CN105584495A - 铁路车辆集便系统真空发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路车辆集便系统真空发生装置,包括真空发生器、气路通断控制装置、真空开关、安装体，所述真空发生器、气路通断控制装置和真空开关集成安装在安装体上，安装体上设置有用于与车辆集便装置连通的连接管接口，真空发生器与连接管接口之间通过主气路连接，气路通断控制装置连接在主气路中，在气路通断控制装置与连接管接口之间的主气路上还分支出一排空气路，排空气路与正压气源连接。本发明将各部件集成固定安装在一个安装体上，大大减小了整个装置的体积和重量，而且可以整体组装后再与车辆集便装置连接，且只需要一根管路即可完成与车辆集便装置的连接，固定方便，便于生产和维护。

Description

铁路车辆集便系统真空发生装置

技术领域

本发明涉及一种真空发生装置，特别涉及一种铁路车辆集便系统真空发生装置，属于铁路车辆制造技术领域。

背景技术

在铁路车辆的车下都会设置有封闭的用于收集污物和废水的污物箱，车下的污物和废水先收集在污物箱内，到站后再统一排放，避免将污物和废水排放在轨道上，污染轨道周边的环境。

现有的铁路车辆普遍采用的是真空集便系统，由污物箱、真空便器、真空发生器、真空开关和控制系统组成，真空发生器安装在污物箱上，通过管路与污物箱连接，当真空发生器通入压缩空气时，在污物箱内产生真空，当按压便器冲洗按钮时，便斗内的污物在负压作用下被吸入污物箱。这种系统的最大的缺点是，因为污物箱体积较大且需要一直保持真空度而使耗气量较大，且抽真空时间较长。

为了解决上述问题，在专利号为200820115116的中国专利“轨道车辆污物收集系统”中，提出了一种在污物箱与便器之间的管路上连接一个体积较小的中转箱的结构，中转箱起着暂时存放污物的作用，在中转箱上连接真空发生装置，利用真空发生装置将便器中的污物吸入至中转箱暂存，待中转箱集满后，再向中转箱施加正压空气，将中转箱排空，中转箱内的污物被排至污物箱内存贮。由于中转箱的体积小，使得耗气量大大减少。

该污物收集系统中，真空发生装置、真空管路控制阀、过滤器等部件均单独布置，需要在现车组装时单独进行连接安装，而且各部件之间、各部件与抽真空气源、排空气源、控制阀气源之间均需要管路连接，整个系统中的管路设置复杂，中转管接部件较多，安装固定繁琐，占用空间较大，污物箱设计受管路布局限制，即增加了故障点又使生产、检修繁琐，不便于生产维护。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种将抽真空和排空集成在一个安装体中，实现体积小、固定方便、易于拆装维修的铁路车辆集便系统真空发生装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种铁路车辆集便系统真空发生装置，包括真空发生器、气路通断控制装置和真空开关，还包括安装体，所述真空发生器、气路通断控制装置和真空开关集成安装在所述安装体上，所述安装体上设置有用于与车辆集便装置连通的连接管接口，所述真空发生器与所述连接管接口之间通过主气路连接，所述气路通断控制装置连接在所述主气路中，在所述气路通断控制装置与所述连接管接口之间的主气路上还分支出一排空气路，所述排空气路与正压气源连接。

进一步，在所述排空气路与连接管接口之间的主气路上再串接一过滤器，所述过滤器安装在所述安装体内。

进一步，在所述连接管接口与车辆集便装置之间的管路中串接一过滤器，所述过滤器固定安装在车辆集便装置上。

进一步，所述气路通断控制装置为气动截止阀，在所述安装体上设置有阀腔，所述气动截止阀安装在所述阀腔内且其端部通过堵帽固定在所述安装体上，在所述堵帽上固定气管，所述气管与气缸气源连接。

进一步，所述气路通断控制装置为自复位气动截止阀。

进一步，在所述排空气路出口端的所述安装体上固定安装一排空管接头，所述排空管接头通过管路与所述正压气源连接。

进一步，在所述安装体内设置有真空腔，所述真空发生器安装在所述真空腔内，在所述安装体上固定有抽真空进气管接头和排气管，所述真空发生器的进气端与所述抽真空进气管接头连接，所述真空发生器的排气端与排气管连接，所述真空发生器的底部通过盖板固定在所述安装体上，所述排气管固定在所述盖板上。

进一步，所述真空发生器为文丘里真空发生管，真空发生管具有上挡板和下挡板，所述真空腔的内壁具有上、下两个台阶状结构，所述上挡板和下挡板分别卡固在两个台阶状结构处，在所述真空腔的底部端口处固定所述盖板，所述盖板顶紧所述下挡板实现固定。

进一步，所述排空管接头和/或抽真空进气管接头采用快速管接头。

进一步，所述安装体为金属材料或工程塑料制成。

综上内容，本发明所提供的一种铁路车辆集便系统真空发生装置，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)将车辆集便装置的建立真空、排空功能及其管路集成为一体，将各部件集成固定安装在一个安装体上，可以整体组装后再与车辆集便装置连接，且只需要一根管路即可完成与车辆集便装置的连接，固定方便，便于生产和维护。

(2)该装置将各设备集成为一体，大大减小了整个装置的体积和重量，使污物箱等车辆集便装置的设计不受管路布局限制。

(3)该装置可以根据车辆设备布局情况，安装于车下污物箱内，或污物箱外，减少对污物箱内部空间的要求，又可适用于在高寒地区运营的车辆，而安装于高寒车的车内。

附图说明

图1是本发明集便系统结构示意图；

图2是本发明真空发生装置实施例一的结构剖示图；

图3是图2的A向视图；

图4是图2的B向视图；

图5是本发明抽真空动作工作原理图；

图6是本发明排空动作工作原理图；

图7是本发明真空发生装置实施例二结构示意图；

图8是图7的C-C剖视图；

图9是图8的D向视图。

如图1到图9所示，污物箱1，中转箱2，便器3，真空发生装置4，排污管5，管路6，进污管7，安装体8，真空发生器9，过滤器10、气路通断控制装置11，真空开关12，开关管帽13，真空腔14，上挡板15，下挡板16，限位板17，盖板18，抽真空进气管接头19，排气管20，连接管接口21，接头22，L形管接头23，真空吸附口24，主气路25，阀腔26，堵帽27，气管28，阀针29，排空气路30，排空管接头31，过滤器腔32，堵头33，压力表34，工艺孔35，O形密封圈36，O形密封圈37，液位开关38，液位开关39，气动控制单元40，水增压器41，冲洗阀42，便器蝶阀43，进污HOSE阀44，排污HOSE阀45。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例一：

如图1所示，本发明所提供的一种铁路车辆集便系统真空发生装置，用于给车辆集便装置建立真空和排空。对于动车组等高速列车，车辆集便装置有两个，一个是污物箱1，一个是中转箱2，中转箱2与污物箱1之间通过排污管5连接，中转箱2通过进污管7与便器3连接，中转箱2用于暂时存贮从便器3排出的污物。在污物箱1上设置有液位开关38，在中转箱2上设置有液位开关39，排污管5上串接排污HOSE阀45，进污管7串接进污HOSE阀44，便器3的排污口设置便器蝶阀43，便器3的进水口设置冲洗阀42，冲洗阀42连接水增压器41。

本实施例中，真空发生装置4与中转箱2通过管路6连接，利用真空发生装置4在中转箱2内建立真空，将便器3内的污物吸入至中转箱2内，当中转箱2内的污物集满时，利用真空发生装置4向中转箱2内加入压缩空气，使中转箱2内的污物排空且通过排污管5进入污物箱1内。对于没有中转箱2的车辆，也可以将真空发生装置4直接安装于污物箱1上，用于给污物箱1建立真空及抽污。真空发生装置4、水增压器41、便器蝶阀43、排污HOSE阀45、进污HOSE阀44均通过气路与气动控制单元40连接，由气动控制单元40统一控制。

其中，如图2至图4所示，真空发生装置4为一模块化结构，包括一个安装体8，在安装体8内集成安装有真空发生器9、过滤器10、气路通断控制装置11及将各部件连接起来的气路。本实施例中，安装体8采用金属材料或工程塑料一体制成，便于实现模块化设计，而且在保证强度的条件下，减小了真空发生装置4的重量和体积，满足高速车辆轻量化的要求，同时也减小了整个装置的占用空间，利于污物箱1、中转箱2的管路布局。

如图2所示，在安装体8内具有真空腔14，真空发生器9采用文丘里真空发生管，文丘里真空发生管安装在真空腔14内。在真空管14的内壁上、下具有两个台阶状的结构，文丘里真空发生管的上下两端分别具有一个上挡板15和下挡板16，上挡板15卡在上方的台阶状结构处，并通过O形密封圈36与真空腔14的内壁密封连接，下挡板16卡在下方的台阶状结构处，并通过O形密封圈37与真空腔14的内壁密封连接，由于下挡板16与盖板18之间还有一定距离，因此，下挡板16的下方再设置一呈环形的限位板17，限位板17外侧是盖板18，盖板18通过螺钉固定安装在安装体8上，通过盖板18和限位板17将下挡板16卡紧在真空腔14的内部，进而将真空发生管固定在真空腔14内。真空发生器9的这种递阶式的固定安装方式，安装拆卸均非常方便，易于日常维护保养。

真空腔14的顶部连接抽真空进气管接头19，抽真空进气管接头19通过螺纹连接的方式固定在安装体8的顶部，抽真空进气管接头19与抽真空用的正压气源通过软管(图中未示出)连接，抽真空用的正压气源由气动控制单元40控制，在连接的软管上串接抽真空电磁阀，用于控制是否向真空发生器9输入抽真空用的压缩空气。为了现车安装和拆卸时方便，抽真空进气管接头19采用快速管接头。真空腔14的底部连接一根排气管20，排气管20可以通过螺钉固定在盖板18上，也可以通过螺纹与盖板18固定连接。

如图3和图4所示，真空发生器9连接有真空开关12，真空开关12固定安装在安装体8的侧表面上，方便检修维护，真空开关12的外部罩有一开关管帽13，以保护真空开关12。

如图2至图4所示，在安装体8的侧表面上设置有用于与中转箱2连通的连接管接口21，连接管接口21处设置内螺纹，通过接头22与一个向上弯的L形管接头23连接，接头22的一端与连接管接口21螺纹连接，接头22的另一端与L形管接头23之间也通过螺纹连接，方便安装拆卸。用于与中转箱2连接的管路6的端部与L形管接头23固定连接。在安装真空发生装置4时，只需要将连接中转箱2的管路6的端部与L形管接头23固定连接在一起即可，安装非常方便。

如图2所示，真空发生器9侧部的真空吸附口24与连接管接口21之间通过主气路25连通，在靠近真空吸附口24处的主气路25上连接气路通断控制装置11，用于控制真空吸附口24与主气路25之间的通断。

本实施例中，气路通断控制装置11优选采用自复位气动截止阀，在安装体8上设置有阀腔26，气动截止阀安装在阀腔26内，阀腔26将真空吸附口24与主气路25连通。气动截止阀由气缸、阀针29和堵帽27组成，堵帽27固定在阀腔26的底部端口处，堵帽27通过外螺纹固定在安装体8上，同时堵帽27通过内螺纹与气缸连接，气缸的底端部通过堵帽27固定，堵帽27端部成锥形，外部硫化有橡胶，保证密封。气动截止阀的气管28固定在堵帽27上，气管28与气缸气源(图中未示出)连接，气缸气源由气动控制单元40控制。

气动截止阀顶部的阀针29在气缸的推动下进行上下移动，阀针29向上移动时堵住主气路25，将真空吸附口24与主气路25断开，防止排空时的压缩空气通过真空吸附口24泄露。阀针29向下移动时，让开主气路25，将真空吸附口24与主气路25连通，进而实现在中转箱2内建立真空。这样的结构减少了旁通管路，降低了故障率。

在气路通断控制装置11与连接管接口21之间的主气路25上还分支出一排空气路30，在排空气路30出口端处安装一排空管接头31，排空管接头31通过螺纹固定安装在安装体8上，排空管接头31通过软管(图中未示出)与用于排空用的排空正压气源连接，排空正压气源由气动控制单元40控制，在连接的软管上串接排空电磁阀(图中未示出)，用于控制排空正压气源的通断。为了方便安装和拆卸，排空管接头31采用快速管接头。排空正压气源向该装置内输入一定压力的压缩空气，压缩空气依次经过排空管接头31、排空气路30、主气路25、过滤器10、连接管接口21、L形管接头23及管路6进入中转箱2内，利用压缩空气将中转箱2内的污物排空。安装体8将排空正压气源与抽真空正压气源通过同一条主气路25与中转箱2连接，减少了旁通管路，结构简单，减少了故障率，便于生产维护。

本实施例中，在排空气路30与连接管接口21之间的主气路25上串接过滤器10，在安装体8内设置过滤器腔32，过滤器腔32的两端分别与主气路25和连接管接口21连通，过滤器10安装在过滤器腔32内，过滤器腔32的端口处设置堵头33，堵头33通过螺纹连接的方式固定在安装体8上，堵头33将过滤器10固定在过滤器腔32内。过滤器10避免抽真空时有异物将真空发生管堵塞，同时，在排空时又可以将异物吹到中转箱2内，减少了维护。

在安装体8的侧表面上还安装有压力表34，压力表34与主气路25连接，方便操作工作观察。

为了最大限度地减小整个装置的体积，本实施例中，将过滤器10、阀腔26、真空腔24相互平行设置，排空气路30与过滤器10安装在一个垂直平面上，各部件、管路之间结构更为紧凑。

为了便于安装固定真空发生装置4，利用安装体8上的多个工艺孔35，作为真空发生装置4固定安装用的螺孔，进一步简化了该装置的结构。

如图5所示，建立真空的工作过程如下：

该装置在接收到抽污动作的信号后，需要在中转箱2内建立真空度，此时，气路通断控制装置11的气缸在弹簧的作用下自动复位，阀针29向下移动，将真空吸附口24与主气路25连通，同时，排空电磁阀关闭。抽真空电磁阀开启，抽真空进气管接头19通气，气动控制单元40控制抽真空用的正压气源向真空发生管内施加正压空气，因主气路25与中转箱2连通，开始在中转箱2内建立真空，便器3内的污物被吸入中转箱2内。主气路25中间串接有过滤器10，以防止管路堵塞，当真空发生管内压力达到真空开关12所要求的压力时，真空发生装置4停止动作，开始抽污。

如图6所示，排空的工作过程如下：

当中转箱2的液位达到限定值时，该装置接收到排污动作的信号，控制排空电磁阀打开，抽真空电磁阀关闭，排空管接头31通气，气动控制单元40控制排空正压气源与排空气路30导通，同时，气路通断控制装置11动作，气动控制单元40控制气缸推出，阀针29向上移动，堵住主气路25，将真空吸附口24与主气路25断开。此时，压缩空气依次经过排空管接头31、排空气路30、主气路25、过滤器10、连接管接口21、L形管接头23及管路6进入中转箱2内，利用压缩空气将中转箱2内的污物排空。排污完毕后，气路通断控制装置11自动复位，主气路25导通。

该真空发生装置将车辆集便装置的建立真空、排空功能及其管路集成为一体，将各部件集成固定安装在一个安装体上，可以整体组装后再与车辆集便装置连接，且只需要一根管路即可完成与车辆集便装置的连接。该装置体积小，结构简单，零部件数量少，维护和更换非常简便，维护时可将供其整体拆下，进行维修，快速接头损坏后可以拆下更换，十分方便快捷，也使污物箱等车辆集便装置的设计不受管路布局限制。该装置可以根据车辆设备布局情况，安装于车下污物箱内，或污物箱外，减少对污物箱内部空间的要求，又可适用于在高寒地区运营的车辆，而安装于高寒车的车内。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，如图7至图9所示，为了进一步减小该装置的体积，本实施例中，将过滤器10安装在真空发生装置4的外部，即将过滤器10串接在连接管接口21与中转箱2之间的管路6中，而且可以根据安装需要而将过滤器10固定安装在中转箱2或污物箱1上。

如图7所示，阀腔26设置在安装体8的上部，气缸端部的气管28固定安装在安装体8的顶表面上，排空气路30与阀腔26平行，排空管接头31同样固定安装在安装体8的顶表面上，连接管接口21则设置在安装体8的底部。阀腔26、排空气路30、主气路26及连接管接口21安装在同一个与真空腔14平行的垂直平面上，各部件、管路之间结构更为紧凑，体积更为小巧。

在本实施例中，真空腔14的底部没有设置限位板17，盖板18直接与下挡板16顶紧固定。

本实施例的工作过程与实施例一相同，这里不再另外详细描述。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种铁路车辆集便系统真空发生装置，包括真空发生器、气路通断控制装置和真空开关，其特征在于：还包括安装体，所述真空发生器、气路通断控制装置和真空开关集成安装在所述安装体上，所述安装体上设置有用于与车辆集便装置连通的连接管接口，所述真空发生器与所述连接管接口之间通过主气路连接，所述气路通断控制装置连接在所述主气路中，在所述气路通断控制装置与所述连接管接口之间的主气路上还分支出一排空气路，所述排空气路与正压气源连接。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：在所述排空气路与连接管接口之间的主气路上再串接一过滤器，所述过滤器安装在所述安装体内。

3.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：在所述连接管接口与车辆集便装置之间的管路中串接一过滤器，所述过滤器固定安装在车辆集便装置上。

4.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：所述气路通断控制装置为气动截止阀，在所述安装体上设置有阀腔，所述气动截止阀安装在所述阀腔内且其端部通过堵帽固定在所述安装体上，在所述堵帽上固定气管，所述气管与气缸气源连接。

5.根据权利要求4所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：所述气路通断控制装置为自复位气动截止阀。

6.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：在所述排空气路出口端的所述安装体上固定安装一排空管接头，所述排空管接头通过管路与所述正压气源连接。

7.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：在所述安装体内设置有真空腔，所述真空发生器安装在所述真空腔内，在所述安装体上固定有抽真空进气管接头和排气管，所述真空发生器的进气端与所述抽真空进气管接头连接，所述真空发生器的排气端与排气管连接，所述真空发生器的底部通过盖板固定在所述安装体上，所述排气管固定在所述盖板上。

8.根据权利要求7所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：所述真空发生器为文丘里真空发生管，真空发生管具有上挡板和下挡板，所述真空腔的内壁具有上、下两个台阶状结构，所述上挡板和下挡板分别卡固在两个台阶状结构处，在所述真空腔的底部端口处固定所述盖板，所述盖板顶紧所述下挡板实现固定。

9.根据权利要求6或7所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：所述排空管接头和/或抽真空进气管接头采用快速管接头。

10.根据权利要求1所述的铁路车辆集便系统真空发生装置，其特征在于：所述安装体为金属材料或工程塑料制成。