北京地铁1号线古城车辆段改造工艺设计方案

杨燕燕，章斌

北京地铁1号线古城车辆段改造工艺设计方案

杨燕燕，章斌

（中铁华铁工程设计集团有限公司，北京 100038）

对古城车辆段现状进行分析并设定改造目标，设计出符合古城车辆段实际情况、满足生产检修需求的工艺方案。详细说明了架修列位的计算、修程计划的确定，以及工艺流程、工艺布局等，对其他地铁车辆段改造有一定的借鉴作用。

车辆段；架修列位；修程计划；工艺流程

1 引言

北京地铁1号线古城车辆段建于1969年，占地约2.3×105m2，是中国第一个地铁车辆基地，定位为架、定修段。当时1号线主要采用“直流车”（早已淘汰），检修工艺与要求与现在的“交流车”有相当大的差别。古城车辆段既有的维修场地、检修设备及工装等均已不能满足现代“交流车”地铁车辆的维修需求，亟需对古城车辆段进行改造。

本文根据生产纲领，结合古城车辆段现场条件，在既有“直流车”检修工艺布局基础上进行改造，设计符合古城车辆段实际情况，满足生产检修需求的工艺方案。以下将对古城车辆段改造工艺设计方案进行详细说明。

2 古城车辆段现状分析及改造目标

古城车辆段检修区主要由停车列检库和检修库组成。检修库分别为架修库、轮对库、小定修库、大定修库，具体如图1所示。

图1 北京地铁1号线古城车辆段生产区总平面布置图

经现场勘测分析，古城车辆段存在检修能力不足、检修场地面积受限、库停时间长、工艺流程不顺、工艺设备老旧、外委维修制约生产等问题。古城车辆段面临未来27列车（现22列车已达饱和）的架修任务，车型多、复杂，修程紧任务重。通过优化段场检修区工艺流程及车间内工艺布局，改造既有检修场地，配置必要的试验检测设备和工装设备，采用合作维修向自主维修过渡，逐步解决外委部件的制约等实现古城车辆段现代化“交流车”维修基地的改造目标。

3 检修列位计算及修程计划安排

3.1 车辆检修修程及指标

根据《北京市地方标准-城市轨道交通工程设计规范》（DB 11/995—2013），得出车辆检修修程以及指标，如表1所示。

表1 车辆检修修程及指标

检修种类检修周期/万千米检修时间/d（停修/库停）备注 里程/万千米时间 厂修150～160 70/60车辆厂 架修37.5～403～4年24/17架修车辆段 月修22个月1/1车辆段、停车场 列检—每天或双日—车辆段、停车场

3.2 架修列位计算

古城车辆段生产纲领为承担单班年检修任务量为27列车（6辆/列）的架修修程任务量，现对检修台位进行计算，检修列位计算公式如下：

=××/250 （1）

式（1）中：为检修任务量；为停修时间；为检修不均衡系数（根据地铁设计规范，架修取1.1）。

经计算，需要架修列位为2.01列位，设计取值为3列位。根据现场条件对架修库及大定修库进行改造，实现古城车辆段3列位架修能力。

3.3 确定修程计划

依据规范中库停时间17 d的最低要求，对古城车辆段架修修程计划进行安排，对主要检修任务进行分解并设定计划：解编（1 d）、车体上部件（14 d）、车体下部件（12 d）、转向架检修（14 d）、构架、轴箱检修（7 d）、牵引电机检修（8 d）、组装落车（2 d）。

4 工艺布局改造

受用地及规划限制，古城车辆段内无法实现单体新建或单体扩建；同时为确保正常的生产运营，在不停运的前提下，综合考虑古城车辆段改造仅对检修库内部设施及工艺布局进行改造。根据架修列位及修程计划安排，对车辆段工艺流程进行调整及优化：架车作业采用不转线作业，集中到架修库，节省部分检修时间；对“直流车”工艺设备进行拆除，捋顺工艺流程，减少物流线路，提高工作效率；调整布局，释放检修库面积，解决检修空间不足。调整优化后的工艺流程如图2所示。

以下仅对架修库、轮对库改造方案进行说明。

图2 调整优化后的工艺流程

4.1 架修库

架修库主要承担列车解体组装及部分部件的检修任务，库长为138 m，3跨（7.5 m+18 m+12 m）混凝土结构厂房。厂房18 m跨有两股道为架车线，两侧辅跨为生产辅助间。

4.1.1 确定工艺流程

根据大工艺流程对架修库内的检修流程进行调整优化：列车入库→列车解编→架车机架起列车→用钩缓拆装小车拆下车钩送入钩缓检修间→把转向架与车体分离→待修转向架推送至轮对库进行检修→拆下车上空压机组、电子、电器、电机、制动设备系统、受流器等部件用叉车或平板车送入相应的检修间进行检修→待转向架修好后从轮对库推入架修库→装上修好各车上的部件→用公铁两用车（或其他牵引设备）依次将6节车连挂→连接好各车部件。

4.1.2 改造方案

主库改造：架修库主库设有2股道，每股道检修地坑长度较短约为100 m，且不贯通，可停放3节车。列车必须三三解编，需转线至另外一股道，架修库仅能满足一列车（6B编组）的检修，使用效率较低。根据库内情况，对架修库主库股道进行贯通并延长，使每条架修股道均具备一列车整体起架的能力。在满足规范的前提下，每辆车车钩接触面距车钩接触面分解后保持1.5 m的距离，通过钩缓拆装小车，将车钩从车上拆卸。经计算，检修地沟延长至130 m可满足1列车架车检修作业。将主库内改造成2列位的架修，实现2列车整体架车的需求。

检修间布局调整：架修库两侧辅助间布局与“交流车”所要求的检修工艺布局差别较大，存在工艺路线交叉、倒流，运输距离较长，房间布置较为分散、检修间面积利用率不高等现象。根据架修库工艺流程及生产纲领，对架修库内检修的所有部件需要的检修面积进行核算，并对检修间内工艺设备进行工艺布置。以牵引电机检修间为例，该车间需具备同时完成2列×12个（3动3托，每列车12个牵引电机）=24个牵引电机的检修能力。结合古城车辆段牵引电机检修场地、检修人员配置等，牵引电机检修间须满足2列车牵引电机检修条件并设置1列车牵引电机备品存放区。牵引电机检修检修间面积约为358.6 m2。

牵引电机检修流程：吹扫、清洁→电机解体，定子转子分离→转子拆前后轴承→转子、定子检修（清洁、吹扫，检查）→电机前后端盖，油封、清洗、检查→转子组装（装内套、冷却、装外套）→电机组装（定子、转子、机壳）→试验→组装（装连轴节，滤网清洁，整备）。

根据牵引电机检修项目及段内调拨，牵引电机检修间设置必备的检修设备及工装：牵引电机检修工作台、动平衡机、交流牵引电机空转试验装置、单柱校正压装液压机、感应加热设备、电机吹扫装置、转子存放小车、清洗槽、起重机、电机轴承注油机、牵引电机立体存放架、烤箱（保温功能）、移动耐压试验台、工具柜、存放架等。牵引电机检修改造后现场如图3所示。

图3 牵引电机检修改造后现场照片

4.2 轮对库

轮对库主要承担古城车辆段转向架各修程检修工作。主厂房为2跨联合厂房（局部2层），跨度为12 m+18 m，长度96 m。现轮对库转向架的检修面积仅能满足1列车的转向架检修，并且轮轴间未能有效使用。

4.2.1 确定工艺流程

工艺流程如下：待修转向架→拆空气弹簧→拆牵引电机→清洗转向架→分解转向架（拆卸传动装置支撑架、托架、吊杆等，拆卸轴箱弹簧下部螺栓，调整制动单元加大制动闸瓦和车轮间的间隙等）→构架轮对分离→轴箱轮对分解→拆解各部件（轴箱、油压减震器、单元制动器、排障器、一系弹簧、牵引拉杆、牵引梁、齿轮箱悬吊装置及风管路冲洗）清洗、探伤、检测、修理→轴箱轮对分解→轮对冲洗→轮对探伤→车轮加工→轮对轴承轴箱组装→轮对跑合试验→转向架总组装→转向架静载试验→转向架交验存放。

4.2.2 改造方案

轮对库不能满足2列车转向架的构架同时铺开检修，且轮对检修及存放空间不足，造成部分转向架需转运至大定修库进行现场维修。根据生产纲领，库内条件需要满足2列车转向架检修要求。既有转向架解体组装区设有2条检修地坑（分别约为51 m、20 m）仅能满足1列车的转向架检修作业需求。构架检修区位于2条检修地坑中间，面积约250 m2（50 m×5 m），仅满足1列车构架检修需求。有部分直流车的检修设备设置在工艺路线上，占据检修空间，影响检修作业流程。

主库改造：轮对库18 m跨既有工艺布局较为合理，不进行较大调整。根据调整后的工艺流程，将静载试验台位置调整至合理位置；设置转向架转盘及轮对转盘将检修库内的轨道灵活、有效连接起来。考虑有效利用主库空间，在工艺设备上也进行了改进，摒弃“传统”的转向架支座，采用地埋式构架支座，使用方便，操作简单，节省空间，整齐美观。地埋式构架支座现场如图4所示。

轮轴间改造：轮对库12 m跨轮轴间，主要为轮对的检修区。轮对运输均需通过天车吊运，并且轮对清洗除锈机及轮对荧光磁粉探伤机等既有设备未能充分利用；检修间内直流车检修设备（轴承清洗机、轴箱清洗机等）占据检修面积。

本次改造将既有直流车检修用设备拆除，占据的空间根据检修需求改造为轴箱存放区及齿轮箱托架工装存放区等。从降低天车的使用频率及吊运安全角度考虑，增设轮对转盘。通过以上改造，轮轴检修间腾出更多检修面积，同时轮对清洗除锈机、轮对磁粉探伤机及数控车轮车床等既有设备能够有效利用，工艺路线更顺畅、灵活。

图4 地埋式构架支座现场照片

5 总结

本次改造方案不仅满足了古城车辆段27列车架修生产任务的基本需求，同时为自主维修和智能检修等方面也进行了设计和条件预留。在本次改造中依然存有不足之处，因受限于场地，如牵引电机检修只能设置在架修库，工艺路线存在交叉及反复运送等问题。古城车辆段改造工程已于2017年竣工并投入使用。经过2年的验证，改造后的古城车辆段已成为“交流车”专业维修基地。希望本文对其他地铁车辆段改造工程工艺设计有一定参考作用。

2095－6835（2019）22－0052－03

U279

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.015

〔编辑：严丽琴〕