客車真空集便裝置存在問題分析及處理

陳志強 中國鐵路上海局集團有限公司合肥車輛段

隨著我國交通鐵路事業突飛猛進的發展，技術不斷的創新與成熟應用，既有客車加裝真空集便器的數量越來越多，從而減少了傳統直排式廁所對鐵路沿線環境的污染。如何滿足人民旅客日益增長的美好生活需要，加之客運車站廁所革命，提高客車真空集便器檢修質量顯得尤為重要，從而降低因集便器故障而影響服務質量的投訴率，確保旅客“三個出行”。

1 真空集便器系統原理及現狀

（1）目前市場上鐵路真空集便器按其工作原理可分為真空保持式和真空在線式。真空保持式集便器是采用壓縮空氣抽取污物箱內真空并在待機狀態保持設定的真空度的工作原理，便器內的污物是通過便器與污物箱內產生的壓差，從便器輸送到污物箱內。真空在線式集便器是使用間歇性真空原理，在管道中創建真空，污物從衛生間直接輸送到污物箱。按下沖洗按鈕，噴射器在管路中產生一股強大的吸力，水增壓器激活并沖洗便盆，滑閥打開便盆內的污物被輸送到污物箱。

（2）按照鐵路總公司公布的客車真空集便裝置暫行技術條件及統型技術圖紙的通知（鐵總運〔2014〕67）可分為：統型與非統型。并且2014年7月后生產安裝的集便器須符合統型的技術條件。

（3）我段合肥車輛段的真空集便器檢修在全集團公司中相對檢修質量較高。現主要廠家的集便器種類均有涉及。在早期主要為美國進口的蒙諾格真空集便器和德國的EVAC真空集便器，現國內的生產廠家生產的真空集便器型號主要為福建云集的YJWCS-T01/-8/-10型 、 山 東 華 騰 EVAV2000P、BP-0、2000TRANSFER型、無錫萬里WL/EVAC-Online-A型和株洲的NJJZ型。其中2000TRANSFER型應用在青藏車上，此外集便裝置中的一些較大配件比如污物箱等也有很多的廠家生產。

2 統型真空集便器

統型真空集便器也是由電氣控制盤、氣水控制盤、沖洗按鈕、便器和污物箱五部分組成。各廠家生產的集便系統均應滿足統型的技術條件。其技術參數從風、水、電、工作時間等幾方面規定如下：所需壓縮工作壓力：450 kPa～900 kPa,每次壓縮空氣消耗量不大于140 L，系統內工作真空壓力值：-15 kPa～-25 kPa能夠保壓20 min上升值不超過3 kPa。每次沖洗耗水量不大于450 ml。控制電壓為DC24V，加熱電源為AC380V。整個沖洗循環時間不大于90 s。顯而易見從這幾方面入手，當條件達不到要求時，就會產生相應故障，導致真空集便器不工作或者運行不良（見圖1）。

圖1 蝶閥氣水原理圖

圖1為排泄閥采用蝶閥形式，當采用夾管閥時需在壓力開關S1和兩位五通電磁閥間可以安裝一個減壓閥AR，同時這兩種排泄閥是可以互換的。車上電氣控制柜盤的核心元件LCU限制系統循環時間，產生真空，控制高低真空水平，及監控系統的氣壓。車下污物箱容積為550 L受車體結構限制可采用400 L。

圖2 污物箱電控箱元器件位置圖

圖2電控箱內裝有電伴熱線和防寒材料，為防止污物箱系統在零度以下凍壞，當污物箱內溫度為3℃時，加熱裝置應啟動，加熱指示燈亮；當污物箱內溫度為8℃時，加熱裝置應停止，加熱指示燈滅。

3 近期集便器事故分析和非統型真空集便器改造

（1）2015年1月24日，成都局擔當的旅客列車廁所均因集便器故障而無法使用,被旅客投訴。經初步調查,故障車輛為25K型客車,集便器型式為在線式,供貨為無錫萬里實業發展有限公司,故障原因:3號車為電磁閥故障,4號、5號車為控制軟件沒有升級 (升級內容為調整電磁闖動作策略和抽真空時間及策略),同時還存在噴嘴堵塞故障。

電磁閥故障為集便器常見的主要故障，在無錫萬里集便器中氣水控制盤和污物箱電器盒里均安裝有電磁閥，電磁閥進水或潮濕導致的腐蝕、老化是電磁閥產生故障的主要原因。對于在便器控制柜中的控制器在檢修中發現問題要及時聯系廠家維修人員進行軟件升級處理，杜絕帶病上線運行；對于沖洗噴嘴堵塞在檢修中要進行定期的維護，檢查沖洗效果，如堵塞可使用細鋼絲或相應塞尺進行疏通；若問題未解決可拆下噴嘴用4%的檸檬酸浸泡，在用清水沖洗干凈后安裝，調整沖洗噴嘴至合適角度。

（2）2013年12月18日昆明局K394次旅客列車污物籍捆綁抱箍脫落事故和2017年 12月 27日，成都局 TVDS發現YW25G 677161車1位集便裝污物箱底包板脫落，直接原因為：污物箱底包板鋁質安裝鉚釘因腐蝕松脫，包板前側下垂并出現裂口，在風力持續作用下，各安裝鉚釘陸續斷裂，最終導致包板脫落。

上述兩起車下集便器污物箱故障均是未認真按照鐵總的相關發文執行，導致了事故的發生。對污物箱的整治未能執行到位。從而更加體現了嚴格執行真空集便器技術標準的重要性。

（3）統型真空集便器體現了車輛部件的標準化、系統化、模塊化、簡統化的總體要求。YJWCS-8/-10型改造為統型時因為FCU（-8型）和遙控機組的工作電壓220V與統型24V的不一致，同時由于相應的機械接口、工作原理、安裝位置也有不同，在A4修改造時要進行整體和部分配件更換。污物箱整體（-8型）部分（-10型）更換。EVAV2000P型改造須更換整套集便系統。對于真空組件安裝在氣水控制盤上的BP-0型集便系統，僅需更換部分配件。對于真空組件安裝在車下污物箱上的需要更換大部分。NJJZ型在五大件的基礎上不需要整體更換，但具體需根據統型做局部的更改。WL/EVAC-Online-A型為在線式真空集便器與統型真空保持式系統原理不同，所以改造時只能局部部件的部分改造。綜上所述由于非統型型號較多，加上改造問題較多。真正向統型靠攏仍有很大的空間。

4 檢修中存在的問題處理及建議

真空集便器在現場檢修中，筆者認為故障產生的原因最終還是由風、水、電這三方面中一種至三種問題導致的。比如風有問題，產生這種情況可能是不產生真空或真空度不夠、氣壓不正常等。進一步是由于壓力開關故障、真空開關故障、電磁閥故障LCU故障、空氣管路堵、氣閥作用不良等。在現場查找和處理故障時還要具體問題具體分析。此外隨著運用中加裝的真空集便器客車越來越多，加上客車日常進庫維護時間較短，隨車集便器維護周期不能及時的得到執行，當運用時間過長后，進入段修的集便器往往存在故障較多現象。

現就檢修中存在的幾個問題進行探討。（1）在處理故障中我們經常發現，集便器箱體下部真空發生器內部文丘里管因長期使用，腐蝕嚴重。并且單向閥部件由于原材質為銅質配件，在檢修人員進行作業時，存在環境濕度不可控，造成配件氧化嚴重，大大降低了污物箱抽真空后保壓的性能，為保證能夠到下個修程作用良好，只有通過更換真空發生器。此外，為了保證抽真空部件的工作可靠性，在真空發生器的除垢環節上可用弱酸性物質浸泡刷洗，達到真空發生器由內而外100%的清潔度。同時將單向閥材質改為不銹鋼。（2）在客車運行途中由污物箱原因導致集便器不能工作的情況也很常見。主要有污物箱已滿100%信號報警，指示燈亮。一種情況是需要進行清空污物箱，另一種則是液位開關故障，從污物箱上將箱滿指示開關拆下來，當開關在水平位置時，無串聯時，檢查控制板上的電流情況。若斷路則需更換液位開關。或者是本身的燈座與控制器之間的線路故障。

建議：（1）高寒地區運行的帶有集便器的空調客車，由于外溫較低，真空發生器容易產生水霧性凝結，造成真空管阻塞，污物箱內無法達到真空值，容易造成便器反噴現象，可以在真空管路的止回閥端改進閥體，加裝負壓出口，平衡箱體內與外界環境的氣壓。（2）廠家應提高產品配件的品質，優化生產工藝提升質量，不能僅僅滿足于保證鐵總要求的使用壽命，比如有些配件到了A2、A3或A4修時就因為故障而不能繼續使用或直接報廢，這樣即可最大限度的減少真空集便器在運行途中產生故障的幾率，又可提升廠家產品的競爭力，同時減輕了車輛段維修作業人員的勞動量。（3）優化設計更為切合實際可行的配套試驗方案，在一些功能性試驗上要進一步提高，使真空集便器性能實驗臺更好的服務于現場，降低勞動時間，使之方便操作。