寒冷地区冬季库外洗车现场试验研究

薛强 ,范英宏,王义成 ,赵刚

(1.中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081；2. 北京厚德力拓轨道科技有限公司，北京 102611)

环境保护

寒冷地区冬季库外洗车现场试验研究

薛强1,范英宏,王义成2,赵刚2

(1.中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081；2. 北京厚德力拓轨道科技有限公司，北京 102611)

目前铁路行业一般采用建库洗车来保证北方地区冬季洗车。建库洗车作业繁琐，效率低。为了解决冬季库外洗车，节约建库成本，本研究开发出了冬季库外洗车系统。现场试验结果表明，根据室外温度，通过调整喷嘴水流速和水温、热风幕出口风速和温度等参数，可以实现冬季库外洗车，而且洗车效果比较好。

冬季洗车；高压清洗；外皮清洗

列车作为旅客运输的主要载体，其车厢外表的整洁体现着铁路的企业形象。因此，旅客列车外皮清洗便成为一项十分重要的日常工作。为了保证北方地区冬季洗车的需要，一般要建洗车库，库内需有替代动力[1-4]。列车进入洗车库需要牵车机作为牵引动力，洗车作业繁琐，效率低，增加整备作业时间，安全隐患多[5]。多年来，有关专家一直在研究解决寒冷地区不建库洗车的方法。如: 热水冲洗、高压蒸汽冲洗、刷子干刷等，但效果均不佳。本研究在对现有洗车技术进行分析和多次试验的基础上，开发出了冬季库外洗车系统。为了验证洗车系统的功能，在迎水桥机务段银川机务车间进行了现场试验。

1 冬季洗车系统组成及试验

1.1 系统组成

该系统主要由热水系统、热风系统、转刷、吹干系统等组成。本现场试验系统如图1所示，采用单面设备。

图1 试验洗车系统示意图

1.2 试验条件

在室外温度-8℃，风力4级，洗车系统转刷速度为180r/min的条件下和室外温度-17℃、风力4级、转刷速度180r/min的条件下，调整热风幕出口风速、温度，喷嘴水流速度、水温及风刀风速、温度等参数，试验不同条件下洗车效果。

1.3 试验过程洗车流程

(1)车辆进入到洗车区后，洗车间的平开活动门打开，一轴流风机向洗车间和车外皮上送热风，热风刀设置在洗车间的两侧端部，并向车外皮喷高压风，隔离洗车间与外界的热对流。

(2)洗车机的刷弓移动，带动洗车机滚刷靠近被洗的车外皮，同时喷头向车外皮喷洒温水。试验洗车的流程是：人工刷洗涤剂 — 清水洗—清水清洁—热风吹干。

(3)试验过程，测定室外温度，用风速表测定风刀和热风幕风速，调整风刀风速、热风幕出口风速及温度，热水温度，喷头水的流速等参数，试验洗车效果，最终确定不同洗车参数。

2 结果与讨论

2.1 喷头流速对洗车效果的影响

室外温度-8℃，在热风幕出口风速12m/s、温度80℃，风刀出口风速25m/s、温度20℃，喷头水温40℃条件下，试验喷头水流速度分别为9L/min、7L/min和5L/min时洗车效果，试验结果见表1。由表1可知，喷头水流速度为9L/min时，洗车完毕车辆外皮的水膜较厚，造成水不能及时被吹干，车辆外皮下沿有结冰的现象。喷头水流速度为5L/ min时，由于热量不够，车辆外皮也有结冰现象，清洗的洁净度也低。只有喷嘴水流速为7L/min时，车辆外皮水膜比较薄，能被及时吹干，没有结冰现象，而且清洗的洁净度很好。

表1 喷头水流速度对洗车效果的影响

热风幕出口速度(m/s)热风幕出口温度(℃)风刀出口风速(m/s)风刀出口温度(℃)喷头出口水温(℃)喷头流速(L/min)洗涤效果(是否结冰、干净)12802520409水膜厚，车外皮下沿有冰流12802520407不结冰，水膜薄；洁净度好12802520405结冰，洁净度低

2.2 热水温度对洗车效果的影响

室外温度-8℃，在热风幕出口速度12m/s、温度80℃，风刀出口风速25m/s、温度20℃，喷头水流速度为7L/min的条件下，喷头出口水温为30℃、40℃和50℃的洗车效果见表2。由表2可见，三种喷头出口水温洗车的洁净度均比较好，但30℃时，洗车后车辆外皮有结冰现象，其他两种温度没有结冰现象。从节能和成本考虑，采用40℃水温比较适宜。

表2 喷头水温度对洗车效果的影响

热风幕出口速度(m/s)热风幕出口温度(℃)风刀出口风速(m/s)风刀出口温度(℃)喷头出口水温(℃)喷头流速(L/min)洗涤效果(是否结冰、干净)12802520307结冰，干净12802520407不结冰，干净12802520507不结冰，干净

2.3 热风幕出口风速对洗车效果的影响

室外温度-17℃，在热风幕出口温度80℃，风刀出口风速25m/s、温度25℃，喷头水流速度为7L/min、水温40℃，热风幕出口速度为9、12、15m/s的洗车效果见表3。由表3可见，三种热风幕出口风速的洗车洁净度均较好，但低速(9m/s)时，洗车后车辆外皮有结冰现象。

表3 热风幕出口风速对洗车效果的影响

热风幕出口速度(m/s)热风幕出口温度(℃)风刀出口风速(m/s)风刀出口温度(℃)喷头出口水温(℃)喷头流速(L/min)洗涤效果(是否结冰，干净)9802540407结冰，干净12802540407不结冰，干净15802540407不结冰，干净

2.4 热风幕出口温度对洗车效果的影响

室外温度-17℃，在热风幕出口风速12m/s，风刀出口风速25m/s、温度40℃，喷头水流速度7L/min、水温为40℃，热风幕出口温度为70℃、80℃和90℃条件下洗车效果见表4。由表4可知，当热风幕出口温度为70℃，洗车后车辆外皮有结冰现象，而其他两种温度不结冰，但三种温度洗车的洁净度均比较好。

2.5 风刀出口风速对洗车效果的影响

室外温度-17℃，在热风幕出口温度为80℃、风速12m/s，风刀出口温度40℃，喷头水流速度为7L/min，水温为40℃条件下，试验风刀出口风速为15m/s、20m/s和30m/s下的洗车效果，试验结果见表5。由表5可知，只有风刀出口风速为30 m/s时，不结冰，但三种风速的洗车洁净度均比较好。

表4 热风幕出口温度对洗车效果的影响

热风幕出口速度(m/s)热风幕出口温度(℃)风刀出口风速(m/s)风刀出口温度(℃)喷头出口水温(℃)喷头流速(L/min)洗涤效果(是否结冰，干净)12702540407结冰，干净12802540407不结冰，干净12902540407不结冰，干净

表5 风刀出口温度对洗车效果的影响

热风幕出口速度(m/s)热风幕出口温度(℃)风刀出口风速(m/s)风刀出口温度(℃)喷头出口水温(℃)喷头流速(L/min)洗涤效果(是否结冰，干净)12801540407结冰，干净12802040407结冰，干净12803040407不结冰，干净

3 结论

(1)试验结果表明，在室外温度-8℃、风力4级、转刷速度180r/min的条件下，当喷头流速7L/min时，洗车效果比较好，且不浪费水。而其他条件不变，喷头流速设定为7L/min时，改变喷头出水温度，试验结果表明当水温大于40℃时，洗车效果好，不结冰，从节能角度考虑，设定参数为40℃。

(2)在室外温度-17℃、风力4级、转刷速度180r/min的条件下，风刀出口风速25m/s、出口温度20℃，喷头出口水温40℃、喷头流速为7L/min，风幕出口温度为80℃，改变热风幕出口速度12m/s的条件下可以实现洗车不结冰。

(3)试验结果表明，根据室外温度调整喷头水速和水温，热风幕出口风速和温度这些参数，可以实现冬季库外洗车。

[1] 张勇. 沃尔新: 执轨道交通列车自动清洗系统之牛耳[J].城市轨道交通研究，2010( 5) : 1-2.

[2] 李建刚，魏杰. 机车车体清洗装置[J]. 铁道机车车辆，1996( 1) : 64-68.

[3] 谢加红，刘杰. 智能型多功能机车外皮清洗设备[J].世界轨道交通，2004( 4) : 47-49.

[4] 陈洁. 车辆清洗设备[J]. 国外机车车辆工艺，2001( 5) : 13.

[5] 徐位练. 动车组外皮清洗设备存在的问题与建议〔J〕. 铁道劳动安全卫生与环保，2009，36( 4) : 188-190.

Field Test Study on the Train Washing without Train-washing Workshop in Cold Area in Winter

XUE Qiang1, FAN Yinghong1, WANG Yicheng2, ZHAO Gang2

(1.EnergySaving&EnvironmentalProtection&OccupationalSafetyandHealthResearchInstitute,
ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100081,China; 2.BeijingHoudelituoTrackTechnologyCo.,Ltd,Beijing102611,China)

Building Train-washing Workshop is adopted in order to ensure train washing in the northern winter, washing operation in train-washing workshop is complex and low efficiency, increase the servicing time and security risks. In this study, a train washing system without train-washing workshop was developed. Field test results show that the system can realize object by adjusting the parameters such as the outlet velocity and temperature of the air knife, the washing water temperature and the flow, the hot air curtain outlet velocity and temperature.

washing train in winter; high pressure cleaning; surface cleaning

2016-08-15；

2016-09-07

中国铁道科学研究院基金课题《寒冷地区铁路客车冬季库外洗车技术研究及设备研制》(编号：2015YJ101)。

薛强(1980—)，男，山西汾阳人，副研究员，主要从事铁路给排水及真空卸污等方面的研究。

2095-1671(2016)05-0213-03

U269.32+<5 class="emphasis_bold">5 文献标志码：B5

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