统筹确立大功率交流传动机车检修能力发展定位

2021-09-11 10:03沈岐安韩秀萍
铁道机车车辆 2021年4期
关键词:机车传动部件

沈岐安,韩秀萍

(1 中国铁路哈尔滨局集团公司 企业管理和法律事务部,哈尔滨150006;2 中国铁路哈尔滨局集团公司 劳动和卫生部,哈尔滨150006)

2008年起,依据原铁道部“十一五”发展规划,全路大批交流传动电力、内燃机车陆续投入运用。10多年来,全路大规模配属了交流传动内燃机车、电力机车。交流传动机车投产速度和比例远超预期,交流传动机车已经成为铁路运输特别是货运的绝对主力。目前投入的大功率交流传动机车已超过1万台,覆盖全国,形成货运牵引定数6000 t及速度120 km/h的新格局。这标志着中国机车制造业已达到基本掌握世界一流的技术,生产世界一流的产品,建成世界一流的生产基地的水平,从而跨入世界先进行列。

随之而来的是机车运用的持续,走行公里的累积,机车检修任务量大幅度增加。原有的7个检修基地的检修任务相当繁重。为此,有的铁路局集团公司自行承修本局交流传动机车的高级修程,有的铁路局集团公司开始尝试延长修间公里。在当前全面推进运输结构调整3年运行计划过程中,在全面提高铁路运量的新形势下,如何认清交流传动机车的发展现状,如何确定交流传动机车检修基地检修能力的发展定位的问题,显得尤为迫切。对此,结合自身经历开展了专题调研分析。

1 基地建设按期完成,均已实现批量生产

随着铁路装备现代化的进程,考虑和谐型大功率交流传动机车在设计理念、结构形式、传动方式、集成化程度以及控制技术等方面与国内既有机车的较大区别,全路规划了5个路网交流传动机车检修基地(注:现天津、广州基地已改称公司,其他基地改称检修段,文中为方便仍简称检修基地),后增加为7个,即5+2(即最初确定的5大基地:哈尔滨、上海、武汉、天津、广州基地,后增设的西安、成都基地)。当初考虑配属目标是内燃基地承担1200台运用机车的检修工作量,电力机车承担1400台运用机车的检修工作量。具体情况见表1。

表1 全路已确定的检修基地的主要功能定位及基本情况

全路7个基地均统筹规划设计建设,其中哈尔滨、武汉、上海、成都、西安5个基地按检修基地功能设计,均承修相应机型的二年检(注:相近于目前的C4修,下同),并预留六年检能力(注:相近于目前的C5、C6修,下同)。天津、广州基地同时具备年产200台机车的新造能力。以哈尔滨局哈尔滨机车检修基地为例,该段承修HXN3型及HXN5型的6000 HP六轴交流传动内燃机车检修任务。基地规模:哈尔滨基地拟按全路配属内燃机车1200台,并按1200台机车产生的二年检的机车检修规模进行设计,同时预留六年检的条件。

2 全路交流传动机车整体情况发生了重大变化

2.1 交流传动机车配属进度非常迅速

交流传动机车是我国引进、消化、吸收国外先进制造技术基础上,自主创新的现代化大功率机车,最初设想的是以货运机车为主,内燃、电力2大类,共8种主要机型,10多年来,不断演变发展,目前已经是货运、客运、调车机车品类俱全,细分为16种机型,数量也由最初始合同的2700台,远期规划7000台,不断扩展。至2017年末统计共配属了9738台,2018年末配属约1.1万台。目前的总量已经远超出当年规划的预期值。具体情况见表2。

表2 全路交流传动机车初期计划和配属进度情况对比表

2.2 全路交流传动机车修程修制发生了巨大变化

2010年以来,全路和谐系列交流传动机车修程修制不断发展变化。由于交流传动机车引进消化吸收再创新,主要是新造技术的引进。而相对新造技术而言,检修技术的成熟和发展必然存在成熟期滞后的差异。因此对机车运用可靠性研究,对机车主要部件全寿命跟踪分析,必须是机车投入运用之后的工作。因此,提前建设的交流传动机车检修基地,主要是依据合作的外方公司、新造机车的主机厂提供的机车及部件预期寿命来确定的易耗件更新周期、部件检查检测检修周期。当初确定的交流传动机车的修程是季修、半年修、年修、二年检、六年检。10年多来,交流传动机车修程修制不断改革发展变化,目前确定的已经不是仅仅参照和体现时间量的机车修程,即C1、C2、C3、C4、C5、C6修。相应的机车主要部件检修检测范围、检修周期、检修标准、换新范围等等都发生了巨大变化。仅以HXN5型机车为例,自2012年开始二年检,截止到2017年6月共经历了8次较大范围的修程修制变化(依次为:执行原始厂定二年检范围、二年检范围4.0版、4次范围优化调整、新增2次二年检范围、修程修制改革执行新范围、新规程,等等)。

目前全路和谐系列(交流传动)机车检修管理的主要变化有:

(1)修程修制的变化,由原有二年检、六年检,发展为C1~C6修,C5、C6修定位为高级修。C4修接近于原有的二年检,C5修范围则相对较大,接近既有机车轻大修范围和工作量。

(2)检修布局的变化:由原有7个基地,新增了湖东、苏家屯、宝鸡、广州、唐山、怀柔北等局属基地。

(3)检修主导思想的变化:由脱离南北车(中车公司)制衡竞争,转为向依靠与合作相结合。基地与主机厂共同承担C6修。各基地全面开展自主检修,到优势互补,集成竞价,充分体现机车运用的整体经济性。

特别指出的是2015年《和谐型交流传动机车修程修制改革方案》(铁总运〔2015〕30号)的发布,是全路对交流传动机车可靠性和主要部件寿命的全面掌握的新标志,体现了全路交流传动机车制造、运用、检修技术的全面性、完整性的成熟[1]。

开关磁阻电机是系统中实现能量转换的部件,它与传统的感应电动机相比,具有本质的区别。在结构上SRM采用双凸极形式,即定子、转子均为凸极式结构,定子线圈采用集中式而不是分布式绕组;加在定子绕组上的电压为不连续的矩形波而非连续的正弦波;转子仅由硅钢片叠压而成,既无绕组也无永磁体[1-4]。

2.3 修程修制的变化,带来基地设计能力与新的能力需求的差异

这方面的表现各基地都在不同程度、不同方面十分明显地体现出来。例如原有检修基地主要设计能力的二年检,按新规程主要是对应C4修,C5修涉及检修范围、检修能力都比C4修要大得多,因此各基地在检修设备、检修技术、检修人员、材料配件储备、检修布局等方面都不断出现新的困难和问题。

2.4 机车部件检修技术制约问题明显

主要有两方面表现:一是部分主要部件核心生产企业技术垄断。如交流传动机车普遍采用的克诺尔制动机CCBII、登福空压机等,这些部件国内未掌握核心技术,处于技术垄断,全部由其在中国的公司维修,维修价格、维修周期、质保标准等均难以平等谈判。再如HXN5型机车,GE公司仍有19项电子配件未转让,目前这些部件的检修仍然由GE公司承修质保,相应的费用很大(仅此项平均每台机车每年质保费用约10万元)。

2.5 部分机车配件国内检修能力尚不成熟

这类问题在交流传动内燃机车上表现突出,主要是机体、曲轴的检修和修复工艺方面。目前国内不论是主机厂还是相关再制企业都在尝试,但因机车功率大,柴油机强化程度高,修复的成本大,成功率不高。由于这些关键部件短时内难以修复,使得检修单位不得不购置大量互换配件,既占用了大量流动资金,也占用了大量检修场地、大量检修资源。以哈尔滨大功率机车检修段为例,该段HXN5型机车原有柴油机备品10台,机体备品3台,曲轴备品16根。在曲轴、机体能够按期修复的同时,按照C5修范围及正常柴油机的检修、组装周期可以满足生产需要,保证完好配品柴油机的供应。但由于机体、曲轴修复难度大和修复周期长的制约,目前仍有等待大修的机体22台,曲轴24根(2018年6月统计)。

3 应统筹确立交流传动机车检修能力的发展定位

如前所述,交流传动机车整体形势发生了巨大变化,检修任务异常繁重,如何完成这些大量的检修任务,不仅仅是摆在机车检修系统的重大课题,也是各方决策者应关注的问题。

目前,检修任务重,检修基地能力与现实需求不匹配,检修能力受到制约。

(1)精干主体。精干交流传动机车检修主体。紧紧结合全路运输和经营工作动态需求,以“利用既有检修基地实施专业化集中检修”为指导理念规划检修布局,对既有7个大功率机车检修基地实施能力强化,完善交流传动机车C4、C5检修能力和装备,满足铁路运输发展对移动装备检修需求。

(2)集中检修。主要是全路交流传动机车高级修实施定点集中检修。这样做,益处和理由比较充分:一是有利于检修基地能力的充分释放,有利于现在检修基地能力的充分发挥;二是避免各铁路局集团公司为给既有机车检修人员找岗位而“创造”条件自行承修本局机车;三是集中检修,可有效促进机车检修资源集中,有利于机车及主要部件集中检修和招标检修;四是避免各铁路局集团公司重复投资,造成新的能力浪费;五是会进一步体现专业化集中检修的质量、效率、效益优势。

(4)专件专修。专业人员干专业的活。具体来说,一是增强各检修基地机车主要部件集中检修的能力,既可以实现区域化集中检修,减少运用段的检修负担,同时也可以确保质量,有利于压缩这些配件的保有量,减少资金占用。二是对关键部件,自修能力受限的部件应委托专业公司承修。这在国外早有成熟的做法。这也是当今社会分工细化的必然结果。当今没有一部手机是一个公司独立生产制造的,那么一台机车更是如此,更没有必要一个公司从头到脚全部自行修理。如GE公司的大功率交流传动机车检修基地主要是模块化检修,以拆解组装、调整测试为主,主要部件多数委外,甚至委托墨西哥的电机公司跨国检修牵引电机。我国也应如此,没有必要所有的机车配件全部自行检修,对故障率低的配件、对不具备技术条件和能力的配件,对高能耗、重污染、影响生态环境的部件检修、对自行修理经济性差的部件都应如此。

能力定位应同时考虑综合经济性。以哈尔滨大功率机车检修段为例,工程总投资10.86亿元,后期又投入近3亿元工装设备和高价互换配件,该段每年仅折旧、供暖、水电、人员工资等近2亿元,如果修200台机车,平均每台机车毛利至少要超过100万元,这样该段才能保证不亏或少亏。目前测算,每台机车毛利约50万元,综合经济性并不看好。

4 能力定位的几点建议

(1)整体筹划,统筹推进。应突出经济效益这个核心,有经济性的项目就上,没有经济性的项目就不上。限制相关路局(集团公司)为安置人员而自行投资新的检修基地、形成新的检修能力。特别是要坚决控制经过评估认定的低效能、高能耗、重污染的项目。

(2)突出重点。盯住检修基地能力增强,强化管理,规范流程、优化修程、精准检修。要盯住部件集中修,集中人力物力,尽快形成必要的部件检修能力。特别要解决交流传动内燃机车机体、曲轴等大部件破损后维修难造成的检修时间大幅度增加、高价互换配件被迫增加储备、检修能力受到严重制约等问题。

(3)准确取舍决断。交流传动机车在我国大规模投用是2008年前后,仅仅10年多的运用维修经验,还不足以支撑掌握全部机车的全寿命周期,也没有一台机车完成了全寿命周期。很多机车主要部件及配件使用寿命并没有形成规律,要想对2年、4年、6年、12年后的机车质量和部件变化的寿命规律进行“预期”、“估计”,显然有极大的难度和不确定性。加之全部交流传动机车均是分阶段实施的国产化,从机车到主要部件,都是逐步分阶段实施的。因此交流传动机车检修工艺的制定和完善将是一个长期的过程,这也是交流传动机车检修基地能力设计上不可回避的问题。

(4)集中力量攻坚。集中力量研究国内外没有形成的能力,如HXN5型机车机体和曲轴的大修,组织国内主机厂、技术团队和专业公司集中攻关,解决机体曲轴修复的难题。集中力量破解外国公司技术封锁,研究解决HXN5型机车19项电子件检修等难题。

(5)要加强与路内外合作。如同目前动车组高级修仍然全面委外一样,交流传动机车核心部件检修仍限制于国外供应商,和谐动车组、交流传动机车的运用成本中较大的比例为委外修成本,这种情况应尽快扭转。一要全力加强与中车公司的合作。由于中车公司所属的主机厂,对合作企业有一定的话语权。主机厂对配套企业签订大规模采购合同的同时,对维修单价和耗材等问题同时约定,有利于后期维修成本控制。二要通过广泛开展合作,降低成本。HXN5的增压器检修,在国内没有检修能力时,独家的承修公司曾要价30万元/台,在大连所等公司具备检修能力后,价格降到15万元以下。三要研究独家垄断部件检修的问题,HNX5制动系统部件检修,对受制于克诺尔(中国)公司的CCBII;受制于登福(中国)公司的空压机,应研究如何打破价格垄断的局面。

(6)关注交流传动内燃机车的检修。由于全路交流传动内燃机车总量有限(仅占交流传动机车总量的14%,不足七分之一),在组织专门的研究和攻关方面还应加大投入力度,作为大量使用内燃机车的集团公司,更应主动出击,积极研究,开展合作。

(7)进一步明确检修基地的职责定位。建议总公司对交流传动机车检修基地明确职责定位,明确其性质和工作职责任务,对其管理模式给出指导意见:明确机车检修段需要设置的必要机构,以适应工厂化管理要求;明确机车检修段的管理方式,特别是质量管理体系要按照工厂化建立。促进交流传动机车检修基地坚定地实施工厂化管理。

通过调研分析了交流传动机车检修基地的能力建设上面临的困难和问题,对如何确定交流传动机车检修基地的能力定位提出意见和建议,供参考。

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