一种列车集便系统用中转箱排污机构及列车集便系统的制作方法

1.本发明涉及一种列车用集便系统，特别涉及一种列车集便系统用中转箱排污机构，属于铁路车辆制造技术领域。


背景技术：

2.近年来，国内高铁动车等均全部装备真空集便系统，用于收集卫生间便器的污物及盥洗废水，其中装备体量最大的真空集便系统为中转式真空集便系统。中转式真空集便系统具有低能耗和多便器使用等待时间短等特点。同样中转式真空集便系统也存在控制部件过多，故障点较多，系统性价比低等缺点。同时，因现有技术中的中转式真空集便系统均采用正压力转移污物，部件可靠性降低时会发生反喷故障，严重影响卫生系统的使用。
3.为了解决上述问题，在专利号为202010003835.8中公开了一种列车用集便系统的重力排污机构及真空集便系统，该系统中在中转箱和污物箱之间安装了重力排污机构，利用塞阀实现中转箱与污物箱之间连通口的通断，将中转箱内的污物通过重力排至下方的污物箱内。该专利中提供了一种中转箱的结构，在中转箱的顶板上具有向下凹陷的部分，驱动机构和塞阀安装在中转箱的凹陷内。该塞阀整体都嵌入在中转箱内安装，不但结构复杂，而且工艺性较差，加工过程复杂且焊接量较大，使焊接后变形量增加，影响中转箱的箱体及塞阀的阀体在关闭状态下的密封性能，无法确保系统工作的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是，提供一种结构更加简单、工艺性好、且工作更加可靠的列车集便系统用中转箱排污机构，同时提供一种安装有该塞阀的列车集便系统。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案是：
6.一种列车集便系统用中转箱排污机构，包括中转箱、塞阀和驱动机构，所述塞阀安装在中转箱上，所述塞阀由驱动机构带动垂直运动用以打开或关闭底部的排污口，所述中转箱的侧面具有向中心内凹的安装仓，所述塞阀从侧面嵌入安装在安装仓内，所述塞阀由阀体、阀塞及阀盖组成，所述阀塞安装在阀体内，所述阀盖固定在阀体的顶部，所述驱动机构固定在阀盖上，驱动机构的输出杆与阀塞固定连接，所述阀体为一体铸造结构件，所述阀体焊接在中转箱的箱体上。
7.进一步，所述塞阀的底部为排污口，所述中转箱的内腔通过开设在所述阀体上的连通口与塞阀的内腔连通。
8.进一步，所述阀体朝向中转箱的一侧仅在下半部分具有用于将中转箱与塞阀内腔连通的连通口。
9.进一步，所述连通口贯穿所述阀体与中转箱箱体的两侧连接点之间。
10.进一步，所述阀体上连通口的顶部低于所述阀塞在关闭位置时的顶表面。
11.进一步，所述安装仓的形状与塞阀阀体的一侧面的形状相匹配，所述塞阀的阀体至少有一半在安装后露在中转箱的外部。
12.进一步，所述中转箱的顶板具有向下凹陷的部分，所述安装仓设置在凹陷部分的侧面。
13.进一步，所述阀塞为橡胶块，阀塞与阀体之间间隙配合。
14.进一步，在所述阀塞的中心具有贯穿的通孔，所述驱动机构的输出杆穿过所述通孔在另一端用螺母固定实现输出杆与阀塞的连接。
15.本发明的另一个技术方案是：
16.一种列车集便系统，包括污物和废水排放设备、中转箱、污物箱及真空发生器、所述中转箱采用如上所述的中转箱排污机构。
17.综上内容，本发明所述的一种列车集便系统用中转箱排污机构及列车集便系统，与现有技术相比，具有如下优点：
18.(1)该排污机构结构更加简单，塞阀整体从中转箱的侧面安装，不但工艺性好，易于加工制造，而且有利于降低日常维护成本。
19.(2)该结构采用铸焊组合的加工工艺，塞阀的阀体采用铸造件，再与中转箱的箱体拼接焊接，不但可以简化加工步骤，且有利于减少焊接量，有效减少整体结构的焊接变形，进而保证中转箱的箱体及塞阀的阀体在关闭状态下的密封性能，确保系统工作的可靠性。
20.(3)该结构不受中转箱形状的限制，中转箱可以根据安装空间的需要任意选择所需的形状，通用性高。
21.(4)该结构中利用连通口上方的阀体作为刮板，在阀塞移动的同时刮掉阀塞上的污物，对阀塞起到自清洁的作用，有利于进一步降低日常维护成本。
附图说明
22.图1是本发明中转箱排污机构爆炸图；
23.图2是本发明中转箱及阀体安装后的结构示意图；
24.图3是图2的结构剖视图。
25.如图1至图3所示，中转箱1，顶板1a，围板1b，底板1c，塞阀2，阀体2a，阀塞2b，阀盖2c，通孔2d，螺母2e，驱动机构3，输出杆3a，排污口4，安装仓5，连通口6，连接点7，进污口8，真空口9，进废水口10。
具体实施方式
26.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
27.实施例一：
28.如图1至图3所示，本实施例中提供一种列车集便系统用中转箱排污机构，包括中转箱1、塞阀2和驱动机构3，塞阀2安装在中转箱1上，塞阀2由驱动机构3带动在垂直方向上往复运动用以打开或关闭底部的排污口4，中转箱1内的污物通过排污口4排入下方的污物箱(图中未示出)。
29.塞阀2由阀体2a、阀塞2b及阀盖2c组成，阀塞2b安装在阀体2a内，阀体2a为等直径的圆筒状，阀塞2与阀体2a之间间隙配合，阀塞2在阀体2a内上下移动。阀盖2c通过法兰固定在阀体2a的顶部，方便日常维护。当然阀盖2c与阀体2a也可以做成一体的结构。驱动机构3固定在阀盖2c上方，驱动机构3可以采用气缸、液压缸或电机等，只要能带动阀塞6做直线运
动即可，其中优选采用气缸，驱动机构3的输出杆3a穿过阀盖2c与内部的阀塞2c固定连接。
30.本实施例中优选，阀塞2b采用橡胶块，橡胶块更优选采用耐磨橡胶材料，如聚氨酯、丁腈橡胶等，保证塞阀2关闭时，中转箱1底部排污口4的密封性能。
31.在阀塞2b的中心具有贯穿的通孔2d，驱动机构3的输出杆3a穿过通孔2d，在另一端用螺母2e与输出杆3a固定，实现输出杆3a与阀塞2b的固定连接，这种连接方式有利于保证输出杆3a与阀塞2b连接的可靠性，有效避免长时间使用后输出杆3a与阀塞2b之间松动、脱落，确保阀塞2b运动稳定可靠。
32.本实施例中，中转箱1采用半圆形，当然也可以根据安装空间的需要，采用弧形、扇形、方形等等。中转箱1由顶板1a、围板1b及底板1c拼接焊接而成。在中转箱1的顶板1a上安装进污口8及真空口9，进污口8与便器的排污管连接，真空口9与真空发生器的抽气管连接，以在中转箱1内建立真空，在中转箱1的围板1b上设置进废水口10，进废水口10与洗手盆等废水排放设备的排水管连接。
33.在中转箱1的侧面具有向中心内凹的安装仓5，安装仓5的形状与塞阀阀体2a的一侧面的形状相匹配，塞阀2整体从侧面嵌入安装在安装仓5内，阀体2a至少有一半在安装后露在中转箱1的外部。其中阀体2a优选采用一体铸造结构件，阀体2a嵌入安装在安装仓5内后再与中转箱1的箱体焊接连接。该结构采用铸焊组合的加工工艺，不但可以简化加工步骤，且有利于减少焊接量，有效减少整体结构的焊接变形，进而保证中转箱1的箱体及塞阀2的阀体2a在关闭状态下的密封性能，确保系统工作的可靠性。
34.在塞阀2的底部设置排污口4，塞阀2的底部呈向中心收敛的缩口结构，排污口4的顶部呈锥台形，阀塞2b的底部周圈也具有锥台形结构，保证在关闭状态时，阀塞2b能够与排污口4密封配合，起到较好的密封作用。排污口4设置在塞阀2的底部，且采用一体铸造结构，有利于保证排污口4的形状尺寸，配合橡胶材质的阀塞2b，确保排污口4的密封性能，不再需要另外设置密封用的密封圈，简化塞阀2的结构，降低加工成本。
35.中转箱1的内腔通过开设在阀体2a上的连通口6与塞阀2的内腔连通，连通口6贯穿阀体2a与中转箱1箱体的两侧连接点7之间，保证连通口6面积的最大化。中转箱1的底板1c呈向下凸出的锥形结构，向排污口4的方向倾斜向下，排污口4设置在锥形结构最底端位置，中转箱1的底板1c与排污口4之间连续平滑过渡，该结构有利于使进入中转箱1内的污物向底部中心的排污口4处流动，进而有利于使中转箱1内的污物全部通过重力作用排至下方的污物箱内。
36.本实施例中优选，如图3所示，在阀体2a朝向中转箱1的一侧，仅在下半部分具有用于将中转箱1与塞阀2内腔连通的连通口6，阀体2a伸入中转箱1侧部一定高度。该结构中利用连通口6上方的阀体2a作为刮板，在阀塞2b上下移动的同时刮掉阀塞2b上的污物，不但对阀塞2b起到自清洁的作用，有利于进一步降低日常维护成本，同时利用阀体2a作为刮板，可以不需要再另外单独安装刮板，易于加工制造，降低加工成本，也方便日常维护。阀体2a上连通口6的顶部低于阀塞2b在关闭位置时的顶表面,避免污物进入阀塞2b的顶表面上方，影响阀塞2b的运动。
37.中转箱1的顶板1a具有向下凹陷的部分，安装仓5设置在凹陷部分的侧面，塞阀2、驱动机构3整体安装在凹陷部分内，有利于在保证中转箱1容量的前提下，进一步降低驱动机构3的安装高度，同时还有利于缩短阀塞2的行程。
38.该排污结构将塞阀2和中转箱1配合使用，塞阀2垂直安装在排污口4的上方，塞阀2通过驱动机构3带动实现垂向下移动，利用阀塞2b和排污口4的锥形结构配合封闭排污口4，实现关闭功能，塞阀2通过驱动机构3带动垂向向上移动打开排污口4。该排污结构将塞阀2整体从中转箱1的侧面半嵌入安装，使结构更加简单、工艺性更好，易于加工制造，且有利于降低日常维护成本。
39.实施例二：
40.本实施例中，提供一种列车集便系统，包括污物和废水排放设备、中转箱、污物箱及真空发生器。污物和废水排放设备包括便器、洗手盆、地漏等，便器通过排污管与中转箱1的进污口8连接，在排污管上安装便器排污阀，洗手盆、地漏等通过排水管与中转箱1的进废水口10连接，真空发生器通过气管与中转箱1的真空口9连接。
41.中转箱1置于污物箱(图中未示出)的上方，中转箱1与污物箱之间通过排污口4连通，在中转箱1上安装有如实施例一中所提供的排污机构，利用塞阀2控制排污口4的通断，进入中转箱1内的污物和废水等通过重力作用排至下方的污物箱内。
42.上述的塞阀2平时处于关闭状态，当乘客使用便器时，真空发生器工作对中转箱1进行抽真空，当真空度达到真空开关设定值时，真空发生器停止工作，便器排污阀打开，污物在负压的作用下抽入中转箱1内，便器排污阀关闭，控制阀塞2b向上移动打开排污口4，中转箱1内的污物重力排入污物箱内。使用重力排污使中转箱1内的污物转移过程完全无正压，解决了同样低能耗的原中转箱1因采用正压力转移污物，部件发生故障时造成便器反喷的情况。
43.真空集便系统的结构及工作原理与现有技术相同，这里不再另作详细描述。
44.如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。