CN104315181A - 一种轨道车辆箱体自动排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆箱体自动排水装置，包括阀座、闷盖、活塞和压簧，还包括水膨胀块，所述阀座包括一对阀座内排水孔、水膨胀块上安装腔、水膨胀块吸水孔和一对阀座外排水孔，所述活塞与阀座内腔间隙配合，所述活塞上设有水膨胀块下安装腔，所述水膨胀块置于所述活塞的水膨胀块下安装腔内，所述水膨胀块与阀座上的水膨胀块上安装腔相接触，所述压簧两端分别与所述闷盖内侧底面和所述活塞下表面接触。本发明既能保证轨道车辆箱体的密封性，又能在箱体进水时及时的实施自动排水，同时在完成排水动作后自动关闭，继续保持箱体的密封性。

Description

一种轨道车辆箱体自动排水装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆车下电源设备领域，具体为一种轨道车辆箱体自动排水装置。

背景技术

虽然近年来我国动车组、城际高铁等高速列车发展迅速，但是快速铁路客车仍然是目前铁路客运的主力军，一定时期内不会改变。随着经济发展和人们生活水平的不断提高，特别是以人为本的服务观念的深入，乘客对乘坐铁路客车的舒适度要求不断提高，这种舒适具体体现在车内温度的适宜、空气流通足够等，而这一切均需车内各电器设备的正常运行来实现。所以对车下辅助电源设备的稳定性要求提高。

由于车下辅助电源设备为直接悬挂于车下，且无裙板保护，所以对这些设备的密封防水要求较高。虽然现在通过不断的技术积累和改进，这类产品的密封性能已经极大的得到改善，如专利号为ZL201320416535.8，发明名称“轨道车辆车下悬挂箱体双密封结构装置”就公开了一种密封解决方案。但是受车下环境恶劣、无集便器和冬季南北温差大等因素的影响，车下箱体还是会存在长时间运行中渗入或者直接进入雨水的可能。所以在设计这类箱体时均在箱体底部设计了排水装置。传统的排水装置有螺塞式（见图8）和毡垫式（见图9），这两种形式均有不足之处：螺塞式只能是在停车检修时，发现有进水现象时手动打开来实现排水，这对于运行途中已经进水的车下电源箱体来说存在很大安全隐患；毡垫式稍微有所改善，能在运行中对运行途中的箱体进水实施渗透排水，但是当进水量大时，其排水效果就过于缓慢了。鉴于以上实际问题的存在，有必要对该装置进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种轨道车辆箱体自动排水装置，该装置既能保证箱体的密封性，又能在箱体进水时及时的实施自动排水，同时在完成排水动作后自动关闭，继续保持箱体的密封性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轨道车辆箱体自动排水装置，包括阀座、闷盖、活塞和压簧，还包括水膨胀块，所述阀座包括一对阀座内排水孔、水膨胀块上安装腔、水膨胀块吸水孔和一对阀座外排水孔，所述活塞与阀座内腔间隙配合，所述活塞上设有水膨胀块下安装腔，所述水膨胀块置于所述活塞的水膨胀块下安装腔内，所述水膨胀块与阀座上的水膨胀块上安装腔相接触，所述压簧两端分别与所述闷盖内侧底面和所述活塞下表面接触。正常工作状态时压簧产生的压力略大于活塞和水膨胀块的重力，并能保证在符合列车运行的垂直加速度下活塞上表面不离开阀座。当异常出现时，箱体内出现积水状况，此时阀座的水膨胀块吸水孔有水进入，水膨胀块开始吸水膨胀，当膨胀产生的压力大于压簧压力时，活塞向下运动，当活塞下行至上表面低于阀座外排水孔上切线时，阀座内排水孔与阀座外排水孔接通，此时装置开始自动向外排水，当活塞下行至上表面低于阀座外排水孔下切线时，达到最大出水量。完成排水后，若不再有水进入，此时车下形成高速气流在排水通道中循环，水膨胀块进入风干阶段，开始收缩，当水膨胀块干缩至原有状态，压簧压力又略大于活塞和水膨胀块的重力，恢复到密封平衡状态，至此就完成了自动排水过程。

进一步的，所述阀座、闷盖、活塞和压簧均采用具有高度耐腐蚀性能的不锈钢材质，以适应车下恶劣的行车环境。

进一步的，所述闷盖上设有闷盖排气孔和闷盖滚花。所述闷盖排气孔可以避免活塞因压缩下腔空气而不能正常开启，同时在活塞边缘因小间隙存在产生渗水时能及时排水，保证压簧所处的环境干燥；所述闷盖滚花则可增大闷盖的摩擦力，便于装置的装卸。

进一步的，所述阀座和所述闷盖采用细牙螺纹连接，保证具有良好的放松性能。

进一步的，所述水膨胀块为具有水膨胀性和干缩性的橡胶材料或者具有相同性能的其他材料，所述水膨胀块和压簧具有可线性化的力学性能，便于压力的设定。

进一步的，所述阀座上设有阀座法兰，所述阀座法兰设有一组阀座法兰安装孔，该自动排水装置可通过法兰安装孔和轨道车辆车下悬挂箱体底部采用紧固件连接，并辅以密封设备；也可以通过阀座法兰边缘和轨道车辆车下悬挂箱体底部采用焊接方式连接，进一步的采用满焊方式，则无需辅以密封设备。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用水膨胀块作为启发器，能在箱体进水时及时自动开启，能有效的避免进水对箱体内电器件的损坏，同时在正常情况下和排水完成后均能自动关闭，能有效的保证箱体的密封。

2、本发明所采用的主材均为不锈钢材质能很好的适应车下环境。

3、本发明所提供的方案不但能完成自动排水功能，在一定条件下还具有保压功能，当箱体内由于电器件在运行时产生大量热量而气压上升时，更有甚者当箱内电器元件发生爆炸产生高压时，当这些压力大于装置的开启压力时，装置开启并泄压，能有效提高箱体的运行安全性能。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的仰视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是图1在关闭状态下的A-A剖视图；

图5是图1在开启状态下的A-A剖视图；

图6是零件4活塞的结构示意图；

图7是零件4活塞的俯视图；

图8是本发明采用紧固件连接方式的结构示意图；

图9是本发明采用焊接方式的结构示意图；

图10是本发明采用焊接方式安装于箱体底板的示意图；

图11是旧的螺塞式方案的示意图；

图12是旧的毡垫式方案的示意图。

图中1、阀座，11、阀座内排水孔，12、水膨胀块上安装腔，13、水膨胀块吸水孔，14、阀座外排水孔，15、阀座法兰，16、阀座法兰安装孔，2、闷盖，21、闷盖排气孔，22、闷盖滚花、3、水膨胀块，4、活塞，41、水膨胀块下安装腔，5、压簧，6、箱体底板，61、箱体底部漏水孔，7、放水螺套，8、放水螺塞，9、毡垫，110、压板，111、螺栓组件，Fk、弹簧压力，Fp、水膨胀块压力，A面、箱体内侧，B面、箱体外侧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

本排水装置安装于车下辅助电源箱体的底部，可根据需要采用紧固件或者焊接等方式与箱体连接。

如图1至图7所示的一种轨道车辆箱体自动排水装置，包括阀座1、闷盖2、活塞4和压簧5，还包括水膨胀块3，所述阀座包括一对阀座内排水孔11、水膨胀块上安装腔12、水膨胀块吸水孔13和一对阀座外排水孔14，所述活塞4与阀座1内腔间隙配合，所述活塞4上设有水膨胀块下安装腔41，所述水膨胀块3置于所述活塞4的水膨胀块下安装腔41内，所述水膨胀块3与阀座1上的水膨胀块上安装腔12相接触，所述压簧5两端分别与所述闷盖2内侧底面和所述活塞4下表面接触。所示闷盖2上设有闷盖排气孔21和闷盖滚花22；所述阀座1和闷盖2采用细牙螺纹连接，保证具有良好的防松性能。

如图4所示，正常工作状态时压簧5产生的弹簧压力Fk略大于活塞4和水膨胀块3的重力，并能保证在符合列车运行的垂直加速度下活塞4上表面不离开阀座1，弹簧压力Fk大于大于活塞4和水膨胀块3的重力的部分压力和活塞4底面的反作用力相等，达到一种平衡状态，此时水膨胀块压力Fp为零。

如图5所示，当异常出现时，箱体内侧（A面）出现积水状况，此时阀座1的膨胀块吸水孔13有水进入，水膨胀块3开始吸水膨胀，当膨胀产生的水膨胀块压力Fp加上活塞4和水膨胀块3连同吸入水的重力大于弹簧压力Fk时，活塞4向下运动，当活塞4下行至上表面低于阀座外排水孔14上切线时，阀座内排水孔11与阀座外排水孔14接通，此时装置开始自动向箱体外侧（B面）排水。当活塞4下行至上表面低于阀座外排水孔14下切线时，达到最大出水量。完成排水后，若不再有水进入，此时车下形成高速气流在排水通道中循环，水膨胀块3进入风干阶段，开始收缩，当水膨胀块3干缩至原有状态，压簧产生的弹簧压力Fk又略大于活塞4和水膨胀块3的重力恢复到密封平衡状态，至此就完成了自动排水过程。

如图8所示，所述阀座1上设有阀座法兰15，所述阀座法兰15设有一组阀座法兰安装孔16，所述轨道车辆箱体自动排水装置可以通过法兰安装孔16与轨道车辆车下悬挂箱体底部采用紧固件连接，并辅以密封设备。

如图9、图10所示，所述阀座1上设有阀座法兰15，所述轨道车辆箱体自动排水装置通过阀座法兰边缘和轨道车辆车下悬挂箱体底部采用焊接方式连接。

图11所示的为旧的螺塞式方案，该方案将放水螺套7焊接在箱体底板6上。当箱体内侧（A面）出现积水时，只能通过停车后手工将放水螺塞8旋出，方能实现积水向箱体外侧（B面）排放，无法实现及时排水。

图12所示的为旧的毡垫式方案，该方案将毡垫9通过压板110和螺栓组件111固定在箱体底板6上，箱体底板6设有箱体底部漏水孔61。当箱体内侧（A面）出现积水时，可以通过毡垫9吸水特性，缓慢实现实现积水向箱体外侧（B面）排放，无法实现大量积水时的及时排放。

而本发明通过前述实施案例可以看出，本发明既能实现自动排水，也能实现大量积水时的及时排放，是一个解决类似问题的优选方案。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保范围之中。

Claims (6)

1.一种轨道车辆箱体自动排水装置，包括阀座（1）、闷盖（2）、活塞（4）和压簧（5），其特征在于，还包括水膨胀块（3），所述阀座包括一对阀座内排水孔（11）、水膨胀块上安装腔（12）、水膨胀块吸水孔（13）和一对阀座外排水孔（14），所述活塞（4）与阀座（1）内腔间隙配合，所述活塞（4）上设有水膨胀块下安装腔（41），所述水膨胀块（3）置于所述活塞（4）的水膨胀块下安装腔（41）内，所述水膨胀块（3）与阀座（1）上的水膨胀块上安装腔（12）相接触，所述压簧（5）两端分别与所述闷盖（2）内侧底面和所述活塞（4）下表面接触。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆箱体自动排水装置，其特征在于，所述阀座（1）、闷盖（2）、活塞（4）和压簧（5）均采用不锈钢材质制成。

3.根据权利要求1或2所述的一种轨道车辆箱体自动排水装置,其特征在于，所述闷盖（2）上设有闷盖排气孔（21）和闷盖滚花（22）。

4.根据权利要求1或2所述的一种轨道车辆箱体自动排水装置，其特征在于，所述阀座（1）和所述闷盖（2）采用细牙螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆箱体自动排水装置，其特征在于，所述水膨胀块（3）为具有水膨胀性和干缩性的橡胶材料。

6.根据权利要求1所述的一种轨道车辆箱体自动排水装置，其特征在于，所述阀座（1）上设有阀座法兰（15），所述阀座法兰（15）设有一组阀座法兰安装孔（16）。