浅析地铁列车自动清洗机动力系统
摘 要：动力系统是地铁列车自动清洗机的主要组成部分，因此动力系统方案的设计直接影响到设备清洗效果，以及后期的维护与维修。改进动力系统设计、完善动力系统方案，减少设备故障率，降低设备运行成本，确保设备安全有效的运行。
关键词：地铁列车；自动清洗机；动力系统；改进；
0引 言
当前，我国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，已成为城市发展的“瓶颈”。随着我国城市规模和经济建设飞速的发展，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，城市交通供需矛盾日趋紧张。发展轨道交通为城市居民提供安全、快速、舒适的交通环境，是我国大城市解决交通问题的重要途径之一。
列车自动清洗机是国内外地铁车辆段必备大型设备之一，哈尔滨铁路局科学技术研究所抓住有利时机，研制开发了我国第一台地铁列车自动清洗机，并已在伊朗、北京、上海、大连、广州、深圳等地铁车辆段广泛投入使用。动力系统在地铁列车清洗过程中提供清水、洗涤剂、回用水，是列车自动清洗机的重要组成部分，也是设备日常维护中的重点。
1动力系统原理及组成
1.1动力系统原理
通过离心水泵将水池或者水箱中的水加压后喷射到被清洗列车的表面，然后通过机械系统的转刷对车辆进行刷洗，列车自动清洗机的各工位用水，通过水收集系统全部回收到沉淀过滤池，再通过水处理系统处理后继续使用。洗车回用水率能够达到80%以上，其余的水排到车辆段污水处理站。 （原理如图1所示）
1.2动力系统组成
动力系统由清水供给系统、循环水供给系统、洗涤剂供给系统、水收集系统、水处理系统。
清水供给系统由清水泵、水箱、管道、阀门及压力表、液位控制器等组成，通过离心水泵将水箱中的水加压后为列车自动清洗机最后一道冲洗工位提供工业自来水，保证车辆清洗质量。同时为了减少玻璃上残留水渍，在清水泵出口加装了电子软化水装置，增强了洗涤效果。
循环水供给系统由循环水泵、循环水池、管道、阀门及压力表、液位控制器等组成，通过离心水泵将循环水池中的水加压后为列车自动清洗机相应工位提供循环水。
洗涤剂供给系统由计量泵、脉动阻尼器、止回阀、洗涤剂罐组成，向相应工位提供洗涤剂。
水收集系统均由土建施工完成，通过地面的坡度以及地面以下预埋管道的坡度使洗车后的水自流到沉淀过滤池。通过沉淀过滤池的自然沉降，水中的大颗粒悬浮物沉降到沉淀过滤池底部，需要定期进行清污。
水处理系统是在沉淀过滤池内进行曝气生化处理，调节水质和水量，其部分杂质靠重力沉淀，经提升泵提升到机械过滤器，在机械过滤器内进行加药，加速水中杂质的絮凝，然后再进入活性炭过滤器进行吸附，去除有机物杂质。最后进入回用水池，洗车回用水经过过滤、净化、达到对循环水再利用的目的，水处理设备的处理能力为8 t/h。处理后的循环水水质达到洗车用水水质的标准，满足对洗车用水循环再利用的要求。
2现场应用中存在的问题
通过多年来列车自动清洗机在地铁中的应用实践，发现了一些设计缺陷及不足之处，给现场应用带来不便，并加大了设备维护量，产生一定的维护费用。现列举如下：
（1）各工位喷水压力不均衡现象，系统设计中采用单独水泵多工位动力方式，当少工位用水时，喷嘴明显压力增加，流量也相应增大；当多工位同时用水时，喷嘴压力明显减少。
（2）喷嘴常有堵塞现象。影响喷嘴喷射效果，致使车辆局部喷水不均匀，进而影响到洗车效果。喷嘴安装位置较高，堵塞后给维护维修带来不便。
（3）水泵机械密封偶尔有损坏。机械密封损坏主要是由于水泵失水导致的，设计中循环水泵是从地下水池中吸水，当吸水底阀密封不良或损坏时很容易导致水泵泵腔中充满空气，当泵启动时间过长时，机械密封过热损坏。
3改进措施
针对上述列车自动清洗机在应用中发现的不足之处在新的产品设计中做出了相应的改进：
（1）为了解决各工位喷水压力不均衡现象，设计中采用了变频控制水泵的方式，即在原有水泵的基础上加上了变频控制器，满足了变频调压的作用，与买变频水泵相比又节约了成本。变频控制器与水泵均为标准件，便于维护维修。
（2）为了解决喷嘴堵塞现象，在水泵吸水口处加装了过滤器，使过滤器的网口的口径小于喷嘴的最小直径，同时在不便于维护的端洗喷嘴等处也加装了过滤器，进一步降低喷嘴堵塞的可能性。过滤器安装位置较低，便于维护维修。
（3）为了解决水泵失水问题，设计中做了以下几方面改进，首先在水泵补水方面，加装了自动补水阀门，设备启动前先对水泵进行补水；其次是底阀重新选型，选用了铜质的双门底阀，增加了底阀的可靠性；同时还在水泵出口处加装了压力传感器，当泵启动5秒后水泵没有达到设计压力时，产生报警信息，停止水泵运转。 （如图2所示）
4结 论
进一步深化列车自动清洗机各系统的设计，完善的动力系统方案不但可以达到良好的洗车效果，同时也能在列车自动清洗机的现场应用中减少故障率，使动力系统达到低维护、低成本的要求，从而提高设备整体性能，保证列车自动清洗机的高效运转。
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