CN109017693A - 用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法，包括低压热水喷扫系统和低压热水供水系统；所述低压热水喷扫系统包括若干个低压热水喷扫单元(1)，每个所述低压热水喷扫单元(1)设置于动车组对应的喷扫工位上，包括分别设置在与喷扫工位对应的动车组转向架的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)，从而对转向架形成U型覆盖扫描喷扫。优点为：有效提高融冰除雪效率，大幅减少人工除雪工作量，充分满足生产和工艺要求。还具有设备和管道投入小、能源消耗低的优点。

Description

用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法

技术领域

本发明属于动车组融冰除雪技术领域，具体涉及一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法。

背景技术

高铁动车组自运行以来，每年冬季，铁路运营部门都会遇到动车组结冰问题，尤其是北方地区，每当下雪以后，尤其冬季的半冬半化过渡期，动车组转向架部位结冰严重，直接影响到动车组的运行安全，动车入库后不得不花费大量的人力、物力及财力进行除冰融雪。

具体的，冬季，集中于转向架上形成冰雪层，厚度一般在8cm以上。高铁动车组每运行4000公里或者运行48小时，需要回到动车所进行一次一级检修，每次一级检修需要在3个半小时内完成，一级检修首先需要快速去除车厢底部附着的冰雪，达到融冰除雪出库标准，动车组走行部各部位不得有残留的积冰和积雪，保证下序检修作业的正常进行。因此，设置快速融冰除雪系统，有效去除高铁动车组冬季运行时车厢底部转向架冻结冰雪，是保证按时并保质完成一次一级检修的关键。

目前，高铁动车组底部转向架融冰除雪方式主要有三种类型：一是热工介质融冰除雪技术；二是红外线高铁动车组底部转向架融冰除雪技术；三是激光高铁动车组底部转向架融冰除雪技术。其中，第一种方式是至今公认、节能、安全、有效的办法。

国内现有高铁列车底部融冰除雪的方式主要有两种：(一)一种方式是通过在动车组检修沟内设置的散热器散热来提高动车组底部局部环境的温度，加快动车组底部冰雪的融化速度，并结合人工手持清洗机、铲雪铲冰的方式除冰雪。该方式主要问题是：很难保证车厢底部融冰除雪最长时间1小时的要求，影响动车组的检修、整备作业；因此，检修沟内设置的散热器对提高局部环境温度的作用不明显，融冰除雪的作用缓慢，达不到预期效果；而主要的除冰雪工作是靠人工完成的，劳动强度大、效率低，铲雪不当还容易对车体造成损害；(二)另一种方式是通过采用热风融冰除雪系统，将温度较高的热风送至动车组底部，来提高融冰除雪的速度，其热风送风装置有两类：(1)一类是在动车组下部空间设置普通的送风口，该送风方式的热气流没有直接吹拂列车底部的冰雪，不能有效覆盖列车底部冰雪，甚至是根本没有覆盖，不能充分提高热风与冰雪间的换热效率，虽然动车组周边温度较前一种方式提升较高，融冰速度有所提高，但并没有发挥出热风融冰的最佳效果，造成热能浪费，与前一种方式相同的问题仍然不同程度存在。(2)另一类是高铁列车底部快速融冰除雪系统的热风送风装置，将成排的带有送风口、风量调节阀和风口送风角度四向调节锁定装置的送风柱设置在列车融冰除雪工位的一侧，向列车底部直接吹拂热风，并使热风全面覆盖冰雪，热风与冰雪充分接触换热，实现近距离快速融冰除雪。该装置解决不了根本性质问题。该方式主要还是理论上的办法。

因此，如何高效的实现动车组融冰除雪，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统，包括低压热水喷扫系统和低压热水供水系统；

所述低压热水喷扫系统包括若干个低压热水喷扫单元(1)，每个所述低压热水喷扫单元(1)设置于动车组对应的喷扫工位上，包括分别设置在与喷扫工位对应的动车组转向架的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)，从而对转向架形成U型覆盖扫描喷扫；其中，所述左侧喷扫装置(2)设置于动车组转向架界限外左侧，所述右侧喷扫装置(3)设置于动车组转向架界限外右侧，所述底部喷扫装置(4)设置于动车组转向架下方的地沟内；所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)均包括：导轨支架(5)、同步带式电动模组滑台(6)、喷淋管路组(7)和喷嘴(8)；所述同步带式电动模组滑台(6)包括沿轨道方向设置的导轨、可沿所述导轨滑动的滑块以及用于驱动所述滑块滑动的同步带式电动模组；所述同步带式电动模组滑台(6)通过所述导轨支架(5)支撑固定；所述喷淋管路组(7)包括平行设置的至少一个喷淋管路，属于同一组的各个所述喷淋管路的进水口通过阀门与对应的供水管路连通；每个所述喷淋管路安装有若干个所述喷嘴(8)，并且，所述喷嘴(8)的喷射角度可调节；所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)的同步带式电动模组滑台均与控制器连接；

所述低压热水供水系统包括：保温水箱(50)、换热机组(51)、主分水器(52)和二级分水器(53)；所述换热机组(51)的一次侧供水管路和一次侧回水管路分别安装有一次侧供水控制阀门(54)和一次侧回水控制阀门(55)；所述换热机组(51)的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别安装有二次侧供水控制阀门(56)和二次侧回水控制阀门(57)；所述换热机组(51)的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别与所述保温水箱(50)的出水口和主分水器(52)的进水管连通；所述主分水器(52)的设置数量为至少一个，每个所述主分水器(52)具有1个主分水器进水管以及若干个主分水器出水管；所述主分水器进水管连通到所述二次侧回水管路，在所述主分水器进水管上安装有主分水器进水控制阀门(58)；每个所述主分水器出水管均安装有主分水器出水控制阀门(59)；每个所述主分水器的出水管均连通到所述二级分水器(53)的二级分水器进水管(60)；所述二级分水器(53)具有三个二级分水器出水管，分别为第1二级分水器出水管(61)、第2二级分水器出水管(62)和第3二级分水器出水管(63)；所述第1二级分水器出水管(61)、所述第2二级分水器出水管(62)和所述第3二级分水器出水管(63)上分别安装有第1二级分水器出水控制阀门(64)、第2二级分水器出水控制阀门(65)以及第3二级分水器出水控制阀门(66)；所述第1二级分水器出水管(61)、所述第2二级分水器出水管(62)和所述第3二级分水器出水管(63)的出水端分别与设置于同一喷扫工位的所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)的进水口连通。

优选的，所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)均用于沿轨道方向进行移动往复扫描。

优选的，所述喷嘴(8)为柱型喷嘴，安装在万向可调球形接头上，可进行角度调节并锁定喷射方向。

优选的，所述动车组的喷扫工位采用以下方式设置：

假设动车组为N辆编组，即：共有N节车厢，每节车厢的前后两端各设置一个转向架，因此，动车组共有2N个转向架，按从一端向另一端的方向，依次记为：第1转向架、第2转向架…第2N转向架；则：第1转向架为首端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位；第2转向架和第3转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第4转向架和第5转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；依此类推，第2N-2转向架和第2N-1转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第2N转向架为末端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位。

优选的，所述喷淋管路的进水口与供水系统的供水管路采用软管加拖链防护结构。

优选的，所述二级分水器(53)安装有温度检测传感器和压力检测传感器；

还包括总控制器；所述总控制器的输出端分别与各个所述低压热水喷扫单元(1)的同步带式电动模组滑台(6)、所述换热机组(51)、所述一次侧供水控制阀门(54)、所述一次侧回水控制阀门(55)、所述二次侧供水控制阀门(56)、所述二次侧回水控制阀门(57)、所述主分水器进水控制阀门(58)、所述主分水器出水控制阀门(59)、所述第1二级分水器出水控制阀门(64)、所述第2二级分水器出水控制阀门(65)、所述第3二级分水器出水控制阀门(66)连接；所述总控制器的输入端分别与所述温度检测传感器和所述压力检测传感器连接。

本发明还提供一种基于用于动车组融冰除雪的低压热水系统的动车组转向架融冰除雪方法，包括以下步骤：

步骤1，假设需要进行融冰除雪的动车组为N辆编组，则预先设置N+1个喷扫工位，N+1个喷扫工位呈直线排列，相邻喷扫工位之间的距离与每节动车组车厢的长度相同；每个喷扫工位均设置有1个低压热水喷扫单元(1)；而每个所述低压热水喷扫单元(1)均包括成套设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)；成套设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的进水口分别与对应的低压热水供水系统的第1二级分水器出水管(61)、第2二级分水器出水管(62)和第3二级分水器出水管(63)连通；

步骤2，列车入库后按预定喷扫工位停稳，使前后两端的喷扫工位对应动车组前后两端的转向架；而其他每个喷扫工位对应动车组两个相邻设置的转向架；并且，每个喷扫工位所设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)对转向架形成U型覆盖布置方式；

步骤3，启动低压热水供水系统和低压热水喷扫系统；

对于低压热水供水系统，保温水箱(50)中存储的水，经过水泵的加压后输送到换热机组(51)，水温被即时提升到设定温度，然后经过主分水器(52)和二级分水器(53)后，通过对控制阀门的调节，得到符合设定温度和压力的水；符合设定温度和压力的水输送到对应的喷扫工位的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的进水管；

对于低压热水喷扫系统，总控制器对各个低压热水喷扫单元(1)进行同步控制或非同步控制，对每个低压热水喷扫单元(1)的控制方式为：控制左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的同步带式电动模组沿导轨方向同步往复运动，从而带动喷扫装置的喷嘴向动车组转向架喷出设定温度和压力的柱型热水，对相应喷扫工位的转向架进行U型有效覆盖扫描，使低压热水供水系统输出的低压热水通过喷扫系统直接对动车组转向架的左侧、右侧和底部的结冰积雪进行冲击和分割，实现热水与冰雪以最大的速度进行热能交换，转向架上结冰积雪快速融解和被剥离下来，实现高效的对动车组转向架进行融冰除雪。

本发明提供的用于动车组融冰除雪的低压热水系统以及方法具有以下优点：

有效提高融冰除雪效率，大幅减少人工除雪工作量，充分满足生产和工艺要求。还具有设备和管道投入小、能源消耗低的优点。

附图说明

图1为本发明提供的低压热水喷扫系统中每个低压热水喷扫单元的布置示意图；

图2为本发明提供的左侧喷扫装置、右侧喷扫装置或底部喷扫装置的结构示意图；

图3为布置有两个喷淋管路的喷淋管路组的俯视图；

图4为动车组喷扫工位的布置图；

图5为低压热水供水系统的结构示意图；

其中：1-低压热水喷扫单元；2-左侧喷扫装置；3-右侧喷扫装置；4-底部喷扫装置；5-导轨支架；6-同步带式电动模组滑台；7-喷淋管路组；8-喷嘴；9-T型三通阀门；10-拖链，中穿金属软管；11-转向架左限界；12-转向架右限界；13-地沟；14-排水沟；

50-保温水箱；51-换热机组；52-主分水器；53-二级分水器；54-一次侧供水控制阀门；55-一次侧回水控制阀门；56-二次侧供水控制阀门；57-二次侧回水控制阀门；58-主分水器进水控制阀门；59-主分水器出水控制阀门；60-二级分水器进水管；61-第1二级分水器出水管；62-第2二级分水器出水管；63-第3二级分水器出水管；64-第1二级分水器出水控制阀门；65-第2二级分水器出水控制阀门；66-第3二级分水器出水控制阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明：

本发明采用低压热水部分融解+分割剥离脱落的工艺方法实现动车组转向架的融冰除雪，采用水作为介质，一是与被融解物同质，方便材料和能源回收，重复利用。二是绿色无污染，三是水载热最大，换热容易，换热效率高。压力要控制在远低于非金属零部件毁伤的程度，所以非金属零部件及漆面完整得到保护。本发明的低压热水供给工艺参数确认和控制，系统布局和实现的办法，经验证，可高效的实现动车组融冰除雪。

具体的，针对高铁动车组列车冬季运行时转向架结冰积雪，难以系统、集中、快速、自动整列清理存在的问题，本发明提供一种用于高铁动车组转向架快速融冰除雪的低压热水工艺方法，实现了采用适当参数控制的水作为介质，以喷扫的方式对一列高铁动车组所有转向架上的结冰积雪进行全面覆盖反复喷扫，对转向架上的结冰积雪给予适当距离和角度的冲击、分割和热交换，实现结冰积雪的快速融解并快速从动车组转向架上剥离。

本发明提供一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统，包括低压热水喷扫系统和低压热水供水系统；下面对这两个系统分别详细介绍：

(一)低压热水喷扫系统

低压热水喷扫系统包括若干个低压热水喷扫单元1，每个低压热水喷扫单元1设置于动车组对应的喷扫工位上，参考图1，包括分别设置在与喷扫工位对应的动车组转向架的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4，从而对转向架形成U型覆盖扫描喷扫；具体的，左侧喷扫装置2设置于动车组转向架界限外左侧，右侧喷扫装置3设置于动车组转向架界限外右侧，底部喷扫装置4设置于动车组转向架下方的地沟内；左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的结构相同，参考图2，均包括：导轨支架5、同步带式电动模组滑台6、喷淋管路组7和喷嘴8；同步带式电动模组滑台6包括沿轨道方向设置的导轨、可沿导轨滑动的滑块以及用于驱动滑块滑动的同步带式电动模组；同步带式电动模组滑台6通过导轨支架5支撑固定；喷淋管路组7包括平行设置的至少一个喷淋管路，参考图3，为喷淋管路组7包括平行设置的两个喷淋管路的示意图，属于同一组的各个喷淋管路的进水口通过阀门与对应的供水管路连通；每个喷淋管路安装有若干个喷嘴8，并且，喷嘴8的喷射角度可调节，喷嘴8为柱型喷嘴，安装在万向可调球形接头上，可进行角度调节并锁定喷射方向；喷淋管路的进水口与供水系统的供水管路采用软管加拖链防护结构。

左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的同步带式电动模组滑台均与控制器连接；其中，左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4均用于沿轨道方向进行移动往复扫描。

动车组的喷扫工位采用以下方式设置：

参考图4，假设动车组为N辆编组，即：共有N节车厢，每节车厢的前后两端各设置一个转向架，因此，动车组共有2N个转向架，按从一端向另一端的方向，依次记为：第1转向架、第2转向架…第2N转向架；则：第1转向架为首端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位；第2转向架和第3转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第4转向架和第5转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；依此类推，第2N-2转向架和第2N-1转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第2N转向架为末端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位。

下面以动车组为8辆编组为例，介绍低压热水喷扫系统的布置方式：

8辆编组的动车组，共需配置9组喷扫工位。每组喷扫工位设置三套低压热水喷扫装置，分别设置在动车组转向架的转向架界限外的左右两侧和底部地沟内，呈U形覆盖，对于每个低压热水喷扫装置，电动滑台模组带动喷淋管路沿轨道方向往复运动，喷淋管路采用H型结构，从而对转向架进行U型覆盖扫描喷扫。其中，8辆编组的动车共有16个转向架，9组喷扫工位中，第1组喷扫工位和第9组喷扫工位分别对应动车组前后两端的转向架，其余就近相邻两个转向架设置一组喷扫工位。

喷扫装置的供水采用软管加拖链防护后与地面供水系统的供水管路连接。

对于每个喷扫装置，具有以下特点：

(1)采用电动模组滑台作为喷管喷嘴输送平台，一列车前后9组滑台布置，每组3台电动模组滑台分别带动喷淋管路对转向架进行往复覆盖喷扫。其中，9组喷扫工位中，第1组和第9组滑台对应动车组前后两端的转向架各单独设置一组喷扫工位，其余就近相邻两个转向架设置一组喷扫工位。

(2)对于低压热水喷扫装置的喷嘴布置，可兼容两种寒地车型(CRH380BG和CRH5A两种车型)的融冰除雪，根据车型不同可选择不同的喷嘴布置并可调节喷射角度，实现对转向架的全覆盖喷扫。根据转向架的结冰积雪状况，可调节扫描速度，更有效的进行融冰除雪。

(3)喷淋管道根据转向架外廓限界不同进行喷嘴布置，喷嘴为柱型喷嘴，安装在万向可调球形接头上，可根据转向架的结构特点进行角度调节并锁定喷射方向，消除喷射死角，调节喷射范围，利于分割冰雪。

(4)喷扫装置的扫描沿轨道方向对转向架进行往复扫描，扫描运行速度可调。

(5)本发明涉及的低压热水喷扫装置，包括在库内融冰除雪工位，设置带有喷嘴(角度可调节后锁定)扫描的喷扫装置。喷扫装置设置在库内线路两侧和底沟内对应动车组转向架的位置，对转向架形成U型包围，向转向架结冰积雪部位直接喷射大流量的低压热水，并沿轨道方向进行移动扫描。

因此，本发明涉及的用于动车组转向架快速融冰除雪系统的低压热水喷扫装置，通过喷扫装置，向动车组转向架，以一定压力的喷出热水，利用水动量的冲击、分割，热水与冰雪的热能量交换，使动车组转向架上结冰积雪快速融解和被剥离的下来，实现快速融冰除雪的功能。列车入库后按预定工位停靠，启动喷扫装置和低压热水供给系统，低压热水通过喷扫装置直接对动车组转向架上的结冰积雪进行冲击、分割，并对转向架进行U型有效覆盖扫描，更高效的对动车组转向架进行融冰除雪，缩短融冰除雪时间，大幅减少人工除雪工作量。

(二)低压热水供水系统

低压热水供给系统为所有喷管喷嘴提供足量所需参数的低压热水，利用锅炉热水(或蒸汽)对加压后的供水进行实时换热加热至设定温度，通过供水管道、分水器和管道控制阀等输送至喷嘴。整列车入库后按预定工位停靠，启动低压热水供给系统，更高效的对动车组转向架进行融冰除雪，缩短融冰除雪时间，避免大量的人工除雪工作，充分满足生产和工艺要求。

参考图5，低压热水供水系统包括：保温水箱50、换热机组51、主分水器52和二级分水器53；换热机组51的一次侧供水管路和一次侧回水管路分别安装有一次侧供水控制阀门54和一次侧回水控制阀门55；换热机组51的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别安装有二次侧供水控制阀门56和二次侧回水控制阀门57；换热机组51的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别与保温水箱50的出水口和回水口连通；主分水器52的设置数量为至少一个，每个主分水器52具有1个主分水器进水管以及若干个主分水器出水管；主分水器进水管连通到二次侧回水管路，在主分水器进水管上安装有主分水器进水控制阀门58；每个主分水器出水管均安装有主分水器出水控制阀门59；每个主分水器出水管均连通到二级分水器53的二级分水器进水管60；二级分水器53具有三个二级分水器出水管，分别为第1二级分水器出水管61、第2二级分水器出水管62和第3二级分水器出水管63；第1二级分水器出水管61、第2二级分水器出水管62和第3二级分水器出水管63上分别安装有第1二级分水器出水控制阀门64、第2二级分水器出水控制阀门65以及第3二级分水器出水控制阀门66；第1二级分水器出水管61、第2二级分水器出水管62和第3二级分水器出水管63的出水端分别与设置于同一喷扫工位的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的进水口连通。

二级分水器53还安装有温度检测传感器和压力检测传感器。还包括总控制器；总控制器的输出端分别与各个低压热水喷扫单元1的同步带式电动模组滑台6、换热机组51、一次侧供水控制阀门54、一次侧回水控制阀门55、二次侧供水控制阀门56、二次侧回水控制阀门57、主分水器进水控制阀门58、主分水器出水控制阀门59、第1二级分水器出水控制阀门64、第2二级分水器出水控制阀门65、第3二级分水器出水控制阀门66连接；总控制器的输入端分别与温度检测传感器和压力检测传感器连接。

低压热水供水系统主要特点如下：

(1)低压热水供给系统的智能换热机组具备一次网管路热力参数的检测和调节。

(2)低压热水供给系统的智能换热机组具备二次网管路热力参数测量和调节。

(3)低压热水供给系统的智能换热机组采用的是高效换热的板式换热器。

(4)低压热水供给系统的二次网结构形式是两级分水器分送，包括主管、分管、支管，主分水器、二级分水器。

图示是末端一组喷管(4、5分的9组中的一组)，3套喷管，分别是左侧、底侧、右侧喷管，其上设置成品柱型喷嘴，8～12支。其中，末端喷管与其供水管三者之间设置T型三通阀门。T型三通阀门之前设置的是金属软管，方便喷管移动行走。

二级分水器，设置三组电控、手动阀门，设置远程显示压力感应器、排污口及供水分水口。二级分水器的三组电控、手动阀门与末端喷管连接的金属软管之间设置支管。

主分水器设置远程显示压力和温度感应器、排污口及供水五个分水口，五个分水口分别设置阀门，主分水器通过分管与二级分水器1～9连接。

(5)换热机组为智能换热机组，自带感应、调节、执行功能，满足设定参数需求(显示设定参数和即时参数)。

(6)水箱，不断提供用于加热及喷扫的水源，其上设置水位显示器、水位感应器、自来水网供水控制阀、排污口、观察孔。

(7)机组一次网，提供足够用的热源。

(8)整套系统共设置两套图示内容，包括2个储水箱、2组换热机组、2个主分水器、9个二级分水器、27套供水管路。一个主分水器分送给4～5个二级分水器，二级分水器直接分送至喷管喷嘴。该方式易于布置、减低投入和使用成本，末端参数均衡稳定。

采用两套高效板式换热器的智能换热机组。可自动运行实现所需的设定工艺参数。

(9)储水箱中的常温水，经过水泵的加压后，通过换热装置，水温被即时提升到设定温度，然后经主分水器、二级分水器、管路阀控制分别供给到27套供水管路，给喷管喷嘴供水。换热机组的热能，来自动车段锅炉房提供的热水(或蒸汽)。锅炉热水(或蒸汽)经过换热机组提供热能后沿回水管路返回锅炉房。常温水通过换热机组，被即时加压并提升到设定温度等参数，保持压力温度稳定。达到了高效率融冰除雪的需要。

(10)供水系统的供水管路两个喷管与其供水管三者设置成品T型三通不锈钢阀门(手动或电动)，三条管路之间的通断可以随意转换。

本发明还提供一种基于用于动车组融冰除雪的低压热水系统的动车组转向架融冰除雪方法，包括以下步骤：

步骤1，假设需要进行融冰除雪的动车组为N辆编组，则预先设置N+1个喷扫工位，N+1个喷扫工位呈直线排列，相邻喷扫工位之间的距离与每节动车组车厢的长度相同；每个喷扫工位均设置有1个低压热水喷扫单元1；而每个低压热水喷扫单元1均包括成套设置的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4；成套设置的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的进水口分别与对应的低压热水供水系统的第1二级分水器出水管61、第2二级分水器出水管62和第3二级分水器出水管63连通；

步骤2，列车入库后按预定喷扫工位停靠，使前后两端的喷扫工位对应动车组前后两端的转向架；而其他每个喷扫工位对应动车组两个相邻设置的转向架；并且，每个喷扫工位所设置的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4对转向架形成U型覆盖布置方式；

步骤3，启动低压热水供水系统和低压热水喷扫系统；

对于低压热水供水系统，保温水箱50中存储的水，经过水泵的加压后输送到换热机组51，水温被即时提升到设定温度，然后经过主分水器52和二级分水器53后，通过对控制阀门的调节，得到符合设定温度、流量和压力的水；符合设定温度和压力的水输送到对应的喷扫工位的左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的进水管；

对于低压热水喷扫系统，总控制器对各个低压热水喷扫单元1进行同步控制或非同步控制，对每个低压热水喷扫单元1的控制方式为：控制左侧喷扫装置2、右侧喷扫装置3和底部喷扫装置4的同步带式电动模组沿导轨方向同步往复运动，从而带动喷扫装置的喷嘴向动车组转向架喷出设定温度和压力的柱型热水，对相应喷扫工位的转向架进行U型有效覆盖扫描，使低压热水供水系统输出的低压热水通过喷扫系统直接对动车组转向架的左侧、右侧和底部的结冰积雪进行冲击和分割，实现热水与冰雪以最大的速度进行热能交换，转向架上结冰积雪快速融解和被剥离下来，实现高效的对动车组转向架进行融冰除雪。

本发明提供的动车组转向架融冰除雪方法，特点包括：对水的温度、压力等初始和过程参数确定和控制，以及喷扫装置对单转向架的布置、对整列的布局，对喷扫速度控制。其中，介质水参数指标的温度和压力确定以及流量合理确定。分别是：压力控制在1.5～2.0MPa，温度控制在35～45℃。应用低压热水供给系统，使融冰除雪所用的水达到所需的压力和温度。

经检测，储水箱中的常温水，经过水泵的加压后，通过换热装置，水温被即时提升到设定温度，然后经分水器、管路阀控制分别供给到末端喷管、喷嘴，通过喷扫装置往复喷扫。如果热源温度能力有限，可提前启动供水换热系统在保温水箱中进行提前循环加热。一般三～五个行程即可完成融解清理，完成一列车需要30～60分钟。不会超过一小时期限。实际应用中，根据转向架结冰积雪状况，可调节供水压力和温度，实现高效率的融冰除雪。

本发明提供的动车组转向架融冰除雪方法，列车入库后按预定工位停靠，启动换热系统、喷扫装置和低压热水供给系统，低压热水通过喷扫装置直接对整列动车组转向架上的结冰积雪进行冲击、分割，对转向架进行U型有效覆盖扫描，更高效的对动车组转向架进行融冰除雪。整个过程按预定程序对整列动车组自动完成。缩短融冰除雪时间，大幅减少人工除雪工作量，充分满足生产和工艺要求。还具有设备和管道投入较小、能源消耗低的优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，包括低压热水喷扫系统和低压热水供水系统；

所述低压热水喷扫系统包括若干个低压热水喷扫单元(1)，每个所述低压热水喷扫单元(1)设置于动车组对应的喷扫工位上，包括分别设置在与喷扫工位对应的动车组转向架的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)，从而对转向架形成U型覆盖扫描喷扫；其中，所述左侧喷扫装置(2)设置于动车组转向架界限外左侧，所述右侧喷扫装置(3)设置于动车组转向架界限外右侧，所述底部喷扫装置(4)设置于动车组转向架下方的地沟内；所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)均包括：导轨支架(5)、同步带式电动模组滑台(6)、喷淋管路组(7)和喷嘴(8)；所述同步带式电动模组滑台(6)包括沿轨道方向设置的导轨、可沿所述导轨滑动的滑块以及用于驱动所述滑块滑动的同步带式电动模组；所述同步带式电动模组滑台(6)通过所述导轨支架(5)支撑固定；所述喷淋管路组(7)包括平行设置的至少一个喷淋管路，属于同一组的各个所述喷淋管路的进水口通过阀门与对应的供水管路连通；每个所述喷淋管路安装有若干个所述喷嘴(8)，并且，所述喷嘴(8)的喷射角度可调节；所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)的同步带式电动模组滑台均与控制器连接；

所述低压热水供水系统包括：保温水箱(50)、换热机组(51)、主分水器(52)和二级分水器(53)；所述换热机组(51)的一次侧供水管路和一次侧回水管路分别安装有一次侧供水控制阀门(54)和一次侧回水控制阀门(55)；所述换热机组(51)的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别安装有二次侧供水控制阀门(56)和二次侧回水控制阀门(57)；所述换热机组(51)的二次侧供水管路和二次侧回水管路分别与所述保温水箱(50)的出水口和主分水器(52)的进水管连通；所述主分水器(52)的设置数量为至少一个，每个所述主分水器(52)具有1个主分水器进水管以及若干个主分水器出水管；所述主分水器进水管连通到所述二次侧回水管路，在所述主分水器进水管上安装有主分水器进水控制阀门(58)；每个所述主分水器出水管均安装有主分水器出水控制阀门(59)；每个所述主分水器的出水管均连通到所述二级分水器(53)的二级分水器进水管(60)；所述二级分水器(53)具有三个二级分水器出水管，分别为第1二级分水器出水管(61)、第2二级分水器出水管(62)和第3二级分水器出水管(63)；所述第1二级分水器出水管(61)、所述第2二级分水器出水管(62)和所述第3二级分水器出水管(63)上分别安装有第1二级分水器出水控制阀门(64)、第2二级分水器出水控制阀门(65)以及第3二级分水器出水控制阀门(66)；所述第1二级分水器出水管(61)、所述第2二级分水器出水管(62)和所述第3二级分水器出水管(63)的出水端分别与设置于同一喷扫工位的所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，所述左侧喷扫装置(2)、所述右侧喷扫装置(3)和所述底部喷扫装置(4)均用于沿轨道方向进行移动往复扫描。

3.根据权利要求1所述的用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，所述喷嘴(8)为柱型喷嘴，安装在万向可调球形接头上，可进行角度调节并锁定喷射方向。

4.根据权利要求1所述的用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，所述动车组的喷扫工位采用以下方式设置：

假设动车组为N辆编组，即：共有N节车厢，每节车厢的前后两端各设置一个转向架，因此，动车组共有2N个转向架，按从一端向另一端的方向，依次记为：第1转向架、第2转向架…第2N转向架；则：第1转向架为首端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位；第2转向架和第3转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第4转向架和第5转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；依此类推，第2N-2转向架和第2N-1转向架为相邻的两个转向架，共同设置一个喷扫工位；第2N转向架为末端独立的转向架，对应设置一个喷扫工位。

5.根据权利要求1所述的用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，所述喷淋管路的进水口与供水系统的供水管路采用软管加拖链防护结构。

6.根据权利要求1所述的用于动车组融冰除雪的低压热水系统，其特征在于，所述二级分水器(53)安装有温度检测传感器和压力检测传感器；

还包括总控制器；所述总控制器的输出端分别与各个所述低压热水喷扫单元(1)的同步带式电动模组滑台(6)、所述换热机组(51)、所述一次侧供水控制阀门(54)、所述一次侧回水控制阀门(55)、所述二次侧供水控制阀门(56)、所述二次侧回水控制阀门(57)、所述主分水器进水控制阀门(58)、所述主分水器出水控制阀门(59)、所述第1二级分水器出水控制阀门(64)、所述第2二级分水器出水控制阀门(65)、所述第3二级分水器出水控制阀门(66)连接；所述总控制器的输入端分别与所述温度检测传感器和所述压力检测传感器连接。

7.一种基于用于动车组融冰除雪的低压热水系统的动车组转向架融冰除雪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，假设需要进行融冰除雪的动车组为N辆编组，则预先设置N+1个喷扫工位，N+1个喷扫工位呈直线排列，相邻喷扫工位之间的距离与每节动车组车厢的长度相同；每个喷扫工位均设置有1个低压热水喷扫单元(1)；而每个所述低压热水喷扫单元(1)均包括成套设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)；成套设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的进水口分别与对应的低压热水供水系统的第1二级分水器出水管(61)、第2二级分水器出水管(62)和第3二级分水器出水管(63)连通；

步骤2，列车入库后按预定喷扫工位停稳，使前后两端的喷扫工位对应动车组前后两端的转向架；而其他每个喷扫工位对应动车组两个相邻设置的转向架；并且，每个喷扫工位所设置的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)对转向架形成U型覆盖布置方式；

步骤3，启动低压热水供水系统和低压热水喷扫系统；

对于低压热水供水系统，保温水箱(50)中存储的水，经过水泵的加压后输送到换热机组(51)，水温被即时提升到设定温度，然后经过主分水器(52)和二级分水器(53)后，通过对控制阀门的调节，得到符合设定温度和压力的水；符合设定温度和压力的水输送到对应的喷扫工位的左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的进水管；

对于低压热水喷扫系统，总控制器对各个低压热水喷扫单元(1)进行同步控制或非同步控制，对每个低压热水喷扫单元(1)的控制方式为：控制左侧喷扫装置(2)、右侧喷扫装置(3)和底部喷扫装置(4)的同步带式电动模组沿导轨方向同步往复运动，从而带动喷扫装置的喷嘴向动车组转向架喷出设定温度和压力的柱型热水，对相应喷扫工位的转向架进行U型有效覆盖扫描，使低压热水供水系统输出的低压热水通过喷扫系统直接对动车组转向架的左侧、右侧和底部的结冰积雪进行冲击和分割，实现热水与冰雪以最大的速度进行热能交换，转向架上结冰积雪快速融解和被剥离下来，实现高效的对动车组转向架进行融冰除雪。