鐵路客車上水溢流自動控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鐵路客車及站場領(lǐng)域，特別是涉及客車上水溢流自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多年來，鐵路客車上水多是采用人工操作，客車水箱注滿水后，水從溢流管流出，上水工發(fā)現(xiàn)溢流管出水后，再關(guān)閉上水閥。因?yàn)檐噹嗌纤ど兕櫜贿^來，造成了水資源的浪費(fèi)，以上水流量1.5L/S、溢流時(shí)間20s計(jì)，每節(jié)客車每次上水浪費(fèi)30L，每列車每次上水浪費(fèi)近500L。另外，北方地區(qū)冬季寒冷，溢流出的水極易結(jié)冰，成為車站行車和整備作業(yè)的安全隱患，以至于有的車站不得不采用人工刨冰等措施。
[0003]為節(jié)省寶貴的水資源，鐵路系統(tǒng)各單位多年來做過許多研宄，但均未解決此問題，目前仍需操作人員觀察到溢流產(chǎn)生后方停止上水，既浪費(fèi)了寶貴的水資源，也嚴(yán)重地影響了鐵路窗口形象和鐵路現(xiàn)代化水平，鐵路客車上水設(shè)備溢流控制的問題亟待解決。鐵道科學(xué)研宄院研宄開發(fā)了鐵路客車上水溢流自動控制裝置(專利號ZL201120015606.4)，車上和車下之間無需有線和無線信號傳輸，以水流為信息傳遞媒介，根據(jù)上水流量和壓力的變化感知水箱上滿水的信息，當(dāng)水箱上滿水后，對管路中的水流流場進(jìn)行干擾，傳感器采集分析流場前后的變化后系統(tǒng)自動停止上水。該系統(tǒng)由車上部件和車下部件組成，車上部件由液位傳感器、液位顯示控制儀和流量調(diào)節(jié)裝置組成，車下部件由壓力傳感器、上水電磁閥和上水控制箱組成。液位傳感器采集水箱內(nèi)液位上傳至液位顯示控制儀；液位顯示控制儀當(dāng)水箱低液位時(shí)僅顯示水箱液位，當(dāng)水箱水滿時(shí)啟動流量調(diào)節(jié)裝置；流量調(diào)節(jié)裝置水箱未上滿水時(shí)不啟動，上滿水后接受液位傳感器的信號并啟動，管路中流量和壓力發(fā)生變化；壓力傳感器將采集到的壓力傳至上水控制箱；上水控制箱接收壓力傳感器信號并進(jìn)行判識，滿足閾值條件后輸出信號至上水電磁閥；上水電磁閥啟動停止上水。
[0004]該系統(tǒng)雖然有效可靠地實(shí)現(xiàn)了溢流控制，但也存在著車上系統(tǒng)較復(fù)雜的問題。一是車上需要加裝的部件較多，而且需要安裝在不同的部位上，液位傳感器需要安裝在水箱內(nèi)；液位顯示控制儀需要安裝在乘務(wù)間；流量調(diào)節(jié)裝置需要安裝在上水管路上；二是各部件均需使用車上的電源，各部件之間均需信號線或電線連接；三是維修更換較困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是:提供一種鐵路客車上水溢流自動控制裝置，該裝置適用于各種鐵路客車和車站及車輛整備場，具有簡單、可靠、體積小、造價(jià)低、易安裝更換的特點(diǎn)，采用水流傳遞信息，不受其他無線和有線信號干擾，實(shí)現(xiàn)上水設(shè)備和上水客車的一一對應(yīng)，解決客車上水溢流問題，有效避免水資源的浪費(fèi)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0007]鐵路客車上水溢流自動控制裝置，由車上部件和車下部件組成，其特征是:所述的車上部件由排氣上水裝置組成，該排氣上水裝置安裝在客車水箱兩根上水管上，與上水、排氣管相連；所述的車下部件由壓力傳感器、上水電磁閥和上水控制箱組成，所述壓力傳感器和上水電磁閥均和車下上水軟管及上水栓相連，所述上水控制箱接收所述壓力傳感器信號并控制所述上水電磁閥。
[0008]上水時(shí)位于排氣上水管上的排氣上水裝置正常上水，位于另一上水排氣管上的排氣上水裝置排氣，當(dāng)所述客車上水箱水滿后，排氣上水裝置停止排氣，客車上水箱液位上升，管路中水壓增加，上水控制箱對壓力傳感器輸出的信號進(jìn)行判識，在滿足判識準(zhǔn)則和閾值時(shí)，啟動該上水電磁閥停止上水。
[0009]所述的排氣上水裝置內(nèi)部呈“回”字型，且為亞克力材質(zhì)的模塊，內(nèi)部有圓形孔道，可供水流和氣流通過，進(jìn)出口分別位于底部和側(cè)面，在側(cè)面垂直的圓柱孔內(nèi)有一密度小于水的浮球，該圓柱孔上部呈中空的環(huán)狀曲面，下部留一個(gè)小孔，小球落下時(shí)封閉，浮起時(shí)打開，所述浮球只能在垂直圓柱孔內(nèi)上下活動，所述排氣上水裝置下部水平方向圓柱孔的孔徑小于浮球的直徑，所述排氣上水裝置上部設(shè)有真空破壞器。
[0010]所述的排氣上水裝置除底部泄水孔直徑為8mm外，其余內(nèi)部孔徑均為DN25mm ;所述圓柱孔上部呈中空的環(huán)狀曲面內(nèi)孔徑為18mm ;所述浮球直徑為22mm。
[0011]每節(jié)車廂水箱上的兩根水管上各安裝一個(gè)排氣上水裝置，底部管口和通向車下的上水管連接，右側(cè)管口和通向水箱的水管連接。當(dāng)該裝置所在水管用作上水時(shí)，可正常上水；當(dāng)另一上水管上水時(shí)，水箱未滿時(shí)，該水閥用作排氣；當(dāng)水箱水滿時(shí)，該閥停止排氣且停止排水，水箱液位上升，管路中壓力發(fā)生變化，車下壓力傳感器采集數(shù)據(jù)后送至控制箱，控制箱將變化前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判定為水箱水滿后啟動電磁閥停止上水。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):1.本實(shí)用新型采用的裝置使用部件少，和原有技術(shù)相比，僅采用排氣上水裝置取代了液位采集器、液位顯示控制儀和流量調(diào)節(jié)裝置，同樣可實(shí)現(xiàn)水箱高液位采集和水箱上滿水后干擾流場的功能，使得車下傳感器接收到水滿信號，具有簡單、可靠、體積小、造價(jià)低的特點(diǎn)。2.只需將排氣上水裝置安裝在上水管的任何位置上，故更換維修十分方便。3.該排氣上水裝置工作原理簡單可靠，不需電源，采用水流驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)排氣和排水功能的轉(zhuǎn)換，改變管路中流體的水力學(xué)要素，通過系統(tǒng)各部件的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)溢流自動控制，避免了以前所需的電源線和信號線，減少了設(shè)備故障點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為溢流自動控制系統(tǒng)組成示意圖；
[0014]圖2為客車水箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為排氣上水裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為圖3中A-A剖視圖；
[0017]圖5為圖3中B局部放大圖。
[0018]附圖標(biāo)記:1.客車上水箱；2.上水、排氣管；3.排氣上水裝置；4.客車注水口 ；5.上水快速接頭；6.上水軟管；7.上水電磁閥；8.壓力傳感器；9.進(jìn)水管口 ；10.上水控制箱；11.圓柱孔；12.浮球；13.真空破壞器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施。
[0020]圖1說明如下:附圖標(biāo)記I?4均為車上設(shè)備，視不同的車型各設(shè)備的安裝位置、尺寸、管路布置等有所不同，排氣上水裝置可垂直安裝在上水管路的任何位置。附圖標(biāo)記5?10均為車下設(shè)備，上水控制箱、壓力傳感器和電磁閥均安裝在上水栓井內(nèi)，上水軟管有的放置在地面上，也有的平時(shí)放置在上水栓井內(nèi)，使用時(shí)拉出，上水作業(yè)完成后，再回收至上水栓井內(nèi)。
[0021]上水時(shí)，上水員工把上水軟管6拉至注水口 4處，將上水快速接頭5和注水口 4連接，采用遙控器或手動閥門開始上水，水箱上滿水后，排氣上水裝置3啟動，壓力傳感器8將檢測到管路中的變化數(shù)據(jù)發(fā)送至控制箱，控制箱10采用預(yù)先設(shè)定的判識準(zhǔn)則和閾值進(jìn)行判識，認(rèn)定水滿后關(guān)閉上水電磁閥7停止上水。
[0022]圖2說明如下:客車水箱多置位于客車頂部，除了水管外，水箱是封閉的，以防止水質(zhì)污染。每個(gè)水箱均設(shè)兩根進(jìn)出水管，頂部位于同一高度，管口安裝注水口，分別位于車廂端部下部的兩側(cè)，為方便操作，任何一根均可作為上水管，另一根則為排氣排水管。上水過程中，上水管上水，隨著水箱內(nèi)液位上升，和進(jìn)入到水箱中的同等體積的空氣從排氣排水管排出。在未安裝溢流控制系統(tǒng)的情況下，當(dāng)水箱上滿水時(shí)，水位達(dá)到最高點(diǎn)，排氣排水管開始排水，直至上水員工觀察到溢流停止后停止上水。在安裝排氣排水裝置的情況下，當(dāng)水箱上滿水時(shí)，水位達(dá)到最高點(diǎn)，水開始流至排氣排水裝置，排氣排水裝置中的浮球上升直至堵住上部出水口，停止排氣和排水，水箱內(nèi)水位繼續(xù)升高，借助于車下的壓力傳感器和控制箱，系統(tǒng)自動停止上