高速動車組的供風系統(tǒng)簡述

韓鄭偉

摘要：CRH3型動車組有兩個通過車載變流器由接觸網(wǎng)設備提供電能的空氣供應系統(tǒng)，分別安裝在IC03及IC06車的車下，每個空氣供應系統(tǒng)的供風量至少在1300L/分，并包括一個主空壓機，主空壓機與一個雙塔式空氣干燥器和一個具有防凍功能的冷凝水收集箱相連，用于給列車制備所需的壓縮空氣。

關鍵詞：高速；動車組；供風系統(tǒng)

1概述

根據(jù)鐵道部的相關統(tǒng)計，在2018年，全國鐵路旅客發(fā)送量達到創(chuàng)歷史的33.7億人次，同比增長9.4%。其中中國新一代高速動車組（復興號）累計發(fā)送13086.9萬人次，平均上座率達到78.8%，比普通動車組上座率高出4個百分點，京滬線成為中國高鐵最賺錢的項目之一。從2003的秦沈?qū)＞€，2004年先后從日本、德國、加拿大引進動車組，在其基礎上自主研發(fā)了380系列，以及最近的中國標準動車組系列，中國高鐵開啟了十余年的井噴式發(fā)展。截至2018年年底，全國鐵路營業(yè)里程達到13.1萬公里以上，其中高鐵里程超2.9萬公里。我國的“超級金牌推銷員”國家總理李克強，在出訪國外時，都會向有關國家積極推銷中國的高鐵技術及設備。高層領導人的重視、人民的迫切需求和期盼，毫無疑問，中國高鐵己經(jīng)成為中國的一張新名片和發(fā)展引擎。中國新一代中國高速動車組（標準動車組）即復興號，最高時速達到380Km/h，當列車高速減速時，穩(wěn)定高效的制動系統(tǒng)對整車的行車安全至關重要，高速動車組采用電控制動外加基礎制動的制動模式，而基礎制動需要供風系統(tǒng)提供風源，產(chǎn)生制動力，起到列車制動減速的目的。因此動制動供風系統(tǒng)的性能直接影響動車組的運行性能。除此之外，列車運行過程中受電弓的升降，車門的開閉、便器的使用、空氣彈簧的充排氣等都需要穩(wěn)定的風源供給。這些都直接關系著動車組運行使用過程中的方方面面，穩(wěn)定的壓縮空氣供給，是保證這些設備的良好運行及工作的基礎。因此，供風系統(tǒng)在列車中的重要程度不言而喻。

2供風系統(tǒng)的組成

2.1風源（主供風單元）

高速動車組的所有用風設備的風源均來源于主供風單元，其主要功能是為動車組車輛制動系統(tǒng)及其它用風設備提供干燥潔凈的壓縮空氣。短編高速動車組主供風單元主要分布在03車06車，長編高速動車組主供風單元主要分布在03、06、11和14車。除此之外，在受電弓車還增加了輔助供風系統(tǒng)，在斷電情況下或者主供風系統(tǒng)的壓力空氣不足時，為了能確保受電弓起升，系統(tǒng)會啟動輔助空壓機，保證列車正常行駛。螺桿空氣壓縮機組包括電機、壓縮機、冷卻器、空濾器、油過濾器等。螺桿空氣壓縮機通過電機帶動壓縮機旋轉(zhuǎn)，空氣通過空氣濾清器被吸氣壓縮后經(jīng)中間部件如冷卻器、過濾器和干燥器從排氣口排出。空氣凈化處理單元包括雙塔干燥器、微油過濾器。在空氣凈化處理單元中，空氣首先經(jīng)過分離和過濾，然后由干燥塔內(nèi)的干燥劑進行干燥。閥類和電控單元包括單向閥、安全閥、壓力控制器等裝置。通過微機控制主供風單元以及控制、檢測主供風單元的風向和風壓等；托架：起到固定和支撐壓縮機組的作用。

2.2管路組件

主供風單元中產(chǎn)生的風源通過管路運送到用風設備，從而使用風設備正常工作。如果說將高速動車組的主供風單元比喻成人體的心臟，產(chǎn)生的風源類似人體中的血液，那么管路就好比人體中運輸血液的血管，遍布整個列車，一旦出現(xiàn)漏風故障，就可能導致某處設備不能正常工作，嚴重時甚至危及行車安全。高速動車組經(jīng)過從國外引進并消化吸收，管路也從最開始的碳鋼管螺紋連接發(fā)展到現(xiàn)在先進的不銹鋼管路卡套式連接，按照結(jié)構(gòu)主要分為不銹鋼管、管道件和風缸。其中不銹鋼管主要由28X1.5，22X1.5，18X1.5，15X1.5以及10X1.5等規(guī)格；管道件包括截斷塞門（用于管路中風路的通斷），各種彎頭（便于在復雜的車下設備中布置管路），三通（用于將主管路中的風往分支管路流動），測試點（便于測量此處管路中的風壓）以及各種閥（高度閥，差壓閥等）。風缸主要用于存儲氣體以及減少管路中氣壓的波動。管路按功能主要分為總風管路（貫穿全列車的主風管MR或者MRP）、制動管路（同樣貫穿全列車的制動管）、側(cè)門管路、空簧供風管路、便器供風管路、空調(diào)供風管路、外部風源接入管路、受電弓供風管路等組成。

2.3用風設備

高速動車組中用風設備遍布整類車，實現(xiàn)動車組的各種功能。通過高度閥對空氣彈簧進行充排氣，實現(xiàn)列車運行的平穩(wěn)性，這才有了立鋼幣于桌上而不倒，提高了乘坐動車的舒適性，在新一代高速動車組中，通過優(yōu)化供風系統(tǒng)性能參數(shù)，強化隔聲減振性能，平穩(wěn)性和車內(nèi)噪聲均優(yōu)于“和諧號”動車組。通過對比“復興號”動車組和“和諧號”動車組車體不同區(qū)域平穩(wěn)性和噪聲，在時速350km運行時，“復興號動車組”平穩(wěn)度和噪聲均優(yōu)于“和諧號動車組”。

3供風設備的修程改進措施及建議

3.1改進措施

通過以上幾個典型故障，提出了兩種改進措施：注意緊固和清洗的關鍵部位。重點對主供風機組管道接頭進行檢查，確認防松標記無錯位、漏氣、漏油現(xiàn)象，并對各繼電器外殼進行清洗，確保無損壞。重點對輔助送風機組安全閥外觀進行檢查，確認無腐蝕。合理安排維修周期。合理安排供氣設備各部件的檢修周期，制定詳細的檢修計劃。一、二次維修主要對設備內(nèi)部的管道和裝置進行清洗和外觀檢查，確認電氣功能良好，供氣正常。三級保養(yǎng)是對供氣設備進行全面檢修，確保更換必要的零部件和油時，設備內(nèi)無異物進入。

3.2后續(xù)檢查和施工建議

更換零件和機油之前，請清潔主供氣單元。根據(jù)CRH380BL動車組三段修說明書的要求，檢查送風機組型號，檢查溫度繼電器，拆除檢測裝置，換油，更新濾油筒，維護吸油管路過濾器、停機、拆下干式空氣濾清器（A01/001c）。取出濾筒，檢查安全部件，安裝干空氣過濾器，放油，運行，清潔主空壓機，冷卻。建議先對主空壓機進行清洗，然后進行維修，以免在更換必要部件和換油過程中灰塵等異物進入設備，影響主供風機組的性能，造成安全隱患。

提高供氣設備維修質(zhì)量。針對送風設備常見故障，以故障率高的部件為重點維修項目，提高送風設備維修質(zhì)量。檢修過程中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題應及時關閉，防止遺漏，造成較大故障，危及動車組運行安全。

加強維修人員的技術培訓。加強維修人員對送風設備的結(jié)構(gòu)和原理的理論培訓，可以定期吸引優(yōu)秀專家到主機廠進行技術學習，提高維修和故障處理的技術水平。

結(jié)束語

經(jīng)過近二十年的飛速發(fā)展，中國高速動車組從引進消化吸收到再創(chuàng)新，取得了驕人的成績，成為中國的一張靚麗的名片。動車已然成為人們出行的首先現(xiàn)代化交通工具，源于其安全可靠性和乘坐的舒適性。本文通過簡述高速動車組的供風系統(tǒng)，闡述其在列車中的重要性，總結(jié)了動車組供風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，為在供風系統(tǒng)實際運用的維護檢修提供一定的指導思路。

參考文獻

[1]李從元，王俊勇.動車組供風系統(tǒng)用安全閥研究[J].機械工程與自動化，2017（06）：76-78.

[2]孟繁輝.高速動車組供風系統(tǒng)故障分析及改進措施[J].鐵道機車車輛，2016，36（03）：77-80+96.

[3]蒙星宇.高速動車組制動供風系統(tǒng)仿真及分析[D].西南交通大學，2015.

[4]蔡麗，杜群威，陳澍軍.高速動車組供風系統(tǒng)建模與仿真分析[J].鐵道機車車輛，2015，35（02）：46-50.

（作者單位：北京鐵路集團天津動車客車段天津動車所）