新一代高速动车组供水系统优化设计浅析

王先彬

（青岛亚通达铁路设备有限公司，山东 青岛 266000）

高速动车组是指构造速度在300km/h以上的动车组列车，其运营速度一般要达到250km/h以上，属于高速列车中级别更高的类型。新一代的高速动车组时速能达到350km/h。高速动车组能够长距离地行驶，承载的旅客很多，而且旅行的时间较短，满足了人们很多现实的需求。

1 高速动车组供水系统在运行中发现的问题

如今，随着我国高速动车组的广泛运营，虽然给人们的日常生活带来了很多便利条件，但是，经过调查发现，新一代的高速动车组仍然存在一些不容忽视的问题，这其中关于高速动车组供水系统的问题所占比重较多。供水系统一旦出现任何问题或故障，都会直接影响高速动车的正常行驶，给乘客带来很多的不便，具体的一些常见故障有以下几种：

1.1 注水口冬季冻堵

经过调查发现，高速动车组雷车在凛冬经过我国北方的很多城市时，很多车辆都会出现不同程度的注水口冻结的情况，一旦发生这样的现象，就会影响站台注水作业的完成。我国北方很多城市的冬天最低温度能达到零下十几度，然而，大部分动车组内部的注水管路都是在动车下面的注水口，其内孔径只有13mm左右，比普通的客车规定的内孔径还要小5mm。这部分的管长期暴露在外面，没有做一些有效的保温和防寒处理。所以，在较低的温度环境下，从注水管路里面淌出来的一小部分的水就会被留在注水口处，最终产生冻结。

1.2 餐车供水系统发生泄漏

经过调查发现，有一些高速动车组上的餐车管路会存在很多漏水的现象。经过仔细的分析和研究可以发现，出现漏水的原因几乎都是相同的，主要是由于管路脱拔引起的漏水现象，平均每辆车就会出现5处左右不同程度的管路脱拔。这种漏水事故已经严重影响了高速动车组列车的正常运营。为了从根本上处理管路脱拔的现象，在出现问题后，相应的专业维修工作人员要进行妥善的处理，对管路做了三种不同的试验，为的是找出一种一劳永逸的方法来解决这一问题。最终维修人员试验成功，找到了问题的根源所在，列车在停运后，应该把管路内存的一少部分水快速地排空，如果没有这样做，在非常寒冷的时候水就会被冻住，造成严重的管路脱拔。

1.3 净水箱的溢水管路冻堵，客室顶板进水

客室的顶板会出现漏水问题，主要是高速列车上安装的净水箱溢水管路在寒冷的环境中冻堵而引起的漏水。一般情况下，高速动车组会使用两种不同形式的供水方式，一种是依靠压力进行供水，另一种是利用自身的重力供水，而我们高速动车的餐车普遍使用的是压力供水。利用重力供水的净水箱，其设计的溢水管路位于客室顶板的最上面，和空调安装的排水管路连接着，如果排水管路的最后面出现冻堵后，在注水过程中溢出来的水会堵满整个管道，这样就会造成顶板进水。

1.4 电开水炉排水直接浇转向架，冬季时转向架结冰

经过调查发现，很多高速动车列车所使用的电开水炉，有非常牢固的设计结构，可以抵抗较强的冲击性，还能够连续不断地给旅客提供几乎接近100℃的开水，全是自动化的。开水炉不只是在餐车上使用，在动车的两端也会使用开水炉。在水、电都正常的情况下，净水箱会不停地利用供水管路往电开水炉里进行供水。在温度较低的冬天，经常会使用电开水炉进行排水，从而也就会在装箱架上出现结冰的现象。

2 高速动车组供水系统的优化设计

通过对新一代高速动车组在供水系统方面的问题尽心仔细分析可以发现，在以后改进和完善高速动车的过程中，不仅要改进动车的速度和良好的适应性，还要充分考虑动车的安全性、舒适性、稳定性等，要全面地改进和优化高速动车。

2.1 注水管路优化

通过分析可以发现，为了避免高速动车组注水管在我国北方冬天出现冻堵的现象，工作人员可以使用厚度大约2mm左右的薄不锈钢进行合理的立体焊接弯管，在其中的一端要有效地焊接一些高质量的接头和优质的法兰。同时，接头一端要和注水口进行紧密的连接，这样可以很好地固定管道的主水管，起到很好的作用。注水管路可以穿透车体表面的底板，和地板之间可以使用螺纹接头进行无缝密封，通过这样的方式，不仅能够满足管路固定的要求，还有利于车体的密封。只有这样，才能从根源处解决高速动车组列车的注水管路问题。除此之外，高速动车组列车的注水口的内孔径也应当进行适当的扩宽，未来在对高速动车进行设计时，需要结合普通客车注水口内孔径规定的一些要求，把注水口的相应内孔径增加到18mm，另外，还应该在之间的连接处增加加热桥进行阻断，通过这样的方式，可以避免冻堵现象的发生。

2.2 餐车供水系统优化

通过对新一代高速动车组厨房供水系统的调查可以发现，其正在使用卡压式管路。使用此管路有很多明显的优势，最主要的就是安装工艺非常迅速和简单。不过，这个管路也有一定的缺陷，就是没有很强的抗拉能力，管路在较低温度下存水会发生冻结，进而容易引起脱拔问题。在使用的过程中，可靠性比较低，维修比较费时费力，通常情况下，维修一处故障的管理需要花费很长时间去拆卸大量的管路。管路的质量没有保证和合格的检测依据，使得不能在第一时间发现存在的质量问题。为了更好地解决这一问题，在对新一代高速动车组进行优化设计时，就需要对高速动车组餐车内部供水系统具体地了解和分析工作原理：供水系统可以使用水泵往厨房内进行供水，而且还需要两个连接的供水回路，这样可以很好的确保饮用水在使用的时候能够定向循环。供水系统的水泵在小循环回路里面不间断的进行工作，使得净水不断循环，得到的净水再利用紫外线进行合理的消毒后，经过安装的一个电磁阀再返到餐车的净水箱内。一旦水的压力下降到规定的压力下，此时就需要迅速接通连接水泵的固定电源，然后关闭供水系统的小循环回路，再接通连接厨房供水的循环回路。水的压力上升到很高的时候，就需要降低水泵的供水输出，然后再次利用供水系统的小循环回路。

2.3 净水箱溢水管路优化

根据调查可以得到一些有利用价值的信息，新一代的高速列车普遍安装了净水箱，而且箱体的厚度较高，大约都是由2.5mm左右的优质不锈钢板制成的，在箱体的两端分别设置了注水的接口，其中一端是防冻排空管，另一端的溢水管路和这端的防冻排空管路连接。要想充分处理往水箱内注水的时候出现顶板漏水的不良现象，在设计的过程中，需要把净水箱里面安装的溢水管路重新分开，不和空调内的排水管路设计在一起，单独地对净水箱设计溢水管理，通过这样的方式，能够消除水箱溢水这一问题。不仅如此，还要对整个溢水管路加一层防寒保温措施，这样能从根源处解决管路冻堵的问题。

2.4 开水炉排水管路优化

要想很好地解决动车组在寒冷的冬季排水管路经常发生结冰的现象，就需要合理地改进开水炉的一些排水管道结构，在原来管道结构的一定基础上增设一根导流管，把这个导流管的末端相应地移到动车车厢线面的最前端位置。为了不让导流管受到过多的不利影响，需要把开水炉内的一部分排水管路进行分开设置，不和空调排水管路设置在一起。不仅如此，为了降低开水炉的正常排水次数，应该不断优化和改进最原始开水炉在85℃就进行自动排水的功能，需要把开水炉的自动排水温度逐渐降到75℃左右，另外，还应该对开水炉的储水箱进行一系列的保温措施，使温度下降的速度减慢，改进后的开水炉在每次动车组运行过程中只需要进行一次排水。

3 结语

现如今，我国的经济有了很大的改善，使得高速动车组列车也得到了突飞猛进的发展，这不仅让人们在乘坐列车时感受到了切实的便捷，更是向世界证明了中国在高速动车组方面的巨大成就。但是经过调查发现，我国在新一代高速动车组的供水系统方面仍然存在着一些不容忽视的问题，这些问题轻则给乘客的旅程带来不便，重则影响高速动车组的正常运营。本文通过对供水系统的四大问题进行逐一分析，最终提出了相应的优化设计，通过这些优化设计，可以从根源上解决新一代高速动车组在供水系统方面的重要问题。