行包專列押運(yùn)車集便系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

1、<p>　　行包專列押運(yùn)車集便系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：基于行包專列押運(yùn)車技術(shù)要求，設(shè)計(jì)了一種壓力沖水式集便器，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)生間便器的沖洗及污物的收集。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)排功能，對(duì)沖水組件盤、污物箱及電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。通過合理的研究與設(shè)計(jì)，完善了壓力沖水式集便器的功能，滿足了用戶的要求。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：行包專列押運(yùn)車；集便系統(tǒng)；壓力沖水

2、</p><p>　　Abstract：On the basis requirements of the luggage specil escort vehicle technology, one kind of pressure flushing dejectas collecting tool was designed. It is used for the toilet bowl flushing and

3、dirt collection. In order to achieve the strong discharge fuction, the flushing component tray, the dirt box and electric control system were improved in the design of the system. By the reasonable research and design, t

4、he function of the pressure flushing dejectas collecting tool was improved to meet </p><p>　　Key words：luggage specil escort vehicle；dejectas collecting system；pressure flushing </p><p>　　中圖分類號(hào)：

5、 U469.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　0引言 </b></p><p>　　在社會(huì)日益發(fā)展的今天，環(huán)境保護(hù)成為非常重要的課題，鐵路客車的環(huán)境問題更是倍受關(guān)注。我國旅客列車直排式廁所，不僅污染鐵路裝備，而且危害沿線兩側(cè)環(huán)境，影響旅客及工作人員的身體健康。為了保護(hù)鐵路沿線的環(huán)境衛(wèi)生，保護(hù)旅客和工作人員的身體健康，同時(shí)提高鐵路客車的技術(shù)

6、裝備水平，新造及檢修客車均增設(shè)有集便系統(tǒng)裝置。集便系統(tǒng)包括真空保持式集便系統(tǒng)、壓力沖水式集便系統(tǒng)、間歇真空保持式集便系統(tǒng)、在線式集便系統(tǒng)、緊湊式集便系統(tǒng)及中轉(zhuǎn)式集便系統(tǒng)等[1]。 </p><p>　　本文根據(jù)用戶要求，研究設(shè)計(jì)了一種適用于行包專列押運(yùn)車使用的壓力沖水式集便系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有性能先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊、隔臭效果好、運(yùn)行安全等特點(diǎn)。 </p><p>　　1 壓力沖水式集便系統(tǒng)工作原理

7、及技術(shù)參數(shù) </p><p>　　壓力沖水式集便系統(tǒng)是利用沖洗水的壓力和污物重力將污物通過排泄閥從便器排到污物箱中【2】。壓力沖水式集便系統(tǒng)由便器、沖水組件盤、沖水按鈕、電氣控制系統(tǒng)、污物箱等組成，如圖（1）所示。系統(tǒng)工作循環(huán)過程為：按下沖便按鈕→電磁閥開啟→排泄閥開啟→出水電磁閥打開，水增壓器內(nèi)的壓力沖洗水通過安裝在便器內(nèi)的噴嘴沖入便盆內(nèi)，污物在沖洗力和重力作用下通過排泄閥排入污物箱，出水電磁閥關(guān)閉→排泄閥關(guān)閉

8、→水增壓器注水準(zhǔn)備下一次沖洗→氣源兩通電磁閥關(guān)閉，沖洗過程結(jié)束【3】。 </p><p>　　圖（1） 壓力沖水式集便系統(tǒng)圖 </p><p>　　壓力沖水式集便系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如表1所示： </p><p>　　表1 壓力沖水式集便系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) </p><p>　　2行包專列押運(yùn)車集便系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　根

9、據(jù)客戶要求，行包專列押運(yùn)車集便系統(tǒng)需設(shè)有強(qiáng)排裝置。此要求的提出使行包專列押運(yùn)車壓力沖水集便系統(tǒng)與普通的壓力沖水集便系統(tǒng)有所不同。為了滿足要求，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)排功能，設(shè)計(jì)中不僅需要對(duì)普通的沖水組件盤進(jìn)行更改設(shè)計(jì)，還需要對(duì)污物箱、控制面板以及控制系統(tǒng)等做進(jìn)一步的更改設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.1沖水組件盤設(shè)計(jì) </p><p>　　沖水組件盤包括：①出水閥、②電磁換向閥1、③水增壓罐、④過濾減壓

10、閥、⑤接線盒、⑥電磁閥2、⑦電磁閥3、⑧電磁閥4、⑨水過濾器、⑩進(jìn)水閥、管接頭等，其作用主要為便器沖洗提供經(jīng)水過濾器過濾后的壓力水和為系統(tǒng)提供過濾減壓后的壓縮空氣【4】。過濾減壓閥將進(jìn)入系統(tǒng)的壓縮空氣減壓至0.5Mpa，并將進(jìn)入的壓縮空氣進(jìn)行過濾處理，為閥、水增壓罐和便器上排泄閥組成提供合適壓力的、過濾的壓縮空氣。 電磁換向閥1控制水增壓罐的進(jìn)氣、排氣，沖洗時(shí)進(jìn)氣使水增壓罐內(nèi)的水增壓，水增壓罐上水時(shí)通過該閥排氣。電磁閥2控制便器排泄閥的

11、開關(guān)，沖洗時(shí)打開，沖洗結(jié)束后關(guān)閉。 電磁閥3控制水增壓罐進(jìn)水閥，進(jìn)水時(shí)打開，水滿后關(guān)閉。 電磁閥4控制水增壓罐出水閥，出水時(shí)打開，沖洗完成后關(guān)閉。水增壓罐利用壓縮空氣將水增壓，為沖水噴嘴提供壓力水。水增壓罐上的液位開關(guān)控制水增壓罐的上水量。出水閥在水增壓罐通入壓縮空氣時(shí)打開，使壓力水通過該閥經(jīng)噴嘴噴出，實(shí)現(xiàn)壓力水沖洗。 </p><p>　　由于本車集便系統(tǒng)要求增加強(qiáng)排裝置，強(qiáng)排工作的進(jìn)行通過電動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)，因此，

12、設(shè)計(jì)中在沖水組鍵盤上增設(shè)了一個(gè)電磁閥，如圖（2）所示。該電磁閥通過對(duì)壓縮空氣的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)緊急排放球閥的開啟與關(guān)閉。通過一根￠8空氣管將該電磁閥與污物箱上的自動(dòng)緊急排放球閥相連，當(dāng)列車運(yùn)行中污物箱100%指示燈亮而需卸污時(shí)，該電磁閥控制自動(dòng)緊急排放球閥打開，從而實(shí)現(xiàn)污物的排泄；排泄完畢后，該電磁閥控制自動(dòng)緊急排放球閥關(guān)閉。 </p><p>　　圖（2） 沖水組件盤 </p><p>

13、　?、俪鏊y②電磁換向閥1③水增壓罐④過濾減壓閥⑤接線盒 </p><p>　　⑥電磁閥2⑦電磁閥3⑧電磁閥4⑨水過濾器⑩進(jìn)水閥 </p><p>　　試驗(yàn)證明，該沖水組件盤不僅能夠順利完成沖洗工作，當(dāng)按下緊急排放按鈕時(shí)，其新增球閥能夠成功控制自動(dòng)緊急排放球閥的開啟和關(guān)閉。因此，該沖水組件盤設(shè)計(jì)合理，并能夠滿足用戶要求。 </p><p><b>　　2.

14、2污物箱設(shè)計(jì) </b></p><p>　　污物箱是鐵路客車不可或缺的設(shè)備，以吊掛方式安裝在車體底架上，起到環(huán)保作用【5】。污物箱主要包括：兩套2.5”球閥排空裝置、檢查口、箱體、接線端子、100%液位傳感器、80%液位傳感器、通氣管、1”沖洗口、加熱裝置等。兩套液位傳感器，對(duì)箱內(nèi)污水的液位進(jìn)行檢測，分別檢測液位80%和100%。污物箱配有兩個(gè)球閥排空裝置。排空裝置設(shè)有2.5”排污快速接頭，該接頭同通

15、到污物箱底部的排污管連接，排污時(shí)只需將車站卸污裝置接頭同該接頭相接，進(jìn)行抽吸，即可將污物箱內(nèi)污物排空；污物箱還設(shè)有1”清洗快速接頭，連接上壓力水可將污物箱沖洗干凈。污物箱上設(shè)有兩個(gè)液位開關(guān)，分別控制污物箱的液位80%和100%。液位到80%時(shí)，箱滿80%指示燈亮，但系統(tǒng)仍能工作。液位到100%時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警并禁止工作。污物箱上設(shè)有接線端子，污物箱上所有接線都通過該接線端子連接。 </p><p>　　要實(shí)現(xiàn)污物的緊

16、急排放，設(shè)計(jì)過程中在污物箱上還需配有自動(dòng)緊急排放球閥，當(dāng)列車運(yùn)行期間污物箱滿100%時(shí)，可通過電動(dòng)控制將其打開，利用重力排出污物，以使便器系統(tǒng)繼續(xù)使用。污物箱上增設(shè)強(qiáng)排裝置，需要考慮污物箱周圍的安裝環(huán)境，防止現(xiàn)車安裝時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)排裝置與其它部件干涉的情況。經(jīng)過研究強(qiáng)排裝置在污物箱上的位置如圖（3）所示： </p><p><b>　　圖（3） 污物箱 </b></p><p&

17、gt;　　經(jīng)現(xiàn)車安裝證實(shí)，此污物箱的設(shè)計(jì)既避免了與車下其它零部件的干涉問題，還滿足了行車過程中安全、可靠的卸污需求。 </p><p>　　2.3控制系統(tǒng)改進(jìn) </p><p>　　控制系統(tǒng)由控制盤和顯示面板組成，用來控制集便器系統(tǒng)的運(yùn)行和信號(hào)顯示作用。控制盤上有PLC、電源模塊、接線端子等。PLC控制整個(gè)系統(tǒng)正常工作，并進(jìn)行故障診斷和處理。顯示面板有DC24V控制電源顯示、缺水報(bào)警顯示、

18、污物箱80%顯示、污物箱100%顯示、排空按鈕及系統(tǒng)復(fù)位按鈕【6】。 </p><p>　　電氣控制系統(tǒng)主要控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和信號(hào)顯示。PLC實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的沖洗循環(huán)、故障檢測、防凍排空、加熱等功能。具有電源指示、故障報(bào)警、液位80%、液位100%、手動(dòng)開關(guān)、防凍排空開關(guān)、復(fù)位等顯示和開關(guān)功能。沖洗循環(huán)按PLC內(nèi)的設(shè)定程序執(zhí)行，并通過檢測排泄閥氣缸上的兩個(gè)接近開關(guān)、污物箱內(nèi)裝的兩個(gè)液位開關(guān)、水增壓器上的 </p

19、><p>　　液位開關(guān)來進(jìn)行故障判斷，并自動(dòng)進(jìn)行故障處理。 </p><p>　　行包專列押運(yùn)車集便器控制系統(tǒng)除了具有上述功能外還需增加強(qiáng)排功能，故在控制箱面板上增設(shè)了一個(gè)緊急排放按鈕，通過與沖水組件盤上接線盒的電氣連接來控制電磁閥動(dòng)作，從而進(jìn)一步控制自動(dòng)緊急排放球閥的打開與關(guān)閉。 </p><p><b>　　3結(jié)語 </b></p>

20、<p>　　通過對(duì)壓力沖水式集便系統(tǒng)工作原理及技術(shù)參數(shù)的介紹，并根據(jù)行包專列押運(yùn)車的技術(shù)要求，研究設(shè)計(jì)了一種帶有自動(dòng)強(qiáng)排裝置的壓力沖水集便器?，F(xiàn)車試驗(yàn)證明該集便系統(tǒng)性能可靠、使用安全，完全實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行期間污物箱滿100%時(shí)，污物的自動(dòng)緊急排放功能，為旅客及工作人員的旅途生活提供了極大的便利。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p&

21、gt;　　[1]范青楊．集便器在中國軌道車輛上的應(yīng)用[J]．城市軌道交通研究，2008，11（5）：15-17. </p><p>　　[2]余士頂．列車集便系統(tǒng)原理及常見故障淺析[J]．鐵道機(jī)車車輛，2009，29（3）：63-65． </p><p>　　[3]田洋，王旭飛，康志濤．鐵路客車加裝改造集便裝置方案[J]．北鐵道機(jī)車車輛，2009，29（5）：74-76． </p&g

22、t;<p>　　[4]唐山軌道客車有限責(zé)任公司內(nèi)部資料．TC-80壓力沖水式集便器使用維護(hù)說明書． </p><p>　　[5]李豐，孫彥，劉興龍．鐵道車輛污物箱及安裝吊座強(qiáng)度與模態(tài)分析．中國鐵路，2012，（2）：45-47． </p><p>　　[6] 婁玉飛．鐵路客車集便系統(tǒng)國產(chǎn)化研制[M]．北京交通大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2005：26-28． </p>