钱耀东，刘护宪

（1 大秦铁路股份有限公司 太原车辆段，山西太原030045；2 太原铁路局 车辆处，山西太原030013）

关于动车组冬季融冰除雪的分析与对策

钱耀东1，刘护宪2

（1 大秦铁路股份有限公司 太原车辆段，山西太原030045；2 太原铁路局 车辆处，山西太原030013）

冬季动车组大面积结冰积雪给动车组检修运用带来了极大的生产组织混乱和运输安全隐患，针对融冰除雪中存在的问题，进行了分析和总结，有针对性的提出了改进建议和措施。

动车组；冬季；融冰除雪；分析；对策

太原动车组运用所是太原铁路局的首个动车所，主要承担大西（大同—西安）高铁、石太客专动车组一、二级检修任务，在投产运营半年后，因山西境内普降大雪，造成在大西高铁运营的动车组严重冻结冰雪，动车组列车大面积晚点，这是大西高铁开通后初次遇严重冰雪天气，其程度超出预测。由于动车组下部积雪、结冰降低了转向架高速运行性能，稳定性降低，高速运行时冰雪脱落会击打地面应答器、地面信号等设备，而且转向架也会被雪块击打，严重影响动车组运行和行车安全，尤其是给动车组的检修带来极大困难。

动车组每运行4 000 km或者运行48 h，需要进入动车所进行1次一级修，动车组积雪结冰时，首先需要快速去除车体底部和转向架上附着的冰雪，要达到融冰除雪出库标准，以保证后续检修作业的正常进行。但由于太原动车所检查库温度较低，融冰除雪设施设备不足，造成动车组融冰除雪作业困难，严重影响动车组检修作业，这暴露出了动车所检查库在设计建造上的不足和预想不周，没有考虑冰雪天气对动车组检修的较大影响。为长期打算，彻底解决动车组的融冰除雪问题，我们专程到沈阳、哈尔滨动车段调研动车组融冰除雪情况，针对太原动车所的现状，提出了解决的思路和措施，已运用到冰雪天气动车组的融冰除雪作业中，实践证明措施得当、成效明显。

1 冰雪天气动车组融冰除雪现状

1.1 国内高寒地区现状

沈阳北动车所、哈尔滨西动车所融冰除雪情况，并比较得知：

（1）融冰除雪方式不同。沈阳北动车所融冰除雪主要靠融冰除雪库完成，而哈尔滨西动车所1线融冰除雪库单独建设，但不符合现场实际，基本不进行使用，主要依靠人工和高压清洗机对动车组进行融冰除雪。

（2）融冰除雪投入不同。沈阳北动车所融冰除雪库基础设施投入巨大，费用较高，但实现不了动车组的完全融冰除雪，还需要投入人工结合高压清洗机进行融冰除雪。哈尔滨西动车所投入的人力较多，配置的高压清洗机较沈阳所多，但投入费用低，也基本能保证动车组车融冰除雪作业。

（3）融冰除雪过程及融冰除雪后的措施不同。沈阳北动车所对动车组雪天的预警机制、融冰除雪生产组织及作业流程、除雪后动车组的防冻以及防动车组制动盘划伤等措施比较齐全，可有效防止融冰除雪过程中和融冰除雪后次生问题的发生。哈尔滨西动车所只是制定了冰雪天气的应急预案，对动车组融冰除雪过程以及融冰除雪后动车组发生其他问题的防范措施不全。

1.2 国外现状

目前国外列车的融冰除冰方法主要有热水融冰、热风融冰和线路机械除冰，冬季高寒地区如北欧、俄罗斯等也有高速列车运行，为确保列车冬季的正常运行，在列车回库后上述国家采取如化学除冰或高温除冰等融冰除雪措施，也有个别方法如在线路上配备除雪装置，因设备安装和维护成本较高，在高寒地区所有线路上安装可行性不高。日本的方法主要是车辆车体耐雪结构的改进和使用各种除雪车，铁路清除积雪和坚冰大部分依靠的是机械，清雪设备包括铲雪车、撒盐车、融雪车、扬雪机、运雪车和除冰车。

1.3 太原动车所融冰除雪现状

太原动车所融冰除雪主要以人工为主，通过组织大量作业人员集中打冰除雪，仅依靠部分工具和设备，采用人工敲打的方式直接敲碎并清除附着在动车组表面、车底的大量积雪积冰，这给生产组织带来了极大的困难，不仅打破了正常的生产组织，耗费大量的人力物力，而且影响动车组正常的检修作业，除冰效果和除冰速度都不尽人意，靠人力和简单工具除雪已无法完成正常的检修作业，严重影响到动车组的正常上线运行，造成高速铁路运输组织的混乱。

2 制约动车组融冰除雪的主要因素

动车组在冬季雪天行驶，由于车速较快，会卷吸起大量的冰雪并附着在车体底部和转向架上，形成较密实的冰雪层，厚度通常在8 cm以上，致使转向架关键部位结冰存雪严重，而积冰脱落对动车组走形部部件击打极易造成关键部件的损坏，存在严重安全隐患。所以动车组入库后，为防止故障被冰雪覆盖，必须先清除转向架等部件的积雪积冰，方可进行一级修作业。分析太原动车所融冰除雪中存在的问题，主要有以下几点原因。

2.1 融冰除雪设施设备严重不足

（1）冬季太原动车所四线检查库温度低，库内温度低是影响动车组融冰除雪的主要因素，太原地区冰雪寒冷天气时，外温一般在－10℃以下，而检查库的温度仅7～9℃左右，远远低于设计时的16℃。

分析原因为：一是检查库内暖气为榆次市政集中供热，检查库及边跨建筑面积24 157 m2，检查库内需加热面积达到12 000 m2，市政供热暖气出水温度为60℃以上，暖气回水温度为40℃以上，由于暖气数量不足，且17道地沟因设有LU探伤装置轨道未设暖气管路，根本满足不了库内采暖需求。结合某点温度记录发现，16道地沟1列位暖气不热，2列位暖气管路维持在26.2℃～33.2℃，15道地沟暖气维持在23℃～33.1℃，14道地沟暖气维持在25℃～32.4℃，所以要实现库内温度基本保持在16℃很难。二是太原地区在外温较低时为－15℃左右，由于检查库大门多次打开进行接送车作业，导致实际库内温度为8℃或更低，根本满足不了融冰除雪需求。三是动车所四线库大门处的热风幕采用吹暖气的热量形成风幕，由于集中供热暖气温度低，热风幕的效果基本没有，并且为保证移动接触网和电动提升门正常，在冬季也未启用，不能对检查库保暖。

（2）专用设施设备准备不足，无融冰除雪热风机、高压水枪等设备，主要靠人力进行除雪，融冰除雪效率不高。

（3）工具准备不充分。融冰除雪工具准备不足，现场约60%的作业人员工具不实用、不顺手，清除冰雪慢且耗费人力，制约除冰效率。

2.2 动车组转向架严重积冰积雪

主要有两方面原因：

（1）特殊天气原因。将大西高铁沿线冬季各主要气象站观测的气象要素列表1。

表1 大西高铁沿线冬季各主要气象站观测的气象要素列表

从以上气象数据来看，大西高铁沿线冬季温度在下雪期间温度主要在－15℃～0℃范围内，在此温度范围的积雪具有很强的湿黏性，且容易结冰，造成动车组转向架各部位大量积冰积雪。

（2）车型结构原因。太原局配属的动车组主要为CRH2A、CRH380A／AL动车组，而CRH2A、CRH380A／AL动车组车底距离轨面的高度比CRH5A动车组车底距离柜面的高度低50～100 mm，且CRH2A、CRH380A／AL动车组转向架下部空间较为狭窄，比CRH5A动车组更容易积冰雪。

（3）防雪挡雪设计不足。CRH2A、CRH380A／AL型动车组主要在我国中东部和南部担当运行，属非高寒动车组，对排雪装置、挡雪板在车体上的设计考虑较少，防冰雪能力不足。

2.3 预想不足，应急预案不完善

（1）预警机制建立不到位。调度对冰雪天气、随车机械师对动车组转向架积冰积雪情况反馈不及时，信息掌握不全面。动车所注重停车场道岔的除雪，反而忽视了动车组的积冰积雪。

（2）除雪应急组织不合理。现场除冰过程中，一方面除冰应急组织不合理，没有预留时间让库内较高温度自行融雪，入库即开始除雪。另一方面动车组入库后作业人员一窝蜂齐上手，人员分工不明确且不间断作业，随着除雪时间的延长，职工的体力在慢慢耗尽，疲劳导致除雪除冰不彻底。

（3）除冰雪方法不得当。主要用工具铲、撬或敲击的方法来清除车体底部、转向架处的冰雪，这样容易导致动车组转向架部分部件产生故障，影响动车组安全运行。

3 太原动车所动车组冬季融冰除雪分析及对策

结合太原动车所融冰除雪现状，以实用性为主，前提是提高检查库温度，利用融冰除雪设施设备，根据动车组积雪结冰情况实施快速除雪融冰。

3.1 动车所检查库冬季库温的保证

为确保太原动车所融冰除雪效率，可利用检查库采暖加水热循环，另外配备电加热设备，保证在冬季融冰除雪时库内温度维持在25℃～28℃范围内。主要有以下措施：（1）在检查库及地沟内加设暖气数量，保证库内温度在冬季维持在16℃，达到设计库温。（2）实行“保温除雪”原理，检查库建设改造时增设水强热循环（水循环热源），利用动车所内给洗车库供热的4 t蒸汽锅炉，将既有检查库4个门的水暖热风幕与后期新建两线库的水暖热风幕改造为锅炉蒸汽供热，提高检查库温度，使库内温度具备保持16℃以上的热源供热能量。（3）在既有4线检查库股道边加设移动式电加热器，按每辆车安装4台，16辆编组共计64台移动式电加热器。冬季大雪天气提前1小时开启电加热器，使检查库内温度维持在25℃～28℃，为动车组融冰除雪做准备，用热辐射融冰除雪，对融冰除雪后的动车组转向架进行风干处理，但所有移动式电加热器不得超过库内用电总功率。

3.2 动车组融冰除雪设施设备的配备

动车组融冰除雪设施、设备配置建议：

（1）完善检查库基础设施

结合动车所扩建和动车组运用检修设施及设备配置标准，为提高融冰除雪效率，高效、快速的清除动车组积雪积冰，将2016年检查库新增12、13道两线建成融冰除雪线，远期扩建为10线库时，将新增4线全部建成融冰除雪线，提高融冰除雪效率，交替开展检修作业，确保动车组检修质量。

（2）固定设施设备配备融冰除雪用热风机，规格为长720 mm、高400 mm、宽105 mm，每台功率为20 k W，供给电压为380 V的交流电，每列位32台同时使用，可同时对16辆动车组转向架进行干燥，保证动车组不带积水出库；另配备高压热水清洗机10台，保证一组动车组8辆车可以同时进行融冰除雪作业，另外两台备用，要求动力干线满足热风机及高压热水清洗机同时使用的用电负荷。

（3）应急工具设备

配备除冰除雪专用橡胶铲，具体要求为：手柄长1.5 m，前端分别为橡胶扁铲头、圆铲头、尖铲头、扁折头；配备除冰除雪专用橡胶锤，主要用于敲击冰雪，灵活顺手，用专用工具除冰雪同时可防止损伤转向架部件。

3.3 动车组冰雪天气运行应急预警机制的建立

（1）收集冰雪天气信息，启动应急处置预案。动车调度负责每日及时收集降雪区段和积雪情况，提供实时降雪信息，发布信息提示随车机械师加强动车组状态确认，安排动车技术人员进行添乘，并到北京西站、太原南站、运城北站驻站监控，协助随车机械师做好动车组状态确认及故障处置。

（2）建立实时除雪理念，运行中如遇大雪，立即申请降速，减少走形部“吸入”的大量冰雪，同时安排进入动车所洗车库利用热水蒸汽进行洗车融雪。

（3）使用TEDS进行实时监控。动车所TEDS监控中心实时监控动车组积冰积雪情况，加强对动车组转向架、积雪等情况的监测分析，发现转向架结冰需限速时，立即将车次及限速要求等汇报动车调度员。

（4）根据运行情况及时降速。随车机械师根据线路积雪严重情况、动车组有异常晃动情况、动车组车体有击打异声、受电弓受流不畅等情况时通知司机降速、限速运行。

（5）防止动车组轮对擦伤及制动夹钳冻结。冰雪天气时，随车机械师及时提醒担当值乘任务动车组司机在降速时提前施加制动进行调速，提高动车组黏着利用，防止在低黏着工况下施加大级别制动造成动车组轮对擦伤，并在调速前施加两次空气制动，以清除制动盘与闸片间的冰雪，防止制动夹钳冻结。

（6）及时调整冰雪堆积严重车体。动车组积冰雪严重时，动车所及时组织备用动车组替换积冰积雪严重的动车组担当后续交路。

（7）优化生产组织和流程。融冰除雪按入库动车组“先加热，再设备除雪，最后人工除雪”的流程进行，合理统筹人员组织，及时优化调整作业计划，减少除雪作业时间。

3.4 动车组融冰除雪后调车及停放的安全措施

3.4.1 融冰除雪后防止出现冻轮及制动力弱的措施

（1）防止出库动车组停留线“冻轮”措施

①动车组完成融冰除雪出库前，必须对制动盘、闸片进行烘干或擦拭干净，防止动车组出库后停放时出现再次结冰现象。

②融冰除雪动车组出库停留后，一级检修班组指派专人检查轮对与钢轨是否有冻结情况，并及时组织地勤司机动车试验。

③备用4根撬棍，由一级修组在除冰除雪作业后发生冻轮的动车组进行点动车轮，保证动车组正常启动。

④动车组停放期间，司机配合定时进行动车组动轮移动，防止轮轨接触面、闸片与闸盘结冰冻实。

（2）防止出库动车组制动力弱

①入库动车组在库内融冰除雪作业不低于1 h，以充分回温防止制动盘、闸片间结冰。

②融冰除雪后出库停放的动车组在停放线停车前，司机在5，10，15 km／h速度时分别施加1次空气制动，以清除可能存在制动盘、闸片间的结冰。

3.4.2 融冰除雪时检查库内控制措施

（1）检查库内作业防止高压放电

冬季动车组检修全部采用先断电、后供电的生产模式，所有入库动车组车顶主断路器、绝缘子和高压跨接线全部擦拭，防止缓霜造成绝缘降低引起放电，发生动车组闪络现象。

（2）杜绝动车组带冰雪出库

①对入库进行一级修的动车组，在库内必须进行彻底的融冰除雪，确保动车组积冰积雪清除后才能出库上线运行。

②对于进入动车所停放的动车组，提前安排计划将积冰积雪动车组调入库内进行融冰除雪作业后方可安排上线运行。

③对于在动车所停放的非本属存在积雪结冰的动车组，按照本属车对待，由调度安排调入检查库进行融冰除雪作业。对于在外局动车所停放的积雪结冰动车组，由车辆段发函请求对停放动车组进行融冰除雪作业。

（3）杜绝动车组带冰雪进行一级检修车下作业

一级修作业严禁动车组带冰雪进行，必须在动车组进行融冰除雪后进行。并且在一级修完成后，由值班干部对融冰除雪后的动车组走行部进行检查，确保动车组走行部状态良好后方可上线运行。

（4）准备备用动车组

动车所在降雪当天和雪后两天，将所有在所停留动车组提前进行一级修，确保处于运用状态，可随时替换积冰雪严重动车组上线运行。

3.5 大雪天气防止动车组制动盘划伤的措施

3.5.1 技术改进措施

雪天高速运行时，车体下部冰雪混合物越附越多，闸片与制动盘间的磨削物无法排出，在制动过程中，金属磨削物的温度比制动盘温度高，局部会达到熔融状态，缓解后熔融状态的金属又很快冷却，形成淬火效应，转移到闸片表面或摩擦块缝隙，形成了金属镶嵌物。当再次制动时这些金属镶嵌物会进一步切削制动盘，使制动盘表面产生环形异状刻痕。所以，一是适当增大动车组制动闸片与制动盘间隙，CRH5A动车组由原来的2～ 4 mm调整至3～6 mm，可减少制动盘划伤；二是采用研磨子大间隙国产化闸片，代替进口研磨子小间隙闸片。因为大间隙闸片不容易聚集闸片与制动盘之间的磨削物，对制动盘的划伤会大大减少。

3.5.2 运用控制措施

（1）下雪当天及雪后两天，动检车完成检测任务后，不再担当后续交路，及时进入动车所进行融冰除雪作业。

（2）加强TEDS监控及途中站台走行部积雪情况巡视，发现动车组走行部积雪严重时及时更换车体担当后续交路。

（3）雪天运行时，司机定期施加除雪制动，进站前提前下闸制动调整速度，避免短时使用大级别制动。

4 结 论

太原动车所通过改善检查库温热循环和增加动车组融冰除雪装置，较去年的融冰除雪已有了极大的提高，但仍需努力改进动车组除雪技术方法。为避免再次发生大面积结冰积雪给动车组运用检修带来的运输混乱和安全隐患，结合冰雪灾害天气，努力总结积累动车组运用检修经验，下一步长远考虑，北方地区不仅要保证检查库温度，在检查库增加融冰除雪线设计，增设融冰除雪固定设施设备，或建设专用融冰除雪库、热水融冰房进行快速融冰除雪，而且要探索研究动车组融冰除雪车，以及动车组车体防雪设计和转向架基础制动防冰雪吹风设计，极大地减少动车组运行中冰雪的吸附，从而进一步提高动车组融冰除雪效率。

［1］ TG／CL 127－2013铁路动车组运用维修规程［S］.中国铁道出版社.

［2］ 铁总运〔2015〕185号中国铁路总公司关于明确动车组运用检修设施及设备配置标准的通知［S］.

［3］ 张 骥.日本铁路防冰雪灾害举措［J］.世界铁路，2009，（1）：64-66.

［4］ 辛志强.高速动车组转向架基础制动防冰雪吹风系统［J］.铁道机车车辆.2015，（3）：86-88，101.

Analysis and Countermeasures on Ice-snow Removing in Winter for EMU

QIAN Yaodong1，LIU Huxian2
（1 Taiyuan Locomotive Depot，Daqin Railway Co.，Ltd.，Taiyuan 030045 Shanxi，China；2 Rolling Stock Section，Taiyuan Railway Bureau，Taiyuan 030013 Shanxi，China）

The large-area ice and snow in winter leads to great production organization chaos and hidden danger of transportation security.This paper analyzes and summarizes the existing problems of ice-snow removing，and proposes the improvement suggestions and measures.

EMU；winter；ice-snow removing；analysis；countermeasure

U266.2

A

10.3969／j.issn.1008－7842.2016.06.20

1008－7842（2016）06－0079－04

6—）男，工程师（

2016－06－11）