專利名稱：真空保持式集便器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及ー種真空保持式集便器系統(tǒng)，該系統(tǒng)為ー種用于旅客列車的集便器裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人們對鐵路環(huán)境要求也日益增高，鉄路環(huán)保衛(wèi)生備受重視，為解決旅客列車廁所直排所帶來的問題，客車集便器的加裝改造工作成為必然的趨勢。在我國的鐵路客車中，25G、25T型普通旅客列車運營最廣，數(shù)量眾多，急需ー批技術(shù)成熟、使用可靠、適用性強、經(jīng)濟合理的真空集便器設備。而且，現(xiàn)有集便器系統(tǒng)沖洗耗水量大，沖洗時間固定，水流射速低，水流軌跡簡單效果較差。因此需要對現(xiàn)有集便器存在的問題進行改進創(chuàng)新，實現(xiàn)技術(shù)突破，研發(fā)出適用于25T、25G型車的先進產(chǎn)品。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供ー種真空保持式集便器系統(tǒng)裝置。針對現(xiàn)有集便器系統(tǒng)沖洗耗水量大，沖洗時間固定，水流射速低，水流軌跡簡単，效果較差的問題，本實用新型做出了改進。本系統(tǒng)可以對沖水量、沖水時間設定并控制，提高沖洗效率降低耗水量，噴嘴布置方式與結(jié)構(gòu)保證沖洗水流軌跡與便盆曲面相配合，污物在重力和水流沖擊下易落入便盆底部，沖刷過程即將結(jié)束時，程序控制氣缸執(zhí)行排泄閥打開動作，污水通過排泄閥在大氣壓力作用下進入保持一定真空狀態(tài)的污物箱。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案ー種真空保持式集便器系統(tǒng)，包括氣水控制盤、便盆和沖洗環(huán)、氣動執(zhí)行器、排泄閥、管路和污物箱等，所述氣水控制盤的水增壓罐組件的排水ロ與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過管路與排泄閥一端連接，排泄閥另一端通過管路與污物箱連接，所述的排泄閥上設置氣動執(zhí)行器；所述氣水控制盤的真空發(fā)生器的吸真空ロ與污物箱通過管路相連。氣水控制盤氣水控制盤包含有控制盒、水增壓罐組件、真空發(fā)生器、過濾減壓閥、管路、電控氣動閥及附件等，所述的過濾減壓閥通過管路分別與水增壓罐組件和真空發(fā)生器相連接，所述的電控氣動閥安裝在各管路的執(zhí)行接ロ處，所述的控制盒與各電控氣動閥之間通過信號導線連接。所述的水增壓罐組件設有進水口和排水ロ，分別設有進水閥和排水閥(電控氣動閥)，根據(jù)控制盒指令執(zhí)行進水、增壓、排水動作循環(huán)。所述的水增壓罐組件的排水ロ與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過彎管與污物箱連接。便盆底部與污物箱之間設置排泄閥，排泄閥上裝有氣動執(zhí)行器(氣缸)。排泄閥一端與便盆底部通過彎管連通，排泄閥另一端通過彎管與污物箱連接。所述的水增壓罐組件還設有手動排水閥，便于系統(tǒng)維護檢修。所述的氣水控制盤還包含分配閥島，所述的過濾減壓閥通過分配閥島分別連接到水增壓罐組件的進水閥和水增壓罐組件的排水閥。[0009]所述的真空發(fā)生器采用ニ級噴射管，降低了壓縮空氣消耗量。真空發(fā)生器的吸真空ロ與污物箱通過管路相連。高壓空氣通過過濾減壓閥進行過濾并達到設定壓力后分為兩路。一路進入分配閥島，根據(jù)控制盒控制指令，分別進入水增壓罐組件進水閥、水增壓罐組件排水閥；另一路進入真空發(fā)生器。各執(zhí)行接ロ處為電控氣動閥，水增壓罐上的進水ロ、排水ロ根據(jù)控制盒指令執(zhí)行進水、增壓、排水動作循環(huán)。排泄閥排泄閥包括上排污管、閥體、氣缸和下排污管，所述閥體上設置平臺，在所述平臺上定位并緊固氣缸；閥體端面法蘭盤上設置螺紋孔，分別通過螺栓與上排污管、下排污管對應的法蘭盤相緊固聯(lián)接。所述的閥體上設有閥體四方軸，所述氣缸具有四方套筒，閥體四方軸套入四方套筒后用螺栓將氣缸與閥體聯(lián)接。所述閥體的端面法蘭盤的上、下面還分別設有螺紋孔，用于將排泄閥組件固定于機架上。壓縮空氣驅(qū)動氣缸執(zhí)行機構(gòu)帶動四方套筒旋轉(zhuǎn)，氣缸定位于閥體上并用螺栓連接保持相對固定，四方套筒帶動穿過閥體上的四方軸相對閥體轉(zhuǎn)動，四方軸與球閥芯相對固定，從而實現(xiàn)排泄閥的啟閉。排泄閥啟動吋，污物從上排污管經(jīng)閥芯孔進入下排污管，排泄過程結(jié)束后壓縮空氣驅(qū)動氣缸反向旋轉(zhuǎn)排泄閥閉合。便盆和沖洗環(huán)構(gòu)成便盆組件，所述便盆內(nèi)設置3個噴嘴，所述噴嘴通過沖洗環(huán)與供水管道連接，I個噴嘴設置于便盆前端或后端的直立曲面上，其他2個噴嘴分別設置于便盆沖洗區(qū)域不同曲面間的曲率過渡處的直立曲面上。所述的噴嘴包括座體和蓋。所述的噴嘴設有扇形噴水口，可以將水以特定角度的扇形噴出。所述的沖洗環(huán)包括PU管和快插接頭，其中快插接頭的內(nèi)徑不小于6mm，沖洗環(huán)將噴嘴座體與供水管道進行連接。所述的便盆采用不銹鋼整體沖壓エ藝制成，便盆內(nèi)表面采用拋光處理。便盆不同曲面間采用大圓弧過渡，并且采用大斜度曲面與底部銜接。便斗深度比既有產(chǎn)品的深。氣水控制盤上集成水增壓罐、真空發(fā)生器、控制盒、真空發(fā)生器及過濾減壓閥附件，其中真空發(fā)生器吸真空ロ與污物箱通過管路相連、水增壓罐出水ロ與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過彎管與排泄閥一端連通，排泄閥上裝有氣缸，排泄閥另一端通過彎管與污物箱連接。各接ロ處有控制執(zhí)行機構(gòu)，控制信號來源于控制盒。壓縮空氣進入氣水控制盤，驅(qū)動真空發(fā)生器產(chǎn)生排泄閥及污物箱之間的真空，并對沖洗水進行加壓，以及驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行排泄閥的啟閉。水經(jīng)過濾后進入氣水控制盤的增壓罐體中進行增壓備用，電控盤程序控制沖水開始時間與沖水量，高壓水經(jīng)過管路到達噴嘴后按設計流量和流速沿特定軌跡進行噴射沖洗。污物隨水流沖洗沿便盆曲面下落至底部，沖洗過程即將結(jié)束時排泄閥打開，利用排污閥下的真空將沖洗至便盆底部的污物通過排污管吸入污物箱。本實用新型的技術(shù)效果I、本實用新型的系統(tǒng)通過對沖水量、沖水時間設定并控制，提高了沖洗效率，降低了耗水量，噴嘴布置方式與結(jié)構(gòu)保證的沖洗水流軌跡與便盆曲面相配合，污物在重力和水流沖擊下易落入便盆底部，迅速經(jīng)排泄閥進入污物箱。2、該系統(tǒng)的設備性能、安裝接口和安裝條件適用于25T、25G型車。通過合理設計便盆曲線、沖洗流型及動作時間，可實現(xiàn)便盆的快速高效自動沖洗、污物的自動收集和存儲，技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠。3、氣水控制盤系統(tǒng)可以對沖水量、沖水時間及沖水壓カ設定并控制，結(jié)構(gòu)緊湊體積小。能夠提高空間利用和沖洗效率并節(jié)約水源。能夠降低壓縮空氣的消耗量。4、排泄閥的閥體與氣缸直接聯(lián)接，并通過閥體結(jié)構(gòu)定位，減少了誤差累積提高了傳動精度，從而降低了啟閉扭矩、提高了響應速度，易于保持排污管真空度，很大程度上避免堵塞和卡死。5、便盆沖洗環(huán)上布置有三個沖洗噴嘴，位置合理，以扇形旋流沖洗便盆，由于噴嘴數(shù)量較少，可保證每個噴嘴具有較高的出水壓カ和出水流量。為保持流型可控，噴嘴布置于曲面曲率過渡處附近,安裝于便盆邊緣直立曲面上。該便盆組件的沖洗水流能覆蓋便盆內(nèi)表面主要區(qū)域，覆蓋面積廣且無死角，水流的流速快，流量充足，能實現(xiàn)良好的沖洗效果，兼顧了沖洗覆蓋面積與沖洗水壓。下面通過附圖和具體實施方式
對本實用新型做進ー步說明，但并不意味著對本實用新型保護范圍的限制。

圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 I為本實用新型系統(tǒng)組成原理圖。2為氣水控制盤系統(tǒng)構(gòu)成原理圖。3為排泄閥組件組成圖。
4為排泄閥結(jié)構(gòu)圖。
5為排泄閥結(jié)構(gòu)(俯視)圖。
6為真空蹲便器噴嘴布置圖。
7為真空蹲便器沖洗流型圖。
8為真空坐便器噴嘴布置圖。
9為真空坐便器沖洗流型圖。
具體實施方式
如圖I所示，為真空保持式集便器系統(tǒng)的組成原理圖，其中1為污物箱，2為真空發(fā)生器，3為控制盒，4為水增壓罐組件，5為便盆，6為氣缸，7為排泄閥，8為噴嘴。本真空保持式集便器系統(tǒng)包括氣水控制盤、便盆5和沖洗環(huán)、氣動執(zhí)行器、排泄閥7、管路和污物箱I等，氣水控制盤的水增壓罐組件4的排水ロ與便盆5上的噴嘴8通過管路相連接，便盆5底部通過管路與排泄閥7 —端連接，排泄閥7另一端通過管路與污物箱I連接，排泄閥7上設置氣動執(zhí)行器氣缸6 ;氣水控制盤的真空發(fā)生器2的吸真空ロ與污物箱I通過管路相連。如圖2所示，為氣水控制盤構(gòu)成原理圖，其中11為過濾減壓閥，2為真空發(fā)生器，3為控制盒，12為手動排水閥，4為水增壓罐組件，13為分配閥島。氣水控制盤上集成控制盒
3、水增壓罐組件4、真空發(fā)生器2、過濾減壓閥11、分配閥島13、接ロ管路、電控氣動閥及附件等，過濾減壓閥11通過接ロ管路分別與水增壓罐組件4和真空發(fā)生器2相連接，電控氣動閥安裝在各接ロ管路的執(zhí)行接ロ處，控制盒3與各電控氣動閥之間通過信號導線連接。水增壓罐組件4設有進水口和排水ロ，分別設有進水閥和排水閥(電控氣動閥)，根
5據(jù)控制盒3指令執(zhí)行進水、增壓、排水動作循環(huán)。此外，水增壓罐組件4還設有手動排水閥12，便于系統(tǒng)維護檢修。水增壓罐組件4的排水ロ與便盆5上的噴嘴8通過管路相連接，便盆5底部通過彎管與污物箱I連接。便盆5底部與污物箱I之間設置排泄閥7，排泄閥7上裝有氣缸6。便盆5底部通過彎管與排泄閥7 —端連通，排泄閥7上裝有氣缸6，排泄閥7另一端通過彎管與污物箱I連接。過濾減壓閥11通過分配閥島13分別連接到水增壓罐組件4的進水閥和水增壓罐組件4的排水閥。真空發(fā)生器2采用ニ級噴射管，降低了壓縮空氣消耗量。真空發(fā)生器2的吸真空ロ與污物箱通過管路相連。高壓空氣通過過濾減壓閥11進行過濾并達到設定壓力后分為兩路。一路進入分配閥島13，根據(jù)控制盒3控制指令，分別進入水增壓罐組件4進水閥、水增壓罐組件4排水閥；另一路進入真空發(fā)生器2。各執(zhí)行接ロ處設置電控氣動閥，控制信號來源于控制盒3。水增壓罐組件4上的進水口、排水ロ根據(jù)控制盒3指令執(zhí)行進水、增壓、排水動作循環(huán)。氣水控制盤可以對沖水量、沖水時間及沖水壓カ設定并控制，結(jié)構(gòu)緊湊體積小。能夠提高空間利用和沖洗效率并節(jié)約水源。能夠降低壓縮空氣的消耗量。如圖3-5所示，為排泄閥的結(jié)構(gòu)圖，其中21為上排污管，22為閥體，23為氣缸，24為下排污管，25為閥體四方軸，26為平臺(氣缸固定平臺)。本實用新型的氣動排泄閥7包括上排污管21、閥體22、氣缸23和下排污管24，閥體22上設置平臺(氣缸固定平臺)26，在平臺26上定位并緊固氣缸23 ;閥體22端面法蘭盤上設置螺紋孔，分別通過螺栓與上排污管21、下排污管24對應的法蘭盤相緊固聯(lián)接。閥體22上具有閥體四方軸25，氣缸23具有四方套筒，閥體四方軸25套入四方套筒后用螺栓將氣缸23與閥體22聯(lián)接。閥體22的端面法蘭盤上、下面還設置螺紋孔，用于將排泄閥組件固定于機架上。壓縮空氣驅(qū)動氣缸執(zhí)行機構(gòu)帶動四方套筒旋轉(zhuǎn)，氣缸23定位于閥體22上并用螺栓連接保持相對固定，四方套筒帶動穿過閥體四方軸25相對閥體22轉(zhuǎn)動，閥體四方軸25與球閥芯相對固定，從而實現(xiàn)排泄閥的啟閉。排泄閥啟動吋，污物從上排污管21經(jīng)閥芯孔進入下排污管24，排泄過程結(jié)束后壓縮空氣驅(qū)動氣缸23反向旋轉(zhuǎn)排泄閥閉合。如圖6和圖7所示，分別為真空蹲便器噴嘴布置圖和沖洗流型圖；圖8和圖9分別為真空坐便器噴嘴布置圖和沖洗流型圖。真空蹲便器便盆組件及真空坐便器便盆組件，均包括便盆5和沖洗環(huán)，便盆5內(nèi)設置3個噴嘴，噴嘴8通過沖洗環(huán)與供水管道進行連接，I個噴嘴8設置于便盆5前端或后端的直立曲面上，另2個噴嘴8分別設置于便盆5沖洗區(qū)域不同曲面間的曲率過渡處的直立曲面上。噴嘴8包括座體和蓋，噴嘴8設有扇形噴水口，可以將水以特定角度的扇形噴出。噴嘴8之間由快插接頭和管連接組成沖洗環(huán)，沖洗環(huán)與供水管路連接，供水管路為沖洗環(huán)提供沖洗水。噴嘴8布置位置位于便盆沖洗區(qū)域邊緣不同曲面間的過渡區(qū)域。沖洗環(huán)包括管和快插接頭，其中快插接頭的內(nèi)徑不小于6mm，沖洗環(huán)將噴嘴8座體與供水管道進行連接。便盆5沖洗區(qū)域采用不銹鋼整體沖壓エ藝，便盆內(nèi)5表面采用拋光處理工藝。便盆5不同曲面間采用大圓弧過渡，并且采用大斜度曲面與底部銜接。便斗深度比既有產(chǎn)品的深。[0047]如圖6-7所示，真空蹲便器的I個噴嘴8設置于便盆5前端的直立曲面上，另2個噴嘴8分別設置于便盆5沖洗區(qū)域不同曲面間的曲率過渡處的直立曲面上，I個位于便盆5中部，I個位于便盆5后部。噴嘴8設有扇形噴水ロ，可以將水以特定角度的扇形噴出。如圖8-9所示，真空坐便器的I個噴嘴8設置于便盆5后端的直立曲面上，另2個噴嘴8分別設置于便盆5沖洗區(qū)域不同曲面間的曲率過渡處的直立曲面上，對稱分布于便盆5后部。噴嘴8設有扇形噴水ロ，可以將水以特定角度的扇形噴出。沖洗環(huán)上布置有三個沖洗噴嘴8，以扇形旋流沖洗便盆5，由于噴嘴8數(shù)量較少，可保證每個噴嘴8具有較高的出水壓カ和出水流量。為保持流型可控，噴嘴8布置于曲面曲率過渡處附近，安裝于便盆5邊緣直立曲面上。各部分組件的功能I、便盆便盆沖洗區(qū)域陡峭，曲面過渡圓滑，可以將全部沖洗水導流到便盆的最底部。2、沖洗環(huán)在沖洗水壓恒定情況下，可以使得3個噴嘴獲得均衡的水壓和水量。3、噴嘴在沖洗水壓恒定情況下，并在便盆的特定位置上安裝可以產(chǎn)生扇形旋流沖洗流型。沖洗效果試驗通過試驗發(fā)現(xiàn)，蹲便盆和坐便盆分別設置3個噴嘴，噴嘴采用座體和蓋組合形式，便于維護，可以達到良好的沖洗效果。耗水量試驗可以看出，選用內(nèi)徑不小于6mm的快插接頭和I3U管將噴嘴座體與管道干路進行鏈接，組成沖洗環(huán)。在氣源壓カ設定值為0.46MPa，沖洗時間設定為2. Os，沖洗效果可以滿足便器使用，達到?jīng)_洗干凈的要求，耗水量為472ml。壓縮空氣進入氣水控制盤驅(qū)動真空發(fā)生器2產(chǎn)生排泄閥7及污物箱I之間的真空并對沖洗水進行加壓，水經(jīng)過濾后進入氣水控制盤的水增壓罐4中進行增壓備用，控制盒3程序控制沖水開始時間與沖水量，高壓水經(jīng)過管路到達噴嘴8后按設計流量和流速沿特定軌跡進行噴射沖洗。污物隨水流沖洗沿便盆5曲面下落至底部，沖洗過程即將結(jié)束時氣源壓カ驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)氣缸6執(zhí)行排泄閥7的啟閉，利用真空將沖洗至便盆底部的污物通過排污管吸入污物箱I。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術(shù)人員應該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎上，本領域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于包括氣水控制盤、便盆和沖洗環(huán)、氣動執(zhí)行器、排泄閥、管路和污物箱，所述氣水控制盤的水增壓罐組件的排水ロ與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過管路與排泄閥一端連接，排泄閥另一端通過管路與污物箱連接，所述的排泄閥上設置氣動執(zhí)行器；所述氣水控制盤的真空發(fā)生器的吸真空ロ與污物箱通過管路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的氣水控制盤包含有控制盒、水增壓罐組件、真空發(fā)生器、過濾減壓閥、管路和電控氣動閥，所述的過濾減壓閥通過管路分別與水增壓罐組件和真空發(fā)生器相連接，所述的電控氣動閥安裝在各管路的執(zhí)行接ロ處，所述的控制盒與各電控氣動閥之間通過信號導線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的水增壓罐組件設有進水口和排水ロ，分別設有進水閥和排水閥；所述的排水ロ與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過彎管與污物箱連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的水增壓罐組件還設有手動排水閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的氣水控制盤還包含分配閥島，所述的過濾減壓閥通過分配閥島分別連接到水增壓罐組件的進水閥和水增壓罐組件的排水閥，所述的真空發(fā)生器采用ニ級噴射管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的排泄閥包括上排污管、閥體、氣缸和下排污管，所述閥體上設置平臺，在所述平臺上定位并緊固氣缸；閥體端面法蘭盤上設置螺紋孔，分別通過螺栓與上排污管、下排污管對應的法蘭盤緊固聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的閥體上設有閥體四方軸，所述氣缸具有四方套筒，閥體四方軸套入四方套筒后用螺栓將氣缸與閥體聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述閥體的端面法蘭盤的上、下面還分別設有螺紋孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述便盆內(nèi)設置3個噴嘴，所述噴嘴通過沖洗環(huán)與供水管道連接，I個噴嘴設置于便盆前端或后端的直立曲面上，其他2個噴嘴分別設置于便盆沖洗區(qū)域不同曲面間的曲率過渡處的直立曲面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空保持式集便器系統(tǒng)，其特征在于所述的噴嘴包括座體和蓋，所述的噴嘴設有扇形噴水口 ；所述的沖洗環(huán)包括PU管和快插接頭。專利摘要本實用新型涉及一種真空保持式集便器系統(tǒng)，包括氣水控制盤、便盆和沖洗環(huán)、氣動執(zhí)行器、排泄閥、管路和污物箱，氣水控制盤的水增壓罐組件的排水口與便盆上的噴嘴通過管路相連接，便盆底部通過管路與排泄閥一端連接，排泄閥另一端通過管路與污物箱連接，排泄閥上設置氣動執(zhí)行器；氣水控制盤的真空發(fā)生器的吸真空口與污物箱通過管路相連。該系統(tǒng)可以對沖水量、沖水時間設定并控制，提高沖洗效率降低耗水量，噴嘴布置方式與結(jié)構(gòu)保證的沖洗水流軌跡與便盆曲面相配合，污物在重力和水流沖擊下易落入便盆底部，迅速經(jīng)排泄閥進入污物箱。
文檔編號B61D35/00GK202716885SQ20122042256
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者曾鳳柳, 邱慧, 閆凱, 馬麒, 陳澤昊, 水春雨, 張玉寬, 黃大鵬, 董大為, 薛強 申請人:中國鐵道科學研究院, 中國鐵道科學研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所, 北京中鐵科節(jié)能環(huán)保新技術(shù)有限公司