城市軌道交通新造車輛組裝庫工藝設計

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摘要：組裝是城市軌道交通車輛新造的關鍵環節，其工藝設計對車輛新造基地整體作業流程、總平面布置等有著極其重要的影響。從工程設計的角度，通過對車輛組裝庫的工藝進行深入研究，合理確定其工藝流程、工作延時、臺位、設備配置，提高作業效率、減小建設體量、節省工程投資。新造車組裝庫的規模、尺寸直接影響組裝能力，組裝工藝對提高車輛的品質和組裝工作效率至關重要。通過研究分析，旨在對今后新造車輛基地的組裝庫設計起到借鑒、指導作用。

關鍵詞：城市軌道交通；新造；車輛；組裝庫；工藝設計

隨著城市軌道交通建設的快速發展，車輛的需求越來越多，如天津、成都、武漢、洛陽、宜賓、泉州、江門等城市均建有或在建城市軌道交通車輛新造（檢修）基地。其中，組裝是城市軌道交通車輛新造的關鍵一環，組裝庫的工藝設計對車輛新造（檢修）基地整體作業流程、總平面布置和用地面積等有著十分重要的影響，因此對城市軌道車輛組裝庫（以下簡稱組裝庫）的工藝進行深入研究十分必要。

1代表產品及工作范圍

1.1代表產品。目前常用的城軌車輛有A型車和B型車，本次設計所需主要參數見表1設計主要參數表。因A型車車體長與車寬均比B型車大，本文以A型車（可兼顧B型車）為例進行闡述。1.2組裝庫工作范圍。組裝庫主要承擔新造城軌車輛的總裝任務，工作范圍包括門窗、車內設備、車頂設備、車下設備等的安裝以及調試、整車稱重、淋雨、限界測試等工作。

2組裝庫設計原則

（1）組裝庫車輛搬運方式有起重機吊運和氣墊運輸兩種方式，其中起重機吊運又分跨越車體和不跨越車體兩種方式，本文以起重機吊運、跨越車體方式為例進行闡述。組裝庫內設雙層起重機，完成車體、部件等的吊運。（2）采用固定臺位組裝方式。（3）落車、稱重調試、淋雨試驗、限界檢測均布置于組裝庫內。（4）靜調庫建議與組裝庫貼建，組裝庫與靜調庫長度應統籌設計。（5）組裝庫旁設18m跨車間，用于電線電纜的下線、制作，以及車體配管的下料制作等。（6）組裝庫旁設邊跨，邊跨內布置有辦公室、強弱電間、洗手間、空壓機間、工具間等。若場地條件允許，邊跨寬度推薦采用9m，條件緊張時可設6m寬邊跨。（7）對于新造車輛，空調、車門、車鉤等主要部件為外購方式。（8）組裝臺位旁設固定式作業平臺。（9）室內管道采用綜合管架的架設方式。（10）按照需要設置氣源點、水源點和電源點。（11）全年工作日采用250天，工作制度為一班制。

3工藝流程和周期

3.1車體組裝工藝流程。組裝庫內城軌車輛總組裝的主要工藝流程如圖1所示。圖1新造車輛組裝工藝流程3.2周期。結合國內外車輛組裝的現狀，本著經濟、合理、便捷、高效的原則，按照組裝工藝要求，考慮作業內容及工作延時，初步確定組裝作業的周期在21天。

4組裝庫的規模（臺位）確定

組裝庫臺位計算方法為：計算臺位數量=（生產綱領年組裝車數量×工作延時（天））/（全年工作日×工作班制），按照常規設計，臺位最大負荷率采用0.85。實際使用臺位=計算臺位/0.85。

5組裝庫跨度、長度、高度的確定

5.1跨度。據調研，國內車輛廠現有的車輛組裝主庫的跨度通常為24或27米，結構形式一般均為鋼筋混凝土排架結構。而近年來新建、在建或規劃的車輛組裝庫的跨度一般不小于27米，大多為30米，甚至有60米的大跨度網架結構的鋼結構廠房。影響跨度的主要因素為庫內的股道數（臺位），通常城市軌道交通新造車輛組裝庫工藝設計馬曉彤（中國鐵路設計集團有限公司，天津300308）摘要：組裝是城市軌道交通車輛新造的關鍵環節，其工藝設計對車輛新造基地整體作業流程、總平面布置等有著極其重24m跨內布設3股道（排）組裝臺位，并考慮股道間運輸通道，部件存放條件，臺位之間中心距一般為7m。30m跨內布設4股道（排）組裝臺位，并考慮股道間運輸通道，部件存放條件，臺位之間中心距一般為8m或6.5m。5.2長度。無車間通道時，兩車體端部凈距不少于4m；若有車間通道，車體端部至車間通道邊緣不少于2m；車體端部與端墻之間的距離不小于6m。5.3高度。5.3.1起重機噸位。A型車車體重量在25t左右，采用兩臺起重機吊車體，每臺起重機最多考慮80%負荷，并考慮兩臺起重機的不均衡性，起重機噸位建議按照20t考慮。5.3.2起重機軌頂標高。起重機吊車體方式有跨越車體和不跨越車體兩種方式，這兩種方式起重機的軌頂標高均依據《機械制造工廠和車間設計手冊》第四冊中的相關內容進行計算。考慮到大跨度廠房下層起重機司機室視野，下層起重機軌頂標高不低于8m，下層起重機噸位一般為5t左右。考慮組裝庫組裝車型的多樣性與兼容性，上層起重機一般。

6其他工藝要求

（1）車輛經移車臺進入組裝庫，利用采用上層雙起重機將車體吊至組裝臺位進行組裝，組裝后用上層雙起重機將車體吊至落車臺位落車，落車后通過移車臺至稱重臺位、淋雨臺位和限界檢測臺位，最終出庫。（2）隨著物流技術的進步，目前多采用物流定點配送，可適當減小部件存放區的面積。（3）稱重調試、淋雨試驗、限界檢測等設備設施可布置于組裝庫一側，也可布置于組裝庫一端。（4）用于電線電纜下線、制作，車體配管下料、制作的輔助面積，不設置在組裝庫內，建議單獨設置18m邊跨，與組裝庫貼建。（5）在組裝庫內合適位置設計物流通道。（6）靠近進車端大門的臺位不設置作業平臺。

7人員研究

7.1生產人員。生產人員為直接在車輛組裝臺位上工作的人員。城軌車輛組裝平均人員密度為20人/臺位，總生產人員可根據最終臺位數進行計算。7.2輔助人員。輔助人員包含起重機、叉車、搬運車司機，設備操作人員等。輔助人員數一般按照直接生產人員的20~25%計列。7.3技管人員。技術管理人員按照直接生產人員和輔助人員的8%進行計算。

8設計案例

近期形成生產低地板車輛300輛，廠修100輛的生產規模。軌道車輛生產能力逐年遞加，遠期達到新造車500輛，廠修車200輛的最終規模。并預留新造城際車的條件。8.1工作量計算。新筑項目的生產綱領為近期400輛，遠期為700輛。經計算，工作量詳見表2。結合以上計算結果，確定組裝庫的規模。組裝庫主要用于組裝新造城軌車，初期兼具廠架修車輛組裝、分解功能，預留組裝城際車條件。組裝庫由組裝庫1、組裝庫2、組裝庫3組成，各寬30米。組裝庫1、組裝庫2、組裝庫3的西側各設置4條股道，東側各設置1條股道（均為進車臺位，股道長34米），各股道均與移車臺相連通。各庫西側股道間距由北至南均依次為4.5m-8m-6.5m-6.5m-4.5m，股道長度為60m，臺位設置：輛×1股道：前端為單車淋雨臺位，后端為備用臺位；輛×2股道：前端為交檢臺位，后端為落車臺位；輛×3股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；輛×4股道：前端為整車稱重臺位，后端為備用臺位；輛×5股道：前端為交檢臺位，后端為限界檢測臺位及備用臺位；輛×6股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；輛×7股道：前端為交檢臺位，后端為落車臺位；輛×8股道：轉向架存放臺位；輛×9股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；輛×10股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；輛×11股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；輛×12股道：前端為交檢臺位，后端為緩存臺位；以上股道除了輛×1、輛×4、輛×5外全部鋪設為可調標準軌，各交檢臺位均設有寬作業面柱式檢查坑，坑深為1.3m、寬1.0m，檢查坑外側地面標高-1.3m；各緩存臺位設置壁式檢查坑并預留落車條件；各落車臺位及轉向架存放臺位設置壁式檢查坑，坑深為1.3m。組裝庫1內設22個城軌車組裝臺位，組裝庫2內設21個城軌車組裝臺位；組裝庫3內東部預留車輛組裝條件，初期作為部件及備品存放庫。組裝庫內采用雙層起重機，起重機走行軌軌頂標高（相對地面）分別為8.1米、13.5米，考慮今后產品的拓展，三個組裝庫內上層均設置2臺32/5t起重機、下層設置2臺10t起重機（考慮任務量暫不飽滿，初期組裝庫1及組裝庫2的2臺10t起重機預留，組裝庫3的2臺32/5t起重機及1臺10t起重機預留）。8.3使用情況。目前該項目已投產。現狀可年產城市軌道交通車輛400輛。實現設計目標。

9結語

新造車組裝是車輛由部件組成為機電一體化系統的關鍵步驟，組裝庫的規模、尺寸直接影響組裝能力。組裝工藝對提高車輛的品質和組裝工作效率至關重要。本文對組裝庫進行了工藝設計，可對今后新造車輛基地及檢修車輛基地的組裝庫設計提供借鑒和指導作用。

參考文獻:

［1］《地鐵設計規范》（GB50157-2013）.

［2］《機械制造工廠和車間設計手冊》第四冊1982年.［3］《城市軌道交通工程項目建設標準》（建標104-2008）.

作者:馬曉彤 單位:中國鐵路設計集團有限公司