设备检修工应知应会0719

1、Q/XMGY-J-F-SB-V1-*Q/XMGY厦门轨道交通集团运营分公司企业标准Q/XMGY-J-F-SB-V1-*设备检修工应知应会手册201XXXXX发布 201XXXXX实施厦门轨道交通集团运营分公司 发布目 录前言11范围12规范性引用文件13不落轮镟床13.1设备介绍13.2不落轮镟床各部分组成53.3轮对基本知识84列车自动清洗机194.1基本参数194.2喷淋系统194.3边刷214.4端洗系统244.5电气控制原理及信号264.6水循环系统及洗车机使用的化学药品285固定式架车机385.1基本参数385.2设备基本和关键部件结构介绍395.3电器系统原理555.4设备的操作步

2、骤575.5设备的维护与保养596移动式架车机656.1设备基本技术参数656.2电气系统原理70设备检修应知应会手册前言本标准编制部门：厦门轨道交通集团有限公司运营分公司车辆部本标准主要编制人：XXX审核人：XXX审批人：XXX本标准版本号为：Q/XMGY-J-F-V1-XXX，第V1版，第XX次修订。本标准20XX年XX月XX日发布。本标准从20XX年XX月XX日起实施。本标准由厦门轨道交通集团有限公司运营分公司标准化委员会提出。本标准由厦门轨道交通集团有限公司运营分公司XXX部负责解释。1 范围本手册规定了厦门轨道交通1号线车辆部设备检修工应知应会内容。2 规范性引用文件下列文件中的条款

3、通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。3 不落轮镟床3.1 设备介绍3.1.1 用途数控不落轮车轮镟床（简称：不落轮镟床）用于对磨损或擦伤的地铁车辆、调车机车的车轮踏面、轮缘、制动盘进行修正（列车无需解列，不需分解、拆下转向架），同时还适用于地铁车辆的单个转向架的踏面和轮缘修正。3.1.2 设备特点数控不落轮车轮车床最大优势在于无需对车辆进行拆卸解列作业的条件下，能够在最短的时间内对车轮的踏面、轮

4、缘的磨耗进行检测、判断和切削，最大程度地减少铁路车辆临修的时间和成本，并可保证车辆高效益的使用。主要特点：1) 加工精确、效率高、性能可靠、刚度大、整体化（电气柜和液压组件集合在床身上）；2) 模块化机床设计可接受所有类型的轴箱而不进行机械拆卸；3) 完全自动化、每遍加工深度计算，最小切削经济镟修加工；4) 符合人机工程学设计、安全监测；5) 自然排屑进入料斗；6) 数控操作、通过简单地编程就可定义一个新的廓形；7) 故障自动诊断、分析并汉化显示, 以利于机床的加工和维修；8) 仅需要一名操作人员；9) 维修和使用成本低；10) 安装方便，不需要大量的土建安装工作。3.1.3 适用范围1) 牵

5、引机车、电动车组、市郊列车、铁路客车、货车及高速列车等的：2) 不拆卸车辆转向架的轮对车轮；3) 已拆卸转向架的车轮；4) 已拆卸轮对车轮；5) 具有车轴驱动装置的轮对车轮；6) 制动盘（可选项）。3.1.4 技术规格1) 基本技术要求适应轨距:1435mm轮对轮轴长度:16202450mm轮对内侧距:1353±2mm加工轮对直径:6001400mm车轮宽度:90-145mm可承受的最大轴重:300kN电机绝缘等级:F级采用单位:国际单位制2) 主要技术参数:切削速度范围: 80-120m/min 常用进给量范围: 0.2-3mm/rev 最大切削深度: 8mm/每刀每刀最大切削断面

6、面积: 12mm2 主驱动电机功率、台数: 15kW/每台，4台共60kW 液压泵电机功率、台数: 11kW，1台总功率: 100kW 设备总重量: 25，000kg 设备外形尺寸: 长×宽×高=5，430×2，400×2，000mm 设备最大噪音：加工时，最大噪音低于80dB 3) 其它技术参数见下表:序号名称内容数据1刀架垂直移动200mm水平移动420mm进给范围0.2-3mm/r快速移动5m/min最大切削力2000kg2刀具拖架水平移动420mm导向长度500mm刀具拖架进给电机功率5kw×4=20kw3螺旋传动电机功率5kw电机速度

7、0-3000r/min横向进给速度0-3m/min螺旋直径50mm，导程 5mm，右旋动载荷28600N4滚轮支撑臂驱动滚轮电机功率15kw×4=60 kw转动范围±45°5横向导向最大定位力78000N6液压组供油泵流量30L/min最大使用压力160bar电机功率11kw电机转速1500r/min储油能力160L推荐油标准 ISOHM467中央自动润滑泵供油量0.2L/min最大使用压力10bars电机功率0.09 kw电机转速1500-1800r/min储油能力20L推荐油标准 ISOG684) 加工精度：直径差（单轮对）：0.2mm（双轮对）：0.3mm旋

8、转偏差（径向跳动）:0.1mm端面跳动：0.3mm轮缘高度误差（踏面至轮缘顶）：0.2mm轮缘宽度误差：0.2mm表面粗糙度：40Rz60轮对两次装夹测量误差：0.2mm进给数值显示精度:0.01mm3.1.5 设备安装TF2000HD型数控不落轮车轮车床的地坑位于维修车间轨道的纵向轴线上，地坑内安装车床及其附件。TF2000HD型数控不落轮车轮车床为整体集成式，不需要大量的土建工程安装工作。图3-1 TF2000HD型数控不落轮车轮车床土建安装示意图3.2 不落轮镟床各部分组成3.2.1 床身和横梁两个对称的立式床身通过一个导向横梁相连结，形成一个刚性的整体结构。床身为钢制高强度肋形结构，两

9、个对称的立式床身分别带有坚固的水泥基座，调平楔装在底座和地坑之间。3.2.2 钢轨带有自动转换（入位、抽回）的可动轨将保证钢轨的连续性。列车在可动轨上以轮缘运行。可动轨的入位和抽回由液压缸来控制。轨道与车床电绝缘，在闭合位置时可动轨与固定轨形成等电位连结。图3-2 不落轮镟床3.2.3 摩擦驱动滚轮支撑臂驱动和支撑车轮的摩擦驱动滚轮支撑臂装置分别安装在左、右两个立式床身上，支撑臂为“浮动”式双臂结构。在每一个支撑臂上带有一个表面经过研磨的摩擦驱动滚轮，支撑臂为铸件并且相互独立。每个滚轮上安装有一个减速电机，两个滚轮对车轮的同步磨擦传动是通过扇型齿轮来完成的。3.2.4 轮对轴向定位两个对称的液

10、压压力滚轮的导向装置独立地作用在轮对车轮的内表面上，保证轮对沿轨道的轴向定位。3.2.5 压下（保持）装置压下（保持）装置用于保证车轮镟修时所需的轴重。压下（保持）装置可根据用户的要求安装几种不同类型的压紧夹以适合不同种类的轴箱。3.2.6 刀具拖架安装在导向横梁上的两个刀具滑动拖架的水平、垂直移动通过滚珠螺旋传动来完成。水平放置的螺旋机构可在切屑保护装置下移动。利用方形断面滑块的四个表面对刀具拖架的运动进行导向。刀具拖架的运动由变速器驱动的仿真记码器来控制。图3-3 3.2.7 刀具与刀架插入式双标准刀具（SANDVIK、SAFETY 或相当类型）可对每个车轮进行修复。安装特制刀具即可实现对

11、制动盘加工，刀具易于更换。刀架的外部形状易于排屑。3.2.8 液压系统液压组安装在车床的床身上，液压系统中的所有元件均易于维修拆卸（每条液压回路设有压力传感器、所有的分配器线圈带有指示灯、所有的液压元件带有与液压原理图标号一致的标号），油箱设有温度传感器和油位显示计。每一个液压油路装有一个检测装置，所有的液压元件带有标牌。3.2.9 中央自动油脂润滑装置带观察功能（油位、压力）的中央自动油脂润滑装置可向刀架滑板及各种运动元件供油。所有的数据点可由计算机数控显示。3.2.10 机床控制板TF2000HD型数控不落轮车轮车床具有先进、适用及可靠的控制系统。其控制系统的核心为Siemens SINU

12、MERIK 840D数字NC系统。控制系统的功用：1) 具有程序逻辑控制；2) 廓形磨损和直径测量；3) 防滑控制；4) 打印输出。5) 组成：6) 12.1英寸的计算机数控彩显；7) 计算机数控显示器显示出清晰的屏幕页（安装设定基准测量加工测量撤轴）；8) 显示器显示易于人机对话的语言；9) 安全停机快速按钮；10) 控制切削速度的旋钮；11) 转动速度控制器；12) 全部功能模式选择（加工，测量，循环，维护模式）。3.2.11 电气柜电气柜为通风防尘式，内设空调及除湿装置等，电气柜安装在床身上，位于车床的后部。电气柜中所有的元件分别安装在三块模板上，即第一模板、第二模板和第三模板。第一模板

13、：1) 附属电机（油路、液压系统）电路；2) 整流器和电源；3) 总开关。第二模板：1) 4轴转换器；2) 驱动滚动电机转换器；3) 滤清器模块；4) 耦合线圈、电源和参数化盒子；5) 转换器安装在一个架子上，具有相同功能的转换器是相同的，可相互转换。第三模板：1) 计算机数控西门子SIMENS 840D自动栅架；2) 接口继电器和连接标识器；3) 每一个电气元件带有标牌；4) 每一个电气元件在电气原理图上均有对应显示；5) 3级选择器可锁定，-门开启指示灯。3.3 轮对基本知识3.3.1 轮对的作用及组成轮对是转向架主要部件之一。它的功能是最终承受车辆的自重与载重，并通过轮对在钢轨上滚动完成

14、车辆的运行。它的运用条件十分恶劣，经常发生擦伤、剥离、掉块、热裂和疲劳损坏等情况。其性能的好坏，对行车安全具有十分重大的影响。轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，如图1-1所示，在轮轴接合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。图3-4 轮对的构成1车轴 ； 2车轮我国铁路车辆上主要采用的是碾钢整体车轮，简称碾钢轮，以碾钢轮为例，车轮各部分的名称及作用如图3-4所示。1) 踏面：车轮与钢轨面相接触的外圆周面，具有一定的斜度。踏面与轨面在一定的摩擦力下完成滚动运行。2) 轮缘：车轮内侧面的径向圆周突起部分，称为轮缘。其作用是防止轮对脱轨，保证车辆在直线

15、和曲线上安全运行。3) 轮辋：车轮具有完整踏面的径向厚度部分，以保证踏面内具有足够的强度，同时也便于加修踏面。4) 轮毂：车轮中心圆周部分，固定在车轴轮座上，是整个车轮结构的主干与支承。5) 轮毂孔：用于车轴的安装，该孔与车轴轮座部分直接固结在一起。6) 轮辐板：连接轮辋与轮毂的部分，呈板状者称为辐板，辐板呈曲面状，使车轮具有一定弹性，使力在传递时较为缓和。7) 辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设置，每个车轮上有两个辐板孔。由于在辐板孔周围容易产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，因此在S 形辐板的车轮上已取消辐板孔。图3-5整体轮的各部分组成1 踏面 2轮缘 3轮辋 4轮毂 5轮毂孔 6辐板

16、7辐板孔3.3.2 车轮的类型和轮对型号3.3.2.1 车轮类型车轮按其构造可以分为带箍车轮和整体车轮，带箍车轮在我国铁道车辆上已经被整体车轮所取代。车轮按其材质可以分为碾钢车轮和铸钢车轮。碾钢轮最大的优点是强度高，韧性好，适应速度高的要求，其次是自重低，轮缘磨耗后可以堆焊，踏面磨耗后可以镟修，维修费用低，碾钢轮的缺点是制造技术较复杂，设备投资较大，踏面耐磨性较差等。因此，我国现在又重新生产新型的铸钢车轮已解决使用整体碾钢轮所存在的不足。车轮按踏面形状可分为锥形车轮踏面外形（TB 型）和磨耗性车轮踏面外形（LM 型），LM型踏面已取代了TB 型踏面。车轮按辐板形状可以分为直辐板车轮和S 形辐板

17、车轮，S 形辐板车轮是我国近几年研制的新产品，是新型车轮的发展方向。我国铁路货车使用的车轮轮径为F840 mm，少量使用F915 mm。我国铁路客车使用的车轮轮径为F915 mm，少量使用950mm。我国碾钢整体车轮形式和基本尺寸如图3-6、图3-7和表1-1、表1-2所示。图3-6 碾钢整体车轮形式和基本尺寸 （GB 86011988）表1-1：铸钢整体车轮基本尺寸（GB 86011988）图3-7碾钢整体车轮（TB/T 28171997）表3-2：车轮基本尺寸（TB/T 28171997）3.3.2.2 锥形踏面1) 锥形踏面基本外形锥形踏面基本外形如图3-8 所示。轮辋内、外侧面之间的距

18、离称为轮辋宽度。标准轮辋宽度为135mm。由于车轮内侧面到踏面上70mm 处的点叫基准点。由基准点组成的圆周线叫基准线。基准线的用途是测量车轮直径、轮缘厚度和踏面圆周磨耗深度。车轮踏面由具有一定坡度的两端直线组成，由车轮内侧面向外48mm 和100mm 之间的踏面为1：20 的坡度，由车轮内侧面向外100135mm 之间的踏面为1：10 的坡度。由车轮内侧面向外16mm 与轮缘外表面的交点为轮缘顶点。由过车轮内侧面到踏面上48mm处的点作车轮内侧面的垂直线称为测量线。由测量线到轮缘顶点的距离称为轮缘高度，标准高度为25mm。由测量线向轮缘顶点方向10mm作一水平线交轮缘内、外侧两点之间的距离称

19、为轮缘厚度，标准厚度为32mm。图3-8 锥形踏面外形3.3.2.3 磨耗型踏面在长期使用过程中发现，锥形踏面每次镟削后出现踏面外形与钢轨顶部断面形状不匹配、运用初期磨耗较快、镟削时无益切销量大等问题。同时发现一个规律：不论车轮踏面初始形状如何，经过运用磨耗后，将趋向一个“稳定形状”，而在形状稳定之后，磨耗将减缓。世界各国都对这种“稳定形状”的新型外形进行了研究，各国称呼不一，有的叫磨耗型，有的叫圆弧形或曲形，也有的叫凹形。在认识了锥形踏面存在的问题和掌握了踏面磨耗规律后，我国20 世纪70 年代开始研究设计这种新型磨耗踏面，先后研制有SY、3 3 G L 、10 SY 、30 SY 、50

20、SY 等多种型号并进行了试验，1984 年对30 SY 型进行了部级鉴定，取名为LM 型，其中L代表“辆”字的汉语拼音第一个字母，M 表示“磨”字的汉语拼音第一个字母意思，其含义是磨耗型车辆车轮踏面。1985 年开始推广，1987 年上升为标准TB1967-1987机车车辆用车轮磨耗型轮缘踏面外形。磨耗型踏面外形如图3-9 所示，其轮辋宽度、基准点、基准线及用途、轮缘顶点位置等与锥形踏面相同，所不同的是踏面采用R100mm 和R500mm 及R220mm 为半径的三段弧线，圆滑连接成的一条曲线，并和斜度为1:8 的一段直线共同组成踏面外形。轮缘高度是由过基准点且与车轮内侧面的垂直线到轮缘顶点的

21、距离，标准高度为27mm。轮缘厚度是由过基准点且与车轮内侧面的垂直线向轮缘顶点方向12mm 作一水平线交轮缘内外侧两点之间的距离，标准厚度为32mm。图3-9 磨耗形踏面外形与锥形踏面相比，磨耗型踏面具有以下优点：1) 外形与钢轨匹配合理，能保证轮轨间始终是单点接触。2) 度是非恒定的。这是一个非常重要的特性，它满足了人们对踏面功能的要求。在平衡位置时等效斜度较小轮对位移大时等效斜度大，实现平道时平稳性好，通过曲线时左右滚动半径差大，避免轮缘接触钢轨，减小轮轨磨耗和列车阻力。3) 重力复原刚度大。重力复原刚度简称为重力刚度。当轮对在钢轨上作横向或旋转运动时，轮对重心的高度有所变化，从而产生了一

22、个复原力，其作用相当于一个具有一定刚度的弹簧的复原作用，所以叫做重力复原刚度。值得注意的是，对于通常采用的圆锥形踏面来说，重力刚度的数值不大，实际上可以略去。但是，在磨耗型踏面的情况下就完全不同了，由于磨耗型踏面的接触点位置和接触角随横向位移或旋转位移的不同，可以在很大的范围内变化，所以由重力所引起的复原力，常常是不可以略去的。重力刚度变成了研究磨耗型踏面运行稳定性和曲线通过的一个不可忽视的重要参数。磨耗型踏面所具有的随横向位移而递增的重力刚度特性，对于曲线通过性能是有利的。因为，当机车车辆以超过平衡速度的速度通过曲线时，将产生一个指向曲线外侧的离心力，在圆锥形踏面的情况下，这个力传递到轮轨之

23、间，将有轮缘与钢轨侧面的水平作用力来平衡，由于该力的作用，将加剧轮轨磨耗。但是在磨耗型踏面的条件下，作用在轮对上的离心力，可以由重力复原力来平衡而且这个复原力是随着横向位移的增大而很快增大的。所以磨耗型踏面，即使收到较大的离心力，也可以不使轮缘与钢轨接触，从而可以减轻轮轨磨耗。4) 轮轨接触带增宽。如图3-10为锥形和LM型踏面上接触点位置示意图。LM型的轮轨接触带比TB449锥形的接触带宽的多，这有利于轮轨均匀磨耗。5) 降低轮轨接触应力。LM型踏面圆弧与钢轨头部圆弧部的基础应力比锥形的直线与圆弧的接触应力低，可减低应力35%左右。接触应力的实测结果与此相同。降低接触应力可以减少轮轨表面剥离

24、等损伤。6) 保持性能稳定。因为LM系列外形能保持轮轨单点接触，与磨耗后的外形相近，故磨耗前后等效斜度变化小，这对保证车辆运行平稳很有利。特别是高速车辆，如日本东海道新干线采用1:40锥形外形，据此确定了悬挂参数，但1:40外形很快磨耗，为保证车辆平稳，必须每3万公里就必须镟修踏面，增加了维修成本。欧洲的法国、德国、英国等国家的高速车辆都用磨耗型踏面，毋须经常镟轮。近年来，日本开发的高速车也采用了磨耗型踏面。7) 减少热轴、偏磨故障。转向架、轮对加工中不可能没有误差，如对角线差、相对轴距差、相对轮径差等，若工艺水平低或检验不严，过大的误差将造成燃（热）轴、轮缘偏磨等故障。弧形踏面等效斜度大，而

25、且位移越大，斜度上升的越快，从而可减少热轴、偏磨，提高了车辆运行安全性和经济性。8) 镟修时金属切削量小。LM系列外形与磨耗后的外形相近，镟轮时切削量小，使车轮实现了经济镟削，这已被实践证明。3.3.2.4 常见车轮故障（1） 轮缘故障1) 轮缘厚度磨耗轮缘厚度磨耗是由于轮缘经常与钢轨摩擦或由于转向架车轴之间不平行，使转向架出现梯形，承重中心偏向车轴之间距离较小的一侧，使其轮缘与钢轨贴近，造成轮缘厚度的磨耗加剧，如图3-10所示。图3-10 转向架车轴不平行加剧轮缘磨耗轮缘厚度磨耗超限会使轮对横向窜动量加大，给车体带来摆动，在曲线上运行则会减少安全搭载量，并易使轮缘根部产生裂纹。2) 轮缘垂直

26、磨耗轮缘垂直磨耗是在轮缘外侧垂直方向磨耗，使踏面部保持原弧线形状。其产生原因与轮缘厚度磨耗的原因基本相同，但其横向力更大。轮缘垂直磨耗的限度是由根部向轮缘顶点方向垂直磨耗15mm为到限，如图3-11（a）。3) 轮缘顶部锋芒轮缘外侧磨耗是角点与轮缘顶点重合，在轮缘定点处形成的尖端叫做锋芒。当通过道岔时，轮缘锋芒可能豁开道岔的尖轨而造成脱轨，如图3-11（b）所示。4) 轮缘辗堆车轮材质过软时，在轮缘磨耗的过程中，轮缘受钢轨的挤压作用，在轮缘外侧靠近轮缘顶部形成的突起叫做辗堆，如图3-11（c）所示。轮缘产生辗堆后，其危害与垂直磨耗的情况相似，而且在通过道岔时容易造成脱轨，发现辗堆即须更换轮对进

27、行镟修处理。图3-11各种轮缘故障（a）轮缘垂直磨耗（b）锋芒（c）辗堆5) 轮缘内侧缺损轮缘内侧缺损主要是由于意外冲击或事故脱线造成，其缺损沿圆周方向长度不得超过30mm，宽度不得超过10mm，如图3-12所示。轮缘内侧缺损超限会降低该处轮缘强度，造成该处轮缘破裂。图3-12轮缘内侧缺损（2） 踏面故障1) 踏面圆周磨耗踏面圆周磨耗是由于长期运行中踏面与钢轨摩擦造成的。踏面圆周磨耗过大，车轮将变成圆柱形，从而失去了踏面的作用。当车辆通过道岔时，车轮由基本轨向尖轨过渡时，车轮产生上下跳动，易砸坏尖轨，并易对基本轨产生瞬间横向力，使轨距扩大，如图3-13所示，踏面圆周磨耗还会使轮缘相对高度增加，

28、与线路上鱼尾板螺母相碰或切断螺栓，如图3-14所示:图3-13 踏面圆周磨耗超限后通过道岔的几种情况图3-14 轮缘易与螺栓相碰2) 踏面擦伤及局部凹下图3-15踏面擦伤形成踏面擦伤的主要原因是制动力过强，车轮抱闸滑行或缓解不良。踏面局部凹下则主要是材质不良，有局部缩孔、软点、硬度不足，经滑动磨耗后造成，如图3-15所示。踏面擦伤及局部凹下超限会使车轮振动及冲击加剧，造成车辆配件、货物及钢轨损坏并导致燃轴。3) 踏面剥离踏面剥离主要原因是材质不良、有夹渣，运行中踏面经反复碾压，使材质疲劳而出现鳞片状剥落，形成疲劳型剥离。另外，由于制动抱闸产生高温，在冬季又急剧冷却，由于这种经常反复热胀冷缩在踏

29、面表面出现细小裂纹，经碾压后，金属剥落形成热剥离，如图3-16所示。踏面剥离超限的危害与踏面擦伤的危害相同。踏面剥离长度沿圆周方向测量。图3-16 踏面剥离4) 踏面缺损踏面缺损是由于材质不良、外侧碾堆、意外打击及机械化吊车作业碰撞等原因造成的。踏面缺损超限会减少安全搭载量。a) 轮辋厚度减少由于踏面圆周磨耗及多次镟修会使轮辋厚度逐渐减少，当其厚度过薄时，会降低其强度，引起裂纹。b) 车轮裂纹形成车轮踏面裂纹得主要原因是在制动抱闸后，激热激冷和部分轮辋宽度过薄。产生轮缘根部裂纹的主要原因是轮缘过薄以及转向架横向力过大。轮缘与辐板交界处及辐板孔附近裂纹主要是材质不良和应力集中造成。车轮裂纹会导致

30、车轮破碎，造成重大行车事故。c) 轮毂松弛造成轮毂松弛的主要原因是压装时过盈量过小以及振动力过大等。其外观象征有透锈等现象。轮毂松弛易造成轮对内侧距离改变而发生脱轨的危险。4 列车自动清洗机洗车机的用途是清洗列车车体两侧和车头两端外表面。使用洗涤剂、毛刷、低压喷水的方式，去除列车运营过程中产生的灰尘、油污和其他污渍，使列车保持洁净外表。一般，一台洗车机只能够洗一种类型的列车，这与洗车工艺设计、车辆条件有关4.1 基本参数清洗区列车运行速度35km/h清洗能力4列/小时24列/工作日（8小时为1个工作日）自来水耗量三节编组500L/列六节编组800L/列洗涤剂耗量三节编组015L/列六节编组03

31、0L/列压缩空气耗量25Nm3 /列压缩空气压力0.6MPa总装机功率及电源要求60kW，三相五线制AC380V±10%，50Hz噪声等级70dB设备环境温度清洗区5，控制室10列车外表面温度驾驶员/辅助人员数2人设备净重约35t4.2 喷淋系统列车清洗机的喷淋系统主要用于对车体表面进行预冷、预湿、喷洒洗涤剂、冲洗处理。清洗区喷淋工位布置 预冷工位（PR1） 循环水预湿工位（PR2） 洗涤剂加循环水端刷洗工位（BE） 清洗端部正面、侧顶弧面侧面初刷洗工位（BL1） 洗涤剂加循环水侧刷洗机构侧面次刷洗工位（BL2） 洗涤剂加循环水侧刷洗机构初冲洗工位（R1） 清水初冲洗机构侧面精刷洗工

32、位（BL3） 清水侧刷洗机构终冲洗工位（R2） 清水终冲洗机构4.2.1 喷淋系统的组成及工作原理4.2.1.1 预湿、预冷机构（1）主要结构：预湿、预冷主要由特制的专用喷嘴、阀门、管系、支架等组成，喷嘴喷出扇形水柱，将车辆表面均匀碰上洗洗涤剂的循环水并充分降低车体外表的温度，有利于增强洗涤效果。（2）主要参数：喷嘴： 预湿喷嘴，规格：1/4ACM15-100 材料：303 预冷喷嘴，规格：1/4ACM20-100 材料：303阀门：规格Q11F-25P 、DN1/2 ,材料：304管系：规格DN1/2 材料：1Cr18Ni 9Ti，每侧两道支管支架：规格 70*70*5 方刚管，材料B3钢

33、表面喷塑防腐处理（3） 调整 a、压力和流量的调整：主要通过阀门开关的大小来微量调整。b、喷射角度的调整：主要通过不锈钢管左、右旋转角度。c、喷射面范围的调整 ：喷射时上、下辐射面大小，主要通过喷嘴前端的喷头来调整。4.2.1.2 初冲、终冲机构（1） 主要结构初冲、终冲结构主要有特制专用喷嘴、可调球接头、阀门、管系、支架组成，用于清洗车体两侧。（2） 主要参数喷嘴： 初冲喷嘴，规格：1/4ACM80-40 材料：303终冷喷嘴，上、下喷嘴 型号 3/8TJ60-50SS 材料303中间喷嘴型号3/8AN-70 材料：303可调球接头：规格：36275-1/2*3/8-SS，材料303 。调整

34、范围任意方向调整，夹角45°阀门：规格Q11F-25P 、DN1/2 ,材料：304管系：规格DN1/2 材料：1Cr18Ni 9Ti支架：规格 70*70*5 方刚管，材料B3钢 表面喷塑防腐处理（3） 调整1) 压力和流量的调整：主要通过阀门开关的大小来微量调整。2) 喷射角度的调整：主要通过不锈钢管左、右旋转角度，用内六角扳手松开夹块，调整钢管角度至合适位置，锁紧夹块即可。3) 喷射面的调整 ：主要通过可调球接头的旋转角度来调整，用扳手松开可调球接头与护圈，旋转喷嘴至合适位置锁紧护圈即可。图4-1预冷、预湿、初冲洗、终冲洗喷淋架结构示意图1、二次浇注混凝土 2、基础底座 3、螺

35、栓M16*50 4、弹簧垫圈16 5、电接地螺栓M10*30 6、平垫圈 7、树脂软管ø25*36 8、软管管箍1/2 9、软管街头1/2 10、弯头1/2*45° 11、外螺纹直通管接头1/2 12、球阀1/2 13、立柱总成 14、拼合-孔连接器 15、钢管卡座1/2 16、钢管1/2 17、立柱端盖 18、管箍1/4 19、内外螺母接头1/2*1/4 20、喷嘴 4.3 边刷4.3.1 功能边刷传动机构是列车清洗机机械结构的重要组成部分之一，负责对电客车车体的侧墙部分进行刷洗。4.3.2 边刷系统的组成及工作原理 在VEIC-GZ3/4型列车清洗机上，边刷系统分为单摆

36、臂侧刷机构以及双摆臂侧刷机构两大类。其中，单摆臂侧刷机构有2对共4座；双摆臂侧刷机构有1对共2座。4.3.2.1 单摆臂侧刷机构（1）主要参数外形尺寸： 2200×1200×3900 mm电机型号： DT 100LS4（IP55）电机功率： 2.2 kw减速机型号： SEW SF62减速机输出转速： 159 r/min最大毛刷直径： 1000mm刷体长度： 2700mm气缸型号： QGH 80×250边刷喷水管喷嘴数量： 6 个（2）组成单摆臂侧刷机构的总体结构如图4-2、图4-3所示，其机械结构主要有11部分组成。图4-2图4-3支撑座、摆臂、挡水屏、毛刷、边刷

37、喷水管、连轴器、电机减速机总成、缓冲器、转轴、限位体、摆动气缸。（3）工作原理摆动气缸推动摆臂沿着图3-2-2中箭头所示方向，以转轴为圆心做圆周运动，缓冲器在摆臂运动过程中为其提供反作用力，与气缸的作用力相互作用，确保侧刷在摆动过程中的动作平稳。调整限位体可改变侧刷摆臂幅度的大小。电机减速机总成通过连轴器带动刷轴旋转。边刷喷水管在毛刷旋转时打开，对车体进行喷淋。4.3.2.2 双摆臂侧刷机构双摆臂侧刷机构与单摆臂侧刷机构类似，各种参数与单摆臂侧刷机构相同。唯一不同之处在于一个支撑座上有两个侧刷摆臂机构。双摆臂侧刷机构总体结构如图4-4、图4-5所示。图4-4图4-54.4 端洗系统4.4.1

38、功能端刷传动机构是列车清洗机机械结构的重要组成部分，担负着电客车前后两端面以及电客车侧墙与车顶的过渡圆弧的刷洗工作。4.4.2 端刷系统的组成及工作原理列车清洗机端刷系统由位于轨道两侧的端刷系统组成，两侧的端洗毛刷共同配合，完成电客车端洗作业。（1）端刷系统的主要参数外形尺寸： 3000×6300 mm走行电机型号： DT 90L4（IP55）走行电机功率： 1.5 kW走行减速机型号： SAF 67提升电机型号： DT 90L4（IP55）提升电机功率： 1.5 kW提升减速机型号： S 87水平端刷摆角电机型号： DT 71D4（IP55）水平端刷摆角电机功率： 0.37 kW水

39、平端刷摆角减速机型号： SA 87R57水平端刷旋转电机型号： DT 90L4（IP55）水平端刷旋转电机功率： 1.5 kW水平端刷旋转减速机型号： SAF 47（2）端刷系统的组成端刷系统的总体结构如图4-6所示图4-6矩形框架钢结构、下部提升链轮、走行电机减速机总成、提升导向机构、水平端刷摆角电机减速机总成、提升导轨、喷淋管路、提升电机减速机总成、上部提升链轮、上部导向机构、挡水屏、水平端刷旋转电机减速机总成、下部导向轮。（3）端刷系统工作原理端洗作业时，水平端刷摆角电机减速机总成使端洗毛刷摆出至水平位置，水平端刷旋转电机减速机总成带动毛刷旋转，提升电机减速机总成根据控制程序的要求，通过

40、链条和提升导向机构带动毛刷上下运动，走行电机减速机总成在变频器控制下实现走行速度可变，在提升电机减速机总成提升速度恒定的配合下，实现对电客车圆弧端面的洗刷作业。电客车侧墙与车顶过渡圆弧的刷洗作业时，在水平端刷摆角电机减速机总成与提升电机减速机总成的共同作用下，毛刷被提升至设定高度并且与水平面成约45°角，同时，水平端刷旋转电机减速机总成带动毛刷旋转，电客车在此工作状态下缓缓通过洗车线，从而完成了对电客车侧墙与车顶过渡圆弧的刷洗作业。（4）端刷系统的特点VEIC-GZ3/4型列车清洗机端刷系统的最大特点就是变频器的使用。由于使用了变频器，使得走行电机的速度得以改变，可在不改变硬件安装的

41、前提下，仅仅通过对相关控制程序的修改，就可以使得毛刷实际的工作轨迹更加贴合电客车的端面形状，从而获得更高洗净度。端刷系统也因此具有更高的工作环境适应性，理论上可以充分满足各种不同端面形状的洗刷要求。4.5 电气控制原理及信号自动列车清洗机的各种功能主要依靠PLC来实现，辅以HMI人机界面来实现控制功能的可视化。本章主要介绍VEIC-GZ3/4型自动列车清洗机电气控制系统的结构、功能、各主要部件以及在进行维护保养时应该注意的问题。4.5.1 电气控制系统简介自动列车清洗机电气控制系统主要分为基于西门子全集成自动化系统的主站系统、分布式从站系统以及各个工位的执行单元。主站系统位于主控制柜内，从站系

42、统位于两个边刷系统电气柜中。主站系统和分布式从站系统通过PROFIBUS-DP协议进行连接，从而实现了自动洗车和工位调试等功能。电控系统采用集中控制和分散结构，由三个控制屏、操作台、端刷洗控制箱组成，其中控制屏由一个电源屏，一个强电屏，一个PLC控制屏组成。电源屏是由各显示仪表及直流电源等组成。显示仪表分别指示交流380V、交流220V、直流24V、直流12V以及电流数值。直流24V电源给操纵台各指示灯和传感器供电，直流12V电源给信号灯供电。强电屏是由中间继电器、交流接触器、空气开关等组成，主要是控制侧刷电机、水泵电机及电磁阀，并具有过载保护、短路保护等功能。系统电源主开关设在强电屏内，工作

43、前应先打开此主电源开关，锁上柜门，然后打开操纵台上电源开关。PLC控制屏是由可编程序控制器、中间继电器及液位控制器等组成。可编程序控制器选择了德国西门子可编程控制器（PLC）SIMATIC S7-315型。它是由中央机架、扩展机架、电源模板、CPU模板、输入、输出信号模板、接口模板等组成。可编程控制器S7-315具有模块式结构，可灵活选择各种模板，组成不同的控制系统，具有高可靠性，能满足恶劣工业条件，同时具有丰富的编程语言和多种调试手段，使得系统调试变得更加方便。液位控制器是分别控制循环水池、清水箱的水位，以保障正常洗车用水。PLC控制屏还同时控制信号灯、报警器以及处理一些现场传感器信号。由于

44、在本控制系统中存在可移动部分（端刷洗），而且可移动部分占有很多的输入、输出点，因此我们采用分散控制的方法。PLC主机放在控制室，可移动部分的输入和输出通过扩展机架直接在端洗机构上处理，即在端洗机构设一控制箱，由ET200S（可编程序控制器分散结构的模块式扩展装置）、中间继电器、交流接触器、空气开关等组成，实现远程控制。下面主要介绍输入、输出信号模块。输入、输出信号模块一共有3组32点的数字量输入模块，1组16点的数字量输入模块和5组16点的数字量输出模块，分别是DOM1、DOM2、DOM3、DOM4、DOM5。4.5.2 信号系统洗车区内信号构架为固定结构，信号柱由底座、柱体和其上部件组成。其

45、中包括F1、F2、F3、F4、F5信号柱，及B1、B2、B3三个信号牌，F1信号柱为进库信号柱，左右对称各一个，其中一个上安装有一个信号灯和光电管管，另一个上只安有光电管；F2信号柱为进入侧刷洗信号柱，其上安装有一个信号灯座和信号灯、警报灯座和警报灯；F3信号柱为出场信号柱，其上安装有一个信号灯座和信号灯、警报灯座和警报灯， B牌位于库外150米处，用于车辆入库后往返标志，B1牌为车辆前端刷洗停车标志，停车误差为“司机车门中心线距此牌前后距离不超过1米；B2牌为车辆后端刷洗停车标志，停车误差为“司机车门中心线距此牌前后距离不超过1米。光电管架共5对10个，一对安装于F1信号柱上，其余均安装在两

46、侧库墙上。信号布置如图4-8所示进场信号机(F1)清洗机开通信号信号机(F2)进入侧面清洗区信号前端刷洗列车停位标志牌(B1), 停位允差±1m后端刷洗列车停位标志牌(B2), 停位允差±1m清洗机开通信号出场信号机(F3)列车离开清洗机信号后端刷洗列车停位标志牌(B3)返回信号机(F5)大编组出场信号机（F4）图4-8 清洗区行车信号布置图4.6 水循环系统及洗车机使用的化学药品洗车用水经过水处理系统后被循环使用，达到无害排放和环保的目的，并且尽可能的降低用水量。本章将着重介绍VEIC-GZ3/4列车清洗机的水循环系统以及所使用的化学药品。4.6.1 水循环系统水循环系统

47、原理如图4-9所示。工作原理：（1） 户外供水管通过气控阀V2、V1分别通向循环水池和清水箱。其中，循环水池的水主要来自室外的污水池，气控阀V2仅在循环水池的水位过低的时候，污水池补水速度过低的时候才进行紧急补水，正常情况下，气控阀V2不开启。（2） 循环水泵P2负责为清洗区各个工位提供循环水。其中包括预冷、预湿、BS1喷淋、端洗喷淋、BS2喷淋、BS3喷淋等工位。（3） 预冷、预湿工位由V5、V6、V7、V8四个气控阀控制。（4） BS1喷淋由V9、V10两个气控阀控制。（5） 端洗喷淋由DV3、DV5、DV2、DV4、DV7、DV9、DV6、DV8八个电控阀控制。（6） BS2喷淋、BS3

48、喷淋由V11、V12两个气控阀控制。（7） 清水泵P1负责为部分工位提供清水。其中包括初冲洗、终冲洗、BS4喷淋等工位。（8） 初冲洗R1、BS4喷淋由V3气控阀控制。（9） 终冲洗R2由V4气控阀控制。（10） 洗涤剂泵P3在选择了洗涤剂清洗功能的时候开启，向循环水管路打入洗涤剂。（11） 气控阀V13、V14、V15、V16分别为循环水水路路以及清水水路的排水阀。与地沟相连，最后回流至室外污水池。图4-9 水循环系统原理图4.6.2 三大系统的功能及组成（1） 循环水供给系统功能：为洗车作业的清洗区工位提供循环水。组成及参数：循环水泵型号：CRN15-3A-FGJ-G-V-HQQV电机功率

49、：3.0kW水泵输出流量：17水泵输出压力：16 bar/90水泵扬程：42.7m水泵转速：2902 rpm（2） 清水供给系统功能：为洗车作业的初冲洗、终冲洗等工位提供清水。组成及参数：清水泵型号：CR32-4-2A-F-A-E-HQQE电机功率：7.5kW水泵输出流量：30水泵输出压力：16 bar/120水泵扬程：53.1m水泵转速：2919 rpm极化水处理器：YQGP-65（3） 洗涤剂供给系统功能：为洗车机作业的清洗区工位定量供给洗涤剂。组成及参数：计量泵型号：S3BaH1070220PVC1510S000流量：220L/h功率：0.37kw洗涤剂供给系统组成结构简图如下：图4-1

50、0 洗涤剂供给系统组成简图背压阀：用于计量泵正压排放管线上，防止虹吸现象发生，消除由投加点压力波动所引起的投加量变化。确保流体压力大于其设定压力时，在计量泵吸入行程时不会有流体由于惯性或虹吸作用流入排出管路。该阀在泵运行时还可以作为防虹吸阀，即安全阀。阻尼器：阻尼器工作原理是靠液面以上的压缩气体，随计量泵的脉动而膨胀和压缩来吸收泵的脉动。使用前依据系统压力和泵的流量确定容积大小，依据介质的腐蚀性选择材质，能消除计量泵的脉动达8090%。注射阀：注射阀被应用于排液管线和注射点的连接。作用类似于单向阀，注射阀不能用作隔离设备或者用作防止虹吸的保护。4.6.3 水循环工作流程洗车机水循环系统主要分为

51、两个工作流程：循环水工作流程、清水工作流程。分别如图4-11、图4-12所示。循环水图4-11 循环水工作流程图循环水池循环水供给系统气控水阀V5、V6左、右侧预冷电控水阀DV6、DV8左前端水左后端水电控水阀DV7、DV9右前端水右后端水气控水阀V11、V12BS2、BS3左、右侧喷淋气控水阀V7、V8左、右侧预湿电控水阀DV2、DV4左前端涤左后端涤电控水阀DV3、DV5右前端涤右后端涤气控水阀V9、V10BS1左、右侧喷淋开启洗涤剂供给系统图4-12 清水工作流程图4.6.4 污水处理系统4.6.4.1 污水处理系统的组成洗车机污水处理系统的组成如图3-4-4所示。主要由污水池、循环水池

52、、砂过滤塔、水泵和相关的电控碟阀组成。污水池：收集来自洗车区域的洗车污水。循环水池：收集经由污水池和砂过滤塔处理后的循环水。砂过滤塔：对来自污水池的污水进行过滤后排往循环水池。水泵：用于提升地下水池中的污水和循环水。碟阀：与水泵配合，完成正常供水以及对砂过滤塔进行反洗等工作。图4-134.6.4.2 污水处理系统的功能采用西门子S7-200 PLC作为控制单元，主要具有以下功能：（1） 自动对污水池的污水进行过滤，并为洗车提供循环水。（2） 各工位手动调试功能。（3） 对砂过滤塔进行自动和手动反洗和正洗功能。（4） 与洗车机主控系统相互独立。（5） 自动液位控制。4.6.4.3 污水处理系统工

53、作模式图4-14（1）制水：为洗车准备循环水，并储存在循环水池中。污水池 提升泵P1（P2）V1砂过滤塔V2循环水池（2）反洗：由下自上对砂过滤塔进行反向冲洗，对砂过滤塔进行清洗。循环水池反洗泵P3 V3 砂过滤塔 V4 地沟（3）正洗：由上自下对砂过滤塔进行正向冲洗，清除反洗带来的杂质。污水池提升泵P1（P2）V1砂过滤塔V5地沟。4.6.4.4 液位传感器液位传感器是洗车机水位探测的一个重要部件，位置主要分布在循环水水池（1个）、沉淀水池（1个）总数为2个。循环水池液位传感器型号为61F-G3/PS-5S组件，其中61F-G3为继电器单元，位于主控电气柜内；PS-5S为电极保持器，位于水池内。沉淀水池液位传感器型号为61F-I/PS-5S组件，其中61F-I继电器单元位于电气控制柜中，PS-5S电极保持器位于沉淀水池内。如图4-15所示，为液位传感器的电极保持器PS-5S的安装底座顶视图。它的安装孔中，分别安装有E5、E4、E3、E2、E1等五根探头，用以决定各控制点的控制高度。图4-15如图4-16所示，为循环水池的液位高度控制示意图。E2为沉淀池向循环水池供水停止高度；E3为沉淀池向循环水池供水开启高度；E4为停泵报警高度；E5为公共极；E1为上限。E1E2E3E4E5高液位供水停止供水启动低液位图4-16循环水池控制高