[發明專利]鐵路客車上水溢流自動控制裝置

有效

• 申請號: 201510095031.4
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104709297B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 白曉軍;侯世全;阮志剛;邱慧;水春雨;范英宏
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院節能環保勞衛研究所;北京中鐵科節能環保新技術有限公司
• 主分類號: B61C17/02
• 分類號: B61C17/02
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙)11357
• 代理人: 趙慧

技術領域

本發明屬于鐵路客車及站場領域，特別是涉及客車上水溢流自動控制系統。

背景技術

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，上水工發現溢流管出水后，再關閉上水閥。因為車廂多上水工少顧不過來，造成了水資源的浪費，以上水流量1.5L/s、溢流時間20s計，每節客車每次上水浪費30L，每列車每次上水浪費近500L。另外，北方地區冬季寒冷，溢流出的水極易結冰，成為車站行車和整備作業的安全隱患，以至于有的車站不得不采用人工刨冰等措施。

為節省寶貴的水資源，鐵路系統各單位多年來做過許多研究，但均未解決此問題，目前仍需操作人員觀察到溢流產生后方停止上水，既浪費了寶貴的水資源，也嚴重地影響了鐵路窗口形象和鐵路現代化水平，鐵路客車上水設備溢流控制的問題亟待解決。鐵道科學研究院研究開發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，根據上水流量和壓力的變化感知水箱上滿水的信息，當水箱上滿水后，對管路中的水流流場進行干擾，傳感器采集分析流場前后的變化后系統自動停止上水。該系統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節裝置組成，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液位上傳至液位顯示控制儀；液位顯示控制儀當水箱低液位時僅顯示水箱液位，當水箱水滿時啟動流量調節裝置；流量調節裝置水箱未上滿水時不啟動，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行判識，滿足閡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。

該系統雖然有效可靠地實現了溢流控制，但也存在著車上系統較復雜的問題。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；液位顯示控制儀需要安裝在乘務間；流量調節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。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：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、造價低、易安裝更換的特點，采用水流傳遞信息，不受其他無線和有線信號干擾，實現上水設備和上水客車的一一對應，解決客車上水溢流問題，有效避免水資源的浪費。

本發明的技術解決方案是：

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。上水時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行判識，在滿足判識準則和閡值時，啟動該上水電磁閥停止上水。

所述的排氣上水裝置內部呈“回”字型，且為亞克力材質的模塊，內部有圓形孔道，可供水流和氣流通過，進出口分別位于底部和側面，在側面垂直的圓柱孔內有一密度小于水的浮球，該圓柱孔上部呈中空的環狀曲面，下部留一個小孔，小球落下時封閉，浮起時打開，所述浮球只能在垂直圓柱孔內上下活動，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有真空破壞器。

所述的排氣上水裝置除底部泄水孔直徑為8mm外，其余內部孔徑均為DN25mm；所述圓柱孔上部呈中空的環狀曲面內孔徑為18mm；所述浮球直徑為22mm。

每節車廂水箱上的兩根水管上各安裝一個排氣上水裝置，底部管口和通向車下的上水管連接，右側管口和通向水箱的水管連接。當該裝置所在水管用作上水時，可正常上水；當另一上水管上水時，水箱未滿時，該水閥用作排氣；當水箱水滿時，該閥停止排氣且停止排水，水箱液位上升，管路中壓力發生變化，車下壓力傳感器采集數據后送至控制箱，控制箱將變化前后的數據進行比較，判定為水箱水滿后啟動電磁閥停止上水。