西安轨道交通集团运营分公司 陕西西安 710000
摘要：地坑式架车机组是地铁车辆检修的重要设备之一，该设备是德国Windhoff铁路工程和设备技术有限公司成熟产品。地坑式架车机组是在地铁列车整列不解钩、部分解钩状态下，对整列车、多节连挂车辆、单节车辆进行架升、落车作业，用于对一台、多台转向架实施维修、更换作业，或者对车下大部件等重要部件进行拆装、维修作业的专用设备。地坑式架车机组由转向架架升装置、车体支撑装置、固定轨桥、活动盖板、固定盖板、支撑结构、维修修平台、电气控制系统、安全保护系统等系统组成。
关键词：交通堵塞；故障分析；架车；地铁列车；故障分析；检修；地坑式架车机
论文类型：应用基础
声明
绪 论
地铁列车运行5年时间或60万公里时，车下部件会出现磨耗或老化现象，尤其是安装在动车转向架和拖车转向架上的两个空气弹簧橡胶减震器就会出现老化现象，造成列车运行不平稳；车架及车轴会出现疲劳和裂纹；轴承就会产生异响和震动等情况。如果不及时分解维修就会出现列车在隧道内运行中产生很大的噪音及列车运行过程中颠簸较明显，影响市民在乘座地铁感的舒适性，并伴有一定的安全隐患。为了提高乘座舒适性，降低运营安全风险，大修部门根据地铁行业相关标准，对运行年限到期或行车公里数达到时60万公里数的地铁列车进行分解维修，将橡胶件和磨损的备件换下后更换新的备件，新的备件安装后需要做很多种类实验，使各项参数必须达到行业标准后才允许维修的地铁列车上线运行。进行这项复杂作业过程中主要使用的设备就有地坑式架车机组，为了确保地铁列车分解作业的质量，我们必需对地坑式架车机组设备进行全面深入的了解，这样才可以保证该设备在使用过程中发挥它最大优势，确保地铁车辆架车过中顺利完成各项工序作业，保证地铁列车在正线平安运营。
1地坑式架车机组的简介
1.1地坑式架车机组的简介及定义
1.1.1地坑式架车机组的简介
根据地铁设计规范，临修库、架修库和大修库均应根据作业要求设置架车设备，架修库和大修库应根据作业需要选用地下式架车机或其他形式的架车设备。主要用于西安地铁2号线列车（电客车）的厂修及大架修工作，同时满足地铁1号线、3号线的车辆架修作业需求，西安地铁2号线地坑式架车机组安装于检修库L19道，由12个地坑（基坑）的架车装置组成，每个地坑（基坑）包括一组（2个）车体支撑装置和一套（2组）转向架架升装置，12个基坑自西向东分别为1-12号；设置一个主控操作台，位于L19道南侧中间位置。
地坑式车机组转向架架升装置和车体支撑装置的上升、下降动作是由一套组合的丝杆、丝母运动来实现的，具体的工作原理如下：丝杠及电机（减速机）通过轴承固定在支撑平台上，当驱动电机通过减速机驱动丝杠转动时，螺母（丝母）拖动转向架架升装置（车体支撑装置）上升；当驱动电机反方向转动时，驱动电机通过减速机带动丝杠转动，螺母相对于丝杆下降，转向架架升装置（车体支撑装置）在重力的作用下，随着螺母一起下降，直至设定的最低位置。
1.2地坑式架车机组组成部分
1.2.1转向架架升装置
每个地坑内包括2对转向架架升装置，共由4个独立运行的转向架架升柱组成，每对转向架架升装置分别由轨道两侧的2个转向架架升柱以及活动轨桥连接而成。活动轨桥与2个转向架架升柱由8个M32的螺栓进行紧固连接。每根活动轨桥内侧安装有2个照明灯管，当操作转向架架升装置上升后，照明灯管会自动亮起，以方便车辆底部转向架维修、车下电器设备维修等作业，同时告知架车区域人员架车机组处于升起状态。转向架架升装置的起升高度可由操作人员根据车辆检修的需要自由操纵。
在进行架车作业时，转向架同侧的两个车轮分别落在地坑内的两对转向架架升装置的活动轨桥上，活动轨桥是设有防止车辆沿轨道方向运动的凹槽。
1.2.2车体支撑装置
每个地坑包括2个车体支撑装置，每个车体支撑柱上有一个载荷检测装置，用于检测车体支撑装置是否与车辆车体接触良好。在操作车体支撑装置对车体进行支撑时，当车体支撑柱上载荷检测装置动作后，车体支撑柱会自动停止上升并锁死。在支撑装置接触在车辆车体预先设计的架车点
1.2.3固定轨桥
固定轨桥安装在地坑中间位置的固定盖板上，轨距为1435mm，与L19道轨道钢轨紧密连接在一起，用于车辆通过。车辆载荷通过两个固定轨桥承载，每侧轨桥通过2个与固定盖板连接的钢柱进行支撑、固定，支撑柱与轨道垂直，轨桥的两端安装在基坑的混凝土平台上，受基坑的支撑保护。
1.2.4活动盖板
活动盖板由U型钢焊接而成，由3根气压弹簧与支撑平台连接，当转向架架升装置上升时，活动轨桥与转向架架升柱会在地坑表面留下一个制缺口，活动盖板在气压弹簧的作用下，上升至地坑表面，与固定盖板平齐，可以有效防止人员及工器具掉落地坑内部。
1.2.5固定盖板
固定盖板包括有固定轨道的中间盖板与转向架架升装置和固体支撑装置匹配的两块侧盖板，固定盖板安装在地坑的1层平台上。中间盖板安装有用于列车停车对位的激光检测开关，中间盖板的中央位置有一个检修通道，通过反搭靠在中间盖板下部的扶梯，可以到达地坑中部的检修平台；左侧盖板设置有一个存放架车机组操作确认手柄的方孔，右侧盖板中间设置有一个检修通道，通过安装在地坑墙体的扶梯，可以到达转向架架升装置及车体架升装置的支撑平台层。
1.2.6支撑结构
支撑框架用于安装转向架架升装置和车体支撑装置，同时，用于支撑中间盖板的钢柱，安装于支撑框架的内侧横梁之上。支撑框架安培在地坑内的2层平台上，进行车辆架升作业时，车辆的重量通过转向架架升装置及车体支撑装置传递到安装于地坑内的支撑框架上，并通过支撑框架最终传递到2层平台上，因此，对地坑内的2层平台的混凝土强度有很高的要求。
支撑框架的中间位置安培有用于驱动电机、限位开关等检查、维修的作业平台。支撑框架横梁内侧装有一个用于地坑内部照明的工业灯管，可通过主控制台的地坑照明旋钮开户与关闭。
1.2.7维修平台
机地坑内支撑框架下安装有用于设备检修、维护的维修平台，维修平台由维修平台框架和3块铁质格栅组成，维修平台框架通过螺栓安装在地坑内的墙体上，3块铁质格栅搭放在维修平台框架上。维修平台下部的墙体上安装有可进入地坑底部的爬梯。
1.2.8电气控制系统
电气控制系统由主控制柜和每个基坑电气控制柜组成。地坑式架车机组的电气控制系统通过1个Siemens S7-3000PLC来实现，同时设置有一块用于操作选择、运行监控及故障报警的文本显示器（Ten Display），主控制柜内还安装有AC380V/DC24V电源转换器、监控PLC（Monitoring PLC）、RS485中继器、用于遥控操作设备的无线信号接收器等。基坑内的电气控制柜主要有用于和主控制柜PLC通信的ET200，远程确认手柄，运行同步检测系统，转向架、车体驱动电机的控制继电器及断路保护器等。
1.2.9安全保护系统
紧急停止按钮（Emergency Button）：包括设置于主控制台上的1个紧急停止按钮、无线遥控器上的1个紧急停止按钮、12个地坑内确认手柄上的紧急停止按钮共计14个紧急停止按钮，当有紧急情况发生时，可通过按压以上任意一个紧急停止按钮实现紧急停机功能。