劉士可

（北京天和力拓科技有限公司，北京100067）

集便器污物箱拆裝設(shè)備介紹

劉士可

（北京天和力拓科技有限公司，北京100067）

集便器拆裝設(shè)備研發(fā)背景、設(shè)計(jì)功能、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和運(yùn)用情況，新型拆裝設(shè)備可遙控控制升降，實(shí)現(xiàn)公路輪和鐵路輪行走控制。

集便器拆裝設(shè)備研發(fā)；技術(shù)方案；技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1 集便器污物箱現(xiàn)狀

（1）集便器污物箱使用現(xiàn)狀

目前我國鐵路主要運(yùn)營客車是25T、25K、25G型車，約5萬多輛，為解決糞便直排污染問題，其中25T型車已經(jīng)安裝了集便器系統(tǒng)，其余車型也逐步加裝。我國鐵路客運(yùn)長期處于滿負(fù)荷工作狀況，使得客車集便器污物箱在原設(shè)計(jì)的大修期限前便開始腐蝕，導(dǎo)致維修工作量增加和維修高潮提前到來。

集便器污物箱安裝在列車車廂的底部，其長為2 800 mm、寬為720～800 mm、高為460 mm，箱重約500 kg。由于車廂底部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，箱體兩側(cè)各有轉(zhuǎn)向架和上下車踏板等機(jī)構(gòu)，組件繁多，且污物箱體積龐大沉重，拆裝的操作空間狹小，作業(yè)中存在設(shè)備受損和人員受傷的安全隱患。

（2）國內(nèi)集便器污物箱拆卸設(shè)備現(xiàn)狀

目前在國內(nèi)拆裝集便器污物箱的設(shè)備工裝有兩種，武昌車輛段在拆集便器時(shí)使用一種不能升降的小車，如圖1。

圖1 拆卸小車

用車間天車把行走機(jī)構(gòu)放在軌道上，再推到拆裝的車廂底，利用架車機(jī)使檢修的車廂升高或降低，使集便器污物箱接觸到行走機(jī)構(gòu)上邊的托架上，這樣松開緊固螺栓或擰緊螺栓就可以完成拆裝過程。

這種拆卸小車結(jié)構(gòu)比較簡單，由在鐵路軌道上可以移動(dòng)的行走機(jī)構(gòu)和可以水平移動(dòng)的托架組成。這種小車的托架是不能夠升降的，必須依靠車廂的架車機(jī)升降使車廂上升或下降，集便器拆卸到小車托架上，操作笨重，控制不好就有可能把集便器污物箱壓癟。

另一種集便器拆卸小車，最大改進(jìn)就是平臺(tái)可以升降。平臺(tái)的升降是依靠人工用撬棍給托架底部的千斤頂加壓，利用千斤頂使托架上升和下降。這種小車?yán)闷脚_(tái)的上升和下降將集便器拆卸下來，避免了架車機(jī)的頻繁升降，使用過程更加方便簡單和安全，如圖2所示。

圖2 可升降小車

用吊車把集便器拆卸小車放在鐵路軌道上，再推到車底集便器箱下，用液壓缸把平臺(tái)升高，接觸集便器底面。拆卸螺栓后，把升降小車平臺(tái)下降，降到一定高度，推出車廂底，用吊車把集便器箱吊走，這種設(shè)備要依賴吊車缺少靈活性。

2 新型拆裝設(shè)備的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

（1）實(shí)現(xiàn)集便器檢修拆裝方便

針對(duì)我國現(xiàn)有車型集便器的拆裝要求，結(jié)合前兩種拆裝小車的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出室內(nèi)架車工況下使用的集便器拆裝工作臺(tái)車，在操作過程中實(shí)現(xiàn)安全行程遙控控制、升降平臺(tái)液壓鎖任意位置自鎖，以保證人員和設(shè)備的安全，減輕作業(yè)強(qiáng)度，消除不安全因素。

（2）實(shí)現(xiàn)設(shè)備公路輪和鐵路輪行走的交換

采用蓄電池提供動(dòng)力，液壓系統(tǒng)把軌道輪系統(tǒng)伸出或收回，實(shí)現(xiàn)設(shè)備公路輪和鐵路輪的交換，實(shí)現(xiàn)不同道路上的行走，具備了不用叉車或吊車配合就能實(shí)現(xiàn)的拆裝、運(yùn)輸?shù)墓δ堋?/p>

（3）集便器拆裝設(shè)備適應(yīng)各種復(fù)雜路況

拆裝設(shè)備把污物箱從檢修車上拆下來或裝上去，還要在車間狹窄空間或室外路況（如鐵路平交道）等各種復(fù)雜路況上行走，行走輪子用有彈性的橡膠輪，驅(qū)動(dòng)輪也有防振措施。

采用大功率電池，增加檢修作業(yè)數(shù)量，還可以滿足檢修車間和集便器維修車間距離較遠(yuǎn)的要求。

（4）保證運(yùn)輸安全和操作安全

拆裝設(shè)備前端有兩個(gè)緩沖器，保證在前進(jìn)的過程中有緩沖；升降平臺(tái)下降時(shí)有4個(gè)緩沖器，保證下降過程中不會(huì)有沖擊；方向盤上有反向制動(dòng)，保證操作安全性。

（5）適用范圍：適合段修中EVAC2000P型、MONOGRAM型及國產(chǎn)真空集便器的拆裝；在檢修車間里架車的狀態(tài)下，集便器箱體底面距列車軌道面最小距離800 mm；可以翻越障礙（溝寬100 mm，如鐵路的平交道）；可在車間狹窄的空間運(yùn)行（寬度1.2 m）；在蓄電池充滿的情況下，可拆裝8個(gè)污物箱。

2.2 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

主要結(jié)構(gòu)組成：車架體、升降平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、托盤等組成，見圖3所示。

圖3 新型設(shè)備結(jié)構(gòu)

2.3 架車集便器拆裝設(shè)備操作工作流程

小車行至檢修車廂附近，使軌道輪對(duì)準(zhǔn)軌道，4個(gè)支撐油缸同步伸出，使設(shè)備高離地面，軌道輪可以不受力的情況下伸出，軌道輪完全伸出后收回4個(gè)支撐油缸，把車推到污物箱下面，由液壓缸把平臺(tái)升起接觸到污物箱。拆卸螺栓，卸下污物箱，下降平臺(tái)，把小車推出車廂底部，再利用支撐油缸把軌道輪換成行走輪，利用蓄電池驅(qū)動(dòng)行走輪，把污物箱運(yùn)到檢修的地方。

2.4 主要技術(shù)關(guān)鍵

（1）框架式結(jié)構(gòu)保證了設(shè)備整體的剛度

由于設(shè)備整體全長近3 m，尺寸較長，集便器污物箱安放在設(shè)備上時(shí)，設(shè)備底架容易出現(xiàn)下塌現(xiàn)象，所以我們采用整體框架式結(jié)構(gòu)保證了設(shè)備有較高的剛度。

（2）軌道輪系統(tǒng)、升降平臺(tái)油缸、電池箱布置緊湊無干涉

軌道輪系統(tǒng)在收起狀態(tài)下，軌道輪要占升降平臺(tái)內(nèi)一定的空間；蓄電池使用大功率牽引電池，體積較大占用升降平臺(tái)空間就較大；升降平臺(tái)油缸在升降平臺(tái)升降的過程中也要占用很大空間；這樣3個(gè)系統(tǒng)都在升降平臺(tái)空間內(nèi)，結(jié)構(gòu)比較容易出現(xiàn)干涉。要求設(shè)計(jì)和加工要準(zhǔn)確精密，保證各部件運(yùn)動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，也要保證必要的維修空間。

（3）液壓站中4個(gè)支撐油缸要求同步，4個(gè)軌道輪油缸同步

液壓站流量為2.6 dm3/min，4個(gè)支撐油缸要求同步，4個(gè)軌道輪油缸同步，由于流量比較小，市場(chǎng)上沒有現(xiàn)成的小流量同步閥，經(jīng)過多次試制，制作了小流量的同步閥，確保4個(gè)支撐油缸的同步要求，4個(gè)軌道輪油缸同步。

（4）采用原裝進(jìn)口的電控裝置，具有限流、限溫、失控保護(hù)、反接軟保護(hù)、剎車制動(dòng)、轉(zhuǎn)向延時(shí)控制等多項(xiàng)功能，具有工作可靠，故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

（5）選用質(zhì)量好、絕緣等級(jí)高、功率大的進(jìn)口叉車驅(qū)動(dòng)電機(jī)和大容量的蓄電池組。它們有較好的匹配，使設(shè)備具有優(yōu)良的加速性能、無極調(diào)速、爬坡能力、較大的牽引力和連續(xù)工作時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。

（6）為適應(yīng)車間和室外各種狹窄復(fù)雜路況和工位，設(shè)備具有后輪轉(zhuǎn)向功能，實(shí)現(xiàn)±90°轉(zhuǎn)向，達(dá)到可原地轉(zhuǎn)圈的靈活轉(zhuǎn)向能力。

（7）在拆裝過程中，為更好地躲避車下各種復(fù)雜障礙物，和集便器污物箱接觸的托盤具備三維自由移動(dòng)能力和在保持平面水平的前提下旋轉(zhuǎn)一定角度的能力。

2.5 主要設(shè)計(jì)參數(shù)（表1）

3 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用情況

自2012年8月集便器拆裝設(shè)備在武昌客車車輛段武昌運(yùn)用車間試用以來，針對(duì)設(shè)備使用中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行修改完善。

表1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）保證拆裝質(zhì)量，確保出庫列車質(zhì)量達(dá)標(biāo)

該設(shè)備能安全把集便器從車廂上拆下或裝上，改變?cè)瓉硇枰苘嚈C(jī)和天車配合，避免了造成集便器污物箱被重壓變形現(xiàn)象，從而確保列車出庫質(zhì)量。

（2）適應(yīng)各種寬度的集便器，由原來只適用集便器寬度為720 mm，現(xiàn)在也適用800 mm的。

（3）改用大功率的電池系統(tǒng)，保證了作業(yè)時(shí)間。

（4）增加遙控控制，方便工人操作。

集便器拆裝設(shè)備經(jīng)過一年多的使用和改進(jìn)，目前運(yùn)行穩(wěn)定，性能可靠，能及時(shí)準(zhǔn)確的完成車輛檢修任務(wù)，對(duì)提高檢修作業(yè)效率和保證作業(yè)質(zhì)量起到了積極的作用。

4 設(shè)備使用的效果

（1）不僅保證了安全操作，還減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和減少了勞動(dòng)時(shí)間。

（2）在車間狹窄空間行走，也可去室外復(fù)雜路況運(yùn)輸，減少了車間天車和室外叉車的配合，節(jié)約了成本，提供勞動(dòng)效率。

（3）安全操作有保證，設(shè)備的前端有緩沖器，保證設(shè)備在前進(jìn)過程中的安全，在后退時(shí)身體碰到方向盤時(shí)，設(shè)備接通反向運(yùn)動(dòng)，確實(shí)保證人身和設(shè)備安全。

（4）在實(shí)際使用過程中，設(shè)備還能配合拆卸車廂的車鉤，延長了設(shè)備的使用功能。

（5）通過在其他車輛段走訪，這種設(shè)備也可以用來拆裝客車車廂下面的部件，尤其是用在動(dòng)車的檢修上。

Introduction of Disassembly and Assembly Equipment for Train Vacuum Toilet Sewage Tank

LIU Shike
（Beijing Tianhelituo Technology Co.，Ltd.，Beijing 100067，China）

This paper introduces the R＆D background，design function，technical advantages and application of the disassembly and assembly equipment for train vacuum toilet.The new device can be remote controlled lift disassembly achieve road whell and rail wheel walking control.

vacuum toilet；technical scheme；technical advantage

U271.9

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.04.24

1008－7842（2014）04－0103－03

4—）男，高級(jí)工程師（

2013－12－24）