地鐵車輛自動清洗機

摘要： 了地鐵車輛自動清洗機的具體洗刷工藝過程和相關(guān)的一些問題
一、 前言
地鐵車輛外表面隨著運行時間的增加，因不斷附著塵埃而變臟，為了消除這些臟物，一般每隔3至5天就需要清洗一次。早期地鐵的車輛洗刷作業(yè)主要是由人工來完成，自動化程度低，工人勞動強度大，工作效率低。近年來，地鐵車輛外表面清洗由人工清洗逐漸發(fā)展為自動清洗機代替，清洗技術(shù)也由移動式清洗機、高壓冷水清洗機逐漸發(fā)展為固定式、低壓水射流清洗機。
自90年代以來，我國新建的地鐵也開始采用自動清洗機洗刷車輛。其中，上海地鐵一號線新龍華車輛段引進了法國CHEMIRAIL公司的車輛自動清洗機（此為國內(nèi)第一臺地鐵車輛自動清洗機），廣州地鐵一號線芳村車輛段引進了德國地鐵車輛自動清洗機，北京地鐵復八線八王墳車輛段采用了哈爾濱鐵路科學技術(shù)研究所的地鐵車輛自動清洗機。本文是在參考上述洗車機的工藝的基礎上，并結(jié)合現(xiàn)在地鐵車輛洗刷作業(yè)的技術(shù)要求，分析了洗刷過程、具體工藝過程和相關(guān)的一些重要技術(shù)問題。
二、洗刷過程
地鐵車輛由司機操縱自行驅(qū)動或通過絞盤、蓄電池車等牽引系統(tǒng)牽引進入洗車庫，通過洗車機自動/手動、水清洗/洗滌液清洗的功能，即經(jīng)過濕和冷卻、端部洗滌液刷洗、側(cè)壁洗滌液刷洗、預沖、最終沖洗幾道工序后使車體側(cè)壁和前后端面基本無斑漬、污物、灰塵或異物。
三、自動清洗機的工序和原理
1. 濕和冷卻
由豎管噴嘴向車輛兩側(cè)側(cè)壁和前后端面噴水，以確保車體表面充分濕潤并降低車體表面溫度。
2. 前后端部洗滌液刷洗
由端部刷通過光電定位精確定位，根據(jù)車體端面傾斜程度進行仿形刷洗。由于車輛端部洗刷面積小，形狀不規(guī)則，可不涉及端部洗刷，目前端部洗刷大多采用停車端面洗刷技術(shù)。
3. 側(cè)壁洗滌液刷洗
用刷子在車體表面涂擦洗滌劑，讓其在規(guī)定的時間內(nèi)其化學反應。這部分由兩個用于側(cè)壁的豎向刷組成，并有噴射管、噴咀及供液軟管將洗滌液噴到刷子全長上，當清洗刷電機啟動或關(guān)閉時，洗滌液則相應地自動噴出或斷流。噴射管配有自動和手動閥門以調(diào)節(jié)流量。
相對于車體位置，豎向刷分工作和停止兩種狀態(tài)位置。在工作位置，刷子與列車側(cè)壁保持接觸，接觸程度應是可調(diào)節(jié)的。在停止位置，刷子與列車側(cè)壁脫開距離大于0.2m。清洗刷與車廂側(cè)壁輪廓需非常匹配。
4. 側(cè)壁水刷洗
由兩個用于側(cè)壁刷洗的豎向刷組成，水平噴管配有帶角度的噴咀可以向車輛行進的反方向?qū)圀w斜向噴水。兩個旋轉(zhuǎn)豎刷需沿其全高附設噴管、噴咀和軟管來使用清水進行水刷洗。
5. 預沖
使用清水進行水刷洗，這部分由兩組外壁噴水的豎管組成，為了提高噴射區(qū)的寬度管子需有斜度,并需配有排水塞及手動閥門以控制水流。
6. 最終沖洗
這部分進行的是在地鐵車輛駛離洗車機前的段時間內(nèi)沖掉復合刷物的最后一道工序，這步完成之后不允許留有污點及斑跡。由兩組外壁噴水的豎管組成，并配有排水塞及手動閥門以控制水流來使用軟化水進行水刷洗。
四、幾個重要技術(shù)問題
1. 洗車機射流沖洗裝置的的幾個重要參數(shù)
水射流沖洗是用水泵抽出的水，經(jīng)管道到達噴嘴，由噴嘴把一定壓力的水轉(zhuǎn)換為低壓高流速的射流切向沖向車體表面，在其它條件一定的條件下，清洗效果的好壞主要取決于噴嘴射流的幾個重要參數(shù)：噴射流量、速度、距離、工作壓力等。
其中噴射距離指噴嘴到配清洗表面的距離，它的大小對清洗質(zhì)量有很大影響，噴射距離過大，則射流到達被清洗表面的擴散程度增大，射流功率損失增大；噴射距離過小，則單位時間內(nèi)除垢面積減小，射流功率低。因此，噴射距離過大或過小，都會使清洗效率降低。射流壓力水的工作壓力過高，則射流到達被清洗表面的反射干擾大，宜抵消水壓的作用，同時也容易損壞車輛表面油漆；如射流壓力水的工作壓力過低，則達不到清洗效果。另外實踐表明噴射流量、速度對于清洗效果和能源損耗的影響都較大。
上述參數(shù)的確定除理論依據(jù)外，主要是通過試驗法來確定。
2. 刷子刷毛的材質(zhì)
對于刷子刷毛的材質(zhì)，應確保在列車表面適度摩擦，同時應該柔韌、耐久以便在不同的地鐵車輛洗刷通過時不至于被撕掉或損壞，并不會對列車帶來損害(即外部構(gòu)件可以平滑地通過車壁)。過去使用的是聚乙烯，因柔軟而易磨耗，對油有紊和性，易于車輛表面油污結(jié)合形成黑色臟物膜問題；而尼龍刷子對油漆面無不良影響，清洗力也較好。因此，洗車機目前通常采用尼龍刷子。
3. 洗滌劑的選擇
洗滌劑的選擇應考慮其去污效果；考慮對車身油漆的成分及特性比較適合而不會與油漆上發(fā)生化學反應；還應考慮其使用后對環(huán)境的影響及消除其影響的難易程度。磷酸鹽是目前清洗工藝中普遍使用的助劑，但這些磷酸鹽隨著污水排放而進入大自然的水體，而使水體富營養(yǎng)化，造成水污染。清洗工藝已開始推廣無磷洗滌劑，減少水體有機污染的成分，因此洗車機在選擇洗滌劑應選用無磷洗滌劑，它對保護環(huán)境，降低洗滌污水的處理難度，降低處理成本都具有重要意義。
4. 污水處理
洗車機在洗刷車輛的工程中用水量較大，由此產(chǎn)生的污水量也較大，這就要求必須配有相應的水處理設備對污水進行回收、處理和再利用。污水中含有的污染物質(zhì)主要有灰土、煤煙、金屬、礦物油、油脂等，并與洗滌液（含有表面活性液、乳化劑）的混合物中含有的物質(zhì)一起以懸浮狀態(tài)、浮化狀態(tài)、膠體狀態(tài)及真正的溶液狀態(tài)存在。污水的污染物質(zhì)及其狀態(tài)決定污水不能簡單地用重力分離出污染物質(zhì)，而需要通過消除穩(wěn)定的措施才能分離出污染物質(zhì)，通常通過投加凝聚劑來達到消除穩(wěn)定性的目的。水處理工藝流程如下所示：
污水——→集水池——→投加凝聚劑——→調(diào)節(jié)沉淀——→ 過濾——→回用水池——→至沖洗區(qū)在實際應用中，地鐵車輛的沖洗用過的水、洗滌液、消毒液應排放到位于基礎內(nèi)的混凝土集水坑內(nèi)(基礎位于洗刷機械旁)，在從集水坑流到處理設備內(nèi)。需用凈水,這些水用過之后應收集起來并通過一個配有必要的慮潔器的沉淀罐，這些水通過慮潔器后可以被用到預沖、預濕及水刷洗部分。