張文臣

【摘 要】隨著我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組在全路的廣泛運(yùn)用，車(chē)輛檢修成為各路局和動(dòng)車(chē)組檢修基地的重要任務(wù)，檢修限度是確定車(chē)輛各零部件是否檢修的重要依據(jù)。輪對(duì)檢修是動(dòng)車(chē)組各級(jí)檢修中的重要組成部分，為保證車(chē)輛檢修的順利開(kāi)展，充分保證動(dòng)車(chē)組的安全運(yùn)行，需要研究動(dòng)車(chē)組輪對(duì)的檢修限度與檢修工藝。

【關(guān)鍵詞】高速動(dòng)車(chē)組；車(chē)輛檢修；檢修限度；檢修工藝

0 引言

與普通鐵路一樣，高速鐵路在其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中需要在線路沿線設(shè)置一些運(yùn)營(yíng)、檢修、養(yǎng)護(hù)檢測(cè)檢修等基地和管理機(jī)構(gòu)。其中，高速動(dòng)車(chē)段承擔(dān)高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)用、檢查及廠修以外的全部修程，關(guān)系到高速鐵路運(yùn)營(yíng)的方便性、靈活性。高速動(dòng)車(chē)組的檢修模式與檢修制度是高速鐵路系統(tǒng)保障工程中的重要組成部分，是提高列車(chē)運(yùn)用效率，提高列車(chē)運(yùn)行可靠性、安全性以及降低列車(chē)壽命周期費(fèi)用的主要保障。

1 國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組檢修制度

目前世界上高速鐵路技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家是德國(guó)、法國(guó)和日本。三個(gè)國(guó)家分別結(jié)合當(dāng)?shù)剡\(yùn)用實(shí)際，制定了適合本國(guó)的高速動(dòng)車(chē)組檢修制度。德國(guó)ICE系列高速動(dòng)車(chē)組修程設(shè)置方案采用走行公里周期方式。德國(guó)鐵路運(yùn)輸同時(shí)注重客運(yùn)和貨運(yùn)的發(fā)展，實(shí)行鐵路基礎(chǔ)設(shè)施與專業(yè)運(yùn)輸公司相互分離。德國(guó)高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)用維修中采用定期檢測(cè)、保養(yǎng)與狀態(tài)修相結(jié)合，小部件采用換件修，重要部件集中修相結(jié)合的方法，分為動(dòng)車(chē)組日常運(yùn)用檢修檢測(cè)、主要部件補(bǔ)充，德國(guó)高速動(dòng)車(chē)組主要包括三大類(lèi)檢修：小規(guī)模修、高級(jí)修和大范圍修。德國(guó)ICE高速列車(chē)檢修周期、停時(shí)及檢修內(nèi)容詳見(jiàn)表1。

德國(guó)ICE高速列車(chē)的檢修利用系統(tǒng)工程理論對(duì)高速列車(chē)的可靠性、檢修性和可用性進(jìn)行研究，主要具備以下一些優(yōu)點(diǎn)：①檢測(cè)設(shè)備齊全，大量采用新技術(shù)新設(shè)備，提高了檢修精度和檢修效率；②釆用不摘鉤整列人庫(kù)的檢修模式，縮短了檢修停時(shí)，提高了列車(chē)可用性；③全面應(yīng)用檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的狀態(tài)修。

法國(guó)TGV高速列車(chē)修程設(shè)置方案采用以時(shí)間周期為主，走行公里周期為輔的方式。法國(guó)高速鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)主要有巴黎東南線（LGV PSE）、大西洋線（LGV Atlantique）和北方線（TGV Nord）3大干線。高速列車(chē)是其主要運(yùn)營(yíng)的高速動(dòng)車(chē)組，分為L(zhǎng)GV-PSE、LGV-Atlantique和TGV Nord。設(shè)置于上述3條干線附近的檢修段，主要服務(wù)于其高速動(dòng)車(chē)組的檢修工作，分別設(shè)置了Conflsans、Vileneuve Saint Georges等多個(gè)檢修段，分別負(fù)責(zé)各條高速鐵路線路上高速列車(chē)的檢修。法國(guó)TGV高速列車(chē)檢修周期及檢修內(nèi)容詳見(jiàn)表2。

法國(guó)TGV高速列車(chē)的檢修以時(shí)間周期為主，走行公里周期為輔，具備以下一些優(yōu)點(diǎn)：①不同種類(lèi)的高速列車(chē)的檢修在不同的動(dòng)車(chē)段內(nèi)進(jìn)行，便于管理，簡(jiǎn)化了檢修設(shè)施；②維修充分考慮預(yù)防性，維修工作人員不僅對(duì)他的工作負(fù)責(zé)，而且還對(duì)由他維修過(guò)的設(shè)備或部件的未來(lái)性能負(fù)責(zé)；③重視列車(chē)監(jiān)測(cè)，用車(chē)載自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置和地面自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)列車(chē)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

日本高速列車(chē)修程設(shè)置方案釆用以時(shí)間周期和走行公里周期并行的方式。日本鐵路自1987年國(guó)鐵民營(yíng)化以后組成了七個(gè)公司，管理全國(guó)鐵路，其中高速鐵路分別由JR東日本、JR東海和JR西日本管理。隨著高速鐵路運(yùn)營(yíng)公里數(shù)增加以及高速列車(chē)的增多，日本鐵路相繼建立了東京、新渾、新大阪、博多和仙臺(tái)等高速列車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)所及檢修基地。日本高速列車(chē)檢修周期、停時(shí)及檢修內(nèi)容詳見(jiàn)表3。

日本高速列車(chē)檢修技術(shù)具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：①檢修技術(shù)在很大程度上是從普通列車(chē)檢修技術(shù)延伸而來(lái)的，技術(shù)成熟；②不同的檢修公司所用的檢修工藝大體一致，便于新技術(shù)的大范圍推廣；③以時(shí)間周期和走行公里周期并行作為檢修依據(jù)，有利于車(chē)輛運(yùn)營(yíng)安全日本檢修技術(shù)對(duì)于我國(guó)高速列車(chē)檢修制度的設(shè)置具有很大的參考價(jià)值。

目前世界上大部分國(guó)家在動(dòng)車(chē)組修程修制的設(shè)置上均釆用計(jì)劃預(yù)防檢修制度，“以可靠性為中心”的檢修制度也廣泛應(yīng)用于高速列車(chē)檢修的微觀管理，如確定檢修方式、實(shí)施質(zhì)量控制、在各級(jí)修程中根據(jù)技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行單元部件的更換修理等。

經(jīng)對(duì)比分析，各國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的檢修制度主要體現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）高速列車(chē)檢修中大量釆用新技術(shù)、新設(shè)備；

（2）用系統(tǒng)工程觀點(diǎn)進(jìn)行檢修；

（3）在設(shè)計(jì)階段對(duì)檢修作綜合考慮；

（4）檢修停時(shí)縮短，車(chē)輛利用率提高。

2 我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組檢修制度

我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)行速度高，日走形里程長(zhǎng)，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，載客量大。我國(guó)高速列車(chē)修程修制總體框架是：以現(xiàn)代維修理論為指導(dǎo)，按照計(jì)劃預(yù)防修為主的原則，分為一至五級(jí)修程。其中一、二級(jí)屬運(yùn)用維修，以維護(hù)保養(yǎng)為主；三、四、五級(jí)屬高級(jí)別維修，以恢復(fù)基本性能為主。并制定了相關(guān)檢修規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)產(chǎn)動(dòng)車(chē)組檢修等級(jí)和檢修周期詳見(jiàn)表4。

我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組檢修釆用了高效率的檢修方式，其目的是提高動(dòng)車(chē)組的安全性、可靠性，提高動(dòng)車(chē)組的使用效率，壓縮休車(chē)時(shí)間，提高檢修單位的作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)修車(chē)方式制造化，呈現(xiàn)出高度的專業(yè)化、集約化、社會(huì)化和程序化。

各檢修等級(jí)相對(duì)應(yīng)的檢修范圍分別是：

一級(jí)檢修——例行檢查：更換和補(bǔ)充車(chē)輛各消耗類(lèi)零部件，檢查車(chē)輛零件狀態(tài)和性能；

二級(jí)檢修——重點(diǎn)檢查：對(duì)動(dòng)車(chē)組性能試驗(yàn)和安全性檢測(cè)，車(chē)輛車(chē)輪踏面和車(chē)軸需要重點(diǎn)檢查；

三級(jí)檢修——分解檢修：分解轉(zhuǎn)向架主要零部件，進(jìn)行分解檢修；

四級(jí)檢修——全面分解檢修：對(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)、受電弓、牽引系統(tǒng)等進(jìn)行分解檢修，車(chē)體涂漆；

五級(jí)檢修——整車(chē)全面檢修：對(duì)全車(chē)全面分解，進(jìn)行分解檢修，較大范圍地更新零部件，并進(jìn)行車(chē)體的涂漆。

我國(guó)以計(jì)劃預(yù)防修為主的檢修制度，與國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組檢修制度相比，還有以下不合理之處：

（1）現(xiàn)行修制的修程、周期和檢修范圍是固定的；

（2）現(xiàn)行的修制是以走行公里為檢修周期的依據(jù)，而對(duì)機(jī)車(chē)牽引工況、線路狀況、機(jī)車(chē)的負(fù)荷情況等因素未作考慮；

（3）機(jī)車(chē)沒(méi)有使用壽命的限制，形成無(wú)限循環(huán)修理的局面。

文獻(xiàn)認(rèn)為，我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的檢修應(yīng)該定位目標(biāo)與提高客貨運(yùn)輸能力，提高車(chē)輛零部件的運(yùn)用穩(wěn)定性，以安全運(yùn)營(yíng)為主要目標(biāo)，努力做到“零故障、零缺陷”，充分學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)和維修理論、技術(shù)和方法，確保我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組車(chē)輛的安全、高效率運(yùn)營(yíng)。

3 鐵道車(chē)輛的檢修限度

鐵道車(chē)輛的檢修限度是指車(chē)輛實(shí)施檢修時(shí)，其零部件允許存在的損傷程度。鐵道車(chē)輛檢修工作完全依靠檢修限度的規(guī)定展開(kāi)，車(chē)輛零部件損傷超過(guò)檢修限度仍繼續(xù)使用，勢(shì)必造成零部件運(yùn)用性能降低，嚴(yán)重時(shí)影響車(chē)輛整體運(yùn)行性能，發(fā)生安全事故，造成不應(yīng)有的損失。

在鐵路行業(yè)，鐵道車(chē)輛零部件在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的損傷常用尺寸來(lái)表示，因此，檢修限度的標(biāo)準(zhǔn)通常也是以尺寸值來(lái)表示的。通常認(rèn)為，適當(dāng)?shù)膶?duì)車(chē)輛零部件的損傷程度進(jìn)行尺寸規(guī)定，就能控制車(chē)輛運(yùn)行后零部件的損傷程度，及時(shí)濰修，以保證鐵道車(chē)輛的安全運(yùn)行。

檢修限度的確定方法通常情況下比較復(fù)雜，我國(guó)絕大多數(shù)檢修限度都是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，并經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和分析，再對(duì)照實(shí)際運(yùn)行逐步修改、完善，才能得出比較科學(xué)的檢修限度。

我國(guó)現(xiàn)行的鐵道車(chē)輛檢修限度主要分為以下幾種：

（1）運(yùn)用限度。運(yùn)用限度是允許車(chē)輛零部件存在的損傷的極限限度，是零部件能否繼續(xù)運(yùn)用的依據(jù)力。在車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)中，運(yùn)用限度是指車(chē)輛系統(tǒng)中該零部件損傷能夠允許的極限損傷情況，達(dá)到該檢修限度值則說(shuō)明該零部件必須更換或采取適當(dāng)維修措施，并保證經(jīng)維修或更換后該零部件能夠基本達(dá)到車(chē)輛的運(yùn)行要求。

（2）輔修限度。專門(mén)針對(duì)影響車(chē)輛運(yùn)行安全性的部分重要零部件，需要確定在車(chē)輛輔修時(shí)是否維修，該限度即是輔修限度。輔修后車(chē)輛零部件應(yīng)該能夠保證安全運(yùn)行至下一階段的段修。

（3）廠修、段修限度。鐵道車(chē)輛返廠維修或進(jìn)車(chē)輛段進(jìn)行維修，零部件允許存在的損傷限度值即是廠修、段修限度。

一般情況下，運(yùn)用限度也可稱為最大檢修限度，輔修、廠修和段修限度也稱為中間限度。鐵道車(chē)輛是一個(gè)包含車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、牽引制動(dòng)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的集成系統(tǒng)，車(chē)輛上數(shù)以萬(wàn)計(jì)的零件，并不都具有上述檢修限度；確定檢修限度的方法通常也比較復(fù)雜，決不能單單是理論計(jì)算能夠確定的，檢修限度標(biāo)準(zhǔn)是否合理，通常需要對(duì)零部件的工作環(huán)境、影響其工作的其他零部件進(jìn)行綜合地、詳細(xì)地分析，并盡可能統(tǒng)計(jì)更多的損傷情況，綜合考慮各方面因素確定。

確定鐵道車(chē)輛零部件的運(yùn)用限度需要考慮零部件自身的工作條件以及其對(duì)于其他零部件和整個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)的影響三個(gè)方面。

從車(chē)輛零部件本身，既需要考察該零部件的損傷是否已經(jīng)達(dá)到其使用的強(qiáng)度條件，還應(yīng)考察該損傷是否有可能引發(fā)該零部件相應(yīng)損傷的急劇發(fā)展，而達(dá)到危險(xiǎn)的程度。值得注意的是，在考察零部件本身強(qiáng)度條件的同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)該零部件可能發(fā)生的疲勞強(qiáng)度破壞或超標(biāo)進(jìn)行校核，特別是針對(duì)車(chē)軸等持續(xù)受動(dòng)載荷或者交變載荷作用的零部件。尚未達(dá)到強(qiáng)度破壞限度，但損傷達(dá)到加速發(fā)展程度，也是規(guī)定最大限度的出發(fā)點(diǎn)之一。如磨耗限度就應(yīng)根據(jù)磨耗的發(fā)展規(guī)律來(lái)加以確定。

從對(duì)其他零部件的影響方面，某一零部件的損傷，可能：①引起對(duì)其他零部件的附加沖擊，影響其他零部件的正常工作；②改變與其他零部件的正常相對(duì)位置，破壞其他零部件的正常運(yùn)動(dòng)形式，引起不良振動(dòng)或跳動(dòng)；③其他多種形式的不利影響。

從對(duì)整個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)的工作性能影響方面，主要從車(chē)輛運(yùn)行安全性、平穩(wěn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性來(lái)考察。

保證安全運(yùn)輸和行車(chē)安全是對(duì)車(chē)輛的基本要求，車(chē)輛零部件的檢修限度應(yīng)該首先滿足車(chē)輛的安全性，使車(chē)輛在下一階段檢修之前能夠確保行車(chē)安全。

4 結(jié)論

車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性對(duì)研究的高速動(dòng)車(chē)組來(lái)說(shuō)也是非常重要的一個(gè)方面，車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性是車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)最重要的一個(gè)方面，以輪對(duì)踏面的檢修限度為例，車(chē)輪踏面的磨耗，以及其他諸如擦傷、剝離等損傷，將引起車(chē)輛橫向運(yùn)動(dòng)的加劇，車(chē)輛蛇形運(yùn)動(dòng)加劇，車(chē)輛的橫向平穩(wěn)性將受到很大的影響，因此，平穩(wěn)性是確定輪對(duì)踏面檢修限度非常重要的一個(gè)方面。

經(jīng)濟(jì)合理性主要從零部件的使用和維修的經(jīng)濟(jì)條件方面確定，檢修限度確定的過(guò)于嚴(yán)格，會(huì)增加零部件的檢修費(fèi)用，過(guò)于寬松，則不能保證零部件的正常使用。

零部件的中間檢修限度則應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面確定。

一是，需要保證零部件能夠安全運(yùn)用到下一次檢修；二是，確定中間檢修限度時(shí)應(yīng)考慮各檢修周期的相互合理配合；三是，考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李強(qiáng)，金新?tīng)N動(dòng)車(chē)組設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[2]嚴(yán)雋耄.車(chē)輛工程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.

[3]王德洪.德國(guó)高速列車(chē)的檢修現(xiàn)狀及其啟示[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，6（3）：77-79.

[4]德國(guó)高速動(dòng)車(chē)組及其檢修技術(shù)機(jī)車(chē)電傳動(dòng)（專稿）[Z].2002，2：1-18.

[5]趙清國(guó).外高速列車(chē)的檢修技術(shù)研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2008，7：19-26.

[6]張燕.對(duì)我國(guó)高速列車(chē)檢修制度的初步設(shè)想[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，1999，3（63）：16-20.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]