车辆段平面布置设计Word格式文档下载.docx
《车辆段平面布置设计Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车辆段平面布置设计Word格式文档下载.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
各辅助车间的设备和房屋面积以及段的生产机构都根据修车库的大小和布置确定,因此修车台位数实际上表现了车辆段的生产能力。
车辆段的规模过大,一方面会相应地增加投资,另一方面也不能充分发挥段的检修能力,扣车难,台位利用率降低,而且管理上也十分不便。
若规模过小则设备利用率不高,为保证功能齐全往往会形成小而全的局面,设备、房屋、人员增多,基建投资高。
因此《铁路车辆设备设计规范》规定:
客车段宜采用6—12台位,但不应小于4台位。
第一节车辆段检修工作量计算
客车段日检修工作量可按下式计算
G客=(N客十N客外)α/E(辆/日)
式中G客——客车段日检修工作量;
N客——客车段配属辆数(辆);
N客外——维修外段配属辆数(辆);
α——客车段修循环系数(一般可取0.5,国际联运车为0.75);
E——全年工作日;
目前客车段铁路局共有配属车辆800辆,外段配属车辆200辆。
G客=(N客十N客外)α/E
=(800+200)×
0.5/254
≈2
由上述计算可得客车段的日检修工作量为2辆/日。
第二节车辆段检修台位数计算
一、客车段检修台位数计算
车辆段的修车台位数即修车库的台位数(包括油漆库或修车库内的油漆台位数),具体可用下式计算
T=Gt/r
T——车辆段修车台位数;
G——日检修工作量,客段用G客代入;
t——段修车辆库存作业时间,客车取t=6(天);
r——台位利用率,一般取1—2(辆/台位/日),采用两班工作制时,可取1.6一1.8(辆/台位/日)。
=2×
6/1
=12(台)
由上述计算可得客车段修车库有12个台位。
第三节车辆段规模的确定
根据前两节的计算结果,可以确定客车车辆段的修车台位数为12台,即修车库有12个台位,修车线取三条,即每条修车线上安排四个台位。
根据修车库的大小可以依次确定出主厂房及其他房屋建筑的大小,从而确定车辆段的规模(详见第五章第二节)。
第三章车辆段检修工艺与生产组织
第一节车辆段工艺流程
车辆在段修过程中,按规定的程序,先后完成一系列的修理作业,直到车辆修竣交付运营为止的全过程,称为车辆段修工艺流程。
车辆段修主要工艺流程如图3—1所示。
图3-1车辆段工艺流程
车辆段的检修作业程序一般分为以下若干部分:
1、扣修(及回送)定检到期或临修不良的待修车。
2、修理前的准备工作,包括外观检察(预检、会检)和制定修车计划。
3、将车辆分解成零件或部件。
4、零件或部件的清洗(清扫),检查和确定修理方法和工作量。
5、零件或部件的修理。
6、部件及全车组装和涂漆。
7、修竣部件及全车的检查、验收及交接。
第二节车辆段修的作业方式
车辆段修的作业方式有定位作业、阶段作业和流水作业。
各种作业方式的特点如下。
一、定位作业
定位作业是车辆在检修的全过程中,其车体或主体部件自始至终固定在同一个检修台位上,由各工组按作业要求;
依次对每个车辆部件进行修理作业。
在检修过程中,各工组完成一个台位的检修工作量后,再移到另一台位进行修理作业。
其特点是工艺和设备相对简单,易于组织生产。
但由于车体不动,作业相互干扰较大,不便使用固定的专用设备,生产效率难以提高,修理质量也不易保证。
但是,这种生产方式对于特殊类型车辆或某些部件的修理仍是需要的。
二、流水作业
流水作业与定位作业相反,首先把检修过程分解成若干时间接近相等的节奏,车体或主体部件在各个工位上按顺序有节奏地移动,经过若干分:
正明确的修理台位后,完成全部修理工作量。
其特点是便于组织专业化生产,作业干扰少,能使用专用设备和设施,因而生产效率较高,检修质量较有保证。
但是由于节奏是一定的,各节奏的作业量应大体均匀,因而使生产组织比较困难,必须有相应的专用设备(如移车设备等)。
车辆段修流水线一般应以车体检修流水线为主线,并与转向架、轮对、制动梁、挂瓦、滚动轴承、钩缓装置检修流水线等支线共同组成。
车体检修流水线在修车库内修车台位的布置形式,一般有U型和贯通型流水线两种,在库外还应设置解体台位和调梁台位,必要时还应设置移车设备。
转向架检修流水线的工艺布置,应根据车体检修流水线的起落车台位的设置和车库的形式而定。
轮对检修流水线和制动梁检修流水线的工艺布置应根据转向架的跨度、转向架检修流水线检修小车的输送方式而定,并与转向架的大分解、大组装台位和制动梁的分解、组装台位衔接。
滚动轴承检修流水线的工艺布置应与轮对检修流水线衔接。
钩缓装置检修流水线的设置位置,应便于向车体检修流水线的钩缓装置分解、组装台位取送成套钩缓装置。
三、阶段作业
阶段作业是将车辆检修作业分为几个大阶段,故是介于定位作业和流水作业之间的一种作业方式。
实际上是定位作业到流水作业的过渡形式。
如:
客车车体的修理,由于客车库停作业时间较长,可以实行大节奏流水作业,即把整个车体修理过程分成几个时间隔较长且间隔大致相等的节奏,使客车车体在修理过程中,顺次分阶段经过几个修车台位而完成其修理过程。
这种修车作业方式实质上就是阶段作业。
第三节车辆段作业方式的选择
努力提高生产效率即提高修车效率是我国车辆工作者的最大愿望,多年来,广大车辆工作者都在研究适合我国国情的车辆段修作业方式,进行流水作业试验,但至今尚未取得理想的效果。
究其原因,主要是我国客车车型杂、车种多,破损程度参差木齐,而客车车辆的库停时间本来就很短(仅一天的时间),再加上某些关键专用设备尚未解决。
因此,我国客车段修作业仍普遍采用定位作业方式,即车体定位修,部件检修流水作业。
随着我国车辆生产的标准化、系列化,特别是一些专用设备的普遍采用,为实现车辆检修的流水作业方式提供了有利条件,目前一些客车段已逐步实现了五线三化,即:
客车主要部件中的转向架、轮对、制动梁、轴承和钩缓装置检修实现流水作业线;
车辆检修作业要逐步实现机械化、半自动化和自动化。
至于客车的段修,由于库停作业时间较长,分阶段(大节奏)较方便,所以任务量较大的客车段大都采用阶段作业方式。
随着科学校术的发展,车辆本身技术标准的逐步统一,进一步研究先进的修车作业方式和设备,仍将是今后的主要任务之一。
根据客车段的具体实际,车体检修选择定位作业方式,转向架检修采用流水作业。
第四章车辆段主厂房设计
第一节修车库设计
一、修车库的主要尺寸
(一)修车库的长度
修车库的长度与库内每股修车线的台位数、布置及作业方式、采用的起重设备有着密切关系。
定位作业的修车库长度以车辆计算长度为修车台位长度,并考虑两台位之间需有推出一个转向架及拆装钩缓装置所需要的距离、修车台位之间的横向运输通道、转向架的横向出人股道以及桥式起重机宽度、车挡、安全尺的位置和长度等因素。
修车库长度可按下式计算
L=l1十(S—1)l2十b1十b2十(S—1)d十nf
式中L——修车库长度(m);
S——修车库内一般股道上的修车台位数;
l1、l2——含转向架的修车台位长度(m);
b1、b2——修车库两端墙至最近台位间的距离(m);
d——修车台位间的间隔距离(m),为便于拆装钩缓装置,一般取1.0(m);
n——运输通道数量;
f——运输通道宽度(m),一般取3.0m。
客车修车台位的车辆计算长度为26.5m,转向架的计算长度为4.5m。
修车库内一条股道上的修车台位数S取4(参见第二章第三节内容)。
用起重机吊运转向架的第一个修车台位长度l1取37.5m,用起重机吊运转向架的第二及其以后各修车台位的长度l2取32.0m。
修车库两端墙至最近台位间的距离b1取3m,b2取3m。
修车台位间的间隔距离d取1.0。
运输通道数量n取2。
运输通道宽度f取6.0m。
将各值代入公式L=l1十(S—1)l2十b1十b2十(S—1)d十nf中得
L=37.5+(4-1)×
32+3+3+(4-1)×
1+2×
6
=154.5
修车库的长度应符合建筑模数(6的倍数),因此将修车库长度取为156m。
(二)修车库的跨度
修车库的跨度是根据客车检修作业需要及实际使用情况,并按建筑模数(3的倍数)确定的。
修车库的跨度应符合表4-1的规定。
表4-1修车库的跨度
库别
修车线数量(条)
跨度(m)
客车库
2
18
3
27
货车库
24
4
30
线间距离的分配,根据检修作业要求、吊运转向架、纵向主要运搬通道、起重力操纵室的位置,以及有无侧跨等合理确定。
修车库修车线的股道间距规定不应小于7m。
并结合三线修车库跨度27m的要求,分配它们的间距分别为6m、8m、7m、6m,分配原则参见表4-2。
表4-2修车库股道间距表
(三)修车库的高度
修车库的高度,在工艺设计中是指修车高度应根据车辆限界、架车高度、车顶作业需要、起重机结构尺寸和操作室位置等确定。
修车库的高度h可按下式计算;
h=机车车辆限界高度十架车高度十人体高十起重机
梁底至起重机走行轨面的距离十安全间隙
将个数值代入公式中,得
h=4800十400十1800十628十200=7828mm
考虑到作业安全及房屋建筑要求,修车库高度取8.4m。
二、修车库的主要设备及用途
1.单车试风集中控制系统:
用于检测制动系统是否完好。
2.氧气集中供气设备:
焊接时提供助燃剂。
3.乙炔集中供气设备:
焊接时提供燃料。
4.逆变式多头焊机:
用于焊接车体钢结构。
5.电动双梁桥式起重机:
供调运转向架之用。
6.风动架车机:
在修车库内架起车体以便推出和推入转向架。
7.心盘液压铆钉机:
安装心盘。
修车库根据其布置及作业要求配备起重机、架车设备、单车试验器、成套钩缓拆装设备、铆钉加热炉、喷漆设备和油漆工作小车,立柱调直机和蓄电池车等运搬工具。
库外根据需要设置综合调梁设备。
修车库内配备3个10t桥式起重机和48个25t电动架车机,在修车库边墙上每隔6m左右配备一个电源插座和一个照明设备。
三、修车库设计
修车库设计要求:
(1)修车库应充分利用自然采光,宜采用横向天窗。
(2)修车线的上方及侧墙上应有照明设备。
(3)修车库内修车线轨面宜高出地面15—20mm。
客车库检修台位的修车线应设地沟,并有排水设施。
(4)修车库大门的净空高度为5m,而承担罐车或冰保车检修任务的修车库大门净空高度不应小于5.5m。
(5)修车库端部设有转向架或轮对横向输送线路时,其线路中心线距端墙内侧的距离,应满足桥式起重机便于吊运转向架或轮对的作业要求。
(6)修车库内应铺设压缩空气管路、动力配线,并根据需要铺设乙炔管路、二次电焊线路和电力插座。
各种管路阀门的数量和位置应满足修车作业的要求。
(7)修车库厂房结构宜按设置四台10t桥式起重机设计。
(8)客车段或机保段应设固定台位的油漆台位,一般宜单独设置油漆库。
油漆台位设于修车库内时,一般设于修车库的端部,并应与一般修车台位隔开。
根据上述要求,修车库采用横向天窗,修车线的上方及侧墙安装照明设备,修车库内修车线轨面高出地面20mm。
检修台位的修车线上设地沟,并安装排水设施。
修车库大门的净空高度为5m,大门宽度取4m。
修车库内铺设压缩空气管路、动力配线,并铺设乙炔管路、二次电焊线路和电力插座。
各种管路阀门的数量和位置满足修车作业的要求。
具体布置参见附图1-02修车库与转向架间平面布置。
第二节转向架间设计
转向架是车辆最重要的部件之一,它的技术好坏将直接影响列车的运行安
全及车辆运行平稳性,因此对它的检修要求特别严。
对于运行中的列车,转向
架也是重点的检查部位之一。
所以,无论是厂修或是段修,都必须将转向架外
部冲洗后进行彻底分解,对转向架中的每个零部件要仔细检查,凡发现有磨损、
裂纹、变形等损伤时,严格按照厂、段修规程进行更换或修理,使修理后的转
向架能恢复到良好的技术状态。
一、转向架检修的主要流程和作业方式
(一)转向架检修的主要流程
转向架的检修过程大致可分为清洗、翻转检查、分解、检修和组装等部分。
转向架构架洗涤之前的各工序属于“准备阶段”,转向架构件检修的各工序为“检修阶段”,转向架组装的各工序为“组装阶段”。
检修工艺主要有转向架构架的检修、转向架的分解和组装、摇枕及心盘的检修摇枕吊、摇枕吊轴及摇枕吊销的检修。
转向架间的主要工艺流程如图4-1所示。
图4-1客车检修工艺流程
1.转向架构架的检修
转向架构架主要损伤形式有磨损、裂纹及弯曲变形。
主横梁两侧面与摇枕接触的磨耗板磨损可用气割割掉重焊新板。
构架上各销孔的磨损可采用镶套的办法加以修复;
裂纹的加修,应按焊修工艺做好加工前的准备,如开V形和X形坡口,裂纹的末端钻8一10mm的截止孔等,然后预热到250一300℃,用42号优质焊条分层施焊。
焊后加热800一950℃,最后用石棉粉等绝热材料包裹缓冷;
构架弯曲变形检修时,在平台上划线检查。
各梁弯曲加热到850℃左右时调直。
2.摇枕吊、摇枕吊轴及摇枕吊销的检修
摇枕吊、摇枕吊轴及摇枕吊销是转向架上关系到行车安全的重要零件。
检修前,在清除锈垢后,要进行电磁探伤,发现裂纹应进行更换。
磨损可进行堆焊修复,焊后热处理,并进行机械加工,磨损超限,必须进行更换。
3.摇枕及心盘的检修
摇枕主要损伤形式是裂纹。
当摇枕出现裂纹时,可以焊修或焊后补强。
4.转向架的分解和组装
转向架可采用移动装配法完成。
由于把生产工序分细,大大提高了操作熟练程度和劳动生产率。
作业的速度也为移动小车的速度所规定,借助于移动小车的应用,使生产过程的各项作业能在同一时间进行,恰能保证组装线的需要,形成同步化的流水生产体系。
(二)转向架检修作业方式
转向架检修作业方式,主要指“检修阶段”的作业方式。
转向架在检修阶段中主要是分解、组装基础制动配件、枕簧和减振器等,对构架、摇枕进行检查,发现裂纹并进行焊修补强等工作。
我国转向架检修作业方式主要有定位作业和流水作业两种。
(1)定位作业
我国早期车辆段转向架的检修是在修车库内进行的,检修场地就在两修车台位之间或端头,随着车辆段修(早期为中修、年修)工作量的不断增加,检修质量要求越来越高。
为提高修车质量和效率,60年代开始推行转向架集中修,出现了转向架,并采用了定位作业方式。
这种作业是转向架检修过程在完成了准备阶段之后,转向架检修阶段,在转向架间一直固定在一个台位上完成全部工序,检修人员按台位配置,采用包修制。
转向架在检修过程中,各工序分解出来的配件和将要用于组装的配件,需用桥式起重机或蓄电池运搬车等运输,设备送出或运入。
在设计中,采用定位作业方式时,往往把配件加修间和轮轴间分设于转向架间的两端并置于同一跨内,形成三位一体的典型布局。
以便共同使用一台或两台桥式起重机,方便作业。
定位作业的转向架台位,一般要求满足每班转向架的检修作业量的要求,即应有不少于修车台位数的转向架台位。
检修台位的布置,通常布置成两排
——平行型。
但有时视工艺布置及厂房的面积大小,也可布置成单排或一字型。
定位作业方式的主要优点是:
专用设备少;
设备简单;
易于组织生产。
但占地面积大,配件运输距离较远,工人劳动强度大,劳动条件差,生产效率受到限制。
此外,目前各段普遍采用了转向架冲洗机,对转向架进行逐个冲洗,因而受转向架冲洗作业的影响,各转向架检修台位的作业均匀性受到一定的限制,部分台位开工时必然出现等待现象,形成忙闲不均。
转向架定位作业方式适用.于车型杂或任务量较小的车辆段,如客车段、机保段和一些作业量较小的货车段。
在具体设计中,有时也作为预留远期流水作业的过渡方式。
(2)流水作业
转向架流水作业方式,在我国是70年代初期才发展起来的一种先进作业方式。
70年代初期,我国广大车辆工人和技术人员,根据我国车辆结构的简统化和当时全国大部分车辆段都采用转向架冲洗机的先决条件,组织了全国的技术力量,全面地分析了转向架检修作业的工艺过程,研究提出了转向架和轮轴检修流水作业的方案。
近20年来,转向架流水作业方式已在全国各货车段得到普遍的应用和推广,并在应用中不断提高和完善。
转向架流水作业方式的特点是:
转向架经大分解(卸下轮轴组成)后,借助专用的转向架检修小车,先后经过制动梁和枕簧的分解、检查、焊修和组装等工序。
转向架检修小车,既是检修作业工作台,又是转向架(构架)的运送工具,小车运载着转向架(或构架)依次进入各个工位。
作业人员根据工位的作业内容分成相应的作业小组,固定在工位上完成本工位的作业。
各工位的作业时间有一定的要求,形成有一定节奏的流水作业方式。
转向架流水作业方式具有布置紧凑,占地面积较少;
由于采用专用检修设备和专业分工明确,工人劳动强度和劳动条件有较大的改善;
配件加修可根据工位的布置尽量靠近转向架检修工位,配件运输距离较近;
适应转向架冲洗机的生产特点并具有生产效率较高等优点。
但是,采用流水作业方式,必须配备必要的专用设备和工具,因而造价较高。
流水作业方式采用了若干专用设备,使转向架的检修形成了转向架检修流水线。
转向架检修流水线布置形式根据转向架检修作业小车的运行范围和回送方式可分为大环形流水、小环形流水和平移回送形流水三种形式。
1、大环形流水线
大环形流水线的工艺布置的特点是将配件加修布置在流水线环形国内。
由于配件加修间内与其它分间有零配件往来,故配件的运输与流水线产生平面交叉,干扰流水线的正常作业;
转向架检修小车每一循环的走行距离太长,配件加修间的发展受到限制;
此外,在噪声、电弧光、烟尘等方面的防治上较难,易产生污染。
所以,大环形流水线的布置形式仅在某种特殊条件下采用。
2、小环形流水线
小环形流水线工艺布置的特点是采用转向架检修作业小车,小车由直流电动机驱动,可以遥控,也可以脚踏开关控制,走行轨道呈扁环状,轨道的曲线半径较小(一般为2—3m;
转向架检修作业各工位通常布置在环形轨道的一例,故配件加修检修作业设于流水线环形轨道的外侧,从而克服了大环形流水线作业相互交叉干扰的缺点。
配件加修作业区与流水线车同一平面布置,并在同一跨间内,因此厂房的跨度较大。
如要减小跨度,也可将配件加修间和转向架间按毗邻布置。
此外转向架流水线也可在厂房中间的柱子两测进行布置。
目前小环形流水线方案被采用较多。
3、平移回送型流水线
平移回送型流水线工艺布置方案的特点是转向架(构架)检修各工位呈一宇型排列。
转向架检修作业小车首尾相接,小车用风缸推动,是一种强制流水的作业方式。
各工位小车同时移动,风缸动作的时间可以根据需要进行调整。
检修小车的回送,通过流水线两端的小型移车台及平行于流水线的回送股道,利用股道坡度或钢丝绳牵引装置来实现。
也可以将回送股道设于地下做成地道回送,只是这时的回送装置不是移车台而是小型提升机。
这种方案的最大优点是布置紧凑,可以靠车间一侧柱边布置,占地面积小,该方案特别适宜于厂房面积紧张的车辆段。
转向架间的布置和作业方式必须紧紧地扣住检修工艺这一重要环节。
工艺要求不同,工艺过程会有变化,采用的作业方式和工艺布置也应该随之变化。
满足工艺要求是设计的基本条件。
近年来,为确保安全,要求在检修过程中对转向架的摇枕侧架三大件,必须进行翻转检查和必要的焊修作业。
因此在转向架流水线上增设了侧架、摇枕翻转机。
二、转向架间设备
转向架间设备主要有转向架大分解组装机、转向架分解组装机、构架检修翻转机、摇枕托梁检修翻转机、专用磁粉探伤机、二氧化碳气体保护焊机、手工电弧焊机、构架抛丸除锈机、喷漆烘干机、激光导柱测距仪、转向架模拟综合实验台、及传送台车等。
转向架大分解组装机:
四柱式架起构架,两侧设移动式机械手拆装弹簧,适用于202、206、209、CW系列等转向架轮对的分解和组装。
转向架分解组装机:
方形四柱顶升式,适用于各种客车转向架分解或组装要求:
分解时将构架组成放在四个顶头上;
四柱同步升降,顶起重量为5吨,采用液压驱动。
构架检修翻转机:
适用于202、206、209、CW系列等构架翻转检修工作。
四点夹紧方式夹固工件,双柱旋转升降臂结构,翻转重量2吨,回转范围180度,夹紧及回转设液压锁,采用机械与液压联合驱动,可用于检查焊修构架裂纹,也可用于检测修理导柱。
摇枕托梁检修翻转机:
适用于202、206、209及CW系列摇枕晰梁)翻转检查修理要求。
两柱悬臂式结构,翻转工件重量1吨,回转范围150度。
专用磁粉探伤机:
适用于各型转向架零部件的探伤要求。
二氧化碳气体保护焊机、手工电弧焊机:
满足各型转向架零件焊接和裂纹焊接的要求。
构架抛丸除锈机:
适用于各种构架摇枕托梁抛丸除锈工作。
工件两点悬挂方式进行抛丸,最大悬挂重量为2吨,工件表面清理后达到磁粉探伤要求。
喷漆烘干机:
适用于各型转向架构架及零部件,防锈底漆和面漆的喷涂和烘干。
激光导柱测距仪:
适用于202、206、209、CW系列构架弹簧导柱
转向架模拟综合实验台:
四柱框架结构,中部上横梁下面设置加载系统