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铁路客车论文

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铁路客车论文

铁路客车论文:高速铁路客车空调应用论文

摘要:近年来,铁路的高速化对空调设计人员提出了挑战,与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此必须针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统。本文根据高速客车的运行特点,研究了与普通列车相比,高速列车对空调系统提出的新的要求。结合高速客车空调系统的要求,推出了全空气诱导空调系统在高速客车上的应用性分析以及其在高速列车运行所独具的优点,论证了诱导空调系统运用于高速铁路客车的可能性与必要性。文章指出诱导空调系统需要改进的某些缺陷,并提出了相应的改进措施,使得诱导空调系统在高速客车上的应用性进一步加强。

关键词:高速客车诱导空调

1国内外铁路客车及其空调系统的发展

中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而,随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建,航空运输和长途公路运输开始兴起,到1996年,中国的公路客运量甚至超过了铁路客运量。从1997年开始,中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速,到2003年客车较高运行时速已经达到了200公里以上。[1]

在国外,高速铁路客车发展非常迅猛。例如,法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术,高速铁路(TGV)(TrainaGrandeVitesse法文超高速列车之意)已达到每小时513公里的实验速度。而日本也正在开发"21世纪之星"高速列车,这种列车除时速达350公里的超高速外,在性能上较以往有大幅度的提高,还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2]。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具,几年内这种列车较高时速将达到400公里。

国内外高速铁路客车的发展告诉我们,铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求,必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。

2铁路高速化对客车空调装置提出的挑战

与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统,才能保障客车内达到所要求的空气参数和空气品质,为旅客提供舒适的旅行环境。

针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求:

1)空调设备的安装位置要求降低

高速客车由于其速度快(一般都在200km/h以上),为了保障行车的安全并且为了提高运行的平稳性,其辅助设备(包括空调系统)及车体重心位置必须降低,以利于整车重心的降低。

2)空调系统的运转部件要求少

高速客车由于其停站间隔长,同时维护正常运营的人员少,因此必须保障其空气调节系统具有较高的稳定性和性,这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少,以降低事故率,易于维护管理。

3)空调装置的安装空间要求小

高速客车由于其独特的设计结构(车体一般采用流线型优化设计),给其空气调节系统设备预留的安装空间较小,因此,只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统,才能满足车内的空气参数设计要求。

4)空调系统的运行品质要求高

高速客车由于其速度快,车厢的气密性高,车内人员较密集,同时客车运行时间比较长,因此对车内的空气品质要求高,否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。

5)空调系统的调节性能要求好

高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间,要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数,而且由于客车经过的地域室外参数差别较大,这就要求其空气调节系统的调节性能好,以利于适应不同的工况要求。

6)空调系统的工作条件差

高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上,经常处于不稳定的环境条件下工作,列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。

综合以上条件可以看出,高速客车对空调系统有较高的要求,因此,必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求,本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。

3全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析

按照诱导器内是否设置盘管,诱导空调系统可以分为两种类别:“空气-水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气-水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担,另一部分由水(通过二次盘管加热或冷却二次风)负担。但是由于此种系统内部结构较复杂,一旦损坏维修量大,且占用空间大,同时需要一套单独的水系统,所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。

采用全空气诱导空调系统时,车内所需的冷负荷全部由空气(一次风)负担。这种诱导器不带二次冷却盘管,实际是一个特殊的送风装置,能够诱导一定数量的室内空气,达到增加送风量和减少送风温差的作用,有时也可以在诱导器内部装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。

全空气诱导空调系统在客车上工作过程是:一次风(车外空气经过处理由风机送入车内)进入到诱导器的静压箱,经喷嘴高速喷出。由于高速喷射气流的引射作用使得车内的空气(二次风)被诱导到诱导器中,在混合箱中与一次风充分混合,然后经出风口送入到车内[3]。

全空气诱导空调系统特别适用于高速客车,与高速客车对空调系统的特殊要求相对照可以看出,全空气诱导空调系统具有以下优点:

节省车厢内的空间

高速客车由于其独特的设计结构,对于空间要求极为严格,空调占用的车厢空间应尽可能的小。由于诱导器系统空气处理设备的送风量仅为一次风量,因而风量小,使得系统处理设备及风道截面也较小,与以往的集中式空调系统相比,较好的解决了风道安装空间狭小的矛盾。且诱导器在车内布置灵活,能适应各种车型的需要。

2)提高车厢内的空气品质及人体的舒适性

由于高速客车密闭性高,运行时间长,所以对车厢内的舒适性及空气品质要求较高。而全空气诱导空调系统送风温差较小,送风量大,新风量充足,人体的舒适感和室内的空气品质较高。另外,在软硬座客车中,常用的顶送风空调系统气流直接吹向旅客头部,这样,在冬季会使旅客感觉头晕、不适,而夏季冷风先吹头部也容易使人感冒。而诱导器通常安装在客车车窗下部,不会对人体直吹,而且从送风口出来的气流沿车窗贴附流动到车顶部,在横断面方向形成环流,使旅客居留区处于空气的回流区内,大大提高了舒适度;并且由于新风量大,人体的舒适感也会明显提高。而对于软硬卧客车来讲,由于一般是两层或三层卧铺,车内空间有限,如采用大风道通风系统,冷风会直接从顶部吹到上铺旅客身上,人体的舒适感较差;而采用全空气诱导空调系统,风道布置于车厢下部,而诱导器布置于车窗下部,不会造成直吹,这样会大大提高车厢内人体的舒适度。

系统的稳定性与性高

高速客车由于停站间隔较长,且由于列车高速行驶,工作条件恶劣,要求空调的稳定性与性较高。诱导器空调系统的运转部件远远少于其他空调系统,这对于稳定性与性都要求很高的高速列车来讲无疑是一个很大的优势;而且由于系统需要处理的风量变少了,这样,空气处理设备的使用寿命会大大提高,同时也就降低了空气处理设备的损坏率,为高速列车在恶劣工作环境下正常运行提供了保障。

4)设备安装位置低

高速客车由于速度快,为了保障车身平稳及运行安全,要求车体的重心尽可能低。相比于顶置式空调系统来说,全空气诱导空调系统采用下部送风,空调机组可以安装在车下,且诱导器安装于车厢下部,从而降低了车体重心。

5)系统适用范围大,并可以单独调节

铁路客车由于经过的区域范围大,外部环境差别非常明显,因此要求空调系统能根据情况,及时调整。诱导空调系统可以在诱导器内装置电加热器以适应车内负荷变化的需要。当车内负荷变化时,可以通过开启电加热装置进行适应调整,使得系统的工况调节范围变大,更好的保障车内空气参数。同时,在每个诱导器入口处可以设置锥形调节阀,以实现包间内系统的单独调节[4]。

6)诱导器通常安装于车窗下部,这样,冬季由于热风首先接触玻璃窗,可以解决窗口由于温度低而产生凝结水和结霜问题。

综上所述可以看出,诱导空调系统是一种非常适用于高速铁路客车的空调形式,但是,其也存在着一些缺点需要进行改进。

4高速铁路客车诱导空调系统的改进

4.1诱导空调系统存在的缺点

虽然全空气诱导空调系统非常适合于高速铁路客车的要求,但是它还存在着以下缺点需要加以改进:

新风比大,风机压头高,致使系统的能量消耗大。

系统的噪声较大,会造成噪声污染,影响车内的舒适度。

春秋过渡季节无法充分利用室外新风,系统冷量消耗大。

4.2诱导空调系统的改进措施

针对以上存在的缺点,可以采用以下措施加以克服:

集中排风,设置能量回收装置

根据文献[5],可以设置集中排风装置,并在排风与新风管道系统设置全热交换器,以利于回收排风冷量,降低系统能量消耗。

采取消声措施,降低系统噪声

为了降低系统噪声,在风机的出口管路设置消声静压箱,以降低风机噪声;在诱导器内部的静压箱内壁以及混合箱内壁贴高频吸声材料,以消除喷射噪声。由于诱导器噪声主要是由于喷嘴气流速度太大而引起噪声,因此可以通过增加喷嘴数量,增大喷嘴面积,降低喷嘴的气流速度来降低喷嘴喷射噪声。

设置旁通风道,充分利用自然冷量

为了在春秋季节充分利用室外新风,可以在空调包间的送风支管上设置旁通风道,使过渡季节的室外新风不经过静压箱和喷嘴而直接进入室内,这样,既节约了冷量,又提高了空气品质。

5结语

本文对诱导器的基本原理及特点进行了简单介绍,针对高速铁路客车进行了全空气诱导空调系统的适用性分析,并对其某些缺点采取了改进措施。诱导空调系统在高速列车上的应用目前在国内尚无研究,而在国外已经进行了多项研究并部分投入使用。随着我国高速铁路客车的发展,诱导空调系统由于其对高速客车的良好适用性定将渐受重视。

铁路客车论文:分析铁路客车上站点布设原则

对旅客列车进行上水作业的给水站称客车上水站[1-2],通常设在区段站、始发终到站及检修、整备段、所.铁路站点客车上水的基本任务是给运行客车在允许上水时间内,补充足量的清洁水,从而保障车上旅客及乘务人员途中生活所需用水.这是铁路客运服务的基本内容之一,也是保障旅客旅行舒适度、提高服务质量的基本要求之一.现行的关于新建铁路客车上水站点布设[1]的原则通常是依照《铁路给水排水设计规范》[2]按距离确定的,新规范对上水站的间距进行了修订,规定为“铁路区段旅客列车设计速度小于200km/h时,旅客列车给水站间距离宜为250~400km;设计速度200km/h及以上时,旅客列车给水站间距离宜为300~700km”.该规定优点是上水站点布设间距范围大,使用方便,但对研究区域内新建铁路客车上水站点布设规划,指导性不够.本文作者主持完成了铁道部重点科研课题《铁路客车自动上水系统优化及标准化建设的研究》,对影响新建铁路客车上水站、点布设的各种因素进行了大量的调研和分析,系统研究了列车途中用水供需平衡模式,从而提出各种建设标准的新建铁路上水站点布设原则及建议.

1影响新建铁路上水站点布设因素新建铁路客车上水站点布设的影响因素很多,如:新建铁路的建设标准(铁路等级、设计时速等)、行车组织、机车交路及技术作业布局、与既有车站关系、车站停车时分、车辆情况(如水箱容积、定员等)、连续行车时间、乘客情况(如满员情况、用水定额、生活习惯等)等.而客车上水站点布设的基本要求是,及时给运行客车车上水箱上(补)满水,保障旅客及乘务人员途中生活所需,这种供需关系即为列车用水供需平衡模式,车站总上水量应大于等于途中需水量,途中需水量决定车站总上水量.故影响新建铁路客车上水站点布设的主要因素是途中需水量,其次是车站总上水量.

1?1列车途中需水量途中需水量主要指列车运行途中乘客及乘务人员生活饮用、盥洗(无淋浴)、冲厕及车上卫生用水的总量,与乘客(含乘务人员)人数、用水定额、连续行车时间(与行车速度、行车距离存在线性关系,可互换算)有关.由于线路运行车辆各异(如始发站、终到站、跨线运行情况、车速等),途中需水量对不同车次各不相同,需根据新建铁路建设标准、行车组织等情况,分段确定较大的途中需水量.可按下式简化计算确定W1=nV1=nq1mT(1)式中:W1为运行区段内较大的途中需水量,L;n为列车较大编组辆数,辆/列;V1为每辆运行区段内较大的途中需水量,L(可简化按定员最多的车辆计算);q1为旅客列车用水定额,L/(人?h);m为每辆车定员,人;T为连续乘车时间,h.在新建铁路建设标准、行车组织、车辆选型等已确定的情况下,列车较大途中需水量主要取决于列车用水定额的确定.一般情况下,乘车时间越长,用水量越多;环境温度越舒适,用水量越少;车上节水器具越完备,用水量越少.目前,国内外尚没有列车用水定额标准,沈阳铁路局科研所2009年至2010年对国内大量运营车辆的实际用水量调查统计,并通过建立数学模型,确立了列车用水量与乘客人数、乘车时间的函数关系,研究分析铁路客车途中乘客用水定额标准平均为1?5~3?0L/(人?h).选用原则:短途(运行时间4h以内)取低限,长途及跨线列车(运行时间4h以上)取高限;新车型,车上节水器具完备,环境舒适度高取低限,否则,取高限.

1?2车站总上水量车站总上水量是指客车给水站向车上水箱注入的水量,与车站上水能力、车辆水箱容积、有效上水时间等因素有关.可按下式简化计算确定W2=nV2=60nq2mt(2)式中:W2为车站总上水量,L;V2为车站向每辆车的注水量,L(在始发车站,要求每列车水箱均要注满水,因而,注水量等于列车水箱容积);q2为给水栓上水秒流量,L/s(与车站地面上水设施的设计能力有关);t为有效上水时间,min.

2客车上水站布设的计算分析

2?1中、普速铁路设计速度160km/h及以下的客货共线铁路,也称“快速铁路(160km/h)”、“中速铁路(120~140km/h)”或“普速铁路(80~120km/h)”.运输组织模式通常是客货共线或不同等级速度的客车共线运行.客车主要车型除25B和25G等外,还有大量的22型车.车站停车时间5~15min不等.每辆普通硬座车定员118人,水箱容积1000L、车上节水器具完备程度及环境舒适度一般.根据上述分析建立的列车用水供需平衡模式,客车上水站布设计算分析如下:列车在始发站有充足的时间和条件为列车水箱上满水,注水量等于列车水箱容积,即V2=1000L,取用水定额标准q1=3?0L/(人?h),定员m=118人,水箱供水较大可满足旅客用水时间T=V2/q1m=2?8h.如按线路低运营速度100km/h,则客车上水站布设间距约为280km;如按线路低运营速度120km/h,则客车上水站布设间距约为336km;如按线路低运营速度140km/h,则客车上水站布设间距约为392km.与《铁路给水排水设计规范》的规定基本一致.

2?2高速铁路与客运专线设计速度200km/h及以上的铁路称“城际铁路”、“客运专线”或“高速铁路”.运输组织模式同样是不同速度等级的客车共线运行[3].主要参数:客运专线本线旅客列车主要车型为CRH(1\2\3\5)动车组,其短编组为8辆总定员600人,长编组为16辆总定员1200人,运行速度为250~350km/h,低速度为200km/h;跨线旅客列车主要车型为25Z(准高速)和25K(快速),每列车编组为16~18辆,较大定员车辆为双层硬卧148人/辆,运行速度为160~200km/h,低速度为160km/h.动车组及25型车辆水箱容积均为1000L,车上节水器具的完备程度及车上环境舒适度好.客车上水站布设按上述原则计算分析如下:列车在始发站注水量等于列车水箱容积,按短编组8辆计算,V2=1000L×8辆=8000L/辆;总定员m=600人,取用水定额标准q1=2?0L/(人?h),水箱供水较大可满足旅客用水时间T=V2/q1m=6?6h.由于跨线客车跨线运行时间受限,可在跨线前的客车给水站进行补水作业,客车上水站布设可不考虑跨线运行客车;本线运行动车组如按低运营速度200km/h,则客车上水站布设间距约为1300km,而《铁路给水排水设计规范》的规定为给水站间距离宜为300~700km,显然不合理.总之,对于高速铁路,客车上水站布设仅需在列车始发站所在检修整备基地(动车段、动车运用所)设置客车上水作业点,中途不需考虑补水作业,因为,始发站总上水量远大于途中较大需水量.

3结语

对于中、普速铁路客车上水站点的布设,应用列车途中用水供需平衡模式的理论计算成果与《铁路给水排水设计规范》的规定基本一致;对于高速铁路客车上水站点的布设规划采用《铁路给水排水设计规范》不够合理,建议采用列车途中用水供需平衡模式,通过理论计算,按运行时间和运行距离结合的原则确定.

铁路客车论文:浅论铁路客车整备库排烟系统的现状和改进

论文关键词:客车;整备库;排烟系统;改进

论文摘要:对铁路客车整备库排烟系统的工作原理进行了深入分析,并根据现场实际需要提出了改进措施。

1概述

我国北方地区冬季铁路客车进入客车整备库整备时,客车独立采暖锅炉、餐车炉灶和茶炉排出大量烟尘,造成库内空气严重污染。为根治这一顽症,呼和浩特铁路局组织攻关,研制了铁路客车整备库内排烟系统,该系统1998年通过铁道部鉴定。经呼和浩特整备库3股道27个单元2a的使用,证明该系统排烟效果明显,现已在通辽、图们、白城、包头等地推广使用。

2 结构特点

客车库内自动排烟系统由机械走行部分、排烟部分和自动控制部分组成(见图1)。机械走行部分由走行小车带动2组升降小车走行,每组升降小车带动2个集烟罩升降,走行到位后自动落罩,集烟罩碰到下限位行程开关后风机自动启动开始排烟;排烟部分由集烟罩、三通、软连接、活动通风口、主烟道组成,压火状态的烟尘由集烟罩通过三通、软连接、活动通风口进入主烟道,由风机排出库外;自动控制部分由主计算机和分配电柜中的可编程序控制器(PLC)组成,主计算机发出相关指令,各分配电柜中的可编程序控制器接到指令后执行相应程序,并将执行结果反馈回主计算机。各分配电柜还设有遥控手动装置,一般软故障可用遥控装置解决。

3 系统动作原理

走行小车是1个由3个通风口组成的静压箱式活动通风口。2个进风口在两侧,1个出风口在上面与主烟道连通,不锈钢带从走行小车下面绕过。不锈钢带在走行小车两边由磁性密封条吸附在走行导轨的下部起活动密封作用。该技术巧妙地利用主烟道外侧作为走行导轨,既解决了活动通风口长距离移动时的移动密封问题,又提供了有一定强度的走行导轨。每个移动单元由2组升降小车带动4个集烟罩,解决了列车编组不用定向的问题。因为25型客车比22型客车长2.1m,所以,当列车编组中25型车超过10辆时就会多出1辆22型车的长度,此时主控制计算机上的编组数量要多输入1辆,这时就会有1组移动装置不落罩,可以适应22型和25型客车的任意混合编组。在升降小车上装有2个导向杆防止集烟罩摆动,在导向杆下部装有下限位行程开关架。

4 使用现状和存在的问题

经过几年的使用,该排烟系统突出地解决了北方客车整备库内烟尘严重污染的问题,改善了库内环境,但仍存在一些问题,主要有:

(1)集烟罩升降小车链条卡阻现象时有发生。这是因为链条单向受力,不受力端链条容易弯曲,经过链轮时发生卡阻现象。

(2)风机及叶片煤焦油积聚,容易产生风机故障。

(3)发生简单排烟故障也需登车顶维修,增加了劳动强度和作业危险性。

(4)餐车灶间和茶炉排烟问题一直无法解决。

(5)出库时,排烟罩升起后风机停止工作,造成列车出库过程中余烟积存。

(6)定位传感器老化或电探头脏,探位不清,造成排烟罩落位不准。

5 改进措施

为进一步解决上述问题,更好地优化和改进现阶段整套排烟系统的性能,通过认真比选,充分讨论,在保持原技术性能的同时,提出了以下几点改进措施:

(1)不锈钢钢丝绳代替链条。将升降小车原来的链条升降形式全部改为不锈钢钢丝绳升降形式,有效地减少由于链条链齿经常卡阻造成的集烟罩升降故障。

(2)遥控代替手动。增加遥控装置,减少操作人员与维修人员的劳动强度和作业危险性,同时提高下行程位置,增加软帘长度,解决了出库客车刮坏烟罩现象。

(3)增加风机加热环。新增加风机电预热圈和相应的控制系统,采用正常排烟前预热和无车定期预热2种方法进行预热,煤焦油经过加温软化后由风机排出,同时也防止了冷凝水冻结发生的风机叶片冻结现象,有效地防止了煤焦油积聚在风机及叶片上引起的风机故障。

(4)加强集烟罩的骨架强度。增大原来的三通尺寸。由150mm改为200mm,进一步增加通风量,减少通风阻力,增强集烟罩的强度。

(5)增加定位餐车灶问排烟罩。以前,因为餐车不能定位,餐车的灶间和茶炉烟囱的烟尘无法清除,近期在呼和浩特客车整备库采用增加1组“凸”字形的餐车灶间和茶炉集烟罩并在2股道分别定位2个车位的办法,增加了餐车灶间和茶炉排烟罩,解决了餐车炉灶和茶炉的排烟难题,排烟效果良好。

(6)整列空调列车的发电车在库内检修试车时也会产生严重的烟尘污染。呼和浩特铁路局客运公司在包头客车整备库进行了发电车排烟装置设计和试验。为了减轻大梁载荷,采用轻型方钢管焊接成的桁架结构,使得结构件变形小、重量轻、载荷大。采用长方形可升降式集烟罩,风机和升降装置都采用遥控方式,可以单独操作,即集烟罩在任何位置时风机都可以启动。集烟罩上部采用桁架结构,升降机构安装在其上部,升降框架上下用防火布连接。长方形的集烟罩可以扣住3台柴油发电机的烟囱,任意1台或几台柴油发电机试车产生的烟尘都可以排除,解决了发电车排烟问题。

(7)其他改进措施。防撞传感器延时停车,延时启动风机,当有浓烟在前进方向时继续前进5s,如果躲过浓烟干扰,小车可以继续前进,并防止浓烟干扰时风机频繁启动;在出库作业时,锁闭所有落罩执行系统,包括自动和手动都不能落罩,防止误操作刮坏集烟罩;升级主计算机,使用近期的WindowsNT操作系统,原主机作为备份主机,1用1备,增加系统的性;改造和增加部分程序,万一发生主控制计算机故障,可以用手动遥控器的按钮组合代替主计算机发出相关指令,便于维修调整操作。

(8)使用单位要加强对客车排烟系统的管理,规范各项制度和操作规程,严格控制好人车和落罩以及出车和升罩的时间,对列车客运人员和排烟设备操作人员配合问题进行制度卡控,以便安全高效地使用本设备,为作业人员提供良好的工作环境。

铁路客车论文:诱导空调系统在高速铁路客车上

摘要: 近年来,铁路的高速化对空调设计人员提出了挑战,与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此必须针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统。本文根据高速客车的运行特点,研究了与普通列车相比,高速列车对空调系统提出的新的要求。结合高速客车空调系统的要求,推出了全空气诱导空调系统在高速客车上的应用性分析以及其在高速列车运行所独具的优点,论证了诱导空调系统运用于高速铁路客车的可能性与必要性。文章指出诱导空调系统需要改进的某些缺陷,并提出了相应的改进措施,使得诱导空调系统在高速客车上的应用性进一步加强。

关键词: 高速客车 诱导空调

1 国内外铁路客车及其空调系统的发展

中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而,随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建,航空运输和长途公路运输开始兴起,到1996年,中国的公路客运量甚至超过了铁路客运量。从1997年开始,中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速,到2003年客车较高运行时速已经达到了200公里以上。[1]

在国外,高速铁路客车发展非常迅猛。例如,法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术,高速铁路(TGV)(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)已达到每小时513公里的实验速度。而日本也正在开发"21世纪之星"高速列车,这种列车除时速达350公里的超高速外,在性能上较以往有大幅度的提高,还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2]。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具,几年内这种列车较高时速将达到400公里。

国内外高速铁路客车的发展告诉我们,铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求,必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。

2 铁路高速化对客车空调装置提出的挑战

与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统,才能保障客车内达到所要求的空气参数和空气品质,为旅客提供舒适的旅行环境。

针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求:

1)空调设备的安装位置要求降低

高速客车由于其速度快(一般都在200km/h以上),为了保障行车的安全并且为了提高运行的平稳性,其辅助设备(包括空调系统)及车体重心位置必须降低,以利于整车重心的降低。

2)空调系统的运转部件要求少

高速客车由于其停站间隔长,同时维护正常运营的人员少,因此必须保障其空气调节系统具有较高的稳定性和性,这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少,以降低事故率,易于维护管理。

3)空调装置的安装空间要求小

高速客车由于其独特的设计结构(车体一般采用流线型优化设计),给其空气调节系统设备预留的安装空间较小,因此,只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统,才能满足车内的空气参数设计要求。

4)空调系统的运行品质要求高

高速客车由于其速度快,车厢的气密性高,车内人员较密集,同时客车运行时间比较长,因此对车内的空气品质要求高,否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。

5)空调系统的调节性能要求好

高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间,要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数,而且由于客车经过的地域室外参数差别较大,这就要求其空气调节系统的调节性能好,以利于适应不同的工况要求。

6)空调系统的工作条件差

高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上,经常处于不稳定的环境条件下工作,列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。

综合以上条件可以看出,高速客车对空调系统有较高的要求,因此,必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求,本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。

3 全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析

按照诱导器内是否设置盘管,诱导空调系统可以分为两种类别:“空气-水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气-水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担,另一部分由水(通过二次盘管加热或冷却二次风)负担。但是由于此种系统内部结构较复杂,一旦损坏维修量大,且占用空间大,同时需要一套单独的水系统,所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。

采用全空气诱导空调系统时,车内所需的冷负荷全部由空气(一次风)负担。这种诱导器不带二次冷却盘管,实际是一个特殊的送风装置,能够诱导一定数量的室内空气,达到增加送风量和减少送风温差的作用,有时也可以在诱导器内部装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。

全空气诱导空调系统在客车上工作过程是:一次风(车外空气经过处理由风机送入车内)进入到诱导器的静压箱,经喷嘴高速喷出。由于高速喷射气流的引射作用使得车内的空气(二次风)被诱导到诱导器中,在混合箱中与一次风充分混合,然后经出风口送入到车内[3]。

全空气诱导空调系统特别适用于高速客车,与高速客车对空调系统的特殊要求相对照可以看出,全空气诱导空调系统具有以下优点:

节省车厢内的空间 高速客车由于其独特的设计结构,对于空间要求极为严格,空调占用的车厢空间应尽可能的小。由于诱导器系统空气处理设备的送风量仅为一次风量,因而风量小,使得系统处理设备及风道截面也较小,与以往的集中式空调系统相比,较好的解决了风道安装空间狭小的矛盾。且诱导器在车内布置灵活,能适应各种车型的需要。

2)提高车厢内的空气品质及人体的舒适性

由于高速客车密闭性高,运行时间长,所以对车厢内的舒适性及空气品质要求较高。而全空气诱导空调系统送风温差较小,送风量大,新风量充足,人体的舒适感和室内的空气品质较高。另外,在软硬座客车中,常用的顶送风空调系统气流直接吹向旅客头部,这样,在冬季会使旅客感觉头晕、不适,而夏季冷风先吹头部也容易使人感冒。而诱导器通常安装在客车车窗下部,不会对人体直吹,而且从送风口出来的气流沿车窗贴附流动到车顶部,在横断面方向形成环流,使旅客居留区处于空气的回流区内,大大提高了舒适度;并且由于新风量大,人体的舒适感也会明显提高。而对于软硬卧客车来讲,由于一般是两层或三层卧铺,车内空间有限,如采用大风道通风系统,冷风会直接从顶部吹到上铺旅客身上,人体的舒适感较差;而采用全空气诱导空调系统,风道布置于车厢下部,而诱导器布置于车窗下部,不会造成直吹,这样会大大提高车厢内人体的舒适度。

系统的稳定性与性高 高速客车由于停站间隔较长,且由于列车高速行驶,工作条件恶劣,要求空调的稳定性与性较高。诱导器空调系统的运转部件远远少于其他空调系统,这对于稳定性与性都要求很高的高速列车来讲无疑是一个很大的优势;而且由于系统需要处理的风量变少了,这样,空气处理设备的使用寿命会大大提高,同时也就降低了空气处理设备的损坏率,为高速列车在恶劣工作环境下正常运行提供了保障。

4)设备安装位置低

高速客车由于速度快,为了保障车身平稳及运行安全,要求车体的重心尽可能低。相比于顶置式空调系统来说,全空气诱导空调系统采用下部送风,空调机组可以安装在车下,且诱导器安装于车厢下部,从而降低了车体重心。

5)系统适用范围大,并可以单独调节

铁路客车由于经过的区域范围大,外部环境差别非常明显,因此要求空调系统能根据情况,及时调整。诱导空调系统可以在诱导器内装置电加热器以适应车内负荷变化的需要。当车内负荷变化时,可以通过开启电加热装置进行适应调整,使得系统的工况调节范围变大,更好的保障车内空气参数。同时,在每个诱导器入口处可以设置锥形调节阀,以实现包间内系统的单独调节[4]。

6)诱导器通常安装于车窗下部,这样,冬季由于热风首先接触玻璃窗,可以解决窗口由于温度低而产生凝结水和结霜问题。

综上所述可以看出,诱导空调系统是一种非常适用于高速铁路客车的空调形式,但是,其也存在着一些缺点需要进行改进。

4 高速铁路客车诱导空调系统的改进

4.1诱导空调系统存在的缺点

虽然全空气诱导空调系统非常适合于高速铁路客车的要求,但是它还存在着以下缺点需要加以改进:

新风比大,风机压头高,致使系统的能量消耗大。 系统的噪声较大,会造成噪声污染,影响车内的舒适度。 春秋过渡季节无法充分利用室外新风,系统冷量消耗大。 4.2诱导空调系统的改进措施

针对以上存在的缺点,可以采用以下措施加以克服:

集中排风,设置能量回收装置 根据文献[5],可以设置集中排风装置,并在排风与新风管道系统设置全热交换器,以利于回收排风冷量,降低系统能量消耗。

采取消声措施,降低系统噪声 为了降低系统噪声,在风机的出口管路设置消声静压箱,以降低风机噪声;在诱导器内部的静压箱内壁以及混合箱内壁贴高频吸声材料,以消除喷射噪声。由于诱导器噪声主要是由于喷嘴气流速度太大而引起噪声,因此可以通过增加喷嘴数量,增大喷嘴面积,降低喷嘴的气流速度来降低喷嘴喷射噪声。

设置旁通风道,充分利用自然冷量 为了在春秋季节充分利用室外新风,可以在空调包间的送风支管上设置旁通风道,使过渡季节的室外新风不经过静压箱和喷嘴而直接进入室内,这样,既节约了冷量,又提高了空气品质。

5 结语

本文对诱导器的基本原理及特点进行了简单介绍,针对高速铁路客车进行了全空气诱导空调系统的适用性分析,并对其某些缺点采取了改进措施。诱导空调系统在高速列车上的应用目前在国内尚无研究,而在国外已经进行了多项研究并部分投入使用。随着我国高速铁路客车的发展,诱导空调系统由于其对高速客车的良好适用性定将渐受重视。

铁路客车论文:诱导空调系统在高速铁路客车上

摘要: 近年来,铁路的高速化对空调设计人员提出了挑战,与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此必须针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统。本文根据高速客车的运行特点,研究了与普通列车相比,高速列车对空调系统提出的新的要求。结合高速客车空调系统的要求,推出了全空气诱导空调系统在高速客车上的应用性分析以及其在高速列车运行所独具的优点,论证了诱导空调系统运用于高速铁路客车的可能性与必要性。文章指出诱导空调系统需要改进的某些缺陷,并提出了相应的改进措施,使得诱导空调系统在高速客车上的应用性进一步加强。

关键词: 高速客车 诱导空调

1 国内外铁路客车及其空调系统的发展

中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而,随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建,航空运输和长途公路运输开始兴起,到1996年,中国的公路客运量甚至超过了铁路客运量。从1997年开始,中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速,到2003年客车较高运行时速已经达到了200公里以上。[1]

在国外,高速铁路客车发展非常迅猛。例如,法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术,高速铁路(TGV)(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)已达到每小时513公里的实验速度。而日本也正在开发"21世纪之星"高速列车,这种列车除时速达350公里的超高速外,在性能上较以往有大幅度的提高,还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2]。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具,几年内这种列车较高时速将达到400公里。

国内外高速铁路客车的发展告诉我们,铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求,必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。

2 铁路高速化对客车空调装置提出的挑战

与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别,因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统,才能保障客车内达到所要求的空气参数和空气品质,为旅客提供舒适的旅行环境。

针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求:

1)空调设备的安装位置要求降低

高速客车由于其速度快(一般都在200km/h以上),为了保障行车的安全并且为了提高运行的平稳性,其辅助设备(包括空调系统)及车体重心位置必须降低,以利于整车重心的降低。

2)空调系统的运转部件要求少

高速客车由于其停站间隔长,同时维护正常运营的人员少,因此必须保障其空气调节系统具有较高的稳定性和性,这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少,以降低事故率,易于维护管理。

3)空调装置的安装空间要求小

高速客车由于其独特的设计结构(车体一般采用流线型优化设计),给其空气调节系统设备预留的安装空间较小,因此,只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统,才能满足车内的空气参数设计要求。

4)空调系统的运行品质要求高

高速客车由于其速度快,车厢的气密性高,车内人员较密集,同时客车运行时间比较长,因此对车内的空气品质要求高,否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。

5)空调系统的调节性能要求好

高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间,要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数,而且由于客车经过的地域室外参数差别较大,这就要求其空气调节系统的调节性能好,以利于适应不同的工况要求。

6)空调系统的工作条件差

高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上,经常处于不稳定的环境条件下工作,列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。

综合以上条件可以看出,高速客车对空调系统有较高的要求,因此,必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求,本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。

3 全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析

按照诱导器内是否设置盘管,诱导空调系统可以分为两种类别:“空气-水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气-水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担,另一部分由水(通过二次盘管加热或冷却二次风)负担。但是由于此种系统内部结构较复杂,一旦损坏维修量大,且占用空间大,同时需要一套单独的水系统,所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。

采用全空气诱导空调系统时,车内所需的冷负荷全部由空气(一次风)负担。这种诱导器不带二次冷却盘管,实际是一个特殊的送风装置,能够诱导一定数量的室内空气,达到增加送风量和减少送风温差的作用,有时也可以在诱导器内部装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。

全空气诱导空调系统在客车上工作过程是:一次风(车外空气经过处理由风机送入车内)进入到诱导器的静压箱,经喷嘴高速喷出。由于高速喷射气流的引射作用使得车内的空气(二次风)被诱导到诱导器中,在混合箱中与一次风充分混合,然后经出风口送入到车内[3]。

全空气诱导空调系统特别适用于高速客车,与高速客车对空调系统的特殊要求相对照可以看出,全空气诱导空调系统具有以下优点:

节省车厢内的空间 高速客车由于其独特的设计结构,对于空间要求极为严格,空调占用的车厢空间应尽可能的小。由于诱导器系统空气处理设备的送风量仅为一次风量,因而风量小,使得系统处理设备及风道截面也较小,与以往的集中式空调系统相比,较好的解决了风道安装空间狭小的矛盾。且诱导器在车内布置灵活,能适应各种车型的需要。

2)提高车厢内的空气品质及人体的舒适性

由于高速客车密闭性高,运行时间长,所以对车厢内的舒适性及空气品质要求较高。而全空气诱导空调系统送风温差较小,送风量大,新风量充足,人体的舒适感和室内的空气品质较高。另外,在软硬座客车中,常用的顶送风空调系统气流直接吹向旅客头部,这样,在冬季会使旅客感觉头晕、不适,而夏季冷风先吹头部也容易使人感冒。而诱导器通常安装在客车车窗下部,不会对人体直吹,而且从送风口出来的气流沿车窗贴附流动到车顶部,在横断面方向形成环流,使旅客居留区处于空气的回流区内,大大提高了舒适度;并且由于新风量大,人体的舒适感也会明显提高。而对于软硬卧客车来讲,由于一般是两层或三层卧铺,车内空间有限,如采用大风道通风系统,冷风会直接从顶部吹到上铺旅客身上,人体的舒适感较差;而采用全空气诱导空调系统,风道布置于车厢下部,而诱导器布置于车窗下部,不会造成直吹,这样会大大提高车厢内人体的舒适度。

系统的稳定性与性高 高速客车由于停站间隔较长,且由于列车高速行驶,工作条件恶劣,要求空调的稳定性与性较高。诱导器空调系统的运转部件远远少于其他空调系统,这对于稳定性与性都要求很高的高速列车来讲无疑是一个很大的优势;而且由于系统需要处理的风量变少了,这样,空气处理设备的使用寿命会大大提高,同时也就降低了空气处理设备的损坏率,为高速列车在恶劣工作环境下正常运行提供了保障。

4)设备安装位置低

高速客车由于速度快,为了保障车身平稳及运行安全,要求车体的重心尽可能低。相比于顶置式空调系统来说,全空气诱导空调系统采用下部送风,空调机组可以安装在车下,且诱导器安装于车厢下部,从而降低了车体重心。

5)系统适用范围大,并可以单独调节

铁路客车由于经过的区域范围大,外部环境差别非常明显,因此要求空调系统能根据情况,及时调整。诱导空调系统可以在诱导器内装置电加热器以适应车内负荷变化的需要。当车内负荷变化时,可以通过开启电加热装置进行适应调整,使得系统的工况调节范围变大,更好的保障车内空气参数。同时,在每个诱导器入口处可以设置锥形调节阀,以实现包间内系统的单独调节[4]。

6)诱导器通常安装于车窗下部,这样,冬季由于热风首先接触玻璃窗,可以解决窗口由于温度低而产生凝结水和结霜问题。

综上所述可以看出,诱导空调系统是一种非常适用于高速铁路客车的空调形式,但是,其也存在着一些缺点需要进行改进。

4 高速铁路客车诱导空调系统的改进

4.1诱导空调系统存在的缺点

虽然全空气诱导空调系统非常适合于高速铁路客车的要求,但是它还存在着以下缺点需要加以改进:

新风比大,风机压头高,致使系统的能量消耗大。 系统的噪声较大,会造成噪声污染,影响车内的舒适度。 春秋过渡季节无法充分利用室外新风,系统冷量消耗大。 4.2诱导空调系统的改进措施

针对以上存在的缺点,可以采用以下措施加以克服:

集中排风,设置能量回收装置 根据文献[5],可以设置集中排风装置,并在排风与新风管道系统设置全热交换器,以利于回收排风冷量,降低系统能量消耗。

采取消声措施,降低系统噪声 为了降低系统噪声,在风机的出口管路设置消声静压箱,以降低风机噪声;在诱导器内部的静压箱内壁以及混合箱内壁贴高频吸声材料,以消除喷射噪声。由于诱导器噪声主要是由于喷嘴气流速度太大而引起噪声,因此可以通过增加喷嘴数量,增大喷嘴面积,降低喷嘴的气流速度来降低喷嘴喷射噪声。

设置旁通风道,充分利用自然冷量 为了在春秋季节充分利用室外新风,可以在空调包间的送风支管上设置旁通风道,使过渡季节的室外新风不经过静压箱和喷嘴而直接进入室内,这样,既节约了冷量,又提高了空气品质。

5 结语

本文对诱导器的基本原理及特点进行了简单介绍,针对高速铁路客车进行了全空气诱导空调系统的适用性分析,并对其某些缺点采取了改进措施。诱导空调系统在高速列车上的应用目前在国内尚无研究,而在国外已经进行了多项研究并部分投入使用。随着我国高速铁路客车的发展,诱导空调系统由于其对高速客车的良好适用性定将渐受重视。

铁路客车论文:浅论铁路客车整备库排烟系统的现状和改进

论文关键词:客车;整备库;排烟系统;改进

论文摘要:对铁路客车整备库排烟系统的工作原理进行了深入分析,并根据现场实际需要提出了改进措施。

1概述

我国北方地区冬季铁路客车进入客车整备库整备时,客车独立采暖锅炉、餐车炉灶和茶炉排出大量烟尘,造成库内空气严重污染。为根治这一顽症,呼和浩特铁路局组织攻关,研制了铁路客车整备库内排烟系统,该系统1998年通过铁道部鉴定。经呼和浩特整备库3股道27个单元2a的使用,证明该系统排烟效果明显,现已在通辽、图们、白城、包头等地推广使用。

2 结构特点

客车库内自动排烟系统由机械走行部分、排烟部分和自动控制部分组成(见图1)。机械走行部分由走行小车带动2组升降小车走行,每组升降小车带动2个集烟罩升降,走行到位后自动落罩,集烟罩碰到下限位行程开关后风机自动启动开始排烟;排烟部分由集烟罩、三通、软连接、活动通风口、主烟道组成,压火状态的烟尘由集烟罩通过三通、软连接、活动通风口进入主烟道,由风机排出库外;自动控制部分由主计算机和分配电柜中的可编程序控制器(PLC)组成,主计算机发出相关指令,各分配电柜中的可编程序控制器接到指令后执行相应程序,并将执行结果反馈回主计算机。各分配电柜还设有遥控手动装置,一般软故障可用遥控装置解决。

3 系统动作原理

走行小车是1个由3个通风口组成的静压箱式活动通风口。2个进风口在两侧,1个出风口在上面与主烟道连通,不锈钢带从走行小车下面绕过。不锈钢带在走行小车两边由磁性密封条吸附在走行导轨的下部起活动密封作用。该技术巧妙地利用主烟道外侧作为走行导轨,既解决了活动通风口长距离移动时的移动密封问题,又提供了有一定强度的走行导轨。每个移动单元由2组升降小车带动4个集烟罩,解决了列车编组不用定向的问题。因为25型客车比22型客车长2.1m,所以,当列车编组中25型车超过10辆时就会多出1辆22型车的长度,此时主控制计算机上的编组数量要多输入1辆,这时就会有1组移动装置不落罩,可以适应22型和25型客车的任意混合编组。在升降小车上装有2个导向杆防止集烟罩摆动,在导向杆下部装有下限位行程开关架。

4 使用现状和存在的问题

经过几年的使用,该排烟系统突出地解决了北方客车整备库内烟尘严重污染的问题,改善了库内环境,但仍存在一些问题,主要有:

(1)集烟罩升降小车链条卡阻现象时有发生。这是因为链条单向受力,不受力端链条容易弯曲,经过链轮时发生卡阻现象。

(2)风机及叶片煤焦油积聚,容易产生风机故障。

(3)发生简单排烟故障也需登车顶维修,增加了劳动强度和作业危险性。

(4)餐车灶间和茶炉排烟问题一直无法解决。

(5)出库时,排烟罩升起后风机停止工作,造成列车出库过程中余烟积存。

(6)定位传感器老化或电探头脏,探位不清,造成排烟罩落位不准。

5 改进措施

为进一步解决上述问题,更好地优化和改进现阶段整套排烟系统的性能,通过认真比选,充分讨论,在保持原技术性能的同时,提出了以下几点改进措施:

(1)不锈钢钢丝绳代替链条。将升降小车原来的链条升降形式全部改为不锈钢钢丝绳升降形式,有效地减少由于链条链齿经常卡阻造成的集烟罩升降故障。

(2)遥控代替手动。增加遥控装置,减少操作人员与维修人员的劳动强度和作业危险性,同时提高下行程位置,增加软帘长度,解决了出库客车刮坏烟罩现象。

(3)增加风机加热环。新增加风机电预热圈和相应的控制系统,采用正常排烟前预热和无车定期预热2种方法进行预热,煤焦油经过加温软化后由风机排出,同时也防止了冷凝水冻结发生的风机叶片冻结现象,有效地防止了煤焦油积聚在风机及叶片上引起的风机故障。

(4)加强集烟罩的骨架强度。增大原来的三通尺寸。由150mm改为200mm,进一步增加通风量,减少通风阻力,增强集烟罩的强度。

(5)增加定位餐车灶问排烟罩。以前,因为餐车不能定位,餐车的灶间和茶炉烟囱的烟尘无法清除,近期在呼和浩特客车整备库采用增加1组“凸”字形的餐车灶间和茶炉集烟罩并在2股道分别定位2个车位的办法,增加了餐车灶间和茶炉排烟罩,解决了餐车炉灶和茶炉的排烟难题,排烟效果良好。

(6)整列空调列车的发电车在库内检修试车时也会产生严重的烟尘污染。呼和浩特铁路局客运公司在包头客车整备库进行了发电车排烟装置设计和试验。为了减轻大梁载荷,采用轻型方钢管焊接成的桁架结构,使得结构件变形小、重量轻、载荷大。采用长方形可升降式集烟罩,风机和升降装置都采用遥控方式,可以单独操作,即集烟罩在任何位置时风机都可以启动。集烟罩上部采用桁架结构,升降机构安装在其上部,升降框架上下用防火布连接。长方形的集烟罩可以扣住3台柴油发电机的烟囱,任意1台或几台柴油发电机试车产生的烟尘都可以排除,解决了发电车排烟问题。

(7)其他改进措施。防撞传感器延时停车,延时启动风机,当有浓烟在前进方向时继续前进5s,如果躲过浓烟干扰,小车可以继续前进,并防止浓烟干扰时风机频繁启动;在出库作业时,锁闭所有落罩执行系统,包括自动和手动都不能落罩,防止误操作刮坏集烟罩;升级主计算机,使用近期的WindowsNT操作系统,原主机作为备份主机,1用1备,增加系统的性;改造和增加部分程序,万一发生主控制计算机故障,可以用手动遥控器的按钮组合代替主计算机发出相关指令,便于维修调整操作。

(8)使用单位要加强对客车排烟系统的管理,规范各项制度和操作规程,严格控制好人车和落罩以及出车和升罩的时间,对列车客运人员和排烟设备操作人员配合问题进行制度卡控,以便安全高效地使用本设备,为作业人员提供良好的工作环境。

铁路客车论文:浅论铁路客车整备库排烟系统的现状和改进

论文 关键词:客车;整备库;排烟系统;改进

论文摘要:对铁路客车整备库排烟系统的工作原理进行了深入分析,并根据现场实际需要提出了改进措施。

1概述

我国北方地区冬季铁路客车进入客车整备库整备时,客车独立采暖锅炉、餐车炉灶和茶炉排出大量烟尘,造成库内空气严重污染。为根治这一顽症,呼和浩特铁路局组织攻关,研制了铁路客车整备库内排烟系统,该系统1998年通过铁道部鉴定。经呼和浩特整备库3股道27个单元2a的使用,证明该系统排烟效果明显,现已在通辽、图们、白城、包头等地推广使用。

2 结构特点

客车库内自动排烟系统由机械走行部分、排烟部分和自动控制部分组成(见图1)。机械走行部分由走行小车带动2组升降小车走行,每组升降小车带动2个集烟罩升降,走行到位后自动落罩,集烟罩碰到下限位行程开关后风机自动启动开始排烟;排烟部分由集烟罩、三通、软连接、活动通风口、主烟道组成,压火状态的烟尘由集烟罩通过三通、软连接、活动通风口进入主烟道,由风机排出库外;自动控制部分由主 计算 机和分配电柜中的可编程序控制器(plc)组成,主计算机发出相关指令,各分配电柜中的可编程序控制器接到指令后执行相应程序,并将执行结果反馈回主计算机。各分配电柜还设有遥控手动装置,一般软故障可用遥控装置解决。

3 系统动作原理

走行小车是1个由3个通风口组成的静压箱式活动通风口。2个进风口在两侧,1个出风口在上面与主烟道连通,不锈钢带从走行小车下面绕过。不锈钢带在走行小车两边由磁性密封条吸附在走行导轨的下部起活动密封作用。该技术巧妙地利用主烟道外侧作为走行导轨,既解决了活动通风口长距离移动时的移动密封问题,又提供了有一定强度的走行导轨。每个移动单元由2组升降小车带动4个集烟罩,解决了列车编组不用定向的问题。因为25型客车比22型客车长2.1m,所以,当列车编组中25型车超过10辆时就会多出1辆22型车的长度,此时主控制计算机上的编组数量要多输入1辆,这时就会有1组移动装置不落罩,可以适应22型和25型客车的任意混合编组。在升降小车上装有2个导向杆防止集烟罩摆动,在导向杆下部装有下限位行程开关架。

4 使用现状和存在的问题

经过几年的使用,该排烟系统突出地解决了北方客车整备库内烟尘严重污染的问题,改善了库内环境,但仍存在一些问题,主要有:

(1)集烟罩升降小车链条卡阻现象时有发生。这是因为链条单向受力,不受力端链条容易弯曲,经过链轮时发生卡阻现象。

(2)风机及叶片煤焦油积聚,容易产生风机故障。

(3)发生简单排烟故障也需登车顶维修,增加了劳动强度和作业危险性。

(4)餐车灶间和茶炉排烟问题一直无法解决。

(5)出库时,排烟罩升起后风机停止工作,造成列车出库过程中余烟积存。

(6)定位传感器老化或电探头脏,探位不清,造成排烟罩落位不准。

5 改进措施

为进一步解决上述问题,更好地优化和改进现阶段整套排烟系统的性能,通过认真比选,充分讨论,在保持原技术性能的同时,提出了以下几点改进措施:

(1)不锈钢钢丝绳代替链条。将升降小车原来的链条升降形式全部改为不锈钢钢丝绳升降形式,有效地减少由于链条链齿经常卡阻造成的集烟罩升降故障。

(2)遥控代替手动。增加遥控装置,减少操作人员与维修人员的劳动强度和作业危险性,同时提高下行程位置,增加软帘长度,解决了出库客车刮坏烟罩现象。

(3)增加风机加热环。新增加风机电预热圈和相应的控制系统,采用正常排烟前预热和无车定期预热2种方法进行预热,煤焦油经过加温软化后由风机排出,同时也防止了冷凝水冻结发生的风机叶片冻结现象,有效地防止了煤焦油积聚在风机及叶片上引起的风机故障。

(4)加强集烟罩的骨架强度。增大原来的三通尺寸。由150mm改为200mm,进一步增加通风量,减少通风阻力,增强集烟罩的强度。

(5)增加定位餐车灶问排烟罩。以前,因为餐车不能定位,餐车的灶间和茶炉烟囱的烟尘无法清除,近期在呼和浩特客车整备库采用增加1组“凸”字形的餐车灶间和茶炉集烟罩并在2股道分别定位2个车位的办法,增加了餐车灶间和茶炉排烟罩,解决了餐车炉灶和茶炉的排烟难题,排烟效果良好。

(6)整列空调列车的发电车在库内检修试车时也会产生严重的烟尘污染。呼和浩特铁路局客运公司在包头客车整备库进行了发电车排烟装置设计和试验。为了减轻大梁载荷,采用轻型方钢管焊接成的桁架结构,使得结构件变形小、重量轻、载荷大。采用长方形可升降式集烟罩,风机和升降装置都采用遥控方式,可以单独操作,即集烟罩在任何位置时风机都可以启动。集烟罩上部采用桁架结构,升降机构安装在其上部,升降框架上下用防火布连接。长方形的集烟罩可以扣住3台柴油发电机的烟囱,任意1台或几台柴油发电机试车产生的烟尘都可以排除,解决了发电车排烟问题。

(7)其他改进措施。防撞传感器延时停车,延时启动风机,当有浓烟在前进方向时继续前进5s,如果躲过浓烟干扰,小车可以继续前进,并防止浓烟干扰时风机频繁启动;在出库作业时,锁闭所有落罩执行系统,包括自动和手动都不能落罩,防止误操作刮坏集烟罩;升级主 计算 机,使用近期的windowsnt操作系统,原主机作为备份主机,1用1备,增加系统的性;改造和增加部分程序,万一发生主控制计算机故障,可以用手动遥控器的按钮组合代替主计算机发出相关指令,便于维修调整操作。

(8)使用单位要加强对客车排烟系统的管理,规范各项制度和操作规程,严格控制好人车和落罩以及出车和升罩的时间,对列车客运人员和排烟设备操作人员配合问题进行制度卡控,以便安全高效地使用本设备,为作业人员提供良好的工作环境。

铁路客车论文:关于铁路旅客车站设置静态标志信息系统的探讨

论文关键词:铁路旅客车站 公共信息标志 设置

论文摘要:主要对铁路旅客车站静态信息标志进行简要归纳,从铁路旅客车站旅客进出站流线、车站使用功能、安全与疏散等方面提出静态信息标志设置的一些理念。提出从铁路旅客车站信息系统的整体上考虑动态显示系统与静态标志系统的协调性。同时,从方便旅客、保障旅客安全的角度,提出标志的一些设置原则,以供探讨。

铁路旅客车站,特别是大型和特大型旅客车站是城市重要的交通枢纽,城市中的各种交通工具几乎都在这里汇集。每天都会有大量流动的旅客在这里集散,特别是在节假日出行的高峰时刻,给整个车站的疏导、安全与管理带来了很大的问题。如何使来站、离站的大量旅客形成有序流动,如何方便旅客了解车站内设置的各种功能场所及相关设施的位置,这一方面体现在车站整体布局与城市交通系统的衔接和车站使用功能及流线设计上,同时还与合理设置在车站内的各种公共信息标志和引导标志有着很大关系。

铁路旅客车站设置的各种列车动态综合显示屏(图1),售票和检票显示屏,行李、包裹管理服务显示屏,多媒体查询,广播和静态标志构成了完整的车站公共信息服务系统。信息的传递可以采用动态形式,也可以采用静态的形式,或采用动态静态相结合的形式。本文提到的“静态标志”主要是相对于车站内设置的由电子屏幕“动态显示”的有关旅客列车到发信息而言,静态标志主要是指显示固定图形、符号、文字等公共信息的标志。静态标志一般由导向标志(图2)、位置标志(图3)、安全标志(图4)、疏散标志(图5)等组成。

公共信息标志是现代化公共建筑人性化服务的重要体现方式。建立完善的旅客信息系统,不仅可以提高旅客车站的人性化管理和服务效果及工作效率,同时还可使旅客在不用问询的情况下,在位置标志或导向标志的引导下就可以毫无障碍地到达目的地。这样,不仅减轻了旅客车站工作人员的压力,同时也给旅客提供了便利条件。

目前,铁路旅客车站设置的静态标志尚不够系统和完善,也缺乏统一标准,为此,铁道部专门组织修订了《铁路旅客车站信息系统设计规范》(tb10074)。该规范依据国家标准的相关规定,结合铁路旅客车站的功能布局和流线特点,并根据旅客车站的使用功能对信息标志进行了分类,明确了铁路旅客车站静态标志的设置原则和使用要求,使不同功能的标志之间即互有区别又易于辨识。这对推动和规范全国铁路旅客车站信息标志的设置和统一标准奠定了基础。

1导向标志

导向标志是按旅客到站和离站流线设置的重要引导标志,在大型车站,特别是一些特大型车站一般会有城市地下铁道或高架轻轨铁道引入车站,从目前城市交通发展形势来看,大型和特大型铁路旅客车站将会随着城市交通系统的现代化,逐步发展成为集地下铁道、地上高架轻轨及公共汽车交通等综合性的城市交通枢纽。车站也将会逐步采用多通道的立体广场形式加快旅客的疏导。当车站很大、设施又多,且地上、地下有多个方向的进站和出站口时,很容易使及时次到达车站的旅客失去方向感。所以,进站导向标志应该从旅客进入车站广场的公共交通站点、出租车站、停车场和城市轨道交通站点等进入车站范围的起点开始设置,并沿进站流线引导旅客至售票处、进站口、候车室检票口、直至站台。出站导向标志应该从站台开始设置,沿旅客出站流线引导旅客至出站口、公共交通站点、出租车站、停车场和城市轨道交通站点。导向标志应该按通向目标的路线进行布置,而且标志应该非常醒目,有很好的连续性,使旅客在视线之内很容易看到。另外,在道路和通道的节点处由于方向发生改变,特别是当通往多个方向或多个目标时,如果没有导向标志会使旅客感到迷茫。所以,在这些地方应该设置指示方向明确的通往不同方向、不同目标的导向标志。这样,就可以使旅客很容易在标志的引导下到达目的地。

对于较小的铁路旅客车站,由于车站规模很小,目标基本都在旅客的视野范围之内,车站可以根据实际情况仅设置一些位置标志就可以达到目的了。

铁路旅客车站内设置的无障碍通道和无障碍设施应该按国家现行标准《城市道路和建筑无障碍设计规范》(jgj50-2001)、《铁路旅客车站无障碍设计规范》(tb10083-2005)和《公共信息导向系统设置原则与要求第1部分:总则》(gb/t15566.1)的有关规定设置无障碍标志。

当车站内的无障碍流线与普通旅客进出站流线分开设置时,导向标志应该根据残疾人的特点在地面设置盲道(图6),并在有扶手或栏杆处设置明显的带有提示性质的盲文;另外,车站内走动的人很多,坐轮椅旅客的视线很容易受到干扰,所以应该适当调整导向标志的设置位置和设置间距(图7)

2位置标志

位置标志是设置在旅客车站内表示设施和场所位置及提供管理、服务功能性质的图形信息标志。国家标准中有关在公共场所设置位置标志的公共信息图形标志的内容很多,铁道部客运管理部门也根据铁路旅客车站客运服务的特点,正在编制适用于铁路客运服务的相应图形符号标准。目前,在铁路旅客车站为旅客提供服务的场所和设施主要有以下这些:

(1)车站范围内设置的公共交通站点、停车场、出租车站点、城市轨道交通站点;

(2)售票处(自动售票机)、进站口、行李托取和包裹办理处、候车(区)室、检票口、站台、天桥和地道的各出人口、出站口;

(3)国境站和口岸站的海关、边防检查、卫生检疫、动植物检疫、免税店;

(4)旅客车站公共区内设置的问询处、医务室、公安值班室;

(5)行李寄存、无障碍设施、母婴服务设施、公用电话、饮水处、盥洗间、厕所、商业零售、小型餐饮、邮政、自动取款机等。

以上这些位置和设施均应按现行国家标准或铁道部有关规定设置与其功能相适应的图形信息标志。

3平面图和信息板

除设置位置标志外,铁路旅客车站设置的平面示意图和信息板也是展示服务功能信息非常重要的内容。特别是一些较大的站,一般设有立体广场或地下广场或有与城市轨道交通相结合设施,另外站内还设有很多公共服务设施,进出通道较多,流线复杂。旅客在进入或离开车站时,很想明确自己的位置和想要达到的处所。当车站的人口处和出口处设置有与实际设置功能相一致的图形标志和旅客当前位置的总平面示意图和各层的平面示意图时,旅客会对自己的位置和整个车站的功能布置情况一目了然,这样旅客很容易找到想要到达的区域。所以,较大一些的铁路旅客车站应该在旅客进站处或集散厅、出站处设置车站总平面示意图(图8),站房各层也应该在主要出入口处设置相应层面的平面示意图和信息板(图9)。

4安全标志

铁路旅客车站的站台、进出站通道、候车室等是人员比较密集的场所,特别是节假le和季节性客运高峰时段,就更加密集,大量旅客行走在进站和出站口、自动扶梯、楼梯等处,并聚集在检票口处等候检票。有的高架候车室的检票口平台距楼梯很近,当大量旅客托带行李由平台下楼梯时,后面的旅客很可能由于前面人多看不到台阶,踏空摔倒,所以很容易发生危险。另外,有始发和终到列车的车站,大量旅客同时拥挤在进站口或出站口、通道的楼梯或自动扶梯等处,也非常容易发生危险,大量人员高密度的聚集,在拥挤的情况下随时会发生危险,这一点应该引起车站管理的高度重视。尤其对老人、儿童、孕妇和携带婴幼儿的妇女,在这些人员较多的场所更容易发生危险。所以,应该在人员流动密集的场所、平面位置发生变化的位置和其他必要处所,在加强疏导的同时,应该设置醒目的提示标志,提前并及时告知旅客,使其注意安全,主动避免伤害事件的发生。2004年11月13el,印度首都新德里铁路车站发生了数百旅客踩踏的安全事故,结果造成5人死亡,数十人受到严重伤害。国内的某些场所也曾发生过类似的拥挤踩踏事件。因此,此类似事件的惨痛教训应该引起高度警惕,引以为鉴。

另外,站台也是容易发生事故的场所,特别是设有高站台的车站,虽站台边缘有明显的黄色安全警戒线,但还是容易发生旅客掉下站台的事故。现代化的地铁车站为了防止此类事故的发生甚至设置了全封闭的安全门。由于铁路车站不同于地铁车站,无法设置全封闭的安全门,但可以在旅客进入站台后的明显位置,设置告知旅客进入站台后的安全注意事项和站台安全区的标志。特别是有一些中间站,通常还会有一些列车贴近站台高速通过,为了保护站台上人员的安全,有些车站在站台上还设置了安全护栏。在这些安全设施的明显位置应该设置相应的禁止标志、警告标志和安全提示标志(图10,图11)。

禁止标志、警告标志和安全提示标志是防止旅客误走、误动引发人身伤害和其他安全事故的重要标志。因为没设安全标志或安全标志设置不当引发的教训很多。因此,在旅客活动的场所凡有可能因误走、误动、不了解情况会发生安全事故的处所,都要按国家的有关规定设置安全标志。

5疏散标志

疏散标志是在紧急情况保障旅客沿疏散通道逃生的重要标志(图12,图13),尤其为在地面上设置的灯光型疏散标志,这对中型及以上较大车站非常重要,特别是大型和特大型车站。当有城市轨道交通引人车站时,由于通道较多,设置明显的疏散标志,在紧急情况下可帮助旅客辨明逃生方向,这对于没有受过紧急疏散训练的旅客,在突发事件的情况下疏散标志的作用就显得非常重要。有关安全疏散标志的设置要求,现行国家《建筑设计防火规范》( gb50016-2006)已有规定。但对总建筑面积大于5 000 m2的铁路旅客车站站房,规范中没有明确提出要在主要疏散通道的地面上设置灯光型疏散标志的要求。考虑到旅客车站是人员密集的公共场所,尤其在季节性高峰时段,其人员密度要远远大于地上商场。另外,逛商场内的顾客一般不会随身携带行李,携带婴幼儿的顾客比例也很少。

所以,为保障在突发事件的情况下顺利疏散、确保旅客的安全,依据《建筑设计防火规范》( gb50016-2006 )第11. 3. 5条“下列建筑场所应在其内疏散走道和主要疏散线路的地面上增设能保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志”中第3款“总建筑面积超过5 000 m2的地上商场”的要求,应该考虑在“总建筑面积大于5 000 m2的站房应在疏散走道和主要疏散线路的地面上,设置保持视觉连续性的灯光型疏散指示标志或蓄光型疏散指示标志”。

6文字标志

静态标志在使用文字标志时,应该采用国家规定使用的规范汉字和有关文字书写格式。文字表述的内容应该简洁、含义明确。文字标志又分为单一文字标志、文字辅助标志(图14)和文字补充标志(图15)当文字标志中使用多种文字时,文字标志的含义应当以中文为主,在视觉上中文也应比其他文字醒目。

在少数民族自治区域使用民族文字时,应当尊重少数民族语言文字使用规则。如内蒙古和西藏自治区对蒙汉和藏文字的应用就有专门规定,要求文字横写时蒙文和藏文在上汉字在下,或蒙文在前汉字在后、藏文在左汉字在右。其他少数民族自治区域可能也有类似的规定。当既有少数民族文字又有汉字,同时还有外文时,其文字使用规则应该依据国家标准的有关规定和民族自治区政府的有关规定执行。对有多个少数民族共同居住的自治区域,需要使用哪一个民族的文字和文字应用的性,应该征求省或自治区政府有关部门的意见。

7结语

较大的铁路旅客车站一般都设有电子屏幕动态显示装置,特别是大型和特大型旅客车站的不同位置,不同候车区(室)都设有这种装置。这些装置设置位置明显,一般占据空间主要位置。所以,在设置静态标志时,应该结合车站动态电子屏幕显示装置的设置情况,使动态显示系统和静态标志系统有机地结合在一起,达到标志优化布置的目的。

静态标志对旅客车站的建筑环境、流线布置、使用功能和人们的活动有较大的影响。标志的设计、制作和设置不仅应该体现建筑美学与环境的统一,更应该体现以人为本,达到满足旅客基本活动功能需求的目的。醒目、清晰的标志对旅客至关重要,由于车站内设置了很多广告,静态标志的设置应该在视觉上保持与广告有的明显区别,同时还应保障各种标志之间,标志与背景之间有足够清晰的对比度。

总之,只有在统筹考虑,合理分布的情况下,静态标志才能传达给旅客明确的信息,使旅客在车站的活动过程中切实感到标志设置所带来的便利。

铁路客车论文:中小型铁路旅客车站公共卫生间设计浅析

摘要:中国铁路建设在近几年迎来了突飞猛进的跨越式发展,最合理而创新的设计理念贯彻在站房设计中。公共卫生间作为站房一项必备的公共活动空间不可或缺。本文探讨了公共卫生间的设计原则,从设计位置、男女厕位比例、视线、流线和人性化等方面出发,探索中小型铁路车站公共卫生间的设计方法,以求指导今后的实际设计。由于大型车站一般设置在大型城市和省会城市,规模大、等级高、换乘系统复杂,一般具有重要的战略地位,卫生间服务人数和功能更加复杂,本文暂不做讨论。

关键词:公共卫生间 铁路旅客车站 人性化设计

中图分类号:X731文献标识码: A

引言:

伴随着我国铁路跨越式的发展,铁路车站也如雨后春笋般出现在华夏大地上,以中小型车站最为突出。中小型火车站具有分布广、密度高、聚集人数少和换乘系统简单的特点。而公共卫生间作为人流密集场所必备的公共活动空间,在中小型车站建筑中发挥了不可替代的作用。铁路旅客车站公共卫生间一般为独立式公共卫生间,不在站房外另外附建。由于中小型站房数量众多,系统化和标准化设计在设计过程中显得尤为重要,同时系统化和标准化设计也要力求从人性化角度出发,当前研究尤为重要。

中小型站房内的公共卫生间一般分为两种设置,一种附设于候车空间附近,一种设置于出站空间附近,由于出站空间人流量虽然大,但是旅客仅作短暂停留,故此处卫生间使用率较小。设计时仅考虑设置较少厕位的卫生间,无需按照聚集人数确定。候车空间附近的卫生间一般是中小型车站设计的重要细节设计部位。

1、设置部位

候车空间内的卫生间作为候车室重要的服务空间,一般毗邻候车室设置,根据候车室大小,相应设置不同规模的卫生间。在设计过车中考虑到旅客使用方便,其设置位置应明显且标志易于识别,候车室内最远地点距厕所距离不宜大于50m。超过50m及候车室分层设计时,应根据较高聚集人数相应增加卫生间数量。

2、男女厕位的数量比例

车站作为城市大门,人流聚集量巨大,往来人数较多,公共卫生间就显得格外重要。以往男女比例设计过程中均按男女1:1设计,厕位数也按照1:1设计,导致了男卫生间相对空闲,女卫生间拥堵现象。所以在设计时应充分考虑女性上厕所时间长的特点,适当增加女厕位的数量和建筑面积。

设计时应严格按照《铁路旅客车站建筑设计规范GB50091-2006》的“5.7旅客用厕所、盥洗室”章节严格执行。厕位数宜按较高聚集人数或高峰小时发送量2个/100人确定,男女人数比例应按1:1、蹲位按1:1.5确定,且男、女厕所大便器数量均不应少于2个,男厕应布置与大便器数量相同的小便器。男女厕所宜分设盥洗间,盥洗间应设面镜,水龙头应采用卫生、节水型,数量宜按较高聚集人数或高峰小时发送量1个/150 人设置,并不得少于2个。在实际过程中还应根据实际情况适当的增加卫生间蹲位和洗手盆的数量。

3、视线遮挡

中小型铁路车站候车区公共卫生间入口一般采用门洞(一般前室门洞1500×2400(2100),内门洞采用1200×2100),由于视线直接干扰和镜面反射,所以极易产生视线干扰。注意公共卫生间的视线遮档是保护个人隐私的需要,也是社会文明的重要标志。特别是男厕的小便斗和女厕的蹲坑都不要暴露在门外人的视线之内。所以在实际设计过程中,应根据功能,合理组织卫生间流线,合理通畅条件下尽可能的使流线变长,从而避免视线的干扰。营造一个相对私密的环境(见图表1)。

4、流线顺畅

公共卫生间的平面布局应该做到人流流线直接顺畅、男厕女厕的标志醒目鲜明。方便旅客清楚流线,方便使用。为了不产生视线干扰,应采取较长的流线,但不可迂回,产生“迷宫”效应。顺应人体工程学原理,根据流程合理安排流线。

5、门洞口设计

中小型旅客车站候车空间公共卫生间一般不设门,因为公共卫生间人流量大,使用集中,出入口的宽度应该满足人流要求。只要视线遮挡合理,出入口处一般只做门洞口(一般前室门洞1500×2400(2100),内门洞采用1200×2100),没有门扇人流会更通畅。从卫生习惯方面看,在卫生间洗过手以后的人都不愿意再用手去摸门把手,不设门会更卫生。但对于出站空间的小卫生间而言,由于建筑面积小,设置门洞势必造成视线干扰,不利于隐私,所以一般均设置门,门一般为木门,门宽度根据实际情况调整,范围为700~1000mm。门开启方向根据实际情况开设,尽量不影响内部使用空间,同事方便旅客使用。

6、前室布置

候车空间公共卫生间应该做到明亮、清洁、无异味,要满足这些要求就必须采取有效的相应措施。措施之一就是设置前室。设置前室并不是简单的将房间一分为四,男女各设置前室。这样做容易产生视线干扰和异味无法阻挡。在车站设计过程中,应充分利用空间,合理分配候车空间的服务设施,将无障碍卫生间、开水间及清扫工具间和卫生间合理分配,做成统一前室,既能做到空间缓冲,也能做到对候车空间少开门洞,不影响整个候车空间的整体性,还能做到视线不干扰。

7、无障碍卫生间

无障碍卫生间设置也是当前车站设计的一个重要的人性化设计方面。一般中小型旅客车站在无条件设置无障碍卫生间时,也应设置无障碍厕位。无障碍卫生间净尺寸应达到2000mm×2000mm,卫生间内按照《无障碍规范》设置马桶、洗手盆等设施,且中间留出750mm半径圆空置区域供轮椅旋转。无障碍卫生间门净宽应做到800mm以上,方便有需要旅客进入(见图表2)。无障碍厕位也应按照标准图集设置,净宽及设备也应相应配备。

8、细部设计

公共卫生间的细部设计最能直接地体现出对各种人的关怀。铁路旅客车站的公共卫生间设计应根据《铁路旅客车站细部设计》的统一规定执行。本书对墙地面、隔断、小便斗、盥洗台和饮水台都有统一规定。例如卫生间和相邻卫生间不得出现错台,高差处应采取缓坡衔接,过门石不得采用黑色石材,厕位间应设挂钩,以及卫生间蹲位、小便器和盥洗设备尺度要宜人。同时将《民用设计通则》和《城市公共厕所设计标准》作为参照。同时在人性化方面与地方建筑材料和建筑手法相结合,创造出具有地域文化的公共服务空间,与站房风格相统一。

9、结语

中小型旅客车站在我国分布广、数量大,服务人群较多,公共卫生间设计在中小型车站设计中不可替代,在设计过程中应注意:

(1)合理安排卫生间位置,靠近候车空间,服务半径不超过50m;

(2)合理布置男女厕位比例,不重男轻女,按照《铁路旅客车站建筑设计规范GB50091-2006》较高聚集人数执行;

(3)避免视线干扰,不要将蹲位和小便器暴露在厕所门外人的视线内(包括直视和镜面反射);

(4)合理组织卫生间流线,流线要顺畅无阻。

(5)公共卫生间尽量不要设门,用门洞代替门。无条件设置门洞时,门的开启方向要考虑卫生间内使用设备和人流通行,尺度适宜;

(6)前室设置尽量不做暗前室,合理配置清洁工具间、开水间、无障碍卫生间等建筑空间,保障流线顺畅及视线不干扰;

(7)设置专门无障碍卫生间,无条件时要设置无障碍厕位,按照人体工程学原理布置建筑空间,增加人性化设计;

(8)增加细节设计,公共卫生间内洗手台、蹲位、隔断、镜面等采用成品,注重颜色及细节配置,达到统一、清洁、明亮空间。

车站是城市的大门,也是八方旅客南来北往重要中转站,配套的服务设施就成为车站的必备部分。公共卫生间尤为重要,只有精心设计才能达到人性化空间,为旅客营造温暖的家。

铁路客车论文:铁路客车照明的现状及改善

[摘 要]随着铁路行业的发展,对列车舒适性、性、节能环保等性能指标提出了更高的要求。然而,我国的铁路客车目前均采用传统的荧光灯照明,在节能环保、使用维护以及外观、结构多样性等方面都存在局限性。本文在对我国铁路现状进行分析的基础上,提出了以新的光源形式如节能环保的LED灯具代替传统的荧光灯具的思路,对铁路客车照明状况进行改善。

[关键词]铁路客车;照明现状;改善;LED

一、我国铁路客车照明的现状

目前,我国铁路主干线上的车辆包含25G型、25T型客车车内照明大部分采用的荧光灯照明,其中以XKTD系列统型灯具及荧光灯带为主。常用光源为直管形荧光管,管径多为T8,功率多选用15W,20W, 36W,灯脚采用G13。虽然荧光灯具在铁路客车上的应用已经相当成熟,但也存在一些缺陷:

1、发光效率低,能耗高。荧光灯的发光效率一般只有55~80lm/W。荧光灯的发光是360度的,为了使反方向的光得到利用,常利用反光板进行反射,这无疑增加了材料损耗。一般来说荧光灯的灯具效率只有70%。

2、使用寿命短、维护频率高、维修工作量大。荧光灯的使用寿命一般在8000小时左右,有些国产荧光灯仅有300小时。因为使用寿命的限制,荧光灯管需要经常更换,维护频率高。一个拥有700辆客车的车辆段一般有一万余支灯管和电子镇流器,维护工作量极大,灯管平均一个多月就要换一次。由于逆变器的故障发生率高,需要配备十人以上的专业维修人员,才能勉强满足及时更换的要求。每年用于照明的经费总额一般不低于50万元。由此我们可以看到,客车照明的改善不仅能创造巨大的经济效益,更是适应现代化铁路运输的需要。

3、节能环保性能差。荧光灯容易导致汞污染。我们知道,荧光灯都含有一种有害的物质--汞,0.04毫克以上的汞蒸气就可以让人体在两三个月内慢性中毒,1.2毫克以上则会诱发急性汞中毒,如果含量达到20毫克,就会直接致使动物死亡。而荧光灯的外壳由易碎的玻璃制成,玻璃一旦破碎,汞蒸气就会进入到空气里,周围空气中的汞含量在很短时间内就会超标两千倍,达到20~20mg/m3。

4、外观、内部结构灵活性差。传统荧光管径、长度相对固定,因此外形及内部结构在此基础上固化,安装占用空间大,应用起来就丧失了灵活性。

二、我国铁路列车照明现状的改善

要对我国铁路客车的照明进行改善,建议采用LED灯具代替传统荧光灯。LED光源不仅寿命长,而且具有光效高,且能耗低,抗震性强,环保等一系列优点。LED照明的应用可以降低能耗、提高车内照明的舒适性及性。

1、LED的定义

LED是发光二极管的简称发光二极管(light emitting diode)的简称,它由镓与砷、氮、磷、铟的化合物制成,当电子与空穴复合时能辐射出可见光。

2、LED灯具的优点

1)LED照明灯的能耗低。与传统的照明相比,LED可以减少80%的能耗,同等照度下,耗电量仅为普通照明用具的20%~30%。

2)LED照明灯的使用寿命长。传统照明灯最长的使用寿命不超过8000小时,而LED照明灯的使用寿命则在40000h小时以上,最长可达1000000小时。

3)LED照明灯耐振动和耐冲击性能强。在TB/T 3058-2002《铁路应用 机车车辆设备冲击和振动试验》所规定方向的振动和冲击的幅值下进行试验,产品能保障正常工作,无长期性变形或损坏

4)LED照明灯绿色环保。LED的制作材料没有毒性,不含铅、汞等重金属,不会产生眩光和紫外线辐射,符合欧盟ROHS标准,而且可以回收利用。LED灯具是通过环氧树脂封装的,内部不存在松动的地方,不易损坏,远比荧光灯和白炽灯坚固耐用。

5)LED照明灯显色性好且应用灵活。显色指数高,白炽灯的显色指数为95,荧光灯为65-80,而LED照明则可以>80另外,LED光源能够以红色、绿色、蓝色等为基础,根据实际需要,辅之以一定的技术便能设置出不同样式的多种图案来,而且可以可以根据需要调整光的亮度和效果。

3 LED照明电路设计

LED照明灯具有调亮度的功能,电源的输入控制方式采取pwm方式,频率为1kHz,电压值为12V(0-2V代表“0”, 7-12V代表“1”),pwm输入端采用BSS138功率管同等参数元器件。电源输出到LED的控制方式也是采用pwm的调光方式,输出频率为1kHz。车辆输入给电源的pwm波定义如下:占空比为时,该路灯全部熄灭;占空比为0%时,该路灯为全亮状态。灯内每一路串联LED中加恒流调整器件,每个LED压降为2.9-3.3V。每个LED的有效电流控制在42-45mA。

4 LED光源的选型

LED的驱动与散热是提高LED寿命的关键,相关参数:

1)允许功耗Pm:允许加在LED两端的正向直流电压与流过它的电流之积的较大值。超过此值时,LED发热甚至损坏。(小功率LED芯片0.066W)

2)较大正向直流电流IFm:允许通过LED的正向直流电流的极限值。超过此值时,可损坏LED。(小功率LED芯片20mm)

3)较大反向电压VRm:LED所允许加的较大反向电压。超过此值时,LED可能被击穿损坏。(小功率LED芯片5-6V)

4)工作环境topm:LED可正常工作的环境温度范围。超出此温度范围,LED将不能正常工作,效率会大大降低。(高于55度,效率、寿命会降低)

LED颜色是灯具色温的决定因素,其范围很宽,用在照明上的白光LED色温一般在K=3200-10000K,显色指数(Ra)在70-89之间。

目前用在客室照明主要选以下三种颜色:暖白(色温K=3200±250K)、偏暖白(色温K=4100±250K)、自然白(色温K=6000±250K)。

要实现照明光线连续、无阴影,根据车内断面结构需要两个不同照射方向的光源。根据需要,要求向车体中心方向射出的光是主要照明,向顶板内部射出的光为辅助照明,所以我们选择了不同功率的LED光源来搭配,确保照射到顶板上的光强度是均匀的。主光源选用功率较大的5X5mm的LED,辅助光源选择3x3mm的LED.辅助LED光源的结构原理与主光源一致,详细结构见附图1。

4 LED灯具断面

LED灯体可以根据所处的位置具体制作,断面、长度可以根据空间大小任意确定。灯具断面的设计要求:

1)保障客室的灯光均匀并且不存在暗区;

2)确保客室两条灯带的最远光线要照射到车体中心线;

3)透射照明经过折射照明补充形成。

图2为广九直通车客室LED灯断面。

结束语

将具有时代先进水平的科技成果运用到铁路列车照明中,让我国铁路列车照明与世界同步,这是铁路客运实现现代化的需要,同时由于降低了能耗,减少了维修的工作量和成本,也会创出巨大的经济效益和社会效益。通过现代技术手段,采用先进的元器件,对铁路客车的照明进行改善并不是一件十分困难的事情。然而我们必须清醒的认识到,铁路客车的照明涉及到列车供电系统、内装布置、环境色调、光源照明、灯具安装以及电子镇流器等诸多环节,这就从某种程度上决定了它是一个较为系统的工程。对电路驱动形式进行研究和改善,使其自控、高效,并提高其性和稳定性,将损耗低、性高、价廉物美的电器元器件应用到铁路客车照明领域,从电路设计、LED材料选择、灯具结构三者之间的优化匹配,是从根本上解决当前我国铁路列车照明领域存在的诸多问题。由于采用LED新灯具以后,逆变器不复存在,也就不再有故障频发的可能。灯管损坏率大的问题也就得到了根本的解决,铁路客车的照度和照明质量也得到很大提高。

铁路客车论文:铁路客车电气系统热点检测技术研究

摘要:在技术创新的大力推动下 , 新型、 快速 、 舒适的旅客列车大量投入使用, 改善了客运服务条件 ,就车辆电气系统的发展而言就有了很大变化, 客车新技术的发展和广泛应用也给客车运用维修部门带来了严峻挑战, 如何使运用客车各部功能保持在良好的技术状态, 保障安全不留隐患, 这是我们十分关注的问题

关键词:电气系统、铁路客车、新技术

一、客车电气系统的性

客车电气系统的性在于电路设计、 元器件质量、 电路安装质量、 系统绝缘质量以及电器连接点紧固质量等 。电路设计中在考虑原理实现的同时考虑必要的保护电路;电气元器件在安装前要经过老化等必要试验的筛选;电线路安装质量以及系统绝缘质量在客车新造和各种修程中通过各种测试手段来保障 。在运用中, 尽管电线路因鼠害和振动等情况有造成断路或短路现象 , 但是, 发生故障较多的还是在电路连接点紧固质量方面 , 它不仅与负载 、 工作质量有关 , 而且, 与列车运行品质有关。

二、维修检测技术的适应性

客车电气控制系统维修技术的适应性在于检车乘务人员以及定检维修人员的综合技能和检测检修技术装备手段 。铁路总公司要求提速干线客车维修人员尤其是负责发电车、 客电的检车乘务人员要具备高级技工技能的人员担当 , 现在距这一要求差距较大 ; 目前 , 定检维修的检测检修装备有了较大改进 , 而随车检测检修手段相对落后, 制约了维修工作的开展。

三、工作质量负载的变化

在电气系统中电压变化幅度较小, 基本恒定 。线路及负载等效电阻随负载增加或减小而发生变化 , 进而引起电气系统电流的变化。这种变化应在系统技术条件范围之内 , 超出范围则属异常 。由于系统中电流的变化使通过电路连接点的热量变化 , 尤其是在主回路中使连接螺钉及压板有松动趋势

四、机械振动的影响

客车电气系统在列车运行中始终处在机械振动的工况之中 ,尽管客车转向架在抗振方面有了很大改进 ,但振动仍然是存在的,车辆本身结构、轨道线路状况、机车的牵引与制动等对车辆的振动影响是很大的 , 所以 ,由于机械振动引起的电气系统连接点松动的可能性是较大的。在电气故障统计中这类问题是大量的。机械振动可造成元器件的损坏 , 使用电器停止工作, 尤其是电线路断路、 短路或连接点松动使用电器处于非正常工作状态,这就给列车安全运行带来严重的隐患

五、原理分析

负载的变化和机械振动都会造成电气系统故障直至引发火灾, 在电气系统中电路的电阻主要是取决于负载的大小, 与负载相比线路本身的电阻可以忽略不计。电路连接点相当于线路的一个点, 所以, 连接点的电阻也是忽略不计的, 此时, 主回路的电流由负载的大小决定 ,即 I( 主)=U/R( 负载) , 控制回路的电流由元器件和线路等效电阻的大小决定, 即 I( 控) =U/ R( 等效) 。在正常工况下 ,系统匹配 ,线路连接点的温度表象是在允许值范围内的 。当线路连接点松动时 ,工况就发生了大的变化, 连接点接触面减小 ,趋于点接触,连接点原先电阻可以忽略不计的条件失去, 电阻值急剧增加 ,R =ρ ・l/S , 其中, ρ ― ― ―连接点材料电阻率; l ― ― ―材料长度; S ― ― ―接触面积。这样, 使得松动的接触点热量增加, Q =0. 24I 2 Rt , 其中 I ― ― ―回路中电流; R ― ― ―连接点电阻 ; t ― ― ―通过电流时间。由于连接点的热量与电阻值呈线性关系, 电阻的增大必将引起热量的增加 ,直至造成连接点过热 、 破坏绝缘,使电路短路引发火情 ,危及安全

六、电路热点检测原理

信息采集 ―A/D 转换 ―数据分析 ―判定标准 ―反馈―结论。信息采集是利用信号采集器对电路连接点温度按照一定的时间段进行原始温度信息采集 , 采集的信号可以是值也可以是相对值, 统一为一种值进行采集; A/D 模数转换是将采集的温度信号转换为数字信号, 利用微处理机进行快速分析处理 , 尤其是采用相对值法时更显示其优越性 ; 数据分析是对数值进行排列, 分析变化趋热 , 找出突变点 ;判定标准是根据行业或专业技术标准制定阶梯档线值作为判定标准, 与排列数值进行比较 ;反馈是将排列数值逐一与判定标准的阶梯档线进行快速比较, 为检测结论提供依据;结论是检测的结果 , 对达到不同阶梯档线的连接点采取不同的处理方法 。

七、仪器检测及结果

检测的结果有 3 种可能, 一是正常情况 , 检测工作往下进行;二是故障临界情况 , 未发生故障, 但是 ,从检测值看已渐离正常值 , 应加强观察和处理;三是故障情况 , 马上停机处理。根据这一原理制造的电路热点检测仪器已经面市 ,它不仅能够定性,而且能定量描述电气系统运行状态 。它以温升作为电路连接点状态的检测指标 , 以常温 、室温为基准零点, 根据连接点相对温度( Δt) 升高量, 用绿、黄、 红 3 色灯条快速显示连接点的实际状态。( a)绿灯区点亮, Δt = 0~ 10 ℃, 连接点正常, 无热点。( b)黄灯区点亮, Δt =10 ℃~ 15 ℃, 应引起注意, 定期复查 ;Δt = 15 ℃~ 20 ℃, 表明潜在热点 , 要加强观察 , 方便时安排检修 。( c)红灯区点亮, Δt > 20 ℃, 必须马上安排处理。

八、效果分析

针对电路连接点故障热特性 , 随车检测装备已配备了红外数显测温仪 , 对电气系统检测提供了较好的手段 。但是, 这种点的间断采集方式使检测效率受到影响 , 若一个连接点的检测时间是 3s, 一个电气柜则需要十几分钟才能 , 而且, 测点误差也是存在的 。电路热点检测仪可以对电路连接点的检测实现数据连续采集, 作到快速采样响应 , 每秒30 个采样点, 灵敏度达到 0. 1 ℃, 采用相对值判定, 并且将数据采集 、分析 、 判定和结果显示融为一体 , 是当前较理想的电路热点检测手段。现在, 在部分集中供电空调客车上配备试用 , 效果很好。

九、建议

( 1)强化车辆检修员工的技术培训。要熟悉和掌握车辆技术业务知识 , 在车上配备电气线路图纸及必备资料 。同时, 进行检测技术的培训, 利用检测手段对电气系统工况进行有效检测 , 使员工素质与客车技术的发展相适应。

( 2)加大对车辆检车人员的装备投入。一般来讲 ,“三分手艺 , 七分工具” , 而我们现在配 备的工具还基本上是老三样 , 极不适应工作的需要 。要对车辆检车人员配备多功能电工钳 、 多功能测电表、 袖珍测振仪 、电路热点普查仪、 故障检测仪等必要的仪器工具装备 。

( 3)检车作业规范化。检车作业的工作标准已比较完善, 重在落实 。按照时间、 质量 、 程序的要求 ,严格检车作业的全过程 , 以过硬的技能、 完善的技术手段和严密的作业制度作为客车安全的保障 。

2铁路客车论文:5TYW型铁路客车卧铺舒适性探究

摘 要:由于25TYW铁路客车车厢卧铺的结构导致行车时振动较大,该文拟用ANSYS对猜想结构进行数值模拟以得到一个理想的结构,从而提高旅客行车体验。

关键词:床铺连接方式 ANSYS 仿真数值模拟 减震 改善空间

随着经济的发展和社会的进步,铁路作为运输旅客的主力工具不仅仅需要提速更需要坚持以人为本关注旅客的乘坐体验,尤其是硬卧作为现在大部分长途旅行的乘客的交通工具仍然在舒适性上存在很多问题,该文即列举一些存在的问题并且依次提出一些解决办法。

1 客车振动对人体的影响

首先,车辆在轨道上运行时,会伴随行驶产生复杂的振动现象,有构造速度共振、轮过轨缝振动、车轮过道岔有害空间振动、转弯车钩引起的振动、气动刹车和缓解时引起的振动、以及启动时车钩空隙引起的闯动,这些都会造成颠簸,而且由于振动车厢也会产生大量的噪声。列车运行速度越高,这些振动和冲击的危害就越严重。

振动作用到人体表现为振动幅度,频率,作用的方位和作用时间而这些振动可能会引起人体正常生理参数状态的改变如:心电、血压、脉搏、肌电,当振动强度达到使人不舒服的程度时,人就会出现以下症状:一般性不舒适、耳鸣、鼻血、胸腹痛、虚弱、头痛、头晕、瞌睡、噩梦、口语不便、发音不清、注意力分散、从而大大影响旅客的行车体验。

不仅如此还会影响到人体正常心理状态的改变,其表现为不舒服、烦躁、疼痛、厌倦并且这些也与旅客的身体素质、工作经历也有着密切的关系。但是与此相反,在一定范围内的特定的频率、振幅有时也会对人们的情绪和植物神经起到有益的调节。

在全身振动作用下,人的生理反应特点决定于两个方面:一是与组织器官的位移和变形直接有关,具有明显的频率响应特征;二是与应激的非特异性全身性反应有关,具有较明显的强度响应和时间效应。在次声频中等强度(1~10 m/s)作用下,心肺的反应表现为心率、心输出量、呼吸率、肺通气量、氧摄取量增加。振动可改变大脑的醒觉水平,1~2 Hz的振动具有催眠作用,高频较强的振动或不稳定的振动则提高醒觉水平。重复性慢性应激会引起代谢指标的轻度紊乱。重复振动时,组织器官的长时间反复变形和生理应激的累积作用,也是对于列车员慢性损伤和致病的主要因素。

为了提高车辆运行平稳性和减少有害的车辆冲动车辆一般需要在走行部分安装缓冲和衰减振动的装置,但是在这并没有消除乘客在硬卧上的不适感觉。25T硬卧作为现在主要的载客车体,本文运用Anasys软件进行数值模拟来了模拟25T型硬卧车厢在轨道上运动时所出现的一些谐振动,以及在停车变道时发生的一些瞬态激励下卧铺的响应,通过改进卧铺的结构以及进行一定的分析来找出一种合适的方法来减轻振动影响。

在有阻尼自由振动下有:

令相对阻尼比为则根据理论当ξ>1以及当ξ

可以看到在大阻尼情况下,系统的运动迅速衰减,并无振动的特点,而小阻尼下有振动特点。

所以提出假设:25 t型车厢卧铺采用固定连接方式,当列车受到瞬态激励以及振动激励时虽然车辆底部的弹簧装置会吸收很大一部分振动能量但是卧铺床板和间隔板依旧采用固结的方式,导致振动直接传导到床板上,所以提出可以使用床板和间隔板之间的连接方式改为铰接,并且将床板底部的斜支撑改为弹簧阻尼减震器。

首先分析固定连结情况下的振动情况,可以查到25 t型车厢床板宽585 mm长2000 mm,按照普通正常成年人重700 N载荷均布加在在床板上,列车一般振动频率范围为0.5~25 Hz,强迫振动幅值也并无定值,所以进行数值仿真模拟时采用较大幅值来进行模拟。并且在相同激励载荷下分析不同结构的响应情况。

在ansys中先采用谐响应分析分析用于确定一个线性结构在一定频率下的简谐载荷作用下的结构稳态响应技术,然后采用瞬态动力学分析确定承受任意随时间变化的载荷的结构的动力学响应。

2 已知动力学方程

其中[M]为质量矩阵,[C]为阻尼矩阵,[K]为刚度矩阵,{x}为节点位移向量,{F}载荷可为时间任意函数。对于简谐运动而言,{u}和{F}均为简谐形式,设其频率为w,则有用ANSYS进行建模(包括间隔板、床板、斜支撑)进行模态分析(见图3,表1)。

根据多质点体系自由振动运动微分方程的通解,在一般初始条件下,结构的振动是由各主振型的简谐振动叠加而成的复合振动;因为振型越高,阻尼作用造成的衰减越快,所以高振型只在振动初始才比较明显,以后则逐渐衰减,因此选取的八幅图表示间隔板四条边的自由度在不同的约束情况下所表现的出来的一阶及二阶的主振型,从图中也可以看到约束升高后固有频率也在升高,而火车的振动频率在0~25 Hz内所以提高固有频率是一种有效的减振的方法所以将间隔板四边与车体固结可以减轻对床板的振动。

同样另外使床板与间隔板之间的固结改为铰接并且将床板与间隔板之间的刚性连杆变为弹簧阻尼减震器。并进行数值模拟。可以也发现可以起到明显的减震效果。

铁路客车论文:我国铁路客车空调技术的回顾与展望

摘 要

我国是一个人口大国,并且幅员辽阔,地域之间差异较大,而铁路客车的存在则有效的解决了人们的出行问题。近年来,我国的社会经济水平与科学技术水平都得到了不同程度的提升,人们的物质文化生活条件也越来越好,因此,人们对铁路客运条件与服务水平的要求也越来越高。为了满足乘客高标准的要求,我国的铁路客车也在保障安全、卫生、快速运输的前提下安装了空调设施,在便利群众出行的同时极大的促进了铁路运输事业的快速发展。本文将主要对铁路客车空调技术应用与发展的历史进行回顾与展望。

【关键词】铁路客车 空调技术 低碳节能 回顾与展望

我国铁路空调车运行始于二十世纪五十年代末期,但使用初期只有为数很少的几列客车得以安装。二十世纪六十年代中期,我国在型号为18、24的铁路客车上安装了能够进行手动调节的空调,从此以后,我国铁路客车空调技术的发展就一直没有间断过,半个多世纪以来,我国的铁路客运已经基本走进了空调列车时代,铁路客车的空调技术更是获得了飞跃式的发展。笔者将在本文中对铁路客运空调技术的发展历程进行回顾与展望。

1 铁路客车空调技术发展回顾

1.1 普通铁路空调客车发展阶段

普通铁路空调客车指的是型号为22和25的铁路客车。其中型号为22的铁路客车主要生产与1956到1994年,此种列车内的空调装置主要采用的是手动型自然切入通风系统。型号为25的铁路客车有着多种以25为首的型号变种铁路客车机型,生产日期最早的为1967年生产的25型铁路客车,此种型号的铁路客运列车所采用的空调装置为列车集中供电型空调;生产日期最晚的为1997年出产的25K型号铁路客运列车,此型号列车所采用的空调装置为集中全供电式中央空调。

1.2 提速铁路空调客车发展阶段

我国铁路客运列车于2004年实现了第五次提速,而型号为25T的铁路客运列车则是为了这次铁路客运提速而专门生产出来的。此种铁路客车几乎集中了此前铁路客运列车的全部优点,并适当的应用了当时最为先进的制车工艺技术。此型号的铁路客运列车所采用的空调装置为集中供电全空调类型。

1.3 高原区―青藏铁路空调客车发展阶段

青藏高原是不仅是我国海拔较高的高原铁路列车专线,更是世界上海拔较高的铁路客运列车,高海拔、低氧气的高原环境不仅为铁路建造带来了极大的困难,也为高原铁路客运列车的制造带来了不小的挑战,尤其是在高原铁路列车的空调装置上。为了克服高原低氧的恶劣外在环境,青藏铁路客运列车的空调装置上安装了独创的制氧系统,并且为了保护青藏高原这片圣洁的土地,列车空调采用了绿色环保的设计理念,实现了污染的零排放,并且为了保护旅客,列车还设计了独特的防紫外线晒伤、防风沙装置,在便利了旅客的同时也向世人展示了我国先进的铁路设计与制造技术。

1.4 城市地铁空调客车发展阶段

随着城市化进程的加快,我国城镇的人口数量与规模也在不断加大,为了缓解城市交通拥堵的现状,城市地铁被广泛的应用,现阶段,我国的许多大中城市中都已经广泛的应用了地铁,除了上海、广州与深圳这三大城市的地铁是由国外引进外,我国城市中的全部地铁都是由本国研发制造的,并且地铁内的空调机组设施也全部为国产品牌。

1.5 城际高铁空调客车发展阶段

我国目前所生产的高速铁路列车全部都是拥有空调装置设施的,其中早期生产的CRH1型号铁路客运列车所采用的空调装置为分体式空调装置,而后期所采用的则与CRH3与CRH5型号的铁路客运列车的空调装置一样,为车顶单元式空调机组,并且配有压力波保护装置对空调进行保护。而CRH2型号的高铁客运列车所采用的空调装置则为下悬挂式空调机组装置,也配有压力波保护装置对客运列车内的空调进行保护。

2 铁路客车空调技术的未来发展展望

2.1 应用先进的节能与控制技术

为了提高铁路客运列车内部的舒适度,较大程度的将列车内部的空间环境与列车外部的空间环境相隔绝,就要将铁路客运列车内外的空气交换控制在可控的状态下。而要实现这一目的就需要从以下几方面来进行:首先,努力的提高铁路客运列车车体本身的隔热性能,以降低列车内部空调机组在夏季和冬季时的制冷与供暖的能源负荷。其次,做好列车内空调制冷量的调节控制与节能降耗工作。第三,做好铁路客运列车内部空调装置的新风预热与车内加热工作,而这一目标则需要通过列车内空调机组人员做好空调机组设施的安全保护与调节控制工作来实现。

2.2 铁路客车空调技术的效能比大大提高

要想实现提高铁路客运列车空调技术效能比的目的,就需要列车内的空调机组人员及时的做好列车内空调机组换热器的调配。通常来说,高效换热器的使用、高校风机的科学合理安装能够有效提高列车内空调技术的效能,而增强铁路客运列车自身的隔热与气密性能也能够有效的降低列车内的能源消耗,提高列车内空调技术利用的效能比。

2.3 铁路客车空调技术将更加绿色环保

在提倡低碳、环保、绿色、健康的可持续发展战略的今天,只有不断的节能减排,为人们提供资源节约型与环境友好型的服务才能够被人们接受和认可,从而获得更大的发展空间。在这样的趋势下,铁路客运列车空调技术的发展也会朝着绿色环保的方向上发展,努力做到污染物零排放,在便利人们出行的同时不对社会自然生态环境造成污染。

3 结束语

从1958年及时列空调客运列车启动到如今,我国的铁路客运列车的空调技术发展已经走过了五十多年的历程,从最初的技术简陋到现如今我国的铁路空调客运技术已经居于世界前列,我国的铁路客运列车空调技术取得了巨大的发展与进步。本文主要对我国的铁路客运列车空调技术发展进行了回顾与展望,希望通过对铁路客运空调技术研究、生产、应用等的整理与展望能够进一步推动我国铁路客运空调技术的发展。

作者简介

蒋宇辉(1973-),男,广西壮族自治区桂林市人。1993年参加工作就职于呼和浩特铁路局包头车辆段,先后在呼和浩特成人中专,和大连铁道学院车辆专业学习,一直在行车一线从事客车车电维修工作。

作者单位

呼和浩特铁路局包头车辆段呼和车间 内蒙古自治区呼和浩特市 010020

铁路客车论文:浅谈铁路列车防护报警和客车列尾系统在京九线的应用

【摘要】 本论文是一份关于铁路列车防护报警设备和客车列尾系统在济南铁路局的使用情况的介绍。首先论文介绍该系统的结构及实现的功能,其次分析该系统的工作过程,在第三部分简述该系统在实际的运用和日常维护情况。

【关键词】 CIR KLWD LBJ

一、下面介绍一下该系统构成以及实现的主要功能

1、系统构成。系统由数据采集编码、LBJ电台、道口报警设备、施工防护报警设备、列车接近预警器、旅客列车尾部安全防护装置和便携式测试台、数据管理器、出入库检测设备等组成。

2、系统所实现的主要功能。(1)LBJ可以查询KLW的列车尾部风压和控制KLW排风制动。(2)LBJ可以接收和发送有提示音的列车防护报警信息。(3)LBJ可以接收有提示音的道口事故报警和施工报警信息。(4)LBJ可以发送列车接近预警信息。(5)预警器可以接收有提示音的列车接近预警信息。(6)道口预警设备可以接收有提示音的列车接近预警信息和发送道口事故报警信息。(7)施工保护报警设备可以接收有提示音的列车接近预警信息和发送施工报警信息。

二、分析系统主要工作过程

1、启动列车防护报警:按下MMI上的报警按键,LBJ每5~10S随机连续发送5帧列车防护报警信息并记录的CIR中,同时扬声器发出提示音,邻近列车也会接收到报警信息并记录下来,每5S发出一次提示音。按下确认键方可停止播放提示音。

2、解除列车防护报警:再次按下MMI上的报警键并恢复为守候接收状态,解除报警时,LBJ连续发送5帧列车报警解除信息并进行记录,MMI的状态指示灯持续闪亮5S后转为长亮,扬声器发出5S提示音后停止。

3、启动和解除道口报警:按下道口报警设备的报警按键,道口报警设备每5~10S机连续发送6帧道口事故报警信息并记录下来。邻近列车同样会接收到报警信息并进行记录,每5S发一次提示音。 再次按下道口报警按键解除报警,发送道口事故报警解除信息,邻近列车接收和记录报警解除信息,发出提示音后恢复守候接收状态。

4、启动和解除施工防护报警:按下施工报警设备的报警按键,施工报警设备每5~10S机连续发送6帧施工事故报警信息并记录下来。邻近列车同样会接收到报警信息并进行记录,每5S发一次提示音。再次按下施工报警按键解除报警,发送施工事故报警解除信息,邻近列车接收和记录报警解除信息,发出提示音后恢复守候接收状态。

5、列车信息传送:(1)建立列尾连接关系:在MMI上输入KLW ID并按下确认按键,LBJ向KLW发送输号命令信息,KLW对输号命令信息包含的KLWID进行判断与本机一致则向LBJ返回应答信息,双方建立列尾连接关系。(2)风压查询:每隔120-130秒自动 更新风压,显示风压值。注意:LED显示当前风压 如果5分钟未收到 风压反馈信息 系统进入连接 中断状态。(3)排风制动:按排风键,LED显示PF。(4)风压异常提示:KLW 向 LBJ 发 送 风 压 异 常 信 息 扬声器发出提示音,XXXX机车注意 风压XXX 显示风压 LED显示风压:按“确认”键应答,终止信息发送。(5)压欠压提示:KLW 向 LBJ 发 送 风 压 异 常 信 息 扬声器发出提示音,XXXX机车 列尾装置电压不足 dy 风压,LED显示按“确认”键应答,终止信息发送。(6)解除列尾连接关系:输入六个0并按下确认键,LBJ向KLW发送消号命令信息,如信息一致,消号成功。

三、该系统在济南铁路局的运用和日常维护情况

目前在济南铁路局所管辖的线路上,LBJ设备以正式使用。LBJ设备是机车综合无线通信设备(以下简称CIR)的组成部分,标准型CIR在主机B子架内装设LBJ设备单元,小型化CIR的主机通过电缆连接外置LBJ设备主机。济南铁路局动车组、和谐电型电力机车配置标准型CIR,内置LBJ单元。列尾装置由固定在机车司机室的司机控制盒和安装在列车尾部的列尾主机组成。列尾主机使用前由列尾检测人员、司机控制盒在机车出库前由电务部门按机车无线列调的有关规定进行检测,合格后方可投入使用。列尾主机的安装与摘解由济南铁路局车务段人员负责;制动软管连接,有列检作业的列车,由列检人员负责;无列检人员作业的列车;由车务人员负责。LBJ设备由济南通信段人员负责;机务段乘务员要正确使用连接方法,才能顺利安全的完成出乘任务。