地铁列车自动清洗机牵引方式的对比分析
段开锋
摘要：随着地铁这一公共交通在我国各大城市的快速发展，用于地铁列车检修维护的机电设备种类也越来越多。列车自动清洗机用于地铁、轻轨、高铁等列车外表皮的自动清洁，是地铁车辆段场设备的重要部分。文章介绍了目前地铁列车自动清洗机常用的3种列车牵引方式：牵引小车牵引、列车自行牵引和公铁两用车牵引，并对3种牵引系统的原理进行说明，分析3种方式各自的优缺点，为以后的列车自动清洗机牵引方式的设计提出指导意见。
关键词：段场设备；列车自动清洗机；列车牵引方式
1概述
地铁作为各地政府的一张名片，乘客满意度是地铁运营的追求，因此提高地铁列车外表皮及车厢内部的清洁度是必不可少的。列车自动清洗机主要用于高铁列车、轻轨列车和地铁列车外表皮的清洗，去除列车在运营过程中产生的油污、灰尘、各类附着物等污渍，保持列车外表皮的卫生，从而为乘客营造舒适的乘车体验。列车自动清洗机由刷组系统、喷淋系统、水循环系统、电气控制系统、压缩空气系统等组成，可以自动实现列车两侧、车头、车尾的清洗作业。进行洗车作业时，列车自动清洗机的各个刷组开始转动，地铁列车需要通过列车自动清洗机才可以完成洗车作业，每次洗车作业均需要列车牵引通过列车清洗设备，因此合理选择列车清洗作业时的牵引方法才能提高列车清洗作业的效率和安全性能。
本文将分别对牵引小车牵引、列车自行牵引和公铁两用车牵引的原理进行说明，然后对三者展开对比分析，从而得出适应不同列车清洗环境的牵引方式。
2列车清洗时3种牵引方式的分析
2.1牵引小车牵引列车的方式
牵引小车牵引列车行走的原理：牵引小车放置在形轨之间，电气控制系统与列车清洗机设备安装在控制室内，操作人员通过操作手柄等控制部件，通过控制液压油缸电机的状态来实现牵引小车对列车某一轮对的顶升和下降作业，检测轮对项升到位后便可通过控制驱动电机来牵引列车在洗车区域进行洗车作业。
由于地铁列车的前后端面均需要清洗，在使用需联挂列车车钩的调车机等牵引设备进行列车外表皮清洗作业时，需要人工辅助联挂和解挂，增加了列车清洗作业时间。使用调车机等牵引设备进行列车清洗作业时，牵引设备无法与列车清洗设备实现电气互控、联控，无法实现列车清洗作业的自动化。此外，当使用调车机等牵引设备进行洗车作业时，至少需要2名牵引设备司机跟踪作业。因此，通过车钩联挂进行牵引作业的牵引设备无法用于正常的列车清洗作业。牵引小车采用液压顶升油缸架起地铁列车轮对，然后开始牵引作业，从而解决了需要车钩联挂才能牵引的难题。
该牵引方式最大的优点是操作简便，地铁列车自行牵引到指定位置后便可停车，然后由列车清洗设备操作人员完成一系列洗车作业，列车司机在洗车作业完成后启动列车继续行驶。牵引小车的操作简单、快捷，不足是需定期进行检修维护，增加列车自动清洗机设备的检修费用和工作量。
2.2列车自行牵引的方式
地铁列车常见的供电方式有第三轨供电和接触网供电，均可根据列车外表皮清洗作业的特点在设计时实现地铁列车至少一个动车单元与第三轨/接触网搭接，因此列车可自行牵引进行列车清洗作业。
该牵引方式最大的优点是不需要辅助设备，列车司机自行牵引即可。而列车自行牵引方式的不足主要有3点：（1）采用接触网供电时，由于对地铁列车前后端进行清洗时，刷组需上升到列车头、尾车顶端，不能保证与接触网的安全距离；且库内刷洗部设备刷洗时需向车体喷水，容易造成接触网或车顶受电弓母线外露部分高压漏电伤害。采用第三轨供电时，列车的碳化靴在洗车作业时可能处于带电状态，与人员发生接触后便为重大安全事故。（2）列车司机需要控制好列车洗车作业时的牵引速度，牵引速度太快列车清洗效果不好，牵引速度过慢则列车清洗效率低。（3）需要严格控制列车清洗作业的流程，列车司机与列车清洗设备作业人员需要良好的沟通，否则可能发生安全事故。
2.3公铁两用车牵引列车的方式
公铁两用车是各地铁车辆段常用的列车牵引设备，常见的公铁两用车分为蓄电池公铁两用车和内燃公铁两用车。蓄电池型公铁两用车以蓄电池作为动力，具有环保、无噪音等优点，不足是受现阶段蓄电池技术的局限，蓄电池组的电容量、环境温度、串并联形式都对公铁两用车的功率输出产生影响，且需要定期对蓄电池进行充放电维护作业，因此不建议在列车清洗作业中选择蓄电池型公铁两用车。与蓄电池公铁两用车相比，内燃机型公铁两用车输出的功率比较稳定，最大牵引速度较高，因此常用于轨道牵引、调车作业。
我国常用的公铁两用车配备的车钩均为固定式自动车钩，可与地铁等列车自动车钩挂钩，同时还可以实现自动解钩。该设备与地铁列车之间通过车钩连接，列车清洗作业人员通过驾驶公铁两用车进行列车清洗作业时的牵引。目前市面上的公铁两用车分为人工驾驶、无线遥控驾驶2种方式。
公铁两用车按驱动方式可分为钢轮直接驱动型和胶轮驱动型2种。其中，钢轮直接驱动型的公铁两用车，在轨道上运行时，钢轮既作为导向轮也作为驱动轮，满足车辆在轨道上的行走，在公路时则采用胶轮进行牵引。钢轮直接驱动型最大的特点是轨道运行安全性高，不易出现脱轨现象。胶轮驱动型的公铁两用车，在轨道上和公路上均由胶轮驱动行驶，但在轨道上牵引时需要导向轮进行导向。目前国内的胶轮驱动型公铁两用车，橡胶轮胎磨耗严重的现象普遍存在，因此在牵引作业时易发生脱轨事故，因此在公铁两用车的选型时应考虑如何延长橡胶轮胎寿命的问题，合理分配公铁两用车后导向轮与后橡胶轮胎驱动轮的载重，保障后导向轮的钢轨跟踪性能以及后橡胶轮胎驱动轮的驱动性能。
公铁两用车牵引方式最大的优点是安全可靠，且公铁两用车为车辆段场常用设备，相关的检修维护都比较成熟，易于管理。公铁两用车牵引方式的不足主要有：（1）列车清洗作业前需要进行车钩连接，洗车作业效率不高。（2）车钩连挂后无法对列车进行端洗作业。
3结语
综上所述，上文对列车进行清洗作业时3种牵引方式的原理、特点和优缺点进行了阐述。其中，牵引小车牵引列车的方式在工程中使用时间比较久，相关管理制度和维护技术都比较成熟，但有需要定期检修维护的不足；列车自行牵引的方式在近些年的地铁车辆段中逐渐普及，不需要专用的牵引设备，且随着地铁列车司控台上洗车模式的普及，列车司机控制列车清洗作业时的牵引速度可设定，因此今后新建立的地铁车辆段列车清洗作业基本都采用了列车自行牵引方式，不过需要强调的是要加强列车清洗作业时的人员管理，否则容易出现安全事故；公铁两用车牵引方式在地铁列车清洗作业中并不常见，主要原因是采用这种方式进行端洗作业时工序比较复杂，效率低下，因此公铁两用车牵引方式往往作为备用，在列车自行牵引或牵引小车牵引故障时，为地铁列车提供牵引力。
