客車真空集便裝置運(yùn)用中常見故障分析與處理

吳海超，史福軍

（1 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210031；2 上海鐵路局 合肥車輛段，安徽合肥230011）

客車真空集便裝置較好地解決了直通式廁所在列車運(yùn)行中對鐵路沿線、車輛零部件造成的污染和腐蝕，體現(xiàn)了鐵路發(fā)展的人文理念和環(huán)境保護(hù)意識，同時也提升我國鐵路客車的技術(shù)裝備水平。隨著真空集便裝置的不斷投入使用，運(yùn)用中，真空集便裝置的故障日漸增多，如高寒車的冰凍問題、原產(chǎn)進(jìn)口配件的環(huán)境要求問題，加之中國列車的高度頻繁使用情況。我們就25T和25G（DC600）型客車MONOGRAM真空集便裝置在運(yùn)用檢修作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的一些常見問題進(jìn)行分析，提出問題的解決方法與措施，力圖使真空集便裝置始終處于良好狀態(tài)，更好地滿足廣大乘客對良好乘車環(huán)境的需求。

1 MONOGRAM真空集便裝置系統(tǒng)的組成

MONOGRAM集便裝置是一種真空保持式集便系統(tǒng)，主要由污物收集系統(tǒng)、真空集便裝置、遙控操作機(jī)組、逆變器及沖洗按鈕等組成。

真空保持式集便裝置需要列車供應(yīng)電源、壓縮空氣和水。系統(tǒng)和防凍保護(hù)所需電壓為二組AC 220V、50 Hz電源。兩條線路都與系統(tǒng)控制器相連。控制器內(nèi)的端子板將電源分配給集便器、電磁閥、開關(guān)、指示燈及防凍保護(hù)系統(tǒng)。

集便裝置的工作基于整個沖洗循環(huán)，按下沖洗按鈕就開始一次沖洗循環(huán)。當(dāng)氣壓低于340kPa電源斷電、系統(tǒng)真空度在3min內(nèi)未達(dá)到228.6mmHg或污物箱已滿時，系統(tǒng)不工作。

2 運(yùn)用中常見問題的分析與處理

2.1 遙控操作機(jī)組電磁閥故障

（1）故障現(xiàn)象：電磁閥燒毀，真空集便裝置沖洗失效。

（2）故障分析：遙控操作機(jī)組中有控制真空集便裝置沖洗的兩個電磁閥，其作用就是接通、切斷真空集便裝置的壓力空氣通路，電磁1號閥控制進(jìn)入水增壓器的氣流，2號閥控制進(jìn)入沖便閥氣缸里的氣流，如圖1所示。當(dāng)水增至水增壓器的橡膠膜板時，如果此時水增壓器的橡膠模板老化破裂，在重力作用下，水通過水增壓器和氣路管路進(jìn)入1號閥體，閥體內(nèi)部線圈受潮，絕緣下降直至燒毀。

圖1 遙控操作機(jī)組中的兩個電磁閥

（3）解決措施：①采用全封閉線圈，與閥體分離；②水增壓器增壓膜板采用聚氨酯塑料取代原來的橡膠件；③用國產(chǎn)兩位五通閥將兩閥合一。

2.2 污物箱上的水分離器及其管路腐蝕穿孔故障

（1）故障現(xiàn)象：水分離器及其管路腐蝕穿孔，造成負(fù)壓不足，氣密性（真空度和保壓）不好，對污物的吸力不夠。

（2）故障分析：水分離器腐蝕及其管路穿孔的原因與水分離器及其管路的設(shè)計、選材有關(guān)。水分離器以螺紋形式垂直安裝于污物箱上，其出口通過管路與單向閥相連，主要依靠直徑變化將密度較大的液體沉回污物箱，實現(xiàn)水分離，避免將液體帶入單向閥和真空發(fā)生器。水分離器及其管路為銅質(zhì)材料，極易與污物箱的腐蝕性氣體發(fā)生反應(yīng)形成銅銹，銅銹大量堆積在管壁內(nèi)，使管徑逐漸縮小，有的部分甚至堵塞，延長了抽真空時間，也影響了真空度，并且隨著時間的推移，管壁逐漸變薄，最終腐蝕穿孔；同時污物箱中的顆粒物隨著抽真空的氣流被吸到管內(nèi)沉積，極易卡在單向閥的擋塊上，導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)壓不足。

（3）解決措施：采用耐腐蝕、強(qiáng)度高、易加工的工程塑料（尼龍66）作為水分離器的制造材料，利用其內(nèi)腔空間，增加了耐腐蝕、透氣性強(qiáng)的不銹鋼絲濾芯過濾裝置，用帶螺紋的擋片將其固定在腔內(nèi)；采用內(nèi)嵌鋼絲的抗腐蝕、耐高壓的透明塑料管替代原有銅質(zhì)管路，將水分離器直接與單向閥處的真空開關(guān)管路相連，兩端用喉箍壓緊。

2.3 集便裝置在冬季運(yùn)用中的倒噴故障

（1）故障現(xiàn)象：在冬季運(yùn)用中，集便裝置在列車始發(fā)時良好，運(yùn)行途中發(fā)生倒噴。

（2）故障分析：產(chǎn)生集便裝置冬季倒噴故障的原因同環(huán)境溫度和集便裝置結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于北方天氣寒冷，集便器的箱體在冬天需要加熱，以防箱體內(nèi)的污物凍結(jié)。但箱體在加熱后會產(chǎn)生水汽，在集便系統(tǒng)抽真空時，水汽被一并抽出，列車在-40℃的高寒天氣下高速運(yùn)行時，真空發(fā)生器外露排氣口在迎風(fēng)面的溫度更低，造成水汽一出排氣口時就立刻結(jié)冰，隨時間延長，排氣口被冰凍堵塞，抽真空的壓縮空氣排不出去；同時，污物箱內(nèi)的水汽中含有尿堿成分，與銅質(zhì)的單向閥（在真空發(fā)生泵與污物箱之間，只允許空氣從污物箱和污物管中排出）發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量的銅銹，腐蝕嚴(yán)重（如圖2所示），使得單向閥不能完全關(guān)閉。因此，當(dāng)集便裝置抽真空時，壓縮空氣不能正常從排氣口排出，反而通過被腐蝕的單向閥逆流進(jìn)入污物箱，使污物箱內(nèi)形成正壓，壓力近似等于列車總風(fēng)管定壓。這時，旅客使用廁所后，按下沖洗按鈕，集便裝置依照設(shè)定好的沖洗循環(huán)步驟打開蝶閥，污物箱內(nèi)的正壓空氣通過蝶閥口向便池上方噴出，集便裝置發(fā)生倒噴。

（3）解決措施：針對污物箱產(chǎn)生正壓的過程，可以對其3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，1個部位加強(qiáng)日常檢修保養(yǎng)。①在集便裝置控制電路的電源部分接入壓力開關(guān)。壓力探頭設(shè)在與污物箱直接相通的管路上，直接檢測污物箱的內(nèi)部壓力，在污物箱內(nèi)的壓力大于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下，自動切斷集便裝置的控制電源，使集便裝置停止工作。②在與污物箱直接相通的管路上安裝一個快開排氣閥，在污物箱內(nèi)的壓力大于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下排氣閥打開，排出多余空氣。當(dāng)污物箱內(nèi)的壓力降到1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，其控制壓力開關(guān)閉合，接通集便裝置的控制電源，恢復(fù)使用。③在集便裝置的真空發(fā)生器下部，靠近抽真空排氣口處加裝電加熱器，防止該排氣口被冰凍堵塞，保持該排氣口的暢通。④加強(qiáng)集便裝置單向閥的日常檢修保養(yǎng)，入庫檢查中如發(fā)現(xiàn)有單向閥關(guān)閉不嚴(yán)的情況，及時清洗、更換，切斷風(fēng)源逆流通路。

圖2 單向閥內(nèi)部嚴(yán)重腐蝕

2.4 便池噴水故障

（1）故障現(xiàn)象：便池的噴水嘴噴水時，水噴到便池外，便池內(nèi)有殘留污物。

（2）故障分析：一是運(yùn)用中噴嘴有可能松動，造成安裝角度改變；二是噴水嘴被雜物堵塞，長時間使用后被尿堿堵塞，導(dǎo)致噴嘴角度不正。

（3）解決措施：由于噴嘴的外形是圓形的，可以在其下半部開一個小半圓的噴水縫隙，如果在運(yùn)用中由于松動而造成噴水角度不正時，只需將便池下面的檢修門打開，將噴水環(huán)上面的噴嘴角度恢復(fù)正位即可；如果是噴水縫隙被尿堿堵塞，則可用細(xì)鋼絲或一段鋼卷尺在縫隙上來回拉動，清除出堵塞物即可。

2.5 便池污物沖洗不凈故障

（1）故障現(xiàn)象：便池的噴水嘴噴水正常，便池內(nèi)有殘留污物。

（2）故障分析：便池表層的不沾膜損壞。

（3）解決措施：由于便池不沾膜的損壞導(dǎo)致的污物沖洗不干凈，該故障只有采取正確保潔方法，才能預(yù)防。清洗便池只能用中性的清潔劑擦拭。目前在車輛運(yùn)用中，有部分保潔人員不按規(guī)定操作，而是使用不銹鋼清潔球擦拭，這是此類故障發(fā)生的主要原因。因此，在車輛的運(yùn)用保養(yǎng)、檢修工作中，要加強(qiáng)對保潔人員的培訓(xùn)和教育，引導(dǎo)保潔人員正確清潔車輛設(shè)備，杜絕發(fā)生故障。

2.6 FCU主板燒壞故障

（1）故障現(xiàn)象：FCU主控板燒損。

（2）故障分析：FCU主控板是整個集便裝置的控制核心，主要作用是控制集便裝置各電磁閥有序、定時地動作，以完成一次抽空、沖洗、開閥的過程。目前，集便裝置FCU的安裝位置在廁所間洗手池的正下方，當(dāng)洗手池的進(jìn)水管漏水或下水管漏水時，極易引起FCU控制盒內(nèi)進(jìn)水，導(dǎo)致FCU主板燒損。

（3）解決措施：更換集便裝置FCU控制盒的安裝位置。

3 結(jié)束語

對泰州運(yùn)用25T和25G型客車MONOGRAM真空集便裝置常見故障的處理措施，經(jīng)試驗使用效果良好。尤其是客車集便器電磁閥組和水分離器的國產(chǎn)化改造，既保證了國產(chǎn)化器件與原產(chǎn)進(jìn)口器件的工作性能一致，又方便了維修更換，節(jié)約了大量的檢修成本。國產(chǎn)化的兩位五通電磁閥組先后被分別安裝在25T和25G型客車MONOGRAM真空集便裝置上使用以來，至今未發(fā)生線圈絕緣不良燒損和閥芯卡阻漏風(fēng)故障，降低了現(xiàn)場檢修作業(yè)的勞動強(qiáng)度；水分離器使用故障率極低，有效的防止了該部位金屬部件的腐蝕。

隨著我國鐵路的高速發(fā)展，鐵路技術(shù)裝備的更新和技術(shù)升級不斷加快，大量新型客車投入運(yùn)營，使得鐵路對運(yùn)用檢修人員素質(zhì)的要求越來越高。為了給旅客提供良好、舒適的乘車環(huán)境，要求我們車輛運(yùn)用檢修人員加強(qiáng)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，及時解決旅客列車在運(yùn)用中出現(xiàn)的問題。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵路貨車段修規(guī)程［S］.北京：中國鐵道出版社，2003.

［2］中華人民共和國鐵道部.25T型客車檢修規(guī)程［S］.北京：中國鐵道出版社，2004.

［3］于志光.鐵路客車真空集便器［M］.北京：中國鐵道出版社，2008.

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［6］荊玉山.對旅客列車集便裝置故障的原因分析及改進(jìn)措施［J］.鐵道車輛，2010，（8）：38-39.

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