铁路客车淋雨一体化装置

党鹏飞

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

铁路客车淋雨一体化装置

党鹏飞

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

为了改善车辆淋雨后外观效果，在车辆淋雨试验结束后增加清水喷淋工艺要求，并实现淋雨、清水喷淋一体化设计，不仅能有效清除车辆外表面循环水留下的残渣，而且结构简单、操作方便。

一体化淋雨试验装置；清水喷淋；淋雨试验

前言

根据铁标要求，铁路机车及车辆在落成后，都需要通过淋雨试验检查车体及外部所有开孔（如进风，排风口等）和孔盖（如门、窗户，顶盖等）的防雨性能。淋雨试验装置在设计时考虑节约用水，几乎都采用循环水进行淋雨试验，水中杂质较多，容易使机车及铁路客车车体外表面产生锈迹，既影响车辆美观，又容易造成喷淋系统堵塞，缩短了淋雨装置的使用寿命。针对此种问题，本文采用一体化淋雨试验装置，淋雨试验装置和冲洗装置为一套系统，即节约了成本，简化了系统，又延长了淋雨试验装置的使用寿命。

一、试验装置构成

淋雨试验装置由基础设施、供水系统、喷淋及清水系统、排污系统、电气控制系统等部分组成。其结构如图1所示：

图1　装置组成图

基础设施主要为试验装置提供设备安装及运行所需的基础，包括挡雨墙、回水地沟、预埋电源管及地面防水处理等。

供水系统主要为试验装置提供水源，包括喷淋水池和清水池，喷淋水池为正常淋雨试验提供，为循环使用水；清水池主要为清水喷淋提供水源，为一次性使用水。水池设有自动供水装置。

喷淋系统包括水泵、控制阀门及管路系统等。管路及喷嘴的设置满足TB/T1802-1996对车辆的顶部、侧面、端面进行淋雨试验的要求。喷淋系统自带排水功能，用于淋雨试验结束后喷淋管路中存水的排放。

淋雨试验装置具有清水喷淋功能，用于淋雨试验结束时对车辆进行清洗，清水喷淋设置独立的清水池和控制系统等，其中喷淋管路和淋雨试验用管路共用，清水的供水通过电动三通切断阀与循环水泵互锁切换共用。清水池接自来水管路，能自动补水。

排污系统主要是水池清洗时使用，主要包括排污泵和排污管路等。

电气控制系统主要实现试验装置的控制，包括试验的启停、功能的切换以及系统各相关参数的监测等。

二、主要技术参数

2.1喷头至各喷水表面距离不大于1.5m。

2.2喷水最低落点（距轨面）不大于1.0m。

2.3喷头的喷水孔直径为1.0mm～2.0mm。

2.4喷水时喷头处的压力在0.05MPa～0.2MPa间可调，各出水喷嘴要求喷洒均匀，降雨强度在（3～6）mm/min可调。

2.5连续喷水时间≥15min，停10min后可进行第二次连续喷水15min。

三、工作原理及操作说明

3.1系统原理图

该试验装置系统原理图如图2所示，试验装置主要包括淋雨试验、清水喷淋、排污等功能。

各功能主要流向：

淋雨试验：喷淋水池→电动三通阀→喷淋水泵→流量计→喷淋管路→喷头→车体表面。

清水喷淋：清水池→电动三通阀→喷淋水泵→流量计→喷淋管路→喷头→车体表面。

排污：喷淋水池→污水泵→污水沟。

图2　系统原理图

3.2与常规淋雨装置区别

如图3所示，一体化淋雨试验装置的供水部分（即水泵的进水口之前）设置有两条进水管路，一条为淋雨试验进水管路，从喷淋水池连接到水泵进水口，另一条为清水喷淋进水管路，从清水池连接至水泵进水口。两条管路在进水管路在与水泵进口连接前通过一个电动三通阀相连。水泵的出水口只设置一条管路，即淋雨试验和清水喷淋共用此管路，这样，通过电动调节阀的切换，即满足了试验和清洗两个功能，又大量节约了所使用的管路长度，节省了大量的成本。

使用时，将需要进行淋雨试验的车辆推入到试验台位，按下喷淋启动按钮，系统按设定好的参数进行车辆淋雨试验。淋雨试验完成后，切换电动三通阀，使水泵吸水口与清水池接通，水泵从清水池吸水，从而实现对车辆表面的清洗。清洗完成后，点击水泵停止按钮，试验完成。

3.3操作说明

本淋雨试验台采用电控柜和人机界面双控制方式，淋雨试验台的操作界面如图4所示：

当需要进行淋雨试验时，按下“喷淋启动”按钮启动喷淋，通过操作电器柜上的“控制方式”开关，实现变频器调速的数字控制和模拟控制的切换（当开关转到“自动”位时，变频器的输出频率通过人机界面的“转速升高”和“转速降低”按钮实现。当开关转到“手动”位时，变频器的输出频率通过电器柜上的电位器调节实现）。通过人机界面上“电动阀开”和“电动阀关”按钮实现电动调节阀的开度调节。按下“喷淋停止”或人机界面上的“喷淋停止”按钮停止喷淋。

图3　一体化供水图

图4　系统操作界面图

当需要进行水池清洗时，按下电器柜上的“潜水泵启动”或人机界面上的“潜水泵启动”按钮启动水池排水，同时人机界面上潜水泵启指示灯点亮。按下“潜水泵停止”或人机界面上的“潜水泵停止”按钮停止水池排水。

污水池和清水池采用浮球液位开关对水位进行检测，当控制方式在自动位时，水位低于设定位置后，自动进行补水，当水位到达设定上限位后自动停止补水。同时系统设置有手动补水功能，通过操作人机界面上“补水启动”和“补水停止”或电气柜上的补水电磁阀控制开关操作实再手动补水功能。

淋雨试验装置具备管道的手/自动排水功能，当在手动位时，通过电气柜上的排水电阀开关进行控制。当在自动位时，每次喷淋停止后延时一段时间自动启动排水，到设定时间后自动停止管道排水。

3.4和以往淋雨装置对比

表1　和以往设备对比

四、结束语

一体化淋雨试验装置，不仅满足了铁路车辆淋雨试验的要求，而且有效的清除了车体表面的残留杂质等，由于清水系统和喷淋系统共用一套管路，且只需在控制台上通过控制按钮切换电动三通阀门的方向即可实现喷淋与清水喷淋之间的切换，不仅节约了制造成本，而且操作简单，可靠，该试验装置目前在中车成都产业园已投入生产使用，取得了良好的效果，为今后淋雨试验装置提供了的一个方向。

［1］GB 146.1-1983.标准轨距铁路机车车辆限界

［2］GB 10230.1-2007.分接开关第1部分：性能要求和试验方法

［3］TB/T 1802-1996.铁道车辆淋雨试验

［4］CJJ96-2003.地铁限界标准