CN103661348A - 机车车辆空气管路系统自动排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车车辆空气管路系统自动排水装置，包括控制单元、控制风源管路、过渡联接法兰、过滤元件、自动排水阀等，能与空气压缩机同步启动，实现总风缸积水的自动排放，能提高机车空气管路系统内的空气质量，解决了因积水造成管路锈蚀引发阀类卡滞等制动系统故障。所述自动排水阀包括自动排水功能组件和手动排水功能组件，所述自动排水功能组件设有阀座空腔，在下阀盖内设自动排水鞲鞴及压缩复位弹簧，自动排水鞲鞴的上下移动控制上半球阀的阀口M和下半球阀的阀门N的开启和开闭。本发明能够及时排出空气管路及总风缸内的冷凝水，防止机车空气管路系统中冷凝水进入制动设备，保障机车在运用及检修时的行车安全。

Description

机车车辆空气管路系统自动排水装置

技术领域

本发明涉及机车车辆空气管路系统的排水装置，特别涉及一种关于铁路机车车辆、动车组、轻轨、地铁等轨道交通设备空气管路系统的自动排水装置，属于轨道交通空气管路系统设备应用领域。

 

背景技术

压缩空气作为空气管路系统的媒介，其质量的好坏直接影响着机车的制动性能。在沿海、南方等气候潮湿的地区，空气中水份含量较高，导致总风缸空气过湿，出现大量冷凝水，不仅给机车维护人员带来了麻烦，更重要的是给机车空气管路系统带来故障隐患。在北方地区，这些冷凝水等有害物质极易对橡胶件形成腐蚀。长期运用，大量水汽冷凝水就会积存在各类风缸及空气管路总风缸或其他贮风装置中，并随着压缩空气进入机车车辆制动系统各部，造成管路锈蚀、各阀卡滞、管路冻结、机车制动失灵等故障，直接影响行车安全。种种原因导致的压缩空气不清洁，是造成目前我国各类以空气为介质的制动机无法延长检修周期，无法解决上述故障的根本原因之一。

随着轨道交通设备应用水平的提高，对机车压缩空气的干燥和净化提出了更高的要求。我国生产的各型内燃、电力机车各类风缸及总风缸或其他贮风装置的排水装置，一直沿用最原始最简单的手动截门式排水塞门。当机车运行时间较长时，乘务人员往往无法及时打开排水塞门排水，会造成使用单位遭受重大的故障。在目前高速、重载的运行工况下，此种排水塞门已无能力满足运输的需求。

 

发明内容

本发明的目的在于：为了解决传统手动截门式排水塞门无法及时排水的缺点，提供一种机车车辆空气管路系统自动排水装置，在保证系统安全的前提下，及时、快捷、高效地自动排出冷凝水或油水混合乳化物等液体物质，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种机车车辆空气管路系统自动排水装置，机车空气管路系统包括设备空气压缩机、电磁接触器、总风缸或其他贮风装置，该自动排水装置包括控制单元、控制风源管路、过渡联接法兰、过滤元件和自动排水阀。

所述控制单元包括电空阀，空气压缩机及电磁接触器电路连接并控制和电空阀；

总风缸或其他贮风装置依次通过过渡联接法兰及过滤元件与自动排水阀水路连接；

空气压缩机依次通过控制风源管路及电空阀与自动排水阀气路相连；

所述自动排水阀包括自动排水功能组件和手动排水功能组件；

所述自动排水功能组件包括上阀座、中间体、下阀盖和自动排水弯嘴，所述上阀座上设有阀座空腔，总风缸或其他贮风装置中的积水通过过渡联接法兰及过滤元件流入该阀座空腔内；自动排水弯嘴与阀座空腔连通，在自动排水弯嘴与阀座空腔之间设有双阀口组件，所述双阀口组件分为上半球阀和下半球阀；

上阀座上设有控制风进口B，控制风进口B下方接节流孔G，中间体内设自动排水鞲鞴，节流孔G与自动排水鞲鞴下方的压力室连通；自动排水鞲鞴上方设有压缩复位弹簧，该压缩复位弹簧通过压力室内的压力控制自动排水鞲鞴的上下移动，自动排水鞲鞴的上下移动控制上半球阀的阀口M和下半球阀的阀门N的开闭；

所述手动排水功能组件包括手轮及双阀口组件，手轮的安装孔与阀座连通，通过旋转手轮能截断阀座空腔与下方双阀口组件的连通，实现机车车辆空气管路系统自动排水装置自动排水状态、手动排水状态、全关闭及故障切除状态的相互转换。

作为一种优选方式，还包括感应加热装置，感应加热装置设于自动排水阀的上阀座或者中间体上。

作为一种优选方式，所述控制风源管路设于机车风源净化装置后方的管路上或者机车空气管路系统总风管路末端的管路上。

作为一种优选方式，还包括截断塞门，所述截断塞门设于控制风源管路上。

作为一种优选方式，自动排水鞲鞴上移将上半球阀的阀口M打开、下半球阀的阀门N关闭，自动排水鞲鞴下移将下半球阀的阀门N打开、上半球阀的阀口M关闭。

作为一种优选方式，自动排水鞲鞴与总风缸或其他贮风装置压力相适应，并与空气压缩机同步工作。

本发明从源头解决了冷凝水随压缩空气进入机车各风管及制动系统，使得机车车辆风管路、风缸中的积水、污物能够及时全部排出，解决制动系统中因空气管路中的积水、污物引起的诸多故障；对于提高机车质量、确保行车安全等起到了有效的作用，大大降低了机车制动系统设备故障，减少了检修作业时间，使检修作业简单可控，提高劳动生产率，极大的降低了由于设备故障而被迫更换的成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明能够及时排出空气管路及总风缸内的冷凝水，防止机车空气管路系统中冷凝水进入制动设备，保障机车在运用及检修时的行车安全，避免使用单位遭受重大的经济损失；具体来说，具备如下优点：

1、自动化程度高。在机车运行中，利用与空气压缩机同步工作，全自动运行，同时根据实际需要也可手动排水；

2、可靠性好。由电空阀控制压缩空气进行自动排水阀排水，可靠性良好；同时，配有专用的感应加热装置，在规定温度以下自动加热阀体，以防止在低温环境下，该排水阀内部的凝结水结冰的问题；

3、节能。由电空阀控制风源输入空气压缩机卸载时候的输出风，不增加空气压缩机的额外负担；

4、空气损失小，排气动作反映速度快，使总风缸不会因为排水动作泄漏大量内部压缩空气。

附图说明

图1为本发明机车车辆空气管路系统自动排水装置结构示意图；

图2为本发明机车车辆自动排水阀的立体结构示意图；

图3为本发明机车车辆另外一种结构的自动排水阀侧面结构示意图；

图4为本发明机车车辆空气管路系统自动排水装置工作原理示意图；

图5为本发明工作状态之第一次排水原理图；

图6为本发明工作状态之第一次排水结束原理图；

图7为本发明工作状态之第二次排水原理图；

图8为本发明工作状态之第二次排水结束原理图；

图9为本发明工作状态之手动排水原理图；

图10为本发明工作状态之手动故障切除原理图；

图11为本发明工作状态之非工作状态原理图。

其中：1-控制单元，  11-电空阀，  2-控制风源管路，   3-过渡联接法兰，4-过滤元件，   5-自动排水阀，  6-感应加热装置，   7-截断塞门，   8-空气压缩机，   9-风源净化装置，   100-电磁接触器，   110-总风缸或其他贮风装置；

51-自动排水功能组件，  511-上阀座，   512-中间体，   513-下阀盖，   514-自动排水鞲鞴，   515-复位弹簧，   516-节流口G，   517-阀口M，   518-阀口N，   519-控制风进口B， 520-阀口E，   521-阀口F；

53-手动排水功能组件53，   531-手轮，  532—双阀口组件。

 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

实施例

如图1-11所示，一种机车车辆空气管路系统自动排水装置，现有机车空气管路系统包括设备空气压缩机8、电磁接触器100、总风缸或其他贮风装置110。

该自动排水装置包括控制单元1、控制风源管路2、过渡联接法兰3、过滤元件4、自动排水阀5、感应加热装置6和截断塞门7，所述截断塞门7设于控制风源管路2上。控制风源管路2设于机车风源净化装置后方的管路上或者机车空气管路系统总风管路末端的管路上。

所述控制单元1包括电空阀11，空气压缩机8及电磁接触器100电路连接并控制和电空阀11；总风缸或其他贮风装置110依次通过过渡联接法兰3及过滤元件4与自动排水阀5水路连接；空气压缩机8依次通过控制风源管路2及电空阀11与自动排水阀5气路相连。感应加热装置6设于自动排水阀5的上阀座511或者中间体512上。

所述自动排水阀5包括自动排水功能组件51和手动排水功能组件53。

所述自动排水功能组件51包括上阀座511、中间体512、下阀盖513和自动排水弯嘴522，所述上阀座511上设有阀座空腔，总风缸或其他贮风装置110中的积水通过过渡联接法兰3及过滤元件4流入该阀座空腔内；自动排水弯嘴522与阀座空腔连通，在自动排水弯嘴522与阀座空腔之间设有双阀口组件，所述双阀口组件分为上半球阀和下半球阀；上阀座511上设有控制风进口B519，控制风进口B519下方接节流孔G516，中间体512内设自动排水鞲鞴514，节流孔G516与自动排水鞲鞴514下方的压力室连通；自动排水鞲鞴514上方设有压缩复位弹簧515，该压缩复位弹簧515通过压力室内的压力控制自动排水鞲鞴514的上下移动，自动排水鞲鞴514的上下移动控制上半球阀的阀口M517和下半球阀的阀门N518的开闭。自动排水鞲鞴514上移将上半球阀的阀口M517打开、下半球阀的阀门N518关闭，自动排水鞲鞴514下移将下半球阀的阀门N518打开、上半球阀的阀口M517关闭。

自动排水鞲鞴514与总风缸或其他贮风装置110压力相适应，并与空气压缩机8同步工作。 

所述手动排水功能组件53包括手轮531及双阀口组件，手轮531的安装孔与阀座连通，通过旋转手轮531能截断阀座空腔与下方双阀口组件的连通，实现机车车辆空气管路系统自动排水装置自动排水状态、手动排水状态、全关闭及故障切除状态的相互转换。

如图4所示，机车车辆空气管理系统自动排水装置的工作原理如下：

气路：当机车现有设备空气压缩机8开始工作时，开启机车现有设备电磁接触器100，同时控制风依次经过机车现有设备空气压缩机8、机车现有设备风源净化装置9、控制风源管路2及截断塞门7，进入电空阀；当电空阀11开启时，控制风经过电空阀11到达自动排水阀5。当空气压缩机8工作完成时，关闭电磁接触器100。

水路：冷凝水从机车现有设备风缸或其他总风缸或其他贮风装置110经过过渡联接法兰3及过滤元件4，每次以1～4s时间从自动排水阀5的自动排水弯嘴522内排出。

电路：机车现有设备空气压缩机8与机车现有设备电磁接触器100电路连接，电磁接触器100与电空阀11电路连接，电磁接触器100控制电控阀11的开闭。

机车车辆空气管路系统自动排水装置具有两级动作模式的排水功能，目的是通过电空阀和自动排水鞲鞴机械动作达到双重控制该装置安全可靠的正常开启，完成从机车车辆各类风缸或者总风缸或其他贮风装置中排出凝结水、油水混合乳化物等液体物质。

机车空气管路系统自动排水装置工作过程是：

按照工作状态可分为：第一次排水、第一次排水结束、第二次排水、第二次排水结束、手动排水、全关闭及手动故障切除、非工作状态等七个状态。其中，所述空气压缩机、风源净化装置、电磁接触器、总风缸或其他贮风装置为机车车辆空气管路系统系统现有设备。

对照附图5，当总风缸压力低于750±20kPa时，空气压缩机8开始工作，空气压缩机8的电磁接触器100闭合时，同时也接通了控制自动排水阀5动作的电空阀11；电空阀11得电打开空气通路，使压缩空气经电空阀11和控制风源风管2进入自动排水阀5上阀座511的控制风进口B519，再经节流孔G516进入中间体512的自动排水鞲鞴514下方的压力室，迫使自动排水鞲鞴514压缩复位弹簧515逐渐上移，上半球阀逐渐打开阀口M517，上阀座511空腔中的积水，在总风缸压力的作用下经自动排水弯嘴522排出体外，从而实现第一次排水。

对照附图6，当空气压缩机8继续运转，电空阀11继续自动排水阀5供风，自动排水鞲鞴514继续上移，直至下半球阀关闭阀口N518，第一次排水结束。

对照附图7，当总风缸压力达到900±20kPa，空气压缩机8停止工作时，由于电磁接触器100失效，使控制排水阀动作的电空阀11失电，截断压缩空气通向自动排水阀5的通路；此时自动排水鞲鞴514下方的压缩空气经节流孔G516、连接管路返回电空阀11上的排气口排向大气；此时，自动排水鞲鞴514在复位弹簧515及总风缸空气的压力作用下缓缓下移，阀口N518打开，上阀座511空腔中的积水经自动排水弯嘴522排出体外。

对照附图8，当复位弹簧515推动自动排水鞲鞴514逐渐下移，上半球阀关闭阀口M517，第二次排水结束。

对照附图9，将手动排水功能组件53的手轮531顺时针或逆时针方向旋转，打开双阀口组件532的阀口E520及阀口F521，逐渐开启手动排水口，即将上阀座511空腔中的积水排出，实现手动排水功能。

对照附图10，手动排水功能组件53的手轮531顺时针或逆时针旋转至止点，切断上阀座511空腔与各阀口的通路，以实现全关闭及手动故障切除状态。

对照附图11，当空气压缩机8不工作时，总风缸110中的积水通过过渡联接法兰3，流入自动排水阀5的上阀座511空腔内；此时，中间体512内的自动排水鞲鞴514在复位弹簧515和总风缸压力的作用下，使下半球阀关闭阀口M517，冷凝水不能排出，处于非工作状态。

本发明从源头解决了冷凝水随压缩空气进入机车各风管及制动系统，使得机车车辆风管路、风缸中的积水、污物能够及时全部排出，解决制动系统中因空气管路中的积水、污物引起的诸多故障；对于提高机车质量、确保行车安全等起到了有效的作用，大大降低了机车制动系统设备故障，减少了检修作业时间，使检修作业简单可控，提高劳动生产率，极大的降低了由于设备故障而被迫更换的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机车车辆空气管路系统自动排水装置，机车空气管路系统包括设备空气压缩机（8）、电磁接触器（100）、总风缸或其他贮风装置（110），其特征在于：该自动排水装置包括控制单元（1）、控制风源管路（2）、过渡联接法兰（3）、过滤元件（4）和自动排水阀（5），

所述控制单元（1）包括电空阀（11），空气压缩机（8）及电磁接触器（100）电路连接并控制和电空阀（11）；

总风缸或其他贮风装置（110）依次通过过渡联接法兰（3）及过滤元件（4）与自动排水阀（5）水路连接；

空气压缩机（8）依次通过控制风源管路（2）及电空阀（11）与自动排水阀（5）气路相连；

所述自动排水阀（5）包括自动排水功能组件（51）和手动排水功能组件（53），

所述自动排水功能组件（51）包括上阀座（511）、中间体（512）、下阀盖（513）和自动排水弯嘴（522），所述上阀座（511）上设有阀座空腔，总风缸或其他贮风装置（110）中的积水通过过渡联接法兰（3）及过滤元件（4）流入该阀座空腔内；自动排水弯嘴（522）与阀座空腔连通，在自动排水弯嘴（522）与阀座空腔之间设有双阀口组件，所述双阀口组件分为上半球阀和下半球阀；

上阀座（511）上设有控制风进口B（519），控制风进口B（519）下方接节流孔G（516），中间体（512）内设自动排水鞲鞴（514），节流孔G（516）与自动排水鞲鞴（514）下方的压力室连通；自动排水鞲鞴（514）上方设有压缩复位弹簧（515），该压缩复位弹簧（515）通过压力室内的压力控制自动排水鞲鞴（514）的上下移动，自动排水鞲鞴（514）的上下移动控制上半球阀的阀口M（517）和下半球阀的阀门N（518）的开闭；

所述手动排水功能组件（53）包括手轮（531）及双阀口组件，手轮（531）的安装孔与阀座连通，通过旋转手轮（531）能截断阀座空腔与下方双阀口组件的连通，实现机车车辆空气管路系统自动排水装置自动排水状态、手动排水状态、全关闭及故障切除状态的相互转换。

2.如权利要求1所述的机车车辆空气管路系统自动排水装置，其特征在于：还包括感应加热装置（6），感应加热装置（6）设于自动排水阀（5）的上阀座（511）或者中间体（512）上。

3.如权利要求1或者2中任一所述的机车车辆空气管路系统自动排水装置，其特征在于：所述控制风源管路（2）设于机车风源净化装置后方的管路上或者机车空气管路系统总风管路末端的管路上。

4.如权利要求3所述的机车车辆空气管路系统自动排水装置，其特征在于：还包括截断塞门（7），所述截断塞门（7）设于控制风源管路（2）上。

5.如权利要求4所述的机车车辆空气管路系统自动排水装置，其特征在于：自动排水鞲鞴（514）上移将上半球阀的阀口M（517）打开、下半球阀的阀门N（518）关闭，自动排水鞲鞴（514）下移将下半球阀的阀门N（518）打开、上半球阀的阀口M（517）关闭。

6.如权利要求5所述的机车车辆空气管路系统自动排水装置，其特征在于：自动排水鞲鞴（514）与总风缸或其他贮风装置（110）压力相适应，并与空气压缩机（8）同步工作。

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