动车所洗车线工艺设计优化与实施

杨振高

（中国铁路南宁局集团有限公司南宁铁路工程建设指挥部，广西壮族自治区 南宁 530025）

1 引言

动车所是动车组进行日常运用维修的场所，设置在路网客运中心和始发终到客流较大的地区，承担动车组一、二级修和临修作业，是动车组安全可靠、高效运营的基本保障。动车所一般按照入所、受电弓踏面诊断、外皮洗刷、一二级修、存车、出所的工艺顺序进行总图设计，所内股道主要包括出入所线、轮对踏面诊断线、存车线、洗车线、临修线、不落轮镟轮镟、检查库线、人工清洗线（室外整备线）、牵出线等，线路布置复杂。目前，动车组洗车频次与入检查库一级修频次相同，是动车所内最为繁忙的作业之一。因此，洗车线布置是否合理，将直接影响所内调车转线作业频次，进而关系到整个动车所的检修工艺流程是否顺畅，是值得深入研究的重要问题。

2 传统洗车线布置型式

通过对近年设计的三亚动车所、南宁动车所、桂林动车所、贵阳动车所、重庆西动车所、重庆东动车所等洗车线布局进行分析，目前常见的洗车线布置型式主要有设置在出入所线、存车线群外侧及存车场与检查库线间走行线三种。

2.1 设置在出入所线

三亚动车所根据地形条件，轮对踏面诊断设备与洗车机采用共线布置，间隔距离满足1列短编组动车组长度，入所动车组可根据计划安排洗车。

图1 三亚动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车机设置在出入所线上，动车组洗车时无折返作业，能较好满足先洗车、后入检查库的工艺顺序，入库动车所洗车率较高。缺点为：动车组洗车作业的通过速度为3～5km/h（远低于80 km/h的出入所线最高设计限速），对高峰小时出入所线能力有一定影响；没有独立的洗车线路，洗车机故障检修有一定的困难，作业时间必须安排在动车组出入空档期或动车组入所结束后。

2.2 设置在存车线群外侧

南宁动车所总图布置原则为各场之间股道全部贯通，考虑包容设计，因洗车线要求线路长度较长，故将洗车机分设于存车场两侧。

图2 南宁动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车线具有接发车能力，由车站发车的动车组可直接洗车、入检查库；对高峰小时集中入所的动车组，如来不及全部安排洗车作业，可先安排在存车场停车，后根据调车作业计划，通过1次折角调车转线进入洗车线洗车、入检查库，动车组维修作业计划灵活；同时，有存车场作为动车组的出入缓存区，对出入所线能力无影响。缺点为：设有单独的洗车线，且洗车机前后线路有效长需满足1列长编组动车组停车要求，轨道、路基、接触网专业工程投资较大；洗车作业时调车转线需频繁占用咽喉区，既影响动车组进出检查库效率又影响洗车率，目前根据调研，采用该布置型式的南宁动车所每班约8～10组动车组可通过洗车机洗车后入检查库，洗车率约25%～30%，其余动车组均需在检查库内进行人工洗车作业。

2.3 设置在存车场与检查库线间走行线

重庆东动车所将洗车机设于检查库与存车场间走行线上，不设单独的洗车线。动车组在存车场进行行车调车模式转换后，根据车辆调度安排洗车、入检查库。

图3 重庆东动车所总平面示意图

该布置型式优点为：洗车机设于存车场分束咽喉区，洗车时动车组无折返作业，入库洗车率基本可达100%，洗车率优势明显，且不影响高峰小时出入所线能力。缺点为：站场咽喉区道岔衔接方式复杂、道岔数量较多，增加了工务维护作业量；存车场线束与洗车机存在对应关系，需要按照精准调度思路安排检修计划，增加了运营难度；咽喉区动车组通过限速较低、限速区段较长，不利于提高动车组入库效率；没有独立的洗车线路，洗车机故障检修有一定的困难，作业时间必须安排在动车组出入空档期或动车组入所结束后。

3 洗车线布置新工艺研究

在吸取国内典型动车所洗车机建设和使用经验的基础上，结合贵南高铁引入南宁枢纽南宁第二动车所建设实践，本次研究了一种将洗车机直接布置于检查库前的新工艺方案，避免洗车作业时调车对站场咽喉区的频繁占用，影响动车组进出库效率，可为后续动车所建设提供参考。

3.1 土建要求

3.1.1 室外设施

南宁第二动车所在检查库前短距离直线段设置6台洗车机，每条检查库线前设置1台。洗车作业区长30 m，宽（7.6 m+7.5 m+7.5 m+7.5 m +7.5 m +7.6 m）。洗车作业区均设整体道床，并根据洗车工艺要求设电缆沟、排水沟和刷组基础。洗车作业区两侧纵向设置挡水墙，高度5 m，共计6条。

3.1.2 边跨

常规设计每2台洗车机配套建设1幢洗车机边跨，且边跨均为一层。根据现场施工实际情况，建设用地较为紧张，为方便总图灵活布置并节约用地，本次洗车机边跨创新采用两层设计，6台洗车机共用边跨。边跨轴线尺寸（长×宽）为42 m×9 m+12 m×9 m（局部二层），一层设有水循环、净化处理、水池等设施；局部二层为控制室，设有洗车机控制台。控制室设于二层，操作人员站的高、视野好，便于观察6台洗车机运行状况。水池尺寸长28.3 m×宽6.5 m×深3 m，由光催化氧化缓冲提升池、斜管沉淀池、备用反应池、慢混反应池、快混反应池、PH调节池、集水调节池、软化水池、回用水池组成。

图4 检查库前通过式洗车线总平面示意图

图5 检查库前洗车机布置剖面

3.2 洗车机适应性改进

3.2.1 刷组

受限于检查库前较短的直线段距离，洗车机长度按30 m设计，较常规洗车机长度缩短一半。在保证洗车机检修空间和工作空间的基础上，本次研究将洗车机刷组间距从常规情况下的3.5 m优化为2.5 m，可多布置2组刷组，保证在30 m的较短距离内清洗效果良好。同时，洗车机刷组机构按双向洗车模式设计，出检查库时可根据需要对动车组增加1次补洗作业，以进一步保证清洗效果。

3.2.2 喷淋装置

动车组入检查库速度一般为10 km/h，为提高入库作业效率、增加库内作业时间，本次对喷淋装置进行适应性改进，使洗车机可以适应动车组最高8 km/h的通过洗车速度，对检查库入库作业效率影响较小。

（1）洗涤剂喷淋装置尽量靠近洗车进入方向设置，同时洗涤剂采用发泡喷淋方式，以泡沫形式均匀喷淋到动车组车体表面，并可粘附一定时间，有效缩短洗涤剂反应时间、加快洗涤剂反应效果。此外，与常规洗涤剂采用液体喷淋方式易顺车体流失相比，发泡喷淋方式还可节约洗涤剂用量，环保有优势。（2）洗涤剂发泡喷淋装置采用数字计量泵，根据动车组外皮的洁净程度，在0～25%范围内精准调控洗涤剂浓度，既加快洗涤剂反应效果又减少了残留，易于漂洗。（3）漂洗喷嘴喷水量增大至10 L/min，以便在动车组较高的通过速度下，更好地去除清洗污物。

图6 洗车机刷组剖面布置示意图

图7 洗涤剂发泡喷淋

3.2.3 强风吹扫装置

南方露天洗车机常规不设置强风吹扫装置。由于洗车机距离检查库仅30 m，为防止洗车后动车组车体表面大量残留水被带入检查库内，污染库内地面、加速轨道桥锈蚀，因此洗车机在入库端增加强风吹扫工位，对清洗后的车体表面进行除水作业。强风吹扫装置通过高压风机产生的高压风配合风嘴形成风刀的效果，对车体表面的大量残留水进行吹水作业，去除车体表面的残留水，加快车体表面干燥速度。

3.2.4 水处理系统

每台洗车机均需配套水处理系统和控制系统，为节约用地、节省土建及设备投资，本次研究对洗车机水循环及水处理系统进行升级改造，按6台洗车机共用1套水处理系统设计。

（1）采用PH调节、絮凝沉淀、光催化氧化等先进的工艺流程，将洗车污水设计处理能力提高至15 t/h，保证5台洗车机同时使用工况下的污水处理能力。（2）增加部分水池容积，保证5台洗车机同时使用工况下的清水（回水）供水能力，同时满足停水条件下清洗40列动车组的用水量。

3.2.5 控制系统

多台洗车机同时工作，流程控制复杂、操作量较大，对操作人员要求较高。为简化操作、降低误操作率，洗车机设计增加无人值守、远程监控功能，不需要人员在控制室内现场操控设备，洗车机可全自动全功能洗车，人员配备精简，节约运营成本。

在检查库边跨调度中心内另设洗车机远程监控台，值班人员可监控洗车设备运行状态和实时监视洗车全过程，处理故障报警信息，并满足动车所日常信息化管理的要求。

3.2.6 车号识别装置

为实现全自动洗车作业，每股道洗车进入方向轨旁增设智能车号识别装置，采用AI图像识别方式自动识别动车组车号。识别装置可自动记录通过动车组的车号、清洗时间、累计清洗次数、清洗模式等工作信息，并可通过车号一键调阅或上传对应动车组的清洗过程视频、图像及清洗信息。同时，每天可预先输入需清洗列车车号，当识别装置检测该车号为需清洗列车车号时，系统会自动启动洗车程序，对通过的动车组进行全自动外皮洗刷作业；反之，洗车机则不会启动，避免刷组与动车组发生擦挂。

图8 智能车号识别装置

4 对比分析

文章提出的检查库前通过式洗车线布置与其他传统布置型式的比较分析如下：

（1）占地。没有单独的洗车线，在检查库前短距离直线段设置6台洗车机，每日入库检修动车组均可进行外皮清洗，且占地面积较小，在节约用地与提高洗车效率之间取得较好平衡。

（2）洗车效率。利用动车组出、入库时间完成两侧外皮的清洗，无调车转线作业，基本不影响动车组进出库效率，洗车率可达100%。同时，洗车机和存车线无对应关系，列车径路选择灵活，简化了检修计划和动车组调度。

（3）经济效益。传统布置型式的洗车线洗车率不能达到100%，故检查库内仍需配置一定数量的人工洗车人员。按每条检查库线配备2名库内洗车人员计算，可节约人工成本约96万/年（人工成本按8万/人.年考虑）；自流坪地面保洁、维护成本减少约14万/年，则年度减少直接成本支出金额110万元。

（4）运营管理。洗车机故障及设备维修作业时需封闭检查库线并停电，影响检查库动车组进出，对洗车机设施的维护管理提出了更高的要求。

5 结论

综上所述，检查库前通过式洗车线布置型式，在降低所内动车组调车转线作业频次的同时，还可覆盖全部入库一级修动车组外皮洗刷作业，并在提高洗车效率和节约建设用地方面具有明显优势，是一种值得推广的洗车机布置型式。