铁路车辆检修制 度的修成与工艺毕业论文.doc

铁路车辆检修制度的修成与工艺毕业论文目 录第一章 国内外机车车辆的检修制度及发展现状11.1机车检修制度11.2检修周期11.3机车状态修21.3.1实行状态修的依据31.3.2状态修优点41.4检修机构41.5检修指标41.6 小结4第二章 国内外机车车辆的检修制度分析52.1中国的铁路车辆检修52.2美国机车车辆的检修62.2.1印度机车车辆的维修72.4 小结8第三章 我国铁路机车车辆检修制度发展的历程及现状分析93.1我国铁路车辆的状况93.2我国铁路检修制度的历程93.3机车的检修状况分析113.4小结12第四章 车辆检修中可靠性及经济性分析144.1设备可靠性分析144.1.1可靠性特征量144.1.2失效率的估算值(t)144.1.3车辆更新的理论依据164.1.4车辆更新的几种期限174.2车辆经济寿命的确定184.2.1经济寿命确定的原则194.2.2车辆的运营费用的构成194.2.3车辆经济寿命的确定方法：204.3 小结21第五章 对我国机车车辆维修体制改革的建议22毕业设计心得24致 谢2525 第一章 国内外机车车辆的检修制度及发展现状1.1机车检修制度世界各国铁路机车的检修制度不尽相同，但大多数国家的检修制度都以计划预防检修为主。中国铁路机车采用预防性的定期检修制、换件修和主要零部件的专业化、集中修制。 1.2检修周期机车两次相同修程之间的走行公里数或工作时间称为检修周期。各级修理的周期是主要零部件在两次修程间保证安全运用的最短期限。检修周期应根据机车构造特点、运行条件、实际技术状态和生产技术水平来确定。各国铁路规定的检修周期不尽相同。干线客货运机车多按走行公里或时间计算，调车机车一般按时间（日、月或年）计算。各国铁路机车检修制度规定的检修周期不同。中国机车的检修制度除日常检查外,在两次定修(洗修)间有一次技术检查。段修分为定修和架修。电力机车定修周期2.53.5万公里，架修3035万公里；柴油机车定修周期1.52万公里，架修1524万公里；蒸汽机车洗修周期根据运用区段锅炉水质等情况确定,架修711万公里。厂修周期：电力机车120140万公里，柴油机车4572万公里，蒸汽机车2530万公里。美国铁路绝大部分使用柴油机车，其检修制度除日常检查和15天检查外，一般还采用月度维修检查，并按实际状态做大修理。集中定期修理按使用年数分级，每级一般为4年,最短的为2年，最长的为6年。机车厂修周期一般为8年，最短的为6年，最长的可达12年，走行公里约160200万公里。苏联电力机车、柴油机车的检修制度相同。技术保养分为三级。段修分为定修和架修。定修周期：电力机车1.42.8万公里,柴油机车34万公里。架修周期:电力机车3340万公里，柴油机车2140万公里。两次架修间有一次大定修。厂修分中修和大修。电力机车的中修周期为6680万公里,大修周期为200240万公里;内燃机车分别为7290万公里和144180万公里。联邦德国电力机车和柴油机车除定期检查外，还进行定期段修。电力机车段修分四级，各级周期:F1级1.6万公里,F2级3.2万公里,3级9.6万公里，F4级19.2万公里。柴油机车段修分五级，各级周期：F1级45007500公里或12天,F2级0.91.5万公里或24天,3级1.83万公里或48天,F4级5.49万公里或144天, F5级10.818万公里或288天。定期厂修周期为 46年。在两次厂修之间，牵引电动机、转向架等部件另有定期入厂修理的期限。蒸汽机车除定期检查外，定期段修分五级（包括洗炉）；厂修周期4年，并可按状态延长。 法国电力机车段修分附加检查、局部检查、全面检查和年度检查，检查周期相应为11.5个月、23个月、46个月和12个月；厂修分有限修理、普遍修理和普遍大修，货运机车和客运机车的有限修理周期分别为30万公里和 60万公里，普遍修理周期分别为60万公里和120万公里，普遍大修周期为20年。柴油机车段修分运用检查、局部检查、全面检查和年度检查，检查周期相应为2个月1周、4个月、6个月和12个月；厂修分为有限修理和普遍修理，修理周期分别为40万公里和80万公里。 1.3机车状态修机车在工作寿命期内，将运行设备按照观规定的状态值来监察其运行参数，只要设备运行参数在规定的状态限界值以内，就一律不检修。当运行参数超出规定的状态限界值时，按照规定工艺进行检修，使其恢复到规定的状态值内后再继续运行。设备达到有效使用寿命期，则予以更换。状态修是在确保机车安全运行的前提下，充分发挥机车质量的内在潜力，即利用其本身的可靠性，充分发挥其使用寿命，做到不失修、不提前修、不过剩修。把检修工作量减少到最低限度。实行状态必须大力采用新技术、新设备、新材料和新工艺，提高机车和零部件的可靠性和使用寿命，并且要实现检测办法现代化，制定合理的监测周期，准确掌握运行参数的动态，使零部件始终处于受控状态。要确定设备的安全运行状态值及其限界值，并要逐步确定各设备和零部件的工作寿命。状态值的管理方式为限值管理和寿命管理，使机车逐步实现维修现代化管理体制。 状态维修的实施过程是一个动态的、不断改进和完善的闭环管理过程，具体的工作流程如图1所示。 图1 状态维修工作流程(1)对设备进行合理分类，确定状态维修的实施范围。大中型企业拥有的设备数量大、种类多，不同设备在生产中的地位、故障模式、故障影响都不一样，因此，应对设备进行科学、合理的分类，并在此基础上，针对设备的不同类别，根据企业的实际情况，选择状态维修、定期维修、故障维修等不同的维修方式。(2)对实施状态维修的设备进行FMEA分析，确定关键的故障模式。故障模式及影响分析(FMEA)是一种“自下而上”的逻辑归纳推理方法，它从系统的最低级组成开始，有步骤地分析每一个零部件可能的故障模式，根据每个零部件故障模式分析跟踪到系统，以决定每个故障模式对系统性能的影响。由于现代生产设备多是集机、电、液、气于一体的大型复杂设备，其结构和故障状态复杂。该方法在实际应用时，需要花费大量的人力、物力和财力，消耗大量的时间。可以采用改进的FMEA方法。改进的FMEA方法主要针对过去已经实际发生的故障进行分析，通过对各故障模式和故障影响(主要是经济性影响)的分析，利用帕累托定律，确定关键的故障模式，集中分析关键的故障模式，针对这些关键的故障模式提出可能采取的检测方法和预防、改善措施。改进的FMEA方法明显增强了FMEA的可操作性和针对性，降低了分析工作量，从而以相对较少的投入和较短的时间获取较大的收益，大大提高了维修工作的实用性和有效性，工作流程如图2所示。 图2 改进的FMEA方法分析流程图1.3.1实行状态修的依据机车入厂(段)后不再象过去一律大拆大卸，而是根据状态来决定有关部件的修理范围。决定状态好坏的主要依据是:(1) 计算机信息系统提供的机车及部件履历(2) 以机油光谱分析为主的检测诊断系统(3) 车载微机控制诊断系统提供的信息(4) 必要的人工检查1.3.2状态修优点主要表现在:(1) 维修周期较长，而在修时间较短。(2) 以数量少、规模小的厂段，完成了较多的机车维修任务。(3 )劳动生产率高，经济效益好。1.4检修机构各国铁路机车的维修工作在机务段和修理工厂进行。机务段分为定修段和架修段。架修段有架车台设备，检修机车时可以在机车主车架两端把机车架起来，推出转向架，旋削轮对，并可对机车进行较大的检修工作。修理工厂一般能进行机车全部解体检查和修理，还采用互换修理法，即以事先经过修理、试验完好的机组、部件备品，换装到入厂修理的机车上去。各国铁路为了提高检修质量和劳动生产率，采取了下列措施：大力推广先进的修车工艺和生产组织，在同一机务段减少机型，实现修理专业化。根据机车质量的改进提高，修改检修制度，减少检修类别，延长检修周期。采用先进诊断手段，如机油光谱分析和各种部件、零件及工作参数的检测技术等，减少不必要的拆修工作。采用部件互换，实行机械化、自动化、流水作业方法。 1.5检修指标衡量机车检修工作效率的尺度，最主要的有机车检修率和平均修车时间。机车检修率 也称不良率，是检修机车台日占支配机车台日的百分比。一台机车因检修而停留24小时称为一个检修台日。机务段所有的机车中除备用、出助、出租的机车外一切能供使用的机车，称为机务段支配机车。这种机车台数和日数的乘积，称为支配机车台日。1.6 小结本章是对我国的机车车辆的检修制度及发展现状的一个分析，通过本章的了解使我们了解到机车检修制度、检修周期、机车的状态修、检修机构以及检修指标，可以使我们更深入的了解我国的机车检修制度。第二章 国内外机车车辆的检修制度分析2.1中国的铁路车辆检修 我国铁路车辆有两种检修制度：状态检修和计划检修。前者是根据车辆运用的技术状态，不定期地进行；后者则是按周期（按时间或按走行里程）进行，检修周期结构：大修(新造)一中修一中修一大修。大修周期:(80士10)万km；中修周期:23万-30万km；小修周期：4万-6万km；辅修周期：1万-2万km。中国铁路从1949年开始采用预防性计划检修的制度，其内容包括定期检修和日常维修。定期检修有大修、中修、年修三级主要修程和制检、轴检两级辅助性修程。1965年起简化定期检修制度，改为客车检修有厂修、段修、辅修三级修理；货车检修有上述三级加轴检共四级修程。日常维修指列检、库检、乘检和临修，其主要任务是保证运用中的车辆具有良好的技术状态，防止发生行车事故。厂修：对车辆进行全面检查和修理，使其零部件达到厂修规程的要求，以恢复车辆的基本性能。厂修通常在车辆修理厂进行，必要时也可在有条件的车辆段进行。段修：对车辆进行全面技术检查，修复损坏和磨耗的零部件，使其达到段修规程的要求，保证车辆的技术状态能安全地运用到下次厂修。段修在车辆段进行。辅修：对车辆的制动装置和轴箱油润部分进行检修，同时对其他部分作辅助性修理。辅修工作通常在站修线或库检线进行。轴检：按辅修要求对车辆的轴箱油润部分和其他部分进行检修。摘车轴检在站修线进行；不摘车轴检在列车中进行。两种轴检均应保证在下次辅修到期前不发生轴箱油润故障。临修：车辆运用中如发现较大故障，在列车停站时间内不能处理时，可将故障车辆从列车中摘出，在站修线进行计划外的摘车临修。临修中除修理故障部分外，还要对车辆作全面检查。施修部分应保证使用到段修或辅修，其他部分亦须符合编组站列车检修所的检修质量标准。为了统一检修技术要求和质量标准，中国铁路制定有客、货车各级修程的检修规程，规定了检修周期和检修限度，检修的技术标准和质量要求，以及保证期限等。两次相同修程之间的间隔时间。检修周期是在对车辆各主要零部件的工作情况进行全面调查分析的基础上，根据其损伤发展规律及其对车辆的使用性能和运行安全的影响程度而规定的。中国铁路目前规定的检修周期：厂修：一般客车为6年，一般货车为5年，易受腐蚀的客车和货车（餐车、行李车、保温车、酸碱类罐车等）为4年,不常用的客车、货车、特种用途车和载重90吨以上的长大货物车等为8年;段修：一般客车为1.5年，餐车和行李车为1年，货车为1年,不常用的客车和货车为2年；辅修：一般客车为3个月，其余客车和各类货车为6个月；轴检：滑动轴承车为3个月，有轴箱滚动轴承车为6个月，无轴箱滚动轴承车为1年。车辆检修时，允许各零部件存在一定程度的磨耗或损伤不进行修理，对此所作的规定称为检修限度。这种限度多以尺寸表示，如裂纹长度、腐蚀深度、磨耗剩余厚度等等。检修限度分为：厂修限度、段修限度、临修限度和运用限度四种。车辆检修限度是根据各零部件受力和工作情况，结合多年积累的运用经验，在保证车辆安全运用到下一个检修期的前提下规定的。定期检修作业方式有定位作业和流水作业两种方式。定位作业是车辆（或部件）在整个修理期间停放在一个相对固定的检修台位上，修理人员依次完成一个台位上车辆的修理工作后，转移到下一台位进行工作。流水作业是把待修车辆（或部件）按一定节奏由一个台位移向另一个台位，在每一台位上只完成一部分修理工作，通过全部台位后，修理工作即告完成，而修理人员按照分工只在相应的台位上工作。按照定位作业方式，每一台位均需设置全部所需的设备和储备全部所需的材料。按照流水作业方式，每一台位可以根据需要分别设置设备和储备材料。因此，实行流水作业，有利于降低修理费用，提高修理质量和劳动生产率。2.2美国机车车辆的检修 美国机车车辆维修制度是计划预防修制，采用定期维修与状态修相结合的维修方式。在计划预防倍的摇架下，针对不同车种、不同使用情况，不同零部件实行不同程度和范围的状态修。美国机车车辆维修制度从总体上看来，仍然是计划预防修，按时间或走行公里数进行定 美国铁路机车车辆维修体系的特点美国机车车辆维修体系的特点是：高度集中化管理，严格专业化分工，广泛实行状态修、换件修和主要零部件的集中修。1 高度集中化管理维修中的一切重大问题由公司总部统一决策，权力高度集中，主要表现在:生产计戈集中管理,维修政策统一制定,机车车辆集中调度，修理布局高度集中，技术管理相对集中、统一领导工资统一管理。 2 专业化分工美国机车车辆维修体系以提高公司总效益为前提，严格实行专业化分工。主要表现在：厂、段维修专业化，运用与维修分家，机务段只管维修不管运用，工、厂、段作量分工明确，主要零部件生产和修理专业化。 3 状态修、换件修和集中修部件的集中修。美国机车车辆维修广泛实行状态修、换件修和主要零状态修。美国机车车辆及共零部件的修理周期主要取决于时间、走行公里及状态，如今，状态是主要的。各铁路公司有完整的状态修规程、范，厂、规段严格执行。期维修。但是在具体修理中包含有状态修，而且随着修制的不断改革，在厂、段维修中状态修的比重不断增多。车辆的计划预防修主要表现。换件修美国铁路广泛实行换件修，对磨损到限或破损的零部件换件更新，对一些重要零部件严格实行寿命管理，寿命到期的即使未发现损坏也予以更换。在对制动机等主要零部件的寿命管理和严格控制检修周期上。在车辆的具体修理中，状态修的成分更多，可以说是以状态修为主的一种维修方式。集中修。对于换下来的主要零部件，特别是关键件，精密件送往制造工厂或路外专业工厂进行集中修。2.2.1印度机车车辆的维修 印度机车车辆维修制度是传统的计划预防修。但在维修制度改革方面已经起步，开始引入状态修、换件修和主要零部件集中修，并已取得了一定的成效。1.实行集中管理重视专业化分工印度铁路经营管理由铁路董事会负责。机车车辆的设计、改进及验收，各级规程、规范的制订与研究，各种标准的制订均由印度铁路研究、设计、标准化组织负责，印度铁路比较重视专业化分工，协作面比我国宽。2.建立现代化配件厂改善配件供应，1978年开始，印度铁路引进了世界银行贷款，进行机车车辆维修的现代化计划，投资主要用于修理工厂的现代化改造和新建两个现代。 3.比较重视维修信息系统印度铁路咨询公司开发的CIRS信息系统包含有机车车辆维修和机务段仓库管理子系统。2.4 小结通过本章对中国、美国、印度等国家的检修制度的学习，使我们对国内外机车的一些检修能做以对比，从中我们可以看出我国是以计划修和状态修两种维修状态，美国是以定期维修与状态修相结合的方式来进行维修，印度则是以传统的计划预防修来进行维修的，可以看出每个国家的检修制度各不相同，因为每个国家的气候、地质等情况的不同可以制定合理的维修方式，在这个维修方式上面可以再进行改进使机车的检修制度越来越完整，同时我们也可以借鉴外国的一些检修制度，可能这样更利于我国机车检修制度发展。第三章 我国铁路机车车辆检修制度发展的 历程及现状分析 3.1我国铁路车辆的状况1、 新中国成立时，客车3987辆，货车总计46487辆，旧中国的铁路车辆可称之为”万国博览会型式复杂，大部分是国外倾销的，据1950年清查统计资料表明，新中国成立遗留下来的客车共有200多种类型，货车有50多种类型，来自10个国家，有些客车没有照明、采暖设备，车体狭短，采光条件差，乘座定员少，货车载量吨位低，有10吨、20吨、30吨的车辆，还有不少货车为两轴车，无大型货车、专用货车、特种车，列车经常发生故障，运用效率低。3.2我国铁路检修制度的历程我国铁路车辆检修体制是实行计划预防修体制，修理设备检修周期建国以来经历了55次较大变化。 1、新中国成立后，车辆修理采用的是修养并重、预防为主的定期修理制度。按时间分车种划定各级修理。19491951年实行的是中长路检修制度，修程分为一般检查和甲、乙、丙种检查四级定期检修制度一般检查相当于入厂大修，甲、乙、丙种检查在车辆段修理。 各修程主要范围是：一般检查；对车辆各部装置全部分解和修理，对金属部件进行除锈、涂漆防腐，如有腐蚀过限或裂纹，则按规定更换或补强，保证车辆作用良好。 甲种检查：重点分解检修走行部、连接缓冲部及制动装置，整修车体，保持性能作用良好，保证行车安全。 乙种检查：主要分解检修制动装置，进行制动性能实验，同时修理好所发现的其它故障。 丙种检查：主要检修轴箱油润装置，补注轴油，防止车轴在运行中发生热轴事故。 2、5264年吸取中长交路的经验，参照前苏联的检修制度，将客、货车的修理改为大、中、年修的定期修理制度。客、货车均分为五个修程，即：大修、中修、年修、制动检查、轴箱检查。大修全入工厂修理，中修在工厂和部分车辆段修理，年修以下修程均在车辆段修理。大修比原一般检查，大大延长了检修期，换修比较彻底，要求恢复原结构性能，以延长车辆的使用寿命：中修相当于原一般检查，作一般的分解检修，重点是对金属部件除锈、涂漆防腐；年修相当于原甲种检查，但检修期限缩短了，客货车均为一年；制动检查相当于原乙种检查；轴箱检查相当于原丙种检查，检修期限也相同。检修制度改革后，制动检查逐步在站修线施修，轴箱检查绝大部分在列车上不摘车施修，大大减少了因检修而扣留的检修车，降低了检修率。随着检修制度的改变，逐步健全和完善了车辆的各项检修规章和细则。在此期间，铁道部共制定公布了车辆的各项检修规章和细则13种。包括：轴轴、油润、钩缓、熔焊、弹簧、木材、安全、车电、给水、暖气、油漆和罐车洗刷等细则。这些细则的贯彻执行对提高车辆检修质量，提高职工技术水平，保证行车安全，均起到很好的作用。另外，还逐步形成了一套较完整的车辆检修工作组织制度。其中重要的有：建立了客机车的修理组织程序：检修车扣留后，经质量检查员预检，由检修调度按检修车状况指挥送入车线的停车位置，在开工前组织有关人员进行状态鉴定，确定施修方案和出车顺序，修车工组完成后由质量检查员检查，最后向验收员验收交车。每天进行完工分析，提出修车计划。这种结果，提高了修车效率，修车台位利用率高。建立了修车备用库和配件加修机构：推行修车作业计划后，在修车车间建立配件备用供应储备库，并负责按计划送到修车场地，交各修车工组使用，既提高了修车效率，又减少了因待料停工的检修车；各车辆段根据铁道部规定的配件标准和管理办法，按一日修理的车种、车数查定配件储备定量，作为拆装、清洗、除锈等使用。另外，还设立配件加修机构（维修车间、设备车间），专为修车、站修、列检加修和制造、修造配件，并成立利材组，对可加修利用的各种配件和原材料修旧利废，对全路开展增产节约活动起到较好的作用。3.65年以后的三次检修制度的变化差异不大，是实行厂修、段修、辅修、轴检4级定期检修修理和列车检查。区别只是按车种对厂、段的检修周期进行了调整和细化，新的检修制度是将原来的大、中修并为厂修、年修改为段修，制动检查改为辅修，即两个修理之间的辅助性修理。但从检修周期的变化趋势来看，厂、段修周期是趋于延长，辅修和轴检是专项检查，基本没有变化。随着车辆技术水平的提高和可靠性加强，定期检查的时间间隔随之变化。在此期间，车辆检修部门改变了检修组织，特别近几年来，客、货车检修加强技术装备，实现了检修流水作业，如机车检修制定、实施了八条流水线： 转向分解流水线转向架组装流水线钩缓分解流水线钩缓组装流水线轮对检修流水线轴承检修流水线制动机检修流水线制动梁检修流水线。实行流水线作业后，检修质量、劳动生产率大大提高。4、 货车检修周期的变化历程我国现行的车辆检修周期是1965年制订、颁布执行的,这一检修周期是依据当时我国铁路车辆的技术状态确定的,经过近30年的实践证明,这一检修周期对保持车辆基本性能,确保行车安全起了一定的作用。但是,在这30年里,特别是近10多年以来,车辆技术状态发生了很大变化:车辆载重由40t和50t为主型改变为60t及以上为主型;车辆的结构由钢木结构、底架承载改变为全钢结构、整体承载;转向架亦由运行品质低下的拱板型改变为转SA型;新技术、新材料在车辆上得到广泛应用,使车辆总的技术状态有了很大改善。1970年和1974年为进一步改善车辆的技术状况,铁道部先后修订发布了车辆报废条件和淘汰办法,对因自然耗损、制造不良、使用年久造成各梁腐蚀疲劳及车辆技术性能低劣无法适应运输生产发展需要的车辆实行了报废和淘汰。同时,大量制造技术性能优良的新型车辆,运用车辆中新车比例有了较大增加。 5、检修制度的修程和周期设置依据：厂、段等高级修程是根据车体及其主要零部件的技术状态而定，低级修程一般是专门为制动或滑动轴承的检修而设置。低级修程因车辆相应结构、材料变化不大，检修周期基本没有变化。机车各级修程的任务：厂修是彻底恢复车辆的基本性能：段修是维护车辆的基本性能；站修（包括辅修、轴检、临修）是恢复车辆重点部位的基本性能，为运输提供车辆维修保障；运用（列检）是及时发现列车中的车辆重点故障。3.3机车的检修状况分析我国新颁布的车辆检修制度是以计划预防为主，以状态修、换件修和集中修为辅，以定期检修和日常保养维修为主要形式。机车的定期检修是指机车经过一定时期的运用，为使其各部分构造恢复其原有的性能和技术状态，按机车各级修程和修理规则、检修细则规定的周期和范围所进行的定期检查和修理。分为以下修程：厂修、段修、辅修、轴箱检查。1、厂修：在于是恢复车辆的基本性能和技术指标。厂修时要对机车各部分进行分解检查，对技术状态不良部分进行彻底修理，更换磨耗损伤的零部件厂修后技术状态接近新水平）。2、段修：主要是对走行部、制动部、车钩缓冲部分解、检查修理，并对其他部分进行检查和修理，保证到下次段修时各部分装置技术状态和作用良好。3、辅修：主要是对制动装置和轴箱油润部分施行检修，并对其他部分全面辅助修理。轴箱检查（轴检）：专门对轴箱油润部分施行检修，并对其他部分进行检查、修理即浇注润滑油脂。4、日常维修保养是指机车在各级定期检修之间，为保证车辆技术状态良好和行车安全，在运用过程中所进行的经常性检查和日常养护工作。由铁路沿线的列检所负责，依据故障的大小分为摘车修和不摘车修。新的检修规程中，一方面对检修周期进行了适当的延长，另一方面重新确定了检修制度，即：采用定期检修为主，状态修为辅，从而抛弃了以前的仅是定期检修的检修制度，考虑了货车的实际技术状态，并且逐步扩大换件修、状态修和专业化集中修的范围，说明了我国铁路机车的检修制度朝着状态修发展方向又向前迈进了一大步。在新的机车检修制度执行后，全路机车检修率日均3.1，比定量压缩0.39个百分点，相当于每天为运输多提供了2000辆车。货车厂修44100辆，段修252056辆，辅修391374辆，轴检236518辆，较大地改善了运用车的宏观技术状态。3.4小结本章对我国铁路机车车辆的检修制度的发展历程及现状分析，使我们了解到我国铁路车辆的状况、检修制度的历程以及机车的检修状况的分析，从中我们了解到我国铁路车辆检修体制是实行计划预防修体制，修理设备检修周期建国以来经历了55次较大变化，新的检修规程中，一方面对检修周期进行了适当的延长，另一方面重新确定了检修制度，即：采用定期检修为主，状态修为辅，从而抛弃了以前的仅是定期检修的检修制度，从而我们可以更多地熟悉我国的机车发展状况对我国以后的发展趋向指明了方向。第四章 车辆检修中可靠性及经济性分析4.1设备可靠性分析为保证设备的长时间无故障运行而进行的分析处理过程，这就是设备的可靠性分析。设备的可靠性差会导致设备发生故障的概率很大。所谓可靠性，是指设备机能在时间上的稳定性程度，或者说在一定时间内，不发生问题的程度（概率）。设备的可靠性由固有可靠性和使用可靠性构成。所谓固有可靠性，是指该设备由设计、制造、安装到试运转完毕，整个过程所具有的可靠性，是先天性的可靠性。 当固有可靠性低或使用可靠性低，或这两种可靠性都低时，设备就有可能发生故障。对故障采取对策，重要的是对故障原因在固有可靠性和使用可靠性上进行识别。当固有可靠性提高时，提高使用可靠性就比较容易；而当固有可靠性低时，要提高使用可靠性就十分困难。因此，从根本上讲，要防止故障的发生，最有效的对策就是注意设备固有可靠性的形成，即重视设备的设计、制造、安装和调试全过程。 4.1.1可靠性特征量研究可靠性特征量，必须首先明确”寿命”的含义。在日常生活中，产品的寿命往往是指产品总的可使用时间。每一个产品都有自己固定的寿命，但只有在试验后(包括使用后)才能确定。故产品的寿命是一个随机变量。在可靠性工程中，不可修复产品的寿命是指发生失效前的实际工作时间;可修复产品的寿命是指相邻两次故障间的工作时间，此时也称为无故障工作时间。从数学上讲，研究产品的可靠性主要是研究产品寿命的概率分布;而可靠性特征量则是随机变量寿命的一些描述量。寿命的单位多数为时间，如小时、千小时、年等，也可以是动作次数、运动距离等。 4.1.2失效率的估算值(t)1、 失效率的定义 失效率是工作到某时刻尚末失效的产品、在该时刻后单位时间内发生失效的概率。记作(t)，称为失效率函数，有时也称为故障率函数。按上 述 定 义，失效率是在时刻t尚末失效的产品在t-t十t的单位时间内发生失效的条件概率，它反映t时刻失效的速率，故也称为瞬时失效2、失效率的估计值叙t)不论 产品是否可修复，产品失效率的估计值均可由下式求得3.合理确定车辆经济寿命 技术是为经济服务的，一切技术活动，一切技术方案，都必须讲求经济效益，这是一切技术工作的核心，否则，技术就不能转化为真正推动生产发展的生产力。同样在研究铁路车辆检修制度时，不能仅从技术可靠性角度去考虑，而且要考虑到检修的经济性原则。降低修理费用，贯穿一车辆检修的过程之中，也是贯穿于本章的土线。为了实现向状态修的转变，需按最小费用原则，合理确定车辆经济使用命。我国铁路机车检修管理模式是按照车辆的检修周期进行定期检修和列检检查，由于经济的原因，在90年以前。检修管理的指导思想就是充分利用，实行无限寿命管理，只要在检修中没有发现达到报废条件的故障，在使用中没有失败造成事故就一直用下去，从车辆的设计、制造、修理都没有使用寿命的概念，误认为使用的时间越长越好，造成的后果是在相同的使用条件下，随着使用时间的延长，故障率和修理工作量不断增加，检修成本逐年递增，明显暴露出检修管理模式滞后于运输发展的要求。随着铁路运输的发展，铁路机车的使用效率等各指标不断提高。从1995年一2000年货车总有量增长了1.64，但其它各项指标的增加幅度则比它高得多。如下表： 2005年一2010年部分运输指标对比表项目保有量运用车数货车运用率货车周转量每辆保有体贴车年产量周转距离货运列车货运列车旅行速度单位 辆辆 % 公里万吨公里 公里 km/h km/h2005年43273135400077.712836296.6109444.330.22010年43994342891881.913336303.1 121546.431.8增幅(%)4.4517.475.123.752.159.964.735.03我国目前尚未规定车辆的使用寿命，车辆报废条件也规定的不够全面和细致，在厂修规程和段修规程中都笼统地写业凡是有以下故障之的，经有关部门核算，才能报废”。同时，由于车辆在检修时，几乎所有的故障都可修理，车辆便可长期地使用下去，致使车辆的检修费用过台如：目前资料最全的C50车从解放初期运用到八十年代，运用时间共计30年，平均每辆车各种检修费用累计高达4万元，为当时新造车成本的2倍，而且这些旧型车的质量也不易保证，常常造成事故。在向状态修过渡的过程中，合理确定车辆的使用寿命，及时报废旧车，进行车辆更新，既能体现经济性的原因，又能杜绝隐患的发生，因此，合理确定车辆的使用寿命，进行设备更新，是实行状态修必要的前提。 4.1.3车辆更新的理论依据有形磨损和无形磨损会引起设备原值的降低，但有形磨损严重的设备，往往造成不能够正常运转使用，而无形磨损却不会影响设备的继续使用。两种磨损相应的补偿方式也不一样。”固定资产的补偿方式必须从价值和实物形态两方面来考虑”，所谓的实物形态的补偿，便是通常意义上的修理、改造和更新，是在使用价值上的补偿。 图6-1 设备磨损的补偿由上图可见，若设备使用价值的降低主要由有形磨损所致，则应视有形磨损情况而定。如果磨损较轻，可以通过修理进行补偿；如果磨损较重，也可以修复，只是需花费成本较多，则应与更换补偿方式进行经济性比较，以确定合理的补偿形式；若磨损非常严重，根本无法修复（或虽能修复，其安全可靠性己不能保证）则应该以更换作为补偿手段。如果设备使用价值的降低土要由无形磨损所致，可以通过对原有设备进行现代化技术改造的办法使之得到局部补偿，也可以通过设备更新进行补偿；若设备虽遭无形磨损而使用价值并未改变，就不必进行补偿。修理和技术改造属于局部补偿，而设备的更新则属于完全补偿。 4.1.4车辆更新的几种期限 设备更新期的确定目的在于提高经济效益。车辆的寿命有自然寿命、折旧寿命、技术寿命和经济寿命四种。1、 自然寿命 是指车辆从全新状态使用，直到由于有形磨损的原因造成不能继续使用（报废）为止所经历的整个时间2、技术寿命：是指车辆由于开始使用直到因技术落后被淘汰为止所经历的时问。般中将车辆的第一代与第二代相邻两代之间的间隔时间算作第一代设备的技术寿命。如C50车是其它敞车C60C62C62A出现和发展后被淘汰的，其技术寿命被确定为30年。3、 折旧寿命： 中华人民共和国财政部颁布的运输企业财务制度中规定：铁路车辆作为铁路专用设备，折旧年限为1216年，即其折旧寿命为1216年。4、经济寿命：是以车辆使用费用最经济为原则确定的车辆使用年限，故称之类经济寿命。在车辆长时间性的使用过程中，由于车龄增加，设备日益老化。其使用费用也呈增加趋势，依赖于大量的维修费用来维持车辆的自然寿命，在经济上不合理。根据极限损伤程度确定了零部件的使用期限后，并不能直接确定车辆的使用寿命。车辆的使用寿命指标，应以能反映车辆的运用性能为依据。车辆的经济使用寿命，就是依据车辆投入运用的时间与进行修理的时间的比值-这一车辆最主要的运用指标之一来表示的。把这一比值称为车辆经济使用寿命系数。可由下式求得： 公式中 -车辆在一个大修周期内的工作日数； -车辆在一个大修周期内的全部停修日数； -用于各种修程的停修日数用于修理上的时间损失，可用相对修理损耗系数Z来表示，即： 值在01之间变化，值越大，则Z值越小，说明车辆使用的寿命越长。因此，提高车辆使用寿命的途径，在于延长车辆实际运用日数和缩短修理停留时间，一切能延长零件使用期限和提高检修工作效率的措施，都是延长车辆使用寿命的有效方法。显然，车辆经济使用寿命系数和相对修理损耗系数Z，都是评价检修制度是否合理的指标之一，能保证最大与Z最小的检修制度才是经济合理的。 国外实行状态修的因素，如美国、波兰等。无一不是将状态修建立在可靠的车辆经济寿命基础之上的。随着车辆使用过程中损伤的逐渐增多，在历次检修中检修费用也逐年增高，当接近或超过重置新车的费用时，应及时报废旧车。4.2车辆经济寿命的确定 铁路检修制度的改革需要实行寿命管理，机车的修制改革从44年升始，基本思想是提高质量，确保安全，为运输服务，基本指导原则是有利于提高机车的安全可靠性，有利于服务运输，有利于提高货车的整休技术水平，有利于提高车辆使用率和延长使用寿命，毛作重点土要放在以调整检修周期为中心，明确各级修检的任务和检修范围，规范检修标准和作业方式，实施状态修、换中修和主要零部件的专业集中修。对机车及其主要零部件实施寿命管理的工作，由于涉及而广不仅涉技术问题，还涉及成本、资金和有关配件的生产能力，因此没有实质性的发展，在推行检修制度改革中，缺少依据，缺少手段，制定的相应制度和要求不完善。在推行状态修时，由于没有建立寿命管理制度，由于寿命管理水平没有实质性的开展，配件中技术状态差异的散度较大，使得在制订检修标准时既要兼顾配件使用时间不同的技术状态，对安全可靠性的影响，又要考虑检修手段的配置和成本的变化，对经济效益的影响。最后只能从安全角度出发，按时间长的配件的技术状态制切检修标准和要求，从曲川避免地造成过剩修和重复修，周期过短，次数频繁，并且也没有实现使具有较高的可靠性。另一方面，由于没有确立使用寿命的要求，使车辆及其配件的设计、制造时，对强度等指标的储备无据可依，质量标准过高进而造成成本过高、浪费严重。所以，对货车及其主要零部件实行寿命管理，是进一步完善货车检修制度，使我国货车检修、管理水平和设计、制造水平达到先进水平，显得尤为迫切。4.2.1经济寿命确定的原则车辆的经济寿命主要是指从购置到由于运用可使其功能、效率衷退所引起的有关费用发生增长，如果再继续使用该车辆在经济匕已经不合算的时间。目前，从我国的国情路况来看，车辆处于供不应求的阶段，无形磨损所占的比重不是很大。车辆衰退，是指与其刚购置时相比，功能、效率上的降低，使运营费用大为增加。如：由于车辆工作效率的降低，增加人工和材料的消耗：由于不可靠性因素增加，亦增加了修理费用。为了维护车辆的正常生产状态，则其年运营费用将不断增加。经济寿命确定的基本原则是使车辆的年均运营使用费用达到最小。4.2.2车辆的运营费用的构成车辆的的年均运营使用费用由车辆年均投资成本和车辆年均修理费用构成。 4.2.2.1车辆的年均投资成本 车辆年均投资成本是由车辆的购置费、车辆的残值及车辆使用年限来决定的。 1、车辆购置费：新造车辆的购置费用是由铁道部运输局装备部管理使用，可认为车辆的购置费即是车辆的初始投资成本（运杂费较小，可忽略不计），车辆的购置单价平均每年递增8由于铁路资金的严重短缺，使现有车辆远不能满足其数量上的需求。据有关资料统计，光是货运这一项，每天申请要车数达10万辆以上，而我国只能满足7.2万辆，缺口近3万辆，满足仪为70。也正是在这样的条件之下，车辆超负荷运转，运用效率居世界首位，对我们的维修工作提出了更高的要求。 2、车辆年均投资成本：设某种车辆的经济使用寿命为T年，车辆的购置费为P，残值为L（L通常为P的4）。车辆年均投资成本为主要依据是:车辆的折旧采用直线法(平均年限法),每年折旧额相同。4.2.3车辆经济寿命的确定方法： 车辆的年均投资成本和车辆的年均修理费用构成了车辆的年均运营费用（以表示）。 S= 令 即 T-车辆经济使用寿命 P-车辆购置价值 L-车辆残值 b-车辆修理变动费用年均增长值由（1）式可以看出，车辆经济使用寿命的确定与车辆的购置费，车辆残值和变动费用年均增长值有关，与车俩的固定修理费用无关4.3 小结本章是对我国车辆检修中可靠性及经济性的一个分析，通过一系列的公式分析，来对机车的经济寿命、失效率的计算，使我们可以尽量避免一些事故的发生做好了预防的准备工作，从中我们可以看出根据我国我的国情路况来看，车辆处于供不应求的阶段，无形磨损所占的比重不是很大。车辆衰退，是指与其刚购置时相比，功能、效率上的降低，使运营费用大为增加。 第五章 对我国机车车辆维修体制改革的建议尽管十余年来我国机车车辆维修改革取得了丰硕成果，但必须清醒地认识到与发达国家相比还相对落后，因此应加快维修制度改革进程，大力推行和完善分层次、多样化的维修模式，加快试行及推广轻大修、重大修和重造的维修模式同时还应鼓励和引导各铁路局进行具他维修模式的尝试对于高速列车的维修，可以考虑引进国外发达国家先进的机车车辆维修制度体系。在修时间太长。目前我国内燃机车大修在厂平均停时为35天左右，而美国为1011天，印度为1823天。大修周期虽经延长，但仍有潜力可挖。显然我国机车车辆维修频繁、修时太长，降低了机车车辆利用牢，增加了维修费用，加大了建设投资。这就要求要继续研究进一步延长大修周期的措施和考虑变“一厂两架”为“一厂一架”维修周期结构的可能性。机车车辆维修方面的科研投入过少。铁道部是以运输为主的部，机车车辆运用、维修是运输主战场，理应加大维修方面的科研投入，可是多年来由于历史原因，机车车辆科研方面的资金绝大多数投入到新造机车和车辆方面，对维修方面的科研重视不够，投入很少，致使与国外差距日趋加大，因此应加强机车车辆维修方面的科研投入、重视维修学科建设，积极创造条件，使我国机车车辆维修体制迈入更高阶段。维修理论基础薄弱，缺乏系统的研究和培训。致使实践中经常出现基本概念混乱，导致错误维修的现象。因此应重视和加强维修理论的研究，加强可靠性工程、维修性工程和维修策略的研究，特别是维修经济性方面，有关LCC分析、效能费用权衡分析、维修风险分析及不确定性分析和设备更新决策分析等。在采办和设引和设计中缺乏可靠性、维修性工程的应用国外发达国家在购置机车车辆时，用户要提出可靠性、维修性要求，将指标写入合同中，并在机车车辆交货后进行检验验证。因此，近代制造厂家在设计时，除对机车车辆性能和结构进行没计外，还要进行可靠性和维修性设计、试验等。而我国铁路机车车辆的采办和设计在这方面还没有要求和