何 勇

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)研究院,北京 100055)

新建萬(wàn)水泉車輛段工程工藝設(shè)計(jì)研究

何 勇

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)研究院,北京 100055)

通過(guò)對(duì)神華集團(tuán)鐵路自備車類型、保有量、既有檢修能力布局的計(jì)算、分析，并結(jié)合C70、C80新型鐵路貨車最新檢修工藝流程、工裝設(shè)備配置、神華集團(tuán)鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)以及擬建場(chǎng)地的既有情況的分析、研究，論述在萬(wàn)水泉新建車輛段的必要性，確定了新建車輛段的總平面布局方案，合理利用資源，集約用地。確定組合車庫(kù)采用聯(lián)合并列式布置方案，在主要檢修車間采用先進(jìn)的自動(dòng)化流水線，以提高生產(chǎn)效率。滿足了神華集團(tuán)各型鐵路貨車的檢修要求，緩解了檢修能力缺口。

鐵路貨車車輛段；總平面布置；工藝設(shè)計(jì)

1 概述

目前,中國(guó)神華集團(tuán)年貨運(yùn)量達(dá)到1.8億t,擁有鐵路自備車41 800輛,隨著公司快速穩(wěn)定的發(fā)展,近期年運(yùn)量將增至2.5億t以上,根據(jù)神華集團(tuán)公司“十二五”發(fā)展規(guī)劃文件資料,神華集團(tuán)自有鐵路運(yùn)營(yíng)里程及各線運(yùn)量資料分析、預(yù)測(cè),近期神華集團(tuán)鐵路自備車將增加至61 430輛,主要為C70、C80新型鐵路貨車。神華集團(tuán)自營(yíng)鐵路具有里程長(zhǎng)、運(yùn)量大、自備車數(shù)量多,車型較新也相對(duì)單一等特點(diǎn),本次新建萬(wàn)水泉車輛段位于內(nèi)蒙古包頭市神華包神鐵路萬(wàn)水泉南站,是在既有站修所基礎(chǔ)上擴(kuò)建為車輛段,以解決集團(tuán)自備車,尤其是新型敞車的段修能力缺口問(wèn)題,保障集團(tuán)鐵路運(yùn)輸安全。

2 新建萬(wàn)水泉車輛段的必要性

2.1 既有檢修能力缺口分析

神華集團(tuán)既有2個(gè)車輛段修基地:神木北車輛段、肅寧北車輛段,既有段修臺(tái)位數(shù)36個(gè)(神木北18個(gè),肅寧北18個(gè)),根據(jù)集團(tuán)自備車保有量計(jì)算檢修臺(tái)位分析,共需段修臺(tái)位135個(gè),尚欠缺99個(gè)段修臺(tái)位。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查神木北車輛段已無(wú)改擴(kuò)建條件,肅寧北車輛段擴(kuò)建條件也有限(可擴(kuò)建至30個(gè)臺(tái)位),故檢修能力缺口較大。

以前,集團(tuán)自備車的檢修工作采用自修與委外修相結(jié)合的方式,但由于國(guó)鐵車輛段檢修能力不足,不能承擔(dān)自備車的修理工作,造成大量扣修車積壓,不能投入運(yùn)營(yíng),影響車輛周轉(zhuǎn),影響集團(tuán)公司運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)的完成。為保證鐵路運(yùn)輸安全,圓滿完成集團(tuán)公司的運(yùn)輸任務(wù),集團(tuán)自備車的檢修工作宜考慮自修方式。

2.2 包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線及其他相鄰鐵路保有量、檢修工作量分析（表1)

包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線及相鄰鐵路沒(méi)有貨車段修設(shè)施。既有神木北和肅寧北主要負(fù)責(zé)神朔線、朔黃線、黃大線等鐵路車輛的段修工作,能力已經(jīng)飽和,不能滿足包神線及相鄰線自備車的檢修需要。

表1 包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線及其他相鄰鐵路保有量、檢修工作量計(jì)算［1]

目前,既有包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線自備車的段修全部是委外修,主要由呼和浩特鐵路局、北京鐵路局和太原鐵路局車輛段承擔(dān),以后國(guó)鐵車輛段不再承擔(dān)公司自備車的段修工作,只能考慮在包神、甘泉線范圍內(nèi)新建車輛段。

2.3 萬(wàn)水泉在神華鐵路網(wǎng)中的位置及優(yōu)勢(shì)

萬(wàn)水泉南站是包神線的起點(diǎn)站,北接包頭樞紐,為主要技術(shù)作業(yè)站,主要辦理列車編解,自備車中扣修車的取送,專用線車輛的取送等作業(yè)［2],隨著甘泉線、新準(zhǔn)線的引入,萬(wàn)水泉南站在神華自有鐵路網(wǎng)中的地位和作用將日益加強(qiáng)。結(jié)合萬(wàn)水泉南站扣車條件、取送車條件以及公司車輛檢修基地的規(guī)劃,在萬(wàn)水泉南站新建車輛段,可以覆蓋包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線及與之接軌的專用線范圍。

3 新建車輛段規(guī)模的確定

3.1 采用的主要指標(biāo)（表2)

表2 采用的主要指標(biāo)［3- 5]

3.2 檢修工作量的計(jì)算及規(guī)模的確定

根據(jù)包神線、甘泉線及其他自管鐵路回送自備車保有量計(jì)算,每年到期段修車數(shù)為8 078輛,即32輛/d,約需段修臺(tái)位20個(gè)。臨修工作量為28輛/d,需臨修臺(tái)位14個(gè)。本次設(shè)計(jì)充分利用擬建場(chǎng)地的條件,綜合考慮預(yù)留條件,新建萬(wàn)水泉車輛段規(guī)模為段修24臺(tái)位,臨修6臺(tái)位［6]。

4 新建萬(wàn)水泉車輛段工藝設(shè)計(jì)

4.1 總平面布置設(shè)計(jì)（圖1)

新建萬(wàn)水泉車輛段擬建場(chǎng)址位于萬(wàn)水泉南車站的西南側(cè),包頭市濱河新區(qū)的規(guī)劃萬(wàn)水泉大道(寬50 m)南側(cè),煤制烯烴鐵路專用線北側(cè),包神線西側(cè),南繞城公路以東的場(chǎng)地上,沿規(guī)劃萬(wàn)水泉大道東西向布置。

圖1 新建萬(wàn)水泉車輛段總平面布置

新建轉(zhuǎn)向架間1處,建筑跨度為27 m,主要承擔(dān)鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的大分解、構(gòu)架清洗、分解、檢查、修理、組裝等作業(yè),并從轉(zhuǎn)向架上分解、組裝輪軸、制動(dòng)梁、三小件(承載鞍、枕簧、斜楔)、交叉支撐裝置、彈簧托板、搖動(dòng)座、橫跨梁、下旁承等部件,并將各部件轉(zhuǎn)運(yùn)至相關(guān)車間。

轉(zhuǎn)向架間設(shè)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架環(huán)形懸掛檢修流水線(兩進(jìn)一出)1條,每天可以達(dá)到檢修60輛車的轉(zhuǎn)向架規(guī)模,即流水線生產(chǎn)節(jié)奏為:6 min完成一個(gè)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的檢修［11]。

主要工藝流程:待檢修轉(zhuǎn)向架→轉(zhuǎn)向架大分解→構(gòu)架沖洗→基礎(chǔ)制動(dòng)分解→制動(dòng)梁分解→三小件分解→彈簧托板、橫跨梁、搖動(dòng)座分解→正位檢測(cè)→構(gòu)架翻轉(zhuǎn)檢查→交叉桿分解→八字面焊修→分解、更換滑槽磨耗板→更換立柱磨耗板→交叉桿組裝→正位檢測(cè)→彈簧托板組裝→三小件組裝→制動(dòng)梁組裝→基礎(chǔ)制動(dòng)組裝→橫跨梁組裝→安裝下心盤→轉(zhuǎn)向架大組裝、落成→將修竣轉(zhuǎn)向架吊運(yùn)至修車庫(kù)。

(3)輪軸間

新建輪軸間1處,主要承擔(dān)各主型貨車輪對(duì)的檢查、測(cè)量、除銹、探傷、漩輪、機(jī)加工以及滾動(dòng)軸承退卸和壓裝等作業(yè)。包括:輪對(duì)檢測(cè)探傷間、輪對(duì)加修間、同溫組裝間、軸承選配間。其中輪對(duì)檢測(cè)探傷間內(nèi)設(shè)2線的輪對(duì)檢查、除銹、探傷流水線,預(yù)留1條,每條流水線的生產(chǎn)節(jié)奏為:5 min/1條輪對(duì)；輪對(duì)加修間設(shè)5臺(tái)車輪車床,同溫組裝間設(shè)2條輪對(duì)壓裝線。

車輛段另設(shè)置有:鉤緩間、制動(dòng)梁檢修間、存輪庫(kù)、制動(dòng)室、配件加修中心、設(shè)備維修間、材料庫(kù)等輔助生產(chǎn)分間。新建萬(wàn)水泉車輛段整體綜合效果圖如圖4所示。

圖4 新建萬(wàn)水泉車輛段整體綜合效果圖

5 值得探討和研究的問(wèn)題

5.1 神華集團(tuán)所屬車輛段的設(shè)計(jì)中是否完全按照國(guó)鐵技術(shù)指標(biāo)取值

該車輛段是為神華集團(tuán)自備車檢修服務(wù)的,神華集團(tuán)運(yùn)營(yíng)業(yè)鐵路將達(dá)到3 000多km,自備車保有量達(dá)到41 800輛,且多數(shù)為C70、C80新型鐵路貨車。集團(tuán)鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)是運(yùn)量大、多為整列固定編組、整列裝車、卸車、周轉(zhuǎn)率高、日車公里數(shù)大、裝卸貨物品種及裝卸車地點(diǎn)固定,車型也較為單一。針對(duì)這些特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果照搬規(guī)范和國(guó)鐵的技術(shù)指標(biāo),在車輛段選址、接軌點(diǎn)布置、檢修工作量計(jì)算、規(guī)模的最后確定過(guò)程中均不能符合神華集團(tuán)自營(yíng)鐵路的運(yùn)輸和檢修特點(diǎn),應(yīng)充分調(diào)查神華集團(tuán)自營(yíng)鐵路及車輛段的現(xiàn)場(chǎng)情況,分析采用的各個(gè)檢修技術(shù)指標(biāo),綜合確定車輛段的選址、檢修規(guī)模及遠(yuǎn)期預(yù)留發(fā)展條件。故設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)國(guó)鐵和規(guī)范中的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了比較、綜合分析取值。

(1)非運(yùn)用車保有系數(shù)的取值問(wèn)題:《鐵路貨車車輛設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定取值為0.26(其中備用率0.23,檢修率0.03),而業(yè)主自備車基本為整列固定編組,周轉(zhuǎn)利用率高,備用車不需要那么多,經(jīng)調(diào)研和測(cè)算,備用率基本為0.05～0.07,故在本次設(shè)計(jì)中非運(yùn)用車保有系數(shù)按0.1進(jìn)行取值。

(2)日車公里數(shù)的確定:一般國(guó)鐵線路日車公里數(shù)為400 km,通過(guò)對(duì)神華集團(tuán)既有包神線、神朔線、朔黃線運(yùn)行資料測(cè)算,神華集團(tuán)鐵路的日車公里可達(dá)到600～700 km。

(3)段修周期和段修循環(huán)系數(shù)的取值:規(guī)范中規(guī)定貨車段修循環(huán)系數(shù)為0.56,神華集團(tuán)自備車主要為C70、C80新型鐵路貨車,較為單一,且由于自備車的運(yùn)量大、周轉(zhuǎn)率高,車輛自身的磨損較大,臨修率高,國(guó)鐵的主型車段修周期為1.5年,貨車段修循環(huán)系數(shù)為0.56,而神華集團(tuán)自備車的段修周期為1年,貨車段修循環(huán)系數(shù)為0.875。

5.2 按照神華集團(tuán)檢修習(xí)慣進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型

神華集團(tuán)現(xiàn)有2個(gè)檢修基地,已經(jīng)運(yùn)行10年以上,形成了自己的使用習(xí)慣和檢修特點(diǎn)。由于檢修任務(wù)量大,使用單位對(duì)主要檢修車間的工藝流程適用性、流暢性很重視,對(duì)檢修流水線、各工裝設(shè)備的先進(jìn)性、成熟性也要求很高。原設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)向架構(gòu)架沖洗機(jī)設(shè)置于構(gòu)架懸掛線外,使用單位認(rèn)為國(guó)鐵對(duì)該設(shè)備的使用頻率不高,但他們要求每個(gè)構(gòu)架都要清洗,如果放在線外,雖然主線較為整齊、清潔,但多了1次吊裝作業(yè),需多配置人員,按照業(yè)主既有車輛段的使用習(xí)慣,要求將構(gòu)架清洗機(jī)也設(shè)置于構(gòu)架懸掛線中,最后設(shè)計(jì)采用半地下式的清洗機(jī),既滿足業(yè)主的使用要求也與整條流水線設(shè)備不沖突。原設(shè)計(jì)5臺(tái)車輪車床均單獨(dú)設(shè)置集屑坑,可分別進(jìn)行清屑,比較依賴天車的作業(yè),業(yè)主希望能將5臺(tái)車輪車床的鐵屑均收集、傳送到一個(gè)集屑坑中,進(jìn)行集中清理,最后經(jīng)過(guò)調(diào)研既有車輛段的使用情況,增加了碎屑機(jī)和地下傳送帶,將所有車輪車床的鐵屑斷碎后傳送到庫(kù)外的集屑坑中進(jìn)行集中清理。

故在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分調(diào)研使用單位的需求,經(jīng)常深入既有的檢修車間,了解具體工位上工人的使用習(xí)慣,了解業(yè)主對(duì)各檢修工藝及工裝設(shè)備的具體要求,使設(shè)計(jì)的工藝流程和選用的工裝設(shè)備滿足業(yè)主的實(shí)際要求。

5.3 針對(duì)C70、C80新型敞車檢修要求進(jìn)行設(shè)備選型

神華集團(tuán)自備車以C70、C80新型鐵路貨車為主,國(guó)鐵大部分車輛段及神華集團(tuán)既有車輛段原設(shè)計(jì)時(shí)檢修工藝、設(shè)備是按檢修C62、C64等車型考慮,不能滿足C70、C80等新型敞車的檢修要求,部分車輛段也僅是通過(guò)局部改造,增加部分工裝設(shè)備,以適應(yīng)新型敞車的檢修要求。新建段設(shè)計(jì)時(shí),車庫(kù)組合工藝布置、各檢修流水線設(shè)備配置應(yīng)充分考慮新型敞車的檢修工藝要求,根據(jù)新型敞車不銹鋼(鋁合金)車體、牽引桿、高強(qiáng)度16、17號(hào)旋轉(zhuǎn)車鉤、新型緩沖器、輪軸、制動(dòng)梁、制動(dòng)閥部件的特點(diǎn)［12],在設(shè)備選型時(shí)選擇適合的檢修流水線和工裝設(shè)備。

6 結(jié)語(yǔ)

在萬(wàn)水泉新建貨車車輛段可緩解神華集團(tuán)鐵路貨車檢修能力缺口,可以覆蓋包神線、甘泉線、新準(zhǔn)線及鄰近各線范圍。通過(guò)新建萬(wàn)水泉車輛段,滿足了神華集團(tuán)內(nèi)蒙地區(qū)自營(yíng)鐵路C70、C80型貨車檢修需求(同時(shí)兼顧C(jī)62、C64型車),保障了集團(tuán)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?以保證集團(tuán)公司運(yùn)輸任務(wù)的完成。

［1] 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司.新建萬(wàn)水泉車輛段可行性研究［R].北京:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司,2011.

［2] 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.包神線萬(wàn)水泉南站萬(wàn)噸改造工程［R].西安:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2009.

［3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB 10031―2009鐵路貨車車輛設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范［S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2009.

［4] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵運(yùn)［2012]202號(hào)鐵路貨車段修規(guī)程［S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2012.

［5] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵運(yùn)［2003]23號(hào)鐵路貨車運(yùn)用維修規(guī)程［S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2003.

［6] 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司.新建萬(wàn)水泉車輛段初步設(shè)計(jì)總說(shuō)明書［R].北京:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司,2011.

［7] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50016―2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006.

［8] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10016―2006/J661―2007鐵路工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范［S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2007.

［9] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50187―2012工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范［S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2012.

［10]楊汝春.對(duì)貨車車輛段工藝設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議［J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2003(5):61-62.

［11]張建華.論貨車車輛段轉(zhuǎn)向架檢修流水線布置形式及能力分析［J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2011(4):117-119.

［12]李偉.70 t級(jí)鐵路貨車段修工裝設(shè)備配置分析與建議［J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2012(4):131-134.

Design and Research on Technological Process of Newly-built Wanshuiquan Rolling Stock DePot

HE Yong
(Mechanical Power Design and Research Institute,China Railway Engineering Consulting Group Co.,Ltd.,Beijing 100055,China)

This paper calculated and analyzed the types and the quantity of the owned railway vehicles of Shenhua Group,as well as the existing maintenance ability.And then the paper researched relevant factors,including the up-to-date maintenance process of late-model C70/C80 railway freight vehicles,the installation equipment configuration,the Shenhua Group's railway transportation characteristics,and the current situation of the proposed project site.On that basis,the paper expounded the necessity of building a new rolling stock depot in Wanshuiquan,and determined the general layout plan of the proposed rolling stock depot,in order to achieve the goal of rational resource use and intensive land use. Meanwhile,this paper determined that there should be a combined parallel arrangement plan in the combined vehicle depot and that there should be the advanced automatic assembly line in the major overhaul workshops,so as to improve production efficiency.As a result,this design can meet the maintenance requirement of all types of railway freight vehicles of Shenhua Group,and can improve the ability of repairing.

railway freight vehicle depot；general layout plan；process design

U279.1

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.07.032

1004-2954(2014)07-0139-04

2013-10-17；

2013-12-12

何 勇(1982―)男,工程師,2004年畢業(yè)于西南交通大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè),工學(xué)學(xué)士,E-mail:heyong_jd@126.com。