高速动车组车下设备安装质量提升的探索

牟京阳 周德旺

摘要：目前，我国在线运营动车组已经达到数千列，其中“复兴号”高速动车组运营最高速度达350km/h，其安全性关系到旅客的生命安全，也关乎国家铁路运行质量和形象，是我姑经济建设的重要基础。设备舱及车下吊装设备作为外露部件，处于比较复杂的运行环境中，具有较高的脱落风险、碰撞风险，质量要求比较高，因此，做好车下设备安装的质量提升，对总组装技术人员的要求较高。

关键词：高速动车组;车下设备;安装质量;安全性

尽管我国高速列车的设计、制造和集成技术已经具有世界先进水平，高速列车的安全运行问题仍然是面临的巨大挑战。高铁车辆作为运输体系中的关键装备，对车辆及其零部件的安全评估也就越来越重要。高铁车辆有很多的车下吊挂设备，这些设备的吊点往往不具备直接安装到车体的条件，所以需要通过安装架连接到车体上。安装架承受载荷复杂，工作环境恶劣，所以对这些安装架的强度的评估和优化对高铁的安全运营具有重要的意义。

一、高速动车组的基本情况

通过十几年的高速发展，中国轨道交通实现了从追赶到超越的转变，中车青岛四方股份公司做出了从“制造型”企业向“创新型”企业转变的重大战略选择，全面掌握动车组核心、关键技术，形成完整的动车组产品系列，打造具有国际竞争力的民族品牌，实现了引领高速列车技术发展的宏伟目标。目前，我国高速铁路网基本形成，动车组已成为承担铁路客运任务的主力车型，但从统计数据来看，动车组运用效率有待提高、运用车检备率较高、动车组车型较多、检修地能力阶段紧张、长途跨线列车发生过修或失修困境。

在国内已开通的京津、武广、郑西和沪宁等多条客运专线，高速列车运营速度较高，时速多数在300km/h以上.武广专线跨越多个省份，气候条件差异很大，桥梁、隧道众多，高速列车要持续高速运营上千公里，在世界铁路史上尚无先例，对高速列车的服役期间运行的安全性和可靠性提出了空前的挑战.

二、车下设备的安装原则

1.安全可靠性原则

高速动车组的车下设备对车辆运营具有重要的意义，不能出现任何重大质量问题，以安全可靠的安装质量来确保整车的质量过关。在车下设备安装时，务必保障每个重要设备都有两套螺栓来保障安全，一旦其中一个螺栓发生故障，另一个螺栓还能起到连接作用。故障部位会在当天运行后的检修中被检查发现，进行及时修复。同时，每个螺栓的安装都要符合技术标准，以标准化的部件和操作方式实现紧固。

2.方便维护性原则

车下设备安装在两转向架之间的封闭设备舱内，安装空间非常紧张，所有大型设备的检查门、操作门都设在车体的侧面和底部。有些大型设备的底板直接作为设备舱底板，底板上设置检查门、操作门，以方便操作维护。

3.适应复杂气动环境原则

高速列车在运行时，车下悬挂结构承受气动载荷、轮轨相互作用等引起的负面影响，将不可避免的导致结构的疲劳损伤。核心问题在于对环境的复杂性考虑不全面，车下设备的相关配套部件设计和制造存在隐患，达不到预期设计寿命要求。因此，车下设备安装中，要综合考虑运行环境的气动载荷变化，确保部件的焊接、组装具有足够长的使用寿命。

三、吊装设备脱落隐患的防范

对高速动车组来说，裙板以及车下的各类吊装设备都具有较高的脱落风险，在装配过程中如果存在螺栓固定不牢、配件质量有问题等，容易带来安全隐患，这对动车组的安全运营具有十分重大的意义。为了保证动车组车架设备的正确安装和吊挂安装，动车在制造的过程中有一定的安装技术规范。在动车组车下设备安装过程中，要对其进行反复的试装、拆卸和调整，从而解决车下组织安装的质量不稳定问题。

防松防脱技术方案主要包括设备舱裙板、设备舱底板、车下吊装设备、车下吊装设备自带底板、活动检查门等部分。以设备舱底板为例，设备舱底板设备舱底板由面板、锁、安全销及密封件组成。每块底板均设置4个梯形螺纹底板锁，底板锁上面设有防松指针，能够识别底板锁是否松动。同时，设置4个可伸缩安全销，插入裙板支架型材的空腔内，可保证在底板锁失效的状态下，设备舱底板也掉落不轨道上。

车下设备安装吊挂原则：1000kg及以上设备采用框架承载结构，整体吊装在车体边梁的吊座上，并设有垂向减振装置和纵向止挡;500kg及以上设备同样采用框架承载结构，整体吊装在车体边梁的吊座上，并设有垂向减振装置;500kg以下设备可直接用螺栓吊装在底架的吊座上。吊座用螺栓和滑块固定在底架边梁型腔内或型材上的C型槽上，并保证运用安全和安装方便。

此外，设备舱裙板的放松防脱也十分必要，该部件主要是铝型材，悬挂在裙板支架上，并配置了裙板锁来固定，确保不从裙板座上脱落，“裙板锁”自动脱落的可能性很小，作为一种自锁结构的应用，需要使用特殊的四角钥匙才能操作“解锁”，以此提高裙板锁的安全性。在车辆运行过程中，振动和摩擦不会让裙板锁脱落或打开，起到良好的保护作用。

四、提升车下部件的模块化组装

模块化组装工艺有利于提升局部设备的整体性，性能更加稳定，发生故障的几率更低，对车下设备来说具有很强的应用价值。尤其对设备舱相关的部件，目前线上运营的高速列车的设备舱结构全部都是集成的、一体的，即在车下使用螺栓将设备在底架下部布置并紧固，之后采用螺栓连接或焊接的形式将舱体裙板，底板和设备舱骨架与车体底架进行刚性连接.这种结构势必导致车体、车下设备及设备舱产生共振和疲劳损伤，不但严重影响列车的舒适性，也达不到预期设计寿命要求，影响行车安全。

通过模块化组装工艺的应用，高速动车组的车下设备舱结构组成部分，包括安装量、裙板、设备舱骨架、风挡等产品，将会逐步整合为一个整体模块。但模块化生产的应用还需要充分考虑车下吊装射别的特殊性，需要制定出一致的技术标准和生产组装工序，提升该理念在高速动车组研发制造中的应用质量。

五、总结

随着我国高速动车组技术的提升，高速动车组已经成为居民出行、商务活动的重要交通方式，带动了经济发展，提高了人民群众出行质量，但安全问题也越来越受到社会各界的关注。在高速动车组普及的初期，各类技术问题频繁出现，随着我国高速动车组研发制造和检修技术的成熟，各种问题已经减少，但依然存在诸多安全隐患，需要制造商、技术人员密切防范。以車下设备的安全为例，需要进一步提高安装质量，并对各种可能出现的问题加以研究，提高车下设备的整体运行质量。

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