CRH2A车顶装置一级检修作业方法及改进设计.docx
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CRH2A车顶装置一级检修作业方法及改进设计
摘要
随着高速动车组技术的飞速发展和我国高速铁路的里程的增加，动车组日常检检修俨然成为安全运行的首要保险。
动车组的运用维修作业，在国内是一项全新单作、虽然有国外，施速动车细检修运用已经有40多年的历史，但国内目前仍处于刚刚起步阶段，理此省些国外究进意货经验和方法，探索我国动车组的一级检修新方法，使之成为能够符合中国高速铁路实际情。
本毕业设计主要概选了CRH2A型车顶装置一级检修作业及改进设计，通过现阶段车顶一级检修的不足之处，最后提出优化方案。
由于动年组检修是一项复杂细致的系统性工程，必须在不断积累现场经验中加以完善，只有通过反复的实践检验，才能最终形成适合我国铁路国情的科学的动车组检修与运用体系。
关键词：
一级检修；高速动车；CRH2A
目录
摘要2
第1章绪论5
第2章车顶设备7
2.1受电弓7
2.2主断器8
2.3接地开关9
2.3.1接地开关名称及作用9
2.3.2接地开关的使用方法10
2.4避雷器10
2.5车顶电缆隔离开关10
2.6互感器10
2.6.1电压互感器11
2.6.2电流互感器11
第3章检查方法12
3.1手检法12
3.2目视法13
3.3测量法13
3.4测试法13
3.5耳听法13
3.6闻嗅法13
3.7通过触摸MON显示器13
第4章车顶设备检查作业14
4.1检查天线14
4.2车顶板内外风挡14
4.3电缆接头保护接地装置14
4.4受电弓15
第5章检修作业原理及改进方案16
5.1动车组基本技术履历16
5.2检修计划的制定依据16
5.3检修系统的建立17
5.3.1日常维护18
5.3.2临时故障检修18
5.4车顶作业改进18
5.5改进型动车组一级检修方式19
总结20
参考文献21
致谢22
第1章绪论
CRH2型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行中国铁路第六次大力提速及建造中的高速客运专线铁路，2004年8月向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速列车车款之一中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH2）车辆均命名为“和谐号”和谐号”CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组，采用了铝合金空心型材车体引进后基本型号定为CRH2，CRH2的编组方式是4节动车配4节拖车组（4M4T），每4节为一个单元，牵引功率4800千瓦，最高营运250公里，标称时速200公里，列车装有两副受电弓。
CRH2可两组重联运行。
2007年10月投入使用。
在这之后，中国铁路总公司分别购买了CRH2B、CRH2C、CRH2E及CRH2G高速型动车组，这些车型较CRH2A都有稍许改变。
其中CRH2B在CRH2A基础上扩编至16节，并加装了半主动减震器、车端耦合减振（车端阻尼器）、头车两侧车灯同也改进了空调的通风系统。
编组方式是是8节动车配8节拖车（8M8T）,每4节为一个单元，牵引功率为9600千瓦，最高营运时速为250公里，标称时速200公里，车装有四副DSA250型受电号。
CRH2C是在CRH2A的200km/h平台基础进行修改，把动个数量编至6节（6M2T）不引功率为7200千克（CRH2C多31价）的设计指标为：
持线运营时速为275公里，最高营运时速为300公里（实际最高营运速度为350公里），实验时速350公里，标称时速300公里，列车装有两副受电弓。
CRH2C可两组重联运行，与第一阶段的动车组相比，CRH2C第三价段改用了加大功率的YQ365型交流牵引电动机（365千瓦），8节短编组列东总功率提升至8760个瓦，传动比也作出相应修改，列车持经运置时建提高至350公里,最高运营时速为380公里。
铁道部于2009年决定将CRH2-150C作为CRH380A的试验实体样车，改为使用下一代的新头型。
为适应中国铁路列车远距离运行的实际情况，四方机车车辆段股份在2007年11月接获订单，在CRH2B天编组库车的基础上实行自主创新，设计16节长大编组的CRH2E型卧铺电方动车组，标称时速200公里，最高营运时速为250公里。
2015年11月10日，由中东青岛四方机车车辆股份有限公司自主研制CRH2G型高寒动车组，正式进入市场。
第2章车顶设备
2.1受电弓
受电门由底架、升弓装置、下臂、上臂、弓头、滑板及空气管路等组成升弓装置安装在车顶底架上，通过钢丝绳作用于下臂。
下臂和弓头由质量较轻的铝合金材料结构制成。
滑板安装在U形弓头支架上，使用材料为浸渍型或混合型碳滑板，弓头支架悬挂在弓装配和拉簧下方，两个扭簧安装在弓头和上臂间，这种结构的能缓冲各个方向的冲击，使滑板不至损坏气动元件安装在底架的控制盒内，自动降弓装置可以监测骨板的状态，如果滑板磨耗到限或断裂，受电弓会自动迅速降下，防止弓网事故的扩大动车组重联运行时，如前弓因故自动降弓ADD装置可通过车辆信息控制装置实现后弓的连锁降弓，保护后弓免受损ADD装置关闭阀安装在车内，当发生自动降弓后，如果接触网没有损坏，并且对受电弓性能没有影响时，可关闭ADD关闭阀，重新升弓。
更换滑板后，应重新启动ADD装置。
图1受电弓的组成
1—底架；2—阻尼器；3—升弓装置4—弓装配；5—下臂6—下导杆；7—上臂；8—上导杆；
9—弓头；10—滑板
受电弓是靠滑板与接触网的滑动解除受流，是动车组与接触网之间的连接环节，受电弓的性能优劣直接影响到受流质量，间接影响动车组工作的可靠性，因此，对受电弓的受流性能有极高的要求，其基本要求是滑板与接触网之间接触可靠，离线率低，动态稳定性好，尽可能小的磨耗；升弓降弓时不能对接触网有过分冲击，升弓降弓过程先快后慢，即升弓时滑板离开底架要快，接近接触网线时要慢，以防弹跳；降弓时滑板脱离接触网线要快，落在底架上要慢，以防拉弧及对底架的机械冲击。
表1受电弓参数
型号
DSA250
设计速度
250 km/h
落弓位伸展长度
约2600mm
最大升弓高度（包括绝缘子）
3 000 mm
落弓位高度（包括绝缘子）
588 mm
弓头长度
1 950 mm
额定电压
25 kV
额定电流
1000A
接触压力
70-120N（可调）
驱动类型
气囊驱动机构
升弓时间
≤5.4s（可调）
降弓时间
≤4s（可调）
整弓质量
约115 kg
2.2主断器
主断路器设计成单极真空主断路器，内置有弹簧式压缩空气作动器以及真空电弧放电室。
主断路器通过电磁阀线圈得电，压缩空气推动作动器后关闭，主触点闭合同时，开启弹簧被锁住。
开启过程通过电磁触发（通过切断保持电流）。
主断路器从总风管获得压缩空气。
在列车整备时，可以从辅助空气压缩机获取压缩空气。
每列动车组配置了两个主断路器，安装在每节压器车车顶端部位置。
主断路器不但用来通断动力单元的运行电流，也可以用来切断故障情况下的过流以及短路电流，如图2所示。
图2主断器
2.3接地开关
2.3.1接地开关名称及作用
主断路器旁边，一个单独底座上安装了接地开关，在不工作状态下开关手柄处水平位置，当转到主断路器两端的接地触点，此时手柄处于接地位置。
接地隔离开关可以在车内手动操作，联镇装置确保只有当列车高压系统与接触网断开后才能起用，接地隔离开关具有防止短路的功能，如图3所示。
图3接地开关的各部件名称
1—转轴；2—闸刀；3—上罩；4—软联线5—操纵杆；6—转盘；7—下罩；8—机械联锁机构
9—铭牌；10—刀夹
2.3.2接地开关的使用方法
例刀通过支架安装在轴上，而轴、曲柄组装、连接杆组装以及操纵杆组装则组成一个传动机构，转动操纵杆控制整个传动机构进行传动，进而便轴带动闸刀旋转一定的角度。
根据设计，在操纵杆从一端旋转180到另一端时，同刀也相应从“工作”位旋转102“到“接地”位或者从“接地”位旋转102”到“工作”位。
而控制其是否能够转动的则是锁组装。
锁组装共有3个锁，其中一个供蓝色钥匙使用，两个供黄色钥匙使用。
仅在蓝色锁被蓝色钥匙打开后，操纵杆才能从“操作”位旋转到“接地”位，一日旋转到“接地”位，联领机构就被带有黄色钥匙的锁锁在此位置，然后可把钥匙从锁中拔下来。
2.4避雷器
位于变压器原边前段的避雷器用于防止主变压器中不能承受的开关产生的电压。
2.5车顶电缆隔离开关
车顶电缆隔离开关位于变压器车上，在正常情况下处在闭合状态，当发生故障时隔离开关将车顶电缆隔离。
车顶隔离开关是一个单极开关，在内部有气动动作器。
通过绝缘体支撑实现运行接地隔离。
气动动作器使隔离开关绕一个垂向轴转动，隔离叶片的两端，分别接触绝缘体以实现主电路的通断，如图4所示。
图4电缆隔离开关
2.6互感器
2.6.1电压互感器
电压互感器的每个次边绕组分别与一个受电弓连接，用于测量和监视电网接触线的电压。
电压互感器位于受电弓与主断路器之间，电压互感器实物图如图5所示。
图5电压互感器
2.6.2电流互感器
电流互感器为直通式互感器。
一个电流互感器同时接到每一个主断路器中用于测量动车组的电流，另外两个互感器（电流互感器和回流互感器）用于监测主变压器，测量牵引单元的线电流以及回流电流。
电流互感器位于主变压器的上段车顶，回流电流互感器位于主变压器下段，安装在主变压器中，其实物图如图6所示。
图6电流互感器
第3章检查方法
检修作业人员应对动车组的车型结构、各部件的名称、正常安装位置及状态非常熟悉，掌握车型的运用特点以及容易出现故障及关键的部位，充分合理地利用检查作业时间，在检查的过程中以有条不紊的顺序、正确的姿势和适当的方法进行，要求做到。
顺序检查不错不漏姿态正确步伐不乱
检查全面目标明确耳听目视仔细周到
测试工具运用自如手触鼻嗅灵活熟悉
在检查过程中，根据声音、颜色、状态、温度、气味等现象，准确及时地判断故障处所和故障程度，并采用适当的措施。
检查顺序原则上：
应由上而下、由内向外；以检查部位为“点”由左向右或由右向左连成“线”,使检查部位都包括在检查顺序中，做到熟练掌握检查顺序，且检查全面不漏项。
检查方法分7种。
3.1手检法
手检法分为手动、手触。
3.1.1手动
手动包括：
晃、拍、握、拧。
针对于较细小的螺钉、管接头、各种阀门及仪表、电器端子等等。
采用“晃动看安装，手拧看松漏”的方法，检查是否松缓、漏泄、安装是否牢固等现象，判断油水、风管路阀门的正确位置。
3.1.2手触
主要适用于检查相关部件的温度，手触应用手指感觉温度，再用手背判断温度。
手背触及部件表面的持续时间与相应的温度可参考下表。
热别
相应的温度
判别方法
平热
40℃上下
能长时间触手
微热
70℃上下
手触能持续3秒
强热
90℃上下
不能手触
极热
150℃上下
变色
烧热
150℃以下
生烟
表2部件相应温度
3.2目视法
在手检的同时也要进行目视，做到手、限、手电配合协调，动作一致，对各仪表指针的位置，检验日期的确认，电器元件、电线及接线端子的状态，各紧固件螺栓平垫及弹簧垫片的状态，油水管路的漏泄程度，各油位的确认。
3.3测量法
使用塞尺、直尺、卷尺及专用工具测量有关部件正常间隙、距离、行程等各限度尺寸。
3.4测试法
使用万用表测试电压、电阻、电流的数值，使用试灯测试电路中的断路、虚接等故障。
3.5耳听法
通过倾听检查运动设备在运转中发出的声音判断是否有异常情况及空气管路泄漏等故障。
3.6闻嗅法
通过鼻嗅方法检查电器设备、部件是否有焦糊味和车厢内的异味，判断电器设备、部件、车内设施和给水卫生系统是否存在故障。
3.7通过触摸MON显示器
来实现控制指令的传送、了解车辆实时运行状态，也可通过对显示器的触摸实现动车组的自诊断功能，使检查自动化，通过车上操作发现实时故障和部分故障履历，并指导故障的处理。
第4章车顶设备检查作业
4.1检查天线
1号车、0号车无线电天线和7号车FM信号天线无裂损、变形，外观及安装良好。
图7无线电信号图87号车FM信号天线
4.2车顶板内外风挡
（1）车顶板无塌陷，防滑地胶无剥离磨损。
（2）特高压连接电缆盒、保护套无破损变形，外观及安装状态良好。
（3）内、外风挡无变形破损，外观及安装状态良好。
（4）内风挡连接部锁闭装置状态良好。
4.3电缆接头保护接地装置
（1）特高压连接电缆直接头外观及安装状态良好。
（2）4、5号车间的5 倾斜电缆接头外观及安装状态良好。
（3）受电弓电缆接头外观及安装状态良好。
（4）各电缆接头。
①无破损、变形；
②同一绝缘子的损伤在7处以下；
③同一褶边的损伤在2处及以下；
④损伤的大小沿周长长度在60mm以下；
⑤同一褶边在有2处损伤情况下，任何一处的损伤在30mm以下；
⑥绝缘子绷体部分没有裂纹；
⑦直径的减少在20mm；
（5）保护接地装置：
接地开关（EGS）观及安装状态良好，手动确认闸刀动作。
图95 倾斜电缆接头
4.4受电弓
（1）滑板：
碳滑板磨耗后厚度≥5mm，滑板总高度不得小于22mm。
表面不得有缺陷、断裂，安装牢固无变形，宽度方向破损不超过1/3；如更换滑板，两个滑板高度差不超过3mm。
（2）弓头无变形，作用良好。
（3）销子、开口销齐全，作用良好。
（4）框架表面平整，无变形、裂纹，安装牢固。
（5）网铜线外观无松动、无变形。
（6）受电弓上升、下降作用良好。
（7）支撑绝缘子和空气管无裂纹、打痕，瓷瓶清洁。
图10受电弓支撑绝缘子图11受电弓电缆接头保护接地装置
第5章检修作业原理及改进方案
一个完整的动车组检修作业，是由一开始的各种技术参数的记录、跟踪，根据相关信息制定检修计划，完成检修等几个阶段组成的。
根据检修作业的信息流程，检修系统的主要功能包括：
采集动车组故障信息；故障处理；获得动车组及部件、附件运行资料；生成检修工单；生成材料单；技术文档检索及对现场指导服务。
主要模块包括：
动车组故障信息接收模块；故障处理模块；修程处理模块；作业单生成模块；材料单生成模块；文献检索查询模块。
5.1动车组基本技术履历
动车投入运行后，各种技术参数均被管理计算机所记录，各个关键部件的技术参数被跟踪管理，这是高速动车组安全高效运行的重要保证。
通过对动车组运行时间及运行里程资料的管理，准确提供动车组的寿命及修程信息，保障动车组的安全运行。
其中，动车组履历信息中，我们最关注的是具体每一个动车组的累计行走里程及其以前的检修记录信息等。
5.2检修计划的制定依据
根据动车组的整车及寿命件的运行数据以及生产厂商提供的修程规范，生成相应的日常检修计划、作业工单及材料清单；根据动车组车载信息系统向高速动车组检修信息系统传递的故障信息，生成相应的维修作业工单及材料清单。
因此，动车组检修计划分为状态修和计划修。
（1）状态修。
高速铁路的高效率运行依赖于先进的运行控制与生产管理计算机系统，在列车短暂的停留时间内不仅要完成列车整备、排污、车体外皮清洗和车内清扫、餐饮上料等工作，而且还要进行列车总体技术状态检查，包括走行部、列车内部和顶部的技术状态检查。
要在高效率的情况下做到这些事情，系统应该使所有与检修作业有关的设备人员都能在监控范围内，提高工作效率，确保人员和车辆的安全。
列车运行时经常会有各种突发的部件故障，系统必须事先采集列车运行时的故障信息。
列车运行过程中，由车辆控制信息系统传送实时信息，包括车载故障告警信息、故障处理流程参数、修程作业参数和列车到达信息等。
如车上一个空调的某设备失灵，列车上的检测管理系统检测到以后马上把故障信息传送给动车段，动车段在列车到达前就有时间进行维修人员和材料的调度，这就大大缩短了维修所需的时间。
列车的突发故障经常会导致动车组修程的改变一个动车组的某个部发生故障，其它动车组相同部件也要进行重点检修，状态修的执行流程图。
（2）计划修。
每个动车组在出厂时就规定了其各不同级别的修程，当动车组运行到一定公里数的时候就必须进行不同程度的检修。
检修分为一级修、二级修、三级修和大修，根据动力分配方式的不同，各修程里程也不同。
检修计划首先根据部件、附件跟踪文件以及运行数据文件制定。
通过这些信息，系统在原有计划上做调整并根据新的计划进行运转调度和检修调度，指挥动车组就位，安排检修人员及作业设备，最后将检修故障报告、检测设备报告信息、检修工单、轮缘处理工单、清洗工单以及检修工时、检修造成的影响反馈给检修计划管理和库存管理，以备制定新的检修计划，并进行技术履历存档。
一级检修修程和周期。
表2检修表
检修
修程
定检公里/km
动力集中
动力分散
动力集中
动力分散
日检
3000
3000
1
1.5
一级修
12000
40000
2
4
动车检修包括日常维护、临时故障检修和不同级别修程检修等。
（3）故障修。
故障修是在机件发生故障之后才进行修理，它不控制维修时间。
实践证明，有些机件即便发生故障也不会危及安全造成恶果，它们或是故障规律不清，属于偶然发生，或是虽属损耗型故障，但不值得大修，故障修经济。
5.3检修系统的建立
（1）动车组初始状态的建立：
包括动车组信息、车辆信息、车辆所属部件的相关信息，其中应包括部件的出厂日期、使用状况、里程和使用寿命等。
（2）动车组修程参数的建立：
包括维修级别、维修地点、人员配备、维修材料、维修工序和工时。
（3）维修内容的建立：
维修参数和临修内容构成整个维修内容，主要包括维修相关材料、工序和工时。
一个部件受损，相关部件也要检查。
部件检修后会对修程产生不同的影响，系统应根据维修数据更改检修计划，确定新的修程。
（4）维修过程的跟踪：
包括每一道工序从开始到结束、其执行人和最后结果以及对修程造成的影响等。
5.3.1日常维护
日常维护包括总体技术状态检修、车辆排污处理、餐饮上料等，是每日行车安全的重要保障，也是对动车关键部件进行跟踪管理的重要手段。
5.3.2临时故障检修
车辆各个部件在修程内会遇到各种情况而发出故障告警，这样的告警大多是在车辆运行时，因此在车辆运行时发生的临时故障，由车辆信息管理系统采集至以后马上发送给动车段。
这样的故障不需要分配特定股道，只需进行相应的人员和维修材料的调度。
临时故障的检修首先应该根据数据库的情况进行工时估计，如果所花时间超过一定时间则不能占用轨道，应该从运用车变为待检车，而其任务则由调度台调用备用车来完成。
临时故障也包括检修时临时发现的故障，应立即反馈给调度台，进行维修参数和维修内容的确定，并进行相应调度。
5.4车顶作业改进
在确认接触网断电并接地杆安全接地之后，①、②号作业人员首先从动车组尾车（00车）旁的扶梯爬上车顶检查平台，①号人员沿车顶检查平台依0、7、6、5号车的顺序对各车车顶进行目视检查，与此同时②号作业人员则通过车顶平台走到端车（1车）处，依1、2、3、1号车的顺序对各车车顶设备进行目视检查，然后①、②易再4车处会合后共同对4、6车车顶受电弓进行重点检查，以确定受电弓状态是否正常、滑板是否要更换，如果一切正常，①、②号作业人员返回原出发点。
图12车顶作业图
①号由01车问01个方问检查，②号位山00个问05个方问检查，最后①、2号位共同对受电弓进行检合试验，以确定受电弓状态是否正常、滑板是否要更换，如2切正常，①、②号作业人员返回原出发点。
这样较之前个预作业路线相对简单，并且节约了检车时间，提高了工作效率。
5.5改进型动车组一级检修方式
为提高检修作业质量，延长有电检修作业时间，充分利用地面电源设，计了改进型动车组一级检修方式。
采用“库内设置外接电源、库外停放整备试验”的方式作业，对于库内检修后直接上线运行的动车组在库内安排整备试验。
原则上库内检修作业时间内不再升弓供电，地面电源发生故障或检修线未配备相应的地面电源时，才可采取接触网供电的方式检修作业。
注意事项：
接触网供电时应穿戴绝缘鞋，绝缘和防护帽；作业前确认接触网断电，防护号志和接地杆可靠插设；作业时注意脚下，在车顶防滑部分行走，防止跌倒滑落。
使用工具：
手电筒、对讲机、钢板尺、棉布、清洁剂等。
总结
在本次毕业设计中，对现有和创新型车顶一级检修标准对比，发现两种标准各有利弊，如果能够有选择的加以利用，不仅能够有利于基层部门的安全管理，还能够提高检修生产效率，降低生产、采购和运营成本在保证动车组运行安全的条件下，进一步提高动车组在运输业中竞争力。
同时加强了对Word和AutoCAD的应用。
由于能力有限，只是作了初步探讨，需在实际运用中不断完善。
参考文献
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致谢
时光飞逝，匆匆间，三年的大学生活即将划上句号。
在这里，我要真诚地感谢在这些日子里所有给予我帮助的老师和同学们，特别是我的论文指导老师。
你风趣幽默，充满智慧，教会了我很多东西，让我对人生重新有了认识，谢谢你，为我的生活注入了新的希望。
这次论文的写作老师你倾注了无数的关心，帮我渡过了学习的难关，拓展了视野，正是因为有了老师你的帮助此次论文才得以顺利进行。
在此，我真诚地向老师您说一声：
谢谢!
真的谢谢你!
感谢所有在学习上给予我帮助的老师，正是因为你们才让我平淡的学习生活有了别样的色彩，感谢你们，我最可爱的老师们!
通过此次毕业论文撰写，弥补了以前学习过程中很多的不足。
作为一个学前专业学生，由于经验匮乏，难免有许多考虑不周的地方，如果没有指导老师的督促指导，想要很好地完成是有难度的。
我要感谢所有的老师，为我们打下了专业知识的基础。
同时和要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业论文能顺利完成。
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