毕业设计（论文）-CRH3C型动车组一级检修工艺设计.docx

摘 要CRH3型电力动车组, 是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线,而向德国西门子公司和中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司订购的CRH系列高速动车组。中国铁道部将所有引进国外技术、 联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号 ”。CRH3C型电力动车组采用动力分散式,每列8节编组,共4节动车和4节拖车（4M4T）,最高运营速度达350km/h。列车设有一等座车（ZY1辆、二等座车（ZE）6辆和带酒吧的二等座车（ZEC）一辆。其中一等座采用2+2方式布置, 二等座为2+3布置。 除了带酒吧的二等座车外, 其他车厢所有座位均能旋转。检修等级分为：一级修、二级修、三级修、四级修、五级修。关键字：动车组; 一级修; 检修工艺目 录第1章 绪论1第2章 我国高速列车检修介绍22.1我国动车组的主要检修方式22.2我国动车组信息化管理系统22.3我国高速动车组检修制度32.4动车基地建设检修能力及作业流程4第3章 国外高速列车检修工艺5第4章 检修工艺设计84.1检修人员配备和检修分工84.2单列动车组（8辆编组）94.3现有检修工艺流程124.3.1工具和物料清单124.3.2工艺流程124.4工艺改进154.4.1现有问题分析154.4.2解决方案154.5 可行性的分析16参 考 文 献18致 谢19第1章 绪论CRH3型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，而向德国西门子公司和中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司订购的CRH系列高速动车组。中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。CRH3C型为4动4拖，最高运营速度达350km/h。20世纪50年代，我国引进了前苏联的计划预防维修制度并实施定期维修的方式，实质是一种带强制性的预防维修。近年来，引进了视情维修，也有人称为状态修。随着科技进步，列车上的设备更趋电子化、自动化、模块化。这种视情维修（状态修）是以设备实现其最佳状态为目的，靠不断定量分析监测机件的某些参数变化，酌情决定其维修项目和维修周期。高速动车组是高新技术密集型产品，必须利用系统工程理论对其可靠性和维修性进行研究，强调设计、制造、运用和维修中的信息反馈，建立统一的高速动车组技术标准，以指导我国高速动车组的维修工作。根据国外成熟经验，高速动车组检修制度以可靠性和舒适性为中心，实行计划定期检查和整备与监控状态修理相结合；寿命管理、单元部件换件修和主要零部件高度专业化集中修理相结合的检修制度。这种维修制度体现了一个中心，两个相结合，两个相结合保证一个中心的特点，即：以可靠性、安全舒适性为中心；实行定期预防性检查与状态修相结合；实行高速动车段内进行单元部件换件修与专业修造厂对单元部件进行解体修相结合。我国高速动车组运行速度高，日走行程长，运行环境复杂，载客里大。我国高速速列车修程修制总体框架是：以现代维修理论为指导，按照计划预防修为主的原则，分为一至五级修程。其中一、一几级属运用维修，以维护保养为主；二、四、五级属高级别维修，以恢复基本性能为主，井制定了相关检修规程和标准国产动车组检修等级和检修周期。我国高速动车组检修采用了高效率的检修方式，其目的是提高动车组的安全性、可靠性，提高动车组的使用效率，压缩休车时间，提高检修一单位的作业效率，实现修车方式制造化，呈现出高度的专业化、集约化、社会化和程序化。11第2章 我国高速列车检修介绍2.1我国动车组的主要检修方式动车组检修采用高效率的检修，其目的是大幅度提高动车组的安全可靠性、使用效率、压缩休车时间；大幅度提高检修单位的作业效率。动车组检修方式是建立在部件寿命管理系统的基础上，同时以先进的检修设备和设施及零部件制造工厂的配套检修为条件和支撑。其主要形式是换件修、集中修、状态修和均衡修。1、换件修在各级修程中发现部件故障或在中、高级修程中需要检修或更换部件时，都采用换件修的方式，拆下的部件分三种情况安排送修。一是对于技术结构比较简单的部件由检修基地检修；二是对于技术结构比较复杂，修程范围较大的部件，在经过经济性分析后，由检修基地提供相应的检修场地和配套设施，委托制造工厂在检修基地内设置的检修单位检修；三是对于大部件，如牵引变流器、牵引变压器等，在高级修程时返回制造工厂检修。2、集中修动车组部件的检修主要集中在检修基地，运用所仅承担日常的例行检查和部分临修作业。3、状态修服务性设施一般采取状态修，即随检随修，始终保持技术状态良好；同时部分设备或部件按照使用寿命的界定，在不能适应使用要求，即将发生故障前进行更换，采用监视型的状态修。4、均衡修为减少大修修车时间，通过换件的方式将部分部件在运用过程中或其它较低的修程中安排检修，减少大修的工作量，尽可能压缩动车组在修时间。2.2我国动车组信息化管理系统动车组信息化管理系统的主要任务是制定包括车辆定期检修在内的车辆运用及检修计划，通过自动试验装置掌握车辆技术状态，进行预防性维护，并对检修以及材料的库存管理、采购等进行总体管理，以提高检修效率和精度，实现各项作业管理的程序化。各系统、设备以局域网连接，实现统一管理和信息共享。信息管理系统至少应包括6个子系统。1、动车组技术履历系统。主要管理车辆基本技术参数、指标等内容；2、动车组运用系统。主要管理动车组运用方案、走行公里、使用效率等。3、动车组检修计划系统。主要根据走行公里数和运用时间，编制检修计划，并管理计划推进情况；4、动车组技术状态分析系统。主要记录动车组在使用和检修过程中发生并处理故障的情况，同时依托车载安全监控系统、地面安全监控系统和地面专家分析系统，指导检修作业，分析故障规律，制定对策措施；5、材料管理系统。主要用于管理材料配件和换件修及集中修计划，保证零部件正常周转，统计分析成本支出情况；6、生产管理系统。根据作业程序和作业计划，从工位级别的开始，采用刷卡上岗、退岗的方式，保证各级修程下的检修工作严格按照规定程序推进；7、检修记录管理系统。主要管理部件、系统和整车的检修及试验数据。2.3我国高速动车组检修制度我国高速动车组运行速度高，日走形里程长，运行环境复杂，载客量大。我国高速列车修程修制总体框架是：以现代维修理论为指导，按照计划预防修为主的原则，分为一至五修程。其中一、二级属运用维修，以维护保养为主；三、四、五级属高级别维修，以恢复基本性能为主。并制定了相关检修规程和标准。我国高速动车组检修采用了高效率的检修方式，其目的是提高动车组的安全性、可靠性，提高动车组的使用效率，压缩休车时间，提高检修单位的作业效率实现修车方式制造化，呈现出高度的专业化、集约化、社会化和程序化。表1 国产动车组检修检修等级检修周期CRH1CRH3CRH5一级检修一例行检修每次运行结束时束时每次运行结束或48小时1/4月二级维修一重点检查6万公里3万公里或30天12月三级维修-重点分解检修120万公里60万公里或一年60万公里四级维修一系统分解检修240万公里120万公里或3年120万公里五级检修-整车分解检修480万公里240万公里或6年240万公里2.4动车基地建设检修能力及作业流程根据铁路跨越式发展思路确定的北京、上海、武昌、广州建立现代化动车组检修基地的构想，四大动车段建设在能力和规模上要立足干线，并辐射周边地区；在覆盖范围上要立足时速200km，兼顾时速300km，做到“一次规划，分步实施”。同时为充分发挥检修基地功能，科学合理的配置检修资源，四大动车段由铁总统一管理，面向全路，服务全路。具备250列动车组的检修能力，可对和谐号CRH型系列动车组进行一二级检修、临修和客运整备、存车；对CRH1型动车组进行三、四、五级检修兼容CRH2型动车组的三级检修。动车组在运用期间，作业流程：入段存车场轮对踏面检测(存车场)。第3章 国外高速列车检修工艺目前世界上高速铁路技术比较发达的国家是德国、法国和日本。三个国家分别结合当地运用实际，制定了适合本国的高速动车组检修制度。德国ICE系列高速动车组修程设置方案采用走行公里周期方式。德国铁路运输同时注重客运和货运的发展，实行铁路基础设施与专业运输公司相互分离。德国高速动车组运用维修中采用定期检测、保养与状态修相结合，小部件采用换件修，重要部件集中修相结合的方法，分为动车组口常运用检修检侧、主要部件补充，德国高速动车组主要包括三大类检修：小规模修、高级修和大范围修。德国ICE高速列车的检修利用系统工程理论对高速列车的可靠性、检修性和可用性进行研究，主要具备以下一些优点：（l）检测设备齐全，大晕采用新技术新设备，提高了检修精度和检修效率；（2）采用不摘钩整列人库的检修模式，缩短了检修停时，提高了列车可用性；（3）全面应检测数据管理系统，实现了真正意义上的状态修。表2 德国ICE高速列车检修周期及检修内容修程检修周期（104km）检修内容检修停时走行部检杳（L级）0.35+10%走形装置检查列车排污与供应装备列车内部清洁（一级）列车外部清扫1h制动系统检查（N级）2.1+20%L级检查的全部内容检查制动装置2h段修（F1级）6.0+20%N级检查的全部内容轮对测量空调设备的保养检修门及旅客信息系统列车内部清洗（三级）18h段修（F2级）12+20%同FI级，但工作深度加大列车内部清洗（四级）26h段修（F3级）24+20%同F1/F2级修理的全部工作安全装置的维修工作轮对车轴超声波探伤车内外彻底清洗26h段修（F4级）48+20%同F326h厂修（REV级）120+20整车进行全部清理25d法国TGV高速列车修程设置方案采用以时间周期为主，走行公里周期为辅的方式。法国高速铁路运输网络主要有巴黎东南线（LGV PSE）、大西洋线（LGV Atlantique）和北方线（LGV Nord)3大干线。TGV高速列车是其主要运营的高速动车组，分为TGV-PSE、TGV-Atlantique和TGV Nord。设置于上述3条干线附近的检修段，主要服务于其高速动车组的检修工作，分别设置了Codglsans、Vileneuve Saint Georges等多个检修段，分别负责各条高速铁路线路上高速列车的检修工作。表3 法国TGV高速列车检修周期及检修内容修程检修周期检修内容日常检查（一级）1500-2500km3d每次停车进库时每天一次5d9d18d之内运行检修卫生间化学除污列车内部日常清扫外部清洗较彻底清扫舒适性检修(ECF)内驱动装置检修(VOR)定期检修（二级）3m6m18m走行部、受电弓装置检修(VL)包括VL内容以及电压试验(VG)包括VG内容及更换牵引电机和转向架零部件更换（三级）9m不定期拖车彻底清扫不定期易换件和易磨件更换、故障排除、互换转向架大修8-10y镟轮车体检查、重新上漆法国TGV高速列车的检修以时间周期为主，走行公里周期为辅，具备以下一些优点：（1）不同种类的高速列车的检修在不同的动车段内进行，便于管理，简化了检修设施；（2）维修充分考虑预防性，维修工作人员不仅对他的工作负责，而且还对由他维修过的设备或部件的未来性能负责；（3）重视列车监测，用车载自动监测装置和地面自动监测装置对列车进行监测。日本高速列车修程设置方案采用以时间周期和走行公里周期并行的方式。日木铁路自1987年国铁民营化以后组成了七个公司，管理全国铁路，其中高速铁路分别由IR东日本、取R东海和R西日本管理。随着高速铁路运营公里数增加以及高速列车的增多，日本铁路相继建立了东京、新泻、新大皈、博多和仙台等高速列运转所及检修基地。日本高速列车检修技术具备以下几点优势：1）检修技术在很大程度上是从普通列车检修技术延伸而来的，技术成熟；2）不同的检修公司所用的检修工艺大体一致，便于新技术的大范围推广；3）以时间周期和走行公里周期并行作为检修依据，有利于车辆运营安全P21，日本检修技术对于我国高速列车检修制度的设置具有很大的参考价值。目前世上大部分国家在动车组修程修制的设置上均采用计划预防检修制度，“以可靠性为中心”的检修制度也广泛应用于高速列车检修的微观管理P3，如确定检修方式、实施质量控制、在各级修程中根据技术状态进行单元部件的更换修理等。表4 日本高速列车检修周期及检查内容检修周期修程检修内容检修停时48h日常检查(双日检）按规定补充更换易耗件、进行车体外观检查1h30d或30000km以内定期检查(月检）受电弓、电气装置、转向架、制动装置等方面的检修4h12m或300000km以内转向架检查(年修）主电机、动力传动装置、转向架、走行装置、制动等主要部件分解并检修9h36m或900000km以内全面检查(大修）主要部件拆卸分解，并全面检查和修理10d经对比分析，各国高速组的检修制度主要体现出以下几个特点：1、高速列车检修中大量采用新技术、新设备；2、用系统工程观点进行检修；3、在设计阶段对检修作综合考虑；4、检修停时缩短，车辆利用率提高。第4章 检修工艺设计与普通铁路一样，高速铁路在其运营过程中需要在线路沿线设置一些运代、检修、养护检测检修等基地和管理机构。其中，高速动车段承担高速动车组运用、检查及厂修以外的全部修程，关系到高速铁路运营的方便性、灵活性。高速动车组的检修模式与检修制度是高速铁路系统保障工程中的平要组成部分，是提高列车运用效率，提高列车运行可靠性、安全性以及降低列车寿命周期费用的主要保障。动车组整务工作在维修基进行，主要作业包括上油、上水、上砂及补充备品，餐车上料，列车废弃物处理及在维修、整备基地停留时间，维修与整备设备要具有多路平行作业的能力。按上、中、下三层空间合理布局和配置生产线的原理，设置具有三个不同高度的作业平台及合理、通畅的备品、材料等运输通道，创造良好的作业环境，保证在同一时间里对多个动车组进行集中整备与维修为一体的综合性工作，减少作业及工序间的交叉干扰及动车组在作业过程中的多次调移转线，大量压缩动车组整备、维修的总时间，在高速列车上装设各种自动及摇控故障检测系统、自动诊断及自动修复系统、故障信息传递系统等一系列现代化的高新技术装备、登记表，保证了高速列车在运行过程中对其主要部件及功能实现连续动态跟踪检测，检测系统本身在一定时间间隔内也定期自动测试，并将各种测试结果及其故障信息不间断地及时传递给整备、维修基地，以便维修基地根据这些信息，提前作好整务和维修的准备工作。相应之下维修基地也必须配备和设置与动车组相适应的高新技术装备，大量采用机械化和自动化的先进检修技术。4.1检修人员配备和检修分工CRH3C型动车组一级修程周期为4000+400公里或运营48小时。一、人员配备：全列动车（8辆编组）例行检查四人，分、号，作业时间为160分钟。二、注意事项：1.作业人员须穿工作服、绝缘鞋，戴安全帽。2.作业要确认接触网状态，防溜及防护信号设置情况。3.车顶行走注意防止跌倒滑落。4.重联与大编组作业时两个列位接触网分闸与合闸需同步进行，由入库方向作业小组号整体负责。接触网供电前，需检查确认地沟及车顶无人员作业，符合供电安全条件后作业组长方可办理接触网供电手续。5、一级检修作业时，各作业人员须根据作业情况同步完成纸质记录及动车组管理信息系统电子记录回填。6、各作业人员按卡控要求进行作业评价系统的操作，摄像手电筒使用要求按照前发广铁集团动车组检修作业评价管理系统和拍照摄录手电筒使用管理办法（试行）（辆函2013169号）执行。7.检查时注意地面情况，确保不被绊倒，特别是地沟作业时。4.2单列动车组（8辆编组）一级检修配备例行检查作业小组1个（4名作业人员），故障修理小组1个（2名作业人员）。分工如下：（1）号为作业小组负责人。负责保管车组主控钥匙、供断电申请及车组试验。与号共同负责车内设施、司机室设备、车载信息系统、车顶设备检查及相关性能试验。其中，受电弓及其导流罩检查、司机室静态检查、号需联合作业。（2）号与号共同负责车内设施、司机室设备、车载信息系统、车顶设备检查及相关性能试验。并且负责车载数据下载。（3）号负责防护信号设撤、止轮器设撤工作。负责设置防护信号侧的车体两侧、前后端及底板、转向架、车端连接、制动等下部检查。与共同负责动车组进库清道、接车检查，接插外接电源等工作。（4）号负责非信号侧的车体两侧、前后端及底板、转向架、车端连接、制动等下部检查，与号共同负责动车组进库清道、接车检查，接插外接电源等工作。、号在检查各自侧驱动装置齿轮箱时，与齿轮箱连接的牵引电机归齿轮箱检查侧作业人员检查；、号地沟作业，前后距离原则上不超过3米。故障修理小组的2名作业人员负责一级检修作业过程中车组重点故障处理。车组故障数据下载、软件试验可以由动车运用所指定专人负责。号检查路线 号检查路线司机室设备静态查联合检查图1 车顶检查路线车内检查1、2分别由01、08号端向04、05车方向检修。号检查路线 号检查路线图2 车内检查路线车体两侧检查3、4分别由08号端向01号车方向检修。号检查路线 号检查路线图3 车体两侧检查路线车下地沟检查3、4同时由01号端向08号车方向检修号检查路线 号检查路线图4 车下地沟检查路车下两侧检查电务设备检查和测试上水集污供电安全确认车体外皮人工作业清洗电务设备故障处理车下地沟检查无电故障处理车顶设备检查供电安全确认电务设备有电检查试验有电故障处理收尾报告作业完毕按调度要求收车撤防护信号联检有电检查车组其他试验申请接触网供电车上部交接有电预检（含数据下载、例行试验）车上部接车确认停放制动施加设置防护信号轮对踏面、受电弓等诊断洗车上水集污提前接收作业计划清道立岗接车提前接收作业计划断电降弓申请出电网断电交主控制钥匙、司机室钥匙车组放电 40分钟60分钟40分钟40分钟接触网断电挂接地杆撤接地杆接触网供电其他图5 检修流程图114.3现有检修工艺流程4.3.1工具和物料清单工具检查是否齐全，有无损坏。检查定检标识是否过期，型号是否正确，功能是否正常，检查完毕后分配给作业检查人员。表5 工具清单序号名 称规格型号单位数量备注1对讲机通用型4个2钢尺150mm2把3四角钥匙CRH3专用4把4手电筒通用型4把5笔记本带串口1台6数据线串口1根检查定检标识是否过期，型号是否正确，功能是否正常，检查完毕后分配给作业检查人员。表6 物料清单序号物料名称物料号单位数量备注1无纺布017120590000若干块2乐泰70630140900010211瓶3油漆笔（绿色）0188400010531支4油漆笔（红色）0188400002931支4.3.2工艺流程一、作业准备车组入库前作业小组提前接收作业计划，核实车组遗留故障情况，必要时提前领料。号向动车所调度了解动车组运行重点故障，掌握轮对检测装置、受电弓检测装置检测情况，对随车机械师在调度退乘交接的，领取随车机械师乘务日志并提前通知、号及其他人员，做好作业准备工作。工具及材料准备动车组入库前进行清道接车设置防护信号交接数据下载、软件试验。二、有电预检司机室等设备检查(01、00)司机操作台检查司机室设备检查车体两侧检查作业头车玻璃钢裙板及盖板检查（1、0车）转向架上部玻璃钢裙板检查（1、0车）TCR天线梁外侧检查（1、0车）轮缘润滑组成检查（1、0车）轴箱定位装置检查（全列）轮对检查（全列）动车制动夹钳及制动盘检查（1、3、6、0车）转向架构架检查（全列）铭牌和标签检查抗侧滚扭杆下连杆检查（全列）空气弹簧检查（全列）抗蛇行减振器检查（全列）两侧确认各电机工作状态电机接线盒检查（1、3、6、0车）传感器固定座检查（全列）注油口裙板检查（1、0车）注油口裙板检查（1、0车）车体外墙检查（全列）外部显示屏检查（全列）制动缓解显示器检查（全列）普通裙板检查（已加装尼龙扣件）转向架小裙板检查（全列）注水口盖板检查（全列）风挡及跨接电缆检查（全列）停放制动缓解手柄检查（2、4、5、7车）自动过分相感应接收器（01、00车）新型排污口盖板检查（2、3、5、6、7车）带注水口盖板的裙板检查（4车）自动车钩重联端检查（重联动车组检修时需进行）。三、无电检查、号动车组有电预检完毕后，由号负责降弓、保管主控钥匙并向动车所调度申请接触网断电。重联与大编组时两个列位接触网分闸与合闸需同步进行，由出库方向作业小组号整体负责。号确认接触网断电、接地杆设置情况，完成后通知、号接触网断电完毕。号办理登顶作业手续，进行车顶检查作业及上部设备断电后作业，号进行地沟检查作业。（1）车顶设备检查前端检查车顶天线检查（01、03、04、06、00车）检查车顶板、内外风档、高压跳线、绝缘子、安装螺栓、高压线缆接地线空调盖板以及风机罩网检查（全列）车顶导流罩（02、07车）受电弓检查（02、07车）受电弓组件检查（02、07车）MUB电阻及其罩板检查（04、05车）（2）车下地沟检查头车前端检查（1、0车）底部导流罩（除雪犁）检查（1、0车）转向架扫石器检查（1、0车）撒砂装置检查（1、3、6、0车）天线梁及天线安装座（1、0车）动车轮对检查（1、3、6、0车）动车制动夹钳及制动盘制动夹钳装置制动盘牵引电机高压连接端子检查（1、3、6、0车）齿轮箱检查（1、3、6、0车）C型支架检查（1、3、6、0车）联轴节检查（1、3、6、0车）牵引电机及吊架检查（1、3、6、0车）牵引电机组成部件检查牵引电机板弹簧悬挂吊架检查制动风缸检查（全列）横向减振器检查（全列）高度调整阀及连杆检查（全列）车底各管线检查（全列）横向缓冲器检查（全列）中心销检查（全列）牵引拉杆检查（全列）枕梁组成检查(全列)牵引电机冷却风机底板检查（1、3、6、0车）普通底板检查（全列）牵引变流器底板检查（1、3、6、0车）牵引变流器冷却单元底板检查（1、3、6、0车）多普勒雷达(ATP)底板检查（1、0车）终端箱下盖板检查（1、0车各4块、27车各8块）司机室空调冷凝风扇及底板检查（1、0车）排水口检查（全列）拖车轮对检查（2、4、5、7车）拖车制动夹钳及制动盘检查（2、4、5、7车）制动盘及安装座制动夹钳装置停放制动装置转向架接地组成检查（全列）牵引变压器底板检查（2、7车）单辅助变流器底板检查（2、7车）空压机底板检查（3、6车）双辅助变流器底板检查（4、5车）充电机底板检查（4、5车）。四、有电检查试验接触网供电前，、号负责确认地沟，号负责确认车顶无人员作业；符合供电安全条件后号负责组织办理接触网供电手续。在接地杆撤除、接触网供电后，号升弓供电（注：重联车组及长编组时为动车组出检查库方向作业小组的号进行相关作业）。车内各门（全列）照明灯具（全列）灭火器（全列，含司机室）、安全锤卫生间（2、3、5、6、7车）电茶炉（全列）餐饮区、吧台设备（4车）厨房设备检查（4车）监控室（04车）配电柜（全列）一等座车厢内插座。五、司机设备试验（全列）检查HMI、ATP与CIR时钟时间差、侧门试验（全列）、空调试验（全列）、刮雨器试验（01、08车）、汽笛高低音功能测试（01、08车）、检查各头灯工作良好。菜单引导制动试验ASD功能测试六、完工确认（1）、人员司机室有电试验完毕后，召集、作业人员确认所有作业已经完毕。确认相关记录（含纸质、电子台帐）已填写。（2）后由号作业者向调度申请联检。确认、登记检查故障状况。全列车裙板复查收车4.4工艺改进4.4.1现有问题分析主要体现在现有工艺流程耗时160分钟耗时较长，主要时间耗费在车上高压线部分，车底制动部分、轮对以及牵引系统部分，4.4.2解决方案预计通过在车库横梁上安装高清摄像头无超声波探伤器（如示意图图6），以及机车体牵引支座与轮对（图7，）上方安装超声波检查仪。车顶普通区域用超声波探伤查探金属是否有裂纹，高压电线是否有损伤。高清高清摄像机超声波探伤仪车库横梁图6 车库顶部改造利用超声波特性在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用