各國高速動車組檢修限度及檢修工藝現(xiàn)狀闡述

張文臣

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

【關(guān)鍵詞】高速動車組；車輛檢修；檢修限度；檢修工藝

0 引言

與普通鐵路一樣，高速鐵路在其運營過程中需要在線路沿線設(shè)置一些運營、檢修、養(yǎng)護檢測檢修等基地和管理機構(gòu)。其中，高速動車段承擔(dān)高速動車組運用、檢查及廠修以外的全部修程，關(guān)系到高速鐵路運營的方便性、靈活性。高速動車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，是提高列車運用效率，提高列車運行可靠性、安全性以及降低列車壽命周期費用的主要保障。

1 國外高速動車組檢修制度

目前世界上高速鐵路技術(shù)比較發(fā)達的國家是德國、法國和日本。三個國家分別結(jié)合當(dāng)?shù)剡\用實際，制定了適合本國的高速動車組檢修制度。德國ICE系列高速動車組修程設(shè)置方案采用走行公里周期方式。德國鐵路運輸同時注重客運和貨運的發(fā)展，實行鐵路基礎(chǔ)設(shè)施與專業(yè)運輸公司相互分離。德國高速動車組運用維修中采用定期檢測、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，分為動車組日常運用檢修檢測、主要部件補充，德國高速動車組主要包括三大類檢修：小規(guī)模修、高級修和大范圍修。德國ICE高速列車檢修周期、停時及檢修內(nèi)容詳見表1。

德國ICE高速列車的檢修利用系統(tǒng)工程理論對高速列車的可靠性、檢修性和可用性進行研究，主要具備以下一些優(yōu)點：①檢測設(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的檢修模式，縮短了檢修停時，提高了列車可用性；③全面應(yīng)用檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了真正意義上的狀態(tài)修。

法國TGV高速列車修程設(shè)置方案采用以時間周期為主，走行公里周期為輔的方式。法國高速鐵路運輸網(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。高速列車是其主要運營的高速動車組，分為LGV-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)于其高速動車組的檢修工作，分別設(shè)置了Conflsans、Vileneuve Saint Georges等多個檢修段，分別負(fù)責(zé)各條高速鐵路線路上高速列車的檢修。法國TGV高速列車檢修周期及檢修內(nèi)容詳見表2。

法國TGV高速列車的檢修以時間周期為主，走行公里周期為輔，具備以下一些優(yōu)點：①不同種類的高速列車的檢修在不同的動車段內(nèi)進行，便于管理，簡化了檢修設(shè)施；②維修充分考慮預(yù)防性，維修工作人員不僅對他的工作負(fù)責(zé)，而且還對由他維修過的設(shè)備或部件的未來性能負(fù)責(zé)；③重視列車監(jiān)測，用車載自動監(jiān)測裝置和地面自動監(jiān)測裝置對列車進行監(jiān)測。

日本高速列車修程設(shè)置方案釆用以時間周期和走行公里周期并行的方式。日本鐵路自1987年國鐵民營化以后組成了七個公司，管理全國鐵路，其中高速鐵路分別由JR東日本、JR東海和JR西日本管理。隨著高速鐵路運營公里數(shù)增加以及高速列車的增多，日本鐵路相繼建立了東京、新渾、新大阪、博多和仙臺等高速列車運轉(zhuǎn)所及檢修基地。日本高速列車檢修周期、停時及檢修內(nèi)容詳見表3。

日本高速列車檢修技術(shù)具備以下幾點優(yōu)勢：①檢修技術(shù)在很大程度上是從普通列車檢修技術(shù)延伸而來的，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以時間周期和走行公里周期并行作為檢修依據(jù)，有利于車輛運營安全日本檢修技術(shù)對于我國高速列車檢修制度的設(shè)置具有很大的參考價值。

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

經(jīng)對比分析，各國高速動車組的檢修制度主要體現(xiàn)出以下幾個特點：

（1）高速列車檢修中大量釆用新技術(shù)、新設(shè)備；

（2）用系統(tǒng)工程觀點進行檢修；

（3）在設(shè)計階段對檢修作綜合考慮；

（4）檢修停時縮短，車輛利用率提高。

2 我國高速動車組檢修制度

我國高速動車組運行速度高，日走形里程長，運行環(huán)境復(fù)雜，載客量大。我國高速列車修程修制總體框架是：以現(xiàn)代維修理論為指導(dǎo)，按照計劃預(yù)防修為主的原則，分為一至五級修程。其中一、二級屬運用維修，以維護保養(yǎng)為主；三、四、五級屬高級別維修，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)。國產(chǎn)動車組檢修等級和檢修周期詳見表4。

我國高速動車組檢修釆用了高效率的檢修方式，其目的是提高動車組的安全性、可靠性，提高動車組的使用效率，壓縮休車時間，提高檢修單位的作業(yè)效率，實現(xiàn)修車方式制造化，呈現(xiàn)出高度的專業(yè)化、集約化、社會化和程序化。

各檢修等級相對應(yīng)的檢修范圍分別是：

一級檢修——例行檢查：更換和補充車輛各消耗類零部件，檢查車輛零件狀態(tài)和性能；

二級檢修——重點檢查：對動車組性能試驗和安全性檢測，車輛車輪踏面和車軸需要重點檢查；

三級檢修——分解檢修：分解轉(zhuǎn)向架主要零部件，進行分解檢修；

四級檢修——全面分解檢修：對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)、受電弓、牽引系統(tǒng)等進行分解檢修，車體涂漆；

五級檢修——整車全面檢修：對全車全面分解，進行分解檢修，較大范圍地更新零部件，并進行車體的涂漆。

我國以計劃預(yù)防修為主的檢修制度，與國外高速動車組檢修制度相比，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)，而對機車牽引工況、線路狀況、機車的負(fù)荷情況等因素未作考慮；

（3）機車沒有使用壽命的限制，形成無限循環(huán)修理的局面。

文獻認(rèn)為，我國高速動車組的檢修應(yīng)該定位目標(biāo)與提高客貨運輸能力，提高車輛零部件的運用穩(wěn)定性，以安全運營為主要目標(biāo)，努力做到“零故障、零缺陷”，充分學(xué)習(xí)國外先進的生產(chǎn)和維修理論、技術(shù)和方法，確保我國高速動車組車輛的安全、高效率運營。

3 鐵道車輛的檢修限度

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

在鐵路行業(yè)，鐵道車輛零部件在運營過程中出現(xiàn)的損傷常用尺寸來表示，因此，檢修限度的標(biāo)準(zhǔn)通常也是以尺寸值來表示的。通常認(rèn)為，適當(dāng)?shù)膶囕v零部件的損傷程度進行尺寸規(guī)定，就能控制車輛運行后零部件的損傷程度，及時濰修，以保證鐵道車輛的安全運行。

檢修限度的確定方法通常情況下比較復(fù)雜，我國絕大多數(shù)檢修限度都是根據(jù)以往的經(jīng)驗來確定，并經(jīng)過理論計算和分析，再對照實際運行逐步修改、完善，才能得出比較科學(xué)的檢修限度。

我國現(xiàn)行的鐵道車輛檢修限度主要分為以下幾種：

（1）運用限度。運用限度是允許車輛零部件存在的損傷的極限限度，是零部件能否繼續(xù)運用的依據(jù)力。在車輛的運營中，運用限度是指車輛系統(tǒng)中該零部件損傷能夠允許的極限損傷情況，達到該檢修限度值則說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到車輛的運行要求。

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

（3）廠修、段修限度。鐵道車輛返廠維修或進車輛段進行維修，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。鐵道車輛是一個包含車體、轉(zhuǎn)向架、牽引制動系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的集成系統(tǒng)，車輛上數(shù)以萬計的零件，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算能夠確定的，檢修限度標(biāo)準(zhǔn)是否合理，通常需要對零部件的工作環(huán)境、影響其工作的其他零部件進行綜合地、詳細(xì)地分析，并盡可能統(tǒng)計更多的損傷情況，綜合考慮各方面因素確定。

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

從車輛零部件本身，既需要考察該零部件的損傷是否已經(jīng)達到其使用的強度條件，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，而達到危險的程度。值得注意的是，在考察零部件本身強度條件的同時，還應(yīng)該對該零部件可能發(fā)生的疲勞強度破壞或超標(biāo)進行校核，特別是針對車軸等持續(xù)受動載荷或者交變載荷作用的零部件。尚未達到強度破壞限度，但損傷達到加速發(fā)展程度，也是規(guī)定最大限度的出發(fā)點之一。如磨耗限度就應(yīng)根據(jù)磨耗的發(fā)展規(guī)律來加以確定。

從對其他零部件的影響方面，某一零部件的損傷，可能：①引起對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位置，破壞其他零部件的正常運動形式，引起不良振動或跳動；③其他多種形式的不利影響。

從對整個車輛系統(tǒng)的工作性能影響方面，主要從車輛運行安全性、平穩(wěn)性和經(jīng)濟上的合理性來考察。

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

4 結(jié)論

車輛運行的平穩(wěn)性對研究的高速動車組來說也是非常重要的一個方面，車輛運行平穩(wěn)性是車輛運行品質(zhì)最重要的一個方面，以輪對踏面的檢修限度為例，車輪踏面的磨耗，以及其他諸如擦傷、剝離等損傷，將引起車輛橫向運動的加劇，車輛蛇形運動加劇，車輛的橫向平穩(wěn)性將受到很大的影響，因此，平穩(wěn)性是確定輪對踏面檢修限度非常重要的一個方面。

經(jīng)濟合理性主要從零部件的使用和維修的經(jīng)濟條件方面確定，檢修限度確定的過于嚴(yán)格，會增加零部件的檢修費用，過于寬松，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)主要從以下幾個方面確定。

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

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]