铁路客车给水系统设计技术

铁路客车给水系统设计技术
作者  岳文志
内容提要:本文叙述了铁路客车给水系统原理、功能、结构及其应用,重点介绍了客车给水系统的设计要求和设计方法,对客车给水系统的设计和学习了解将有积极的帮助。
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1概述
给水系统是客车设计的重要组成部分,是旅客旅途生活必不可少的基本条件之一,也是旅客列车人性化服务的重要方面。随着铁路客的发展,对给水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。水焊机
催化剂12.1综观铁路客车的发展历程,无论是普通客车还是高档客车,无论是长大编组客车还是动车组,其给水系统从供水的形式来分只有两种,即车上自然压力式供水和车下压力式供水,其中车下压力式供水又分为气压式和电泵扬程式两种供水方式。
从车辆的运行性能和车辆结构设计要求考虑,无疑是车下供水方式是理想的供水方式,重心低,且不占
用车上有限的空间,对于车体设计不断降低的的高速客车和动车组来说显得尤为重要,所以目前200㎞/h以上的高速动车组基本上都采用车下供水方式。
我国70年代以前的21型客车曾采用车下设置水箱,,采用手动“五通阀”注水,利用列车制动风源,向水箱加压供水,由于利用制动风源进行供水会对制动的可靠性产生影响,且这种供水方式可靠性差,操作不便,所以这种供水方式在后来的客车设计中已逐步淘汰。
所以从70年代末的22型车起开始采用车上自然压力式供水,由于当时22型客车直至现在的25型客车上有足够的空间进行水箱设置,行车速度不高,重心的变化对客车的运行性能的影响并不突出,且具有系统合理、结构简单、使用方便、成本较低的优点,所以这种供水方式表现出较强的生命力,目前在25G/T型客车上被广泛使用。
但技术进步是永恒的,作为客车设计者总是为技术进步在不懈努力。尽管车上供水方式对普通客车性能影响有限,但一定程度上制约了客车的发展,设计人员在80年代末到90年代初的日元贷款 “168”客车上(即早期的25G型客车),开始进行车下供水方式的改革,使用水泵自动打水方式向车上供水,但由于频繁启动,加上水泵质量不过关,故障频发,影响使用,出于当时技术水平的局限,这种供水方式未能成功。“九五”国家重点科技攻关项目先锋号动车组“两动一拖”,对车下供水方式又进行了改进,采用双保险两只水泵打水方式,实践证明,这种改进仍不理想。近年来随着高速动车组的发展,
提供了高技术应用的切机,车下供水系统开始进口自动“五通阀”或采用进口日本铁路专用变频式电动水泵,比较妥善解决了车下供水问题。总之,车下供水方式是客车给水系统发展的方向,随着客车高技术的进步,车下供水的技术难题一定会得到彻底解决。
下面就给水系统的设计步骤、系统原理、系统组成进行重点介绍。
2设计步骤
2.1设计依据
2.1.1《技术规范》对给水系统的有关规定;
2.1.2总体设计、技术要求;
李德金后台2.1.3相关技术标准的规定;
2.1.4同类车辆给水系统设计。
2.2 设计定位(设计方案确定)
供水方式确定(车下式还是车上式);
系统方案确定(系统原理图);
重要部件确定(注水、水箱、排水、设计模块等);
用水设施确定(洗脸间、厕所、茶炉等);
其它要求确定(防寒、密封、技术要求等)。
2.3提出联系书
铣床飞刀由于给水系统涉及范围广,对车体、车电等相关部分的设计关系均应全部确定并按要求提出联系书(包括结构要求、强度要求、电气接口、安装要求等)。
2.4完成设计
(对于常规客车要特别注意以往曾出现的的问题是否已经整改)。
3系统原理
3.1车上自然压力供水系统原理
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车上自然压力供水系统系统原理就是把注水→储水→用水→排水的功能通过管路、管接件和用水设备连接起来的系统,利用水箱与用水设备的高度差而产生的压力实现供水(其原理见图1所示)。
车站或车辆段将2.5~3kg/cm3压力的自来水通过列车下的注水口注到车上水箱内,同时水箱内原空气通过设置在车水箱上的溢水管排出车外,当水箱水注满时,水从溢水管中溢出,水箱的水通过供水管路送到车上厕所、洗脸间、茶炉等各用水部位。
其优点:供水原理简单、可靠,不受车上其他设备或能源的限制,组装工艺简单、制造费用低。
其缺点;影响车上空间,全车重心高,高速行车有影响,安装位置限制了水箱的容积。
3.2车下压力供水给水系统原理
车下压力式供水系统原理和车上供水系统基本上是一致的,也是把注水→储水→用水→排水的功能通过管路、管接件和用水设备连接起来的系统,但供水方式完全不同,因为水箱设在车下,必须通过加压才能实现向车上用水设施供水(其原理见图2所示)。主要是通过设在车上或车下的电动水泵利用水阀内外的压力差控制水泵的开关实现供水;还有一种方式就是通过“五通阀”利用制动压力空气压水到水阀处实现供水。
车站或车辆段将2.5~3kg/cm3压力的自来水通过列车下的注水口注到车上水箱内。同时水箱内原空气
通过设置在车水箱上的溢水管排出车外。当水箱水注满时,水从溢水管中溢出。水箱的水通过供水管路送到车上厕所、洗脸间、茶炉等各用水部位。
优点是:不占用车上空间、使整车重心低、方便车上合理布局。
缺点是:机构相对复杂、特殊情况会影响制动用风、水箱制作要求高、水箱制作需作强制保温处理。
4系统组成
给水系统主要由注水装置、排水装置、水箱、管系、用水装置等部分组成。水箱是系统组成中的核心部件。
4.1注水装置
按铁道部《技术规范》规定,旅客列车必须在车体两侧设置注水装置,每侧均可向车内水箱进行注水。
美容笔图1 车上自然压力供水给水系统原理图
图2 车下压力式供水给水系统原理图
多年来,客车注水装置一般都按标准TB/T 112-1974《客车用注水口(A、B型)型式与尺寸》设置注水口,安装于车体下部,这种注水口结构简单,使用方便,但在高寒地区容易结冰,影响使用,另一方面,随着客车运行速度的提高,注水口污染严重,设计人员曾进行改革,加装带盖橡胶注水盒,来解决以上问题,但因使用不便而取消。后来在客车两侧侧墙上设计隐藏式注水装置,这种方式被铁道部认可并得到广泛应用。
注水是用2.5~3kg/cm3压力的将自来水通过注水口压到水箱的过程。
目前使用的注水口有普通的铸铁注水口和不锈钢电热注水口两种(见图3、4所示)。
25G、25T型非高寒车采用普通铸铁注水口,没有特殊要求的高寒车也是采用的普通铸铁注水口;车下水箱和有特殊要求的车种注水口采用不锈钢电热注水口。两种注水口的接口关系都是一致的与Dg25的注水管相匹配。
4.2排水装置
铁道部《技术规范》规定,各排水口下方应避开转向架,防止水撒在转向架轴箱、制动盘、制动缸 及车轮踏面上,洗脸间、厕所地面最低处设有带盖的排水口,这是排水设计的基本原则。
排水就是将车上的生活污水排放在车外,随着我国铁路客车运行速度及环保要求的提高,要求我们
图3  普通注水口                            图4  电热注水口
的铁路客车具有很高的密封性、环保性。一些老型客车直排方式污染铁路环境,青藏铁路及200公里的动车组都具有污水收集装置,我们公司设计生产的200公里轨道检查车也具有污水收集装置,这也
是未来铁路的发展方向。
客车设有排水套的主要作用是引导生活污水的排放,使之在客车运行时避免抛洒在转向架等须防水的部位,从而影响客车运行安全。
排水套按其材质、功能可分为:不锈钢排水套、橡胶排水套(见图5、6)、电热排水套(见图7)。
排水套按其外形形状可分为:直型排水套(见图6)、弯型排水套(见图5)。
非高寒25G型客车排水套一般采用不锈钢排水套,非高寒25T型车排水套一般采用橡胶排水套,高寒25G、25T型车排水套均采用电热排水套(AC220V,100W)。至于是采用直型还是弯型(及弯的角度)要根据现车的具体情况确定。
排水套的安装方式:橡胶排水套采用的是喉箍与车底架的排水套管固定,不锈钢排水套采用4个M5的螺钉与车底架的排水套管固定,电热排水套采用3个M8的螺栓与车底架钢结构的法兰盘连接。 4.3管系设计
常规客车给水系统管路材质由《技术规范》规定的,如25G型客车给水管路采用镀锌钢管,25T型客车采用不锈钢管。
管系组成按其使用性质可分为:注水管路、供水管路、连通管路、空气管路。

本文发布于:2024-09-21 20:38:55,感谢您对本站的认可!

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