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客车真空集便装置运用中常见故障分析与处理

2012-11-27吴海超史福军

铁道机车车辆 2012年4期
关键词:污物单向阀分离器

吴海超,史福军

(1 南京铁道职业技术学院,江苏南京210031;2 上海铁路局 合肥车辆段,安徽合肥230011)

客车真空集便装置较好地解决了直通式厕所在列车运行中对铁路沿线、车辆零部件造成的污染和腐蚀,体现了铁路发展的人文理念和环境保护意识,同时也提升我国铁路客车的技术装备水平。随着真空集便装置的不断投入使用,运用中,真空集便装置的故障日渐增多,如高寒车的冰冻问题、原产进口配件的环境要求问题,加之中国列车的高度频繁使用情况。我们就25T和25G(DC600)型客车MONOGRAM真空集便装置在运用检修作业中发现的一些常见问题进行分析,提出问题的解决方法与措施,力图使真空集便装置始终处于良好状态,更好地满足广大乘客对良好乘车环境的需求。

1 MONOGRAM真空集便装置系统的组成

MONOGRAM集便装置是一种真空保持式集便系统,主要由污物收集系统、真空集便装置、遥控操作机组、逆变器及冲洗按钮等组成。

真空保持式集便装置需要列车供应电源、压缩空气和水。系统和防冻保护所需电压为二组AC 220V、50 Hz电源。两条线路都与系统控制器相连。控制器内的端子板将电源分配给集便器、电磁阀、开关、指示灯及防冻保护系统。

集便装置的工作基于整个冲洗循环,按下冲洗按钮就开始一次冲洗循环。当气压低于340kPa电源断电、系统真空度在3min内未达到228.6mmHg或污物箱已满时,系统不工作。

2 运用中常见问题的分析与处理

2.1 遥控操作机组电磁阀故障

(1)故障现象:电磁阀烧毁,真空集便装置冲洗失效。

(2)故障分析:遥控操作机组中有控制真空集便装置冲洗的两个电磁阀,其作用就是接通、切断真空集便装置的压力空气通路,电磁1号阀控制进入水增压器的气流,2号阀控制进入冲便阀气缸里的气流,如图1所示。当水增至水增压器的橡胶膜板时,如果此时水增压器的橡胶模板老化破裂,在重力作用下,水通过水增压器和气路管路进入1号阀体,阀体内部线圈受潮,绝缘下降直至烧毁。

图1 遥控操作机组中的两个电磁阀

(3)解决措施:①采用全封闭线圈,与阀体分离;②水增压器增压膜板采用聚氨酯塑料取代原来的橡胶件;③用国产两位五通阀将两阀合一。

2.2 污物箱上的水分离器及其管路腐蚀穿孔故障

(1)故障现象:水分离器及其管路腐蚀穿孔,造成负压不足,气密性(真空度和保压)不好,对污物的吸力不够。

(2)故障分析:水分离器腐蚀及其管路穿孔的原因与水分离器及其管路的设计、选材有关。水分离器以螺纹形式垂直安装于污物箱上,其出口通过管路与单向阀相连,主要依靠直径变化将密度较大的液体沉回污物箱,实现水分离,避免将液体带入单向阀和真空发生器。水分离器及其管路为铜质材料,极易与污物箱的腐蚀性气体发生反应形成铜锈,铜锈大量堆积在管壁内,使管径逐渐缩小,有的部分甚至堵塞,延长了抽真空时间,也影响了真空度,并且随着时间的推移,管壁逐渐变薄,最终腐蚀穿孔;同时污物箱中的颗粒物随着抽真空的气流被吸到管内沉积,极易卡在单向阀的挡块上,导致系统负压不足。

(3)解决措施:采用耐腐蚀、强度高、易加工的工程塑料(尼龙66)作为水分离器的制造材料,利用其内腔空间,增加了耐腐蚀、透气性强的不锈钢丝滤芯过滤装置,用带螺纹的挡片将其固定在腔内;采用内嵌钢丝的抗腐蚀、耐高压的透明塑料管替代原有铜质管路,将水分离器直接与单向阀处的真空开关管路相连,两端用喉箍压紧。

2.3 集便装置在冬季运用中的倒喷故障

(1)故障现象:在冬季运用中,集便装置在列车始发时良好,运行途中发生倒喷。

(2)故障分析:产生集便装置冬季倒喷故障的原因同环境温度和集便装置结构有关。由于北方天气寒冷,集便器的箱体在冬天需要加热,以防箱体内的污物冻结。但箱体在加热后会产生水汽,在集便系统抽真空时,水汽被一并抽出,列车在-40℃的高寒天气下高速运行时,真空发生器外露排气口在迎风面的温度更低,造成水汽一出排气口时就立刻结冰,随时间延长,排气口被冰冻堵塞,抽真空的压缩空气排不出去;同时,污物箱内的水汽中含有尿碱成分,与铜质的单向阀(在真空发生泵与污物箱之间,只允许空气从污物箱和污物管中排出)发生反应,产生大量的铜锈,腐蚀严重(如图2所示),使得单向阀不能完全关闭。因此,当集便装置抽真空时,压缩空气不能正常从排气口排出,反而通过被腐蚀的单向阀逆流进入污物箱,使污物箱内形成正压,压力近似等于列车总风管定压。这时,旅客使用厕所后,按下冲洗按钮,集便装置依照设定好的冲洗循环步骤打开蝶阀,污物箱内的正压空气通过蝶阀口向便池上方喷出,集便装置发生倒喷。

(3)解决措施:针对污物箱产生正压的过程,可以对其3个关键环节进行改造,1个部位加强日常检修保养。①在集便装置控制电路的电源部分接入压力开关。压力探头设在与污物箱直接相通的管路上,直接检测污物箱的内部压力,在污物箱内的压力大于1个标准大气压的情况下,自动切断集便装置的控制电源,使集便装置停止工作。②在与污物箱直接相通的管路上安装一个快开排气阀,在污物箱内的压力大于1个标准大气压的情况下排气阀打开,排出多余空气。当污物箱内的压力降到1个标准大气压时,其控制压力开关闭合,接通集便装置的控制电源,恢复使用。③在集便装置的真空发生器下部,靠近抽真空排气口处加装电加热器,防止该排气口被冰冻堵塞,保持该排气口的畅通。④加强集便装置单向阀的日常检修保养,入库检查中如发现有单向阀关闭不严的情况,及时清洗、更换,切断风源逆流通路。

图2 单向阀内部严重腐蚀

2.4 便池喷水故障

(1)故障现象:便池的喷水嘴喷水时,水喷到便池外,便池内有残留污物。

(2)故障分析:一是运用中喷嘴有可能松动,造成安装角度改变;二是喷水嘴被杂物堵塞,长时间使用后被尿碱堵塞,导致喷嘴角度不正。

(3)解决措施:由于喷嘴的外形是圆形的,可以在其下半部开一个小半圆的喷水缝隙,如果在运用中由于松动而造成喷水角度不正时,只需将便池下面的检修门打开,将喷水环上面的喷嘴角度恢复正位即可;如果是喷水缝隙被尿碱堵塞,则可用细钢丝或一段钢卷尺在缝隙上来回拉动,清除出堵塞物即可。

2.5 便池污物冲洗不净故障

(1)故障现象:便池的喷水嘴喷水正常,便池内有残留污物。

(2)故障分析:便池表层的不沾膜损坏。

(3)解决措施:由于便池不沾膜的损坏导致的污物冲洗不干净,该故障只有采取正确保洁方法,才能预防。清洗便池只能用中性的清洁剂擦拭。目前在车辆运用中,有部分保洁人员不按规定操作,而是使用不锈钢清洁球擦拭,这是此类故障发生的主要原因。因此,在车辆的运用保养、检修工作中,要加强对保洁人员的培训和教育,引导保洁人员正确清洁车辆设备,杜绝发生故障。

2.6 FCU主板烧坏故障

(1)故障现象:FCU主控板烧损。

(2)故障分析:FCU主控板是整个集便装置的控制核心,主要作用是控制集便装置各电磁阀有序、定时地动作,以完成一次抽空、冲洗、开阀的过程。目前,集便装置FCU的安装位置在厕所间洗手池的正下方,当洗手池的进水管漏水或下水管漏水时,极易引起FCU控制盒内进水,导致FCU主板烧损。

(3)解决措施:更换集便装置FCU控制盒的安装位置。

3 结束语

对泰州运用25T和25G型客车MONOGRAM真空集便装置常见故障的处理措施,经试验使用效果良好。尤其是客车集便器电磁阀组和水分离器的国产化改造,既保证了国产化器件与原产进口器件的工作性能一致,又方便了维修更换,节约了大量的检修成本。国产化的两位五通电磁阀组先后被分别安装在25T和25G型客车MONOGRAM真空集便装置上使用以来,至今未发生线圈绝缘不良烧损和阀芯卡阻漏风故障,降低了现场检修作业的劳动强度;水分离器使用故障率极低,有效的防止了该部位金属部件的腐蚀。

随着我国铁路的高速发展,铁路技术装备的更新和技术升级不断加快,大量新型客车投入运营,使得铁路对运用检修人员素质的要求越来越高。为了给旅客提供良好、舒适的乘车环境,要求我们车辆运用检修人员加强培训和学习,不断提高自身的业务水平,及时解决旅客列车在运用中出现的问题。

[1]中华人民共和国铁道部.铁路货车段修规程[S].北京:中国铁道出版社,2003.

[2]中华人民共和国铁道部.25T型客车检修规程[S].北京:中国铁道出版社,2004.

[3]于志光.铁路客车真空集便器[M].北京:中国铁道出版社,2008.

[4]刘海波.青藏铁路客车真空集便器存在的问题及原因分析[J].铁道运输与经济,2006,(12):93-94.

[5]袁 旭.客车真空集便器防冻必要性及防冻措施[J].铁道车辆,2010,(11):42-43.

[6]荆玉山.对旅客列车集便装置故障的原因分析及改进措施[J].铁道车辆,2010,(8):38-39.

[7]张 轶,李明崎.提速客车MONOGRAM真空集便器运用探讨[J].铁道技术监督,2009,(11):16-17.

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