浅谈铁路水冲洗车清洗设备布置

浅谈铁路水冲洗车清洗设备布置

景生寿，李鹏，陈燕，胡志康，郭欢

（中车太原机车车辆有限公司 车辆开发部，山西 太原 030027）

摘要：介绍了我国铁路水冲洗车的清洗设备布置形式，通过对铁路水冲洗车不同清洗设备布置方式和各冲洗设备位置的研究分析，优化了两车连挂铁路水冲洗车清洗设备布置，提升了铁路水冲洗车的作业效率和实用性。

关键词：铁路水冲洗车；清洗设备；布置

中图分类号：U272.2          文献标识码：B

铁路水冲洗车作为一种可替代传统人工清洗线路绝缘子、隧道内壁以及道床的装备，在电气化运营线路上被广泛应用。目前，我国铁路线上使用的水冲洗车结构多以成熟应用的铁路平车为平台，在其上加装布置清洗设备而构成，各型铁路水冲洗车采用的清洗设备布置方式不同，其作业效率和性能也存在差异，合理的设备布置，不仅可以优化组装工艺、提高设备的利用率，还可使实际作业更加流畅、效率提高。为此，研究分析铁路水冲洗车清洗设备的布置很有必要。

1  既有水冲洗车清洗设备布置情况

目前，我国铁路线路绝缘子维护用的水冲洗车基本在18个路局管内的自备线路上使用，主要有KJ系列[1]以及QX-4型等水冲洗车，其清洗设备布置方式有以下方案。

1.1 集中式布置

我国早期研制的KJ-C型水冲洗车采用了单车集中式布置方式，清洗设备设置在单辆NX70型平车地板上，其布置方案如图1所示，即在平车两端布置了2台水炮、在平车中部布置了20m3容积的储水罐，储水罐两端分别布置了控制室和泵站、发电机。

图1 清洗设备集中式布置图

单车集中式布置清洗设备的车辆具有结构紧凑、车辆轴载基本均布，成本相对低廉的优点，但其冲洗水炮分布于车辆两端，受中部储水装置的影响，单线冲洗作业时两端作业人员无法正常沟通，常会出现绝缘子漏冲的现象；由于单车布置空间的限制，其储水容积仅为20m3，控制室空间狭小，在车辆作业时间、作业距离、冲洗效率以及舒适性等方面相对受限。

1.2 分散式布置

当前铁路绝缘子清洗市场的主要产品为KJ-D型[2]和QX-2型水冲洗车，均为两车连挂形式，其清洗设备采用了分散式布置方式。整车由清洗作业车与水罐车连挂而成，如图2所示，清洗作业车两端分别配置水炮，中部布置较大空间的控制室，控制室两端分别布置泵站为水炮提供高压水，靠近水罐车的一端布置发电机组；连挂一辆容积为70m3的水罐车为清洗作业车提供冲洗用水。

图2  清洗设备分散式布置图

两车连挂的分散式布置清洗设备的车辆因具有充足设备安装面积和储水容积，有效提升了车辆的作业时间、作业距离和冲洗效率，控制室中作业人员操作、休息空间充足，舒适性优良；但水罐相对远离其他冲洗设备，与泵站连接需要较长的输水管路，出水/回水能耗升高，供水系统给排水效率低，其水炮布置于冲洗作业车两端，仍然存在作业人员沟通不便、单线冲洗绝缘子漏冲的现象。

2  清洗设备布局研究

单车集中式和两车连挂分散式布置清洗设备在车辆结构、实际作业、成本等方面各具优势，但两车连挂可从根本上解决单车空间受限的问题，有充足的空间来布置更大容积的储水罐和更多数量的清洗水炮，达到提升冲洗作业时间、距离和效率的效果，更符合当前铁路水冲洗车发展趋势。

水炮数量布置，KJ-C型和QX-2型水冲洗车均设置了2个水炮，在对双线线路冲洗时，只能采用双炮独立冲洗方式，即一水炮冲洗远端绝缘子，另一水炮冲洗近端绝缘子，由于冲洗车上的水炮是在车辆行进中对接触网绝缘子进行冲洗，每个绝缘子被冲洗的时间很短，约为3s～5s左右，在实际作业过程中常会出现对绝缘子冲洗漏冲或不完整的现象。而KJ-D型水冲洗车设置了4个水炮，对双线线路冲洗也能采用双枪跟踪法进行作业，即在同一作业时间内，一炮冲洗为主，另一个水炮冲洗为辅，2台水炮同时对同一支柱上绝缘子进行冲洗，不仅可大大减少了绝缘子冲洗不完整或漏冲的现象，而且使得单个绝缘子冲洗时间加倍，绝缘子清洗效果翻倍。因此，清洗设备布置4个水炮可有效解决绝缘子冲洗漏冲、效果不佳的问题。

水炮布置，KJ-C型、KJ-D型和QX-2型水冲洗车将水炮布置在控制室或储水装置两端，在单侧线路进行冲洗作业时，作业人员需在两端同时操作水炮，因两水炮间有控制室或储水装置的阻隔，造成作业人员无法正常沟通，进而出现漏冲绝缘子的现象。若将水炮进行集中布置，无论是单侧或双线线路作业，作业人员均可进行沟通交流，可避免因不便沟通引发的绝缘子漏冲问题。因此，清洗设备布置中将水炮集中布置更符合实际作业需求。

储水装置布置，KJ-D型和QX-2型水冲洗车采用另配水罐车的方式，虽有效解决了储水容积不足的问题，但泵站至水罐车间距较远，出水/回水管路过长、出水/回水能耗过高、车辆给排水效率低的不足。相对而言，KJ-C型水冲洗车将将泵站布置在储水装置旁边，可有效缩短输水管路、降低储水装置出水/回水能耗、提高车辆给排水效率低。因此，清洗设备中的储水装置布置时，将储水装置布置在泵站旁边更加合理。

通过研究分析和优化布置，提出了一种清洗设备分散式布置方案，如图3所示，即整体为两车连挂方案，一辆铁路平车上加装发电机、储水罐、泵站及隧道冲洗设备模块构成车组中的水罐车，另一辆平车上设置4个集中布置的水炮和控制室构成车组中的冲洗作业车。

图3优化后清洗设备分散式布置图

此清洗设备布置方案将发电机组布置在水罐车最前端，使其远离作业水炮、辅助冲洗设备和控制室，减少了安全隐患，降低了发电机噪音、震动对其他设备的干扰；将储水罐布置在水罐车中部，使水罐车各轴重尽可能均载，提高车辆运行稳定性；将泵站布置在靠近冲洗作业车的水罐车一端，有效缩短了储水罐与泵站、泵站与水炮间的出水/回水管路，减少能耗，提高整车给排水效率；在水罐车上增设了隧道冲洗设备，可实现隧道内壁的冲洗作业，拓展车辆的应用场景。将水炮和控制室布置在冲洗作业车上，集中布置了4台冲洗水炮，便于作业人员交流，水炮处于作业车前端，便于控制水炮进行集中作业，控制室位于作业车后端，有效扩大了作业人员视野，便于观察水炮作业状态和冲洗效果。

3  结语

随着我国铁路水冲洗车技术的发展，各型铁路水冲洗车清洗设备的布置方式也不尽相同，在实际使用中，各型车辆作业效率和性能各具优劣。通过对铁路水冲洗车不同清洗设备布置方式和各冲洗设备设置位置的研究分析，重新优化了分散式布置的铁路水冲洗车各清洗设备位置，提高了车辆的综合利用率，使铁路水冲洗车的作业效率和实用性进一步提升。

参考文献：

[1]雷鑫，秦剑，余红娟，吴文海．KJ系列绝缘子带电水冲洗装置控制技术的研究［Ｊ］．机械工程与自动化，2009．

[2] 卫永刚．KJ-D接触网绝缘子水冲洗车在朔黄铁路的应用及改进建议［Ｊ］．科学技术创新，2017．

题目：浅谈铁路水冲洗车的清洗设备布置Discussion on the arrangement of cleaning equipment of railway contact net insulator water-washed carwash.

作者：景生寿，李鹏，陈燕，胡志康，郭欢

工作单位：中车太原机车车辆有限公司车辆开发部

Abstract:The layout form of cleaning equipment for the railway contact net insulator water-washed carwash in our country is introduced.The layout of cleaning equipment for the railway contact net insulator water -washed carwash is optimized by studying and analyzing the layout of different cleaning equipment and positions of each cleaning equipment for the railway contact net insulator water -washed carwash.The operational efficiency and practicality of the railway contact net insulator water-washed carwash are improved.

Key words: railway water-washed carwash；cleaning equipment；layout.

景生寿（1986—），男，甘肃·武威人，本科，高级工程师，主要从事铁路车辆设计工作。