李旭英,張增禮,苑玉剛
(中國北車集團太原軌道交通裝備有限責任公司,山西 太原 030009)
接觸網的污閃事故是電氣化鐵路的一大公害,常對鐵路運輸造成嚴重影響或經濟損失。目前,防止電網污閃事故、保證電氣化鐵路暢通,是電氣化鐵路的一個重要課題[1]。2010年9月,太原軌道交通裝備有限責任公司為成都西南交大科技園管理有限責任公司設計了接觸網沖洗車組用水罐車,該車組利用列車運行圖的空隙,要在運行中完成接觸網絕緣子的清掃。接觸網沖洗車組一般由軌道車牽引,中間連掛由裝有水泵、高壓水槍、動力系統、控制系統的指揮控制車負責水沖洗操作,配套研制的水罐車一般連掛在接觸網沖洗車組的尾部。2010年11月,太裝公司完成了水罐車的試制工作。
水罐車與裝有水泵和高壓水槍的指揮控制車連掛編組,并為帶電水沖洗工程車用水沖洗電氣化鐵路接觸網上絕緣子提供足夠的水源,工作時可視工作量編組一輛,(一輛水罐車編組在控制車后面)或兩輛(一輛水罐車編組在控制車的前面,而另一輛水罐車編組在控制車的后面)。
載重:60 t;自重:21.3 t;罐體總容積:62 m3;罐體有效容積:60 m3;商業運營速度:120 km/h;車輛長度:11 988 mm;車輛最大寬度:2 912 mm;車輛最大高度:4487mm;車鉤中心線高(空車):880mm;軌距:1435mm;
限界:符合GB146.1-1983《標準軌距鐵路機車車輛限界》的要求。
水罐車的主要結構,見圖1,由底架裝配、鞍座裝配、罐體裝配、罐車內梯裝配、端梯車頂走板裝配、罐與底架裝配、手制動裝配、車鉤緩沖裝置、風制動裝置、轉K2型轉向架、標記、出水管裝置、罐體排水閥、水位計裝置、進水管裝置等組成。
1)底架裝配、鞍座裝配、罐車內梯裝配、端梯車頂走板裝配、罐與底架裝配、車鉤緩沖裝置、轉K2型轉向架、標記等主要部件,采用了G60K型輕油罐車的成熟設計。2)罐體裝配。為了實現水罐車的功能,在原G60K型輕油罐車罐體裝配基礎上,取消其罐體的上安全閥設計,但在罐體上增開進出水管口、排水閥口,并在人孔座處增設一個小孔,便于通過水位計裝置中的鋼絲繩。為防止罐內壁銹蝕,須在罐體內壁涂防銹漆。3)風手制動裝置。采用新型空氣控制閥、254×254 mm整體旋壓式密封制動缸、ST2-250型調整器、KZW-A型空重車自調裝置、組合式集塵器、編制制動軟管總成、直立鏈式手制動機、新型高摩擦系數合成閘瓦等。4)進水管裝置。布置在罐體一位側靠近車體一位端處,主要由消防接頭、單向閥、注水口、球閥、過濾器、彎頭、直管、管卡、管吊、排進水管路積水用的球閥、法蘭、密封墊等組成。5)出水管裝置。布置在罐體二位側靠近車體二位端處,主要由截止閥、過濾器、彎頭、直管、管卡、管吊、排出水管路積水用的球閥、法蘭、密封墊等組成。6)水位計裝置。布置在罐體人孔蓋下方及車體二位端處,主要由浮漂、浮漂導向柱、浮漂導向套、鋼絲繩、定滑輪、標尺、罐外配重、水位刻度、導向柱與罐體及底架連接件等組成。7)罐體排水閥。為便于排凈罐體內余存水,在罐車底部均布安裝4個DN50的排水閥。8)標記。為了方便操作者觀察水位高低,以便及時控制進、排水,在罐體二位端封頭處涂打水位刻度與水位計裝置標尺配套使用。
1)水罐進水方式可分兩種,一種采用水鶴直接從人孔活蓋直接上水,另一種采用進水管裝置上水。其中進水管裝置有單向閥防止罐內水回流,采用消防接頭與現有車站既有客車上水裝置相配套,進水管從罐外側底部穿入至罐體內頂部,結構簡單美觀。2)出水管裝置通過內襯帶有鋼絲的橡膠管與泵車進水管連接,采用法蘭接頭連接方便可靠、經濟適用,且橡膠管帶有一定的弧度預留伸縮量,以適應列車在曲線上時連接處距離的變化[2],不影響水罐車曲線通過性能。3)出水管裝置的管路直徑設計時,須考慮接觸網沖洗車組沖洗效果和效率(管徑過大會造成浪費,也較笨重,管徑過小會造成供水不足,影響沖洗),經計算選用內徑為100 mm的鋼管。4)罐體底部兩端、進水管裝置、出水管裝置、水平管路上最低點設排積水用的球閥,供冬天不用時及時排盡罐及管路里的余水,防止冬天余水結冰凍裂管道和罐體。5)水位指示裝置考慮通過轉換裝置把水罐內液面的高低準確反映在罐體二位端部標尺對應的刻度上,操作者不用站在罐體上方人孔蓋處,而站在地面或接觸網沖洗車組上,通過觀察罐體端部水位指示刻度就可知道水位高低;為防止鋼絲繩從定滑輪里脫出,在定滑輪組成上加裝防止鋼絲繩脫出裝置。

圖1 水罐車的主要結構簡圖
研制的水罐車已小批量用在南昌供電段等單位提供的接觸網沖洗車組上,經過兩年多的投入運用,水罐車與接觸網沖洗車組編組運用及使用效果均好,對防止季節性大面積污閃事故十分有效,具有較好的經濟效益和社會效益,開拓了罐車產品市場,提升了公司的產品設計研發實力。
[1] 趙援朝,蔣建湘,高培慶.電氣化鐵路帶電水沖洗工程車的開發[J].機車電傳動,2001(6):13-16.
[2] 王國志,王興民,單寶成,等.KJ-A型電氣化鐵道絕緣子帶電水沖洗裝置的研制[J].電氣化鐵道,2003(1):26-28.