新建蘭州北機(jī)務(wù)段中修廠房組合工藝方案設(shè)計(jì)

胡 平

新建蘭州北機(jī)務(wù)段中修廠房組合工藝方案設(shè)計(jì)

胡 平

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)處,西安 710043)

結(jié)合蘭州北機(jī)務(wù)段的工程設(shè)計(jì)實(shí)例,對(duì)機(jī)車(chē)中修工藝流程和廠房組合形式進(jìn)行了探究。針對(duì)檢修工作量大,建設(shè)場(chǎng)地受編組站限制的主要特點(diǎn),討論了車(chē)體定位修和流水修2種工藝,并通過(guò)多角度地對(duì)比和分析,得出流水修工藝是適應(yīng)蘭州北機(jī)務(wù)段需求的最佳方案。與定位修工藝對(duì)比,流水修工藝能夠有效提高檢修能力和作業(yè)效率,進(jìn)而為優(yōu)化機(jī)務(wù)設(shè)備生產(chǎn)力布局創(chuàng)造了有利條件。

蘭州北機(jī)務(wù)段;中修廠房組合;工藝設(shè)計(jì)

1 概述

蘭州樞紐機(jī)務(wù)設(shè)施現(xiàn)有蘭州西機(jī)務(wù)段和蘭州運(yùn)用整備車(chē)間。蘭州西機(jī)務(wù)段為電力機(jī)車(chē)中修段,目前承擔(dān)蘭州樞紐貨運(yùn)機(jī)車(chē)的運(yùn)用整備及小輔修任務(wù),以及承擔(dān)蘭州樞紐客貨運(yùn)機(jī)車(chē)的中修任務(wù)。蘭州運(yùn)用整備車(chē)間現(xiàn)隸屬蘭州西機(jī)務(wù)段管轄,承擔(dān)蘭州樞紐客運(yùn)機(jī)車(chē)的運(yùn)用整備以及小輔修任務(wù)。配套蘭州樞紐總圖規(guī)劃建設(shè),以及根據(jù)蘭渝線、蘭新第二雙線、寶蘭客專(zhuān)設(shè)計(jì)批復(fù),蘭州西機(jī)務(wù)段被整體拆除,相應(yīng)在蘭州北編組站新建蘭州北機(jī)務(wù)段和蘭州北機(jī)務(wù)折返段,并明確蘭州北機(jī)務(wù)段按照中修段進(jìn)行建設(shè),由其替代蘭州西機(jī)務(wù)段功能。

新建蘭州北機(jī)務(wù)段位于蘭州北編組站下行出發(fā)場(chǎng)與上行到達(dá)場(chǎng)之間,結(jié)合編組站功能需求以及蘭州樞紐機(jī)務(wù)設(shè)備布局的功能定位,該段除承擔(dān)本段機(jī)車(chē)的運(yùn)用整備任務(wù)外,還承擔(dān)樞紐內(nèi)貨運(yùn)機(jī)車(chē)的小修任務(wù),以及承擔(dān)樞紐內(nèi)客貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)的中修任務(wù)。

2 檢修規(guī)模

2.1 蘭州樞紐電力機(jī)車(chē)中修工作量

目前蘭州鐵路局電力機(jī)車(chē)中修任務(wù)主要由蘭州西機(jī)務(wù)段承擔(dān),其次由迎水橋機(jī)務(wù)段作為輔助中修段承擔(dān)少量檢修任務(wù)。由于蘭州樞紐位于西北地區(qū)鐵路網(wǎng)關(guān)口,隨著鐵路網(wǎng)建設(shè)的不斷完善,按照機(jī)務(wù)設(shè)備“長(zhǎng)交路、輪乘制、專(zhuān)業(yè)化、集中修”的技術(shù)政策,以及機(jī)務(wù)設(shè)備布局不斷優(yōu)化的發(fā)展要求,蘭州鐵路局承擔(dān)的機(jī)車(chē)交路將以蘭州樞紐為中心展開(kāi)輻射,最終將使蘭州鐵路局電力機(jī)車(chē)中修工作量集中于蘭州樞紐內(nèi)。根據(jù)研究年度建設(shè)路網(wǎng)客貨運(yùn)量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)結(jié)合研究年度設(shè)計(jì)客貨運(yùn)機(jī)車(chē)交路進(jìn)行計(jì)算,得出蘭州樞紐電力機(jī)車(chē)中修工作量,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 蘭州樞紐電力機(jī)車(chē)中修工作量

2.2 檢修規(guī)模的確定

根據(jù)表1數(shù)據(jù)分析,研究年度蘭州樞紐年中修電力機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù)均超過(guò)400臺(tái),近遠(yuǎn)期中修工作量相差不大,因此中修總體規(guī)模按照適應(yīng)遠(yuǎn)期,近期工程一次性實(shí)施進(jìn)行考慮。按照中修庫(kù)停作業(yè)時(shí)間為5 d,以及遠(yuǎn)期日檢中修機(jī)車(chē)1.42臺(tái)計(jì)算,遠(yuǎn)期所需中修臺(tái)位數(shù)為7.1個(gè)。但是,另考慮到以后發(fā)展需求以及便于中修庫(kù)整體布局等因素,確定蘭州北機(jī)務(wù)段中修臺(tái)位數(shù)(或工位數(shù))按不少于8個(gè)考慮。

最后，對(duì)企業(yè)社會(huì)形象的影響。相比其他沒(méi)有環(huán)境投入目標(biāo)的企業(yè)，政府在補(bǔ)助和稅收方面對(duì)環(huán)境投資企業(yè)會(huì)有優(yōu)惠政策，彰顯企業(yè)的先進(jìn)性。在公眾眼中也能營(yíng)造良好的企業(yè)形象，易形成口碑效應(yīng)，在以后的經(jīng)營(yíng)交易上獲取更多的客戶(hù)資源，占據(jù)交易主動(dòng)權(quán)，更有利于企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和資金周轉(zhuǎn)。從投資者角度來(lái)分析，投資者不會(huì)輕易撤資，這對(duì)中小企業(yè)更有利，保證了企業(yè)資金來(lái)源。企業(yè)積極的社會(huì)形象能帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)后續(xù)的發(fā)展也有很大幫助。

3 中修廠房組合工藝方案設(shè)計(jì)

蘭州北編組站為雙向三級(jí)七場(chǎng)站型,其中蘭州北機(jī)務(wù)段位于下行出發(fā)場(chǎng)與上行到達(dá)場(chǎng)之間。配套該站型,蘭州北機(jī)務(wù)段總平面為狹長(zhǎng)矩形狀布置,其東西向長(zhǎng)約1 500m,南北向?qū)?80 m,段內(nèi)總占地面積約27 hm2(400畝)。機(jī)車(chē)入段線、整備場(chǎng)、出段線由東至西順序布置于段內(nèi)最北側(cè),在整備場(chǎng)南側(cè)錯(cuò)列布置小修庫(kù)和中修廠房組合庫(kù)。結(jié)合段內(nèi)機(jī)車(chē)作業(yè)流程,中修廠房組合庫(kù)擬設(shè)置于整備場(chǎng)的東南側(cè)狹長(zhǎng)地塊位置。

因此,蘭州北機(jī)務(wù)段中修建設(shè)場(chǎng)地的南北向?qū)挾仁窍拗撇捎脵z修工藝及其廠房組合的控制因素,結(jié)合以上確定的中修規(guī)模,本次對(duì)中修廠房組合研究了2個(gè)方案,Ⅰ為車(chē)體采用定位修作業(yè)方案,Ⅱ?yàn)檐?chē)體采用流水修作業(yè)方案。

3.1 方案Ⅰ:車(chē)體定位修作業(yè)方案

3.1.1 廠房組合平面布置

該方案設(shè)置盡頭式中修庫(kù)線6條,配套廠房組合由機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)及邊跨、走行部檢修庫(kù)組成,兩大庫(kù)之間設(shè)置12m的通道。機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)及邊跨縱向長(zhǎng)90m,其橫向采用6連跨聯(lián)合布置,從北至南依次為部件檢修間1、部件檢修間2、機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)1、機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)2、部件檢修間3、部件檢修間4,其跨度分別為9m-15m-27m-27m-15m-9m,4座部件檢修間均采用兩層布置結(jié)構(gòu),電子電器儀表檢修區(qū)以及檢修班組房設(shè)置于二層上。走行部檢修庫(kù)縱向長(zhǎng)120 m,橫向采用4連跨聯(lián)合布置,從北至南依次為輪對(duì)檢修間、轉(zhuǎn)向架解體間、轉(zhuǎn)向架組裝間、電機(jī)檢修間,其跨度分別為24m-27m-27 m-24m。該方案配套房屋軸線總面積為25 740 m2,其廠房組合工藝平面詳見(jiàn)圖1(圖中二層平面未示意)。

圖1 車(chē)體定位修作業(yè)方案廠房組合工藝平面布置(單位:m)

3.1.2 主要檢修工藝流程及工裝設(shè)備

機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)內(nèi)車(chē)體采用定位修作業(yè)方式, 2座機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)共設(shè)置6條中修庫(kù)線。中間2條中修庫(kù)線主要作為返修庫(kù)線以及轉(zhuǎn)向架輸送線,其余4條中修庫(kù)線均作為機(jī)車(chē)解體組裝作業(yè)線。每條機(jī)車(chē)解體組裝作業(yè)線并列設(shè)置2個(gè)中修臺(tái)位,合計(jì)8個(gè)中修臺(tái)位。配套工藝需求,每座機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)內(nèi)設(shè)置32/5 t、10/3.2 t橋式起重機(jī)各1臺(tái),每個(gè)中修臺(tái)位設(shè)置電動(dòng)架車(chē)機(jī)各1套,以及相應(yīng)檢修工裝設(shè)備。

轉(zhuǎn)向架自機(jī)車(chē)解體組裝推出后,轉(zhuǎn)庫(kù)進(jìn)入走行部檢修庫(kù),從轉(zhuǎn)向架分解,經(jīng)構(gòu)架清洗、探傷、焊修,再至轉(zhuǎn)向架組裝,最后轉(zhuǎn)庫(kù)回到機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù),整個(gè)形成“U”形流水線檢修工藝;配備轉(zhuǎn)向架檢修工藝,輪對(duì)、電機(jī)采用定位和流水修相結(jié)合的檢修工藝,轉(zhuǎn)向架部件以及車(chē)體部件等均采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)線。

3.2 方案Ⅱ:車(chē)體流水修作業(yè)方案

3.2.1 廠房組合平面布置

該方案設(shè)置貫通式中修庫(kù)線3條,配套廠房組合由檢修庫(kù)、轉(zhuǎn)向架解體及清洗庫(kù)組成,兩庫(kù)之間設(shè)置12m的通道。檢修庫(kù)縱向長(zhǎng)210m,其橫向采用6連跨聯(lián)合布置,從北至南依次為部件檢修間1、部件檢修間2、機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)、轉(zhuǎn)向架檢修間、輪對(duì)檢修間、電機(jī)檢修間,其跨度分別為9m-15m-27m-24m-21m-21m,兩部件檢修間均采用兩層布置結(jié)構(gòu),電子電器儀表檢修區(qū)和檢修班組房設(shè)置于二層上。轉(zhuǎn)向架解體及清洗庫(kù)位于檢修庫(kù)的西南角,與檢修庫(kù)垂向布置,其軸線尺寸為27 m×66 m,該庫(kù)主要完成轉(zhuǎn)向架解體、構(gòu)架清洗、輪對(duì)清洗,以及電機(jī)的清洗作業(yè)。該方案配套房屋軸線總面積為31 392m2,其廠房組合工藝平面詳見(jiàn)圖2(圖中二層平面未作示意)。

圖2 車(chē)體流水修作業(yè)方案廠房組合工藝平面布置(單位:m)

3.2.2 主要檢修工藝流程及工裝設(shè)備

機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)設(shè)貫通式中修庫(kù)線3條,其中靠立柱側(cè)的2條作為機(jī)車(chē)解體組裝作業(yè)線,另外1條作為工藝轉(zhuǎn)向架回流線和返修庫(kù)線。特殊情況下中間1條中修庫(kù)線還可應(yīng)急作為解體組裝作業(yè)線使用。靠立柱側(cè)的2條解體組裝作業(yè)線平行作業(yè),為滿(mǎn)足總工位不少于8個(gè)的需求,每條解體組裝作業(yè)線至少需要4個(gè)檢修工位,但是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中各工位作業(yè)時(shí)間不均衡,以及將來(lái)檢修任務(wù)量增加的因素,本方案每條機(jī)車(chē)解體組裝作業(yè)線設(shè)置檢修工位5個(gè),因此2條解體組裝作業(yè)線合計(jì)設(shè)置10個(gè)檢修工位。

每條解體組裝作業(yè)線從東至西均設(shè)置5個(gè)檢修工位(1SP→5SP),各工位主要工作內(nèi)容為:1SP架車(chē)、更換轉(zhuǎn)向架及拆卸車(chē)底設(shè)備;2SP拆卸車(chē)內(nèi)、車(chē)頂設(shè)備; 3SP保潔;4SP安裝車(chē)內(nèi)、車(chē)頂設(shè)備;5SP更換轉(zhuǎn)向架、落車(chē)及調(diào)試。配套工藝需求,機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)內(nèi)設(shè)置32/5t、10/3.2t橋式起重機(jī)各2臺(tái),工藝轉(zhuǎn)向架8套, 1SP和5SP檢修工位均設(shè)置電動(dòng)架車(chē)機(jī)各1套,以及相應(yīng)檢修工裝設(shè)備。

配套車(chē)體直線流水線檢修工藝,轉(zhuǎn)向架、電機(jī)、輪對(duì)的檢修均采用流水線檢修工藝,轉(zhuǎn)向架部件以及車(chē)體部件等均采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)線。

3.3 工藝方案比選

針對(duì)方案Ⅰ和方案Ⅱ特點(diǎn),以下從檢修工藝流程、檢修通過(guò)能力及作業(yè)效率、配套設(shè)施建設(shè),以及進(jìn)一步發(fā)展條件等方面進(jìn)行綜合對(duì)比分析。

3.3.1 方案Ⅰ:車(chē)體定位修作業(yè)方案

優(yōu)點(diǎn):車(chē)體檢修場(chǎng)地固定,操作方便;在滿(mǎn)足功能條件下,配套房屋總面積較小,節(jié)省土建工程費(fèi)用;機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)及邊跨、走行部檢修庫(kù)縱列布置,主體建筑整齊直觀;機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)內(nèi)工位較少,配套工裝設(shè)備較少,節(jié)省設(shè)備投資費(fèi)用。

缺點(diǎn):檢修工藝不順暢,作業(yè)交叉干擾大;機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)內(nèi)每條解體組裝作業(yè)線并列的2個(gè)檢修臺(tái)位需要同一節(jié)拍,對(duì)機(jī)車(chē)出入庫(kù)的調(diào)度和檢修計(jì)劃的制定要求很高,否則就將成為制約檢修能力的最關(guān)鍵因素;檢修效率較低,機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)最大日檢中修機(jī)車(chē)能力為1.6臺(tái);轉(zhuǎn)向架及其部件流程較長(zhǎng),且跨庫(kù)運(yùn)輸,運(yùn)輸距離遠(yuǎn);轉(zhuǎn)向架解體與清洗具有污染源的場(chǎng)地及設(shè)施集中在走行部檢修庫(kù)內(nèi),潔污不分,干濕不分,庫(kù)內(nèi)整體作業(yè)環(huán)境受到破壞;走行部檢修庫(kù)雖有東端接長(zhǎng)條件,但機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)及邊擴(kuò)建跨受到限制,對(duì)后期進(jìn)一步補(bǔ)強(qiáng)檢修能力發(fā)展不利。

3.3.2 方案Ⅱ:車(chē)體流水修作業(yè)方案

優(yōu)點(diǎn):檢修工藝順暢,作業(yè)交叉干擾小;配套車(chē)體流水線檢修工藝,轉(zhuǎn)向架及其余部件實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)的程度較高;轉(zhuǎn)向架及其部件流程近,同時(shí)檢修作業(yè)工位較多,通過(guò)能力強(qiáng);檢修作業(yè)效率高,機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)最大滿(mǎn)足日檢中修機(jī)車(chē)2臺(tái)的能力;獨(dú)立設(shè)置轉(zhuǎn)向架解體及清洗庫(kù),潔污分開(kāi),干濕分離,減少了轉(zhuǎn)向架解體及清洗作業(yè)對(duì)檢修主庫(kù)環(huán)境的污染;在不改變既有檢修工藝流程的條件下,東端接長(zhǎng)檢修庫(kù)后,能夠使整體檢修能力得到補(bǔ)強(qiáng),為以后進(jìn)一步建設(shè)提供了良好條件。

缺點(diǎn):在滿(mǎn)足功能條件下,配套房屋總面積較大,土建投資費(fèi)用較高;機(jī)車(chē)解體組裝庫(kù)工位較多,配備工裝設(shè)備較多,增加設(shè)備投資。

綜上分析比較,方案Ⅱ在土建及設(shè)備投資費(fèi)用方面略高,但是在廠房布局、檢修工藝流程、檢修通過(guò)能力及作業(yè)效率,以及進(jìn)一步發(fā)展條件等方面明顯優(yōu)于方案Ⅰ,因此推薦采用方案Ⅱ,即方案Ⅱ是適應(yīng)蘭州北機(jī)務(wù)段中修工藝流程及其廠房組合要求的最佳工藝設(shè)計(jì)方案。

4 結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)型的中修機(jī)務(wù)段一般都采用車(chē)體定位修作業(yè)方式,2臺(tái)位中修機(jī)務(wù)段年中修能力為100～120臺(tái),檢修能力及作業(yè)效率較低,進(jìn)一步提高其生產(chǎn)能力十分困難。因此,針對(duì)像蘭州北機(jī)務(wù)段這種中修能力需求較大的機(jī)務(wù)段,同時(shí)受周邊建設(shè)條件限制,采用以往常規(guī)檢修工藝流程及其廠房組合,則難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過(guò)對(duì)蘭州北機(jī)務(wù)段機(jī)車(chē)中修工藝流程的深入探究,最終采用車(chē)體流水線檢修工藝,同時(shí)配套合理的廠房組合,以及借助現(xiàn)代化檢修工裝設(shè)備的使用,提供了檢修能力和作業(yè)效率,不僅滿(mǎn)足了蘭州樞紐電力機(jī)車(chē)中修工作量的需求,同時(shí)也適應(yīng)了機(jī)務(wù)設(shè)備“專(zhuān)業(yè)化,集中修”的發(fā)展思路,進(jìn)而為蘭州鐵路局優(yōu)化機(jī)務(wù)設(shè)備生產(chǎn)力布局創(chuàng)造了有利條件。目前蘭州北機(jī)務(wù)段建設(shè)已竣工驗(yàn)收,在2012年底初步投入使用。

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[10]趙鋼強(qiáng).寶雞機(jī)車(chē)檢修廠內(nèi)燃機(jī)車(chē)檢修庫(kù)方案設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2007(3):92-94.

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Scheme Design of Technology Process of Medium Repair Shed Group in New ly-built Lanzhou North Locomotive Depot

HU Ping
(Environment and Equipment Design Department,China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.,Xi'an 710043,China)

Combining with the actual design example of Lanzhou North Locomotive Depot,the author studied technology process and shed group patterns for themedium repair of locomotive.In view of the main characteristics that the maintenance workload was heavy and the project site was restricted by marshalling station,the two kinds of technology processes of locomotive maintenance respectively with fixed pattern or with assembly line pattern were discussed.And after comparison and analysis from multiple perspectives,it is concluded that the scheme of locomotive maintenance with assembly line pattern is the optimal scheme.In comparison with that of fixed pattern,the maintenance technology of assembly line pattern can effectively improve the maintenance ability and work efficiency,then provide favorable conditions for the optimization of production capacity of locomotive facility.

Lanzhou North Locomotive Depot;medium repair shed group;technology process design

U269

A

1004-2954(2013)07-0127-04

2012-12-24;

2013-01-10

胡 平(1980—),男,工程師,2003年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)機(jī)電與動(dòng)力工程學(xué)院,工學(xué)學(xué)士,E-mail:tyyhp@163.com。