日本新干线铁路车辆检修.docx

2003 年第 5 期检 修 管 理日本新干线铁路车辆检修王勇智 (中国北车集团 机辆部，北京 100038)2003 年 9 月 10 日机车电传动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES 5,2003Sep.10,2003摘 要：日本新干线铁路在电动车组发展中形成了一套完整而科学的车辆检修体系。文章简要 介绍了检修基地的基本情况，对铁路管理法规、检修体制、修程与内容、检修信息系统等进行了归纳说 明。关键词：电动车组；管理； 检修； 铁路法规； 新干线中图分类号：U266.2; U269.6文献标识码：A文章编号：1000-128X(2003)05-0027-05作者简介：王勇智（1963-）， 男，1984 年毕业于西南交 通大学电力机车专业， 1994 年获北方交通大学硕 士学位，高级工程师（教 授级 ）， 现从事机车车辆 产品开发管理工作。 Operation and repair of Japanese Shinkansen RailwayWANG Yong-zhi(Locomotive and Car Division, CNR, Beijing 100038, China)Abstract: A complete and scientific system of vehicle repair is formed during the development of EMUs for Japanese Shinkansen line. General information of the repair base are given. Railway managtment Act as well as repair system, class of repair and contents and informationsystemareexplained.Key words: EMUs; management; repair; railway Act; Shinkansen自 1964 年世界上第一条高速铁路东海道新干 线投入运营以来，新干线高速铁路技术不断地发展、成 熟和完善。其车型已由最初的 0 系动车组发展到目前的 10 余个车系，满足了新干线铁路运输的需要，对日本的 经济发展和社会进步起到了巨大的推动作用。为了确保高速列车能够安全、可靠、正点、舒适地 运送旅客，日本新干线铁路建立了一套完备、科学的车 辆检修体系。本文对此作概要介绍。1日本新干线铁路车辆检修基地目前，日本有新干线业务的铁路客运公司共3 个： JR 东日本铁路客运公司、JR 东海铁路客运公司和JR 西 日本铁路客运公司。每一个客运公司都有自己的车辆 检修基地。（1 ）检修基地的功能 新干线铁路车辆检修基地通常有以下 4 个功能：车辆定期维修；车辆故障处理；收稿日期：2003-07-07车辆整备清洗；车辆夜间停放。（2 ）检修基地的分布 新干线铁路车辆检修基地位置的选定一般考虑以下几点：确定线路客运量大小，考虑起点、终点地段位 置；考虑列车回送少、车辆运用效率高的地点；距离车站最近的地点；职工来源有保证；选择适当的规模；征用土地容易。 目前，JR 东日本、JR 东海和JR西日本铁路客运公司共有 18 个车辆检修基地。（3 ）检修基地的分类 日本新干线车辆检修基地根据检修工作内容的不同，主要可以分为3 类：（1）负责车辆日常检查和周期检查等小范围检修的 车辆所。有的车辆所也负责车辆的运用，例如，JR 东海 铁路客运公司的东京第一车辆所。机车电传动2003年（2 ）只负责车辆大修的车辆工厂。例如，JR 东海铁 路客运公司的滨松工厂。相关。表2 铁路事业法内容（3 ）负责车辆全部修程的综合车辆检修基地。例 如，JR 东日本铁路客运公司的仙台综合车辆所，JR 西日 本铁路客运公司的博多综合车辆所。表 1 给出了新干线各车辆检修基地所承担的修程。表1 各车辆检修基地修程情况车辆检修基地日常 周期 架向架 全面备注检查 检查检查检查 仙台综合车辆所JR 东日本 新泻新干线第一运转所JR 东日本山形电动车组区JR 东日本盛冈新干线运转所JR 东日本小山运新干线运转所JR 东日本上野新干线第一运转所JR 东日本长野车辆所JR 东日本东京第一车辆段JR 东海东京第二车辆段JR 东海三岛车辆段JR 东海 滨松工厂JR 东海名古屋车辆段JR 东海大阪第一车辆段JR 东海大阪第二车辆段JR 东海大阪第三车辆段JR 东海冈山车辆段JR 西日本广岛新干线运转所JR 西日本 博多综合车辆段JR 西日本2检修体制2.1 日本铁路管理法规在日本的法制体系中与铁路相关的法律有：铁路 事业法，铁路运营法，轨道法、全国新干线整备法等。依 据这些法律，又制订了相应的法令，如铁路事业法实施 规则、轨道法实施令、铁路行车规则、新干线铁路行车 规则、普通铁路构造规则、新干线铁路构造规则等。与 铁路有关的法律、法令主要由日本政府主管运输省部 来制订和颁布，各铁路公司依据这些法律、法令制订本 公司的有关的规则，并呈报政府主管运输省部批准。这 里将铁路事业法的主要内容、新干线铁路行车规则的 车辆部分内容、新干线铁路构造规则的车辆部分内容、 新干线铁路车辆构造规则的内容、维修规则以及维修 操作细则的内容作简要介绍（分别见表 2 表 7）。这些法 规的相互关系如图1 所示。通过这样一个法律体系，对铁路的建设、运用、维 修等进行全面、严格的管理，从而保证铁路安全、可靠 地完成所担负的使命。2.2 新干线车辆的检修体系日本新干线车辆检修采用预防修制度，即按照一 定的周期进行规定内容的检查、维修。由于新干线车辆 采用了先进的故障诊断系统和检测设备，因此各修程 规定的内容都以检查为主。检查周期的确定，既充分考 虑车辆各部件发生故障的概率，又与其工作方式密切规定项目规定内容 对象事业铁路事业：第一种铁路事 业（客运铁路 （KK ）、民营铁路等）； 第二种铁路事业货运铁路（KK ） 第三种铁路事业 索道事业 专用铁路 专用索道 事业的开始第一种 、第二种 、第三种铁路事业必须经运 输大臣许可后方可开设工程的实施申请 、认可 铁路设施的检查 完成检查 车辆的确认必须根据技术基础确认使用车辆是否适合 设计管理者设计管理者制订有关制度 收费及票价必须经过认可 行车计划呈报（最高速度 、运行时刻表） 表3 新干线铁路行车规则的内容（车辆部分）规定项目规定内容实施规定铁路承包者必须就本部令的实施制订有关规 定，并预先呈报运输大臣（第 3 条）新干线行车操作规则、新干线列车保养规则 车辆的维修必须保证车辆以及准车辆列车处于安全行车状态（第 27 条）列车的检查车辆主要部分的检查以及列车整体的功能 检查（第 28 条）新车辆等的经过检查及试车后方可投入使用 检查及试车怀疑有故障的事故车以及封存车辆投入使用时 ，必须经过检查并根据需要进行试车 电动车组的定状态及功能的检查30 天或3 万km 以内（第30 条） 期检查及试车主要部分检查 1 年或 45 万km 以内全面检查 2 年或 90 万km 以内 主要部分检查、全面检查完毕后要进行试车其他绝缘耐压试验（第 33 条），绝缘电阻试验（第 34 条）、车辆的计量仪器仪表的检查（第 35 条）、 检查的延期（第 37 条）、检查的标志（第 39 条）、记录（第 40 条）、灭火器的配备（第 43 条）表4 新干线铁路构造规则的内容（车辆部分）规定项目规定内容 术语的解释新干线、营业主体、建设主体、停车场、干线、支线、 电动车组线路、车辆、准车辆 、列车（第 2 条）实施规定营业主体以及建设主体必须按本部令的实施制定 有关规定 ，并预先呈报运输大臣 新干线的车辆构造规则（第 3 条） 车辆等车辆限界、车辆质量、走行部、车辆连接器、车辆制动机、车辆的车体 车辆的装置（司机室的装置、客室的装置、自动关门系统、前照灯、尾灯、电气装置、动车安全装置等） 储气罐及其附属装置、空调装置、车辆的标志等新干线车辆的检查主要分为4 个等级的修程：（1 ）日常检查（日检）。周期为 48 h；主要内容为补 充易损、易耗件，补充润滑油。（2 ）周期检查（月检）。周期为 30 天或运行 3 万km； 主要内容为各部件功能检查、外观检查。（3）转向架检查（年检）。周期为 12 个月或运行 45万 28 第 5 期王勇智: 日本新干线铁路车辆检修表5 新干线铁路车辆构造规则的内容规定项目规定内容适用范围有关法令的规定，适用于新干线铁路及其零部件 的构 造（法令 = 新干线铁路构造规则）本规则适用于上述法令没有规定的有关事项 术语的解释新干线、停车场、干线、支线、电动车组线路、车辆、准车辆 、列车构造等车辆限界、车辆的质量等、走行部、连接器、 制动机、车体、车辆的装置、车辆的标志、准车辆、 行车的安全保护设备 表6 维修规则的内容 规定项目规定内容 适用范围 本规则适用于车辆检查的种类、检查周期、封存、检查部位、检查的基准及试车、检查的标志 及记录等 术语的解释检查、基准、限值、标准值、ATC 装置（只适用 于新干线电动车组） 检查检查的种类、封存车辆的检查、检查的基准及 试车 、检查的起算时间 检查等的标记对全面检查的车辆，应在其上标记检查的年月 和记录进行检查及试车的地点，检查运行的状况及 结果 ，随同年月日一并记录在案，并保存到下一次全面检查终了为止（日常检查、运行检查除外）表7 维修操作细则的内容规定项目规定内容适用范围本规则适用于车辆检查的部位、检 查周期 、封存 、检查部位 、检查的基 准及试车 、检查的标志及记录以及 维修规则规定的其他项目 术语的解释车辆部长等，基准、限值、使用限值、特性维修的手续检查周期、封存、检查基准等；试车、 检查等的标志和记录 km（新造车辆的第 1 次检查时间为投入使用后的第 24 个 月）；主要内容为转向架解体检查、维修。（4）全面检查（大修）：周期为 36 个月（新造车辆的 第 1 次检查时间为其投入使用后的第 48 个月）或运行 90 万km ；主要内容为车辆全部解体检修。检修周期中时间或运行公里，哪个先到取哪个，并 且在时间或公里数上只可取负偏差，不能取正偏差。 新干线车辆除了上述4 种定期检查外，还有 2 种临 时性检查，以及对直接影响到行车安全的 ATC 装置的检查，即：（1 ）运行检查。根据需要，对列车运行中加速、减 速、振动、摆动等状况进行动态检查，并对各部件及系 统的综合功能和作用进行检查。（2 ）临时检查。在已发生故障或可能发生故障时， 对车辆进行检查。（3 ）ATC 装置的检查。 运行检查：根据需要，乘车检查 ATC 装置的综 合作用和功能。 动作检查：根据ATC 装置的使用状况，对装置 的状态及功能进行检查。 特性检查：根据ATC 装置的使用状况，以 90 天 为周期，对装置中的各个部件的状态及特性进行检查。 临时检查：在发生故障或有可能发生故障的情 况下，根据需要进行临时检查。日本新干线车辆的检查体系如图 2 所示。图 2新干线车辆的检查体系全面检查以及关键部 位检 查（转向架检查）根据装置的不同分别规定 实施的基准及限值 周期检查及日常检查 实施基准 周期检查及日常检查分别规定非破坏性检查、焊接以及电非破坏性检查 气试验的实施准则及限值焊接实施标准和电气试验的实施标准及限值 列车自动控制装置、受电弓、地点ATC 检查的实施准则及限值（只适用于新干线） 检测装置、列车号识别装置、记录器、图 1日本铁路管理法规关系图（新干线车辆）动作检查 2.3 新干线车辆的检修内容新干线车辆各个修程的检修内容是根据该修程所 要达到的目的来确定的。通过定期预防修来保证车辆 在进入下一个修程之前运用状态良好。（1 ）日常检查 列车编组不分解，根据车辆的运用状态，对到限的磨耗件进行更换，如受电弓滑板、制动闸片；对润滑部 位进行补油，如轴承按规定补充润滑脂，传动齿轮箱的 油位保证在规定刻线位置，以及受电弓、转向架、车钩、 车门等处的活动、滑动部件也需检查其润滑状态；同时 还要对受电弓、走行部、制动系统等部分进行外观检 查，以保证其作用良好。日常检查一般是在车辆夜间回库时进行。完成一 次全列车日常检查停时一般为 1.5 h。（2 ）周期检查 列车编组不分解，根据车辆的运用状态，对受电 29 机车电传动2003年弓、走行部、制动装置、车体、司机控制器、车下电气装 置等部件的状态和功能进行检查和试验；对列车ATC 装置进行试验检查，保证其功能正常；对电气部分的绝 缘电阻进行测量等。周期检查与日常检查的项目差不多，所不同的是 日常检查主要偏重于外观检查，而周期检查要更细一 些，并要进行一些功能测试和检查。列车编组的周期检 查停时一般为 4 h 。一般车辆基地在一个台位上每天可 进行 2 列编组车的周期检查，即上午 1 列，下午 1 列。（3 ）转向架检查 更换车辆转向架，把换下的转向架进行解体，对牵引电机、传动齿轮、轮对、制动装置等主要部件进行检 查。例如，新干线 300 系车如果是16 辆编组，则先将一列 车分解为 4 个单元，每个单元（4 辆）同时架车，更换转 向架，对车轴进行超声波探伤。300 系车的车轴为空心 轴，其探伤是在孔内进行的；对轮对进行旋削，使其踏 面和轮缘恢复标准形状。采用直流传动的新干线车（如 0 系、100 系、200 系、 400 系等）的直流牵引电机要进行解体检查；而采用交 流传动的新干线车（如300系、500系、700系、E1系、E2系、 E3 系、E4 系等）的交流牵引电机只做外部清扫，无需解 体。转向架检查完毕后，要在车辆基地的高速跑合试 验台和试验线路上进行有关试验。转向架检查停时一 般为 1 天。（4 ）全面检查 将列车编组分解为单节车辆，按检修工序流水作业。车上部、车内、车下部的所有设备拆下车检修，主 要部件实行换件修；对高压电缆线在车上测量绝缘电 阻，并进行耐压试验，不良者进行更换；客室内装饰地 面换新，墙面顶棚只做清洁处理，一般 12 年彻底更新一 次；车体外墙重新喷漆，大修后车体要进行气密性检 查；转向架的检修内容与转向架检查修程内容相同。 各车检修组装完后，将其重新连接成一列编组，首 先进行全列车的静态性能试验，然后在基地内进行低 速运行试验，最后进行正线试验。能承担新干线车辆 “全面检查”修程的检修基地共有3 个，即，仙台综合车 辆段（JR 东日本铁路客运公司）、滨松工厂（JR 东海铁路 客运公司）和博多综合车辆所（JR 西日本铁路客运公司）。各检修基地的全面检查修程的停时不完全一样， 一般为1013天。（5 ）正线试运这里以JR 东海铁路客运公司的滨松工厂全面检查 完后的 300 系新干线列车为例。正线试验主要检查的内 容有：启动加速0160 km/（h 100 s以内）最高速度270 km/hATC 保护动作275 km/h振动测试每次连续测 5 km气密性人工检查，必要时用仪器测量2.4 新干线车辆的污物处理日本从 20 世纪 60 年代起就已开始重视铁路运输对 于大气污染、水质污染和噪声污染等破坏环境的问题， 并逐步采取了相关的治理措施。日本铁路原有老式列 车的污物处理也是只简单地排出车外，对铁路沿线造 成严重污染。新干线建成后，一方面由于列车速度提高 的需要，另一方面也是防止污染环境的需要，所有的新 干线列车都采用了密闭式污物集中处理装置。垃圾和 污物只有列车到了车辆基地后才取出处理。集便器中 污物、污水等经处理并达到排放标准后才进行排放。 2.5 新干线车辆的检修信息系统为了实现新干线列车高速度、高密度地运行，以及 进行高效率、高可靠性的指挥和管理，新干线铁路采用 了先进的集中调度控制系统（CTC ）和计算机辅助运营 管理系统（COMTRAC ）。CTC 系统可实现中央调度所对 新干线全线的集中调度指挥控制，它具有：（1 ）列车进 路构成控制；（2 ）列车行车的集中监视；（3 ）信号设备 的故障监视等功能。COMTRAC 系统从CTC 接收信息， 并帮助调度员进行操作、判断，对列车前进线路的构成 进行控制作业。此外它还具有行车计划、行车调整、传 递信息、车辆运用、统计资料等功能。图 3新干线集中调度控制系统新干线信息管理系统（Shankansen Management In- formation System，SMIS）是CTC系统下的一个子系统。 SMIS 将新干线车辆设备、旅客运输等信息传送给 COMTRAC 系统，其关系如图 3 所示。SMIS 系统管理功能（1 ）设备管理车辆管理包括以下内容：车辆使用数量及故障 分析统计；列车运用指标统计；车辆检修统计和车辆 现状信息；主要部件（如转向架、ATC 装置等）检修履 历。设施管理包括以下内容：轨道整备、验收记录； 30 第 5 期王勇智: 日本新干线铁路车辆检修线路检查、施工作业记录；轨道整备计划分析；轨道部 件（如道岔、伸缩器等）检查、分析。电气管理包括以下内容：接触网导线磨耗检测 数据；接触网导线更换计划；用电量统计分析；列车公用电话使用记录等。（2 ）生产管理 主要指旅客运输管理，包括：新干线列车乘车报告（乘车人数统计）；图 4SMIS 系统管理流程新干线旅客流动报 告（客流分 析）等。SMIS 系统的数据来源有2 类，一类 是在现场测试、统计后汇集到调度中 心的；另一类是车辆基地等各种专业 基地的计算机终端与中央计算机联网， 随时传输到调度中心的各种信息（例 如车辆检修信息等）。SMIS 系统为JR 铁 路客运公司的各专业部门提供相应的 信息，以便进行控制管理。此外，SMIS 系统还将有关信息传递给 COMTRAC 系统。系统管理流程如图 4 所示。SMIS 系统是在日本国铁时期开发 的，使用了较长的一段时间，JR 东日 本、JR 东海、JR 西日本铁路客运公司都 一直采用这套SMIS 系统来进行有关的 管理工作。随着计算机软件及相关技 术的发展，系统也在不断改进和完善。参考文献：1 铁道部赴日高速铁路研修团. 研修报告（机车车辆）R.北京：铁道部，1996.