鐵路客車真空集便器故障探討及建議

胡 杰

(中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司 成都車輛段，四川 成都 610031)

鐵路客車真空集便器是車輛上部服務(wù)設(shè)施的關(guān)鍵部件之一，直接關(guān)系著旅客服務(wù)質(zhì)量。隨著國(guó)家“廁所革命”的提出，對(duì)真空集便器的功能和性能的要求也隨之提高，但由于真空集便器原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)用檢修管理等方面存在的不足，真空集便器性能已成為制約鐵路客車服務(wù)水平改進(jìn)的關(guān)鍵因素。鐵路客車真空集便器主要由便器、氣水控制盤總成、污物箱、電控系統(tǒng)、操作按鈕、裝車配件等部件組成[1](圖1)，工作時(shí)利用污物箱與大氣存在的壓力差直接將糞便污水吸抽入箱內(nèi)[2]。

圖1 鐵路客車真空集便器構(gòu)造原理圖

本文將對(duì)中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司成都車輛段(以下簡(jiǎn)稱“成都局集團(tuán)公司成都段”)配屬的客車在2016—2020年運(yùn)用及段修過(guò)程中出現(xiàn)的真空集便器故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合故障類型及分布規(guī)律對(duì)產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行探討，提出減少客車真空集便器故障的一些建議和措施。

1 故障規(guī)律

1.1 故障分布及分析

表1為2016—2020年成都局集團(tuán)公司成都段鐵路客車真空集便器故障統(tǒng)計(jì)。由表1可知，整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)共計(jì)出現(xiàn)了1 850件真空集便器故障，其中出現(xiàn)的主要故障有沖洗閥失效、蝶閥失效、真空開關(guān)損壞、排泄閥失效、真空發(fā)生器損壞、單向閥失效等，這6種主要故障占總故障數(shù)量的70%以上，其中沖洗閥故障率最高，達(dá)到19.5%。而污物箱故障、手把異常、水增壓器故障、管系堵塞、電源配線等故障發(fā)生率較低。其他類故障主要表現(xiàn)為液位儀、泄壓閥、排氣閥、沖洗控制器、止回閥等配件作用不良。綜上，在真空集便器運(yùn)行管理中，要加大對(duì)沖洗閥、蝶閥、真空開關(guān)、排泄閥、真空發(fā)生器、單向閥等裝置的檢查。

表1 2016—2020年成都局集團(tuán)公司成都段鐵路客車真空集便器故障統(tǒng)計(jì)

1.2 故障數(shù)量隨時(shí)間變化規(guī)律

圖2為真空集便器總故障數(shù)量隨時(shí)間變化分布。由圖2可知，整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)每年的總故障數(shù)量呈下降趨勢(shì)，其中2017年下降幅度有所增大，2018—2020年故障降幅放緩，沒有明顯下降。整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期故障數(shù)量下降的主要原因是從2016年開始成都局集團(tuán)公司成都段結(jié)合段修(A2、A3修)、運(yùn)用修開展了一系列針對(duì)真空集便器檢修的補(bǔ)強(qiáng)措施。采取補(bǔ)強(qiáng)措施后真空集便器故障數(shù)量出現(xiàn)明顯的降低，但是由于這些補(bǔ)強(qiáng)措施只是事后補(bǔ)強(qiáng)，未從真空集便器設(shè)計(jì)原理、材料結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行優(yōu)化，仍然無(wú)法徹底消滅故障。

圖2 真空集便器總故障數(shù)量隨時(shí)間變化分布

1.3 開展專項(xiàng)補(bǔ)強(qiáng)對(duì)故障影響

圖3為對(duì)真空集便器開展專項(xiàng)補(bǔ)強(qiáng)措施后部分元器件故障隨時(shí)間變化情況。其中主要的補(bǔ)強(qiáng)措施有段修真空集便器氣水控制盤落地?fù)Q件修、蝶閥氣密性試驗(yàn)、段修污物箱專項(xiàng)保壓檢漏以及在線式集便系統(tǒng)管路專項(xiàng)清洗等。由圖3可知，在整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)此5類真空集便器故障率呈下降趨勢(shì)，且下降趨勢(shì)較明顯。2017年結(jié)合段修開展氣水控制盤落地?fù)Q件修后，從2018年開始?xì)馑刂票P元器件故障率下降明顯，特別是真空開關(guān)、真空發(fā)生器、水增壓器、單向閥、減壓閥等部件故障率下降幅度較大；2017年結(jié)合段修增加蝶閥裝車前氣密性試驗(yàn)，大大地提高了新品或檢修品蝶閥的質(zhì)量，同時(shí)2018年開展“廁所革命”對(duì)真空集便器使用管理得到加強(qiáng)，蝶閥故障出現(xiàn)較大程度的下降；針對(duì)污物箱漏泄較多的情況，從2017年開始結(jié)合段修污物箱專項(xiàng)保壓檢漏，將漏泄量較小的污物故障箱在段修修復(fù)，因此從2018年開始污物箱故障率下降明顯；同時(shí)隨著客車故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)(TVDS)大量投入客車運(yùn)用管理中，從2017年開始消除了較多的手把異常類故障；另外，隨著在線式集便系統(tǒng)管路專項(xiàng)清洗的開展以及客運(yùn)部門加強(qiáng)對(duì)旅客正確使用集便器的宣傳，降低了管系堵塞的故障率。由此可知，近年來(lái)針對(duì)真空集便器開展的一系列的專項(xiàng)整治及補(bǔ)強(qiáng)措施，大大地降低了故障發(fā)生率，需繼續(xù)推進(jìn)補(bǔ)強(qiáng)整治措施。

圖3 開展專項(xiàng)補(bǔ)強(qiáng)措施后真空集便器部分故障數(shù)量隨時(shí)間變化圖

2 故障分類及原因分析

根據(jù)整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)1 850件總故障，按照運(yùn)用、段修檢修故障現(xiàn)象表現(xiàn)可以將故障分類為沖洗異常、抽真空異常，沖洗異常、抽真空正常，沖洗正常、抽真空異常和沖洗抽真空都正常時(shí)的其他故障四大類[3]，見圖4。

圖4 真空集便器故障分類

2.1 沖洗異常、抽真空異常

此類故障表現(xiàn)為按下按鈕后，真空便器內(nèi)既無(wú)沖洗水，也無(wú)抽力。主要有以下2種故障現(xiàn)象：

(1) 顯示屏燈亮，顯示有電。其故障主要原因?yàn)槲畚锵溲b滿導(dǎo)致系統(tǒng)停止使用，沖洗按鈕失靈，系統(tǒng)無(wú)壓力空氣，沖洗控制器失靈等；

(2) 顯示屏燈不亮，系統(tǒng)沒有電。其故障主要原因?yàn)榧隳孀兤髌鸨Ｗo(hù)作用停止輸出，電氣部件短路、供電空氣開關(guān)跳閘，電氣部件斷路斷電等。

2.2 沖洗異常、抽真空正常

此類故障表現(xiàn)為按下按鈕后，真空便器內(nèi)抽力正常，但沒有沖洗水或沖洗水無(wú)力。主要有以下2種故障現(xiàn)象：

(1) 便器抽力正常，但沒有沖洗水、不動(dòng)作。其故障主要原因?yàn)樵鰤洪y故障，水管路不暢，噴水嘴全部堵塞等。

(2) 有水但沖洗無(wú)力。其故障主要原因?yàn)樵鰤洪y排氣孔堵塞，水管路阻力大，其中一部分的噴水嘴堵塞等。

2.3 沖洗正常、抽真空異常

此類故障表現(xiàn)為按下按鈕后，真空便器內(nèi)增壓水的沖洗正常，但便器內(nèi)沒有抽力或抽力不足，污物排不下去甚至污物反噴。主要有以下4種故障現(xiàn)象：

(1) 沖洗正常，真空度為0、無(wú)抽力，污物是靠水的沖力推入污物箱內(nèi)。其故障主要原因?yàn)檎婵臻_關(guān)失效，異物堵塞通路或電磁閥故障等。

(2) 沖洗正常，真空度不足、抽力小。其故障主要原因?yàn)榈y卡滯，單向閥漏泄，真空管道漏泄，污物箱裝滿，100%浮球開關(guān)損壞等。

(3) 沖洗正常，真空度正常，但污物無(wú)法下排。其故障主要原因?yàn)榈y碟片卡滯，沖便活塞不動(dòng)作，沖便電磁閥失效。

(4) 沖洗正常，但污物不下排或反噴。其故障主要原因由排氣嘴堵或單向閥失效導(dǎo)致。

2.4 其他故障

沖洗抽真空都正常時(shí)的其他故障表現(xiàn)為按下按鈕后，沖洗和抽真空都正常運(yùn)轉(zhuǎn)，只是效果不佳。主要有以下3種故障現(xiàn)象：

(1) 供氣系統(tǒng)漏氣。其原因可能是快速接頭破損，壓力空氣管系漏泄或氣路開關(guān)漏泄等。

(2) 供水系統(tǒng)漏水故障。其原因可能是增壓電磁閥排氣口出水，快速接頭破損，水路系統(tǒng)部件漏泄等。

(3) 其他故障。例如蛇皮管被外物擊傷，排污閥手把損壞，系統(tǒng)控制箱門損壞，污物箱鉚釘松脫或腐蝕，污物箱安裝螺栓松動(dòng)，固定架銹蝕等。

3 建議

為減少鐵路客車真空集便器故障，提出以下建議：

(1) 真空集便器故障主要發(fā)生在沖洗閥、蝶閥、真空開關(guān)、排泄閥、真空發(fā)生器、單向閥等元器件上，運(yùn)用維護(hù)中要加強(qiáng)對(duì)此類零部件的檢查。

(2) 結(jié)合段修(A2、A3修)開展氣水控制盤落地?fù)Q件修，提高氣水控制盤上元器件使用壽命和質(zhì)量。

(3) 蝶閥裝車前進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，降低蝶閥故障率。同時(shí)建議生產(chǎn)廠家提高蝶閥沖便閥桿、汽缸桿的耐腐蝕性能。

(4) 結(jié)合段修(A2、A3修)開展污物箱氣密性檢漏和高壓水沖洗，提高污物箱質(zhì)量。同時(shí)建議生產(chǎn)廠家提高污物箱新造質(zhì)量特別是提高污物箱焊接處抗疲勞性能，避免運(yùn)行中焊縫開焊造成漏泄。

(5) 持續(xù)推進(jìn)“廁所革命”，客運(yùn)部門要加強(qiáng)對(duì)廁所使用管理的宣傳，杜絕人為亂扔雜物導(dǎo)致卡滯、堵塞故障等。