專利名稱：全自動列車加水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種列車水箱全自動上水裝置，具體涉及到客運列車無人值守全天 候、全自動、大流量、快速自動上水系統(tǒng)。
背承撥術(shù)
目前，國內(nèi)鐵路客運列車還是采用人工手動插接方式加水，存在著工作環(huán)境惡劣、 方法原始，隨著鐵路運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，旅客流量急劇上升，列車運行密度不斷增加， ?？空緯r間越來越短，人工加水所顯現(xiàn)的問題愈來愈多、來不及加水及少加水，造成 旅客洗漱甚至飲水都成了難以解決的問題,加水與用水的矛盾日顯突出。應(yīng)用全自動、 大流量、快捷有效的上水系統(tǒng)，更是彰顯現(xiàn)代客運列車運輸?shù)陌l(fā)展需要，本發(fā)明就具 備了這些明顯的優(yōu)勢，可以解決客運列車用水難這一長期懸而未解的老、大、難問題。 發(fā)明目的
解決廣大旅客在列車上用水難的問題,將現(xiàn)有人工上水用先進的全自動、大流量、 快速上水系統(tǒng)所替代。 發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思
(1) 、要求本系統(tǒng)能全方位實現(xiàn)全自動、大流量、快速上水的目的。
(2) 、加水機裝置要能平穩(wěn)升降，與列車上安裝的對接器桿頭要能進行自動調(diào)整 同心度，完全能百分之百實現(xiàn)對接上水。
(3) 、在上水過程中，如果遇到更換車頭、加掛車廂或者特殊情況使車體突然出 現(xiàn)較大移動的，對接器上水頭要能立即自動跟隨運動并回縮，隨列車運動方向移動， 自動變換角度與加水機馬上自動脫離，或隨列車運動，從加水機箱體上應(yīng)急出口處行 駛出或另行自動尋找新的對接口上水，此設(shè)計的意義是保護并避免損壞對接器。
(4) 、在全程加水過程中由可調(diào)節(jié)設(shè)定時間的晶體管時間繼電器，根據(jù)各停站時 間設(shè)定各自加水時間。
(5) 、無論哪節(jié)列車水箱在加滿水后，都由電器自動控制關(guān)停哪一節(jié)列車的上水裝置。
(6) 、當加水機出現(xiàn)故障時，要有應(yīng)急措施應(yīng)對來化解，避免損壞加水機對接器等部件。
(7)、本系統(tǒng)要適合在嚴寒、風沙地區(qū)工作，防凍、防塵措施要簡單可靠實用， 造價還要低廉。
要實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思①的總體目標
本系統(tǒng)要有六化設(shè)計即——機械、液壓、電器控制聯(lián)動化。機械式自動調(diào)整加 水機口與對接器口的同心度，對接要準確，設(shè)備要簡單可靠，不能復雜，來實現(xiàn)對接 上水自動化。上水與節(jié)水自動化。加水機升降平穩(wěn)化。緊急情況和發(fā)生設(shè)備故障時能 自動應(yīng)急處置機制化。防凍保溫自動化控制。 大流量快速上水設(shè)計如下
1、 在每節(jié)車廂底部安裝五——六個對接器上水，上水量是原來人工上水量的三 倍以上，時間縮短一半。
2、 也可以在上水管道中并列安裝自動加壓水泵，上水量會更大，速度更快。 實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思②
結(jié)合附圖3和附圖4加以說明:對接器在安裝時就與列車行駛方向是一致垂直的， 偏差不會太大，對接器上水桿的長短是統(tǒng)一的，活節(jié)固定部分是固定死的，加水機正 中安裝有一排上水口，形狀是喇叭狀上大下小，底部尺寸就是對接器桿頭尺寸，并安 裝有不銹鋼球觸壓式自動水開關(guān)。自動校正同心度和對接過程；當下部液壓千斤頂或 微型減速機升降機將加水機箱體頂?shù)脚c對接器桿頭接觸到時，有三種情況(一)是
直接準確插進喇叭口內(nèi)一次到位，這里就不再敘述；(二)偏離同心度50mm左右， 在大喇叭口的上部位置，隨著升降桿的不斷上升，會將桿頭滑入或擠壓到瘌叭口中心 內(nèi)，這其中有對接器桿端部安裝的V型定位套和定位套上滑動的萬向節(jié)，上水口下 部可移動的滑車和可前后左右移動的橡膠軟管，上水器部分的活節(jié)幾方面的共同作用 下，才能順利完成自定心調(diào)整過程，實現(xiàn)對接；(三)當對接器桿頭剛好頂在加水機 圓弧中部滑不下來時，觸壓式自動水開關(guān)會打開跑水，但當其它幾個對接器自動對接 好開始上水時，會將活門(20)頂壓封死就不會再滲漏水，當出現(xiàn)這種情況時是不會 影響列車上水的，并且發(fā)生這種情況的概率很小。關(guān)于對接后自動上水過程，對接上 升的時候升降桿部分還要上^一些，將對接器桿頭頂壓回縮四分之一左右，在上部彈 簧的作用下，此時對接口處密封壓力在6公斤左右，此時觸壓式自動水開關(guān)打開，開 度和流量都是最大，并不會出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。上完水后，升降桿體下降對接器與加水機上下脫離，同心度自動調(diào)整支架裝置，在四面拉簧的作用下復位。并為下次自動補
水作待機準備，請參看附圖2和附圖5。 實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思③
在上水當中如突遇車體移動，由對接器上單方向往復運動活節(jié)、活塞式滑桿、滾 珠、萬向節(jié)、V型定位套、活塞內(nèi)的彈簧，自動復位拉簧及加水機部分圓弧喇叭口組 件，順序互動對接器桿回縮并改變角度自動脫離或?qū)嵤┒螌永^續(xù)上水，或隨列車 移動從每個加水機箱體兩端的應(yīng)急出口處逃逸，來保護對接器。(詳見說明書附圖3、
附圖5)
實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思④
采用可調(diào)節(jié)設(shè)定時間的電子式時間繼電器控制加水時間，具有工作穩(wěn)定、故障 少等優(yōu)點。
實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思⑤
在每節(jié)加水機管道上安裝電磁控制水閥門，電接點壓力表，壓力表開關(guān)，單向 放氣閥，來實現(xiàn)壓力控制自動化，水箱加滿水后自動切斷水源。 實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思⑥
當加水機電控升降部件一端發(fā)生故障時，(按附圖5說明)應(yīng)對機制是在加水 機箱體上兩端各開一個應(yīng)急逃逸口，供對接器自由出入。將電控升降桿體頂上部加工 成可八十度活動的活節(jié)，用于防止一端發(fā)生故障時一端上升，兩端活節(jié)口全部起作用 只能造成加水機傾斜，而不會損壞對接器和加水機箱體。 實現(xiàn)發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)構(gòu)思⑦
將裸露在外的對接器固定部分水管，加水機箱體及水管，用電熱絲套上耐高溫， 絕緣好的黃蠟管將這些部位包裹一層，用36V安全電并聯(lián)起來供電，(活動部分不用 包裹，有熱傳導作用不會凍結(jié))。溫度控制儀表用WXMT — 122型、士100'C、 PT100
溫度傳感器接在箱體內(nèi)，當溫度降到ox:時，溫控儀下限接通，低壓變壓器通電、發(fā)
熱線工作，當箱內(nèi)溫度升到+81C左右時，溫度上限接通變壓器斷電，溫度可始終控制 在0—8"C之間，列車上水管保溫可利用列車上的蓄電池供給電源。
沙塵防護，在加水機上端口和應(yīng)急出口處用開口對接的軟橡皮遮蓋起來，又防 塵防沙，又不影響自動加水工作。 絲艦1、 同時可有3個以上對接器工作，具有上水快、時間短還不會出現(xiàn)車箱遺漏 加水的問題，上水成功率較高。
2、 可降低旅客投訴率，有利于提高鐵路運輸形象，更人性化的為方便旅客服務(wù)。
3、 可解放生產(chǎn)力，大大提高工作效率，適應(yīng)現(xiàn)代快節(jié)奏高效的發(fā)展。
4、 可提高國內(nèi)客車運輸上水自動化發(fā)展的水平。系統(tǒng)實施方便，易大量普及。


附圖1為本發(fā)明《全自動列車加水系統(tǒng)》對接器在列車安裝位置示意圖。 附圖2為本發(fā)明加水機安裝位置、內(nèi)部架構(gòu)、部件排序截面示意圖。 附圖3為本發(fā)明對接器與加水機對接加水時剖面示意圖。 附圖4為本發(fā)明對接口處放大圖。
附圖5為本發(fā)明加水機側(cè)面剖視圖和遇突發(fā)情況對接器逃逸出口示意圖。 附圖6為本發(fā)明系統(tǒng)的電控框圖。
附圖7為本發(fā)明安裝在列車底部的加水對接器剖面示意圖。
圖2中泄水槽(1)、主水管(2)、電接點壓力表(3)、分組上水管(4)、滑動 萬向節(jié)(5)、同心度自動調(diào)整支架裝置(6)、加水機對接喇叭口 (7)、電控液壓千斤 頂或微型減速機升降機(8)、八十度活動節(jié)(9)、收水板(IO)、防凍電熱毯絲(ll)、 電磁控制水閥(12)、支撐架(13)、可活動的橡膠軟管(14)、調(diào)整復位拉簧(15)、 橡皮防塵簾子(16)、加水機箱體(17)、火車軌道(18)。
圖3中活節(jié)定位、增力鋼珠(19)、單向活門(20)、往復運動活節(jié)(21)、加 固定位鋼板(22)、快進緩釋放阻尼器(23)、扶正拉簧(26)、大筒體(27)、桿體壓 縮彈簧(28)、拉簧定位樁(29)、密封水活塞(30)、對接并可收縮桿體(31)、滑動 滾珠(33)、加水機對接喇叭口 (7)、逃逸、應(yīng)急自動脫離后對接器頭位置變化(34)。 圖4中同心定位、脫離兩用套(36)、滑動萬向節(jié)(38)、彈簧定位圈(39)、彈 簧定位銷子(40)、水開關(guān)彈簧(41)、觸壓式水開關(guān)鋼球(42)、鋼珠襯墊(43)、對 按密封圈(44)、對接器不銹鋼管壁(45)。
《加水機部分》弧型拱(46)、觸壓式水開關(guān)鋼球(47)、水開關(guān)彈簧(48)、 彈簧定位圈(49)、彈簧定位銷子(50)。
圖5中折疊式支架(51)、壓力表開關(guān)(52)、單向放氣閥(53)、復位拉簧(54)、對接器應(yīng)急逃逸出口 (55)、防塵板(56)、接近開關(guān)(57)、軟連接泄水管(58)、自 來水主管道(59)、控制電纜線(60)。
圖6中定向聲控開關(guān)(61、 62)、順序加電器(63)、通斷定時器(64)、時間 繼電器(65)、循環(huán)電源開關(guān)(66)、低壓電器控制柜(67)、電控液壓千斤頂或微型 減速機升降裝置(8)、電接點壓力表(3)、電磁水閥(12)加壓水泵(71)、溫控儀
(72)、低壓變壓器(73)、防凍電熱絲(74、 75—N)。
具體實施例方式
先將對接器圖7垂直、長短一致、縱向直線，固定安裝在列車底部(見圖1)定 位在橫向兩條鐵軌距離中間位置，加水機同樣也安裝在兩條鐵軌中間位置(見圖2、 圖5)長度要比列車總長短兩節(jié)車廂，對接器桿頭與加水機喇叭口中心應(yīng)同心安裝， 在每節(jié)列車現(xiàn)有水箱溢水口處加裝上氣水分離器或排氣閥，再將定向聲控開關(guān)，安裝 在站臺兩端(離開車頭、郵車位置)當列車無論從哪個方向進站時，都一定經(jīng)過這兩 個控制開關(guān)，經(jīng)過第一個開關(guān)時，控制電路接通一個中間繼電器，總電路暫不接通， 當車頭經(jīng)過第二個聲控開關(guān)時，第二個中間繼電器接通，總電路才接通、電控液壓千 斤頂工作，加水機頂桿平穩(wěn)上升，將加水機箱體舉升至對接器頭部位置，順序加電器 (63)第二組電路也接通，時間繼電器開始按設(shè)定時間計時加水，小站3分鐘、中型 站2分30秒、大站6分鐘，(63)第三組電路也同時接通，首先常壓供水后自動延時 三十秒啟動加壓水泵(71)來加大上水量和上水速度，加壓兩分鐘水泵自動關(guān)停，又 改為常壓供水。(63)在同時將第四組電路接通，加水機電磁水閥(12)帶電，加水 機水路接通，對接完成后自動加水，當某一節(jié)水箱加滿后內(nèi)部壓力會增大，達到電接 點壓力表(3)所設(shè)定上限值時電路接通，斷開電磁水閥電源，自動切斷這一節(jié)上水， 總水管會將水量輸送到欠水嚴重的需補水車廂，當總設(shè)定加水時間完結(jié)后，加水機支 撐桿下降箱體也跟著快速下降復位，液壓、電路全部復位待循環(huán)。 對接器與加水機實施對接加水過程
結(jié)合附圖2、 3、 4、 5及技術(shù)構(gòu)思與內(nèi)容②來說明，當加水機頂桿(8)將加水 機箱體舉升到上下接觸時，對接器桿頭會插入或被動滑入加水機喇叭口內(nèi)在同心定位
套(36)的定位作用下，自動實現(xiàn)上下對接，上下兩個鋼球(42、 47)相互頂開自動 加水。在對接時如果有50m左右偏差時，在上升舉力的連續(xù)慢慢平穩(wěn)擠壓下，在同 心度自動調(diào)整小滑車(6)的調(diào)整作用下，還有對接器同心定位套和上面供滑動的萬向活節(jié)的共同作用下，以及對接器彈簧(28)的頂壓下，對接桿頭只能滑入喇叭口內(nèi) 實施對接。橫向偏差可以忽略不計因為軌距、輪距是不變的，又因為安裝調(diào)試時完全 可以消除橫向這方面大的偏差，就是有幾亳米偏差根本不會影響加水，所以可以不考 慮。另一種設(shè)想情況就是一節(jié)車廂上六個對接頭同時全都對接在了弧形拱(46)的頂 端滑不下來，這種現(xiàn)象出現(xiàn)是不可能的， 一方面因為上下對接是點接觸，又有接口鋼 球的滑動，另一方面對接器孔中心距與加水機喇叭口中心距是上下對應(yīng)設(shè)計與安裝調(diào) 試的，縱向偏差本身也就不大，所以說上下對接成功率可在百分之百。再一種可能在 對接了幾千次當中出現(xiàn)兩個對接頭同時對接在了弧形拱頂端的情況，但是還有四個對 接器能成功對接加水，所以也不會影響全局。 對接器快速自動脫離
列車在停站時更換車頭、加掛車廂或遇緊急情況列車提前發(fā)車都會經(jīng)常造成車 廂突然前后移動，這對于正處在加水時段的系統(tǒng)來說，如果沒有快速自動脫離方式及 應(yīng)急逃逸出口將是非常致命的，因此在對接器上特別設(shè)計安裝了加重型的、可作往復 運動的空心活節(jié)(21)、同心定位套(圖4中36)、滑動分力萬向節(jié)(38)、對接主彈 簧(41)組成了一個連動體系,來快速完成自動脫離。工作過程(以列車向右方運動 為例，參照附圖3、 4、 5及技術(shù)構(gòu)思(3)說明，當列車較短距離突動時固定部分(圖 3中19、 20、 22、 23)部件會隨列車一起運動，(21、 31)活動節(jié)部分在上下力的作 用下，暫時不動，當列車運動與對接器同心度出現(xiàn)夾角時，會對對接器產(chǎn)生拉力在弧 形拱(38)處會產(chǎn)生一個觸壓支點，衍生出類似杠桿撬杠效果的力，作用力是列車運 動時夾角增大所產(chǎn)生的向下壓力，被作用力點就是對接頭，對接桿就是杠桿，因為(36、 38)受另一面弧形拱的阻擋，只能產(chǎn)生一個向上較強的抬舉力，將(31)頂回縮到大 筒體內(nèi)，將對接頭抬舉出喇叭口底部，再隨著列車運動的力量將對接器桿拖拉出喇叭 口，完成了快速自動脫離，全過程大約在一秒鐘完成。在對接器沒有運動出加水機箱 體外的前題下，對接器還能另找對接口繼續(xù)加水。
在縱向每一節(jié)加水機箱體上對開兩個應(yīng)急逃逸出口，高低比對接器垂直長度長 一些。并在每個出口處安裝上有復合觸點的接近開關(guān)(見附圖5中57)。當有任何一 個對接器從應(yīng)急逃逸出口進出時，都會使接近開關(guān)打開，急停加水系統(tǒng)，加水機箱體 馬上下降終止一切程序并復位回零，以保護系統(tǒng)。當液壓升降機一端出現(xiàn)故陣無動作時
每節(jié)加水機相互連接采用了軟體化連接(58、 59、 60)，加水機箱體內(nèi)喇叭口總 的尺寸是左右低，中間平，當液壓一頭有故障時，另外一頭升到位也不能出現(xiàn)有阻擋 對接器來回運動或逃逸的情況發(fā)生。
壤強對接力舉措
為了解決加水機每節(jié)八至十米較長箱體中間會出現(xiàn)的下沉、彎曲，而導致加水口
對接處壓力不足，使對接加水失敗，特別在加水機箱體中間左右位置安裝2—3個折 疊式支撐架(51)，可起到"立木頂千斤"的作用來增強對接力量，有效地保證對接 加水成功。
權(quán)利要求
1、一種列車使用的全自動加水系統(tǒng)，其特征在于包括在列車底部安裝的對接器和安裝于兩條鋼軌之間的加水機，所述的全自動列車加水系統(tǒng)，對接器與加水機采用液壓或微型減速機升降機電控升降方式對接與脫離，包括對接器、加水機各自獨立的成套整體，具有自動對接全自動加水功能，系統(tǒng)還具有各自自動調(diào)整同心度，對接桿可以上下自由伸縮的作用，和對接加水時如遇緊急情況能迅速自動脫離和逃逸的功能，對接器還有能變換角度并自動恢復功能。
2、 對接器與加水機的對接、脫離獨特方式。加水機喇叭口成排 連接方法。
3、 對接器與加水機都能各自調(diào)整同心度，對接器上創(chuàng)造了同心 定位、脫離兩用套。加水機上使用了自動調(diào)整同心度支架，具有上 下同時準確定位，成功率很高。對接后快速脫離的定位兩用套還有 輔助加力作用，幫助快速脫離。
4、 自動開關(guān)水活門(20)其特征是自身管道內(nèi)部壓力較大時自動打開，因為有定位針的作用，所以不會影響其它水流通過，無 上水壓力時自動關(guān)閉，其它水路壓力大時它也自動關(guān)閉，避免水回流。
5、 觸壓式球形水開關(guān)，其特征是相互對壓時打開，脫離時彈簧 頂壓鋼球自動關(guān)閉。
6、 遇突發(fā)情況逃逸和急停，在加水機縱向每節(jié)箱體上開有兩個 逃逸出口，保證對接器逃逸時不受損壞，并且在每個口上安裝有急 停開關(guān)，可使加水機馬上下降，來有效保護設(shè)備。
7、 每節(jié)加水機對接口下面都有小滑車裝置，能做任何方向短距離的調(diào)整運動，來自動調(diào)整對接器與加水機上水口的同心度，為成 功順利的加水提供了有效保障。
8、 折疊式支撐架，在本系統(tǒng)中的應(yīng)用起到"立頂千斤"的作用， 可有效消除對接時較長的加水機箱體，在受力時而出現(xiàn)彎曲、下沉 和對接壓力不足，來避免出現(xiàn)加水不成功的情況。
9、 加水機液壓部件出現(xiàn)故障時，對接器也要能無障礙逃逸進出， 特別設(shè)計了最髙傾斜上點，不應(yīng)髙于對接器端部位置，即每節(jié)加水 機內(nèi)成排喇叭口兩頭低中間平。
10、 雙疊加式開關(guān)控制、順序加電器、循環(huán)電源開關(guān)、防凍保 溫自動控制，在全自動列車加水系統(tǒng)中的應(yīng)用。
全文摘要
一種全自動列車快速加水系統(tǒng)，可以擺脫長期以來依靠人工操作給列車加水的落后狀況，本全自動列車加水系統(tǒng)，采用自動電控平穩(wěn)升降方式，將加水機舉升到列車底部與車廂上安裝的對接器來實施對接，由加水機內(nèi)部自動調(diào)整同心度裝置支架和對接器上安裝的同心度定位套，兩者共同來實現(xiàn)定位、調(diào)整準確對接，由觸壓式球形開關(guān)互壓打開閥門，完成全自動加水過程。系統(tǒng)如遇突發(fā)情況能自動應(yīng)對并能安全脫險，來保障系統(tǒng)安全有效的使用。本系統(tǒng)具有防凍、防沙塵措施，簡單有效。
文檔編號B61K11/00GK101301895SQ20081001830
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者喚 梁, 梁喜幸 申請人:梁喜幸;梁 喚