城市轨道交通车辆维护与检修(高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-19 17:46:44

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作者:陈祖让

出版社:中国铁道出版社

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城市轨道交通车辆维护与检修(高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材)

城市轨道交通车辆维护与检修(高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材)试读:

前言

PREFACE

本书是全国铁道职业教育教学指导委员会规划教材、高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材。《城市轨道交通车辆维护与检修》是城市轨道交通车辆检修专业的专业技术课程,本教材的编写以够用为度,实用为目的,突出能力培养,以典型城市轨道交通车辆系统(如庞巴迪、西门子地铁车型)为例,在教法上强调知能一体,在学法上强调知行一致,集中开展相关的理论知识、实践经验、操作技能以及活动方式、方法、方案的同步式一体化的教与学,以实现具体能力和素质的培养目标。

全书共十一章,深入浅出地介绍了城市轨道交通车辆各部分的构造、原理,简要叙述了城市轨道交通车辆各个部分的维护保养知识,并配用了大量形象生动的图片。其内容主要包括城市轨道交通车辆维修概述、城市轨道交通车辆检修工艺基础、车体及车钩的维护与检修、车门维护与检修、转向架维护与检修、牵引电动机维护与检修、空调系统维护与检修、制动系统维护与检修、主电路系统维护与检修、辅助电气系统维护与检修及地铁检修基地简介等。书中每章后附有复习思考题。教学过程中可以根据职业方向的不同、教学总课时的不同和各校的实际情况对各章节作适当的取舍。

本书由湖南铁路科技职业技术学院陈祖让主编,深圳市地铁集团有限公司运营分公司黄昌兵担任副主编。具体编写分工:第一章由湖南铁路科技职业技术学院吴龙龙编写;第二、三、四、五、七和第十一章由陈祖让编写;第六章由湖南铁路科技职业技术学院陈湘编写,第八章由湖南铁路科技职业技术学院杨晓林编写;第九章和第十章由黄昌兵编写。在本书的编写过程中还得到了湖南铁路科技职业技术学院各位领导、同事的大力支持和帮助,在此一并表示感谢!

由于编者水平有限,书中难免有缺点和错误,请读者给予批评指正。编者2014年9月第一章城市轨道交通车辆维修概述【学习目标】

1.掌握城市轨道交通的类型。

2.了解车辆的故障与可靠性。

3.熟悉车辆检修制度。

4.熟悉车辆日常保养过程。

5.了解车辆定期维修。

6.了解车辆的临修。

7.熟悉车辆的检修限度。第一节城市轨道交通的类型

城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中,将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力,采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。城市轨道交通(以下简称城轨)车辆有多种类型,常见的有常规钢轮钢轨制式车辆、直线电机车辆、磁悬浮车辆。除此之外,城市轨道交通车辆还有单轨车辆和自动旅客输送系统。

根据城市轨道交通的界定范围,将那些技术成熟、已经作为城市公共交通正式运营的轨道交通区分为7种类型,并定义如下:

1.城市市郊快速铁道

城市市郊快速铁道是由电气或内燃牵引,轮轨导向,车辆编组运行在城市中心与市郊、市郊与市郊、市郊与新建城镇间,以地面专用线路为主的大运量快速轨道交通系统。

2.地下铁道

地下铁道简称地铁,是由电气牵引,轮轨导向,车辆编组运行在全封闭的地下隧道内,或根据城市的具体条件,运行在地面或高架线路上的大运量快速轨道交通系统。

在世界范围内,地下铁道地下部分约占70%,地面和高架部分约占30%。但为了降低工程费用,地面和高架线路所占的比重越来越大,甚至有的城市地铁系统全部采用高架形式,只有部分城市地下铁道系统是完全在地下的。地下铁道是历史遗留下来的一个专有名词。

3.轻轨交通

轻轨交通是在有轨电车基础上发展起来的电气牵引,轮轨导向,车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统。轻轨交通的运量在公共汽车和地铁之间,它可以根据城市的特点和具体情况,采用地下、地面及高架相结合的形式进行建设,具有很大的灵活性和适应性,且建设费用相对较低,轻轨交通还可以根据客流的需要采用不同车型,如单车和铰接车组成不同的编组方式。

4.单轨交通

单轨交通是由电气牵引,具有特殊导向和转折装置,列车编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。通常分为跨座式和悬垂式两种形式,车辆重心在运行轨面之上的称为跨座式单轨,在运行轨面之下的称为悬垂式单轨。

5.新交通系统

所谓新交通系统,目前还没有统一和严密的定义。从广义来讲,可以认为凡是适应地区多样化的交通需求,使线路和车辆提供最高的运输效率和良好的服务质量的公共运输系统和设备都是新交通系统,是那些与现有运输模式不同的各种新交通方式的总称。狭义的新交通系统则定义为由电气牵引,具有特殊导向、操纵和转折方式的胶轮车辆,单车或数辆编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道运输系统。这种轨道运输系统多数设置在道路及公共建筑物的上部空间,具有中等运量,能自动行驶。新交通系统从系统运行特征上分析也可以称为导轨式交通系统。

6.线性电机牵引的轨道交通系统

线性电机牵引的轨道交通系统是由线性电机牵引,轮轨导向,车辆编组运行在小断面隧道、地面和高架专用线路上的中运量轨道交通系统。它是利用线性电机在磁场相互作用下,直接产生牵引力,属于非黏着驱动,车轮只起到支承和导向作用。由于其采用了小型车辆,因而属于中运量系统,使用在地铁中可以称为小断面地铁,也可以用在高架线路上。目前广州地铁四号线列车采用了有日本技术的直线电机,其爬坡能力比使用传统旋转电机的车辆更好。

7.有轨电车

有轨电车是由电气牵引,轮轨导向,单车或多辆编组(但总长一般不大于100m)运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。

现代有轨电车由于采用整体道床,轨面和路面保持水平,因此机动车辆和行人可以进入,是一种混合交通。但其也具有车辆运行速度较低,行车安全和准时性较差,运量较小等缺点。单向高峰小时运量通常在1万人左右。

本书中涉及的城轨车辆以地铁为主。第二节车辆的故障与可靠性

一、可靠性概述

城轨车辆故障是指车辆整车或者零部件的技术指标偏离了正常状态,在正常使用条件下已不能完成规定功能的状态。车辆作为城轨交通的运载设备,在运用过程中由于摩擦、振动、冲击、腐蚀等原因,长期处于自然磨耗状态,当某个零部件的磨耗、老化超过一定限度,就容易出现故障,这将对行车安全造成一定的危害,严重者甚至威胁到乘客生命安全和财产安全。城轨车辆可靠性是指城轨车辆在正常运营条件下,在规定时间内进行工作而不发生故障的可靠程度,其设计流程如图1-1所示。随着城轨交通对车辆安全性能提出的要求越来越高,车辆技术状态的可靠性已是保证轨道交通安全和有序运营的关键,车辆的可靠性直接关系到车辆的运营服务质量和运营维修成本。图1-1 城轨车辆可靠性设计流程图

二、故障分类及指标要求

可靠性指标的对象就是故障,故障又有不同的分类,轨道交通行业内把故障分为内在故障和运营故障。

内在故障是指产品,主要反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品内在可靠性时应统计产品的所有故障,包括运营故障。

评定产品运营可靠性时仅考虑运营故障的影响。不同的城市轨道交通项目运营故障分类有所不同,但通常会分为如下三类故障:(1)救援故障。列车已严重损坏或瘫痪,需要牵引车或另一列车的帮助才能拉回基地或避车线。(2)清客故障。列车在故障时不能继续服务,疏散乘客后自行返回基地或避车线。有些项目中,对清客故障须进一步细分,分为清客故障和掉线故障。掉线故障定义为列车运行一圈后疏散乘客,退出商业运营。(3)延误故障。列车发生故障以后影响正常运行且列车在线路中的停车时间超过了5min(也有定义为3min或2min)。对延误故障也有不同的说法,称之为晚点故障,甚至分解为大晚点和小晚点故障。

三、保证城轨车辆可靠运营的措施(1)开展可靠性设计,这是车辆制造厂提高车辆质量,取得国内外城市轨道交通市场必须具备的条件。(2)建立合理的组织保证,设计、制造、售后、运营及检修各部门共同参与。(3)组织里,人员有较好的组织、协调能力,能深入分析、发现和处理具体的可靠性问题的能力。(4)重视专业分析软件的使用和开发。第三节车辆检修制度

车辆维修是指保持和恢复车辆完成地铁运营规定功能的能力而采取的技术活动,包括维修保养和检查修理。维修保养是通过润滑、清洁等方式保持车辆的技术状态,使其在一定的时间内不发生失效故障;检查是通过直接的感官或仪表测试判断车辆系统部件的技术状态是否符合规定的技术要求;修理是指车辆系统或零部件的技术状态劣化到某一临界值或者已经发生故障时,为恢复其功能而采取的技术活动。

纵观维修历史,出现过多种维修模式,一般说来可概括为事后维修、预防维修和改善维修三种。近几年随着科学技术的发展,维修管理不是只研究分析维修阶段的费用,而是将设备一生的总费用,即寿命周期费用保持在最经济的状态。其次是把技术、财务、管理等诸方面的因素综合起来进行综合研究分析和全面管理。

在车辆的全寿命周期中,检修成本占据了较高比重,车辆检修制度是城轨车辆可靠运行基本而重要的保障,也是确定车辆检修体制,保证车辆检修工作顺利进行的基础。车辆检修制度对车辆修程、检修等级、实施检修的车辆运营公里/时间、修竣车辆的停运时间均作出具体规定。

车辆定期预防性维修的依据是车辆零、部件产生磨损与发生故障的规律。车辆零、部件产生磨损和发生故障的规律与车辆的技术标准、运营条件、检修技术密切相关。

车辆设计和生产的模块化、集成化程度,车辆设备及零、部件良好的互换性,部件互换修方式的采用,使车辆检修量降低,车辆检修的停运时间缩短,使车辆运行可靠性得以提高,同时,车辆零、部件的少维修、免维修发展,也提高了它们的维修周期。

计算机控制和故障诊断技术的应用以及对车辆一些部件进行在线自动测试技术的应用,又促进了一些部件的检修逐步朝着状态修的目标发展。

通过对车辆零、部件磨损,车辆设备、部件的故障记录、统计、分析,在总结车辆检修实践经验的基础上,对车辆的修程、检修周期、停运时间进行优化,改革现有检修制度,创新车辆修程,使车辆检修向均衡计划维修方式过渡。

一、城轨车辆的修程

国内城轨车辆检修制度基本沿用了传统国铁车辆的检修经验,虽然车辆检修采用了新技术,检修周期也不断延长,但车辆检修制度仍然是参照车辆运营公里数和运营时间来制定。符合车辆检修要求时,根据《车辆检修技术管理规程》,采用预防性“计划检修”方式和发生列车故障后的“状态维修”方式对车辆进行检修。

通常车辆的检修修程分日常检修和定期检修。日检、双周检、月检属于日常检修范畴,双月检、年检、大修、架修属定期检修范畴。车辆检修周期是车辆段检修设备设计的基础。依据车辆年走行公里数和检修周期计算出每年各修程应检修的车辆数量,以及所需要的检修台位数量及检修车库规模。我国地铁设计规范中规定的车辆定期检修和日常维修周期标准见表。表1-1 车辆定期检修和日常维修周期标准

该标准是在过去直流车的基础上制定的。现在已进入了交流车时代,车辆的检修内容和检修方式发生了深刻的变化。这些标准也应进行修改和调整,以北京地铁4号线和大兴线为例,这两条线圴由京港地铁公司运营管理。该公司根据交流车的特点对车辆的检修周期标准进行了改革,见表1-2。改革后的标准简化修程,取消了定修级,并延长了厂修的周期。表1-2 京港地铁公司改革后的车辆定期检修和日常维修周期标准

另外,北京地铁运营公司也将车辆的厂修由120万km延长为150万km,架修由60万km延长为75万km,定修由15万km延长为37.5万km。

二、城轨车辆检修计划编制原则

鉴于车辆检修计划的重要性,编制计划时要遵照一定的指导思想和原则。(1)全面性原则。车辆检修必须坚持局部服从全局,小局部服从大局部。车辆检修应以运营服务为中心。(2)利益性原则。求效益是制订计划的前提,制订车辆检修计划应统筹安排,提高车辆设备利用率,降低检修成本。(3)平衡性原则。综合平衡是制订计划的基本原则,也是计划工作的重要方法,综合平衡的基础要做到全面性、连续性、科学性和严肃性。(4)群众性原则。制订计划时要听取各方面意见和建议,制订后要让管理层至作业层人员了解计划指标,实现计划目标以及显示存在的问题。要将计划目标层层分解,使计划管理和目标管理结合起来,按照经济责任制和岗位责任制要求,做到管生产必须管计划,发动全体员工的积极性完成计划目标。(5)应变性原则。由于计划特别是年度计划以上的计划是在未来预测的基础上制订的,而预测与实际情况不可能完全一致,另外,各种环境因素的改变也可能会导致计划的变更和调整,因此制订计划时要留有余地。

三、车辆检修计划编制依据

编制车辆检修计划的主要依据是车辆本身的技术状态和运营对车辆的要求。

1.车辆技术状态

车辆技术状态指车辆的技术性能、负荷能力、传动装置和运行安全等方面的实际状态。车辆故障率、检修不良率及车辆故障对正常运营的影响程度等是反映车辆技术状况好坏的主要指标。

2.运营对车辆质量的要求

适应运营需要是车辆检修的目的,因此,运营对车辆检修质量的要求是编制计划时着重考虑的依据之一。车辆质量主要反映在可靠性指标上。(1)安全指标:一般以车辆安全运行时间或里程来表示。如安全运行10年,安全运行1000万km等,一般运营公司将消灭车辆安全事故作为首要运营目标。(2)故障率指标:单位时间和单位运行里程内车辆出现故障的次数或年度车辆故障停机总时间。

如香港地铁公司故障率指标为:①超过2min的事故,平均每18万km一次;②超过5min的事故,平均每80万km一次。广州地铁公司地铁车辆故障率指标为:①每年清客次数<10次;②超过3min的故障总时间<200min。(3)经济效益:车辆检修的经济效益也是编制维修计划的重要依据之一。

通过对检修活动的经济分析,力求以最小的检修费用达到车辆最高的利用率,并通过对检修活动的经济分析,总结经验,找出差距,从而找出不断提高车辆检修活动经济效益的途径。

车辆检修活动的综合效益指标主要有:(1)检修计划完成方面,包括定期检修计划完成率、架修完成率、大修完成率、技术改造完成率。(2)检修停时方面,检修停时主要由检修工艺和检修效率决定。(3)检修质量方面,指车辆检修不良率或返修率。如架修不良率、大修不良率、定修不良率等。(4)维修费用方面,指每列车辆每年维修费用或每运行单位里程车辆维修费用,维修费用支出主要根据定额标准确定。(5)车辆利用率,指车辆有效利用程度,是考核车辆检修和运用的一个重要指标。

除上述依据外,编制车辆检修计划还要考虑运营计划,车辆检修资源,即人力、财力和物力状态。

四、城轨车辆检修组织架构

对城轨车辆进行检修,车辆部(或车辆公司、检修中心)是主管部门,其工作任务主要有:承担全线配属车辆的停放、运用、清扫、洗刷和列车技术检查工作;承担全线配属车辆的双周检、三月检工作;承担全线配属车辆不落轮镟修工作;承担全线配属车辆的定修、临修工作;承担本线和其他线路配属车辆的架修和大修工作;承担新车或检修后列车的静调、动调工作;负责全线的事故列车救援工作;负责车辆段内设备和机具的维修及调车机车的日常维修工作;负责本段的行政、技术管理、材料供应和后勤管理等工作。某地铁检修公司组织架构如图1-2所示。图1-2 某地铁检修公司组织架构图第四节车辆日常检修

地铁的日常检修包括日检、月检、三月检和年检等。

一、日 检

日检是每天必须对车辆进行的检查。为保证车辆的正常运营,日检主要针对车辆运营安全至关重要的部位,如走行部分的转向架构架、轮对、齿轮箱悬挂装置、联轴器、轴承箱;制动系统的空气压缩机组、单元制动机、闸瓦;车门控制系统,车载信号设备等进行例行检查,保证在第二天出车前,车辆能够处于良好状态,因此日检又称为例检。由于要保证白天车辆的投运率,所以一个正常运营的城市轨道交通运营企业的大规模车辆日检一般都安排在每天的运营结束后,列车回库时进行(除非在运营初期或客流很小的线路)。而对所有运营列车轮检一遍的时间很有限,因此每列车的日检时间仅一小时左右,而且受检查部件所在空间的限制,日检操作必须分组进行。日检一般按作业空间分为车底、车上和车顶三个层面进行。(一)车底检查

车底检查主要有以下几个重点部件:

1.转向架

转向架是车辆的走行部,关系到车辆运行的安全,是日检的重点检查部位。检查转向架时,列车必须停放在有地沟的检修线上,检修人员站在地沟中央,仰面检查转向架的各个部位。地沟虽然有照明,但检查人员应手持强光电筒或其他移动照明工具进行辅助照明,才能对每个部位仔细检查。检查部位应包括以下几部分:(1)转向架构架。检查是否有裂纹、外伤、异常磨耗,特别是牵引电机座与构架焊接处,因为振动原因最容易出现疲劳裂纹。(2)一系弹簧。有的车辆为钢制弹簧,检查其是否有裂纹或变形;有的车辆为橡胶和钢板夹层弹簧,检查其黏合层是否有脱开剥离现象,橡胶层是否有细小裂纹。(3)轴箱。检查轴箱盖是否有油脂渗漏,轴箱温度是否异常,止挡是否脱落。(4)轮对。检查轮轴轴身是否有裂纹、外伤;踏面是否有严重擦伤或剥离。一般踏面擦伤深度不得大于0.5mm,剥离长度不超过20mm,如剥离两处,每处不超过10mm。此外,如发现沟状磨耗,其深度不得超过2mm。(5)二系弹簧(空气弹簧)。检查空气弹簧及其紧固件,应无漏气和松动。(6)齿轮箱及其悬挂装置。检查齿轮箱外表,应无渗油和损伤。检查齿轮箱悬挂装置是否有松动,防松标记应无错位。(7)联轴节。如是齿轮联轴节,检查是否漏油;如是橡胶联轴节,检查橡胶黏结处是否脱开或有裂纹。(8)中央牵引装置。检查牵引拉杆及附件应无松动和损伤,用扭力扳手检查中心销螺母是否松动,开口销是否脱落。

2.空气制动系统

空气制动系统对车辆的安全也至关重要,制动系统从某种意义上来说,甚至比牵引系统更重要。日检的主要对象如下:(1)空气压缩机组。用眼观测机组外表,应无外伤或悬挂松动;用耳聆听机组工作声音,应无明显异常杂音。驱动直流电机换向器和碳刷应无烧灼痕迹。(2)空气干燥器。检查空气干燥器(塔)悬挂是否松动,排气口是否堵塞。(3)单元制动机。检查闸瓦是否碎裂或磨耗到限。检查锁紧片、橡胶保护套、闸瓦卡簧及其他螺栓是否脱落或损伤。(4)各种阀门和管路。检查各种阀门开闭位置是否正确;阀门和管路的连接处是否有泄漏。

3.车钩

车钩包括全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩。因为日检并不解开车钩检查,所以以外观检查为主。检查内容如下:(1)机械钩头。观测机械钩头各部分,应无损伤和空气泄漏现象。(2)电气箱。连接应密贴,密封件完好无损。电缆和电缆夹固定无松动。(3)缓冲器。外表完整,标志环无移动,压溃筒无遭受强烈冲击后的压缩现象。

4.牵引电机

对交流牵引电机来说基本无检查内容,只是观测其外壳和通风口是否过热,轴承是否漏油。

5.各类电气箱

车底的电气箱主要包括牵引电气箱、辅助逆变器箱、高速断路器箱、主接触器箱和电阻箱等。日检对车底的各种电气设备箱不打开检查,只需检查外盖是否锁紧和密封、接插件是否脱落。(二)车上检查

1.客室照明

检查客室照明灯管,发现有灯管损坏,立即更换。

2.客室座椅及扶手

检查座椅是否断裂或严重破损,必要时更换。检查扶手或座椅是否松动或固定不稳,如有松动现象,检修加固。

3.折篷和贯通道

检查折篷是否有破损,甚至漏雨漏风。检查贯通道渡板是否磨耗到限。如果有上述情况,应立即更换。

4.电气控制柜

现在制造的城轨车辆都有列车控制单元(TCU)、故障存储单元(CCU)、电子制动控制单元(BECU)和空调控制单元(ACU)等,它们一般都集中安装在客室一端的电气柜中。日检时,首先,检查这些控制单元的工作状况,电子板上的输入输出接插件是否松动或脱落,指示灯是否正常闪亮;然后,用便携式计算机读取这些控制单元中储存的故障(有些车辆可通过司机室驾驶台上的显示屏直接读取),并对故障进行存盘记录和分析;最后,将控制单元原来储存的故障删除。

5.客室车窗门

日检须对客室的每一个车门和车窗进行检查。首先,检查车窗玻璃是否碎裂、漏气形成弥雾状;其次,检查车门是否变形,测量关门速度,检查护指橡胶条是否脱落或破损;再次,检查车门上方紧急拉手是否完好并处于正确位置;最后,还要对整列车门进行联动检查。

6.指示灯

检查车内外各种指示灯(包括车体侧墙上的列车运行状态指示灯)是否完好并指示正确。(三)车顶检查

日检在车顶的检查包括以下部位:

1.受电弓

检查碳滑板是否碎裂或磨耗到限,托架和羊角是否损伤,升弓气缸是否泄漏。

2.避雷器

检查避雷器是否有外伤,绝缘瓷瓶、连接线和紧固螺丝是否完好无松动。

3.空调机组

对空调机组一般只做外观检查。检查冷凝风扇运转是否正常,扇罩是否被堵塞,机组安装处是否有积水。

综上所述,日检主要是对运营车辆安全有关的设备和部位进行重点检查,检查方法以目测、耳听、触摸和简单测量为主,使用工具为钢皮尺、普通电工工具、摇表和电筒等为主。整个过程检查为主,维修为辅。日检记录的内容可以对以后的车辆维修起到参考作用,同时也是车辆履历的最基础、最重要的记录。因此做好日检是车辆运行和维护的重要一环。

二、月 检

月检是各主要部件的维护性测量和检查,包括受电弓,空调,车钩,转向架,空气压缩机,空气管路漏泄,踏面单元制动器,VVVF逆变器等部件的检查以及车门功能检查,客室功能检查,空气干燥器功能检查,VVVF逆变器风扇功能检查等,其中主要零部件分为无电检查作业部分和有电检查作业部分。(一)无电检查作业部分

1.车门系统

侧门门板外观、门锁功能检查,上部导轨组成状态检查,下部导轨组成状态检查,司机室后端门外观及功能检查,光轴组成检查,检查端子排组成安装,拉杆组成及锁闭部件的状态、解锁旋转架组成检查,齿带及齿带轮组成外观检查,门页及盖板外观和功能检查,中央电机系统状态、旋转立柱安装螺栓及支座检查。

2.车体、车钩、贯通道

头车半自动车钩外观检查,中间车半自动车钩外观检查,带缓冲器半永久车钩外观检查,带压溃管半永久车钩外观检查,车体外侧外观检查,司机室外观检查,贯通道外观检查。

3.转向架

检查转向架构架表面状态,检查轮对状态(轮对表面状态、踏面、测量轮缘和踏面磨耗、车轴及轮与轴间是否松动、车轮阻尼器状态、车轮注油孔螺堵状态),检查轴箱状态。

检查悬挂装置状态,检查抗侧滚扭杆装置状态,检查中央牵引装置状态,检查驱动装置状态,检查轮缘润滑装置状态,检查排障器状态。

4.供风、制动系统

风源模块外观检查,EP2002制动管理系统外观检查,PEC7踏面单元状态检查。

5.空调系统

新风滤网、回风滤网更换,回风口状态检查,主母熔断器箱、主熔断箱、主隔离开关箱、母线断路器箱、牵引逆变箱检查,箱盖锁闭检查,箱体线缆接头检查,滤波电抗器箱、制动电阻箱检查,牵引电机检查,接地碳刷检查,车底箱体检查。(二)有电检查作业部分

显示器(触摸屏)检查,TCN、RS485通信检查,司机室空调功能操作检查,列车时间检查,辅助供电系统功能检查,辅助设备功能检查,仪表灯、试灯按钮、尾灯、远近光灯功能检查,司机室、客室照明检查,客室车门系统整体功能检查,司机室PIS操作检查,闸瓦间隙检查,制动系统功能检查,制动漏泄试验空调控制柜检查,客室空调工作状态检查,开关门指示灯功能检查。

三、三月检

三月检是每三个月进生一次的维护、检查与保养,停时一般为三天,主要对车上、车内、车下的电气以及机械部分进行检查、清洁和测量。检修内容简单,设备投资低,但检修车辆数量多。因此,每条运营线都应设置车辆的年检及以下设施,一般不再考虑年检及以下的检修资源共享,其检修由每条运营线独立承担。国内城市地铁在这些修程上也都是采用各线单独检修的方式。检修的原则是高一级修程包含低一级修程,但所有修程均需保证列车出品前是安全的。根据车辆的实际运行情况,特殊情况需要安排故障修。现在大部分城市轨道交通企业已基本取消双周检、双月检,将其内容归入月检。

四、年 检

进行车辆的各系统状态检查、检测,各部件全面检查、清洁、润滑以及部分部件的修理及车辆的调试。主要检修内容是对受电弓、空调机、电气控制、牵引、制动、走行部等关键部件进行局部分解、检查、修理、测试,检修后进行静、动态调试。第五节车辆定期维修

城轨车辆的架修和大修都属于高级别的定期维修,即时间性预防维修。它是以使用时间或运行里程作为检修期限,只要车辆使用到预先规定的时间或运行的里程,不管车辆的技术状态如何,都要进行规定的检修工作,这是一种带强制性的预防维修方式。定期维修的主要依据是机件的磨损规律,当车辆运用一定时间或走行一定里程后,某些零部件会产生一定程度的磨损,磨损严重时会影响其正常工作和安全,甚至会出现故障或造成事故。通过对车辆零部件损伤的大量统计资料进行分析研究后,把车辆上不同损伤规律和损伤速度的零部件科学地划分成若干组,并确定出不同零件的损伤极限,从而规定了不同修程的修理期限和修理范围。这样,使车辆在运用中能得到有计划的修理,亦即零件尚未达到极限损伤之前就加以修复或更换,所以是预防性的有计划的修理。

一、架 修

我国城轨车辆的架修一般每50万km或每5年进行一次(两个指标无论哪个先达到即开始架修),如前所述,现在已经有所调整。架修类似铁路客车的段修,主要是恢复性的修理。架修时应对车辆进行全面检查,但重点是车辆的走行部(转向架)、车钩缓冲装置和空气制动系统等部件。对车辆在运营中已经发现的各种故障和损伤应彻底修复,按架修限度规定更换磨损过限的零件,保证各零部件作用良好,减少架修后投运中的临修作业,以提高车辆的使用效率。

架修时首先将列车解钩,然后对每节车进行大部件拆卸,如转向架、牵引电机、车钩、空调机组、车门、制动控制单元和单元制动机等。这些拆卸下来的大部件分别送入各个专业班组进行检查和修理,而还有一些大部件则留在车上进行检查,如牵引斩波器(逆变器)、辅助逆变器等。此外,有些只能在现场作业的项目,如地板、内饰等也在车上修理。架修的最后阶段是列车进行组装、调试。

二、大 修

大修是最高级别的车辆修理,一般每100万km或每10年进行一次(两个指标无论哪个先到达即开始大修)。城轨车辆的大修与铁路客车的厂修类似,大多在大型轨道车辆修理工厂内进行,也有送回原车辆制造厂进行大修的。车辆大修的目的是对车辆做彻底的检查和修理,使其恢复新车出厂时的功能和标准。大修除了覆盖架修内容外,还要对主要部件按大修限度进行更换或彻底修理,例如更换车轮、轴承、内饰和橡胶件等零部件。另外,如果通过长期运营后发现车辆的个别部件设计有问题,应修改设计并重新制造部件在大修过程中更换。如果有的零部件其应用技术经过10年时间后已经被淘汰,还需要对车辆进行必要的现代化技术改造,以提高现有车辆的质量,最后还要进行整修和油漆。

城轨车辆的架修和大修一般都在专用的架/大修库内进行。自按计划规定进行架修、大修的列车被送入大修库起,直至修理调试结束的全过程称为车辆架修或大修的生产过程通常架修和大修的全部生产过程应包括以下几部分:(1)办理修车的交接手续。(2)待修车的修前清扫工作。(3)对待修车进行外观检查,记录缺损部件,制定检修计划。(4)列车分解和车辆分解。(5)零部件在专业班组或车间清洗、检查,并确定其修理范围。(6)零件和部件的修理、装配和调试。(7)车辆组装及油漆(仅大修后油漆)。(8)列车连挂及静态调试。(9)列车试车线动态调试。(10)修竣车的技术鉴定和交付使用。

上述生产过程中的第(4)~(9)项即构成车辆架修或大修的全部工艺过程。

三、大修和架修的生产组织

架修和大修零部件修理作业方式根据车辆零部件修理作业方式的不同,车辆修理工艺过程可分为现车修理(即不换件修理)与互换修理两种类型。由于城轨车辆的种类较多,结构大不相同,备品件库存数量差异很大,所以采用两种方式之一的或两种方式混用的都有。上海、广州地铁的车辆基本上来自国外,备品备件数量不多,备品备件国产化的进程较慢,因此,目前架修和大修只能采用现车修理为主,互换修理为辅的方式。而以国产车辆为主的北京地铁,其架修和大修则采用完全互换修理的方式。实际上,各种部件的修理过程和速度并不相同,如一列车的转向架的一般修理时间需要一个半月,而一列车的客室车门的修理时间仅需一周,这与车体大修并油漆的时间一个月相比,转向架必须互换修,客室车门则可以现车修。此外,有的部件可以互换,但有的部件只能现车修理,如客室内装饰板的整形、客室地板修补、车窗和制动管路等检修。现在有的城轨车辆牵引控制箱或辅助电源箱体积很大,如上海二号线的交流车,不易拆装和运输,一般在架修时就现车检修调试,只是在大修时才视情况拆卸,运回车间检修调试。互换修理的最大优点是能缩短车辆停修时间,并可采用流水作业,从而有效地提高劳动生产率和车辆利用率。但它的缺点是需要大量备品备件或一定数量的周转件(互换件),这对于车型较多、备品备件储备量小的修理单位来说是有困难的。但是对一些修理和组装时间较长的部件,例如转向架、轮对和车钩等,必须进行互换修。还有一些有条件拥有大量备品件的部件,例如受电弓、单元制动机等,由于价格不高,备品备件多,因此都可以实行互换修理。第六节车辆的临修

临修与日检、月检等日常维修不同,它没有固定的检修周期,但在车辆运营中经常会发生某个零部件故障,需要立即更换零部件或作排除故障处理,因此临修虽然也属于车辆日常维修一部分,但它是一种事后维修,是在设备运行至故障停机,或在点检、日常定期检查时发现缺陷所进行的非计划维修。

一、临修的特点

车辆临修的特点是除了日常的保养维修外,虽然也考虑到预防措施,但只是等零部件出了故障时再修理。它不控制维修时期,是一种发生故障之后才进修理的非预防性维修方式。根据故障维修的特点,它比较适合下列情况:零部件故障是突发性的、无法预测的,而且故障的后果不至于影响安全性;零部件故障是渐进性的,但是故障后果不涉及运行安全,所造成的经济损失小于定期预防故障的费用。对这类零部件和一些偶然事故,没有必要进行预防性维修,可以在故障发生之后再加以修理或更换,这样,这些零部件就可以得到充分利用,适当减少预防性维修的范围和项目,避免由于不必要的拆卸、检查、保养而造成损失和浪费。

二、临修发生的主要原因

车辆零部件发生故障几率最高的一般首先为有触点电器,如继电器、接插件、接触器、行程开关等,其次是电子设备,如电子线路板、大功率电子器件等。由于有触点电器在车上数量巨大,每列车上仅继电器就成百上千,日常定期检查(如日检、月检)不可能对它们逐一检查和测试,其工作频率又较高,每天动作上千次,氧化磨损、疲劳磨损和金属腐蚀使它们触点接触不良,导致故障频繁发生。而大功率电子器件和电子线路板因为结构复杂,抗干扰能力差,在日常维护中也没有可能去经常测试或检查。因此这些器件或设备基本上处于临修状况,即“不坏不修,一坏即修”。机械零部件的临修较少是由于它们比较直观,在日常检查中容易发现故障或故障苗子。但有些部位较为隐蔽,不易观察和触摸到,或者故障苗子太小,如裂纹太细小,不易发现,若车辆在运行中遭受外力的突然袭击,使部件承受强烈的冲击而损坏,这便需要车辆机械临修。

三、临修作业方法

车辆发生临修时,临修场地可视故障部位和故障情况而定。如果故障原因很明确,只需更换小型的零件,则可以在车辆运营的折返线或停车线上利用短暂的停车间隙进行临修。如果故障原因未明,或者需要更换较大的部件,则应立即使车辆退出运营,返回检修库进行临修。为了弥补车辆退出运营的时间,临修必须集中具有较高经验和技术的人员分析原因,并且动用一切人力、物力和设备进行抢修,尽量缩短检修时间,一旦车辆故障排除,应立即返回运营线路。由于临修时间紧迫,故障原因也一时难以找到,所以临修一般都以更换零部件为主要排故方法。若故障部位找不到时,则只能逐项检查,直到找出真正的故障原因。检修作业结束后须做好临修记录,因为故障部位和故障频率的统计对掌握车辆故障发生规律、改进车辆零部件设计和加强重点维修部位都有重要的指导意义。

四、车辆的临修管理

车辆在运营过程中,若发生正线故障,首先由当值司机根据《地铁车辆故障应急处理指南》进行应急处理,需要技术支持时由车厂控制中心提供,而故障信息处理由车辆部车厂控制中心依据故障性质做出相应的决定。当车辆需要援助时,按照地铁控制中心(简称OCC)的命令由车厂控制中心组织车辆进行援助,实施救助。若发生非正线故障,故障信息的处理由车辆部车厂控制中心来做出相应的决定。车辆正线故障后车辆被推送到存车线、备用线,由车厂控制中心组织检修人员,依据车辆故障实际情况做出相应的修理,如需要入车辆段修理时应积极与OCC联系。而当车辆故障修理中出现由于各种设备不足造成的车辆无法投入运营时,综合技术室负责确定应对方案,根据停时的长短报上级领导批准。

地铁车辆运营中发生脱轨、颠覆、火灾或车辆走行部分发生(如切轴)严重事故,影响车辆运行安全时,车辆维修部门接到报告后,应立即召集救援队伍迅速赶往车辆故障发生地点,将旅客和无关人员进行疏散,对故障车进行紧急处理,如发生火灾还应将火源车辆作隔离处理。

从上述我们可以看出故障维修只是地铁车辆的应急处理维修方式,为了尽量减少车辆运营中的临修工作量,我们必须提高车辆定期检修的质量。第七节车辆的检修限度

城轨车辆检修限度是车辆在运用中和定期检修时,零件允许存在的损伤程度和零件位置允许变化的程度所规定的尺寸标准。例如车轮踏面损伤深度<0.5mm,擦伤长度<40mm,车轮直径>770mm,轮缘厚度>26mm等,都是车辆检修限度。车辆检修限度是车辆检修工艺规程中很重要的内容。在日常检查保养时用检修限度来判断零件是否可以继续使用,在定期检修中用检修限度来判定零件是否需要修理及检修后质量是否合格。车辆检修限度规定是否合理与车辆的技术质量和车辆检修的经济效益非常密切。制定车辆的检修限度是一件复杂的工作,要根据理论计算和长期实践经验来确定。

一、车辆检修限度的种类

城轨车辆的检修限度以使用场合不同可分为运用限度和修理限度。修理限度按不同修程又可分为定修限度、架修限度和大修限度。一般在车辆检修限度表上还附有零件原形尺寸。

1.原形尺寸

各零件原形尺寸及配合原始间隙是指车辆各零部件的设计尺寸和制造允许公差,组装时的允许间隙。原始尺寸是根据车辆设计性能要求、零件材质、加工工艺水平、使用条件长期运用积累的经验资料确定的。

2.运用限度

指车辆零件的损伤已达到了极限或车辆及部件的位置达到了极限状态,超过了这个尺寸车辆不能继续使用,必须进行修理和更换才能保证车辆的正常使用和行车安全。

3.修理限度

修理限度是指城轨车辆进行各种定期检修时应控制的检修限度。不同修程对车辆修复程度要求不同,因而有不同的修理限度。如架修限度指车辆架修时各零部件出厂的限度尺寸,它确定的原则是零件和配合磨合程度,在这个限度内其磨损表面应有足够的磨损余量,保证继续使用到下次修程并且保证行车安全。而大修限度指车辆大修时的限度尺寸,其确定原则是恢复到设计所规定的原形尺寸和配合尺寸。

二、确定车辆检修限度的原则

确定运用限度(最大检修限度)时,原则上应从衡量该零件在什么条件下不能正常工作为出发点来确保行车安全。

1.确定运用限度

确定车辆运用限度的原则是以该零件发生的损伤对零件的正常使用和行车安全的影响为主要根据。主要考虑的问题有:(1)零件本身工作正常,不会造成损伤急剧发展。(2)零件与其他部分配合正常。(3)车辆运用的安全性和平稳性。(4)车辆检修和运输的经济效益。

2.确定修理限度

确定修理限度基本原则是符合该修程所要求的技术质量。它是决定零件在各级修程中修与不修及其装配条件是否合格的标准,制定修理限度主要考虑的问题有:(1)保证零件安全运行到下一次定期检修。(2)各级修程间相互配合。(3)在保证质量的前提下,节约检修原材料。复习与思考

一、单选题

1.以下检查作业不属于日检范围的是( )。

A.头灯状态 B.阅读灯状态

C.尾灯状态 D.运行灯状态

2.当某节车平均轮径值变化( )需进行重新设定。

A.<1mm B.>2mm

C.>3mm D.>5mm

3.在日检作业中,需要检查车门、车窗、紧急开门手柄、紧急通话按钮( )状态。

A.外观 B.形状

C.参数 D.功能

二、判断题

1.在日检中,不需要对车门的状态进行检查。( )

2.在双周检中,要求抽查车门电机电流曲线。( )

3.在双周检作业中,须对火灾报警系统的功能进行测试。( )

4.在日检作业中进行制动功能检查时,须分别在列车两端进行。( )

5.空气制动系统对车辆的安全也至关重要,甚至比牵引系统更重要。( )

三、问答题

1.简述确定运用限度的原则。

2.简述轮对日检的主要内容。第二章城市轨道交通车辆检修工艺基础【学习目标】

1.熟悉车辆零件的损伤规律及预防措施。

2.熟悉车辆检修工艺。

3.掌握车辆的分解、拆卸。

4.熟悉车辆的清洗。

5.了解车辆机械部件的检验。

6.熟悉零件修复技术。

7.了解车辆的装配。

8.了解车辆调试与验收。

9.熟悉车辆检修安全技术。第一节车辆零件的损伤及预防

城轨车辆检修中心的任务是发现和处理各种零件的损伤。在确定维修制度后,要正确对车辆进行修理,必须编制合适的、完整的维修工艺文件,规定在各级修程中修什么、怎么修、修到什么状态。为此,必须了解城轨车辆零件损伤规律以及防止损伤的措施。

一、车辆零部件的损伤类型和失效模式

城轨车辆在日常运营中,担负着成千上万名乘客的运送任务。在运输过程中车辆除了消耗电能量,还会对自身造成“消耗”,从而产生“损伤”。除了由自然消耗产生“损伤”外,还可能由于车辆以及零件的设计、材料、工艺及装配等各种原因引起“损伤”。“损伤”由小变大,最后车辆零部件丧失规定的功能而无法继续工作,这称之为“失效”。根据GB 3187—1982《可靠性基本名词术语及定义》的定义:“失效是产品丧失规定的功能。”对可修复的产品通常也称故障。“产品可以是零件、运动副、部件、整个机器或系统。故障包括功能的完全丧失和性能下降到可接受限度之外的情况”。

当车辆的关键零部件失效时,就意味着车辆处于故障状态,将会对运营安全造成极大的危害。车辆维修的目的就是通过不断地修复和更换已经受到损伤的零部件,避免关键零部件失效,恢复其应有的原始技术状态,以保证城市轨道交通安全、正常地运营。

车辆在使用过程中,由于摩擦、外力、应力及化学反应的作用,零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机。加强设备保养维修,及时掌握零件磨损情况,在零件进入剧烈磨损阶段前,进行修理更换,就可防止故障停机所造成的经济损失。

城轨车辆是以一定速度不断运行的机械,运用中产生磨损的零部件很多。例如,车轮踏面及轮缘、轴承滚动体及内外圈、车门及驱动装置、车钩及缓冲器零件以及各种销及销孔等。这些零部件在列车运行中,都会因为磨损而逐渐改变它的尺寸和形状。当达到一定限度后,这些零部件就不能继续使用,必须进行更换或修理。在城轨车辆的日常维修工作中,磨损的零部件是最主要的修理对象。

在车辆使用过程中,损伤类型和失效形式多种多样,但磨损、变形、断裂和蚀损是机械性损伤与失效的最主要的模式;而击穿、断路和短路是电气性损伤与失效的最主要模式。

二、车辆零部件的磨损

运动副中,摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。零件抗磨损的能力称为耐磨性。磨损会逐渐改变零件尺寸和摩擦表面形状,只要这个零件与另外一个零件之间有接触,并且有相对运动(即有摩擦),就不可避免的产生磨损,因此只能采取措施使其减小。据统计,约有80%的损坏零件是因磨损而报废的。

磨损量与时间的曲线称为磨损过程曲线(图2-1上):典型磨损曲线通常由三种不同的磨损变化阶段组成:Ⅰ跑合阶段;Ⅱ稳定磨损阶段;Ⅲ剧烈磨损阶段。磨损率与时间的曲线为磨损特性曲线,一般为典型的浴盆曲线(图2-1下)。图2-1 机械磨损过程曲线

通常将机械零件的磨损分为黏着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等五种类型。

加工后的零件表面总有一定的粗糙度。摩擦表面受载时,实际上只有部分峰顶接触,接触处压强很高,能使材料产生塑性流动。若接触处发生黏着,滑动时会使接触表面材料由一个表面转移到另一个表面,即材料转移(指接触表面擦伤和撕脱,严重时摩擦表面能相互咬死),这种现象称为黏着磨损(胶合磨损)。在金属零件的摩擦中,黏着磨损是剧烈的,常常会导致摩擦副灾难性破坏,应加以避免。预防黏着磨损的方法和途径主要有正确的选材、合理润滑、表面处理。

磨料磨损是当摩擦副的接触表面之间存在着硬质颗粒,或者当摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多时,所产生的一种类似于金属切削过程的磨损。它是机械磨损的一种,特征是在接触面上有明显的切削痕迹。在各类磨损中,磨料磨损约占50%,是一种十分常见且危险性最严重的一种磨损,其磨损速率和磨损强度都很大,致使机械设备的使用寿命大大降低,能源和材料大量消耗。磨料磨损主要采用的预防措施有:选用硬度高的材料、控制磨粒、材料的表面处理、合理的润滑等。

在滚动或兼有滑动和滚动的高副中,如凸轮、齿轮等,受载时材料表层有很大的接触应力。当载荷重复作用时,常会出现表层金属呈小片状剥落而在零件表面形成小坑,这种现象称为疲劳磨损或疲劳点蚀。

疲劳磨损是摩擦表面材料微观体积受循环接触应力作用产生裂纹和分离出微片或颗粒的一种磨损。预防疲劳磨损的方法有:合理选用摩擦副材料,光滑、减小表面残余内应力,润滑,黏度,添加剂。

在摩擦过程中,金属同时与周围介质发生化学或电化学反应,产生物质损失,称腐蚀磨损。

两接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损称微动磨损。

减少磨损的途径如下:

1.结构设计方面

要求结构合理,保证零件的强度、刚度,防止应力集中,有良好的冷却方式和润滑方式等。

2.摩擦副材料的选择

选择磨合性好,耐磨,摩擦系数小,热膨胀系数小,耐热性好,高温耐磨性好的材料等。

配对时注意避免同种金属配对,不选择纯金属,而选择合金或异种金属配对。

3.加工、装配工艺方面

加工、装配工艺合理,并且要保证质量。

4.表面处理方面(1)冷作硬化工艺:冷压光工艺等。(2)表面淬火和化学处理工艺:火焰淬火、高频淬火、渗碳淬火、气体软氮化、渗硫、渗硼等。(3)表面覆盖工艺:堆焊、喷涂、喷焊、电镀等。

5.冷却、润滑方面

选择合理的冷却、润滑方式和冷却剂、润滑剂。

6.使用管理方面

避免违章作业,注意维护保养。要尽力避免机器一启动就开高速、满负荷运转或在高速、满负荷运转中一下就停车,油温、水温过高或过低也不及时处理等等。

摩擦是机械设备中不可避免的一种现象,它可能消耗能源,产生过热还会造成磨损,使机器失效;但摩擦也可能为我们服务如:机车车辆制动、摩擦轮传动和皮带传动等。

三、车辆零部件的变形

城轨车辆的机械部分包括车体、转向架及车钩等,车体是城轨车辆的主要机械部件之一,它以底架承载为基础,侧墙、端墙、顶棚等构成一个壳体结构。车体内安装了各种电气、机械设备。通过牵引杆装置和支承装置与转向架连接,车体传递垂直载荷、牵引力和制动力,同时车体也要承受各个方向的动态冲击载荷,因此车体受力较复杂,应该具有足够的强度和刚度,保证整列车的安全性和平稳性。相对其他部件,车体的故障率是比较低的。而转向架支承车体及设备、乘客及物品的所有质量,该质量通过二系弹簧支承、构架、一系弹簧支承均匀地分配到各个轴座上,最后经轮对作用于钢轨。转向架的主要故障是受力结构上出现裂纹。目前主要是在停车状态依靠感官和超声波检测来进行诊断。

机械零件在使用过程中,由于承载或内部应力的作用,使零件的尺寸和形状改变的现象称为变形。变形是零件失效的一个重要原因,如各种传动轴的弯曲变形、车体底架主梁在变形下的挠曲或扭曲、弹簧的变形等。

根据外力去除后变形能否恢复,可分为弹性变形和塑性变形两大类。

1.弹性变形

材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。

弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。

2.塑性变形

塑性变形的定义是物质,包括流体及固体在一定的条件下,在外力的作用下产生形变,当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。从宏观形貌特征上看,主要有翘曲变形、体积变形、时效变形。

塑性变形导致机械零件各部分尺寸和外形的变化,将引起一系列不良后果。例如,车门框架和门叶的变形会导致车门无法开启和关闭。零件的局部塑性变形虽然不像零件的整体变形那样引起明显失效,但也是引起零件塑性变形的重要形式。

零件变形失效除与金属材料、设计刚度和制造工艺有关,还与载荷及温度等有关。

载荷:安装紧固不当或工作有明显的超载现象易产生变形。

温度:随着工作温度的升高,材料的强度也会下降,因此在较高温度下工作的零件易产生变形。

对于基础件由于铸造时时效处理的不完善,存在着内应力,在应用中因应力重新分配而引起变形。

四、车辆零部件的断裂

车辆零部件的断裂是指零部件在机械力、温度、磁场感应和腐蚀等单独作用或共同作用下,其本身连续性遭到破坏,发生局部开裂或分裂成几部分的现象。与磨损和变形比,断裂失效的机会较少,但是一旦发生,其危害性很大,会产生严重的后果,因此是一种最危险的失效形式。

机械零件的断裂一般分为延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、环境断裂四种形式。

车轴是车辆转向架重要零部件之一,它不但承载全部车上质量,而且承受着来自轮轨的冲击,受力十分复杂,车辆的热轴事故和车轴冷切事故都是表明车轴发生了断裂,因此热轴、切轴是危及城轨交通运输安全的大事故因素,轻则脱轨,重则列车颠覆。

五、车辆零部件的腐蚀和老化

金属零件的腐蚀是指表面材料与外部介质起化学反应或电化学反应而发生的表面破坏现象,零件的腐蚀是金属零件表面产生新物质。

按腐蚀的机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(1)化学腐蚀,指金属与外部介质直接起化学反应,引起的零件表面破坏。(2)电化学腐蚀,指金属与介质发生电化学反应而引起的破坏。

零件材料的性能随着使用时间的增长而逐渐衰退的现象,称为老化。具有典型老化过程的零件是橡胶和塑料密封件。零件老化多发生在橡胶和塑料等非金属材料上。

注意:车辆蚀损程度与走行里程无关。

预防腐蚀措施是采用覆盖层保护法;预防老化的措施是注意工作环境减缓工作老化。

六、空气管路部分的故障

空气管路系统是列车的重要组成部分,对于保障城轨交通运输安全、提高列车的运行速度和可靠性都起着十分重要的作用。按其功能可以分为风源系统管路、控制系统管路、辅助系统管路、制动机系统管路。风源系统的主要任务是向全车气动器械、列车制动机提供所需高质量、洁净、干燥、稳当、足够的压缩空气。控制系统管路主要由辅助空气压缩机、辅助风缸、控制风缸、单向阀、联锁阀及其连接管路组成,用以提供全车气动电器的压缩空气及安全保护措施,是保证列车正常运行不可缺少的环节。辅助系统管路可以改善列车运行条件,确保行车安全。它由撒砂器、风喇叭、雨刮器、轮轨润滑喷脂器等组成。

七、车辆电气电子零部件的损伤

车辆主要电气部件包括受电弓、主变压器、牵引变流器、牵引电机、辅助电机系统、电气控制系统、微机及电子控制系统、控制电源和辅助电源。车辆电气电子零部件一般分为有触点器件和无触点器件两大部分。有触点器件电器故障主要集中在有触点器件上,对于交流传动城轨车辆,由于无触点器件的大量使用,车辆的电气系统故障比较集中在变流元件损坏和控制系统电子线路板故障上。

1.变流元件损坏

变流元件是指晶闸管、GTO和IGBT等大功率电子器件,它们是交流变频传动系统和直流斩波电传动系统的主要元件。

由于变流元件的耐压度不是很高,因此在主电路出现过电压时容易被击穿。损坏的原因要看实际情况,一般可以看下保护系统接线、接触是否良好。检查平波电抗器线包有无击穿短路,或者可以看可控硅阻容吸收电路是否良好,接线有无脱落或松动。另外还可检查主电路紧固螺钉有无松动。

过电流是变流元件损坏的又一个“杀手”,产生过流的原因主要是元件的误触发,吸收电路保护不及,元件被击穿。

此外,散热条件不好也容易引起过流。

2.电子线路板故障

故障主要集中在功率放大部分,因为功放部分电流较大,元件最容易发生过流、短路故障。另一个故障集中点在线路板上的元器件,由于受潮、腐蚀和过热等原因产生接触不良、爬电和断脚,从而使元器件烧损或失效。

由于车辆的振动,电子线路板的接插件经常会产生松动,使得接触不良,导致输入输出信号中断,控制系统出现故障。

车辆电子控制系统属于弱电系统,其电子线路板的故障一般都是上述几类。

注意:这类故障数量最多,也最难找,主要靠经验。

3.主接触器故障

线圈断线使接触器不能工作,原因是线圈过热或者烧损。

衔铁不释放或释放缓慢故障,原因可能是反作用力过小、机械活动部分被卡住或转轴生锈,歪斜、触头部分已部分熔焊在一起;剩磁过大。

电触头熔焊,原因是频率过高或经常过载。

接触器相间短路,原因是接触器内尘埃堆积或凝结水汽,使绝缘变坏或是某部位相间绝缘损坏(如灭弧罩碎裂造成相间电弧短路)。

注意:消除继电器故障的最好办法是采用镀金触头。

4.其他有触点电器的损伤和失效

继电器、空气开关等控制电路常用电气。

5.蓄电池失效

主要故障现象有蓄电池低电位、应急电池失效等。

八、车辆零部件损伤的原因(1)设计错误。设计结构不合理,选择参数不合理,选材不当或计算错误。(2)制造工艺问题,例如材料不符合要求、热处理工艺不当出现气孔及痕迹、内部开裂、表面脱碳、夹灰等。(3)正常磨损、疲劳磨损、金属腐蚀等自然损耗。(4)车辆在使用过程中,没有按照规定的维护保养规程进行检查、测试、调整、清洁、润滑和修复,致使非正常磨损或蚀损扩大。维护保养不当,未及时发现和消除不良状态。

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