李旭英,张增礼,苑玉刚
(中国北车集团太原轨道交通装备有限责任公司,山西 太原 030009)
接触网的污闪事故是电气化铁路的一大公害,常对铁路运输造成严重影响或经济损失。目前,防止电网污闪事故、保证电气化铁路畅通,是电气化铁路的一个重要课题[1]。2010年9月,太原轨道交通装备有限责任公司为成都西南交大科技园管理有限责任公司设计了接触网冲洗车组用水罐车,该车组利用列车运行图的空隙,要在运行中完成接触网绝缘子的清扫。接触网冲洗车组一般由轨道车牵引,中间连挂由装有水泵、高压水枪、动力系统、控制系统的指挥控制车负责水冲洗操作,配套研制的水罐车一般连挂在接触网冲洗车组的尾部。2010年11月,太装公司完成了水罐车的试制工作。
水罐车与装有水泵和高压水枪的指挥控制车连挂编组,并为带电水冲洗工程车用水冲洗电气化铁路接触网上绝缘子提供足够的水源,工作时可视工作量编组一辆,(一辆水罐车编组在控制车后面)或两辆(一辆水罐车编组在控制车的前面,而另一辆水罐车编组在控制车的后面)。
载重:60 t;自重:21.3 t;罐体总容积:62 m3;罐体有效容积:60 m3;商业运营速度:120 km/h;车辆长度:11 988 mm;车辆最大宽度:2 912 mm;车辆最大高度:4487mm;车钩中心线高(空车):880mm;轨距:1435mm;
限界:符合GB146.1-1983《标准轨距铁路机车车辆限界》的要求。
水罐车的主要结构,见图1,由底架装配、鞍座装配、罐体装配、罐车内梯装配、端梯车顶走板装配、罐与底架装配、手制动装配、车钩缓冲装置、风制动装置、转K2型转向架、标记、出水管装置、罐体排水阀、水位计装置、进水管装置等组成。
1)底架装配、鞍座装配、罐车内梯装配、端梯车顶走板装配、罐与底架装配、车钩缓冲装置、转K2型转向架、标记等主要部件,采用了G60K型轻油罐车的成熟设计。2)罐体装配。为了实现水罐车的功能,在原G60K型轻油罐车罐体装配基础上,取消其罐体的上安全阀设计,但在罐体上增开进出水管口、排水阀口,并在人孔座处增设一个小孔,便于通过水位计装置中的钢丝绳。为防止罐内壁锈蚀,须在罐体内壁涂防锈漆。3)风手制动装置。采用新型空气控制阀、254×254 mm整体旋压式密封制动缸、ST2-250型调整器、KZW-A型空重车自调装置、组合式集尘器、编制制动软管总成、直立链式手制动机、新型高摩擦系数合成闸瓦等。4)进水管装置。布置在罐体一位侧靠近车体一位端处,主要由消防接头、单向阀、注水口、球阀、过滤器、弯头、直管、管卡、管吊、排进水管路积水用的球阀、法兰、密封垫等组成。5)出水管装置。布置在罐体二位侧靠近车体二位端处,主要由截止阀、过滤器、弯头、直管、管卡、管吊、排出水管路积水用的球阀、法兰、密封垫等组成。6)水位计装置。布置在罐体人孔盖下方及车体二位端处,主要由浮漂、浮漂导向柱、浮漂导向套、钢丝绳、定滑轮、标尺、罐外配重、水位刻度、导向柱与罐体及底架连接件等组成。7)罐体排水阀。为便于排净罐体内余存水,在罐车底部均布安装4个DN50的排水阀。8)标记。为了方便操作者观察水位高低,以便及时控制进、排水,在罐体二位端封头处涂打水位刻度与水位计装置标尺配套使用。
1)水罐进水方式可分两种,一种采用水鹤直接从人孔活盖直接上水,另一种采用进水管装置上水。其中进水管装置有单向阀防止罐内水回流,采用消防接头与现有车站既有客车上水装置相配套,进水管从罐外侧底部穿入至罐体内顶部,结构简单美观。2)出水管装置通过内衬带有钢丝的橡胶管与泵车进水管连接,采用法兰接头连接方便可靠、经济适用,且橡胶管带有一定的弧度预留伸缩量,以适应列车在曲线上时连接处距离的变化[2],不影响水罐车曲线通过性能。3)出水管装置的管路直径设计时,须考虑接触网冲洗车组冲洗效果和效率(管径过大会造成浪费,也较笨重,管径过小会造成供水不足,影响冲洗),经计算选用内径为100 mm的钢管。4)罐体底部两端、进水管装置、出水管装置、水平管路上最低点设排积水用的球阀,供冬天不用时及时排尽罐及管路里的余水,防止冬天余水结冰冻裂管道和罐体。5)水位指示装置考虑通过转换装置把水罐内液面的高低准确反映在罐体二位端部标尺对应的刻度上,操作者不用站在罐体上方人孔盖处,而站在地面或接触网冲洗车组上,通过观察罐体端部水位指示刻度就可知道水位高低;为防止钢丝绳从定滑轮里脱出,在定滑轮组成上加装防止钢丝绳脱出装置。
图1 水罐车的主要结构简图
研制的水罐车已小批量用在南昌供电段等单位提供的接触网冲洗车组上,经过两年多的投入运用,水罐车与接触网冲洗车组编组运用及使用效果均好,对防止季节性大面积污闪事故十分有效,具有较好的经济效益和社会效益,开拓了罐车产品市场,提升了公司的产品设计研发实力。
[1] 赵援朝,蒋建湘,高培庆.电气化铁路带电水冲洗工程车的开发[J].机车电传动,2001(6):13-16.
[2] 王国志,王兴民,单宝成,等.KJ-A型电气化铁道绝缘子带电水冲洗装置的研制[J].电气化铁道,2003(1):26-28.