铁路真空集便装置的应用研究 摘要:随着当下我国高速铁路的蓬勃发展,以及旅客客流量的逐渐增加,既有客车上传统的直排系统已经无法适应时代的要求,新式的集便设备在客车上也逐步代替了传统的直排方式,相比于传统直排系统来说,真空集便设备具备了用水量小、污染程度小、易于检修等的优势,也因此得到了普遍应用,但是在日常使用中,集便设备的检修却面临着不少的问题随着中国铁路营业里程的日益扩大,乘客运载量也越来越刷新了记录,同时社会对列车交通服务也提出了更高的需求,而部分落后的运输设备也亟需更新换代,因此文中将以列车交通业务中的入厕业务为落脚点,对列车客运业务设备改造更新提出笔者的看法关键词:铁路;真空集便设备;应用;引言:在真空集便器产品的研究开发与制造流程中,着重针对设计和图纸转化、生产工艺方法与产品质量试验检测等进行研究,以实现良好产品品质管理体系通过研究与设计污物箱的焊接工艺、气水调节盘装配等关键流程生产工艺方法,以实现良好的品质管理;对关键原料和零配件供应,根据工艺技术条件实施管控;制订集便器产品的试验检测规划并执行通过实施工艺技术和产品质量管理等举措,可提高产品的安全可靠性。
1.产品方案开发与设计不论是独立研发或者转化研制的客车统型真空集便器设备,都首先要满足中国铁路行业标准中TB/T3338《铁道客车及动车组集便装置》、TJ/CL402《客车真空集便装置暂行技术条件》[、GB/T12817《铁道客车通用技术条件》等技术标准按照技术标准和其他工艺技术要求完成产品设计输入,由产品设计开发人员完成原生产或统型图纸内容的转换设计,产品设计输入输出内容包含生产样板、产品设计指示书、工艺技术要求、实验大纲要求、生产应用及维护指示书、生产特点、产品设计关键度划分表等按照零件材料影响集便器特点的主要程度而对零件材料做出的分类,主要原料与零件为:不锈钢板、夹管阀、碟阀、真空开关、气压开关、真空发生器、电加热器、温度控制器、液位开关、保温性能棉、聚酰胺软管、导线光缆、蹲式便盆、座便斗、水增压器组件、冲水阀、二位三通电磁阀、三位五通电磁阀、最大真空度表、防反喷止回阀、集成化块上体、集成化块下体、摆门止回阀、过滤减压门、减压阀、监控模组、伴热线、电子加温测试模组等详细具体的生产图纸,包含了:原理图、结构图、装配图、工艺技术图纸以及主要原料、零件明细、尺寸及规格、精度要求、试验条件。
电器图纸如电气控制盘等还要求电器的原理控制图而机器加工件如污物盒等要求对关键部分焊接连接强度计算分析图,方便于进行分析工序的准确性所有图纸都按照产品类别编码、系统和组成代码、元件代号、零件代号的顺序编码进行管理满足TB/T122—2001《机车车辆主要产品图样及设计文档编号原则》规定在制造图样通过工程设计审核后开始下达的各类主要产品用图,如发生重大变化需再次实施设计变更审核程序应该指出的是,每个设备均应该根据产品设计与研发程序,加以组合实现技术人员主要负责根据工程设计任务书,准确有效地获取与客户签定的技术合同或技术转让书的工程设计图样和技术要求等,以保证准确实施,并制定设计输出,根据设计输出需要完成对关键工程设计的修正和复审,并监控图纸的容错率,制定相应的型式试验、例行检查1.1铁路客运列车便器装置的发展研究客运车厢将最早使用的直通式排便口完全敞开,直接和铁轨相通中国铁路的旅客列车也大都使用这种,从二十二型到二十五B型车并沿用到了二十五G车型,至今已有近五十年历史,直通式厕所最初采用混凝土地板并配备了陶瓷便器,为手动冲水的模式,因地面材料容易吸水,导致异味过大,最为重要的是该设备受火车运行所产生的振动容易发生破碎。
八十年代末,由于采用了玻璃钢地板槽配不锈钢便器,虽然克服了设备的不耐用性和防水的问题,但由于污水总是飞溅在间墙上,久而久之,对设备严重腐蚀为此有将其升级为间壁玻璃钢围板一九九七年中国高速铁路进入了整体提速阶段,在二十五K车辆,还配套了脚踏便碗机构,该型号运用机械连杆原理,通过踩踏踏板启动便碗,利用水流将污物冲走,同时放松脚踏,使便碗在重力压力的作用下关闭,虽然这种装置可以减少的在火车高速运行中产生的风噪,但因为冲便器用水没有经过相应的机械增压装置,所以无法高效的把便盆冲刷干净,因此比较费水,每次使用约需5L~8L一九九八年后中国国内又引入了国外的水封式气动冲洗机便器,这种便器使用压缩空气通过气水联动阀调节便碗开关,再利用电动泵升压,从而实现高气压冲水,对环境卫生发挥着重要功能,同时也大大降低了用水量,每次冲水约需2L,且有记忆功能2.1直排式便器直排式便器是在中国高铁客运车厢的过去一段时间里长期采用一个传统的厕所便器,但目前仍在那些旧型客运车厢上普遍采用这个直排水型便器主要是使用将客运车厢水槽提升高度、借助水流的重力自流冲洗,使污垢直接排出在车体之外具有构造简易,维护简便,使用量大,低污染环境,噪音大等特点。
但目前处于淘汰产品状态,正逐渐淡出历史舞台2.2压缩空气风动式便器中国高速铁路公司于一九九五年进行的六次提速调图过程中,为了进一步提高给乘客服务的品质,在所有二十五型系列提速和准高速旅客列车上采用了风动型集便设备,也可称之为水封型气动便器此种便器采用了加压空气增强水压,通过冲水后由电动泵或水超荷箱增压,之后再通过冲马桶,既提高了清洗效率,也因为采用加压室内空气而增加水封效应,提高了卫生间内和车外的密封性,从而减少了风沙和恶臭对车辆内环境的污染2.3真空集便器由于我国列车时速的增加和客车制造工艺水平的飞速发展,真空集便器也逐步淘汰了传统的直排式便器系列真空集便器是中国铁路在新型旅客列车上采用的一个清洁卫生装置,在保障了乘客卫生整洁的同时又不污染环境,而且可以全程使用、停车后始终保持用,从而将坐火车旅游变成了一次体验,而不再出现"忍者"等现象,此设备完全能够实现在旅游途中的零排放,到火车站后集中杀菌处理的无污染的工作过程中,还能够把在客运列车旅游路上所积蓄的废弃物,运输至相应的处理车间实现了垃圾集中处理与再利用,制造有机商品,服务于社会中国高速铁路旅客列车的真空集便器不仅打造了绿色生态铁路,让铁路沿线的自然环境变得更加优美,同时还可以为乘客提供愉悦的出行环境。
3.铁路真空集便器装置的结构与特点3.1真空集便装置的工作原理、结构真空集便器工作的基本原理是利用压力将污水吸入废弃物管理箱内,在列车运行路上达到零排污和零污染当乘员通过公厕后,只要按下相应按键,集便设备就将所有污水和气体抽吸进污水暂存盒;然后车厢抵达设有污水汇集管理设备的站台上,再经由卸污车吸送或运输到处置厂汇集处置客运车厢在采用真空集便设备器后,不再出现"关门谢客"的现状,从而极大地提高了游客搭乘车厢的舒适感和满足感一般是由污垢回收系统和操作系统所构成控制系统可采用蹲式、坐式等真空便器便器里的污垢,经由带增压式的水流控制系统和真空从便器送入污水箱内,在整个冲洗循环中,由风、水流控制系统共同完成3.2真空保持式集便装置具有以下特点一是污物箱的容积,可按照旅客列车的车型不同设计为一定的标准容积,一般硬座车的污物箱要比软、硬卧车大;二是集便装置的水增压器等控制器便于拆卸,也可按旅客的列车空间条件设定,便于检修;三是水量损耗较小,在实际运用中坐便器比蹲式更低,因此水桶、污物箱等可采用较小容量容器;四是对清洗用水的需求较少,可直接通过城市供水清洗,既能给乘客创造舒心的出行环境,还能降低经营操作量;五是与污物箱共用,普通豪华卧车也可以实现多个厕所共用一个。
上述几点都是其主要优势,虽然这个装置的主要弊端是一次性投资成本较高,但按照普通旅客列车的总体经营成本计算,还是会整体减少了经营的成本总结:综上所述,随着列车乘客运载量的日益增加,旅客列车装置也必须更新换代,真空集便装置就是其中一种从真空集便设备的工作机理、构造特征以及应用方面加以研究,真空集便设备有着很大的优越性,是需要推广应用的一项新型设备,通过本章的研究对中国铁路旅客列车今后在设备更换等方面有一些参考价值参考文献：1. 陈志强.客车真空集便装置存在问题分析及处理[J].上海铁道科技，2018（02）：2. 蔡艳兰，张磊.泵式真空集便技术在船舶生活污水收集领域的应用[J].机电设备 -全文完-。