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行了具有針對性的改進設(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)