不一致

人員未及時確認故障，繼續(xù)操縱

列車脫落

機

加強操縱人員培訓(xùn)以及做好現(xiàn)場故障標識

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

加強日常檢修維保要求，并進行項修探傷

要求轉(zhuǎn)向架以及車體舉升柱均設(shè)計有安全螺母

8

絲桿護套設(shè)計不一致

絲桿破損

列車脫落等

機

加強日常檢修維保要求，并進行項修探傷

要求絲桿設(shè)計有護套

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

加強日常檢修維保要求，并進行項修更換

要求固定螺栓設(shè)計形式為不受力

10

同步誤差保護功能設(shè)計要求不一致

起不到安全保護功能

列車脫落

機

現(xiàn)有設(shè)計已滿足最小標準要求，并超過

要求達到最小標準

11

軌道開關(guān)數(shù)量不一致

未到位即進行架車

設(shè)備、列車損壞

機

做好現(xiàn)場標準，需人工確認到位后方能進行架車

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

嚴格做好現(xiàn)場安全防護要求

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、二期固定式架車機各型號設(shè)備差異性進行分析，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：

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

[2]Pfaff.地坑式架車機維護手冊50000786[Z].意大利：Pfaff，2011.

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

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