浅谈地铁车辆清洗设备
2012-08-23 21:44
浅谈地铁车辆清洗设备
摘 要：扼要地介绍了地铁列车自动清洗设备的组成、功能及运用状况。
关键词：地铁；车辆；清洗机；运用
0 引言
地铁列车自动清洗机用于清洗地铁列车的前后两端面、侧面、侧顶过渡面的清洗设备。 该设备可以自动实现一个无死角的、漆面无损坏的清洗功能，降低了人工劳动强度。
列车自动清洗机具有自动刷洗和手动刷洗的功能；有丰富的系统流程工况显示及故障显示的功能；有完善的系统保护功能，发生故障时系统能够紧急停机，同时进行声光报警；具有选择水清洗和洗涤剂清洗的功能。
1 地铁列车自动清洗机组成及功能
地铁列车自动清洗机由机械系统、 水供给及循环系统、电控系统等组成。
1.1 机械系统
由端刷洗系统、侧面刷洗系统、预湿/冷/热系统、冲洗系统组成。
（1）端刷洗系统。 端刷洗系统用于刷洗列车首尾两辆车的端面和侧面，喷水装置喷出洗涤液及循环水进行除垢刷洗。 其结构一般是龙门结构形式，其结构如图 1 所示。
（2）侧面刷洗系统 。 侧面刷洗系统由 3 个工位来完成 ，依次为侧面初刷洗工位、 侧面次刷洗工位、 侧面精刷洗工位，其结构原理相同。 它通过旋转的刷体让刷纤维作用于车辆外表面，使刷纤维与车辆外表面产生快速磨擦，强力清除车辆外表面污垢。 刷形结构是仿地铁运行车辆外形尺寸设计制造。
侧面刷洗机构主要是由支撑、摆臂、电机、减速机、旋转刷、气缸、限位机构、喷水装置组成，如图 2 所示。
摆臂的动力源来自气动系统，气缸推动摆臂至工作位或初始位。喷水装置喷出带有洗涤液的循环水、循环水或清水，使刷纤维含有水液，作用于车辆表面。
（3）预湿/冷/热系统。 预湿（冷/热）系统用于列车清洗前的润湿和调节车表温度，将车辆表面分别均匀地喷上含洗涤剂和不含洗涤剂的循环水，使洗涤剂充分反应，等待清洗。其结构主要由特制的专用喷嘴、阀门、管系、支架等组成。
（4）冲洗系统。冲洗系统用于清洁车体两侧面及端面。其结构主要由特制专用喷嘴、可调球接头、阀门、管系、支架组成。喷嘴角度可自由调整，流量较大。
1.2 水供给及循环系统
动力系统由供水系统、气控系统组成。
（1）供水系统由水泵 、管路 、气动阀门等组成 ，其原理如图3 所示。
水泵为立式多级离心泵，为清洗区各工位提供压力水。 水泵的密封形式为机械密封。 免维护。 通电前应确保泵腔体内充满水，并检查泵的转向。
（2）水循环系统。水循环系统是通过地沟、集水坑来收集清洗列车后的水，通过沉淀池、过滤池的沉淀过滤处理达到对清洗水进行再利用，实现节水的目的，回收率达 60%以上，其原理见图 3。 不回收处理的清洗水直接排向污水处理站处理。
过滤池、排污池由半地下式水池、过滤网箱架、过滤网架，溢水格栅（排污池无溢水格栅），池顶板及其框架等组成。
在洗车过程中，清洗区分水岭一侧区域各工位洗刷用水经中央排水沟、回水集水坑由地下管道流入过滤池，其中比重较小的悬浮物经过滤网分离，由溢水格栅孔排出池外，比重较大的固体颗粒经过滤网分离后沉淀于水池底部，沉淀过滤后的水由出水孔排入吸水池中。
清洗区分水岭另一侧区域各工位洗刷用水经中央排水沟、废水集水坑由地下管道流入排污池，经过滤网分离悬浮物和固体颗粒后由出水孔排入污水处理站。
1.3 电控系统
电控系统采用集中控制和分散结构，由 1 个控制屏、操作台、 端刷洗控制箱组成， 其中控制屏由 1 个电源屏，1 个强电屏，1 个 PLC 控制屏组成。
电源屏是由各显示仪表及直流电源等组成。显示仪表分别指示交流 380V、交流 220V、直流 24V、直流 12V 以及电流数值。 直流 24V 电源给操纵台各指示灯和传感器供电，直流 12V电源给信号灯和报警器供电。
强电屏是由中间继电器、交流接触器、空气开关等组成，主要是控制侧刷电机、水泵电机及电磁阀，并具有过载保护、短路保护等功能。
PLC 控制屏是由可编程序控制器、中间继电器及液位控制器等组成。 可编程序控制器选择了德国西门子可编程控制器（PLC）。 它是由中央机架 、扩展机架 、电源模板 、CPU 模板 、输入、输出信号模板、接口模板等组成。可编成控制器具有模块式结构，可灵活选择各种模板，组成不同的控制系统，具有高可靠性，能满足恶劣工业条件，同时具有丰富的编程语言和多种调试手段，使得系统调试变得更加方便。 液位控制器是分别控制循环水池、清水箱的水位，以保障正常洗车用水。PLC 控制屏还同时控制信号灯、报警器以及处理一些现场传感器信号。
通过操作台应能使系统以所要求的模式运行，而且通过人机界面可以知道系统的各种运行状况和诊断信息。操作台可分为系统区、信息显示区（包括系统设置、洗车流程监视、手动操作、信息显示、故障报警）部分。
2 结束语
地铁列车自动清洗机的使用结束了人工清洗带来的不便利和对车体表面油漆的损伤，实现了洗车的自动化，在运用中具有设备可靠性高，维护保养方便的特点。
