CN113650637B - 一种铁路机车卫生间供水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铁路机车卫生间供水装置，属于轨道交通技术领域，包括：水箱，位于机车地板和卫生间地板之间，其上设置有注水管路、溢流管路以及出水管路；水泵，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，并与手动球阀相配合；放气阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上；用水阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上；控制器，与水泵、放气阀以及用水阀电气连接。本发明通过重力实现管路中残余水的自排空，避免压缩空气对于管路中各部件的损伤，以及降低对于管路布置工艺和耐压要求，并且提高水资源利用率。

Description

一种铁路机车卫生间供水装置
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，涉及一种供水装置，特别是一种铁路机车卫生间供水装置。
背景技术
电力机车是一种重要的交通工具，而电力机车中的卫生系统是电力机车的重要组成部分。中国专利(CN103498494B)公开了一种防冻集污系统及其防冻集污系统的防冻方法，以此来解决管路防冻问题。
但是，上述所述的防冻集污系统仍存在如下几个问题：
其一，水箱位于卫生间的高位，因此需要通过压缩空气进行管路的排空处理，而低温环境中在进行排空处理时，容易对管路中的阀体造成损伤；
其二，采用压缩空气排空卫生系统中供水管路上残余的水分，从而增加了对压缩空气的使用量，不利于机车刹车系统的稳定；
其三，压缩空气一般具有200KPa到300KPa的压力，在排空供水管路上的残余水分时，需要途经便器和洗手台的供水电磁阀，而电磁阀是依靠非金属膜片密封的，其常规工况是不具有耐高压性，在长期作用下，容易对电磁阀造成损伤，不利于机车卫生系统的可靠使用；
其四，由于供水管路需要承受压缩空气200KPa到300KPa的压力，因此，需要提高供水管路的耐压设计要求和布管工艺要求，并且在出厂前需要进行耐压寿命试验来确保管路的可靠性，增加了管路的制作成本；
其五，管路在未采用压缩空气进行排空时内有积水，一旦管路漏水会造成水箱内的水漏至车体内部，影响卫生间使用的可靠性，并且还会造成电子器件遇水而发生短路现象；
其六，机车卫生间内的管路一般较小，且流速较低，其中，机车上的排空口一般位于机车外，一方面直接将管路中的水排空，造成水资源的浪费，另一方面在机车外温度较低时，排空口容易结冰堵塞，不利于排空处理。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过重力实现管路中残余水的自排空，避免压缩空气对于管路中各部件的损伤，以及降低对于管路布置工艺和耐压要求，并且提高水资源利用率的卫生间供水装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种铁路机车卫生间供水装置，包括：
水箱，位于机车地板和卫生间地板之间，且在水箱上设置有用以给水箱进行注水操作的注水管路，和用以检测水箱中是否注水完全的溢流管路，以及用以输出水箱中水体的出水管路；
水泵，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，通过手动球阀与水泵配合，将水箱中的水抽入出水管路中；
放气阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，在水泵与放气阀之间的出水管路上向外引出用以冲洗便器的冲洗管路；
用水阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，用水阀的进水端与放气阀相连，用水阀的出水端设置有用以冲洗用户双手的洗手管路；
控制器，与水泵、放气阀以及用水阀电气连接。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，在水泵的进水端和出水端分别连接有第一接头和第二接头，且第一接头与第二接头之间通过回流管路相连，其中，第一接头、水泵、手动球阀以及第二接头形成循环水路。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，第一接头和第二接头为变径接头。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，第一接头与第二接头之间形成高度差。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，第一接头所在的水平高度高于第二接头所在的水平高度。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，第一接头与第二接头之间的回流管路上设置有管路自控温伴热线，其中，该管路自控温伴热线与控制器电气连接。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，在水箱上安装有水箱自控温伴热线，其中，该水箱自控温伴热线与控制器电气连接。
在上述的一种铁路机车卫生间供水装置中，水箱上设置有液位开关，且该液位开关与控制器电气连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)、本发明提供的一种铁路机车卫生间供水装置，将水箱设置于机车地板与卫生间地板之间，处于整个卫生间供水装置的最低点，因此不管是出水管路中的水，冲洗管路中的水，还是洗手管路中的水，均能够在重力的作用下回流至水箱内，避免管路中存在积水，第一方面避免了采用压缩空气进行排空处理，保护了对应阀体免受损伤，而且降低了管路的制造工艺，第二方面无需设置排空口，避免由于排空口冰冻堵塞而造成无法排空的问题，提高管路使用的可靠性，第三方面管路中的水体在重力作用下自动回流至水箱中，提高了水资源的利用率，而且由于管路中无水存在，避免了漏水现象的发生，提高电子器件使用的安全性，减少电子器件的故障率；第四方面，由于水箱位于卫生间地板的下方，使得卫生间地板上方不再有重量较重的器件，从而降低了卫生间房体结构的设计要求，使得卫生间房体结构的设计更为简单。
(2)、通过设置第一接头和第二接头，并将水泵与第一接头、手动球阀以及第二接头相配合，形成循环水路，当位于该循环水路之后的电子器件发生损坏而导致出水管路中无法输出水体时，水体始终能够通过循环水路运转而避免由于单向受阻导致管路中的水压增加，发生管路爆裂现象，由此保护管路以及电子器件由于水压过大而损坏，从而延长整个卫生间供水装置的使用寿命。
(3)、将第一接头和第二接头设置呈变径接头，通过更换不同口径的回流管路连接在第一接头与第二接头之间，实现出水压力的调节，代替了在出水管路上通过设置压力开关来实现出水压力的调节，相比较压力开关，采用变径的第一接头和第二接头来调节出水压力的可靠性更高，而且成本更低。
(4)、第一接头与第二接头之间具有高度差，使得连接第一接头和第二接头的回流管路呈弧形设置，从而使得弧形回流管路的最低位置处始终存有积水，进而保证了水泵能够每次可靠的开启，提高卫生间供水装置的可靠性。
(5)、在回流管路上设置管路自控温伴热线，以此保证回流管路中的积水始终处于流体状态，避免回流管路发生冰裂现象，从而提高卫生间供水装置使用的可靠性。
(6)、在水箱上设置水箱自控温伴热线，能够保证水箱中的水体始终处于流体状态，避免水箱发生冰裂现象的同时实现顺利出水。
(7)、通过液位开关，作为水箱中水位的警戒线位置，当水箱中的水平面低于液位开关所在位置时，注水管路开启，向水箱中注水，直至溢流管路中有水流出为止，从而保证水箱中始终具有充足的需水量，进而提高卫生间供水装置使用的可靠性。
附图说明
图1是本发明一种铁路机车卫生间供水装置的结构示意图。
图2是本发明一种铁路机车卫生间供水装置的原理图。
图中，1、水箱；2、机车地板；3、卫生间地板；4、注水管路；5、溢流管路；6、出水管路；7、水泵；8、手动球阀；9、放气阀；10、冲洗管路；11、用水阀；12、洗手管路；13、控制器；14、第一接头；15、第二接头；16、回流管路；17、管路自控温伴热线；18、水箱自控温伴热线；19、液位开关。
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，但本发明并不限于这些实施例。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1和图2所示，本发明提供的一种铁路机车卫生间供水装置，包括：
水箱1，位于机车地板2和卫生间地板3之间，且在水箱1上设置有用以给水箱1进行注水操作的注水管路4，和用以检测水箱1中是否注水完全的溢流管路5，以及用以输出水箱1中水体的出水管路6；
水泵7，位于水箱1的上方，并设置于出水管路6上，其中，通过手动球阀8与水泵7配合，将水箱1中的水抽入出水管路6中；
放气阀9，位于水箱1的上方，并设置于出水管路6上，其中，在水泵7与放气阀9之间的出水管路6上向外引出用以冲洗便器的冲洗管路10；
用水阀11，位于水箱1的上方，并设置于出水管路6上，其中，用水阀11的进水端与放气阀9相连，用水阀11的出水端设置有用以冲洗用户双手的洗手管路12；
控制器13，与水泵7、放气阀9以及用水阀11电气连接。
在本实施例中，当需要进行洗手操作时，控制器13控制用水阀11开启，控制水泵7启动将水箱1中的水体沿着出水管路6，从洗手管路12中流出，实现用户的洗手操作；当需要进行便器冲洗时，控制器13控制用水阀11关闭，控制水泵7启动将水箱1中的水体沿着出水管路6流向冲洗管路10，并控制放气阀9将出水管路6中的空气排空，实现便器的冲洗操作。
本发明提供的一种铁路机车卫生间供水装置，将水箱1设置于机车地板2与卫生间地板3之间，处于整个卫生间供水装置的最低点，因此不管是出水管路6中的水，冲洗管路10中的水，还是洗手管路12中的水，均能够在重力的作用下回流至水箱1内，避免管路中存在积水，第一方面避免了采用压缩空气进行排空处理，保护了对应阀体免受损伤，而且降低了管路的制造工艺，第二方面无需设置排空口，避免由于排空口冰冻堵塞而造成无法排空的问题，提高管路使用的可靠性，第三方面管路中的水体在重力作用下自动回流至水箱1中，提高了水资源的利用率，而且由于管路中无水存在，避免了漏水现象的发生，提高电子器件使用的安全性，减少电子器件的故障率；第四方面，由于水箱1位于卫生间地板3的下方，使得卫生间地板3上方不再有重量较重的器件，从而降低了卫生间房体结构的设计要求，使得卫生间房体结构的设计更为简单。
优选地，在水泵7的进水端和出水端分别连接有第一接头14和第二接头15，且第一接头14与第二接头15之间通过回流管路16相连，其中，第一接头14、水泵7、手动球阀8以及第二接头15形成循环水路。
在本实施例中，通过设置第一接头14和第二接头15，并将水泵7与第一接头14、手动球阀8以及第二接头15相配合，形成循环水路，当位于该循环水路之后的电子器件发生损坏而导致出水管路6中无法输出水体时，水体始终能够通过循环水路运转而避免由于单向受阻导致管路中的水压增加，发生管路爆裂现象，由此保护管路以及电子器件由于水压过大而损坏，从而延长整个卫生间供水装置的使用寿命。
进一步优选地，第一接头14和第二接头15为变径接头。
在本实施例中，将第一接头14和第二接头15设置呈变径接头，通过更换不同口径的回流管路16连接在第一接头14与第二接头15之间，实现出水压力的调节(口径不同、流速不同，导致压力不同)，代替了在出水管路6上通过设置压力开关来实现出水压力的调节，相比较压力开关，采用变径的第一接头14和第二接头15来调节出水压力的可靠性更高，而且成本更低。
进一步优选地，第一接头14与第二接头15之间形成高度差。
进一步优选地，第一接头14所在的水平高度高于第二接头15所在的水平高度。
在本实施例中，第一接头14与第二接头15之间具有高度差，使得连接第一接头14和第二接头15的回流管路16呈弧形设置，从而使得弧形回流管路16的最低位置处始终存有积水，进而保证了水泵7能够每次可靠的开启，提高卫生间供水装置的可靠性。
优选地，第一接头14与第二接头15之间的回流管路16上设置有管路自控温伴热线17，其中，该管路自控温伴热线17与控制器13电气连接。
在本实施例中，为了保证水泵7每次能够正常开启，需要在回流管路16中存有积水，而当机车运行于温度较低的环境中时，如果管路中存有积水，积水可能发生冰冻而导致管路冰裂，从而影响卫生间供水装置的正常使用，因此为了保证存有积水的回流管路16不发生冰裂现象，所以在回流管路16上设置管路自控温伴热线17，以此保证回流管路16中的积水始终处于流体状态，避免回流管路16发生冰裂现象，从而提高卫生间供水装置使用的可靠性。
优选地，在水箱1上安装有水箱自控温伴热线18，其中，该水箱自控温伴热线18与控制器13电气连接。
在本实施例中，由于水箱1作为水体的蓄水空间，其内部的需水量为最大，当机车运行于温度较低的环境中时，水箱1中的水可能会发生冰冻现象，一方面可能会造成水箱1冰裂，另一方面导致无法出水，因此通过在水箱1上设置水箱自控温伴热线18，能够保证水箱1中的水体始终处于流体状态，避免水箱1发生冰裂现象的同时实现顺利出水。
优选地，水箱1上设置有液位开关19，且该液位开关19与控制器13电气连接。
在本实施例中，通过液位开关19，作为水箱1中水位的警戒线位置，当水箱1中的水平面低于液位开关19所在位置时，注水管路4开启，向水箱1中注水，直至溢流管路5中有水流出为止，从而保证水箱1中始终具有充足的需水量，进而提高卫生间供水装置使用的可靠性。
需要说明的是，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，包括：
水箱，位于机车地板和卫生间地板之间，且在水箱上设置有用以给水箱进行注水操作的注水管路，和用以检测水箱中是否注水完全的溢流管路，以及用以输出水箱中水体的出水管路；
水泵，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，通过手动球阀与水泵配合，将水箱中的水抽入出水管路中；
放气阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，在水泵与放气阀之间的出水管路上向外引出用以冲洗便器的冲洗管路；
用水阀，位于水箱的上方，并设置于出水管路上，其中，用水阀的进水端与放气阀相连，用水阀的出水端设置有用以冲洗用户双手的洗手管路；
控制器，与水泵、放气阀以及用水阀电气连接；
在水泵的进水端和出水端分别连接有第一接头和第二接头，且第一接头与第二接头之间通过回流管路相连，其中，第一接头、水泵、手动球阀以及第二接头形成循环水路；
第一接头与第二接头之间形成高度差。
2.根据权利要求1所述的一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，第一接头和第二接头为变径接头。
3.根据权利要求1所述的一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，第一接头所在的水平高度高于第二接头所在的水平高度。
4.根据权利要求1或2所述的一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，第一接头与第二接头之间的回流管路上设置有管路自控温伴热线，其中，该管路自控温伴热线与控制器电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，在水箱上安装有水箱自控温伴热线，其中，该水箱自控温伴热线与控制器电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种铁路机车卫生间供水装置，其特征在于，水箱上设置有液位开关，且该液位开关与控制器电气连接。
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