车辆段平面布置设计_毕业论文.doc
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1、兰州交通大学毕业设计(论文) 1 第一章第一章 绪论绪论 铁路车辆段是铁路运输系统重要的组成部分,主要职责就是为铁路运输提供优质 合格的车辆,以保证铁路运输安全、有序,按照运输计划完成运输任务。车辆段主要 由修车、转向架、配件生产车间、材料室、办公室、制动室、挂瓦室、化验室、技术 室以及食堂和车库构成,此外还要管辖列检所、站修所或客技站。车辆段是各种车辆 的主要检修基地,又称车辆定检设备。根据所承担修理车辆的类型,车辆段可分为客 车车辆段(简称客车段),货车车辆段(简称货车段),客货混合车辆段(简称混合段)。 此外,还有专门修理罐车的罐车车辆段(简称罐车段)和专门修理机械保温车的机械保 温车车
2、辆段(简称机保段)。 车辆段的主要任务是按照铁路客车段修规程和铁路货车段修规程等的要 求,对车辆施行段修。具体的工作范围如下。 1车辆的段修。 2车辆的部分事故性临修。 3段管范围内设备与机具的维修。 4按铁道部规定由车辆段生产的部分车辆零配件及供应段管的车辆设备(包括列 检所、站修所、制动检修所、客车技术整备所和洗罐所等)所需的材料和备品。 5客车段还承担代用客车的厂修,客车发电机和蓄电池的大修;有配属空调客车 时还承担空调设备的中、小修。 6罐车段还承担所属罐车的运用维修和检修罐车的洗罐任务。 7机保段还承担机械保温车和车组的运用和维修工作。 客车段是旅客列车的重要检修基地,负责对到达段修
3、时间的旅客列车和临时故障 列车进行检修,以保证铁路旅客列车运输能安全、有序,按照运输计划顺利完成。段 修在客车段内施行,其主要任务是分解检查客车的转向架、车钩缓冲装置等部件,检 查并修理车辆(包括车体及附属装置)的故障,保证各装置的作用良好,以提高车辆 的使用效率。根据有关资料的统计,由于车辆利用强度的提高、修理工作量的增加和 材料价格的变动,客车材料消耗总额有了大幅度的增加。所以应考虑到各种因素来制 订铁路客车材料消耗计划,才能有助于客车段修质量的提高。 车辆部门对客车利用强度因素的统计是根据客车段修时所消耗的材料、配件及其 执 兰州交通大学毕业设计(论文) 2 行时间的全路平均定额进行的。
4、而且这些数据又按车型考虑制造日期和车辆轴数而有 所规定。在客车的任何一种修理形式中都要严格遵守车辆修理的技术规程和高质量要 求,以保证车辆在整个检修间隔期间无故障运行。 车体检修是客车段修的一个重要环节,它直接关系着一个段的检修能力。而目前, 车辆段修设备的主要矛盾是检修能力的严重不足。而车体流水作业能缓解这个矛盾, 由于车型、车体及车体材质不断的规范化和标准化,车型逐步统一,车体材质逐步采 用全钢或耐候钢,使车体的寿命延长,检修周期延长,车体检修工作量也大大减少。 这无疑又给车体流水线生产提供了更有利的条件。所以在车型复杂,车辆破损程度很 大的情况下,较好地坚持客车段修车采用流水作业,收到了
5、较好的经济和社会效益。 兰州交通大学毕业设计(论文) 3 第二章第二章 车辆段规模确定车辆段规模确定 车辆段的规模大小一般以修车台位数表示,确切地说是指修车库的台位数(客车库 包括油漆库或修车库内的油漆台位数)。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
6、采用 612 台位,但不应小于 4 台位。 第一节第一节 车辆段检修工作量计算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) 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); 客车段修循环系数(一般可取 05,国际联运车为 075); 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) 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。 第二节第二节 车辆段检修台位数计算车辆段检修台位数计算 一、客车段检修
7、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; 兰州交通大学毕业设计(论文) 4 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 12(辆台位日),采用两班工作制时,可取 16 一 18(辆台位/日)。 T=Gt/r =26/1 =12(台) 由上述计算可得客车段修车库有 12 个台位。 第三节第三节 车辆段规模的确定车辆段规模的确定 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
8、 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)。 兰州交通大学毕业设计(论文) 5 第三章第三章 车辆段检修工艺与生产组织车辆段检修工艺与生产组织 第一节第一节 车辆段工艺流程车辆段工艺流程 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 31 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。 扣车 预检、清扫 架车
9、车 体 及 车 内 检 修 空 气 制 动 配 件 检 修 修 钩 缓 配 件 检 修 转向架分解 构架检修 转向架组装 基 础 制 动 配 件 检 修 车 辆 轮 对 轴 承 检 修 备品库存轮场 落车 验收 交车 备 品 库 车 电 系 统 检 修 兰州交通大学毕业设计(论文) 6 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。 第二节第二节 车辆段修的作业方式车辆段修的作业方式 车辆段修的
10、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
11、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
12、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 兰州交通大学毕业设计(论文) 7 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
13、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。 第三节第三节 车辆段作业方式的选择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
14、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
15、定位作业方式,转向架检修采用流水作业。 兰州交通大学毕业设计(论文) 8 第四章第四章 车辆段主厂房设计车辆段主厂房设计 第一节第一节 修车库设计修车库设计 一、修车库的主要尺寸一、修车库的主要尺寸 (一)修车库的长度(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 Ll1十(S1)l2十 b1 十 b
16、2十(S1)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 30m。 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 45m。 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。
17、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 60m。 将各值代入公式 L=l1十(S1)l2十 b1十 b2十(S1)d 十 nf 中得 L=37.5(41)3233 (41)126 =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(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) 兰州交通大学毕业设计(论文) 9 确定的。修车库的跨度应符合表 4-1 的规定。 表表 4-14-1 修车
18、库的跨度修车库的跨度 库别修车线数量(条)跨度(m) 218 客车库 327 218 324货车库 430 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。 表表 4-24-2 修车库股道间距表修车库股道间距表 (三)(三)修车库的高度修车库的高度 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。 兰州交通大学毕业设计
19、(论文) 10 修车库的高度 h 可按下式计算; 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 4800 十 400 十 1800 十 628 十 2007828mm 考虑到作业安全及房屋建筑要求,修车库高度取 84m。 二、修车库的主要设备二、修车库的主要设备及用途及用途 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
20、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 1520 mm。客车库检修台位的修车线应设地 沟,并有排
21、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 55m。 (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。 兰州交通大学毕业设计(论文) 11 (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
22、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 20 mm。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。 第二节第二节 转向架间设计转向架间设计 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
23、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和作业方式 (一)转向架检修的主要流程(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
24、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。 兰州交通大学毕业设计(论文) 12 图图 4-14-1 客车检修工艺流程客车检修工艺流程 兰州交通大学毕业设计(论文) 13 1.1.转向架构架的检修转向架构架的检修 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
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