CN207231730U - 机车淋雨试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机车淋雨试验系统，包括框架、喷淋管道、水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵、电磁流量计、电气控制系统、蓄水池和回水收集池；框架设置在地基上，喷淋管道固定在框架上，喷淋管道端部设置有喷嘴；框架旁设置有水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵、电磁流量计、蓄水池、回水收集池和电气控制系统；回水收集池和蓄水池上均设置有人孔盖板，蓄水池底部安装有带水位电磁阀的水管；真空引水罐与蓄水池相连，真空引水罐与单机立式离心泵连接。本方案结构合理，废水回收利用率高，满足不同机车长度、车体形式(外走廊机车、内走廊)、传动方式的机车需要，适用性强，使用可靠，安全性高。

Description

机车淋雨试验系统

技术领域

本实用新型涉及机车工艺装备领域，具体涉及一种机车淋雨试验系统，适用于内燃机车车辆进行水密性试验。

背景技术

国内的机车淋雨试验系统普遍存在淋雨后的回收率低，水循环采用自然沉淀池，过滤效果差，水压、流量可读性和调节性差，管路、阀门易生锈发生堵塞，影响水量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，废水回收利用率高的机车淋雨试验系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：机车淋雨试验系统，它包括框架、喷淋管道、水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵(单机立式离心泵包括主泵和备用泵)、电磁流量计、电气控制系统、蓄水池和回水收集池；

框架设置在地基上，

喷淋管道固定在框架上，喷淋管道端部设置有喷嘴；

框架旁设置有水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵、电磁流量计、蓄水池、回水收集池和电气控制系统；优选地，蓄水池整体浇筑而成，内部设置液位计用于监测水位，端部设控制补水的电磁阀，实现自动补水功能。更优选地，水池的人孔加钢结构盖板，保证人员和设备安全。

回水收集池和蓄水池上均设置有人孔盖板，蓄水池的底部安装有带水位电磁阀的水管；

真空引水罐与蓄水池相连，真空引水罐与单机立式离心泵连接；自吸式排污泵分别与蓄水池和回水收集池连接，单机立式离心泵通过主水管与喷淋管道相通。

作为优选方式，机车淋雨试验系统还包括隔油池，所述的隔油池设置在蓄水池和回水收集池的旁边。

作为优选方式，所述的框架上安装22组喷淋管道，其中18组为中间喷淋管道，4组为端部喷淋管道，每组喷淋管道两侧各安装有一个手动球阀与水管相连，可根据机车长度关闭相应喷淋管道以达到节约用水的目的。

作为优选方式，所述的框架采用不锈钢材料制作；喷淋管道采用不锈钢管制作，与主水管采用螺纹连接，方便维修和更换；喷嘴采用不锈钢材质制成，美观耐用。

作为优选方式，框架采用不锈钢矩形管制作并通过螺栓连接，喷淋管道通过支撑组件与框架进行连接固定；

框架外侧铺设带UV涂层的湖蓝色PC耐力板，防止进行淋雨试验时水雾向外侧扩散；

两侧的挡雨墙上各设置两个活动窗口，机车停入框架或者淋雨间后制动电阻排出高温气体位置应打开窗口，防止高温气体直接喷到挡雨墙上，影响PC耐力板的美观和寿命。

作为优选方式，所述的喷嘴采用不锈钢喷嘴，喷嘴喷水时呈90±5°喷射角；

安装在框架顶部的喷嘴垂直向下喷雾，安装在框架两侧和/或侧面的喷嘴与水平面向下成36°±5°。

作为优选方式，喷淋管道的水管壁厚不小于2mm，主水管路水管壁厚不小于3mm，主水管的大部分铺设于地沟中。

作为优选方式，电气控制系统的电源采用AC220V/380V±10％，50Hz，三相五线制，控制回路电源包括AC220V、DC24V和DC24V，电源用隔离变压器隔离。

作为优选方式，电气控制系统采用PLC微机控制系统，采用PC机控制和输入。

作为优选方式，电气控制系统设置定时淋雨控制模块。

作为优选方式，在主水管或者喷淋管道上设置电动阀，采用电动阀连续调节管路末端喷头压力和流量。

作为优选方式，电气控制系统设置在控制房内，控制房入口，设置急停按钮，电机采用带过载保护功能的schneider的GV2空开进行过载和短路保护，避免主要元件受损。

本实用新型的有益效果是：本方案结构合理，废水回收利用率高，可以满足不同机车长度、车体形式(外走廊机车、内走廊)、传动方式的机车需要，适用性强，使用可靠，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为图1中A-A方向的结构示意图；

图3为本实用新型俯视结构示意图；

图4为实施例中提到的供水系统结构示意图之一；

图5为实施例中提到的供水系统结构示意图之二；

图6为实施例中提到的过滤系统结构示意图；

图中，1-地基，2-框架，3-端部喷淋管道，4-压力表，5-喷嘴，6-中间喷淋管道，7-支撑组件，8-水沟盖板，9-水位电磁阀，10-补水口盖板，11-人孔盖板，12-自吸式排污泵，13-真空引水罐，14-单机立式离心泵，14.1-低压水泵，14.2-高压水泵，15-电磁流量计，16-电气控制系统，17-主水管，18-闸阀，19-过滤器，20-止回阀，21-排污阀，22-全自动反冲洗过滤器，23-球阀。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图3所示，机车淋雨试验系统，它包括框架2、喷淋管道、水位电磁阀9、自吸式排污泵12、真空引水罐13、单机立式离心泵14(单机立式离心泵14包括主泵和备用泵)、电磁流量计15、电气控制系统16、蓄水池和回水收集池；

框架2设置在地基1上，

喷淋管道固定在框架2上，喷淋管道端部设置有喷嘴5；

框架2旁设置有水位电磁阀9、自吸式排污泵12、真空引水罐13、单机立式离心泵14、电磁流量计15、蓄水池、回水收集池和电气控制系统16；

回水收集池和蓄水池上均设置有人孔盖板11，蓄水池的底部安装有带水位电磁阀9的水管，优选地，水位电磁阀9处设置有补水口盖板10；优选地，蓄水池和回水收集池均与进水管连通。

真空引水罐13与蓄水池相连，真空引水罐13与单机立式离心泵14连接；自吸式排污泵12分别与蓄水池和回水收集池连接，单机立式离心泵14通过主水管17与喷淋管道相通。主水管17设置在框架下的一段为底部水管，主水管17上设置有压力表4。

在一个优选实施例中，机车淋雨试验系统还包括隔油池，所述的隔油池设置在蓄水池和回水收集池的旁边。优选地，过滤系统分为回水过滤和油污分离系统两路。回水过滤分为自然沉淀过滤、(自吸式排污泵12+全自动反冲洗过滤器2219)过滤。

在一个优选实施例中，所述的框架2上安装22组喷淋管道，其中18组为中间喷淋管道6，4组为端部喷淋管道3，每组喷淋管道两侧各安装有一个手动球阀23与水管相连，可根据机车长度关闭相应喷淋管道以达到节约用水的目的。

在一个优选实施例中，所述的框架2采用不锈钢材料制作；喷淋管道采用不锈钢管制作，与主水管17采用螺纹连接，方便维修和更换；喷嘴5采用不锈钢材质制成，美观耐用。

在一个优选实施例中，框架2采用不锈钢矩形管制作并通过螺栓连接，喷淋管道通过支撑组件7与框架2进行连接固定；

框架2外侧铺设带UV涂层的湖蓝色PC耐力板，防止进行淋雨试验时水雾向外侧扩散；

两侧的挡雨墙上各设置两个活动窗口，机车停入框架2或者淋雨间后制动电阻排出高温气体位置应打开窗口，防止高温气体直接喷到挡雨墙上，影响PC耐力板的美观和寿命。

在一个优选实施例中，所述的喷嘴5采用不锈钢喷嘴5，喷嘴5喷水时呈90±5°喷射角；

安装在框架2顶部的喷嘴5垂直向下喷雾，安装在框架2两侧和/或侧面的喷嘴5与水平面向下成36°±5°。

在一个优选实施例中，喷淋管道的水管壁厚不小于2mm，主水管17路水管壁厚不小于3mm，主水管17的大部分铺设于地沟或水沟中，沟上设水沟盖板8。

在一个优选实施例中，电气控制系统16的电源采用AC220V/380V±10％，50Hz，三相五线制，控制回路电源包括AC220V、DC24V和DC24V，电源用隔离变压器隔离。

在一个优选实施例中，电气控制系统16采用PLC微机控制系统，采用PC机控制和输入。

在一个优选实施例中，电气控制系统16设置定时淋雨控制模块。

在一个优选实施例中，在主水管17或者喷淋管道上设置电动阀，采用电动阀连续调节管路末端喷头压力和流量。

在一个优选实施例中，电气控制系统16设置在控制房内，控制房入口，设置急停按钮，电机采用带过载保护功能的schneider的GV2空开进行过载和短路保护，避免主要元件受损。控制房是淋雨试验系统或者淋雨试验台的控制中心，水泵的控制、补水的控制及照明的控制等均集成在操作房内设置的控制柜上。进行淋雨试验的大部分操作都在控制柜上进行，试验参数也在控制柜上显示。

在一个优选实施例中，设置有水泵房，供水系统和过滤系统的设备均安装在水泵房中，水泵房相当于整个淋雨试验系统的动力中心。泵房设置在地面上，方便水泵的安装和维护。由于水泵吸水口高于蓄水池中的液位面，设置一台真空引水罐13使每次水泵启动时能顺利的从蓄水池中抽水，无需罐引水。供水系统设置两台水泵，一台主泵和一台备用泵，靠水泵两端的阀门进行切换。水泵的出口端设置有止回阀20，防止淋雨间管道中的水因重力回流使水泵反转损坏水泵电机。水泵出现过流、短路、空载等故障时可以由变频器自动进行保护。

如图4和图5所示，所述的供水系统由1台高压水泵14.2(即主泵)、1台低压水泵14.1(即备用泵)、1个真空引水罐13、1个电磁流量计15以及阀门和其它管道附件组成。

真空引水罐13解决了水泵进口标高高于水平面标高自动吸水的问题。真空引水罐13采用不锈钢材制作，进出口都是标准连接法兰。初次使用启动水泵之前需将罐体内灌满自来水。如超过15天没有使用，开机前同样需确认罐体中引水充足，如引水不足需将罐体补满水。正常使用时罐顶部安装的球阀23均需关闭，自来水引水阀门也要处于关闭状态。真空引水罐13可以采用南京贝特空调设备有限公司生产的真空引水罐13。

高压水泵14.2和低压水泵14.1的电机均采用变频电机以适应水压无极调节的要求。高压水泵14.2用于0.3MPa～0.5MPa压力范围的调节，低压水泵14.1用于0.1MPa～0.3MPa压力范围的调节。压力调节可由触摸屏实现。高压水泵14.2和低压水泵14.1选用上海康大单级立式离心泵。

淋雨试验前需确认试验所需压力，选择相应的工作水泵。启动水泵前必须确保工作水泵进出口闸阀18处于开启状态，不工作的水泵进出口两端的阀门处于关闭状态。水泵需进行检修或更换时先关闭进出口的阀门，防止管道中的水流到泵房地面上。

电磁流量计15安装在水泵出口端的主管道上，用于监测淋雨试验时系统总的流量大小，可通过触摸屏的监控画面进行流量监控。

泵的进出端各设置有一个弹性连接器，有效减少了水泵震动对其它管道元件的影响。水泵进口端过滤器19的滤网每月需拆下一次，将滤网中的杂质清理干净。

如图6所示，过滤系统由1台自吸式排污泵12、1个全自动反冲洗过滤器2219组成。

自吸式排污泵12从回水收集池中抽取回流的水，是过滤系统的动力源。自吸式排污泵12在整个系统中同时兼具排污的功能。回水收集池需要清理时，关闭排污泵通往过滤器19的阀门，打开通往排污沟管道的阀门后启动排污泵，即可将回水收集池中的水直接抽往排污沟。自吸式排污泵12可采用上海凯泉品牌。

全自动反冲洗过滤器2219的罐体采用不锈钢材质制作，污水从自吸式排污泵12抽上来以后从底部进入过滤器19，水从滤网内侧流向外侧过程中，固体颗粒被截留在滤网内侧，随着污染物的增多，过滤器19污染侧和清洁侧之间的压差也逐渐增大。当压差达到设定值时，压差表发出讯号，过滤器19开始自动反冲洗工作。全自动反冲洗过滤器2219自带PLC对滤芯转动和排污进行控制，排污阀21为气动开启阀门，过滤器19自带起源。全自动反冲洗过滤器2219滤芯为不锈钢材质，使用过程中无需更换，没有消耗材料。全自动反冲洗过滤器2219可选用上海飞乔过滤设备有限公司产品。

实施例中的水池包括蓄水池、隔油池和回水收集池。蓄水池为水泵提供水源，并设置有自动补水功能。蓄水池中设置有液位计，用于监测水池中液位高度。低于设定值1.6m时开始对蓄水池进行补水。水位低于下限0.5m时供水水泵将不能启动。

隔油池收集喷淋的循环用水，回水中的油污浮在上层，一部分可通过溢流口流到排污沟中，底部的水则从管道流到回水收集池中。正常使用情况下，隔油池每月清理一次油污和泥沙，保障循环用水的洁净。

回水收集池为自吸式排污泵12提供水源，回水收集池的水位高于1.0m回水泵自动启动将水泵入蓄水池，低于0.5m则回水泵停止工作。

一种机车淋雨试验系统操作方法，包括如下步骤：

步骤一：启用设备前

检查水池液位，确认水池液位达到1.8m以上，单机立式离心泵14包括主泵和备用泵，单机立式离心泵14的选择根据所需淋雨压力判断，主泵适用于0.3MPa以上，备用泵适用于0.3MPa以下；

步骤二：设备上电

电源给整个设备供电，上电完成后确认电压正常、无故障后方可进行下一步操作；

首先将电器柜内的断路器合上，按柜门上的启动电源按钮，给整个设备提供电源。上电完成观察电压表的示数是否正确(380V～415V)，故障指示灯是否亮起，确认电压正常、无故障后方可进行下一步操作；

步骤三：开启触摸屏组态画面，通过组态软件对机车淋雨试验系统进行控制；

步骤四：选择喷淋时间

根据试验的需要，选择喷淋时间：5min或10min定时由电器柜门上时间选择开关灯至相应位置设定；15min或20min定时需要将电器柜门时间选择开关打至中间位置并由触摸屏选择相应时间设定；

无定时则柜门时间选择开关打至中间位置即可，该模式下停止喷淋需人工按“停止”按钮停止喷淋；

步骤五：设定喷淋压力

触摸屏设置0.1MPa～0.5MPa五档喷水压力按钮和压力微调按钮，试验人员根据需要选择相应压力值进行试验；

例如试验要求水压为0.28MPa，先选择备用泵打开(备用泵关/开打至右边)，按压触摸屏压力控制界面“0.3MPa”按钮后点击压力微调按钮，当压力显示为0.28MPa即可；

步骤六：启动/停止喷淋

按下喷淋启动按钮，就启动了所选择的水泵，做喷淋试验，喷淋指示灯亮；若选择的是备用泵，喷淋指示跟备用泵指示同时亮；

按下喷淋停止按钮，则停止水泵运行，不论是否到达所定时间。

在一个优选实施例中，设置有照明系统，可以在夜间使用设备。优选地，照明系统设置在框架2上。

在一个优选实施例中，在设备使用过程中出现故障时，会出现故障指示，此时应立即停止喷淋，检查出故障并修复后才可重新启动喷淋。若喷淋过程中，因水池液位过低喷头或喷嘴5停止出水，应立即停止喷淋，给水池注水，待液位上升至1.8m以上才重新启动喷淋。淋雨试验完成后，停止喷淋并断开设备电源，将电器柜锁好，人员方可离开。

下面统一对实施例的部件进行说明：

1、淋雨试验台框架2

框架2全部采用不锈钢材料制作，结构牢固可靠，不会因为必要的检修、维护作业而造成变形。框架2两侧增加PC阳光板，主要减少树叶等杂质进入淋雨区域，减少污染源。框架2连接及紧固件均采用不锈钢标准件。

2、喷淋系统

采用304不锈钢材质喷头，喷头喷水时呈90±5°喷射角，实心锥喷雾。被淋区域雨量满足不小于6mm/min，喷头安装牢靠，不会因为无意的接触和碰撞造成永久的损坏或脱落。喷头容易拆卸、更换、维修和清洗。

喷淋系统所有管路均采用不锈钢材质，喷淋管路水管壁厚不小于2mm，主水管17路水管壁厚不小于3mm。

水循环系统设有过滤装置，要求经过喷头喷出的水不会对车辆外部的油漆和设备造成损害。过滤装置要便于拆洗、检修、维护和更换。管道系统连接采用标准管螺纹连接，便于更换时拆卸。喷淋系统通过电动阀自动调节来确保喷头出水压力，主水管17末端安装1个末端压力测量表。喷淋系统所有管路、喷头、开关阀门等均采用不锈钢材质。

3、水池

机车淋雨后的雨水经过滤后进入供水池，整个循环系统必须能满足淋1台/1.5小时的使用要求，每台淋10-15min，同时淋雨后的雨水基本能较快回到储水池，水的回收率大于85％。水池的过滤除了采用自然沉淀过滤外，还设置全自动反冲洗过滤器2219，确保水系统的过滤效果，过滤后的最大颗粒物直径不得大于0.1mm。水池设置自动补水功能。水循环系统设有油污过滤装置，有效过滤循环水中的油污。

4、电气控制系统16

电气系统电源采用:AC220V/380V±10％50Hz三相五线制，控制回路电源包括AC220V和DC24V，DC24V电源用隔离变压器隔离。控制系统采用PLC微机控制系统，采用PC机控制和输入，控制界面方便淋雨压力或流量的控制和读取。控制系统设置定时淋雨控制功能。采用电动阀连续调节管路末端喷头压力和流量，同时达到机车淋雨所需的雨量和压力的相关要求。保护电路：控制房入口，设置急停按钮，电机采用带过载保护功能的schneider的GV2空开进行过载和短路保护，避免主要元件受损。所有电气金属件，如桥架、保护管、电机、控制柜等接地可靠。所有电器线路及电气设备须具有防水功能。

国内的机车淋雨试验台普遍存在淋雨后的回收率低，水循环采用自然沉淀池，过滤效果差，水压、流量可读性和调节性差，管路、阀门易生锈发生堵塞，影响水量。本方案的机车淋雨试验台水管路、阀门采用不锈钢材质，不易生锈；采用微机控制，水量、水压设置方便，可读性好，喷水量和出水压力完全满足TB2054-89要求。同时可以满足不同机车长度、车体形式(外走廊机车、内走廊)、传动方式的机车需要，适用性强，使用可靠，安全性高。

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

Claims (10)

1.机车淋雨试验系统，其特征在于：它包括框架、喷淋管道、水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵、电磁流量计、电气控制系统、蓄水池和回水收集池；

框架设置在地基上，

喷淋管道固定在框架上，喷淋管道端部设置有喷嘴；

框架旁设置有水位电磁阀、自吸式排污泵、真空引水罐、单机立式离心泵、电磁流量计、蓄水池、回水收集池和电气控制系统；

回水收集池和蓄水池上均设置有人孔盖板，蓄水池的底部安装有带水位电磁阀的水管；

真空引水罐与蓄水池相连，真空引水罐与单机立式离心泵连接；自吸式排污泵分别与蓄水池和回水收集池连接，单机立式离心泵通过主水管与喷淋管道相通。

2.根据权利要求1所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：它还包括隔油池，所述的隔油池设置在蓄水池和回水收集池的旁边。

3.根据权利要求1或2所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：所述的框架上安装22组喷淋管道，其中18组为中间喷淋管道，4组为端部喷淋管道，每组喷淋管道两侧各安装有一个手动球阀与水管相连，可根据机车长度关闭相应喷淋管道以达到节约用水的目的。

4.根据权利要求1所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：所述的框架采用不锈钢材料制作；喷淋管道采用不锈钢管制作，与水管采用螺纹连接，方便维修和更换。

5.根据权利要求1或2或4所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：框架采用不锈钢矩形管制作并通过螺栓连接，喷淋管道通过支撑组件与框架进行连接固定；

框架外侧铺设带UV涂层的湖蓝色PC耐力板，防止进行淋雨试验时水雾向外侧扩散；

两侧的挡雨墙上各设置两个活动窗口。

6.根据权利要求5所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：所述的喷嘴采用不锈钢喷嘴，喷嘴喷水时呈90±5°喷射角；

安装在框架顶部的喷嘴垂直向下喷雾，安装在框架两侧和/或侧面的喷嘴与水平面向下成36°±5°。

7.根据权利要求1或2或4所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：喷淋管道的水管壁厚不小于2mm，主水管路水管壁厚不小于3mm，主水管的大部分铺设于地沟中。

8.根据权利要求1或2或4所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：电气控制系统的电源采用AC220V/380V±10％，50Hz，三相五线制，控制回路电源包括AC220V、DC24V和DC24V，电源用隔离变压器隔离。

9.根据权利要求1或2或4所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：电气控制系统采用PLC微机控制系统，采用PC机控制和输入；电气控制系统设置定时淋雨控制模块。

10.根据权利要求5所述的机车淋雨试验系统，其特征在于：在主水管或者喷淋管道上设置电动阀，采用电动阀连续调节管路末端喷头压力和流量；

电气控制系统设置在控制房内，控制房入口，设置急停按钮，电机采用带过载保护功能的schneider的GV2空开进行过载和短路保护，避免主要元件受损。