轨道交通工艺设计论文

2022-04-19 版权声明 我要投稿

摘要:文章主要分析了地铁车辆架修工艺设计的基本要求,重点介绍了一种地铁车辆架修的新工艺设计思路,通过这种设计能提高地铁维护的有效性,通过对地铁车辆进行架修来提高地铁运行的的稳定性和安全性,从而更好地满足对地铁的技术性要求,充分发挥地铁作为城市主要交通工具的作用,更好地为人们服务,提高人们出行的安全性。今天小编为大家推荐《轨道交通工艺设计论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

轨道交通工艺设计论文 篇1:

城市轨道交通新造车辆组装库工艺设计

摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,城市轨道交通工程建设越来越多。组装是城市轨道交通车辆新造的关键环节,其工艺设计对车辆新造基地整体作业流程、总平面布置等有着极其重要的影响。从工程设计的角度,通过对车辆组装库的工艺进行深入研究,合理确定其工艺流程、工作延时、台位、设备配置,提高作业效率、减小建设体量、节省工程投资。新造车组装库的规模、尺寸直接影响组装能力,组装工艺对提高车辆的品质和组装工作效率至关重要。通过研究分析,旨在对今后新造车辆基地的组装库设计起到借鉴、指导作用。

关键词:城市轨道交通;新造;车辆;组装库;工艺设计

引言

城市轨道交通车辆制造企业发展城市轨道交通基础设施业务,可牵动城轨交通装备技术和产品升级,推进制造向服务化转型,有利于支持“以高端装备为核心的全价值创造者”的高端品牌定位,城市轨道交通基础设施业务,是以城市轨道交通装备为核心,城市轨道交通全产业链为业务范围,是实现城市快速发展的支撑性产业。

1总成组装化质量影响因素

城轨车辆总成组装系统而复杂,组装效益目标实现和组装质量紧密相连,但组装质量会受到多方面因素影响,比如,作业环境、作业人员、物料。产品定制化、项目多等城轨车辆的显著特征,总成组装现场环境复杂化,无形中增加了车辆总成组装化质量控制难度系数,极易引发质量隐患问题,影响城轨车辆总成组装化质量。在此基础上,作业人员性质复杂化,顶岗实习、劳务用工、劳务派遣等,组装知识层次、能力、素养等参差不齐,经常出现交叉作业、违规操作,应用其中的物料质量不达标,外供物料不足等,导致城轨车辆总成组装化质量不符合具体规定,增加组装成本的同时不利于组装效益提升。

2组装库设计原则

(1)组装库车辆搬运方式有起重机吊运和气垫运输两种方式,其中起重机吊运又分跨越车体和不跨越车体两种方式,本文以起重机吊运、跨越车体方式为例进行阐述。组装库内设双层起重机,完成车体、部件等的吊运。(2)采用固定台位组装方式。(3)落车、称重调试、淋雨试验、限界检测均布置于组装库内。(4)静调库建议与组装库贴建,组装库与静调库长度应统筹设计。(5)组装库旁设18m跨车间,用于电线电缆的下线、制作,以及车体配管的下料制作等。(6)组装库旁设边跨,边跨内布置有办公室、强弱电间、洗手间、空压机间、工具间等。若场地条件允许,边跨宽度推荐采用9m,条件紧张时可设6m宽边跨。(7)对于新造车辆,空调、车门、车钩等主要部件为外购方式。(8)组装台位旁设固定式作业平台。(9)室内管道采用综合管架的架设方式。(10)按照需要设置气源点、水源点和电源点。(11)全年工作日采用250天,工作制度为一班制。

3城市轨道交通新造车辆组装库工艺设计

3.1顶板安装及调整

由于车下电气设备、车钩、安全钢索、上牵引体等工序的安装都需要频繁使用吊车吊运物料,如有一道工序占用吊车,其余工序就必须等待,造成时间上的浪费,因此可将这些工序放在不同工位上进行。此外,由于中顶板安装需参照端墙调整顺序,且门立罩与中顶间存在装配关系,所以“中顶板安装及调整”工序不可调剂。而在8工位(门立罩安装、调整及内踏板安装)之后的几个工位车下除配线外无其他工序,因此,可将“下电气设备安装”“车钩安装、安全钢索安装”“上牵引体安装”等工序向后调整,同时将“车下大线一次配线”“车下电气设备小线配线”向后调整。

3.2轮对压装

1)用吊带将已经划出中心线的车轴放在轮对组装台位上。将轮座擦拭干净并均匀地涂纯植物油,在车轴两端套上轴径橡胶保护套和尼龙保护套。将车轮按标记挂在车轴两端引入角内,并使轮对上的两个车轮的静不平衡部位处于180°±5°。2)再将轮对压装小车调整到车轴中心与压力机鞲鞴中心基本重合的位置,轻轻地将轮对落放在轮对压装小车的支架上,调整轮对压装小车,使轮对的车轴处于水平状态。将其中一侧的车轮轮毂端面与压力机上的马鞍铁对正靠紧,另一端安装车轴轴端保护挡铁。3)调整好轮轴压入记录器,启动压力机,将压力机的压装速度调整100~180mm/min,在车轴上放好压装中位尺,当车轴压入到轮毂的预定位置,退回压力机活塞。将轮对压装小车拉回后调转180°,按同样的方法压装另一端车轮。4)压装完成后,用轮对专用吊具将压装好的轮对小心地从压力机上吊下,放到预定位置。

3.3及时处理并深入分析现场问题

就施工现场产生的各类异常问题,需要及时召开现场会、质量分析会,构建全方位现场会管理模式。深入剖析施工现场的质量隐患,在质量事故案例基础上,不断收集资料,落实质量责任。现场操作员工应当明确自身职责,及时发现问题,在会议上提出问题,并积极思索,制定出解决问题的方案。就各类重复出现的问题、难以解决的问题,需要引导员工去发现,不断提升员工问题分析能力,一旦发现问题,需要立即上报相关部门,实现员工质量意识的提升,以此提升城轨制造企业总成组装化质量控制能力。

3.4人员配置及优化

城轨车辆组装工艺涉及人员种类繁多,主要有电工、钳工、管工等,工艺流程多、杂,为了保证城轨装配的高质量、高效率,要根据工位要求、工种需要对人员进行合理分配。城轨车辆组装生产线的班组配置主要考虑各个班组所负责工序在专业上的一致性,较少考虑班组所负责工序作业时间是否一致,导致在工序交接时出现上一道工序尚未完成或已经完成一段时间的情况发生,从而无法实现工序之间的无缝衔接。因此,对作业人员和班组进行优化,使每个班组负责工序所需时间相同。具体方法是先将新造车按生产计划进行工位划分,然后根据该车型制定详细的工艺流程,并将其逐一划分到每个工位,且需保证每个工位作业时间相同,再根据各个工序所需工种、人数、时间的不同对作业人员进行合理划分,这样在保证专业性的同时也满足了节拍化流水生产线的需求。

3.5跨越堆积区

当路线通过泥石流堆积区时,应设置排导沟、导流堤、急流槽、渡槽等排导工程,约束泥石流,固定沟槽。导流堤可用于需要控制泥石流的走向或限制其影响范围的泥石流堆积扇区,防止泥石流直接冲击路堤或壅塞桥涵。

结语

综上所述,城轨车辆组装工艺复杂,工序较多,在生产过程中,应根据不同的生产现场优化组装工艺,合理设置工序及作业顺序,充分利用工装设备,满足工位制节拍化流水生产线的需求,有效提高组装效率及质量。新造车组装是车辆由部件组成为机电一体化系统的关键步骤,组装库的规模、尺寸直接影响组装能力。组装工艺对提高车辆的品质和组装工作效率至关重要。

参考文献

[1]张星星.城轨车辆制造质量保证体系与管控方法[J].技术与市场,2018,25(04):185+187.

[2]王庆召.浅谈轻量化铝合金地铁车辆组装工艺设计[J].科技視界,2013(23):50.

[3]傅成骏,陈喜红,孙永鹏,等.株洲电力机车有限公司城市轨道交通车辆转向架系列化、型谱化、模块化研发状况[J].城市轨道交通研究,2018,12(11):5-7.

[4]李霞,温泽峰,金学松.地铁车轮踏面异常磨耗原因分析[J].机械工程学报,2010,46(16):60-66.

[5]李东林.城市轨道交通车辆电气牵引系统自主研发与应用[J].机车电传动,2017,10(01):37-42.

[6]王庆召.浅谈轻量化铝合金地铁车辆组装工艺设计[J].科技视界,2013(23):50.

作者:王江飞 郝勇伟

轨道交通工艺设计论文 篇2:

地铁车辆架修工艺设计的相关思考

摘 要:文章主要分析了地铁车辆架修工艺设计的基本要求,重点介绍了一种地铁车辆架修的新工艺设计思路,通过这种设计能提高地铁维护的有效性,通过对地铁车辆进行架修来提高地铁运行的的稳定性和安全性,从而更好地满足对地铁的技术性要求,充分发挥地铁作为城市主要交通工具的作用,更好地为人们服务,提高人们出行的安全性。

关键词:地铁车辆;架修;工艺设计

1 地铁车辆架修工艺设计的基本要求

对地铁车辆进行架修,关键在于完成对车辆的检查、清理和维修,在这个过程中最重要的就是质量检测和产品修复。在地铁车辆架修的工艺设计过程中,主要的工作内容包括对车辆不同系统进行分解(包括转向架、车体及内装、车钩、车门、牵引供电系统、辅助供电系统、低压供电及控制系统、供风及制动系统、空调及通风系统等),确定配件检修范围,明确检修状态(状态检修或分解检修)和试验类型(部件或整车),分析制定检修标准,最后确定工艺流程和作业方法。在车辆架修的过程中,要根据架修规程对各个系统进行相应的检查工作,排查可能存在的安全隐患,并通过检查收集到的信息完成对损坏、老旧零部件的更换,使其性能达到使用状态[1]。为满足客户需求,地铁车辆架修对工艺设计有一定的基本要求,如图1所示。

首先,车辆架修要保证其安全性。地铁作为现代化城市中的重要交通工具,每天承载着较大的人流量,其运行安全关乎人们的生命财产安全,是重中之重。如果因为地铁车辆架修没有做好安全保证,导致地铁在运行过程中出现了安全问题,甚至发生行车事故,势必会引发乘客的恐慌,严重时还会造成人员伤亡,损害国家的利益,在社会上产生不良影响。因此,地铁车辆架修工艺设计的关键目标就在于保证其安全性。

其次,车辆架修要保证其舒适性。地铁的研发和使用,在很大程度上缓解了城市中的拥堵问题,其已经成为了城市中的主要交通方式。但现阶段在其运行的过程中,仍然存在一定的问题需要去完善和解决。如在地铁运行过程中会存在噪音大、报站声音小、空调故障、稳定性差等问题,这些问题严重影响着乘坐地铁的舒适性。因此,在地铁车辆架修工艺设计过程中,要注重满足乘客的舒适性要求。

最后,车辆架修要满足其经济性。为了满足城市中日益增长的人口需求,地铁的线路和规模在不断扩大,同时其车辆运行的里程数不断增加,增大了各系统部件的运行负荷,可能会对其运行质量产生影响。在车辆架修工艺设计过程中,要对各系统部件的使用寿命、运行故障率、安全影响程度等方面进行仔细分析,在保证产品质量的前提下,确定合理的检修范围和标准,避免因过度检修造成人力和物力的极大浪费,节约社会资源。因此,在地铁车辆架修工艺设计的过程中要格外关注其经济性。

2 地铁车辆架修工艺流程

2.1 架修作业内容

针对地铁车辆进行架修的主要内容,可以分为转向架轮轴系统检修、电气系统检修、制动系统检修、车门内装系统检修等四大类,具体内容如图2所示。

2.2 架修工艺流程

架修工艺流程如下所示:

检查清灰抬车解编部件拆卸部件检修部件恢复落车编组淋雨试验动调静调交检交验。

在架修作业过程中,一方面要做好管路、线缆及拆卸部件的防护,避免人为操作造成的损伤;另一方面要做好拆卸部件的标记,尽可能保证恢复时原车原位安装,避免错漏[2]。

3 架修工艺设计

对地铁车辆进行架修,主要在车辆段检修库中进行,可以实现一条线或者几条线同时架修。在这个过程中,依照每条线路配属电客车的数量,需要由一个检修库来进行2条以上线路的车辆架修,这种方式不仅能有效提高车辆架修的效率,还可以满足生产的需求。在工艺设计过程中要充分考虑到现实条件,如不同线路车辆上线时间的差别。同时,因为远期运营间隔的需要,可能还根据需要加购车辆,造成相同线路车辆的上线时间可能也会存在一定的差别,导致在架修过程中存在不同年份的检修车辆,这些车辆在性能方面也存在差异。因此,在架修工艺设计过程中,技术人员要计算出库内架修的最大产能,据此判断出其是否能满足车辆架修的需要,同时还要根据产能来制定相应的检修计划。

地铁车辆架修工艺设计中需要注重的要点如下。

首先,要明确实现自主修或者委外修的条件,即必须要根据维修车辆零部件的难易程度和地铁公司自身的能力,来确定采取自主修或者委外修的方式。面对激烈的市场竞争,地铁公司自身若具有较为完善的检修技术能力和充足的人才储备,就可以采用自主检修的方式,这种方式可以有效控制成本,使得地铁公司获得更大的经济效益。地铁公司还可以根据实际情况来选择其他合适的检修方式,如若地铁公司自身技术能力较弱,实现全部自主修的难度较大,也可以采用自主修和委外修相结合的方式,采用这种方式可以不断提高地铁公司自身的维修能力。若地铁公司人员储备不足,本着社会分工专业化的原则,可采取全部委外修的方式,节约自身的管理成本[3]。

其次,要注重满足地铁车辆架修过程中的备件需求,架修涉及的物料包括必换件、偶换件、周转件、工艺用料等,都需要根据产能规划、采购周期、物流库容量等因素进行一定数量的储备。必换件是架修过程中必须更换的零部件,主要包括日常故障率高、临近或达到使用寿命年限、作业过程中需要破坏掉的部件等。偶换件是架修过程中根据工艺分析可能需要更换的零部件,需根据故障率情况进行一定数量的储备。周转件是检修周期长,需要在架修过程中进行替换的部件。工艺用料是架修过程中辅助生产的用料。同时,由于在委外架修过程中许多零部件都有较长的维修周期,使得维修的零部件和其安装时间存在一定的偏差,这需要技术人员及时掌握委外检修的时间,以此来实现对零部件的合理配置,通过这种方式来提高架修效率,实现资源最有效的利用。

此外,技术人员还要在工艺设计时注重对架修台位的划分。在实际的架修过程中,为了提高生产管理的效率以及实现后續架修车辆产能的扩大,可以通过划分不同检修区域负责不同种类的零部件检修。如将检修库根据不同功能划分为清灰解编区域、落车试验区域、转向架检修区域、车体检修区域、拆车组装区域、编组调试区域、部件检修区域等,各功能区相对独立又相辅相成,每个功能区的台位数量要根据近期架修产能规划及远期大修产能规划总体考虑,保证车辆各工序间顺利流转,提高生产效率。

4 结语

地铁车辆架修的关键在于其工艺设计,科学合理的工艺设计能够提高地铁车辆架修的有效性,满足架修的安全性、舒适性和经济性要求,提高地铁车辆架修的效率和质量。地铁车辆架修工艺设计要注重根据实际规划和具体要求来进行,以实现架修工艺顺利地指导架修生产。文章主要分析了地铁车辆架修的基本要求和工艺流程,以此来实现对架修工艺设计的优化。

参考文献

[1] 孙睿.地铁车辆架修转向架检修布局及工艺探讨[J].现代城市轨道交通,2018(2):23-25.

[2] 张磊.地铁车辆转向架大架修工艺设计研究[J].铁道车辆,2019,57(10):16.

[3] 柳明.新型检修模式下的地铁车辆大架修工艺匹配关系优化分析[J].智能城市,2020,6(4):33-36.

作者:谈琦 田帅 李现远 庞明潇

轨道交通工艺设计论文 篇3:

轻量化铝合金地铁车辆组装工艺设计的探讨

【摘要】本文以门窗组装为例,从工艺设计的角度讨论地铁车辆组装和设备布置问题,并提出轻量化的概念和影响因素,以便其更合理地适应地铁车辆组装的要求。

【关键词】轻量化 地铁车辆 组装工艺

1 轻量化铝合金地铁车辆工艺现状

车辆组装既有从西门子引进的台位固定、 施工工序流动的作业方式,也有从阿尔斯通引进的施工工序固定、台位流动的作业方式。 无论是台位固定、施工工序流动的作业方式还是施工工序固定、台位流动的作业方式,铝合金地铁车辆的组装工序流程基本是相同的,主要是车体表面处理完成之后通过移车台将车体转换到组装的转换台位,通过转换台位运输至组装台位,在组装台位完成车内、车顶、车底设备的安装后,再进行落车调簧称重过限界试验。组装工艺的流程如图 1 所示。

2 轻量化设计的概念与影响因素

2.1轻量化设计的概念

作为有效的节能手段,交通工具轻量化技术己经成为重要的研究课题之一。清凉户是国家节能减排的紧迫需要,更成为行业提高核心能力的显示需要。但轻量化在一定程度上会形成认识上的误区,为轻量化就是轻量化材料的运用,或者以简单的减重多少来衡量。然而事实并非如此,轻量化必须建立在安全性、功能性、成本控制等要求的前提下。

轻量化概念是一个高度的技术集成,是指在保证产品整体性能要求和成本控制的条件下,轻量化材料应用、轻量化的结构设计、轻量化的制造技术的集成。所以,轻量化不能简单地理解为材料替代,其中涉及很多方面的问题,诸如材料科学、结构设计、制造工艺、检测技术和失效分析等方面,这些方面形成了一个互为依存、互相促进的轻量化设计的有机整体。

2.2轻量化设计的影响因素

轻量化本身不是目的。在轻量化设计过程中,应综合分析轻量化设计的影响因素,不要在盲目追求轻量化的情况下造成其它方面问题的产生。与轻量化设计相关的影响因素较多,主要的影响因素可以概括为成本、能耗、性能和寿命几个方面,这几方面与轻量化之间也不是简单的线性关系,而通常都存在一个最优区间的,所以在轻量化设计过程中应该综合和评价各种影响因素,寻求影响因素之间的一个平衡状态,不能因为盲目追求轻量化而不顾及整体效果与长远利益。

3 轻量化地铁车辆部件组装工艺(以门窗为例)

此处将以地铁车门门扇组装工艺为例,对轻量化地铁车辆部件进行简要分析。

1)电动双开塞拉门结构

该电动双开塞拉门采用无刷直流电机驱动、丝杆螺母传动、门控计算机控制,性能可靠,有开门、关门、防夹、障碍物探测、隔离、切除、紧急解锁等功能。

2)门扇再装配过程

在门扇再装配之前,應拆下左右门扇下的下挡销和挡销支架,并将平衡轮调至最高位置。装配过程如下:①将携门架安装到门扇上;②将已安装携门架的门扇下滑道放入左、右滚轮摆臂组件的1个滚轮上,同时将携门架上方的滚轮塞入上滑道;③抬升门扇,对准携门架与滑筒上的螺纹孔,使用紧固螺钉将门扇携门架与滑筒组件紧固,将润滑脂润滑后的偏心轮放入滑筒垂向孔中,用紧固螺钉紧固;④安装下挡销和挡销支架。

3)门扇再装配存在的问题

门扇再装配是将已拆卸的门页、携门架、挡销等零部件进行现场装配的过程,其装配精度是通过相关零件的尺寸、形状和位置公差、制造精度及调试尺寸来保证的。在再装配过程中存在以下2个问题。

(1)受现场检修能力的制约,各拆卸零部件的尺寸精度难以直接检测,比如车门和携门架的尺寸变形量是否超限、形状和位置公差是否符合制造精度等均难以检测。

(2)受再装配工艺影响,原有尺寸链已发生改变,即使门扇仍然保持了制造时的尺寸、形状和位置公差精度,再装配之后也未必能保证门扇装配精度。

4 门扇再装配调整措施

从理论上讲,根据上述尺寸链分析结果,车辆检修部门进行门扇再装配时只需调整受装配工艺影响的尺寸项目,无需调整受制造精度控制的项目尺寸,便可恢复原生产厂家实现的装配精度。但鉴于门扇调整尺寸繁多,各调整尺寸又相互牵连,且门扇的尺寸、形状和位置

公差精度难以准确检测,因此,还需调整工艺,避免因调整工艺及尺寸精度的影响,降低装配精度或造成返工。

通常采取的调整措施是先调整公共性基准,以减少因基准变动所引起的返工;之后按调整项目影响因素的多少排序,先调整影响因素较少的项目,再调整影响因素较多的项目,以减少因工序颠倒所引起的返工;在基准调整之后,装配尺寸链分析的4个项目应按门对中、上部外摆量、门扇V形及门扇高度的先后顺序分别予以调整,以下为门扇再装配后具体的调整方法及措施。

4.1调整公共性基准

门扇的公共性基准主要是安装在车体上的3个安装架及安装架上的顶架,安装架水平方向尺寸会直接影响门扇的上、下外摆量;而垂直方向尺寸可以控制门扇高度调节;角度尺寸

90°±0.5°控制顶部机构安装面是否在同一平面内;安装架的对中尺寸则关系到门扇的对中度。显然,基准尺寸影响门扇多项调整尺寸,如果基准误差太大,极有可能导致在之后的门扇调试过程中,即使各种调整方法用到极限也无法满足门扇技术要求。虽然各基准尺寸可通过增减垫片进行补偿,但作为门扇的安装基准,并不适宜时常调整,因为若对基准进行调整,需要通过拆卸整个承载机构才能解决问题,费时又费力。因此,为避免后续重新拆装门扇系统,门扇再装配前务必要精确调整基准尺寸。

4.2 调整门对中尺寸

依据尺寸链分析结果,调整门对中尺寸时,只需调整受装配工艺影响的尺寸即可。由于门扇无需经常拆卸,为保证门对中装配精度,可采用可动调整装配法,即调整防松螺母的方法。调整时,将门拉至弯道,松开防松螺母,再将门扇拉至直道,旋转螺纹套,左右平移门扇,同步测量各尺寸,直至门对中尺寸达到装配技术要求。

4.3调整上部外摆量

对于无需经常拆卸的上导轨及门扇而言,可采用可动调整装配法,将门扇分别移至开门位置及直弯轨交界处,在机架上调整上滑道后沿及前部的腰形孔紧固螺母,同时测量携门架上方门扇外表面与车体外表面的距离,使2次测量的上部外摆量均达到技术参数要求。值

得注意的是,上部外摆量增大时,下部外摆量将减小,因此必须统筹考虑、二者兼顾。

5结束语

实践表明,按照尺寸链原理分析调整项目,采用先调整公共性基准,再按调整项目影

响因素多少的排序原则,有序调整其他项目的调整工艺,可有效保证门扇再装配精度。

参考文献

[1] 康尼科技股份有限公司.MS140 DP15-2乘客室门安装调试说明书 [R]. 2013.

[2] 杨涛,朱小娟,王建兵.上海地铁AC03型电动列车客室车门故障分析及解决措施[J]. 城市轨道交通研究, 2006(5):33-35.

作者:厚旭

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