合肥地铁2号线固定式架车机润滑系统优化分析

合肥地铁2号线固定式架车机润滑系统优化分析

乔峰

合肥市轨道交通集团有限公司运营分公司 安徽合肥 230000

摘要：随着城市人口增长，轨道交通行业发展迅猛，地铁车辆段作为地铁车辆存放、检修维护场地，配置了各种不同类型的车辆段工艺设备。固定式架车机在地铁车辆检修维护工作中承担着重要的角色，是地铁车辆段必须配置的工艺设备之一。本文探讨合肥地铁2号线、4号线固定式架车机自动润滑系统，介绍自动润滑系统的工作原理，设计方案，并从维护成本方面分析2号线、4号线固定式架车机自动润滑系统的优劣性，最后提出降低固定式架车机自动润滑系统维护成本的的优化改造方案。

关键词：地铁车辆基地；固定式架车机；集中润滑系统；维护成本

引言

合肥地铁2号线使用的是北京铁道研究所生产的DG-1型固定式架车机，润滑装置使用的是北京流变GDBN型，采用分散润滑形式，单坑内6根丝杆螺母均安装一组润滑装置，日常维护采用的是整体更换润滑油包的形式，润滑油包采购价格较贵，造成设备维护成本较大。合肥地铁4号线使用的是杭州中车生产的QKG20型固定式架车机，润滑装置采用的是BEKS递进式集中润滑系统，单坑内仅安装一组润滑装置，通过分油器、油管给6根丝杆进行自动润滑，日常维护采用的是加注2号极压润滑脂的形式，维护成本较低。本文通过对合肥地铁线网固定式架车机润滑装置原理的分析，找出润滑方式的不同点、优劣性，最后提出合肥地铁1号线、2号线固定式架车机润滑系统的降本优化措施。

2022年1月至9月2号线固定式架车机因电客车转向架的更换，使用频率骤增，造成自动润滑装置中润滑油泵的机械寿命减少和特制润滑油包损耗量的攀升。鉴于2号线固定式架车机单坑配置6个自动润滑泵，自动润滑装置过多，长期频繁的架车作业增加了自动润滑装置的故障率、维修时间和使用成本。

1 GDBN型分散润滑装置

1.1工作原理

GDBN型自动润滑装置由油泵、储油桶、油包、阀、油管、低油位发讯器等组成。设备启机时，润滑油泵得电，油泵电机压缩油盒内机械弹簧，油包在机械弹簧的压力作用下，油包内的润滑油通过油管被输送到相应的工作螺母中，对工作螺母及丝杆进行润滑。

储油桶上方安装一只低油位发讯器，低油位发讯器信号线固定在压油盘上，油量充足时弹簧是压缩状态，此时绳子是松弛的，低油位发讯器闭合，当油亮不足时，弹簧下压，绳子由松弛状态变成被绷紧状态，此时低油位发讯器断开，信号线导通，发出低位油信号。

电气系统信号线接至PLC。转向架举升单元的四组油泵信号线串联后接入PLC控制系统A03 FX2N-16EX输入模块X7点（转向架油泵下限位）；两组车体举升单元的两组油泵信号线分别接入PLC控制系统A01 FX3U-64MR输入输出模块X17（车体1油泵下限位）和X27点（车体2油泵下限位），以检测油包油量，当油量较低时，低油位发讯器有信号输出，系统报警，操作台触摸屏上提示更换润滑油包。

1.2安装方式

每个基坑中，安装6组自动润滑装置，安装位置在转向架举升单元和车体举升单元的导向架上，每根丝杆都由单独的润滑装置提供润滑。

1.3注油方式

分别整体更换油量不足的润滑油包。

2BEKS型集中润滑装置

2.1工作原理

BEKS型自动润滑装置采用集中递进式润滑系统，由储油箱、油泵、油管、分油器等组成。设备启机时，润滑油泵得电，储油箱内的润滑脂通过钢制油管将润滑油输送到分油器中，润滑油再通过分油器左右各三组油管将润滑油输送到6个工作螺母中，对工作螺母及丝杆进行润滑。

电动泵配置一套油位控制器，可用于监测油箱的低油位状态。油箱内部装有一只电容式接近开关。该接近开关只要油箱有充足油脂就会持续发送信号，一旦油脂油位低于特定的值时，该信号会被中断。该接近开关可被外置控制模块、PLC或者内置的控制模块进行评估和处理，如果黑色接线连接+Ub时，只要油箱内有充足的油脂，信号就会被接受到。如果白色接线连接+Ub时，当油箱内的油位下沉至低于最小值时，信号才会被接收到。该油位信号会在触发10秒后，即当该电容式接近开关的信号中断持续10秒以上的情况下，控制系统获知油箱缺油并关闭泵。

2.2安装方式

每个基坑中，安装1组自动润滑装置，安装位置在基坑中侧墙上。润滑装置出油管接入分配阀，分配阀六根出油管接入6组丝杆螺母，所有丝杆均由同一个润滑装置提供润滑。

2.3注油方式

在自动润滑装置储油箱中直接加入粘度等级不高于NLGI-2级的成品油脂。

3 维护成本分析

3.1当前维护成本

现用特制油包容量：700mm每包，采购价格为248元每包。

经过统计，合肥地铁2号线固定式架车机2022年4月至9月所用特制油包共200包，润滑油包更换成本为49600元。

3.2优化后维护成本

改造后的自动润滑装置用油将替换为2号极压锂基脂，2号极压锂基脂采购价格为28.13元每千克。按照一千克润滑脂约为800ML换算，一包特制油包润滑油量约为0.9kg。则如采用加注2号极压锂基脂的方式进行维护，合肥地铁2号线固定式架车机2022年4月至9月更换油脂共需180kg，约5063元。

由此可见，润滑系统优化后的固定式架车机仅5个月的维护周期，丝杆螺母润滑油脂更换可节约维护成本约为44537元。

4 改造方案

合肥地铁2号线可根据合肥地铁4号线集中润滑装置安装方式，购买中央润滑泵、分油器、油管、接头等部件统一安装。选取基坑侧墙为集中润滑装置及分油器安装位置，油管从分油器接入工作螺母。将原有的PLC控制系统A01 FX3U-64MR输入输出模块X17（车体1油泵下限位）和X27点（车体2油泵下限位）两个点短接，使PLC控制系统不会因丢失这两个信号报“润滑不足”故障。

将新型集中润滑装置信号线接入原有的PLC控制系统A03 FX2N-16EX输入模块X7点（转向架油泵下限位），以确保润滑油位过低时设备同样可以有注油提示功能。

结语

综上所述，合肥地铁2号线固定式架车机丝杆螺母传动系统润滑方式改造虽然需采购新型润滑装置及配套配件，报废当前润滑装置，但是按照固定式架车机30年使用寿命计算，如采用集中润滑方式相较于当前分散润滑方式仍可节省大量维护成本。

参考文献

［1］DDB1型电动油脂润滑泵.浙江流变，2010A1版.

［2］GDBN型微型电动油脂集中润滑装置.浙江流变.

［3］EP-S BEKA-troniX1控制器中文版.

［4］王民 合肥2号线固定式架车机电气原理图.北京铁道研究所，2016.05.09-11

［3］裴君岩 合肥4号线固定式架车机电气原理图.杭州中车车辆有限公司，2020.09.19