动车所洗车线工艺设计优化与实施

2022-03-01杨振高

大众标准化 2022年2期

杨振高

（中国铁路南宁局集团有限公司南宁铁路工程建设指挥部，广西壮族自治区南宁 530025）

1 引言

动车所是动车组进行日常运用维修的场所，设置在路网客运中心和始发终到客流较大的地区，承担动车组一、二级修和临修作业，是动车组安全可靠、高效运营的基本保障。动车所一般按照入所、受电弓踏面诊断、外皮洗刷、一二级修、存车、出所的工艺顺序进行总图设计，所内股道主要包括出入所线、轮对踏面诊断线、存车线、洗车线、临修线、不落轮镟轮镟、检查库线、人工清洗线（室外整备线）、牵出线等，线路布置复杂。目前，动车组洗车频次与入检查库一级修频次相同，是动车所内最为繁忙的作业之一。因此，洗车线布置是否合理，将直接影响所内调车转线作业频次，进而关系到整个动车所的检修工艺流程是否顺畅，是值得深入研究的重要问题。

2 传统洗车线布置型式

通过对近年设计的三亚动车所、南宁动车所、桂林动车所、贵阳动车所、重庆西动车所、重庆东动车所等洗车线布局进行分析，目前常见的洗车线布置型式主要有设置在出入所线、存车线群外侧及存车场与检查库线间走行线三种。

2.1 设置在出入所线

三亚动车所根据地形条件，轮对踏面诊断设备与洗车机采用共线布置，间隔距离满足1列短编组动车组长度，入所动车组可根据计划安排洗车。

图1 三亚动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车机设置在出入所线上，动车组洗车时无折返作业，能较好满足先洗车、后入检查库的工艺顺序，入库动车所洗车率较高。缺点为：动车组洗车作业的通过速度为3～5km/h（远低于80 km/h的出入所线最高设计限速），对高峰小时出入所线能力有一定影响；没有独立的洗车线路，洗车机故障检修有一定的困难，作业时间必须安排在动车组出入空档期或动车组入所结束后。

2.2 设置在存车线群外侧

南宁动车所总图布置原则为各场之间股道全部贯通，考虑包容设计，因洗车线要求线路长度较长，故将洗车机分设于存车场两侧。

图2 南宁动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车线具有接发车能力，由车站发车的动车组可直接洗车、入检查库；对高峰小时集中入所的动车组，如来不及全部安排洗车作业，可先安排在存车场停车，后根据调车作业计划，通过1次折角调车转线进入洗车线洗车、入检查库，动车组维修作业计划灵活；同时，有存车场作为动车组的出入缓存区，对出入所线能力无影响。缺点为：设有单独的洗车线，且洗车机前后线路有效长需满足1列长编组动车组停车要求，轨道、路基、接触网专业工程投资较大；洗车作业时调车转线需频繁占用咽喉区，既影响动车组进出检查库效率又影响洗车率，目前根据调研，采用该布置型式的南宁动车所每班约8～10组动车组可通过洗车机洗车后入检查库，洗车率约25%～30%，其余动车组均需在检查库内进行人工洗车作业。

2.3 设置在存车场与检查库线间走行线

重庆东动车所将洗车机设于检查库与存车场间走行线上，不设单独的洗车线。动车组在存车场进行行车调车模式转换后，根据车辆调度安排洗车、入检查库。

图3 重庆东动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车机设于存车场分束咽喉区，洗车时动车组无折返作业，入库洗车率基本可达100%，洗车率优势明显，且不影响高峰小时出入所线能力。缺点为：站场咽喉区道岔衔接方式复杂、道岔数量较多，增加了工务维护作业量；存车场线束与洗车机存在对应关系，需要按照精准调度思路安排检修计划，增加了运营难度；咽喉区动车组通过限速较低、限速区段较长，不利于提高动车组入库效率；没有独立的洗车线路，洗车机故障检修有一定的困难，作业时间必须安排在动车组出入空档期或动车组入所结束后。

3 洗车线布置新工艺研究

在吸取国内典型动车所洗车机建设和使用经验的基础上，结合贵南高铁引入南宁枢纽南宁第二动车所建设实践，本次研究了一种将洗车机直接布置于检查库前的新工艺方案，避免洗车作业时调车对站场咽喉区的频繁占用，影响动车组进出库效率，可为后续动车所建设提供参考。

3.1 土建要求

3.1.1 室外设施

南宁第二动车所在检查库前短距离直线段设置6台洗车机，每条检查库线前设置1台。洗车作业区长30 m，宽（7.6 m+7.5 m+7.5 m+7.5 m +7.5 m +7.6 m）。洗车作业区均设整体道床，并根据洗车工艺要求设电缆沟、排水沟和刷组基础。洗车作业区两侧纵向设置挡水墙，高度5 m，共计6条。

3.1.2 边跨

常规设计每2台洗车机配套建设1幢洗车机边跨，且边跨均为一层。根据现场施工实际情况，建设用地较为紧张，为方便总图灵活布置并节约用地，本次洗车机边跨创新采用两层设计，6台洗车机共用边跨。边跨轴线尺寸（长×宽）为42 m×9 m+12 m×9 m（局部二层），一层设有水循环、净化处理、水池等设施；局部二层为控制室，设有洗车机控制台。控制室设于二层，操作人员站的高、视野好，便于观察6台洗车机运行状况。水池尺寸长28.3 m×宽6.5 m×深3 m，由光催化氧化缓冲提升池、斜管沉淀池、备用反应池、慢混反应池、快混反应池、PH调节池、集水调节池、软化水池、回用水池组成。

图4 检查库前通过式洗车线总平面示意图

图5 检查库前洗车机布置剖面

3.2 洗车机适应性改进

3.2.1 刷组

受限于检查库前较短的直线段距离，洗车机长度按30 m设计，较常规洗车机长度缩短一半。在保证洗车机检修空间和工作空间的基础上，本次研究将洗车机刷组间距从常规情况下的3.5 m优化为2.5 m，可多布置2组刷组，保证在30 m的较短距离内清洗效果良好。同时，洗车机刷组机构按双向洗车模式设计，出检查库时可根据需要对动车组增加1次补洗作业，以进一步保证清洗效果。

3.2.2 喷淋装置

动车组入检查库速度一般为10 km/h，为提高入库作业效率、增加库内作业时间，本次对喷淋装置进行适应性改进，使洗车机可以适应动车组最高8 km/h的通过洗车速度，对检查库入库作业效率影响较小。

（1）洗涤剂喷淋装置尽量靠近洗车进入方向设置，同时洗涤剂采用发泡喷淋方式，以泡沫形式均匀喷淋到动车组车体表面，并可粘附一定时间，有效缩短洗涤剂反应时间、加快洗涤剂反应效果。此外，与常规洗涤剂采用液体喷淋方式易顺车体流失相比，发泡喷淋方式还可节约洗涤剂用量，环保有优势。（2）洗涤剂发泡喷淋装置采用数字计量泵，根据动车组外皮的洁净程度，在0～25%范围内精准调控洗涤剂浓度，既加快洗涤剂反应效果又减少了残留，易于漂洗。（3）漂洗喷嘴喷水量增大至10 L/min，以便在动车组较高的通过速度下，更好地去除清洗污物。

图6 洗车机刷组剖面布置示意图

图7 洗涤剂发泡喷淋

3.2.3 强风吹扫装置

南方露天洗车机常规不设置强风吹扫装置。由于洗车机距离检查库仅30 m，为防止洗车后动车组车体表面大量残留水被带入检查库内，污染库内地面、加速轨道桥锈蚀，因此洗车机在入库端增加强风吹扫工位，对清洗后的车体表面进行除水作业。强风吹扫装置通过高压风机产生的高压风配合风嘴形成风刀的效果，对车体表面的大量残留水进行吹水作业，去除车体表面的残留水，加快车体表面干燥速度。

3.2.4 水处理系统

每台洗车机均需配套水处理系统和控制系统，为节约用地、节省土建及设备投资，本次研究对洗车机水循环及水处理系统进行升级改造，按6台洗车机共用1套水处理系统设计。

（1）采用PH调节、絮凝沉淀、光催化氧化等先进的工艺流程，将洗车污水设计处理能力提高至15 t/h，保证5台洗车机同时使用工况下的污水处理能力。（2）增加部分水池容积，保证5台洗车机同时使用工况下的清水（回水）供水能力，同时满足停水条件下清洗40列动车组的用水量。

3.2.5 控制系统

多台洗车机同时工作，流程控制复杂、操作量较大，对操作人员要求较高。为简化操作、降低误操作率，洗车机设计增加无人值守、远程监控功能，不需要人员在控制室内现场操控设备，洗车机可全自动全功能洗车，人员配备精简，节约运营成本。

在检查库边跨调度中心内另设洗车机远程监控台，值班人员可监控洗车设备运行状态和实时监视洗车全过程，处理故障报警信息，并满足动车所日常信息化管理的要求。

3.2.6 车号识别装置

为实现全自动洗车作业，每股道洗车进入方向轨旁增设智能车号识别装置，采用AI图像识别方式自动识别动车组车号。识别装置可自动记录通过动车组的车号、清洗时间、累计清洗次数、清洗模式等工作信息，并可通过车号一键调阅或上传对应动车组的清洗过程视频、图像及清洗信息。同时，每天可预先输入需清洗列车车号，当识别装置检测该车号为需清洗列车车号时，系统会自动启动洗车程序，对通过的动车组进行全自动外皮洗刷作业；反之，洗车机则不会启动，避免刷组与动车组发生擦挂。