復(fù)興號(hào)高寒動(dòng)車組擁有哪項(xiàng)絕技(復(fù)興號(hào)高寒動(dòng)車組新聞)

動(dòng)車組在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)外部環(huán)境相對(duì)“敏感”。一旦氣溫、風(fēng)力等不利于高速行駛，列車就會(huì)自動(dòng)減速。這依賴于高鐵沿線設(shè)置的自然災(zāi)害和異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備了各種傳感器，可以利用紅外掃描來(lái)確定風(fēng)速、積雪厚度等。

2023年為期40天的春運(yùn)正式結(jié)束。今年春運(yùn)期間，我國(guó)東北地區(qū)經(jīng)歷多次寒潮，最低氣溫達(dá)到負(fù)50攝氏度左右。

但在如此嚴(yán)寒的環(huán)境下，高鐵仍然高速運(yùn)行，將乘客安全送達(dá)目的地。其中，就有已安全運(yùn)營(yíng)十年的全球首條高海拔高速鐵路——哈大高鐵（以下簡(jiǎn)稱哈大高鐵）、還有剛剛投入運(yùn)營(yíng)的我國(guó)最北高寒地區(qū)的復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組。

在多項(xiàng)“防凍”技術(shù)的保障下，“中國(guó)速度”正在不斷拓展高鐵運(yùn)營(yíng)版圖。

極寒環(huán)境運(yùn)行面臨三大挑戰(zhàn)

本月中旬，黑龍江省迎來(lái)降雪。最高氣溫在零攝氏度左右，空氣仿佛都被凍結(jié)了。如何給需要穿越嚴(yán)寒、布滿精密設(shè)備的列車“保暖”，成為黑龍江省運(yùn)行的復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組面臨的重要課題。

中國(guó)鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司機(jī)車車輛部副部長(zhǎng)田金剛告訴科技日?qǐng)?bào)記者，動(dòng)車組在極寒環(huán)境下運(yùn)行主要面臨三個(gè)問(wèn)題。

首先是車下積雪的問(wèn)題?；疖嚫咚傩旭倳r(shí)，受到低溫影響，飛雪會(huì)結(jié)冰在車底。車輛底部通常設(shè)有設(shè)備艙、轉(zhuǎn)向架等，設(shè)備艙內(nèi)積雪會(huì)造成設(shè)備故障以及艙內(nèi)通風(fēng)換熱困難。同時(shí)，融化的雪水很容易造成電氣短路。轉(zhuǎn)向架區(qū)域大量冰雪會(huì)造成機(jī)械部件卡死、減振失效、制動(dòng)盤、剎車片異常磨損等問(wèn)題，直接影響運(yùn)行安全。

其次，存在車身結(jié)構(gòu)低溫防凍裂、循環(huán)系統(tǒng)防凍堵塞等問(wèn)題。當(dāng)冷凝水在低溫環(huán)境下結(jié)冰時(shí)，會(huì)導(dǎo)致車體搖枕等關(guān)鍵承重部位出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂紋，給安全運(yùn)行帶來(lái)極大風(fēng)險(xiǎn)；而如果車體內(nèi)部的水循環(huán)系統(tǒng)和馬桶水在低溫下結(jié)冰堵塞，就會(huì)給乘客帶來(lái)不便，直接影響乘坐體驗(yàn)。

最后，列車在低溫條件下容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)和打滑問(wèn)題。列車在-40攝氏度下啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、打滑，造成輪組劃傷。

針對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題，前不久投入運(yùn)營(yíng)的復(fù)興號(hào)高冷智能動(dòng)車組進(jìn)行了針對(duì)性的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。

在車底防積雪方面，復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組采用全新設(shè)計(jì)的設(shè)備艙側(cè)裙，并配備“高寒專用”過(guò)濾器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括金剛石過(guò)濾器、氣液過(guò)濾器、鋼網(wǎng)、普通過(guò)濾器、高密度普通過(guò)濾器，共9層。在保證通風(fēng)功能的同時(shí)，還可以有效防止冰雪從過(guò)濾區(qū)域進(jìn)入設(shè)備艙。內(nèi)部的。

為了保證車輛正常供水，防止結(jié)冰堵塞，列車的水箱、廢水箱、水管都“披上了”厚厚的“棉衣”。“棉衣”中間有一根電熱絲，廢物箱底部加了一個(gè)電“暖器”，使水循環(huán)系統(tǒng)即使在寒冷的天氣下仍能正常運(yùn)行，保證了正常的生活。乘客的使用。

在更為重要的車輛制動(dòng)方面，復(fù)興號(hào)高冷智能動(dòng)車組還首次大規(guī)模使用自動(dòng)防凍功能。車輛靜止時(shí)，各車廂輪流啟動(dòng)防凍功能，使剎車片、剎車盤每分鐘釋放55秒并保持5秒，確保制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠。

田金剛表示，總體來(lái)說(shuō)，復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組所采用的車體、轉(zhuǎn)向架、送風(fēng)制動(dòng)器等材料、電氣元件和系統(tǒng)部件均采用耐低溫設(shè)計(jì)，使動(dòng)車組更加耐用。具有耐寒性，能經(jīng)受-40攝氏度低溫、冰雪天氣等極其惡劣工況的考驗(yàn)。

高鐵線路也在幫助列車御寒

在高寒地區(qū)行駛時(shí)，車輛不僅工作時(shí)需要做好保暖工作，下班后也需要精心保養(yǎng)，確保安全行駛。

中鐵哈爾濱局集團(tuán)有限公司高鐵段副段長(zhǎng)溫元尊告訴科技日?qǐng)?bào)記者，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索，公司制定了一套運(yùn)行安全措施應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒、冰雪天氣。公司自主研發(fā)的HTK-CBX01高寒高鐵融冰除雪裝置，可通過(guò)智能圖像識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)向架上的冰雪情況。動(dòng)車組“下班”入庫(kù)后，可對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行低壓溫水噴淋，快速剝離、融化轉(zhuǎn)向架上的冰雪。

“過(guò)去，一組動(dòng)車組列車除冰雪作業(yè)需要16人4小時(shí)完成，現(xiàn)在只需2人1小時(shí)即可完成作業(yè)，大大縮短了動(dòng)車組除冰雪作業(yè)的時(shí)間?！苯Y(jié)冰作業(yè)并加快列車周轉(zhuǎn)效率?！睖卦鹫f(shuō)道。

新投入運(yùn)行的復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組借鑒了以往車型的經(jīng)驗(yàn)，不僅在“抗凍”方面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能改進(jìn)，還大大降低了日常檢查和維護(hù)的技術(shù)難度。

例如，復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組新增的“阿爾派專屬”過(guò)濾器，使得裙板的開(kāi)關(guān)檢查操作比以往車型更加輕松，大大減少了工作量。此外，由于東北地區(qū)雨雪、霧霾天氣頻繁，復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組采用高壓元件集成車頂高壓箱解決方案，可減少高壓設(shè)備的額外維護(hù)因雨、雪等天氣造成的影響，從而減少工作量，降低維護(hù)成本。

除了列車自身性能的不斷提升，高鐵線路也在幫助列車“御寒”。

溫元尊表示，動(dòng)車組在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)外部環(huán)境比較“敏感”。一旦氣溫、風(fēng)力等不利于高速行駛，列車就會(huì)自動(dòng)減速。這依賴于高鐵沿線設(shè)置的自然災(zāi)害和異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備了各種傳感器，可以利用紅外掃描來(lái)確定風(fēng)速、積雪厚度等。

不僅可以幫助列車穿越風(fēng)雪，高鐵線路本身也具有很強(qiáng)的“抗寒”能力。

例如，連續(xù)降雪后，鐵軌、道岔等都被冰雪覆蓋。雪融化后，很容易將道岔結(jié)冰凍住，從而導(dǎo)致道岔鋼軌尖端與鋼軌貼合不緊密。為此，鐵路部門改進(jìn)了道岔融雪裝置，在道岔點(diǎn)安裝了電加熱融雪板。它采用電加熱和自動(dòng)溫度傳感和自動(dòng)控制技術(shù)，快速融化和干燥積雪，確保開(kāi)關(guān)切換順暢。

攻克多年凍土地區(qū)施工難點(diǎn)

地基不牢，地就會(huì)動(dòng)搖。這句話也適用于高鐵列車的“耐寒”。“保暖”工作必須從解決凍土問(wèn)題入手。

“道路路基的穩(wěn)定性和耐久性是實(shí)現(xiàn)陸地交通功能的決定性因素?！睎|北林業(yè)大學(xué)寒區(qū)科學(xué)與工程研究院教授、院長(zhǎng)單偉在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，我國(guó)東北地處歐亞多年凍土帶。該區(qū)南緣幅員遼闊，從南到北橫跨10個(gè)緯度。夏季最高氣溫達(dá)45攝氏度，冬季極端低溫可達(dá)-53攝氏度。另外，東北地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，古老地層分布廣泛，受特殊氣候條件影響，表層風(fēng)化程度高，粘土覆蓋面積廣，北方森林覆蓋為開(kāi)發(fā)利用提供了良好的條件。永久凍土的存在。其中，多年凍土相態(tài)的變化對(duì)交通線路的建設(shè)提出了極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

在低溫環(huán)境下，凍土?xí)S著溫度降低而體積膨脹，建在凍土上的路基、鐵軌會(huì)因凍土膨脹而抬升。夏季，凍土融化，體積收縮，導(dǎo)致列車下方的路基和鐵軌下沉。多年凍土的反復(fù)凍融會(huì)造成路基不均勻變形，造成鋼軌起伏不平，造成路塹邊坡漂冰、邊坡塌陷，嚴(yán)重影響線路穩(wěn)定性和行車安全。

“由于列車速度較高，對(duì)路面和軌道的平整度要求非常嚴(yán)格，需要徹底消除多年凍土相變對(duì)路基變形的影響，保證路基的穩(wěn)定性、道路運(yùn)營(yíng)的安全性和項(xiàng)目的耐久性?！眴蝹ソ榻B。

因此，中鐵五局集團(tuán)有限公司哈睦高鐵項(xiàng)目部總工程師王志強(qiáng)介紹，哈木高鐵建設(shè)過(guò)程中，為了克服針對(duì)凍土的熱脹冷縮問(wèn)題，施工單位創(chuàng)造性地在路基中采用了一系列新技術(shù)。坡腳兩側(cè)設(shè)置“保溫層”，對(duì)路基進(jìn)行保溫，有效防止路基凍脹變形。（實(shí)習(xí)記者杜鵬）