基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究.pdf

67 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT设备检修第一作者：刘增民,男,正高级工程师引用格式：刘增民.基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究J.现代城市轨道交通,2024(01):67-69.LIU Zengmin.Application and research of fixed metro vehicle weighing systems based on maintenance technologyJ.Modern Urban Transit,2024(01):67-69.刘增民（中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安 710043）随着地铁的快速发展以及乘客对乘车舒适性要求的提高，整个地铁行业对车辆运行品质和性能的要求也越来越高。轮轴重偏差是影响车辆牵引和制动 2 种性能优劣的重要因素，直接影响车辆黏着牵引力的发挥和车辆的制动性能，对车辆牵引能力、运行的安全性、平稳性及舒适性产生重要影响。为保证车辆的运行品质和安全性，在地铁车辆大架修检修过程中须用称重系统设备对车辆进行称重试验。1 地铁车辆称重系统现状随着国内地铁的快速发展，地铁车辆轮轴重的均匀分配作为车辆运行品质的重要保证之一，也日益得到重视。在地铁车辆完成大架修检修后，通过称重系统可以测量车辆的轮轴重差以及车辆重量分布，为平衡车体进行配重、去重和调簧提供依据，从而保证车辆的运行品质和安全性。近年来，在地铁检修设备的工艺设计中，车辆称重系统已在多个城市（如北京、上海、广州）地铁车辆段逐步得到应用。地铁车辆称重系统可分为静态称重系统和动态称重系统，车辆称重技术经历了从静态称重到动态称重、从有基坑到无基坑、从单节称重到整列车称重、从固定式称重到移动式称重的发展历程。在地铁车辆段工艺设计时，可根据不同的称重需求和应用场景选择不同类型的称重系统。2 称重系统的必要性分析基于地铁车辆的结构和动力学性能考虑，车辆在轨道上的载荷和车体结构内部的载荷与车辆的疲劳寿命、旅客舒适和安全性等方面紧密相关。在车辆的设计生产过程中，车辆的静态和动态载荷分布直接影响整车动力学性能和运行安全。车辆在地铁车辆段完成大架修作业后，由于车体与转向架需要分解并完成检修后再组装在一起，与设计参数不可避免地发生偏差，因此还需要考虑完成检修后的车辆载荷分布。IEC 61133-2006车辆组装和运行前的整车试验和 GB/T 7928-2003地铁车辆通用技术条件规定，车辆轴重偏差不应超过平均轴重的 2%，轮重偏差不应超过该轴平均轮重的4%1-2。摘 要：随着地铁的快速发展以及乘客对乘车舒适性要求的提高，整个地铁行业对车辆运行品质和性能的要求也越来越高。地铁车辆称重系统可实现对地铁车辆的精准调平，为行车安全提供保障。文章对地铁车辆称重系统现状进行分析，基于西安地铁 2 号线的检修工艺设计，介绍地铁车辆称重系统在车辆段检修工艺中应用的必要性，以及其在西安地铁2号线渭河车辆段中的应用实例。相关研究结论和建议可为地铁车辆称重系统在车辆段检修工艺设计及应用方面提供参考。关键词：地铁；车辆；称重系统；检修工艺中图分类号：U231.1基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究DOI:10.20151/.cnki.1672-7533.2024.01.01068MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通设备检修基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究地铁车辆称重系统主要负责解决车辆在生产或者检修完成组装后的载荷分布检测。通常，车辆组装完成后未经配重、去重和调簧等重量调整方式均会存在轮重分布不均、单个轮轴载荷集中的情况。固定式地铁车辆称重系统工作原理是当被测试的地铁车辆被推入预先布置在轨道上的测量装置时，其重量通过其车轮的轮缘将载荷压在称重轨道上，如图 1 所示。轨道上的 1 节轨道作为称重轨道，其与普通轨道接轨，前后共布置 8 节，分别负责测量 1 辆车的 8 个轮子重量。通过布置在称重轨道下方的称重传感器采用专用信号采集器采集重量数据，通过数据分析软件计算处理后直接得到被称重车辆的单侧轮重、车辆轴重、转向架重、整车重以及整车重心的分布，通过测得数据进行车辆重量的调整。3 案例分析3.1 工艺流程西安地铁 2 号线渭河车辆段的检修工艺采用固定式车辆称重系统，可实现静态和动态测量。2 号线车型为6 辆编组 B 型车，其车辆的轴距、定距以及车长等参数为定值，故选用固定式称重装置。称重工艺在车辆检修工艺流程中位于末端，在车辆检修和组装完成后进行，需要设置称重线和称重台。3.2 地铁称重系统工艺要求GB/T 14894-2005城市轨道交通车辆组装后的检查与试验规则3规定车辆在完成组装后需在整备状态下进行称重检查，具体要求如下：称重前，允许调整悬挂装置，但只检查尺寸，不测量载荷，松开减振器和转向架的连接装置，缓解制动装置。在整个称重过程中，不允许用任何方式转变或者调整车辆状态。称重共进行4 次，在前进、后退 2 个方向上各测量 2 次。测量时取4 次记录的算术平均值，该值与车辆计算重量之差应符合 GB/T 7928-2003地铁车辆通用技术条件2的规定。TB/T 2782-1997铁道机车车辆称重台技术条件 4中要求称重系统的称重台计量轨道在经过被测量车辆的 3 次往返碾压后，在水平、轨距等方面要符合表 1 的标准。3.3 渭河车辆段称重系统工艺设计车辆的称重工艺要求前后 2 个方向各测量 2 次，需要车辆从前后不同方向上称重台，要求称重台前后设计车辆等待称重时的距离，以及车辆完成称重下称重台时的安全距离。2 号线渭河车辆段属于改扩建工程，在原有检修库基础上进行改建增加车辆称重系统设计，工艺布局受既有工艺现状的约束，如图 2 所示。称重系统的左侧留有足够的列车停放距离，可供列车进行称重工艺前停放，保证车辆从左侧驶入称重台进行称重不受影响；称重台右侧由于前期为既有房屋，有实体墙隔断，轨道留有 6.5 m 的距离，不足以停放 1 节车，当车辆从右侧驶入称重系统时工艺困难。考虑称重系统的构造，当车辆驶离称重计量轨时即可认为离开称重系统，加上预留的 6.5 m 安全距离，可实现称重工艺中需从两侧进行称重的要求。在周边条件允许的情况下，应在称重台的两侧留有足够距离保证车辆从两侧驶入称重台进行称重作业。在完成车辆的称重测试后，对载荷分布不均的车辆，推入左侧轨道，用架车机对车辆进行称重调整，调整结束后再次进行称重直至达到运行的安全标准。4 结语地铁车辆的设计制造和检修过程中，与车辆品质和运营安全密切相关的载荷分布日益得到重视，地铁车辆的载荷偏差测量和调整是车辆维修中重要的维护环节。随着地铁的发展，车辆的维修工艺也日趋成熟，有必要将计划性的车辆载荷偏差测量和调整加入维修规程表 1 计量轨道合格标准检查项目合格标准轨距 误差不超过 1 mm水平 误差不超过 0.5 mm方向 直线用 10 m 弦量，误差不超过 2 mm高低 10 m 弦在任一点测量，高低极差不超过 0.8 mm高差错位 称重台各单台称上称重轨、各过渡轨和称重台外引线轨之间的高差、横向错位不超过 2 mm图 1 称重系统装置分布系统示意图轨道轮轴转向架称重装置列车驶入方向69 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT设备检修中，与之配套的称重系统设备也将进一步发展，期望本文针对车辆称重系统的设计研究能为相关设计提供借鉴和参考。参考文献1 国际电气协会.IEC 61133-2006 车辆组装和运行前的整车试验 S.2006.2 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 7928-2003 地铁车辆通用技术条件 S.2003.3 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 14894-2005 城市轨道交通车辆组装后的检查与试验规则 S.北京:中国标准出版社,2006.4 中华人民共和国铁道部.TB/T 2782-1997 铁道机车车辆称重台技术条件 S.北京:铁道部标准计量研究所,1997.5 杜贵益,肖瑞金.地铁车辆称重设备介绍和称重线布置方式探讨 J.都市快轨交通,2019,32(04):85-92.DU Gui-yi,XIAO Rui-jin.Introduction to subway vehicle weighing equipment and discussion on weighing line layout J.Urban Rapid Transit,2019,32(04):85-92.6 秦征.移动式地铁车辆称重系统在广州地铁二号线的应用 J.铁道机车车辆工人,2010(08):24-27.QIN Zheng.Application of mobile metro vehicle weighing system on guangzhou metro line 2 J.Railway Locomotive and Rolling Stock Workers,2010(08):24-27.7 唐国梅.浅谈动车组称重试验 J.科技经济市场,2016(09):10-11.TANG Guomei.A brief discussion on the weighing test of EMUs J.Science and Technology Economic Market,2016(09):10-11.8 杨见光,林建辉,张鹏飞,等.多模块有轨电车分模块 式称重方法的研究 J.现 代城市轨道交通,2018(06):16-20.YANG Jianguang,LIN Jianhui,ZHANG Pengfei,et al.Research on modular weighing method for multi module tramsJ.Modern Urban Transit,2018(06):16-20.收稿日期 2023-07-25责任编辑 胡姬图 2 西安地铁 2 号线渭河车辆段称重系统工艺设计图（单位：mm）架车机称重系统工艺转向架存放线3030303026312636262634转向架存放区261 2505 0002 75025 0004 1504 0008 6004 000Q=3 t，Lk=16.5 mLk=13.5 m，Q=10 t注：图中红色 26、30、31、34、36 为设备代号，26 为转盘，30 为架车机，31 为称重设备，34 和 36 为起重机；Lk 为起重机跨距；Q 为起重量。Application and research of fi xed metro vehicle weighing systems based on maintenance technologyLIU Zengmin(China Railway First Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Xian Shaanxi 710043,China)Abstract:With the rapid expansion of metro networks and growing passenger expectations for travel comfort,the entire metro industry is placing increasingly high requirements on the quality and performance of vehicle operations.The weighing system for metro vehicles plays a crucial role in achieving precise leveling and ensuring the safety of train operations.This article,based on the maintenance technology design of Xian metro line 2,highlights the necessity for applying metro vehicle weighing systems in depot maintenance technology.It also delves into the practical application of the Weihe depot of Xian metro line 2,offering relevant research results and suggestions.These fi ndings can serve as a valuable reference and foundation for the design and implementation of metro vehicle weighing systems in depot maintenance technology.Keywords:metro,vehicle,weighing system,maintenance technology基于检修工艺的固定式地铁车辆称重系统应用研究