伍俊钊 路晓辰 任明

(中车南京浦镇车辆有限公司，江苏 南京 210031)

1 概述

为保证铁路车辆的运行安全，避免发生热切轴事故，中国铁路自20 世纪70 年代开始逐步建立了红外线轴温监测系统网络，并取得了较好的效果。为了及时发现和处置出现异常的地面红外线检测设备，各铁路局均配置了用于检测地面红外线设备测温精度和探测角度的红外线检测车。

随着中国铁路飞速发展，特别是客、货运列车的提速运行，以及铁路5T 检测系统的推广应用，各铁路局的一些老型低速度等级红外线检测车已无法满足方便快捷的检测要求。因此近年来，不断有铁路局提出了新造或利用既有客车改造为红外线检测车的需求。本文以配属南方某铁路局的25T 型软卧车为例，介绍了既有客车改造为红外线检测车的技术方案。

2 总体布置

2.1 设计要求

红外线检测车的检测功能由动态检测装置实现，该装置主要由安装于车下的模拟车轮、模拟轴箱，安装于转向架上的探头方位尺，及车上的无线传输、GPS 模块和控制模块组成。车辆在满足红外线检测功能的同时，还需具备本车供电、办公、会议、食宿、入厕、淋浴等功能。车辆一般作为首尾车与各型普速旅客列车连挂，车辆最高运行速度160km/h。

2.2 总体布置

结合上述需求，以降低改造成本、减少车体钢结构改造范围为原则，选取了统型25T 软卧车结合A4 修进行改造。取消了车上一位端卫生间及6 个包间，增设淋浴间、厨房、工作间、会议间、储藏室等，车辆定员改为12 人。除改造两个瞭望窗及封堵两个窗洞外，其余侧墙窗洞不做改造。改造后的车上平面布置见图1。

图1 改造后平面布置

原车下一位端污物箱、DC600V 电源装置、DC110V 电池箱取消，新设置DC48V 应蓄电池箱、柴油发电机组、燃油箱、红外线检测设备等，制动模块根据改造后空间进行移位，改造后的车下平面布置见图2。

图2 改造后车下布置

3 系统设计

3.1 车电系统

车辆供电制式由DC600V 集中供电改为AC380V 本集供电，车下新增两台40kw 互备柴油发电机组及1500L 燃油箱。原车下DC600V 干线改为DC600V 通过线，在车辆作为首车与DC600V 客车连挂时使用。车上另增设双路单线AC380V干线、分线箱及防护线槽，端墙增设AC380V 连接器插座，仅在车辆作为尾车与AC380V 客车连挂时为本车供电使用。

原综合控制柜重新设计，设空调控制、电源控制、油箱液位显示、柴油机启动电池充电模块、AC380V 绝缘监测装置等。原乘务室组合柜重新设计，保留一套集便系统。乘务员室增设柴油机控制柜、充电整流柜。

取消原车DC600V 电源装置、DC110V 蓄电池箱、端墙DC110V 连接器插座及相关线路。

原车DC110V 供电制式的防滑器、轴报、集便及塞拉门电源模块、行车安全系统、火灾报警器及车辆照明等更新为DC48V 供电制式。在一位端枕外新增DC48V 容量200Ah 的应急蓄电池箱。

在包间外长走廊处设置集中报警器，具备轴温报警、柴油机故障、烟火报警及电池欠压的声光报警功能。

取消原车信息显示屏系统、语音呼唤器、广播系统、影视系统。车上照明系统、插座开关重新布置,各间照明设独立开关控制。车上线槽根据车上电气布置进行改造，新增铁地板夹层线槽供车下检测设备布线。

3.2 内装系统

原第1 包间改为厨房，内设操作台、吊柜、洗池、双眼电磁灶、电冰箱、抽油烟机等。地板采用玻璃钢底盘，并增加车下排水套筒。

第2、3、4 包间原位置保留，包间内设备设施按厂修规程要求进行检修。

原第5 至第9 包间取消，居中分隔为工作间及会议室，工作间内设检测设备机柜、操作台、工作台、吊柜及工作椅等，会议室设电视柜、沙发等。

一位端茶炉室改为备品柜，上方嵌入式灭火器保留。二位端小走廊增设储藏室，储藏室间壁内嵌洁具柜及灭火器。

厨房、工作间、会议室、储藏室等新增隔间的墙顶板更新，长走廊侧墙板更新，采用双贴面胶合板。

工作室及长走廊对称位置各加一面瞭望窗。乘务员室、洗脸间及厨房改为活动车窗，其余车窗均为固定窗。

原车电动内端门取消电动功能，改为手动拉门。淋浴间门、乘务员室门、洗脸间门、包间门使用原车件。另新增设置会议室二位端摆门、储藏室折页门。

3.3 暖通系统

对空调机组进行改造，将其改为AC220V 控制制式。厨房、工作间、会议室空调送风道重新设计，改为顶板通风器出风。

电加热板全部更新为AC220V 供电制式。嵌入式电热器底板原型检修，电热器面板长度根据改造后平面重新布置。

3.4 车体钢结构系统

车顶加装厨房油烟机排烟帽、检测设备天线安装座及引线管等。

车体两端折棚风挡取消，改为橡胶风挡。车端DC110V 连接器安装座取消，并加装AC380V 动力连接器安装座。

取消侧墙各种废弃的内装吊卡及安装座。侧墙板安装座、间壁安装立柱等配件重新设计。原第6 包间的两侧墙窗洞改为瞭望窗，原第7 包间及对应走廊窗洞堵闭。

车底两侧裙板取消。两端密接式车钩更新为15 号小间隙车钩，一、二位端牵引梁更新。

取消车体一位端污物箱、DC600V 电源装置、DC110V 蓄电池箱吊梁安装座，新增检测设备安装座，新增蓄电池箱、燃油箱、柴油发电机安装吊座及横梁。淋浴间、厨房铁地板排水孔重新设计。

3.5 给水卫生系统

一位端卫生间取消，改为淋浴间，内设储水式电热水器、增压泵、淋浴装置、毛巾架等设备。原车电茶炉相关配套装置取消。洗脸间、二位端卫生间、车上水箱原型检修。淋浴间、厨房给排水管路重新设计。

3.6 制动系统

加装列尾装置，取消原一位端集便装置供风管路。车中制动管排到制动模块的管路接口位置进行移位改造。

3.7 转向架

二位端转向架5、6 号轴箱夹紧箍加焊探头方位尺安装座。

4 计算验证

4.1 重量分配计算

增加的柴油发电机、燃油箱、应急电池箱、检测设备等主要部件均位于车下，改造后车辆重心降低。且车下新增部件均沿车体纵向中心线对称布置，利于减小车辆轮重差。通过对改造后车辆各系统部件的重量分配进行计算，车辆改造后自重增加约2.5t，满载时最大轴重约15t、轮重差约为2.34%，符合轴重小于17t、轮重差小于4%的要求。

4.2 钢结构强度计算

通过对改造后的车体钢结构进行三维建模并进行有限元分析，车体静强度满足强度要求，各工况下的最大应力均小于该处材料的许用应力。

4.3 电气负荷计算

车内各用电设备功率见表1。经计算，红外线检测车实际用电功率冬季为38.01kW，夏季为31.15kW，故选取40kW 的柴油发电机组可满足改造车辆的用电需求。另外根据TB/T 1759－2016《铁道客车配线布线规则》对电缆载流量的要求，发电机组输出线、充电整流柜输入输出线、综合柜输入线等电气线路结合电缆的工作环境温度、敷设情况、寿命折算、工作制修正系数进行计算，选取的电缆的允许载流量大于最大工作电流。

表1 红外线检测车电气用电功率

4.4 试验验证

车辆改造完成后，按《铁路客车厂修规程》要求对整车及主要设备进行例行试验外，整车还进行了小曲线通过试验、称重试验、限界检查等型式试验，试验均合格。

结束语

通过借鉴国内轨道检测车的设计理念和25T 型客车成熟的内装产品，将既有25T 型软卧车改造为红外线检测车。使其可与25K、25T 等各型提速列车连挂，最高运行速度160km/h，满足用户快速检测的需求，改善作业人员的生活工作条件。同时车辆的整体改造费用约为同型新造特种车费用的40%左右，可大幅降低用户购置成本。