160 kmh动力集中动车组D2修轮对镟修周期调研分析
88上海铁道增刊2020年第2期
160km/h a n集中a s组D2膣铊财砸膣固期i i i i f f l只肮陈建华郑卩日叶胜华中国铁路上海局集团有限公司上海车辆段
摘要车轮作为动车组的重要走行部件,其运行品质 直接关系到动车组的安全性和舒适性。时速160公里动 力集中动车组开行后,为其制定科学合理的车轮镞修策 略是十分必要和迫切的。基于对动力集中动车组长达一 年多的车轮运行品质跟踪监测,并结合动车组D1、D2修 现场检修实际,从车轮品质、生产组织、站场条件等多个 方面进行调研分析。初步结果表明:动力集中动车组在 D2修(30万km)时实施全列车轮镟修是合理的、必要的。关键词动力集中动车组;车轮镟修;D2修
1前言
时速160 km动力集中动车组(以下简称动集)是复兴号 动车组系列的重要组成部分,是普速旅客列车的迭代升级产 品,其运用维修可充分利用既有检修资源,减少基础投人和 设备维护成本。当前,充分借鉴已有动力分散动车组和普速 列车的运维经验,针对动集多专业协同作业的特点,在标准 优化、技术完善、修程修制改革等方面进行有益探索和创新,用以保障动集的运行安全,是动集运维部门需要应对的一个 课题。
上海车辆段自2019年初开行动集以来,高度重视动集 运维管理,杭州运用车间老牛工作室以高级技师叶胜华为核 心,集中运用一线人才骨干力量开展动集运行信息采集、故 障诊断、技术攻关等工作。
2合理制定车轮镟修周期的意义
从客车运用的实际情况来看,影响车辆运行品质的关键 部件是走行部,特别是轮对状态更是直接影响车辆运行品质 的主要因素。列车运行过程中,车轮与钢轨反复接触,产生滚 动接触磨耗、剥离、擦伤等现象会导致车辆运行稳定性、舒适 性、安全性降低。车轮踏面被破坏,会引起车辆系统的振动加 大,是造成车辆走行部故障的主要原因之一。从2018、2019 年统计数据看,上海车辆段杭州运用车间配属客车约315 辆,2018年处理走行部配件折损故障13件,2019年处理7 件。分析发现转向架摇枕安全吊裂损、轴箱弹簧折断、垂向减振器折断等重点故障的发生与车轮品质存在较大的关联性。对比发现,2019年车间加强轮对品质的跟踪检测,有效利用 TPDS系统报警信息,及时对故障轮对进行镟修或更换处理,走行部故障与2018年相比出现明显减少。
为保证轮对品质,要对故障车轮进行镟修修形使之恢复 标准踏面外形。但车轮经过镟修后直径会减小直至报废。长 期以来,车轮链修周期的制定存在安全舒适性和经济性之间 的矛盾。车轮镟修周期短,车轮寿命短,且劳动组织强度大,运维成本高;车轮镟修周期过长,车轮使用寿命延长,但是车 辆的安全舒适性得不到充分保障。显然,车轮镟修影响着车 辆运用的安全性和经济性。
对动集来说,目前还没有专门性的文件对车轮镟修周期 进行指导说明,现阶段主要是按照普速客车A1修规程,对踏 面尺寸不符合限度要求的或发生TPDS系统报警的轮对进行 镟修。同时受到客整所镟修设施的限制,动集镟修需要解编 作业,而不定期地临时性解编不仅影响运用和检修的效率,而且带来了一定的安全风险。那么,参考既有客车和动力分 散动车组的车轮运维经验,为动集制定科学合理的车轮镟修 策略有利于在保障动集安全、舒适运行的前提下,经济地运 用车轮。
老牛工作室在动集开行之初就对车轮运行品质进行专 门性地跟踪监测,从车轮品质、生产组织、站场条件等多个方 面进行调研,着手从实际出发,合理制定动集车轮镟修策略,为动集安全高效运行提供有价值的参考。
3既有客车和动力分散动车组车轮镟修周期规律统计分析既有客车辅(A1)修对车轮限度作出具体规定,当车轮磨 耗达到一定程度后,不符合标准限度要求时要进行镞修修 形。2019年4月至2020年3月,上海车辆段杭州运用车间共 实施车轮镟修共约180辆次,轮对约502条。分析发现客车 车轮一个镞修周期平均为42.8万km,周期在20万km-40万 km占35%(见图1)。
在动力分散动车组实际运用中,各型号车组运用修轮对 修形周期基本为20万km到30万km不等。其中动车组I型 车在实际运行中的平均速度为170 km/h
,其车轮修形周期为
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30万公里,对动集有参考价值。
老牛工作室认为通过既有客车和动力分散动车组车轮
镟修周期的比较分析,表明动集在运行至30万km时进行全
列车轮镟修有一定的理论基础和经验基础。
客车车轮镟修周期规律占比
图1客车车轮镟修周期规律占比
4 D2修时轮对状态分析
老牛工作室对动集5008车组和5009车组全列轮对情况 进行了长达一年的跟踪监测,对6008车组运行接近30万km 时进行轮对状态检查(见表1)。
表丨跟踪车组基本情况
车组号500850096008
制造厂家糜厂唐厂浦厂
上线时间2019.3.222019.4.92019.3.5
交路情况D711/71D711/712不固定
走行公里34万33万25万
4.1车轮故障分析
对三组车在D2修(运行30万公里)时64条轮对整体状 态进行了检测分析,发现全列轮对踏面出现了程度不一的剥 离现象,并有擦伤、TPDS系统报警故障(见图2、图3、图4)。轮轨接触关系发生变化,踏面锥度被破坏现象明显,伴生偏 磨现象。
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图2三组车轮对踏面故障统计
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图3三组车轮对圆周磨耗不同程度占比
图4三组车同轴轮径差占比
客车A1修车轮踏面圆周磨耗限度为矣3 mm,同一轮对 车轮直径差矣2 mm。三组动集在运行接近30万km时,96%的车轮出现剥离故障,车轮圆周磨耗為1.5 mm的平均占 60%,轮径差為1mm的平均占34%。其中对剥离故障进行分 类分析,可分为轻度剥离、中度剥离和重度剥离(见图5、图6)。
图5剥离程度分类
分类分析表明三组车在运行接近30万km时50%以上 轮对出现中度以上剥离。对重点的轮对进行跟踪监测,车轮 圆周磨耗随着走行公里增加出现加剧趋势(见图7)。
4.2镟修情况分析
从2019年的统计数据来看,上海车辆段杭州运用车间 既有客车车轮镟修平均镟削量为4.5 mm。5008、5009两组动 集的车轮在D2修时车轮平均镟削量为5.4 mm,其中镟削量 达8 mm的占15%左右。例如500904车一位轮擦伤0.2 mm,镟削量却达14 mm(见图8)。表明动集运行至30万km以后,部分车轮故障特征表面显示轻微,
但是踏面内部实际损伤较
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大,存在潜在故障。若结合D2修时对车轮进行镟修修形可以 车间镟轮库线路长度仅250 m左右,无法
满足整组动集调人有效防止车轮故障加重,降低走行部故障风险。库内进行镟修作业。故而对动集进行镟轮作业需要进行车组
图8 500904车一位轮镟修情况
4.3 D2修后的轮对状态
5008车组运行至30万km时进行了全列轮对镞修修形, 5009车组则对重点车辆500904/05轮对进行了镞修。对比发 现,D2修后5008车组运行至40万km时全列轮对处于正常 状态。5009车组在D2修后轮对踏面均持续存在不同程度的 剥离、擦伤、凹人等故障,并有恶化迹象(如图9)。其中50091丨车A6轮出现TP三级报警6次。为了确保运行安全,5009车 组在运行35万km时进行了全列镟修修形。
图9 5009车组D2修后严重剥离故障示例
老牛工作室认为动集在运行至30万km时,车轮踏面连 续磨耗,轮轨接触关系、轮径差等不断变化,部分车轮出现连 续剥离和擦伤故障,且有加剧趋势。进一步预测,动集运行至 30万km-40万km需对全列车轮进行镟修修形,使其恢复至 标准踏面,以确保运行的安全性和舒适性。从风险研判的角 度看,利用D2修检修期进行全列车轮修形可以有效消除轮 对故障,降低安全风险,同时减少因轮对问题带来的不定期 临时性解编问题。
5车轮镟修作业分析
国铁集团规定,动集原则上采用固定编组方式,成组使 用、成组检备,保证动力车、控制车、拖车走行公里基本一致,确保成组实施D1修-D6修。显然,动集不能缺编运行,不具 备既有客车运维时可以按需更换车体的优势。下面以上海车 辆段杭州运用车间为例分析动集运用修时组织车轮镞修作 业的影响因素。
5.1站场工装条件
镟轮库是车轮镟修作业的场所,其检修作业能力是直接 影响动集运维部门实施车轮镟修策略的重要因素。杭州运用解编。
5.2在D1修期实施镟修作业
目前动集D1修作业时间一般为6 h,无法满足动集解编
镟修后再复编开行。对动集进行镟轮作业要临时下线解编,
时间周转至少为2天。如果因轮对问题解编过频,带来工作上海到南昌动车
量增加,劳动强度大,影响车组上线率,在一定程度上会影响
车辆、机务、电务、客运、车站等部门一体化管理秩序的稳定。
5.3在D2修期实施镟修作业
动集下线进行D2修的作业周期一般为4-6天。动集运
维部门利用D2修检修期对全列车轮进行镟修修形,以四辆
车为一组(共16辆)分段进行,只需4辆次镟修作业。作业时
间充裕,劳动生产组织效率高,安全风险低。
老牛工作室认为动集在D2修时进行全列轮对镟修修形
可以提高车轮品质,减少故障发生率,有效减少动车组临时
下线镟修带来的问题,降低D1修劳动生产强度,提高检修效
率,保障生产秩序的稳定。
6总结及建议
从目前动集运维实际情况看,老牛工作室认为动集在D2
修(30万k m)时实施全列轮对镟修修形是合理的、必要的。
(1) 符合动车组、客车车轮磨耗的一般规律,有一定的理 论基础和经验基础。
(2) 符合动车组对车轮品质的要求,保障动车组的舒适 性和安全性。
(3) 符合运用车间站场的客观条件,有利于生产秩序的 稳疋。
(4) 符合高质量高效率发展的要求,提高劳动生产效率,确保了动车组的上线率。
由于车辆运行环境、工况的不同以及检修运用的差异,
对动集制定统一的镞修周期,还需要长期调研分析,以考核
其安全性和经济实用性。
参考文献
m唐玉杰.动车组新设计踏面磨耗跟踪及镟修研究[d].南昌:华东交通大
学,2015.
[2]罗光兵,张甬成,严皓等.动车组轮对踏面镟修策略分析[J].成都:中国
铁路成都局集团有限公司成都动车段,2019.
责任编辑:宋飞
来稿日期:
2020-08-15

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