科技日報訊 動車組在運行時對外界環(huán)境比較“敏感”，一旦溫度、風(fēng)力等不利于高速行駛，列車便會自動降速。這依靠的是在高鐵沿線設(shè)置的自然災(zāi)害及異物監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有各類傳感器，可以利用紅外線掃描等判斷風(fēng)速、積雪厚度等。

為期40天的2023年春運已經(jīng)正式落下帷幕。本次春運期間，我國東北地區(qū)先后經(jīng)歷多次寒潮天氣，最低氣溫約零下50攝氏度。

但在這樣的極寒環(huán)境中，一列列高鐵列車仍在飛速馳騁，將旅客安全送達(dá)目的地。其中，既有已經(jīng)安全運行了十個年頭的世界首條高寒高鐵——哈大高速鐵路（以下簡稱哈大高鐵），也有剛投入運行的我國最北端高寒地區(qū)復(fù)興號高寒智能動車組。

【資料圖】

在多項“抗凍”科技的守護(hù)下，“中國速度”正不斷拓展著高速鐵路的運行疆域。

極寒環(huán)境下運行面臨三大考驗

本月中旬，黑龍江省迎來了降雪天氣，最高氣溫在零攝氏度上下，空氣仿佛都要被凍住。如何給需要穿越嚴(yán)寒、滿身精密設(shè)備的列車“保暖”，成為運行在黑龍江省的復(fù)興號高寒智能動車組面臨的重要問題。

中國鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司車輛部副主任田金剛告訴科技日報記者，動車組在極寒環(huán)境下運行主要面臨三大難題。

首先是車輛底部的積雪問題。列車在高速行駛過程中，受到低溫影響，卷起的飛雪會凍結(jié)在車輛底部。車輛底部通常裝有設(shè)備艙、轉(zhuǎn)向架等。設(shè)備艙積雪會導(dǎo)致設(shè)備故障、車廂通風(fēng)換熱困難，同時雪水融化后還易造成電氣短路。而轉(zhuǎn)向架區(qū)域大量積雪結(jié)冰，則會導(dǎo)致機械部件卡滯、減振失效、制動盤及閘片異常磨耗等問題，直接影響運行安全。

其次是車體結(jié)構(gòu)低溫防凍裂、循環(huán)系統(tǒng)防凍堵難題。冷凝水在低溫環(huán)境下結(jié)冰，會使車體枕梁等關(guān)鍵承載部位出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破裂，給安全運行帶來極大隱患；而車體內(nèi)部的水循環(huán)系統(tǒng)及廁所用水在低溫下產(chǎn)生凍堵則會給旅客帶來不便，直接影響乘車體驗。

最后是列車在低溫條件下易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)滑行問題。列車在零下40攝氏度啟動和運行時，容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)滑行，引起輪對擦傷。

針對上述關(guān)鍵難題，不久前投入運行的復(fù)興號高寒智能動車組均進(jìn)行了具有針對性的改進(jìn)設(shè)計。

在車輛底部抗積雪方面，復(fù)興號高寒智能動車組采用全新設(shè)計的設(shè)備艙側(cè)部裙板，設(shè)置了“高寒專屬”濾網(wǎng)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括菱形濾網(wǎng)、氣液濾網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)、平紋濾網(wǎng)、高密平紋濾網(wǎng)等共計9層結(jié)構(gòu)，在保證實現(xiàn)通風(fēng)功能的同時，還能夠有效防止冰雪從過濾網(wǎng)區(qū)域進(jìn)入設(shè)備艙內(nèi)部。

而為了保證車輛用水正常，防止出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，列車的水箱、污物箱、水管都“穿”上了厚厚的“棉衣”。“棉衣”中間有電伴熱線，污物箱底部還增加了電熱“暖寶寶”，讓水循環(huán)系統(tǒng)在天寒地凍時依舊可以正常運行，保證旅客的正常使用。

在更為重要的車輛制動方面，復(fù)興號高寒智能動車組還首次大規(guī)模使用自動化防凍結(jié)功能。車輛在靜止時，每節(jié)車廂依次激活防凍結(jié)功能，使制動閘片和制動盤每分鐘松開55秒、抱住5秒，以確保制動系統(tǒng)安全可靠。

田金剛表示，總體來說，復(fù)興號高寒智能動車組所使用的材料、電氣元件以及車體、轉(zhuǎn)向架、供風(fēng)制動等系統(tǒng)部件均進(jìn)行了耐低溫設(shè)計，使動車組具備了更強的抗寒性能，能夠承受零下40攝氏度的低溫以及冰雪天氣等極端惡劣運行條件的考驗。

關(guān)鍵詞： 投入運行 高速鐵路 水循環(huán)系統(tǒng)