黨鵬飛

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司

鐵路客車淋雨一體化裝置

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為了改善車輛淋雨后外觀效果，在車輛淋雨試驗(yàn)結(jié)束后增加清水噴淋工藝要求，并實(shí)現(xiàn)淋雨、清水噴淋一體化設(shè)計(jì)，不僅能有效清除車輛外表面循環(huán)水留下的殘?jiān)医Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

一體化淋雨試驗(yàn)裝置；清水噴淋；淋雨試驗(yàn)

前言

根據(jù)鐵標(biāo)要求，鐵路機(jī)車及車輛在落成后，都需要通過淋雨試驗(yàn)檢查車體及外部所有開孔（如進(jìn)風(fēng)，排風(fēng)口等）和孔蓋（如門、窗戶，頂蓋等）的防雨性能。淋雨試驗(yàn)裝置在設(shè)計(jì)時(shí)考慮節(jié)約用水，幾乎都采用循環(huán)水進(jìn)行淋雨試驗(yàn)，水中雜質(zhì)較多，容易使機(jī)車及鐵路客車車體外表面產(chǎn)生銹跡，既影響車輛美觀，又容易造成噴淋系統(tǒng)堵塞，縮短了淋雨裝置的使用壽命。針對(duì)此種問題，本文采用一體化淋雨試驗(yàn)裝置，淋雨試驗(yàn)裝置和沖洗裝置為一套系統(tǒng)，即節(jié)約了成本，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，又延長(zhǎng)了淋雨試驗(yàn)裝置的使用壽命。

一、試驗(yàn)裝置構(gòu)成

淋雨試驗(yàn)裝置由基礎(chǔ)設(shè)施、供水系統(tǒng)、噴淋及清水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1　裝置組成圖

基礎(chǔ)設(shè)施主要為試驗(yàn)裝置提供設(shè)備安裝及運(yùn)行所需的基礎(chǔ)，包括擋雨墻、回水地溝、預(yù)埋電源管及地面防水處理等。

供水系統(tǒng)主要為試驗(yàn)裝置提供水源，包括噴淋水池和清水池，噴淋水池為正常淋雨試驗(yàn)提供，為循環(huán)使用水；清水池主要為清水噴淋提供水源，為一次性使用水。水池設(shè)有自動(dòng)供水裝置。

噴淋系統(tǒng)包括水泵、控制閥門及管路系統(tǒng)等。管路及噴嘴的設(shè)置滿足TB/T1802-1996對(duì)車輛的頂部、側(cè)面、端面進(jìn)行淋雨試驗(yàn)的要求。噴淋系統(tǒng)自帶排水功能，用于淋雨試驗(yàn)結(jié)束后噴淋管路中存水的排放。

淋雨試驗(yàn)裝置具有清水噴淋功能，用于淋雨試驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行清洗，清水噴淋設(shè)置獨(dú)立的清水池和控制系統(tǒng)等，其中噴淋管路和淋雨試驗(yàn)用管路共用，清水的供水通過電動(dòng)三通切斷閥與循環(huán)水泵互鎖切換共用。清水池接自來水管路，能自動(dòng)補(bǔ)水。

排污系統(tǒng)主要是水池清洗時(shí)使用，主要包括排污泵和排污管路等。

電氣控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置的控制，包括試驗(yàn)的啟停、功能的切換以及系統(tǒng)各相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測(cè)等。

二、主要技術(shù)參數(shù)

2.1噴頭至各噴水表面距離不大于1.5m。

2.2噴水最低落點(diǎn)（距軌面）不大于1.0m。

2.3噴頭的噴水孔直徑為1.0mm～2.0mm。

2.4噴水時(shí)噴頭處的壓力在0.05MPa～0.2MPa間可調(diào)，各出水噴嘴要求噴灑均勻，降雨強(qiáng)度在（3～6）mm/min可調(diào)。

2.5連續(xù)噴水時(shí)間≥15min，停10min后可進(jìn)行第二次連續(xù)噴水15min。

三、工作原理及操作說明

3.1系統(tǒng)原理圖

該試驗(yàn)裝置系統(tǒng)原理圖如圖2所示，試驗(yàn)裝置主要包括淋雨試驗(yàn)、清水噴淋、排污等功能。

各功能主要流向：

淋雨試驗(yàn)：噴淋水池→電動(dòng)三通閥→噴淋水泵→流量計(jì)→噴淋管路→噴頭→車體表面。

清水噴淋：清水池→電動(dòng)三通閥→噴淋水泵→流量計(jì)→噴淋管路→噴頭→車體表面。

排污：噴淋水池→污水泵→污水溝。

圖2　系統(tǒng)原理圖

3.2與常規(guī)淋雨裝置區(qū)別

如圖3所示，一體化淋雨試驗(yàn)裝置的供水部分（即水泵的進(jìn)水口之前）設(shè)置有兩條進(jìn)水管路，一條為淋雨試驗(yàn)進(jìn)水管路，從噴淋水池連接到水泵進(jìn)水口，另一條為清水噴淋進(jìn)水管路，從清水池連接至水泵進(jìn)水口。兩條管路在進(jìn)水管路在與水泵進(jìn)口連接前通過一個(gè)電動(dòng)三通閥相連。水泵的出水口只設(shè)置一條管路，即淋雨試驗(yàn)和清水噴淋共用此管路，這樣，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的切換，即滿足了試驗(yàn)和清洗兩個(gè)功能，又大量節(jié)約了所使用的管路長(zhǎng)度，節(jié)省了大量的成本。

使用時(shí)，將需要進(jìn)行淋雨試驗(yàn)的車輛推入到試驗(yàn)臺(tái)位，按下噴淋啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)按設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行車輛淋雨試驗(yàn)。淋雨試驗(yàn)完成后，切換電動(dòng)三通閥，使水泵吸水口與清水池接通，水泵從清水池吸水，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛表面的清洗。清洗完成后，點(diǎn)擊水泵停止按鈕，試驗(yàn)完成。

3.3操作說明

本淋雨試驗(yàn)臺(tái)采用電控柜和人機(jī)界面雙控制方式，淋雨試驗(yàn)臺(tái)的操作界面如圖4所示：

當(dāng)需要進(jìn)行淋雨試驗(yàn)時(shí)，按下“噴淋啟動(dòng)”按鈕啟動(dòng)噴淋，通過操作電器柜上的“控制方式”開關(guān)，實(shí)現(xiàn)變頻器調(diào)速的數(shù)字控制和模擬控制的切換（當(dāng)開關(guān)轉(zhuǎn)到“自動(dòng)”位時(shí)，變頻器的輸出頻率通過人機(jī)界面的“轉(zhuǎn)速升高”和“轉(zhuǎn)速降低”按鈕實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”位時(shí)，變頻器的輸出頻率通過電器柜上的電位器調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)）。通過人機(jī)界面上“電動(dòng)閥開”和“電動(dòng)閥關(guān)”按鈕實(shí)現(xiàn)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)。按下“噴淋停止”或人機(jī)界面上的“噴淋停止”按鈕停止噴淋。

圖3　一體化供水圖

圖4　系統(tǒng)操作界面圖

當(dāng)需要進(jìn)行水池清洗時(shí)，按下電器柜上的“潛水泵啟動(dòng)”或人機(jī)界面上的“潛水泵啟動(dòng)”按鈕啟動(dòng)水池排水，同時(shí)人機(jī)界面上潛水泵啟指示燈點(diǎn)亮。按下“潛水泵停止”或人機(jī)界面上的“潛水泵停止”按鈕停止水池排水。

污水池和清水池采用浮球液位開關(guān)對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)控制方式在自動(dòng)位時(shí)，水位低于設(shè)定位置后，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)定上限位后自動(dòng)停止補(bǔ)水。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置有手動(dòng)補(bǔ)水功能，通過操作人機(jī)界面上“補(bǔ)水啟動(dòng)”和“補(bǔ)水停止”或電氣柜上的補(bǔ)水電磁閥控制開關(guān)操作實(shí)再手動(dòng)補(bǔ)水功能。

淋雨試驗(yàn)裝置具備管道的手/自動(dòng)排水功能，當(dāng)在手動(dòng)位時(shí)，通過電氣柜上的排水電閥開關(guān)進(jìn)行控制。當(dāng)在自動(dòng)位時(shí)，每次噴淋停止后延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)啟動(dòng)排水，到設(shè)定時(shí)間后自動(dòng)停止管道排水。

3.4和以往淋雨裝置對(duì)比

表1　和以往設(shè)備對(duì)比

四、結(jié)束語

一體化淋雨試驗(yàn)裝置，不僅滿足了鐵路車輛淋雨試驗(yàn)的要求，而且有效的清除了車體表面的殘留雜質(zhì)等，由于清水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)共用一套管路，且只需在控制臺(tái)上通過控制按鈕切換電動(dòng)三通閥門的方向即可實(shí)現(xiàn)噴淋與清水噴淋之間的切換，不僅節(jié)約了制造成本，而且操作簡(jiǎn)單，可靠，該試驗(yàn)裝置目前在中車成都產(chǎn)業(yè)園已投入生產(chǎn)使用，取得了良好的效果，為今后淋雨試驗(yàn)裝置提供了的一個(gè)方向。

［1］GB 146.1-1983.標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界

［2］GB 10230.1-2007.分接開關(guān)第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法

［3］TB/T 1802-1996.鐵道車輛淋雨試驗(yàn)

［4］CJJ96-2003.地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)