CN104986164B - 一种客车自动上水系统及上水方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种客车自动上水系统及上水方法，所述上水系统包括走行机构(1)、水平移动机构(3)以及加水软管(16)和加压水泵(17)，水平移动机构(3)固定连接在走行机构(1)上，加水软管(16)的加水嘴固定在水平移动机构(3)上，在进行上水操作时，水平移动机构(3)控制加水软管(16)的加水嘴相对于走行机构(1)水平往复直线运动，走行机构(1)控制加水软管(16)的加水嘴相对于客车车体运动，加压水泵(17)输出至加水软管(16)中的出水水压为8‑20kg/cm²。利用本发明可以避免上水工拖着加水软管频繁移动对客车进行上水作业，极大地减轻了上水劳动强度，提高了上水效率，并有效地节约了水资源。

Description

一种客车自动上水系统及上水方法

技术领域

本发明涉及客车上水技术领域，尤其是涉及一种客车自动上水系统及上水方法。

背景技术

目前，铁路客车、动车组在运行前整备和到站后，对其进行加水均采用人工上水方式，所采用的上水装置有直接连接自来水管的加水软管，以及经加压自来水后的加水软管，其上水操作完全由上水工拖着加水软管首先移动到每节客车车厢的上水管处，并用力将加水软管连接到客车车厢的上水管上，然后打开水阀或者加压泵开关，使自来水沿着加水软管流进客车车厢的上水管，并经上水管进入客车车厢的水箱中；直至上水工看见有水从客车车厢上的溢流管处流出，即表明该节客车车厢上的水箱中已加满水。接下来，上水工继续拖着带流水的该加水软管移动到另一节客车车厢的上水管处，按照同样的加水操作对客车车厢上的水箱进行上水，如此反复，直到整列客车或动车组上的水箱被加满水。

上述传统的客车上水操作方式在实际上水过程中，主要存在如下缺陷：

(1)、在对客车或者动车组上的水箱进行上水时，不可避免地会溢出大量水，造成了水资源不必要的浪费；

(2)、上水工在拖着流水的加水软管移动上水过程中，也会浪费大量的水；

(3)、上水速度较慢，生产效率较低；

(4)、尤其是在炎热的夏季，上水工在酷热环境下拖着带水的加水软管进行上水操作时，由于加水软管较重，导致上水工的劳动强度大；

(5)、当在轨道旁边有轨枕和碎石不平的工作场地上进行加水操作时，容易浇湿衣服，且上水工也容易摔跤，工作环境较差；特别是在寒冷的冬季，流出的水容易结冰，上水工露天给客车或者动车组加水时，更容易出安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种客车自动上水系统及上水方法，提高客车上水效率，节约水资源，减轻客车上水劳动强度。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种客车自动上水系统，包括加水软管、加压水泵以及走行机构和水平移动机构，所述水平移动机构固定连接在走行机构上，所述加水软管的加水嘴固定在水平移动机构上，在进行上水操作时，所述水平移动机构控制加水软管的加水嘴相对于走行机构水平往复直线运动，所述走行机构控制加水软管的加水嘴相对于客车车体运动。

优选地，所述的走行机构包括车轮、电机和安装座，所述安装座一端与车轮连接，另一端与水平移动机构连接，所述的车轮由电机驱动。

优选地，所述的水平移动机构包括电机、丝杠和移动台，所述丝杠由电机驱动，所述移动台与丝杠套接且相对于丝杠作往复直线运动。

优选地，还包括升降机构，所述升降机构包括升降机和升降台，所述升降机驱动升降台上下直线运动，所述升降台与水平移动机构固定连接。

优选地，还包括PLC，所述PLC分别与加压水泵、走行机构和水平移动机构电连接。

优选地，还包括摄像头，所述摄像头固定安装在水平移动机构上，且与PLC之间电连接。

一种客车自动上水方法，采用如权利要求1所述的客车自动上水系统，并且，在加水软管的加水嘴处设置加水传感器，所述加水传感器、加压水泵、走行机构和水平移动机构分别通过PLC控制。

优选地，所述的加水软管的加水嘴处浇铸橡胶形成锥形橡胶套。

优选地，所述的加压水泵输出至加水软管中的出水水压为8-20kg/cm²。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在对客车进行上水操作时，上水工人可以通过走行机构来控制加水软管的加水嘴相对于客车车体运动至客车车体加水管喇叭口处，并通过水平移动机构来使得加水软管的加水嘴伸入到客车车体加水管喇叭口内，启动加压水泵即可对客车上的水箱进行上水，水箱加水到位后，关闭加压水泵以停止上水。因此，利用本发明可以避免上水工拖着加水软管频繁移动对客车进行上水，提高了客车上水效率，有效地防止了大量水的溢出浪费，极大地节约了水资源，并且极大地减轻了上水工的劳动强度。

附图说明

图1为本发明一种客车自动上水系统的构造图。

图2为图1中的A部的局部放大图。

图3为客车整体上水管路系统的构造示意图。

图中标记：1-走行机构，2-升降机构，3-水平移动机构，4-加水门机构，5-第一电磁阀，6-第二电磁阀，7-连通水管，8-第一水箱进水管，9-第一水箱，10-浮球电磁阀，11-客车车体，12-第二水箱，13-第二水箱进水管，14-第三电磁阀，15-第四电磁阀，16-加水软管，17-加压水泵，18-橡胶套，19-上水传感器，20-加水传感器，21-摄像头，22-折页，23-操纵台，24-制动软管连接器总成，101-车轮，102-轨道，103-减速机，104-电机，105-安装座，201-升降导轨，202-升降机，203-升降台，31-电机，32-丝杠，33-移动导轨，34-移动台，41-气缸安装座，42-气缸，43-复原弹簧，44-加水口门，45-活塞杆，46-气缸电磁阀。

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，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。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。

客车或者动车组(为叙述方便，以下统称“客车”)上的水管路系统通常如图1、图3所示，考虑到客车的运行路线和停靠站点都相对比较固定，为方便对客车进行上水操作，每一节客车车体11的内腔上部设置对称分布的第一水箱9和第二水箱12，所述第一水箱9与第二水箱12之间通过管路连接相通，在第一水箱9、第二水箱12上分别固定安装浮球电磁阀10。为了方便对客车进行上水操作，每一节客车车体11上设置了两套加水门机构4，在两套加水门机构4之间设置连通水管7，在连通水管7上设置第一电磁阀5和第四电磁阀15，位于第一电磁阀5与第四电磁阀15之间的连通水管7的上部在空调风道内，连通水管7的两端出口即为客车车体11的加水口。在不妨碍过道情况下，相邻的两节车厢上的连通水管7之间采用制动软管连接器总成24连接相通，保证所有水管路在冬季不被冻坏。所述第一水箱9通过第一水箱进水管8与连通水管7连接相通，所述第二水箱12通过第二水箱进水管13与连通水管7连接相通，在第一水箱进水管8上设置第二电磁阀6，在第二水箱进水管13上设置第三电磁阀14，所述第二电磁阀6与位于第一水箱9中的浮球电磁阀10电连接，所述第三电磁阀14与位于第二水箱12中的浮球电磁阀10电连接。

如图2所示，所述的加水门机构4包括气缸安装座41、气缸42、复原弹簧43、加水口门44以及活塞杆45和气缸电磁阀46，所述气缸安装座41固定连接在客车车体11上，所述气缸42固定安装在气缸安装座41底部，所述加水口门44一端与气缸42的活塞杆45相互连接，另一端与客车车体11之间通过折页22相互连接，在气缸42上套接复原弹簧43，在不需要进行上水操作时，加水口门44通过复原弹簧43压紧客车车体11的加水口，在需要对客车上水时，可以通过气缸电磁阀46控制气缸42动作，通过活塞杆45作用于加水口门44，加水口门44绕折页22转动，以打开客车车体11上的加水口。

由于同一节客车车体11上的第一水箱9、第二水箱12对称分布，且第一水箱9、第二水箱12之间通过管路连接相通，为方便叙述，现以对客车车体11上的第一水箱9进行上水操作为例，详细说明本发明的客车自动上水系统及上水方法。

如图1、图2所示的客车自动上水系统，主要包括走行机构1、升降机构2、水平移动机构3以及加水软管16和加压水泵17，所述的走行机构1包括车轮101、轨道102、减速机103以及电机104和安装座105，所述升降机构2包括升降导轨201、升降机202和升降台203，所述水平移动机构3包括电机31、丝杠32以及移动导轨33和移动台34。所述安装座105一端与车轮101活动连接，另一端与升降机构2底座固定连接，车轮101与轨道102匹配接触，电机104与减速机103连接，电机104通过减速机103来驱动车轮101沿着轨道102运动。所述的升降导轨201、升降机202分别与升降机构2底座固定连接，所述升降台203与移动导轨33固定连接，所述升降台203与升降导轨201相互配合且相对于升降导轨201上下直线运动，由升降机202驱动升降台203上下直线运动，升降台203的升降运动通过升降导轨201进行导向，可以使得升降台203的升降更加平稳，有利于提高客车上水效率。所述移动导轨33与丝杠32活动连接，所述移动台34与丝杠32套接，所述移动台34与移动导轨33配合，所述丝杠32由电机31驱动，丝杠32驱动移动台34沿着移动导轨33且相对于移动导轨33作水平往复直线运动，水平移动机构3采用丝杠32传动，以保证移动台34的移动平稳；其中的移动导轨33最好是设置两根，采用这种双导轨导向方式可以进一步地提高移动台34的移动平稳性，提高客车上水效率。所述的加水软管16和加压水泵17组成加水机构，加水软管16端部的加水嘴固定连接在移动台34上。

在利用上述的客车自动上水系统对客车进行上水操作时，首先，上水工人可以通过走行机构1来控制加水软管16的加水嘴相对于客车车体11运动至客车车体11的加水管口(即连通水管7进水口)处；然后，通过升降机构2来控制加水软管16的加水嘴对准连通水管7进水口；接下来，通过水平移动机构3来控制加水软管16的加水嘴与连通水管7进水口相互套接；最后，启动加压水泵17，待加的自来水沿着加水软管16进入连通水管7，并流经第一水箱进水管8进入客车车体11上的第一水箱9中，以对客车进行上水。通常，经加压水泵17使待加的自来水加压到8-20kg/cm²，即加压水泵17输出至加水软管16中的出水水压为8-20kg/cm²，以加快上水速度，提高了客车的上水效率。当第一水箱9加水到位后，关闭加压水泵17以停止上水。因此，上述上水方式可以避免上水工以人工方式拖着加水软管16频繁移动对客车进行上水操作，极大地减轻了上水工的劳动强度，提高了客车的上水效率，有效地防止了大量水的溢出浪费，从而极大地节约了水资源。

为了有利于加水时的密封和容易对准位，所述加水软管16的加水嘴采用不锈钢水管加工成锥形口，并在锥形口上浇铸耐磨橡胶形成锥形橡胶套18，与此对应，所述即连通水管7进水口采用不锈钢水管加工成喇叭口，在该加水喇叭口上也可以浇铸耐磨橡胶套，以便于加水软管16的加水嘴的对位和密封，如图2所示，采用这种结构可以使得上水工人很容易地通过水平移动机构3将加水软管16的加水嘴伸入到客车车体11的加水管喇叭口内，并实现一定程度的密封套接，以进一步地减少水资源的溢出浪费，并提高客车的上水效率。

上述的客车自动上水系统需要上水工人进行现场上水操作，不能完全实现“人与现场分离”。为了进一步提高上述的客车自动上水系统的自动化程度，以提高客车的上水效率。如图1、图2、图3所示，可以在连通水管7的进水口处设置上水传感器19，在加水软管16的加水嘴处设置加水传感器20，所述上水传感器19、加水传感器20均为压力传感器，在水平移动机构3的移动台34上固定安装摄像头21，所述上水传感器19、加水传感器20、摄像头21、第一电磁阀5、第二电磁阀6以及第三电磁阀14和第四电磁阀15分别与PLC电连接，所述加压水泵17、走行机构1和水平移动机构3也分别通过同一PLC进行控制，其中的PLC安装在操纵台23内，在操纵台23内设置显示器，并且，PLC与显示器之间电连接。操纵台23通常放置在车站调度室，除气缸电磁阀46为常闭状态，其余的电磁阀为常开状态，仅在上水作业时电磁阀得电，以减少耗电。

在客车到站或出发前，一般在客车头车(机车后面第一节车厢)需一乘务员将控制加水口门44的气缸常闭电磁阀46电源连通以打开气缸电磁阀46，利用客车上的压缩空气使气缸42动作，打开加水口门44；同时，打开其它位置用于排水的第四电磁阀15电源，使第四电磁阀15处于关闭状态。

车站的调度员可以控制走行机构1并使之沿着轨道102运动至客车车体11上的加水口门44处，通过摄像头21在操纵台23的显示器观察，控制升降机构2使加水软管16的加水嘴对准客车车体11上的加水口门44的喇叭口，然后，控制水平移动机构3使加水软管16的加水嘴伸入到加水口门44的喇叭口内，并对该加水喇叭口施以不小于50kg压力，由于在加水软管16的加水嘴锥形口上浇铸有锥形橡胶套18密封，以在压力作用下该连接处不许漏水为原则。最后，启动加压水泵17，经加压水泵17作用，使自来水加压到8-20kg/cm²压力，即可将高压自来水通过连通水管7、第一水箱进水管8加注到第一水箱9里，同时也可以通过连通水管7、第二水箱进水管13加注到第二水箱12里。

当第一节客车车体11上的水箱加注满时，其水箱中的浮球电磁阀10使第二电磁阀6动作，接通第一电磁阀5的接触器，使第一电磁阀5处于关闭状态，其余水箱采用相同方式加水，直到最后一个水箱都加注满水时，加水管连通水管7锥形口处的压力升高，该处的压力传感器上水传感器19发出电信号，通过PLC控制加压水泵17停止工作。车站调度员在确认第一节客车车体11上的水箱注满自来水后，控制水平移动机构3使加水软管16的加水嘴退出加水口门44的喇叭口，并离开第一节客车车体11不小于100mm距离。如此循环操作，直至整列客车上的水箱加注满。第一水箱9采用浮球电磁阀10自动控制上水电磁阀即第二电磁阀6，同样地，第二水箱12采用浮球电磁阀10自动控制上水电磁阀即第三电磁阀14，从而减少水资源的浪费，节约了水资源。

在客车上水全部完成后，加水传感器20检测到加水管喇叭口压力较低时，传输电信号使第一电磁阀5、第三电磁阀14和第四电磁阀15都失电，第一电磁阀5、第三电磁阀14、第四电磁阀15处于常开状态，由于加水口位置最低，故可使得车上的连通水管7中的余水流尽，以避免在冬天时连通水管7中的余水结冰。而气缸电磁阀46失电，处于常闭状态，在复原弹簧43的作用下，加水口门44处于关闭状态，因有橡胶密封和复原弹簧43的压力作用，该加水口门44处不会漏雨。

本发明适用于客车、动车组的自动上水作业，功能涵盖所有客车、动车组，具有人工控制和自动控制两种上水操作方式，在上水时，也可以采用2套甚至更多套本发明的上水系统进行同时上水作业，极大地提高了客车的上水效率。尤其是在自动控制上水操作模式下，可以由车站的调度员在操纵台23通过有线控制上水系统进行工作，并利用摄像头21、显示器实时监测对客车、动车组的上水动作，改变了传统的客车上水作业方式，实现了在操作者完全与加水作业现场分离的状态下对客车进行上水作业，即实现了“人与现场分离”，极大地提高了客车上水效率，降低了上水工人的工作强度，并节约了水资源；同时，可以仅由车站调度员兼任上水工人来完成上水作业，节约了人工成本。

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，应当指出的是，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 (9)

1.一种客车自动上水系统，包括加水软管(16)和加压水泵(17)，其特征在于：还包括走行机构(1)和水平移动机构(3)，所述水平移动机构(3)固定连接在走行机构(1)上，所述加水软管(16)的加水嘴固定在水平移动机构(3)上，在进行上水操作时，所述水平移动机构(3)控制加水软管(16)的加水嘴相对于走行机构(1)水平往复直线运动，所述走行机构(1)控制加水软管(16)的加水嘴相对于客车车体运动。

2.根据权利要求1所述的一种客车自动上水系统，其特征在于：所述的走行机构(1)包括车轮(101)、电机(104)和安装座(105)，所述安装座(105)一端与车轮(101)连接，另一端与水平移动机构(3)连接，所述的车轮(101)由电机(104)驱动。

3.根据权利要求1所述的一种客车自动上水系统，其特征在于：所述的水平移动机构(3)包括电机(31)、丝杠(32)和移动台(34)，所述丝杠(32)由电机(31)驱动，所述移动台(34)与丝杠(32)套接且相对于丝杠(32)作往复直线运动。

4.根据权利要求1所述的一种客车自动上水系统，其特征在于：还包括升降机构(2)，所述升降机构(2)包括升降机(202)和升降台(203)，所述升降机(202)驱动升降台(203)上下直线运动，所述升降台(203)与水平移动机构(3)固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种客车自动上水系统，其特征在于：还包括PLC，所述PLC分别与加压水泵(17)、走行机构(1)和水平移动机构(3)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种客车自动上水系统，其特征在于：还包括摄像头(21)，所述摄像头(21)固定安装在水平移动机构(3)上，且与PLC之间电连接。

7.一种客车自动上水方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的客车自动上水系统，并且，在加水软管(16)的加水嘴处设置加水传感器(20)，所述加水传感器(20)、加压水泵(17)、走行机构(1)和水平移动机构(3)分别通过PLC控制。

8.根据权利要求7所述的一种客车自动上水方法，其特征在于：所述的加水软管(16)的加水嘴处浇铸橡胶形成锥形橡胶套(18)。

9.根据权利要求7或者8所述的一种客车自动上水方法，其特征在于：所述的加压水泵(17)输出至加水软管(16)中的出水水压为8-20kg/cm²。