地鐵車輛自動(dòng)洗車工藝研究

王玉敏

摘? 要：“地鐵車輛自動(dòng)洗車工藝研究”，解決了牽引小車作為動(dòng)力時(shí)引起軌道開裂的難題，實(shí)現(xiàn)接觸軌不進(jìn)庫(kù)自動(dòng)洗車創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了洗車、淋雨一體化功能，該項(xiàng)創(chuàng)新節(jié)約建設(shè)投資600萬(wàn)元，運(yùn)營(yíng)成本也節(jié)支很多。該項(xiàng)技術(shù)促進(jìn)了洗車設(shè)施技術(shù)升級(jí)。這種地鐵車輛自動(dòng)洗車工藝具備端洗、側(cè)弧頂洗、側(cè)面洗，清洗全面、徹底，功能全面、洗刷質(zhì)量高，保障了城軌車輛清潔運(yùn)營(yíng)，節(jié)能降耗，應(yīng)用前景廣泛。

關(guān)鍵詞：接觸軌;自動(dòng)洗車工藝;淋雨試驗(yàn);洗車、淋雨一體化

中圖分類號(hào)：U279.3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）30-0076-03

Abstract： The research on automatic car washing technology of metro vehicles" solves the problem of track cracking caused by traction trolley as power， realizes the innovative technology of automatic car washing without entering the storage of contact rail， and realizes the integrated function of car washing and rain. The innovation saves 6 million CNY in construction investment and a lot of cost savings in operation. This technology has promoted the technological upgrading of car washing facilities. This automatic car washing process for subway vehicles has the advantages of end washing， side arc top washing， side washing， comprehensive and thorough cleaning， comprehensive function and high washing quality， which ensures the clean operation of urban rail vehicles， saves energy and reduces consumption， and has a good prospect? of application.

Keywords： contact rail; automatic car washing technology; rain test; integration of car washing and rain

1 背景技術(shù)

地鐵車輛在日常運(yùn)營(yíng)中須經(jīng)常對(duì)其側(cè)面、端面進(jìn)行清洗，以保持列車清潔運(yùn)營(yíng)，提高服務(wù)質(zhì)量。地鐵車輛段設(shè)有洗車設(shè)備，完成列車隔日清洗或3-7天一次清洗。洗車設(shè)備是地鐵運(yùn)營(yíng)中使用率比較高的設(shè)備之一，同時(shí)也是使用中存在問(wèn)題較多的設(shè)備，需技術(shù)改新。按鐵路規(guī)程要求，新購(gòu)置的車輛和檢修后的車輛須進(jìn)行淋雨試驗(yàn)，檢查其密封性能是否滿足要求。因現(xiàn)有的洗車設(shè)備所使用的水泵壓力、流量等參數(shù)達(dá)不到鐵路規(guī)程所要求技術(shù)指標(biāo)值。現(xiàn)有的地鐵車輛洗車設(shè)備沒(méi)有車輛頂洗功能，不能完成對(duì)新購(gòu)置車輛或檢修后車輛進(jìn)行必要的淋雨試驗(yàn)檢查。

新車或檢修后車輛若采用地鐵正線運(yùn)營(yíng)中發(fā)現(xiàn)車輛貫通道、空調(diào)連接處、車門等處的漏雨現(xiàn)象后，再回車輛段補(bǔ)修，容易造成車輛內(nèi)部分組件受到雨水侵蝕破壞。這種只有使用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方式嚴(yán)重影響列車的正常運(yùn)營(yíng)，降低了服務(wù)質(zhì)量，不利于列車的日常維護(hù)。若采用單獨(dú)設(shè)淋雨試驗(yàn)間，需要設(shè)置房屋、軌道、淋雨試驗(yàn)設(shè)備、給排水循環(huán)系統(tǒng)，建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)均增加，而設(shè)備利用率低，經(jīng)濟(jì)效益差。

接觸軌受電的列車，為了洗車的安全，接觸軌不進(jìn)庫(kù)，洗車作業(yè)通常采用無(wú)電區(qū)。采用牽引小車作為動(dòng)力牽引列車完成洗車作業(yè)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，小車牽引，小車軌道位于車輛軌道中間，因受溫度影響兩種軌道不同的變形系數(shù)易造成小車軌道夏季變形和冬季開裂，影響使用，且購(gòu)置牽引小車成本較高。

2 洗車庫(kù)尺寸的確定

（1）洗車線長(zhǎng)度

貫通式洗車線長(zhǎng)度：Lts=2L+Ls+12，盡端式洗車線有效長(zhǎng)度：Ljs=2L+Ls+10

式中：Lts-貫通式洗車線有效長(zhǎng)度（m）;Ls-機(jī)車機(jī)長(zhǎng)度; 2L-洗車機(jī)前后各一列車長(zhǎng)度;12-信號(hào)設(shè)備設(shè)置附加長(zhǎng)度12m;Ljs盡端式洗車線有效長(zhǎng)度（m）; 10-線路終端安全距離（m）。

（2）洗車庫(kù)尺寸

洗刷庫(kù)長(zhǎng)60m、寬10.2m，設(shè)有寬6.0m邊跨，內(nèi)設(shè)控制室、水泵間、循環(huán)水處理間、壓縮空氣間等輔助用房。

3 自動(dòng)洗車工藝研究

（1）受流器配置（圖1）

每輛M車配置4個(gè)受流器，每輛Tc車前轉(zhuǎn)向架配置2個(gè)受流器，拖車不配置受流器。

（2）洗車模式過(guò)斷電區(qū)時(shí)熔斷器校驗(yàn)分析

洗車模式時(shí)列車運(yùn)行速度3km/h，斷開BHB（母線高速斷路器），1套輔助供電系統(tǒng)僅給本牽引單元供電，最大電流153A，由牽引系統(tǒng)供應(yīng)商提供的參數(shù)，可得列車牽引電流約為400A（按照AW0，DC750V工況）若僅1個(gè)受流器工作時(shí)，工作的受流器承受總電流為400A+153A=553A，每個(gè)受流器承受電流為553A，所選800A熔斷器的時(shí)間/電流特性曲線圖可以看出，處于熔斷器可承受工作范圍內(nèi)，工作時(shí)間可為無(wú)限長(zhǎng)。

（3）自動(dòng)洗車工藝創(chuàng)新

根據(jù)以上分析，1個(gè)受流器受電時(shí)，受流器熔斷器能夠保證工作，若能實(shí)現(xiàn)同時(shí)有2個(gè)受流器受電，洗車就能更安全。

接觸軌不進(jìn)庫(kù)通過(guò)洗車庫(kù)前后接觸軌的合理配置，當(dāng)6輛編組時(shí)列車長(zhǎng)度約為120m，洗車庫(kù)前后無(wú)電區(qū)長(zhǎng)度控制在80m內(nèi)， 保證列車上受流器同時(shí)有2個(gè)接觸受流，每次洗車約30分鐘，列車自動(dòng)洗車得以實(shí)現(xiàn)，洗車安全、高效，成本低。減少了牽引小車的聯(lián)掛作業(yè)時(shí)間，提高了作業(yè)效率。同時(shí)解決了牽引小車軌道因安裝因素導(dǎo)致的夏季變形和冬季開裂的問(wèn)題。該項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了接觸軌車輛洗車技術(shù)的科技進(jìn)步。

4 洗車、淋雨一體化創(chuàng)新

地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備設(shè)置在洗車庫(kù)內(nèi)，對(duì)進(jìn)入洗車庫(kù)的≤3km/h的低速運(yùn)行的地鐵車輛進(jìn)行清洗，自動(dòng)完成列車兩側(cè)（包括車門和窗玻璃）、側(cè)弧頂、車頭及車尾的洗刷，清除由于列車運(yùn)用和檢修造成的車輛外部表面的灰塵、油污和其它污垢。根據(jù)TB/T1852-1996《鐵道車輛漏雨試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)新車和檢修后的列車，須進(jìn)行車輛淋雨試驗(yàn)，測(cè)試車輛貫通道、空調(diào)連接處、車門等處是否滲水，密封性能能否滿足淋雨試驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)要求。一般需要設(shè)置專門的淋雨試驗(yàn)庫(kù)及專用淋雨設(shè)備，依據(jù)洗車、淋雨試驗(yàn)作業(yè)需求有相同點(diǎn)的特性，創(chuàng)新思維，將自動(dòng)洗車設(shè)施和車輛淋雨試驗(yàn)設(shè)施在工藝上進(jìn)行一體化集成，在洗車過(guò)程中可選擇性地完成淋雨試驗(yàn)，同庫(kù)在不同工位完成車輛端部、側(cè)面等不同區(qū)域的洗刷以及車輛的淋雨試驗(yàn)。集成后控制室、烘干設(shè)施和熱風(fēng)幕、水箱、中水處理系統(tǒng)等輔助設(shè)施均可共享。該項(xiàng)創(chuàng)新節(jié)省了傳統(tǒng)的淋雨試驗(yàn)線及房屋，節(jié)省房屋面積720m2，節(jié)約建設(shè)投資600萬(wàn)元，運(yùn)營(yíng)成本也節(jié)支很多。該項(xiàng)技術(shù)促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)升級(jí)，已獲得國(guó)家發(fā)明專利：地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備，專利號(hào)ZL2015 1 0330528.X。

5 淋雨試驗(yàn)

淋雨試驗(yàn)噴水強(qiáng)度不低于3mm/min;噴水時(shí)噴頭的水壓應(yīng)不小于0.1Mpa;噴頭至噴水表面的距離應(yīng)不大于1.5m;噴頭的噴水孔直徑為1～2mm。淋雨試驗(yàn)裝置設(shè)置在端面洗刷組與側(cè)面洗刷組之間。淋雨試驗(yàn)裝置包括二個(gè)垂直于車輛軌道的龍門架，沿車輛軌道縱向設(shè)置。龍門架為鋼結(jié)構(gòu)，跨過(guò)車輛軌道，由地腳螺栓安裝于軌道兩側(cè)的地面上。二個(gè)龍門架間距為3～5m。每個(gè)龍門架上固定三個(gè)淋雨試驗(yàn)噴管，成門型設(shè)置，間距為1m，沿車輛軌道縱向平行排列。每個(gè)淋雨試驗(yàn)噴管的頂部和兩側(cè)安裝淋雨試驗(yàn)噴嘴，頂部裝3個(gè)淋雨試驗(yàn)噴嘴，兩側(cè)各裝5個(gè)淋雨試驗(yàn)噴嘴，淋雨試驗(yàn)噴嘴至車輛表面的距離不大于1.5m，淋雨試驗(yàn)噴嘴的噴水孔直徑1.0～2.0mm。淋雨試驗(yàn)噴管通過(guò)管路與供水設(shè)施的淋雨試驗(yàn)水泵連接。淋雨試驗(yàn)水泵通過(guò)電纜與電氣控制系統(tǒng)相連。沖洗裝置包括噴管、噴嘴及支架組成，4個(gè)支架成二對(duì)對(duì)稱布置于車輛軌道的兩側(cè)，支架通過(guò)地腳螺栓垂直安裝于地面上。噴管安裝在支架上，每個(gè)噴管上安裝3-5個(gè)噴嘴，噴管通過(guò)管路與供水設(shè)施的清水泵相連。噴管上的噴嘴朝向車體表面。沖洗裝置完成車輛的清水沖洗作業(yè)

6 地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備

針對(duì)現(xiàn)有地鐵車輛洗車設(shè)備存在的問(wèn)題，本文推出一種新型的地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備，將噴淋洗刷、淋雨試驗(yàn)、吹掃烘干裝備有機(jī)結(jié)合，較好地完成地鐵車輛洗車作業(yè)和淋雨試驗(yàn)，符合地鐵列車修程要求。具備端洗、側(cè)弧頂洗、側(cè)面洗，清洗全面、徹底，洗刷效果好;具有烘干功能，可在寒冷地區(qū)使用，適用范圍廣;具有淋雨試驗(yàn)功能，可完成新車及檢修后地鐵車輛淋雨試驗(yàn)需求。這種地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備功能全面、洗刷質(zhì)量高，保障了地鐵車輛清潔運(yùn)營(yíng)，較好解決了現(xiàn)有的洗車設(shè)備存在的問(wèn)題，應(yīng)用前景廣泛。

地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備布置于洗車庫(kù)內(nèi)，包括噴淋裝置、洗刷裝置、淋雨試驗(yàn)裝置、吹干裝置、供水設(shè)施、氣動(dòng)設(shè)施和電氣控制系統(tǒng)。噴淋裝置、洗刷裝置、淋雨試驗(yàn)裝置、沖洗裝置、吹干裝置按序排列在洗車庫(kù)內(nèi)車輛軌道兩側(cè)，供水設(shè)施、氣動(dòng)設(shè)施和電氣控制系統(tǒng)設(shè)置于洗車庫(kù)邊跨的輔助房屋內(nèi)。供水設(shè)施包括供水裝置、水處理循環(huán)裝置，設(shè)置于洗車庫(kù)的輔助房屋內(nèi)。水處理循環(huán)裝置包括回收水池、水處理池、回用水池、回用水泵組及管路。水處理池將回收的生產(chǎn)污水依次經(jīng)過(guò)沉淀、除油、過(guò)濾、生化處理等將污水變成回用水，達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn)，用于洗車，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用。循環(huán)水的利用率在85%以上，節(jié)能降耗。

地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備示意圖詳見圖3，淋雨試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖詳見圖4。

圖示：1.預(yù)濕噴淋裝置;2.洗滌劑噴淋裝置;3.端面洗刷組;4.淋雨試驗(yàn)裝置;5.側(cè)面洗刷組;6.弧頂面洗刷組;7.沖洗裝置;8.強(qiáng)風(fēng)吹掃裝置;9.熱風(fēng)吹干裝置;10.氣動(dòng)設(shè)施;11.回水溝;12.回收水池;13.水處理池;14.回用水池;15.供水裝置;16.電氣控制系統(tǒng);17.輔助房屋;18.洗車庫(kù);19.龍門架;20.淋雨試驗(yàn)噴管;21.淋雨試驗(yàn)噴嘴;22.淋雨試驗(yàn)水泵;23.升降電機(jī);24.端洗氣動(dòng)馬達(dá);25.端洗旋轉(zhuǎn)支架;26.端洗固定支架;27.移動(dòng)平臺(tái);28.刷把旋轉(zhuǎn)電機(jī);29.刷把? 30.擺動(dòng)支架;31.側(cè)洗氣動(dòng)馬達(dá);32.側(cè)洗固定支架;33.柱刷旋轉(zhuǎn)電機(jī);34.柱刷

7 實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值

所述地鐵車輛自動(dòng)洗車工藝現(xiàn)已在天津地鐵2號(hào)線李明莊車輛基地、3號(hào)線華苑車輛段洗車庫(kù)應(yīng)用，性能良好，功能完善。天津地鐵1號(hào)線東延工程雙橋河橋河車輛基地洗車庫(kù)和巴基斯坦拉合爾橙線軌道交通北部車輛段洗車庫(kù)內(nèi)安裝調(diào)試完成。洗車、淋雨一體化集成的設(shè)計(jì)理念同樣適用于接觸網(wǎng)受電的洗車作業(yè)，已在天津、沈陽(yáng)、石家莊、洛陽(yáng)等城市軌道交通洗車庫(kù)內(nèi)推廣采用。應(yīng)用前景廣泛，社會(huì)效益大。

8結(jié)論

（1）接觸軌不進(jìn)庫(kù)通過(guò)洗車庫(kù)前后接觸軌的合理配置，保證列車上受流器同時(shí)有2個(gè)接觸受流，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)洗車。

（2）洗車、淋雨一體化設(shè)計(jì)集成，淋雨試驗(yàn)裝置設(shè)置在端面洗刷組與側(cè)面洗刷組之間，可選擇性完成洗車或淋雨試驗(yàn)功能。完成車輛清洗、新車或檢修后車輛淋雨試驗(yàn)需求。

（3）具有強(qiáng)風(fēng)吹掃裝置和熱風(fēng)吹干裝置，可在寒冷地區(qū)使用，適用范圍廣。

（4）這種地鐵車輛自動(dòng)洗車設(shè)備具備端洗、側(cè)弧頂洗、側(cè)面洗，清洗全面、徹底，功能全面、洗刷質(zhì)量高，保障了地鐵車輛清潔運(yùn)營(yíng)，水經(jīng)過(guò)自處理循環(huán)使用，循環(huán)水的利用率在80%以上，節(jié)能降耗，應(yīng)用前景廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50157-2013.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB/T7928-2003.地鐵車輛通用技術(shù)條件[S].

[3]TB/T1802-1996.鐵道車輛漏雨試驗(yàn)方法[S].

[4]TB/T2405-1993.鐵道客車清洗技術(shù)條件[S].

[5]GB50231-2009.機(jī)械設(shè)備安裝工程及驗(yàn)收通用規(guī)范[S].

[6]GB50013-2006.室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]GB50014-2006.室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2016.