專利名稱：列車廁所排污口電動閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種列車廁所排污口的電動開閉裝置。
背景技術(shù)：
目前的客運(yùn)列車廁所排污口是開放型的，對外直通。這種開放型排污口的優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠，如廁乘客排出的糞尿直接排到鐵路兩側(cè)， 靠陽光、雨水和風(fēng)進(jìn)行自然降解，由于所排污物與鐵路長度的不成比例，所以百年鐵路的兩 側(cè)所排的糞便永遠(yuǎn)也不會堆積如山，而是蹤影難尋，充分顯示了該種處理方法的合理性。由于隧道內(nèi)和車站上的山體和月臺的遮擋，陽光、雨水和風(fēng)較小，加上列車速度較 慢或停止，使糞便密度較大，難以自然降解，為保持清潔衛(wèi)生，不致使隧道內(nèi)和車站上臊臭 難聞，目前的作法是由乘務(wù)員在進(jìn)入隧道和車站的前一段時間將廁所鎖閉，暫停使用。但 這種作法的缺點(diǎn)是1.降低了廁所的利用率，增加了旅客如廁排號的時間，當(dāng)車上人多擁擠時，對于內(nèi) 急和腹瀉的乘客更是苦不堪言。盡管硬座車廂由原來的定員108人1個廁所改進(jìn)為目前的 定員118人2個廁所，但如廁困難仍不能有效緩解，有時內(nèi)急的乘客連穿三四個車廂也找不 到一個可用的廁所。2.增加了乘務(wù)員的工作量，特別是春運(yùn)、暑運(yùn)列車上人多時無插足之處，簡直寸步 難行，鎖閉、特別是開啟廁所難以做到及時。3.有人大便時間長，列車進(jìn)站前或進(jìn)入隧道前就已經(jīng)進(jìn)入廁所內(nèi)，這樣就難以保 證車站和隧道的徹底清潔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種客運(yùn)列車廁所排污口的電動開閉裝置，目的是有選擇的控制廁 所排污的路段，車站上和隧道內(nèi)并不禁止乘客使用廁所，而是堵住排污口不排污，等列車運(yùn) 行到荒郊野外再將積攢的糞尿緩慢排放。以達(dá)到方便乘客，減少旅客如廁排號的時間；減少 乘務(wù)員的工作量，使其根本不用考慮廁所門開啟和鎖閉的事情；還有保證車站和隧道的徹 底清潔的良好效果。本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的在客運(yùn)列車廁所排污口下方，增加一個電動閥門，在 列車進(jìn)入隧道和車站前的一段時間，電動閥門自動或手動進(jìn)行關(guān)閉，糞尿不會落到隧道和 車站內(nèi)，而在離開隧道和車站的一段時間后，電動閥門慢慢自動或手動開啟，將糞尿污水逐 步拋灑到空曠的荒郊野外，任其自然降解。本發(fā)明由控制電路、電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和閥門組成，特征是電動閥門安裝在客運(yùn) 列車廁所排污口下方。列車的電源通過控制電路與電動機(jī)電連接；電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)通過 減速機(jī)構(gòu)控制閥門的開啟和關(guān)閉。推廣本發(fā)明的有益效果是徹底改變列車進(jìn)站就鎖閉廁所的習(xí)慣，變?yōu)橹灰熊?上有旅客，廁所永遠(yuǎn)是開放的，這樣就大大方便了旅客，減少了旅客如廁排號的時間。乘務(wù)員也減少了鎖閉和開啟廁所的麻煩，使其根本不用考慮廁所開啟和鎖閉的事情，并且減少 了乘客和乘務(wù)員因為廁所開閉引起的糾紛，乘務(wù)員只要在空閑時關(guān)注一下廁所的衛(wèi)生就行 了。同時保持了隧道和車站內(nèi)的徹底清潔，再也不用打掃乘客的糞便了。是對全體乘客、列 車乘務(wù)員、全體車站工作人員等三方面全都有利的一件完美好事。


下邊結(jié)合附圖進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，為清楚表達(dá)結(jié)構(gòu)，骨架的左上角已剖去；同 時，主軸上的定位板沒有畫出。圖2是控制電路的電原理圖，為進(jìn)一步說清楚原理，圖中間畫出了主軸及定位板。圖中1.骨架，2.掛腳，3.控制電路，4.插座，5.插頭，6.電線，7. —級減速器 機(jī)構(gòu)，8.軸承座，9.主軸，10.聯(lián)軸節(jié)，11.蝸桿，12. 二級減速器機(jī)構(gòu)，13.托臂，14.閥門， 15.橡膠板，16.污物桶，17.撐桿，18.電動機(jī)，P.與廁所蹲坑相連的排污筒，K.閥門開啟 的位置，19.定位板，20.限流電阻，21.關(guān)閉行程開關(guān)，22.關(guān)閉繼電器GJ，23.開啟繼電器 KJ, 24.開啟行程開關(guān)，25.鈕子開關(guān)。
具體實施例方式見圖1，本發(fā)明主要由骨架1、污物桶16、閥門14、減速機(jī)構(gòu)7和12、控制電路3、電 動機(jī)18、主軸9和軸承座8等組成。骨架1是由角鋼或型鋼焊接而成的長方形架子，靠焊 接在上部的四個掛腳2 (圖中剖去一個)固定在車廂底部。污物桶16是一個圓錐形金屬圓 筒，上部開口套在與廁所蹲坑相連的排污筒P外邊，下部開口是磨平的，被閥門14上固定連 接的橡膠板15所封閉，污物桶16的外圍焊有撐桿17，撐桿17固定連接在骨架1上。閥門 14上固定連接有密封用的橡膠板15，閥門14下方固定連接有托臂13，托臂13是一根帶孔、 彎曲的金屬棒，一頭焊在閥門14中央，帶孔的一頭套在主軸9上，并與主軸9固定連接，主 軸9是一根帶有花鍵和臺階的圓柱形軸，主軸9中間套有托臂13和二級減速器機(jī)構(gòu)12，兩 端安裝有軸承，軸承安裝在軸承座8內(nèi)，軸承座8固定連接在骨架1的下梁上。主軸9的另 一端焊有定位板19 (圖1上未示出，見圖2)，定位板19上旋有方向相反的兩個螺栓，該螺栓 起調(diào)節(jié)閥門14開閉位置的作用。該螺栓與固定連接在骨架1上的行程開關(guān)21和24配合 使用，負(fù)責(zé)閥門14開啟和關(guān)閉的定位。(以下見圖1)電動機(jī)18可使用有刷或無刷的普通 微型直流電動機(jī)，功率為30W 100W，為了使糞便均勻的拋灑，閥門14必須緩慢地打開，所 以減速機(jī)構(gòu)使用了兩級蝸輪蝸桿進(jìn)行減速，傳動比推薦值為1000 (雙32) 4000 (雙63)， 電動機(jī)18與一級減速器機(jī)構(gòu)7的外殼是固定在一起的，電動機(jī)18的軸就是一級減速器機(jī) 構(gòu)7的蝸桿，以上結(jié)構(gòu)類似汽車風(fēng)窗刮水器。一級減速器機(jī)構(gòu)7的蝸輪軸輸出動力，通過聯(lián) 軸節(jié)10驅(qū)動二級減速器機(jī)構(gòu)12的蝸桿11，二級減速器機(jī)構(gòu)12的蝸輪內(nèi)的花鍵槽套在主 軸9的花鍵上，一同轉(zhuǎn)動。使用聯(lián)軸節(jié)10的目的是在兩套減速器機(jī)構(gòu)7和12安裝有誤差 時(不同軸或不同心時)，保持轉(zhuǎn)動靈活。兩套減速器機(jī)構(gòu)7和12的外殼都固定連接在骨 架1上。本發(fā)明每個廁所安裝一套，列車上有多少個廁所就安裝多少套，一般每個廁所4個 工人用半小時就可改裝完畢，總成本大約相當(dāng)于一張車票價格。機(jī)械部分原理如圖1所示，當(dāng)電動機(jī)18不通電時，由于大傳動比的蝸輪蝸桿傳動是不可逆的，閥門14緊緊的頂在污物桶16的底部，使其不漏，旅客的便溺存在污物桶16 內(nèi)，等火車運(yùn)行到荒郊野外時，可以使電動機(jī)18通入正向電流，電動機(jī)18驅(qū)動一級減速器 機(jī)構(gòu)7運(yùn)轉(zhuǎn)，一級減速器機(jī)構(gòu)7的蝸輪軸驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)10轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸節(jié)10驅(qū)動蝸桿11轉(zhuǎn)動， 蝸桿11驅(qū)動二級減速器機(jī)構(gòu)12運(yùn)轉(zhuǎn)，二級減速器機(jī)構(gòu)12內(nèi)的蝸輪驅(qū)動主軸9轉(zhuǎn)動，主軸 9和托臂13 —起順時針轉(zhuǎn)動，閥門14緩慢打開，運(yùn)行到圖上K的位置，便溺撒到荒郊野外。當(dāng)列車運(yùn)行到不能排污的路段時，可使電動機(jī)18通入反向電流，電動機(jī)18逆向驅(qū) 動一級減速器機(jī)構(gòu)7運(yùn)轉(zhuǎn)，一級減速器機(jī)構(gòu)7的蝸輪軸逆向驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)10轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸節(jié)10 逆向驅(qū)動蝸桿11轉(zhuǎn)動，蝸桿11逆向驅(qū)動二級減速器機(jī)構(gòu)12運(yùn)轉(zhuǎn)，二級減速器機(jī)構(gòu)12內(nèi)的 蝸輪驅(qū)動主軸9逆向轉(zhuǎn)動，主軸9和托臂13 —起逆時針轉(zhuǎn)動，閥門14緩慢關(guān)閉。為控制閥 門14的開閉位置正確無誤，主軸9上焊有定位板19，骨架1的支架上安裝有與之配合的行 程開關(guān)21和24?？刂齐娐?安裝在盒子內(nèi)，固定連接在骨架1上，輸入電線通過插座4、插頭5、電 線6與列車電連接，傳統(tǒng)控制方式有6條電線(開信號、關(guān)信號、電源、搭鐵、紅燈、綠燈)，總 線控制方式僅用3條電線(電源、信號、搭鐵)與列車相連。本發(fā)明的控制閥門14開閉的方式(排污或不排污)有六種選擇一、獨(dú)立手動控制方法是在每節(jié)列車員值班室安裝一個鈕子開關(guān)25，由列車員 控制本節(jié)車廂廁所的排污閥門14的開閉。這是本發(fā)明最簡單的應(yīng)用方案，盡管還不能 100%的解放列車員，列車員還要有進(jìn)站前在值班室內(nèi)關(guān)一下開關(guān)25，出站后開一下開關(guān) 25的工作量，但是比去鎖閉和開啟廁所門工作量要小的多，僅為一舉手之勞；可是對排號 如廁的內(nèi)急旅客而言，卻是太幸福的事情了，這是因為廁所到站不鎖閉了。圖2的電路就是 本實施例的電原理圖。工作原理是當(dāng)列車員將鈕子開關(guān)25向上扳至OFF位時(圖2右上 方的虛線框內(nèi)的三個零件都安裝在列車員值班室內(nèi))，電源B+通過鈕子開關(guān)25、關(guān)閉行程 開關(guān)21的常閉觸點(diǎn)，進(jìn)入關(guān)閉繼電器22的線圈，關(guān)閉繼電器22得電吸合，電源B+通過關(guān) 閉繼電器22的常開觸點(diǎn)進(jìn)入電動機(jī)18的左側(cè)，而電動機(jī)18右側(cè)的電線通過開啟繼電器23 的常閉觸點(diǎn)接鐵形成回路，電動機(jī)18反向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動主軸9逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)閥門14完全關(guān) 閉時，主軸9上的定位板19左側(cè)的螺栓頭碰觸關(guān)閉行程開關(guān)21，關(guān)閉行程開關(guān)21動作，其 常閉觸點(diǎn)斷開，切斷關(guān)閉繼電器22線圈的電路，關(guān)閉繼電器22線圈失電釋放，電路恢復(fù)圖 上所示狀態(tài)，電動機(jī)兩端接鐵，立即停轉(zhuǎn)(電制動作用)。同時關(guān)閉行程開關(guān)21的常開觸點(diǎn) 閉合，通過限流電阻20，點(diǎn)亮安裝在值班室內(nèi)的紅色發(fā)光二極管R-LED，表示閥門14處于關(guān) 閉狀態(tài)。如果列車駛出車站后，列車員將鈕子開關(guān)25向下扳至ON位置時，電源B+通過鈕 子開關(guān)25、開啟行程開關(guān)24的常閉觸點(diǎn)，進(jìn)入開啟繼電器23的線圈，開啟繼電器23得電 吸合，電源B+通過開啟繼電器23的常開觸點(diǎn)進(jìn)入電動機(jī)18的右側(cè)，而電動機(jī)18左側(cè)的電 線通過關(guān)閉繼電器22的常閉觸點(diǎn)接鐵形成回路，電動機(jī)18正向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動主軸9順時針轉(zhuǎn) 動，當(dāng)閥門14完全開啟時，主軸9上的定位板19右側(cè)的螺栓頭碰觸開啟行程開關(guān)24，開啟 行程開關(guān)24動作，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷開啟繼電器23線圈的電路，開啟繼電器23線圈失 電，電路恢復(fù)常態(tài)，電動機(jī)兩端接鐵，立即停轉(zhuǎn)。同時開啟行程開關(guān)24的常開觸點(diǎn)閉合，通 過限流電阻點(diǎn)亮安裝在值班室內(nèi)的綠色發(fā)光二極管G-LED，說明閥門14處開啟狀態(tài)。二、集中手動控制方法是在列車廣播室安裝一個總開關(guān)，由列車廣播員控制全部
5車廂所有廁所的排污閥門14的開閉。為了避免重新布線的麻煩，可將總開關(guān)發(fā)出的開關(guān)信 號編碼，并調(diào)制到一個超音頻上，通過列車上原有的廣播喇叭線傳輸，到車廂后再通過電線 6傳到控制電路3內(nèi)，控制電路3上增加解碼電路(圖上未示出)，用解出的開關(guān)信號來控 制閥門14的開閉。這種方式稱為準(zhǔn)總線控制，可大大簡化電路。三、利用列車時刻表進(jìn)行集中自動控制。方法是在列車廣播室安裝一個單片機(jī)，閥 門開閉時間根據(jù)列車時刻表進(jìn)行編程，由單片機(jī)的輸出去控制原來那個開關(guān)。可以按列車 時刻表規(guī)定的時刻定時開閉排污口。如果列車能夠正點(diǎn)運(yùn)行，這種方法是很好的；這個方法 的缺點(diǎn)是若列車晚點(diǎn)運(yùn)行，就必須人工干預(yù)，還是無法實現(xiàn)全自動。四、利用列車速度進(jìn)行控制當(dāng)速度達(dá)到正常最高速度的80%時就開啟，當(dāng)速度 低于最高速度的75%時就關(guān)閉，這種方法的缺點(diǎn)是當(dāng)列車高速通過小站時會發(fā)生誤排。五、最理想、最省力的一勞永逸的理想方案是將鐵路按路段分成可排污段(荒郊 野外)和不可排污段兩類，在兩類路段之間的距離鐵路旁邊3m處，相距200m安裝三個信號 發(fā)生器，間歇發(fā)出不同編碼的弱高頻信號(信號覆蓋半徑50m)，列車上安裝信號接收器用 來接收信號發(fā)生器所發(fā)出的信號，當(dāng)收到信號為正序時說明列車進(jìn)入可排污區(qū)，控制電路 通過列車廣播喇叭線傳輸超音頻編碼信號控制閥門14開啟；當(dāng)收到信號為逆序時說明列 車進(jìn)入不可排污區(qū)，控制電路控制閥門14關(guān)閉。信號發(fā)生器由于功率很小用電極省，可以 使用蓄電池或太陽能電池板供電。但這個絕好的方案卻必須由鐵道部牽頭在全國范圍內(nèi)統(tǒng) 一運(yùn)作。六、利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來確定開閉地點(diǎn)，這個方法可以不對鐵路進(jìn)行任 何改動就可實現(xiàn)精確定位，也是本發(fā)明推廣的一項最佳方案。為了防止閥門14開啟時，由于高速氣流將污物吹進(jìn)廁所，安裝時應(yīng)注意使主軸9 與車廂軸線平行，就可防止以上不良現(xiàn)象的發(fā)生。與本發(fā)明配套的措施為，廁所的供水也應(yīng)分時段進(jìn)行，閥門14關(guān)閉時不供水，以 防糞湯太多從污物桶上邊溢出；閥門14開啟時才供水，以保持廁所清潔。解決方法也很簡 單將原來沖廁所的凈水閥門鎖起來，使其只有列車員才有權(quán)使用。將洗臉處旅客用過的 污水存在車下的一個儲水箱內(nèi)，使用水泵形成的水壓來沖廁所。該水泵受安裝在廁所內(nèi)的 沖廁按鍵、定時器、開啟行程開關(guān)24的常開觸點(diǎn)的共同控制。也就是說，只有在閥門14開 啟時，如廁旅客按一下沖廁按鍵，水泵才工作定時器所設(shè)定的秒數(shù)。在閥門14關(guān)閉時，水泵 根本不工作。這種做法的好處是，沖廁所的水是洗臉?biāo)亩卫茫阅軌蚬?jié)約寶貴的水 資源，又不會使糞湯外溢，保持了車站和隧道內(nèi)的清潔衛(wèi)生，還方便了旅客隨時可以使用廁 所。
權(quán)利要求
列車廁所排污口電動閥門，由控制電路(3)、電動機(jī)(18)、減速機(jī)構(gòu)和閥門(14)組成，其特征在于閥門(14)安裝在客運(yùn)列車廁所排污口(P)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車廁所排污口電動閥門，其特征在于列車的電源通過控 制電路⑶與電動機(jī)(18)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車廁所排污口電動閥門，其特征在于電動機(jī)(18)正轉(zhuǎn)和 反轉(zhuǎn)通過減速機(jī)構(gòu)控制閥門(14)的開啟和關(guān)閉。全文摘要
本發(fā)明是一種列車廁所排污口的電動開閉裝置，由控制電路、電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和閥門組成，閥門安裝在客運(yùn)列車廁所排污口下方。列車的電源通過控制電路與電動機(jī)電連接；電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)通過減速機(jī)構(gòu)控制閥門的開啟和關(guān)閉。本發(fā)明的有益效果是徹底改變列車進(jìn)站就鎖閉廁所的習(xí)慣，變?yōu)橹灰熊嚿嫌新每停瑤肋h(yuǎn)是開放的，這樣就極大的方便了旅客，減少了旅客如廁排號的時間。乘務(wù)員也減少了鎖閉和開啟廁所的麻煩，并且避免了乘客和乘務(wù)員因為廁所開閉引起的糾紛。同時保持了隧道和車站內(nèi)鐵路邊的徹底清潔。
文檔編號B61D35/00GK101890964SQ20101024102
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者孫宗炎 申請人:孫宗炎