200 km/h動車組衛生系統工作原理及故障分析

徐 艷 上海鐵路局上海動車客車段

200 km/h動車組的引進、消化、吸收促進了高速動車組技術水平的發展，在動車組的各個系統中，衛生系統的故障處理是適應我國動車組運用環境的重點改造項目，是動車組檢修工作的重點之一。因此，分析該動車組衛生系統的基本原理和運行期間的故障處理，能為動車組的檢修、維護提供參考。

1 衛生系統概述及故障分析

時速200 km/h動車組采用清水空壓式集便裝置，集便裝置主要包括座便器、小便器、污物處理系統幾個部分。該動車組在單號車的二位端設有座便間、小便間和污物處理系統，車下設有玻璃鋼材質的污物箱，污物箱容積700 l。

1.1 座便器

1.1.1 座便器組成

本系統將用于沖洗的部件安裝在單元內部。座便器以電氣控制壓縮空氣作為動力（電磁閥動作、水增壓和排污閥動作），沖洗水由壓縮空氣增壓保證最小的水量達到最佳的沖洗效果，污物靠重力排到污物箱中；為防止臭氣傳到衛生間內，平常通過排污閥（瓣閥）將衛生間和污物箱隔絕，排污閥打開排污時排氣風扇工作將臭氣排到排風道中，防止異味上涌。

1.1.2 座便器組件及參數

(1)使用水源：100 kPa（車輛標準供應壓力為0.098 MPa～0.127 MPa）。

(2)壓縮空氣：400 kPa以上（車輛供應壓力為780 kPa～880 kPa）。

(3)電源：DC24 V（控制系統用）、AC100 V（排氣扇用）。

(4)沖洗水量：310 ml/次（包括底部排污管的沖洗）。

(5)工作電流：2 A、換氣扇 0.66 A。

(6)座便器：便盆采用不銹鋼材質，為了便于沖洗，特噴涂灰色聚四氟乙烯（Teflon特氟隆）涂層。

(7)排污管：不銹鋼制。

1.1.3 系統的特征

(1)小型、輕量、座便器沖洗水量較少。

(2)耗電量較少 、耗氣量較少 。

(3)座便器打開瓣閥排污時采用排氣扇進行排氣，防止臭氣。

(4)組成部件較少，易于維護；便器口的口徑較大，不易堵塞異物。

1.1.4 工作原理及沖洗流程

(1)用手遮住光電開關后，連續的循環沖洗開始啟動。

(2)沖洗水加壓用電磁閥EV11打開，向沖洗罐充入壓縮空氣。

(3)開閉切換裝置用電磁閥EV17打開，向開閉用復動型活塞充入壓縮空氣，開閉切換裝置打開，同時排氣扇開始工作。

(4)瓣閥開閉用電磁閥EV16打開，向瓣閥開閉用復動型活塞充入壓縮空氣，瓣閥打開。

(5)輔助噴嘴用電磁閥EV14打開，被加壓后的沖洗水從輔助噴嘴噴出，沖洗座便器內壁面。此后，主噴嘴用電磁閥EV16打開，被加壓的沖洗水從主噴嘴噴出沖洗座便器底面，稍后輔助噴嘴用電磁閥EV14打開，被加壓的沖洗水從輔助噴嘴噴出進行沖洗。

(6)瓣閥用電磁閥EV16關閉。與此同時開閉切換裝置用電磁閥EV17控制，當開閉切換裝置關閉時，排氣扇停止。

(7)排污管沖洗用電磁閥EV15打開，被加壓的沖洗水從排污管沖洗噴嘴噴出，從排污管上部對排污管內部進行沖洗。

(8)供水電磁閥EV12打開，向沖洗水槽注入清水，直至注滿。

座便器結構原理簡圖如圖1。

圖1 座便器原理簡圖

1.1.5 故障點分析

(1)座便器底部密封圈密封不良導致污物泄露產生異味。

(2)臭氣排泄不暢通，導致異味發生。主要有開閉切換裝置機械結構無法打開或電磁閥EV17故障導致廢排風道無法打開。內膽污物導致排氣口堵塞也會使臭氣擴散而產生異味。

(3)廢排風管喉箍松動，導致臭氣泄露。

(4)瓣閥關閉不嚴導致異味。

1.1.6 座便器異味故障解決辦法

座便器異味的處理主要圍繞座便器的密封性和排污（主要是廢氣）的順暢性進行的。座便器的密封性方面出現的問題主要包括：

(1)便器底座與排污口法蘭之間的密封墊密封不嚴導致異味產生。初期的密封墊由于材質的原因加上厚度不夠，導致墊子使用一段時間后產生永久變形，失去彈性的墊子起不到預期的密封作用而產生泄露。經初步改造后，部分密封墊破損導致密封不嚴，使污物泄漏造成異味。密封墊從中部開膠。

(2)坐便器廢排出口與廢排出口連接的軟管接頭處喉箍松動導致廢氣泄漏，產生異味，如圖2。

圖2 廢排風口及軟管位置

(3)坐便器的排污瓣閥密封不嚴，造成污物箱異味散至車內。這種情況下可能需要調整復動型活塞或更換瓣閥。

(4)在坐便器排污的順暢性方面主要出現以下問題：

①由于便器內部長時間沒有清理，便器內膽壁的污垢將排氣口堵死（如圖3），致使廢氣無法排出而擴散到車內，產生較大異味。排除異味時需將便器內膽拆出清理污垢。

圖3 污垢堵塞部位

②在固定密封墊打膠時如果密封膠過多也會使排氣口堵塞，造成排氣不暢，此時需清理便器內膽，將所有凝固的膠清理后重新打膠緊固密封墊。

③坐便器開閉切換裝置卡住。部分便器開閉切換裝置存在緊固過緊現象，過緊的開閉切換裝置很容易被異物卡死而無法開啟，為解決此類問題可調整排氣扇底部的緊固螺栓，使松緊合適即可。這樣開閉切換裝置如果被異物暫時卡住也不會卡死，通過多次開閉后可以打開排氣。

1.2小便器

1.2.1 小便器組成

(1)使用水源：0.1 MPa（車輛標準供應壓力為0.098 MPa～0.127 MPa）。

(2)電源：DC24 V（控制系統用）、AC100 V（換氣扇用）。

(3)沖洗水量：280 ml/次。

(4)工作電流：1A。

(5)便器：便盆采用不銹鋼材質，為了保證沖洗干凈，特噴涂灰色聚四氟乙烯（Teflon特氟?。┩繉?。

(6)光電開關：歐姆龍制，E3JM-DS70M4型。

(7)電磁閥：CKD 制。

(8)控制盤組件。

1.2.2 工作原理

當檢測到小便器前有人站立后，通過PC控制系統使用280 ml的水沖洗小便器；為了防止污水管和小便器內產生尿堿沖洗水中含有處理劑。小便器口采用回水彎管方式、并且在地板下的污物箱流入口安裝流入管，因此在防止臭氣散溢至廁所內方面做了充分的考慮。在車輛的電源恢復時，也會自動噴射沖洗水，通過自動沖洗小便器內壁及配管內壁，防止尿堿附著。

1.2.3 主要特點

(1)小便器沖洗水量較少。

(2)從6處特殊噴嘴噴射出少量沖洗水，即可對小便器內表面進行有效的沖洗。

(3)采用效果顯著的處理劑，以防止尿堿附著。(4)沖洗用的水是清水，可減少臭氣。

(5)在車輛電源恢復時，可對小便器、污水管進行強制沖洗，以防止尿堿附著。專門的沖洗開關，能夠在清掃時噴射出大量沖洗水。

小便器結構如圖4。

圖4 小便器結構原理簡圖

1.2.4 故障點分析

(1)排污管泄露導致異味產生。

(2)小便間便盆底部排污管堵塞使污物無法排除產生異味。

(3)小便間底部或污物箱與外界大氣相通導致車輛運行中有氣流通入而產生污物逆流現象。

1.2.5 小便間異味問題查找途徑

小便間異味主要在以下3個方面易出現問題：

(1)污物排泄不暢。主要表現在由于長時間使用使小便器便池內水封蓋與小便器便池底部漏斗之間的間隙過小造成小便間漏斗排泄不暢。

(2)污物排泄管路泄露。主要出現小便器排泄管路與底部管路連接的套管處（位于車上小便器底部）由于用膩子密封不良，存在泄露現象。另外小便排污管由于管徑小，存在被異物堵塞的現象，如出現堵塞也會由于尿液與沖洗水的水位上升將密封用的膩子沖開而泄漏。

(3)污物箱與外界通氣，致使車輛運行中出現小便間與外界通氣使異味上涌。 主要出現過：小便間排污軟管松動；污物箱沖洗水管單向閥不良；吸污后污物箱通氣閥忘關；吸污口關閉不嚴。這幾種情況都使污物箱或小便器排污管與外界通氣，車輛運行中造成異味上涌。

2 建議及結論

出現異味問題時，通過查找維修以上故障點，基本能消除異味。通過異味問題的發現及解決，了解到廁所異味問題最主要的原因是由于平時的維護不到位或使用不當造成的。因此，建議200 km/h動車組在以后的使用過程中，需要定期沖洗污物箱，對便器的廢排風道要定期清理，保證暢通；便器開閉機構要及時維護，保證開閉正常。小便器、座便器應按期用清洗劑清除尿垢和污物。