集便系统使用调研报告

1车辆集便装置使用情况调研报告调研目的铁路车辆集便装置是车辆服务设施的重要组成部分之一，集便装置好坏直接影响乘客乘坐车辆时的满意度。此次毕业调研目的主要了解车辆集便装置的工作原理、使用方法，在使用过程中出现的问题，提出集便装置故障的处理方法和使用方面注意问题的建议。调研方法首先查阅相关车辆集便装置的参考文献，了解基本工作原理和使用方法，其次查阅车辆段运用过程中提报的车统-181及车辆检查检修记录，汇总故障问题，对问题进行分类分析，然后上车在现场对典型故障进行梳理，根据问题提出故障处理方法和整改建议，达到正确使用集便装置和减少集便装置故障的目的。调研内容及过程一是查阅有关集便装置的原理介绍，掌握集便装置的工作原理和使用注意事项，二是到现场上车参加集便装置的故障处理过程，详细了解故障情况，与处理故障职工一起了解故障处理过程和故障处理方法；三是查阅一年以来的车辆运用过程中提报的车统-181及车辆检查检修记录，汇总集便故障，对故障进行分类分析，找出故障原因，针对故障原因提出故障处理方法和集便正确使用方法。1.客车车辆集便便装置简介1.1概述随着轨道交通装备技术水平的快速提升，铁路近几年来得到了快速发展，作为铁道客车车车辆的厕所,也正朝着以人为本、舒适方便、安全可靠、绿色环保的方向发展。过去的直排式便器逐渐被淘汰，取而代之的是客车集便装置的使用。但是，我们发现在新型集便装置使用过程中，出现了不少问题，针对使用情况进行了调研。1.1.1直排式便器在应用上的缺点：直通式厕所即便器排便口敞开,直接与轨道相通。我国铁路客车多数使用这种厕所,从22型车到25B型车再到25G型车,至今已经有约40年的历史了。直通式厕所包括普通直排式便器、脚踏便碗冲便机构式便器、水封气动冲水式便器等几种形式。这种直排式便器的安装、操作、维护相对比较简单,使用也比较方便。但这种便器有着自身最大的缺点:粪便直接排到轨道上,对环境造成了很大的污染,危害人的身体健康。车辆转向架受到污染的程度尤其严重，特别是寒冷的冬季,在转向架上冻结了很厚的一层污物。这种情况加速了零部件的锈蚀,大大缩短了转向架的使用寿命,也危及列车的运行安全。1.1.2铁路集便装置的分类及优缺点铁路采用的集便装置主要分为：压力冲水式集便器、真空保持式集便器和紧凑型真空集便器三种，其主要工作原理及铁路集便装置的装车情况如下：1.1.2.1压力冲水式集便器：2压力冲水式集便器是一种比较简单的集便装置。其原理是通过压缩空气使水在冲洗过程中产生压力,并在按下冲洗按钮的同时打开便器与车下污物箱之间的排泄阀,将污物排到污物箱中;冲洗结束后,系统会自动关闭排泄阀,使便器与车下污物箱彻底隔离。这种便器从排污管路到污物箱都保持常压,单纯依靠带压力的水将污物冲洗到污物箱中,其使用起来比较方便、可靠。压力冲水式集便器有效地解决了粪便对车下零部件的污染问题,实现了车上与车下的密封,减小了车下噪声的传递。自2002年铁路25B型车上开始安装了这种压力冲水式集便器,使用效果比较令人满意。但这种便器有一个缺点:压力水在冲洗过程中维持的时间较短,这就要求从便器到车下污物箱的排污管路不宜过长,且不能弯折。这样,无形之中限制了厕所与污物箱之间的空间位置,限制了客车的平面布置。1.1.2.2真空保持式集便器：在2004年4月以后新造的25G、25T型铁路客车上,全部装有进口的真空保持式集便器。真空保持式集便器有MONOGRAM集便器和EVAC集便器两种类型。其中MONOGRAM集便器占有率为70%左右,EVAC集便器占有率为30%左右。两者的作用原理基本相同,即:系统通过真空发生器上的喷射器将污物箱抽成负压,在污物箱和排便管内建立并保持一定的真空度;冲洗时压缩空气作用于水增压器,产生一定压力的水流冲洗便器,排泄阀打开,在压力水流和污物箱及管路负压力的双重作用下,污物被吸入污物箱;紧接着排泄阀关闭,水增压器复原,为下次冲洗做好准备。真空保持式集便器每次冲洗用水约0.3～0.5L,是直排式便器的十分之一,大大节约了列车上有限的水资源。真空保持式集便器的安装彻底避免了铁路客车厕所对铁路沿线的污染,也避免了车下噪声从便器向车上传递。但这种真空保持式集便器每次冲洗时大约消耗压缩空气70L左右;同时,由于排污管路相对较长,污物箱容量比较大,这样不可避免会出现压力泄漏。于是在较长时间没有进行冲洗时,真空发生器也会继续工作使污物箱产生负压力,为下一次的冲洗作准备。所以这种真空保持式集便器会消耗和浪费很多车上有限的能源;同时,由于污物是通过较强的负压被抽到污物箱中,因此在冲洗过程中的噪声相对较大。1.1.2.3紧凑型真空集便器：紧凑型真空集便器的作用原理是将污物通过中转箱收集到一个常压的污物箱中。这种集便器将水增压器、喷射器、排泄阀、中转箱等机构集成在便器内部,形成一个模块,安装空间非常紧凑,因此被称作紧凑型集便器。其特点是安装简单、检修方便。另外,装用这种集便器的厕所中的洗手污水也可排向污物箱,使厕所彻底实现密封,这对列车高速运行时降低车内噪声、保证密封性起到了重要作用。冲洗时,中转箱首先产生负压力,水增压器冲洗便盆,中转箱进口阀打开,将污物吸入;然后进口阀关闭,中转箱再产生正压力,与车下污物箱相通的出口阀打开,将污物推向污物箱。这种集便器每次冲洗用水约0.5L,并具有很好的冲洗效果。冲洗时每次需要压缩空气30L左右,大约是真空保持式集便器所需压缩空气的二分之一,有效地节约了车上的能源。同时,由于中转箱在冲洗时所产生的负压相对较小,所以紧凑型真空集便器在冲洗过程中所产生的噪声也相对较小。这种紧凑型真空集便器在200km/h动车组引进项目中得到了应用,其使用效果受到了旅客的好评。2.客车集便装置的使用情况调研：2.1我充分利用工作上的方便，对济南车辆段烟台运用车间K285次列车使用的集便装置进行了调研。烟台运用车间K285次列车编组17辆，两个车底，另外备用车6辆，共计40辆车。该40辆车装用的集便装置全部是真空保持式集便器，生产厂家和型号有两个：福建海鹏集便器生产的“美国Monogram真空集便装置”和山东华腾环保科技有限公司研发生产的“BP-0型真空保持式集便器系统”。从使用情况看，故障率基本差不多，与集3便装置的型号没有多大影响。查阅K285次列车的2011年1月至2012年2月的车统-181和车统-15，集便装置的主要故障进行了统计分析，汇总统计表如下：序号1235648910故障名称异物堵塞抽真空慢真空度正常却不冲水不产生真空冲水不足或冲不下去真空度低真空度高其他总计故障数量/件6551087771425163251092故障比例%60.09.97.16.53.84.75.72.31002.2故障统计分析：统计K285次彻底自2010年1月1日至2012年1月两年时间提报车统-181故障和检车过程中车统-15故障集便装置共发生故障1092件，其中异物堵塞故障655件，占集便故障的60％。针对发生堵塞的情况，在现场与检修作业职工、集便装置生产厂家一起，处理过一个月时间，现场检查测量发生集便堵塞设备的真空度等技术数据、技术性能均能达到设计要求，大部分采用了疏通处理的方法，基本能够解决问题。现将以上故障进行分析如下：2.2.1异物堵塞问题：统计数据显示异物堵塞问题最为突出，异物种类很多如：剩饭、菜类包括方便面、废纸，茶叶根，成卷的卫生纸、果冻壳，甚至有茶杯滤网、以及大量的妇女卫生用品等（见附件一：照片）。；集便风筒角度调整故障6件，占故障的10％，很多角度不良的故障也都是因为在前期处理集便堵塞过程中因清除堵塞物品触及风筒鞲鞴造成角度不良引起的；清洗真空发生器故障2件，占故障的4％；原因各一件，计故障2件，占故障的4％；集便按钮故障1件，占故障的2％；(1)真空度低或抽真空超时故障现象为抽真空超时,或观察车下真空表看到系统真空度较低。首先观察系统风压大小,是否达到压力开关的工作风压0141MPa。如果达到要求,再确定系统是否有泄漏点,连接污物箱的排放阀、排气阀和冲水阀是否关严,如果没有关闭到位立即关严。确定满足以上条件后,检查压力开关是否有故障,有问题更换压力开关。根据图3可以看到,如果真空开关失控也是造成故障的原因之一,这时应调整真空开关设置。最后用耳听或用手感知的方法判断外界空气进入污物箱的单向阀是否发生泄漏。实际运用中单向阀因腐蚀造成漏泄的情况曾发生多起,目前已将单向阀改为不锈钢材质,效果良好。另外,真空发生器滤尘网堵塞也会造成压力空气排风不畅,系统抽真空效果不良,以致抽真空超时。(2)真空度超过最大值首先判断系统真空度是否真的超过最大值,在车上按一下集便器4按钮,回到车下观察真空表的变化情况,判断是否是因为真空表故障引起误显示。排除这种情况后检查真空开关,如果真空开关设定过高应立即调整真空开关,如果是因为真空开关触点卡死无法切断回路或不能打开,则需要更换真空开关。(3)系统不产生真空,空气无法流入真空发生器首先检查电路,判断电源是否到位。控制继电器K2是否工作良好,如果有故障则更换继电器。从图2和图3的气路上可以看出,从列车管最后到达真空发生器通过的装置有压力开关、真空开关和电磁阀,所以应对这几个关键部件进行重点检查。看压力开关、真空开关是否卡死或者断开,两位两通电磁阀是否已经卡死,如果出现上述故障更换相关部件就可消除故障。(4)污物箱内真空度正常,但便器不冲水系统真空度正常说明真空发生器这一路工作正常,所以关注的重点应放在电路和冲洗单元上面。先检查冲洗按钮是否故障,有无接触不良和断线。再检查冲水阀是否接上电源,插头是否脱落。然后检查气路,测试水增压器是否有气压或者是由于压力过低的原因造成不出水,同时检查FCU状态是否良好,发生故障及时更换。最后检查污物箱满指示开关(浮球仪)是否有故障,因为系统在污物箱满的情况下会停止工作。(5)排污阀打开不到位或无法关闭密封根据图2我们已经了解到,排污阀(碟阀)的开启和关闭是由系统风压作用于气缸来实现的,气缸的往复运动使排污阀开启和关闭。当发生排污阀打开不到位或者无法关闭密封的时候,首先要确认系统的风压情况,如果只是系统压力低,只要调整风压在420KPa以上便可以了。风压正常应检查ROU是否与便器的风管卡住或漏风造成了风压低。在排除风压故障后,再检查系统部件是否有问题、ROU控制排泄阀本身和气阀有无故障,有则修理、更换阀。气缸杆的长度不合适,有机械死点也会造成排污阀开启和关闭不良,这时需调整气缸杆的螺母(图5)。图5气缸杆2结束语蒙诺格集便系统是采用压缩空气和水对污物进行冲洗,利用电路给各器件控制信号,达到控制风路和水路的目的。电、水、压缩空气是蒙诺格集便系统工作的必要条件,三者缺一不可。从现场实践上来看,水路和电路的故障出现率不是很高。大多数故障集中在控制气路的部件上面,由于采用进口部件,比较精密不便维修,所以发生故障需要调整部件参数和更新部件。系统连接和使用上面的不规范也是造成集便器不工作的重要原因———列车运行环境恶劣,旅客对集便系统使用方法的不正确(不少旅客将一些大的固体废弃物投入排污管,造成了系统堵死)。因此,车辆维修人员的日常保养和车辆使用部门加强对旅客的宣传是使新型设备良好运用的基础。3.1排便阀堵塞产生的原因排便阀堵塞是多发故障，一般为异物卡阻排便口（如卫生巾、火机、塑料袋、小型玩具等），还有就是气缸及冲便阀组成内的滑板卡阻。3.2集便器动作不良或不动作产生的原因（1）喷射器超时。按下冲便按钮开关，1次冲便循环完后，气阀打开150s以内，污物箱真空度未达到规定的-27.1kPa，控制器发出指令，喷射器超时亮红灯。产生此故障的常见原因是真空压力开关锈蚀，将开关的常闭触点卡死，使其无法有效监控污物箱的真空度。另外，在真空发生器和污物箱之间装有1个摆门止回阀，此阀只允许空气从污物箱和污物管排出，当空气阀关闭时，防止空气反流。如果摆门止回阀因氧化腐蚀而关闭不良，产生漏泄，也易出现此故障。还有就是污物箱的两侧装有的排放阀、排气阀、冲洗阀被打开后未关闭到位所至。（2）不产生真空。真空发生器组成采