地铁车辆自动洗车工艺研究

王玉敏

摘  要：“地铁车辆自动洗车工艺研究”，解决了牵引小车作为动力时引起轨道开裂的难题，实现接触轨不进库自动洗车创新技术，实现了洗车、淋雨一体化功能，该项创新节约建设投资600万元，运营成本也节支很多。该项技术促进了洗车设施技术升级。这种地铁车辆自动洗车工艺具备端洗、侧弧顶洗、侧面洗，清洗全面、彻底，功能全面、洗刷质量高，保障了城轨车辆清洁运营，节能降耗，应用前景广泛。

关键词：接触轨;自动洗车工艺;淋雨试验;洗车、淋雨一体化

中图分类号：U279.3        文献标志码：A         文章编号：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 背景技术

地铁车辆在日常运营中须经常对其侧面、端面进行清洗，以保持列车清洁运营，提高服务质量。地铁车辆段设有洗车设备，完成列车隔日清洗或3-7天一次清洗。洗车设备是地铁运营中使用率比较高的设备之一，同时也是使用中存在问题较多的设备，需技术改新。按铁路规程要求，新购置的车辆和检修后的车辆须进行淋雨试验，检查其密封性能是否满足要求。因现有的洗车设备所使用的水泵压力、流量等参数达不到铁路规程所要求技术指标值。现有的地铁车辆洗车设备没有车辆顶洗功能，不能完成对新购置车辆或检修后车辆进行必要的淋雨试验检查。

新车或检修后车辆若采用地铁正线运营中发现车辆贯通道、空调连接处、车门等处的漏雨现象后，再回车辆段补修，容易造成车辆内部分组件受到雨水侵蚀破坏。这种只有使用中发现问题的方式严重影响列车的正常运营，降低了服务质量，不利于列车的日常维护。若采用单独设淋雨试验间，需要设置房屋、轨道、淋雨试验设备、给排水循环系统，建设投资和运营费均增加，而设备利用率低，经济效益差。

接触轨受电的列车，为了洗车的安全，接触轨不进库，洗车作业通常采用无电区。采用牵引小车作为动力牵引列车完成洗车作业。经过实践证明，小车牵引，小车轨道位于车辆轨道中间，因受温度影响两种轨道不同的变形系数易造成小车轨道夏季变形和冬季开裂，影响使用，且购置牵引小车成本较高。

2 洗车库尺寸的确定

（1）洗车线长度

贯通式洗车线长度：Lts=2L+Ls+12，尽端式洗车线有效长度：Ljs=2L+Ls+10

式中：Lts-贯通式洗车线有效长度（m）;Ls-机车机长度; 2L-洗车机前后各一列车长度;12-信号设备设置附加长度12m;Ljs尽端式洗车线有效长度（m）; 10-线路终端安全距离（m）。

（2）洗车库尺寸

洗刷库长60m、宽10.2m，设有宽6.0m边跨，内设控制室、水泵间、循环水处理间、压缩空气间等辅助用房。

3 自动洗车工艺研究

（1）受流器配置（图1）

每辆M车配置4个受流器，每辆Tc车前转向架配置2个受流器，拖车不配置受流器。

（2）洗车模式过断电区时熔断器校验分析

洗车模式时列车运行速度3km/h，断开BHB（母线高速断路器），1套辅助供电系统仅给本牵引单元供电，最大电流153A，由牵引系统供应商提供的参数，可得列车牵引电流约为400A（按照AW0，DC750V工况）若仅1个受流器工作时，工作的受流器承受总电流为400A+153A=553A，每個受流器承受电流为553A，所选800A熔断器的时间/电流特性曲线图可以看出，处于熔断器可承受工作范围内，工作时间可为无限长。

（3）自动洗车工艺创新

根据以上分析，1个受流器受电时，受流器熔断器能够保证工作，若能实现同时有2个受流器受电，洗车就能更安全。

接触轨不进库通过洗车库前后接触轨的合理配置，当6辆编组时列车长度约为120m，洗车库前后无电区长度控制在80m内， 保证列车上受流器同时有2个接触受流，每次洗车约30分钟，列车自动洗车得以实现，洗车安全、高效，成本低。减少了牵引小车的联挂作业时间，提高了作业效率。同时解决了牵引小车轨道因安装因素导致的夏季变形和冬季开裂的问题。该项创新实现了接触轨车辆洗车技术的科技进步。

4 洗车、淋雨一体化创新

地铁车辆自动洗车设备设置在洗车库内，对进入洗车库的≤3km/h的低速运行的地铁车辆进行清洗，自动完成列车两侧（包括车门和窗玻璃）、侧弧顶、车头及车尾的洗刷，清除由于列车运用和检修造成的车辆外部表面的灰尘、油污和其它污垢。根据TB/T1852-1996《铁道车辆漏雨试验方法》标准要求，对新车和检修后的列车，须进行车辆淋雨试验，测试车辆贯通道、空调连接处、车门等处是否渗水，密封性能能否满足淋雨试验规程标准要求。一般需要设置专门的淋雨试验库及专用淋雨设备，依据洗车、淋雨试验作业需求有相同点的特性，创新思维，将自动洗车设施和车辆淋雨试验设施在工艺上进行一体化集成，在洗车过程中可选择性地完成淋雨试验，同库在不同工位完成车辆端部、侧面等不同区域的洗刷以及车辆的淋雨试验。集成后控制室、烘干设施和热风幕、水箱、中水处理系统等辅助设施均可共享。该项创新节省了传统的淋雨试验线及房屋，节省房屋面积720m2，节约建设投资600万元，运营成本也节支很多。该项技术促进了行业技术升级，已获得国家发明专利：地铁车辆自动洗车设备，专利号ZL2015 1 0330528.X。

5 淋雨试验

淋雨试验喷水强度不低于3mm/min;喷水时喷头的水压应不小于0.1Mpa;喷头至喷水表面的距离应不大于1.5m;喷头的喷水孔直径为1～2mm。淋雨试验装置设置在端面洗刷组与侧面洗刷组之间。淋雨试验装置包括二个垂直于车辆轨道的龙门架，沿车辆轨道纵向设置。龙门架为钢结构，跨过车辆轨道，由地脚螺栓安装于轨道两侧的地面上。二个龙门架间距为3～5m。每个龙门架上固定三个淋雨试验喷管，成门型设置，间距为1m，沿车辆轨道纵向平行排列。每个淋雨试验喷管的顶部和两侧安装淋雨试验喷嘴，顶部装3个淋雨试验喷嘴，两侧各装5个淋雨试验喷嘴，淋雨试验喷嘴至车辆表面的距离不大于1.5m，淋雨试验喷嘴的喷水孔直径1.0～2.0mm。淋雨试验喷管通过管路与供水设施的淋雨试验水泵连接。淋雨试验水泵通过电缆与电气控制系统相连。冲洗装置包括喷管、喷嘴及支架组成，4个支架成二对对称布置于车辆轨道的两侧，支架通过地脚螺栓垂直安装于地面上。喷管安装在支架上，每个喷管上安装3-5个喷嘴，喷管通过管路与供水设施的清水泵相连。喷管上的喷嘴朝向车体表面。冲洗装置完成车辆的清水冲洗作业

6 地铁车辆自动洗车设备

针对现有地铁车辆洗车设备存在的问题，本文推出一种新型的地铁车辆自动洗车设备，将喷淋洗刷、淋雨试验、吹扫烘干装备有机结合，较好地完成地铁车辆洗车作业和淋雨试验，符合地铁列车修程要求。具备端洗、侧弧顶洗、侧面洗，清洗全面、彻底，洗刷效果好;具有烘干功能，可在寒冷地区使用，适用范围广;具有淋雨试验功能，可完成新车及检修后地铁车辆淋雨试验需求。这种地铁车辆自动洗车设备功能全面、洗刷质量高，保障了地铁车辆清洁运营，较好解决了现有的洗车设备存在的问题，应用前景广泛。

地铁车辆自动洗车设备布置于洗车库内，包括喷淋装置、洗刷装置、淋雨试验装置、吹干装置、供水设施、气动设施和电气控制系统。喷淋装置、洗刷装置、淋雨试验装置、冲洗装置、吹干装置按序排列在洗车库内车辆轨道两侧，供水设施、气动设施和电气控制系统设置于洗车库边跨的辅助房屋内。供水设施包括供水装置、水处理循环装置，设置于洗车库的辅助房屋内。水处理循环装置包括回收水池、水处理池、回用水池、回用水泵组及管路。水处理池将回收的生产污水依次经过沉淀、除油、过滤、生化处理等将污水变成回用水，达到回用的标准，用于洗车，实现水循环利用。循环水的利用率在85%以上，节能降耗。

地铁车辆自动洗车设备示意图详见图3，淋雨试验装置结构示意图详见图4。

图示：1.预湿喷淋装置;2.洗涤剂喷淋装置;3.端面洗刷组;4.淋雨试验装置;5.侧面洗刷组;6.弧顶面洗刷组;7.冲洗装置;8.强风吹扫装置;9.热风吹干装置;10.气动设施;11.回水沟;12.回收水池;13.水处理池;14.回用水池;15.供水装置;16.电气控制系统;17.辅助房屋;18.洗车库;19.龙门架;20.淋雨试验喷管;21.淋雨试验喷嘴;22.淋雨试验水泵;23.升降电机;24.端洗气动马达;25.端洗旋转支架;26.端洗固定支架;27.移动平台;28.刷把旋转电机;29.刷把  30.摆动支架;31.侧洗气动马达;32.侧洗固定支架;33.柱刷旋转电机;34.柱刷

7 实践指导价值

所述地铁车辆自动洗车工艺现已在天津地铁2号线李明庄车辆基地、3号线华苑车辆段洗车库应用，性能良好，功能完善。天津地铁1号线东延工程双桥河桥河车辆基地洗车库和巴基斯坦拉合尔橙线轨道交通北部车辆段洗车库内安装调试完成。洗车、淋雨一体化集成的设计理念同样适用于接触网受电的洗车作业，已在天津、沈阳、石家庄、洛阳等城市轨道交通洗车库内推广采用。应用前景广泛，社会效益大。

8结论

（1）接触轨不进库通过洗车库前后接触轨的合理配置，保证列车上受流器同时有2个接触受流，实现自动洗车。

（2）洗车、淋雨一体化设计集成，淋雨试验装置设置在端面洗刷组与侧面洗刷组之间，可选择性完成洗车或淋雨试验功能。完成车辆清洗、新车或检修后车辆淋雨试验需求。

（3）具有强风吹扫装置和热风吹干装置，可在寒冷地区使用，适用范围广。

（4）这种地铁车辆自动洗车设备具备端洗、侧弧顶洗、侧面洗，清洗全面、彻底，功能全面、洗刷质量高，保障了地铁车辆清洁运营，水经过自处理循环使用，循环水的利用率在80%以上，节能降耗，应用前景广泛。

参考文献：

[1]GB 50157-2013.地铁设计规范[S].

[2]GB/T7928-2003.地铁车辆通用技术条件[S].

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