铁路客车集便系统设计技术

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1、客车设计部学习教材KSJC03-06铁路客车集便系统设计技术作者高尔坚内容提要:本文叙述了铁路客车集便系统原理、功能、结构及其应用，重点介绍了客车集便系统的设计要求和设计方法，对客车集便系统的设计和学习了解将有积极的帮助。※※※1概述客车厕所是保证旅客长旅行需要卫生方便不可缺少的重要设施，其中集便系统是客车厕所便器集中收集粪便的重要组成部分，是旅客旅途生活必不可少的基本条件之一。随着铁路客的发展，当今尤其对于25T、高铁等高档客车，集便系统的设计要求不断提高，要求系统合理、结构可靠、集成度高、功能合理、使用维修方便。上世纪60、70年代，客车厕所便器采用的是直排

2、方式，粪便直接通过便器口排出车外，便器为铁路专用的陶瓷便器，80年代初出现了坚固耐用的不锈钢便器。上世纪80年后期至90年代，为了提高便器的冲便效果和清洁卫生，以及空调客车车体的密封性，采用了无真空性能和无集中收集粪便的美国TQ型（TAT和海力）清水增压冲便装置，主要特点是冲便由自然压力改变为气动压力以及便器口设置了便碗密封，25T型客车曾经采用过这种便器装置。为了降低客车制造成本和简化设计结构，之后的25G型客车厕所便器改用直通方式，25T型和高寒客车清水增压冲便装置逐步由国内自行设计的带便碗密封的纯机械式的脚踏水封联动机构取代，这种机构仅起到客车密封作用。综

3、观铁路客车的发展历程，我国自上世纪90年代开始陆续使用美国的水循环式集便装置、瑞典的EVAC真空集便装置、韩国的暂集式集便装置、美国的Monogram真空集便装置，目前我国设计制造的CRH2型高铁动车组客车上还采用了日本的增压冲水集便装置，CRH3型高铁动车组客车上采用了德国的暂集式真空集便装置。美国的水循环式集便装置具有节水优点，但因无真空性能，需在污物箱中定期混合除臭剂来消除系统产生的异味，同时污水需通过漂白、过滤再回用，是依靠重力排放到便器下方的污物箱中，具有管理不便和使用成本高及便器位置布置受限污物箱的主要缺点。瑞典的EVAC真空集便装置具有节水、真空性

4、能、臭排性能等优点，但也有系统较复杂和设备成本高的主要缺点。系统动作主要以气动为主完成。韩国的暂集式集便装置具有结构较简单和价格较低廉及增压冲水的优点，但因无真空性能，需在污物箱中定期混合除臭剂来消除系统产生的异味，同样具有管理不便和使用成本高及便器位置布置受限污物箱的主要缺点。美国的Monogram真空集便装置具有结构较简单、节水、真空性能、臭排性能等优点。系统动作主要以电动为主完成，与EVAC真空集便装置相比，可靠性略差些。日本的增压冲水集便装置具有结构较简单及增压冲水的优点。但因无真空性能，需在污物箱中定期1客车设计部学习教材KSJC03-06混合除臭剂来

5、消除系统产生的异味，同样具有管理不便和使用成本高及便器位置布置受限污物箱的主要缺点。德国的暂集式真空集便装置具有节水、真空性能、臭排性能等优点，与EVAC、Monogram真空集便装置相比，最大的优点是真空集便系统中的污物管和污物箱内无保持真空，仅由设在便器附近20升左右的真空箱保持真空，所以系统真空密封可靠性好。它们的共性是集便系统均配置污物箱集中收集粪便。目前我国铁路客车采用最多最广泛的集便装置是美国的Monogram真空集便装置，综合集便装置技术性能、性价比、结构形式及目前我国铁路路段维护保养技术掌握和基础设施的建立等方面比较，美国的Monogram真空集

6、便装置较适合我国铁路客车厕所推广用集便装置，是今后统型的发展趋势。从环境保护、高档客车使用性能和高铁动车组客车密封性要求高的角度出发考虑，采用集便装置具有如下一定的必要性：a)环保要求：目前我国铁路客车上的厕所基本上都是采用直排式，污物直接排放到铁路上。八十年代铁路环保部门曾对直排式厕所污染问题进行过专题调查，发现铁路线路路基、道床、枕木上长期粘有大肠杆菌、蛔虫卵等等，属于“强度”或“中强度”污染。特别是2003年春我国大范围流行SARS之后，国民环保意识加强，全国人大已对铁路客车污染问题开始关注，要求铁路部门尽快拿出解决方案。b)铁路客车提速要求：随着铁路客车

7、速度不断提高，车下转向架、制动缸、配电器、塞拉门脚蹬等部位受污物酸性腐蚀较严重，大大缩短其使用寿命，同时，列车高速运行时污物雾化后飞溅到车门、车窗上，影响客车外观。c)高速列车的气密性要求：随着列车运行速度不断提高，列车运行中的空气动力学问题—降低列车空气阻力和空气压力波对车体结构、旅客舒适性的影响越来越引起人们的重视，当高速运行的列车交汇时压力波的变化会引起旅客感到不舒服，重则头晕、恶心。污物排放系统对气密性影响在高速列车中就是须解决问题之一。d)城市间短途交通要求(动车)：随着社会不断发展，城市间交流越来越频繁，客车密度越来越大，如广深线、京津线、秦沈线、沪

8、宁等，短编组高密度运行的