客車真空集便裝置存在問題分析及處理

陳志強(qiáng) 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥車輛段

隨著我國交通鐵路事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)不斷的創(chuàng)新與成熟應(yīng)用，既有客車加裝真空集便器的數(shù)量越來越多，從而減少了傳統(tǒng)直排式廁所對(duì)鐵路沿線環(huán)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(yùn)車站廁所革命，提高客車真空集便器檢修質(zhì)量顯得尤為重要，從而降低因集便器故障而影響服務(wù)質(zhì)量的投訴率，確保旅客“三個(gè)出行”。

1 真空集便器系統(tǒng)原理及現(xiàn)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(nèi)真空并在待機(jī)狀態(tài)保持設(shè)定的真空度的工作原理，便器內(nèi)的污物是通過便器與污物箱內(nèi)產(chǎn)生的壓差，從便器輸送到污物箱內(nèi)。真空在線式集便器是使用間歇性真空原理，在管道中創(chuàng)建真空，污物從衛(wèi)生間直接輸送到污物箱。按下沖洗按鈕，噴射器在管路中產(chǎn)生一股強(qiáng)大的吸力，水增壓器激活并沖洗便盆，滑閥打開便盆內(nèi)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(shù)條件及統(tǒng)型技術(shù)圖紙的通知（鐵總運(yùn)〔2014〕67）可分為：統(tǒng)型與非統(tǒng)型。并且2014年7月后生產(chǎn)安裝的集便器須符合統(tǒng)型的技術(shù)條件。

（3）我段合肥車輛段的真空集便器檢修在全集團(tuán)公司中相對(duì)檢修質(zhì)量較高。現(xiàn)主要廠家的集便器種類均有涉及。在早期主要為美國進(jìn)口的蒙諾格真空集便器和德國的EVAC真空集便器，現(xiàn)國內(nèi)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的真空集便器型號(hào)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(yīng)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(chǎn)。

2 統(tǒng)型真空集便器

統(tǒng)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(chǎn)的集便系統(tǒng)均應(yīng)滿足統(tǒng)型的技術(shù)條件。其技術(shù)參數(shù)從風(fēng)、水、電、工作時(shí)間等幾方面規(guī)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(tǒng)內(nèi)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(gè)沖洗循環(huán)時(shí)間不大于90 s。顯而易見從這幾方面入手，當(dāng)條件達(dá)不到要求時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)故障，導(dǎo)致真空集便器不工作或者運(yùn)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(dāng)采用夾管閥時(shí)需在壓力開關(guān)S1和兩位五通電磁閥間可以安裝一個(gè)減壓閥AR，同時(shí)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(tǒng)循環(huán)時(shí)間，產(chǎn)生真空，控制高低真空水平，及監(jiān)控系統(tǒng)的氣壓。車下污物箱容積為550 L受車體結(jié)構(gòu)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(nèi)裝有電伴熱線和防寒材料，為防止污物箱系統(tǒng)在零度以下凍壞，當(dāng)污物箱內(nèi)溫度為3℃時(shí)，加熱裝置應(yīng)啟動(dòng)，加熱指示燈亮；當(dāng)污物箱內(nèi)溫度為8℃時(shí)，加熱裝置應(yīng)停止，加熱指示燈滅。

3 近期集便器事故分析和非統(tǒng)型真空集便器改造

（1）2015年1月24日，成都局擔(dān)當(dāng)?shù)穆每土熊噹蚣闫鞴收隙鵁o法使用,被旅客投訴。經(jīng)初步調(diào)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(shí)業(yè)發(fā)展有限公司,故障原因:3號(hào)車為電磁閥故障,4號(hào)、5號(hào)車為控制軟件沒有升級(jí) (升級(jí)內(nèi)容為調(diào)整電磁闖動(dòng)作策略和抽真空時(shí)間及策略),同時(shí)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(jìn)水或潮濕導(dǎo)致的腐蝕、老化是電磁閥產(chǎn)生故障的主要原因。對(duì)于在便器控制柜中的控制器在檢修中發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)聯(lián)系廠家維修人員進(jìn)行軟件升級(jí)處理，杜絕帶病上線運(yùn)行；對(duì)于沖洗噴嘴堵塞在檢修中要進(jìn)行定期的維護(hù)，檢查沖洗效果，如堵塞可使用細(xì)鋼絲或相應(yīng)塞尺進(jìn)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(diào)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(fā)現(xiàn)YW25G 677161車1位集便裝污物箱底包板脫落，直接原因?yàn)椋何畚锵涞装邃X質(zhì)安裝鉚釘因腐蝕松脫，包板前側(cè)下垂并出現(xiàn)裂口，在風(fēng)力持續(xù)作用下，各安裝鉚釘陸續(xù)斷裂，最終導(dǎo)致包板脫落。

上述兩起車下集便器污物箱故障均是未認(rèn)真按照鐵總的相關(guān)發(fā)文執(zhí)行，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。對(duì)污物箱的整治未能執(zhí)行到位。從而更加體現(xiàn)了嚴(yán)格執(zhí)行真空集便器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性。

（3）統(tǒng)型真空集便器體現(xiàn)了車輛部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、模塊化、簡統(tǒng)化的總體要求。YJWCS-8/-10型改造為統(tǒng)型時(shí)因?yàn)镕CU（-8型）和遙控機(jī)組的工作電壓220V與統(tǒng)型24V的不一致，同時(shí)由于相應(yīng)的機(jī)械接口、工作原理、安裝位置也有不同，在A4修改造時(shí)要進(jìn)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(tǒng)。對(duì)于真空組件安裝在氣水控制盤上的BP-0型集便系統(tǒng)，僅需更換部分配件。對(duì)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(chǔ)上不需要整體更換，但具體需根據(jù)統(tǒng)型做局部的更改。WL/EVAC-Online-A型為在線式真空集便器與統(tǒng)型真空保持式系統(tǒng)原理不同，所以改造時(shí)只能局部部件的部分改造。綜上所述由于非統(tǒng)型型號(hào)較多，加上改造問題較多。真正向統(tǒng)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(xiàn)場檢修中，筆者認(rèn)為故障產(chǎn)生的原因最終還是由風(fēng)、水、電這三方面中一種至三種問題導(dǎo)致的。比如風(fēng)有問題，產(chǎn)生這種情況可能是不產(chǎn)生真空或真空度不夠、氣壓不正常等。進(jìn)一步是由于壓力開關(guān)故障、真空開關(guān)故障、電磁閥故障LCU故障、空氣管路堵、氣閥作用不良等。在現(xiàn)場查找和處理故障時(shí)還要具體問題具體分析。此外隨著運(yùn)用中加裝的真空集便器客車越來越多，加上客車日常進(jìn)庫維護(hù)時(shí)間較短，隨車集便器維護(hù)周期不能及時(shí)的得到執(zhí)行，當(dāng)運(yùn)用時(shí)間過長后，進(jìn)入段修的集便器往往存在故障較多現(xiàn)象。

現(xiàn)就檢修中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行探討。（1）在處理故障中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，集便器箱體下部真空發(fā)生器內(nèi)部文丘里管因長期使用，腐蝕嚴(yán)重。并且單向閥部件由于原材質(zhì)為銅質(zhì)配件，在檢修人員進(jìn)行作業(yè)時(shí)，存在環(huán)境濕度不可控，造成配件氧化嚴(yán)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(gè)修程作用良好，只有通過更換真空發(fā)生器。此外，為了保證抽真空部件的工作可靠性，在真空發(fā)生器的除垢環(huán)節(jié)上可用弱酸性物質(zhì)浸泡刷洗，達(dá)到真空發(fā)生器由內(nèi)而外100%的清潔度。同時(shí)將單向閥材質(zhì)改為不銹鋼。（2）在客車運(yùn)行途中由污物箱原因?qū)е录闫鞑荒芄ぷ鞯那闆r也很常見。主要有污物箱已滿100%信號(hào)報(bào)警，指示燈亮。一種情況是需要進(jìn)行清空污物箱，另一種則是液位開關(guān)故障，從污物箱上將箱滿指示開關(guān)拆下來，當(dāng)開關(guān)在水平位置時(shí)，無串聯(lián)時(shí)，檢查控制板上的電流情況。若斷路則需更換液位開關(guān)。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(qū)運(yùn)行的帶有集便器的空調(diào)客車，由于外溫較低，真空發(fā)生器容易產(chǎn)生水霧性凝結(jié)，造成真空管阻塞，污物箱內(nèi)無法達(dá)到真空值，容易造成便器反噴現(xiàn)象，可以在真空管路的止回閥端改進(jìn)閥體，加裝負(fù)壓出口，平衡箱體內(nèi)與外界環(huán)境的氣壓。（2）廠家應(yīng)提高產(chǎn)品配件的品質(zhì)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝提升質(zhì)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(shí)就因?yàn)楣收隙荒芾^續(xù)使用或直接報(bào)廢，這樣即可最大限度的減少真空集便器在運(yùn)行途中產(chǎn)生故障的幾率，又可提升廠家產(chǎn)品的競爭力，同時(shí)減輕了車輛段維修作業(yè)人員的勞動(dòng)量。（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)更為切合實(shí)際可行的配套試驗(yàn)方案，在一些功能性試驗(yàn)上要進(jìn)一步提高，使真空集便器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)更好的服務(wù)于現(xiàn)場，降低勞動(dòng)時(shí)間，使之方便操作。