(中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘要:现行CRH5A平台动车组塞拉门油脂润滑周期是比照原型车制定的,随着修程修修制改革的不断推进,动车组高级修整车周期延长,动车组运用检修期间塞拉门润滑次数增加,材料工时成本上升。通过选取验证车组,制定优化目标,实施延长后的润滑周期,延长期间,通过统计部件故障、对比部件检测数据及油脂参数,结合高级修分解检查,分析塞拉门油脂润滑周期延长期间部件性能状态,提出CRH5A平台动车组塞拉门润滑周期优化建议。
关键词:动车组; 润滑油脂; 运用检修; 周期优化
中图分类号:U270 文献标志码:B
目前动车组油脂润滑按照供应商提供的周期执行,其规则源于技术引进时国外的技术及管理现状[1],缺乏对我国动车组实际运用条件下润滑部件及油脂更换周期的研究,而合理的润滑周期有助于提高检修效率、降低维修成本。
1.油脂润滑周期现状
CRH5A平台动车组塞拉门机构主要润滑导轨、主锁等部件,润滑周期为15万公里/180天;塞拉门胶条主要润滑防尘胶条、密封胶条及防挤压胶条,润滑周期为15万公里/180天[2]。
表1 CRH5A平台动车组塞拉门油脂现行润滑周期
单位:万km
动车组型号 | 塞拉门机构 | 塞拉门胶条 |
CRH5A平台 | 15 | 15 |
2.油脂润滑周期优化目标
根据CRH5A平台动车组实际需求,塞拉门油脂润滑周期优化应结合车组运用检修实际,并同步考虑匹配整车的高级修周期,表2为油脂优化的初步目标。
表2 CRH5A平台动车组润滑油脂更换周期优化目标
油脂 | 现修程规定 | 优化目标 |
塞拉门润滑脂 | 15万公里180天 | 塞拉门门胶条:20万~25公里/240天 |
塞拉门机构(机械机构):70万~75万公里 |
3.塞拉门润滑周期优化研究
选取5组动车组开展塞拉门胶条润滑周期延长至20万-25万公里/240天的验证,选取5组动车组开展塞拉门机构润滑周期延长至70-75万公里/720天的验证。设定验证车门和对比车门,其中对比车门按原周期润滑,验证车门按优化周期润滑。验证期间,结合二级修检查塞拉门胶条及机械部件状态、测量关门拉力值、开门电流值。
3.1塞拉门胶条润滑周期研究
验证车组在距上次润滑15万、18万、21万和24万公里运行后进行胶条检测,胶条状态良好,无润滑不良产生的故障。在距上次润滑0、10万、15万、18万、21万和24万公里时检测一次塞拉门的开门电流值,测量数值基本在9-13A,符合开门电流参数要求。电流值在11-12A约占总数的46%,12-13A之间的占30%,10-11A之间的占18%开。
图1 塞拉门开门电流值分布图
塞拉门胶条润滑后,11-12A电流数量较多,运行10万公时里时,12-13A电流数量急剧增加,随运用里程的增加,11-12A电流数量逐步减少,10-11A电流数量逐步增加,12-13A电流数量呈动态变化,变化趋势呈离散状态,变化趋势比较稳定;塞拉门胶条润滑后运行15万公里至24万公里,开门电流值大于13A的个数无明显增多,以10-13A 为主,整体运行情况较好。
图2塞拉门开门电流运行变化趋势图
选取1组验证车的2个验验证车门结合四级修进行入厂分解检查,将两个门的防尘胶条和防挤压胶条进行性能测试,检测胶条的硬度、拉伸性能的变化。
表3 塞拉门胶条分解检查数据
测试胶条 | 检测项目 | 新品指标 | 实测值 | 试验方法 |
防挤压胶条 | 硬度(邵氏A) | 70±5 | 72.3 | GB/T531 |
抗拉强度(MPa) | ≥9.0 | 10.9 | GB/T528 | |
防尘胶条 | 硬度(邵氏A) | 70±5 | 71.5 | GB/T531 |
密封胶条 | 硬度(邵氏A) | 70±5 | 71.0 | GB/T531 |
检测结果显示,大护指胶条的硬度变化不大,在新产品的规定指标范围内;大护指胶条的抗拉强度变化也不大,符合新产品规定指标;防尘胶条和小护指胶条测试硬度均在新产品规定指标范围。
3.2塞拉门机构润滑周期研究
验证车组在距塞拉门机构上次润滑后运行15万公里、25万公里、50万公里、75万公里时,结合一二级修对塞拉门机构件和润滑脂状态进行检查,车门丝杠无锈蚀及异常磨损。每运行25万公里检测塞拉门的关门拉力值,关门拉力值集中在28~32N·m,符合弯道拉力(关门)小于150N·m的要求。
塞拉门机构件润滑脂化验项目为滴点、水分、锥入度、酸值、元素含量和红外光谱。化验标准如表4。
表4 塞拉门机械机构润滑脂化验标准
项目 | 注意值 | 试验方法 |
滴点,℃ | <140 | GB/T 4929 |
水分,% | >5 | GB/T 11133 |
元素含量,μg/g | 报告 | NB/SH/T 0865 |
红外光谱 | 报告(与新脂比较) | GB/T 6040 |
根据取样验证车型、塞拉门类型及所采用的润滑脂型号,CRH5A平台动车组的塞拉门为IFE塞拉门,采用的润滑脂型号为Klüber Isoflex LDS 18 Spezial A。按照润滑脂化验标准对化验数据进行分析
表5 塞拉门机械机构润滑脂化验均值
运行里程 (万km) | 化验数据 | 水分/% | 备注 | |||
Cu | Fe | Si | 滴点/℃ | |||
新脂 | 0 | 0 | 0 | 146 | 0.18 | 新品油脂 |
15 | 1 | 46 | 25 | 172 | 0.05 | |
25 | 3 | 60 | 30 | 145 | 0.04 | |
50 | 11 | 76 | 50 | 176 | 0.04 | |
75 | 18 | 93 | 66 | 175 | 0.05 |
塞拉门机械机构延长更换周期至75万公里的试验车油脂化验结果显示,元素含量(Cu、Fe、Si)随着运行走行公里的延长,整体呈现上升趋势,原因为随着运行里程的增加,运行环境中的外界沙尘进入到油脂中并不断累积。结合日常检查,塞拉门各机械机构未见有异常磨损。滴点与水分含量均未达到注意值。
对比新脂红外光谱及验证车组运用25万里、50万公里及75万公里后油脂红外光谱,其油脂的红外谱图无明显差别,没有出现明显的氧化峰和其他异常峰,说明该润滑脂在使用中性能较为稳定,没有发生异常。
新脂 运行25万公里后
运行50万公里后 运行75万公里后
4.结语
(1)通过分析润滑部件运行状态及油脂化验参数,得出CRH5A平台动车组塞拉门油胶条润滑周期优化为20~25万公里/240天,塞拉门机构件润滑周期验证优化为70~75万公里/720天可行。延长后,塞拉门开关电流值、关门拉力值、油脂化验参数及分解检查均无异常。
(2)优化塞拉门油脂更换周期后,对提高检修效率、降低维修成本均具有指导意义。CRH5A平台动车组塞拉门胶条每标准组费用约为1.08万元、作业工时为8个工时。塞拉门胶条润滑周期优化为20~25万公里/240天后,每个高级修周期(145万公里)内润滑油更换作业可减少3次,预计节省费用3.24万元、减少作业工时24人时。
(3)塞拉门机械机构使用油脂型号为每标准组作业费用约为0.067万元、作业工时为12人时。塞拉门机械机构周期延长至70~75万公里后,每个高级修周期(145万公里)内润滑油更换作业减少8次,预计减少费用0.536万元,减少工时96人时。
参考文献
[1] 杨洪滨,杜森森,李英姿等.动车组油脂更换周期优化可行性分析[J].高速铁路新材料,2022(4):16-19.
[2] 中国铁路总公司.铁路动车组运用维修规则[M].北京:中国铁道出版社,2017.