专利名称：列车厕所排污口电动阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种列车厕所排污口的电动开闭装置。
背景技术：
目前的客运列车厕所排污口是开放型的，对外直通。这种开放型排污口的优点是简单可靠，如厕乘客排出的粪尿直接排到铁路两侧， 靠阳光、雨水和风进行自然降解，由于所排污物与铁路长度的不成比例，所以百年铁路的两 侧所排的粪便永远也不会堆积如山，而是踪影难寻，充分显示了该种处理方法的合理性。由于隧道内和车站上的山体和月台的遮挡，阳光、雨水和风较小，加上列车速度较 慢或停止，使粪便密度较大，难以自然降解，为保持清洁卫生，不致使隧道内和车站上臊臭 难闻，目前的作法是由乘务员在进入隧道和车站的前一段时间将厕所锁闭，暂停使用。但 这种作法的缺点是1.降低了厕所的利用率，增加了旅客如厕排号的时间，当车上人多拥挤时，对于内 急和腹泻的乘客更是苦不堪言。尽管硬座车厢由原来的定员108人1个厕所改进为目前的 定员118人2个厕所，但如厕困难仍不能有效缓解，有时内急的乘客连穿三四个车厢也找不 到一个可用的厕所。2.增加了乘务员的工作量，特别是春运、暑运列车上人多时无插足之处，简直寸步 难行，锁闭、特别是开启厕所难以做到及时。3.有人大便时间长，列车进站前或进入隧道前就已经进入厕所内，这样就难以保 证车站和隧道的彻底清洁。
发明内容
本发明公开一种客运列车厕所排污口的电动开闭装置，目的是有选择的控制厕 所排污的路段，车站上和隧道内并不禁止乘客使用厕所，而是堵住排污口不排污，等列车运 行到荒郊野外再将积攒的粪尿缓慢排放。以达到方便乘客，减少旅客如厕排号的时间；减少 乘务员的工作量，使其根本不用考虑厕所门开启和锁闭的事情；还有保证车站和隧道的彻 底清洁的良好效果。本发明的目的是这样达到的在客运列车厕所排污口下方，增加一个电动阀门，在 列车进入隧道和车站前的一段时间，电动阀门自动或手动进行关闭，粪尿不会落到隧道和 车站内，而在离开隧道和车站的一段时间后，电动阀门慢慢自动或手动开启，将粪尿污水逐 步抛洒到空旷的荒郊野外，任其自然降解。本发明由控制电路、电动机、减速机构和阀门组成，特征是电动阀门安装在客运 列车厕所排污口下方。列车的电源通过控制电路与电动机电连接；电动机正转和反转通过 减速机构控制阀门的开启和关闭。推广本发明的有益效果是彻底改变列车进站就锁闭厕所的习惯，变为只要列车 上有旅客，厕所永远是开放的，这样就大大方便了旅客，减少了旅客如厕排号的时间。乘务员也减少了锁闭和开启厕所的麻烦，使其根本不用考虑厕所开启和锁闭的事情，并且减少 了乘客和乘务员因为厕所开闭引起的纠纷，乘务员只要在空闲时关注一下厕所的卫生就行 了。同时保持了隧道和车站内的彻底清洁，再也不用打扫乘客的粪便了。是对全体乘客、列 车乘务员、全体车站工作人员等三方面全都有利的一件完美好事。
下边结合附图进行说明。图1是本发明实施例的结构示意图，为清楚表达结构，骨架的左上角已剖去；同 时，主轴上的定位板没有画出。图2是控制电路的电原理图，为进一步说清楚原理，图中间画出了主轴及定位板。图中1.骨架，2.挂脚，3.控制电路，4.插座，5.插头，6.电线，7. —级减速器 机构，8.轴承座，9.主轴，10.联轴节，11.蜗杆，12. 二级减速器机构，13.托臂，14.阀门， 15.橡胶板，16.污物桶，17.撑杆，18.电动机，P.与厕所蹲坑相连的排污筒，K.阀门开启 的位置，19.定位板，20.限流电阻，21.关闭行程开关，22.关闭继电器GJ，23.开启继电器 KJ, 24.开启行程开关，25.钮子开关。
具体实施例方式见图1，本发明主要由骨架1、污物桶16、阀门14、减速机构7和12、控制电路3、电 动机18、主轴9和轴承座8等组成。骨架1是由角钢或型钢焊接而成的长方形架子，靠焊 接在上部的四个挂脚2 (图中剖去一个)固定在车厢底部。污物桶16是一个圆锥形金属圆 筒，上部开口套在与厕所蹲坑相连的排污筒P外边，下部开口是磨平的，被阀门14上固定连 接的橡胶板15所封闭，污物桶16的外围焊有撑杆17，撑杆17固定连接在骨架1上。阀门 14上固定连接有密封用的橡胶板15，阀门14下方固定连接有托臂13，托臂13是一根带孔、 弯曲的金属棒，一头焊在阀门14中央，带孔的一头套在主轴9上，并与主轴9固定连接，主 轴9是一根带有花键和台阶的圆柱形轴，主轴9中间套有托臂13和二级减速器机构12，两 端安装有轴承，轴承安装在轴承座8内，轴承座8固定连接在骨架1的下梁上。主轴9的另 一端焊有定位板19 (图1上未示出，见图2)，定位板19上旋有方向相反的两个螺栓，该螺栓 起调节阀门14开闭位置的作用。该螺栓与固定连接在骨架1上的行程开关21和24配合 使用，负责阀门14开启和关闭的定位。(以下见图1)电动机18可使用有刷或无刷的普通 微型直流电动机，功率为30W 100W，为了使粪便均勻的抛洒，阀门14必须缓慢地打开，所 以减速机构使用了两级蜗轮蜗杆进行减速，传动比推荐值为1000 (双32) 4000 (双63)， 电动机18与一级减速器机构7的外壳是固定在一起的，电动机18的轴就是一级减速器机 构7的蜗杆，以上结构类似汽车风窗刮水器。一级减速器机构7的蜗轮轴输出动力，通过联 轴节10驱动二级减速器机构12的蜗杆11，二级减速器机构12的蜗轮内的花键槽套在主 轴9的花键上，一同转动。使用联轴节10的目的是在两套减速器机构7和12安装有误差 时(不同轴或不同心时)，保持转动灵活。两套减速器机构7和12的外壳都固定连接在骨 架1上。本发明每个厕所安装一套，列车上有多少个厕所就安装多少套，一般每个厕所4个 工人用半小时就可改装完毕，总成本大约相当于一张车票价格。机械部分原理如图1所示，当电动机18不通电时，由于大传动比的蜗轮蜗杆传动是不可逆的，阀门14紧紧的顶在污物桶16的底部，使其不漏，旅客的便溺存在污物桶16 内，等火车运行到荒郊野外时，可以使电动机18通入正向电流，电动机18驱动一级减速器 机构7运转，一级减速器机构7的蜗轮轴驱动联轴节10转动，联轴节10驱动蜗杆11转动， 蜗杆11驱动二级减速器机构12运转，二级减速器机构12内的蜗轮驱动主轴9转动，主轴 9和托臂13 —起顺时针转动，阀门14缓慢打开，运行到图上K的位置，便溺撒到荒郊野外。当列车运行到不能排污的路段时，可使电动机18通入反向电流，电动机18逆向驱 动一级减速器机构7运转，一级减速器机构7的蜗轮轴逆向驱动联轴节10转动，联轴节10 逆向驱动蜗杆11转动，蜗杆11逆向驱动二级减速器机构12运转，二级减速器机构12内的 蜗轮驱动主轴9逆向转动，主轴9和托臂13 —起逆时针转动，阀门14缓慢关闭。为控制阀 门14的开闭位置正确无误，主轴9上焊有定位板19，骨架1的支架上安装有与之配合的行 程开关21和24。控制电路3安装在盒子内，固定连接在骨架1上，输入电线通过插座4、插头5、电 线6与列车电连接，传统控制方式有6条电线(开信号、关信号、电源、搭铁、红灯、绿灯)，总 线控制方式仅用3条电线(电源、信号、搭铁)与列车相连。本发明的控制阀门14开闭的方式(排污或不排污)有六种选择一、独立手动控制方法是在每节列车员值班室安装一个钮子开关25，由列车员 控制本节车厢厕所的排污阀门14的开闭。这是本发明最简单的应用方案，尽管还不能 100%的解放列车员，列车员还要有进站前在值班室内关一下开关25，出站后开一下开关 25的工作量，但是比去锁闭和开启厕所门工作量要小的多，仅为一举手之劳；可是对排号 如厕的内急旅客而言，却是太幸福的事情了，这是因为厕所到站不锁闭了。图2的电路就是 本实施例的电原理图。工作原理是当列车员将钮子开关25向上扳至OFF位时(图2右上 方的虚线框内的三个零件都安装在列车员值班室内)，电源B+通过钮子开关25、关闭行程 开关21的常闭触点，进入关闭继电器22的线圈，关闭继电器22得电吸合，电源B+通过关 闭继电器22的常开触点进入电动机18的左侧，而电动机18右侧的电线通过开启继电器23 的常闭触点接铁形成回路，电动机18反向转动，驱动主轴9逆时针转动，当阀门14完全关 闭时，主轴9上的定位板19左侧的螺栓头碰触关闭行程开关21，关闭行程开关21动作，其 常闭触点断开，切断关闭继电器22线圈的电路，关闭继电器22线圈失电释放，电路恢复图 上所示状态，电动机两端接铁，立即停转(电制动作用)。同时关闭行程开关21的常开触点 闭合，通过限流电阻20，点亮安装在值班室内的红色发光二极管R-LED，表示阀门14处于关 闭状态。如果列车驶出车站后，列车员将钮子开关25向下扳至ON位置时，电源B+通过钮 子开关25、开启行程开关24的常闭触点，进入开启继电器23的线圈，开启继电器23得电 吸合，电源B+通过开启继电器23的常开触点进入电动机18的右侧，而电动机18左侧的电 线通过关闭继电器22的常闭触点接铁形成回路，电动机18正向转动，驱动主轴9顺时针转 动，当阀门14完全开启时，主轴9上的定位板19右侧的螺栓头碰触开启行程开关24，开启 行程开关24动作，其常闭触点断开，切断开启继电器23线圈的电路，开启继电器23线圈失 电，电路恢复常态，电动机两端接铁，立即停转。同时开启行程开关24的常开触点闭合，通 过限流电阻点亮安装在值班室内的绿色发光二极管G-LED，说明阀门14处开启状态。二、集中手动控制方法是在列车广播室安装一个总开关，由列车广播员控制全部
5车厢所有厕所的排污阀门14的开闭。为了避免重新布线的麻烦，可将总开关发出的开关信 号编码，并调制到一个超音频上，通过列车上原有的广播喇叭线传输，到车厢后再通过电线 6传到控制电路3内，控制电路3上增加解码电路(图上未示出)，用解出的开关信号来控 制阀门14的开闭。这种方式称为准总线控制，可大大简化电路。三、利用列车时刻表进行集中自动控制。方法是在列车广播室安装一个单片机，阀 门开闭时间根据列车时刻表进行编程，由单片机的输出去控制原来那个开关。可以按列车 时刻表规定的时刻定时开闭排污口。如果列车能够正点运行，这种方法是很好的；这个方法 的缺点是若列车晚点运行，就必须人工干预，还是无法实现全自动。四、利用列车速度进行控制当速度达到正常最高速度的80%时就开启，当速度 低于最高速度的75%时就关闭，这种方法的缺点是当列车高速通过小站时会发生误排。五、最理想、最省力的一劳永逸的理想方案是将铁路按路段分成可排污段(荒郊 野外)和不可排污段两类，在两类路段之间的距离铁路旁边3m处，相距200m安装三个信号 发生器，间歇发出不同编码的弱高频信号(信号覆盖半径50m)，列车上安装信号接收器用 来接收信号发生器所发出的信号，当收到信号为正序时说明列车进入可排污区，控制电路 通过列车广播喇叭线传输超音频编码信号控制阀门14开启；当收到信号为逆序时说明列 车进入不可排污区，控制电路控制阀门14关闭。信号发生器由于功率很小用电极省，可以 使用蓄电池或太阳能电池板供电。但这个绝好的方案却必须由铁道部牵头在全国范围内统 一运作。六、利用GPS全球卫星定位系统来确定开闭地点，这个方法可以不对铁路进行任 何改动就可实现精确定位，也是本发明推广的一项最佳方案。为了防止阀门14开启时，由于高速气流将污物吹进厕所，安装时应注意使主轴9 与车厢轴线平行，就可防止以上不良现象的发生。与本发明配套的措施为，厕所的供水也应分时段进行，阀门14关闭时不供水，以 防粪汤太多从污物桶上边溢出；阀门14开启时才供水，以保持厕所清洁。解决方法也很简 单将原来冲厕所的净水阀门锁起来，使其只有列车员才有权使用。将洗脸处旅客用过的 污水存在车下的一个储水箱内，使用水泵形成的水压来冲厕所。该水泵受安装在厕所内的 冲厕按键、定时器、开启行程开关24的常开触点的共同控制。也就是说，只有在阀门14开 启时，如厕旅客按一下冲厕按键，水泵才工作定时器所设定的秒数。在阀门14关闭时，水泵 根本不工作。这种做法的好处是，冲厕所的水是洗脸水的二次利用，所以能够节约宝贵的水 资源，又不会使粪汤外溢，保持了车站和隧道内的清洁卫生，还方便了旅客随时可以使用厕 所。
权利要求
列车厕所排污口电动阀门，由控制电路(3)、电动机(18)、减速机构和阀门(14)组成，其特征在于阀门(14)安装在客运列车厕所排污口(P)下方。
2.根据权利要求1所述的列车厕所排污口电动阀门，其特征在于列车的电源通过控 制电路⑶与电动机(18)电连接。
3.根据权利要求1所述的列车厕所排污口电动阀门，其特征在于电动机(18)正转和 反转通过减速机构控制阀门(14)的开启和关闭。全文摘要
本发明是一种列车厕所排污口的电动开闭装置，由控制电路、电动机、减速机构和阀门组成，阀门安装在客运列车厕所排污口下方。列车的电源通过控制电路与电动机电连接；电动机正转和反转通过减速机构控制阀门的开启和关闭。本发明的有益效果是彻底改变列车进站就锁闭厕所的习惯，变为只要列车上有旅客，厕所永远是开放的，这样就极大的方便了旅客，减少了旅客如厕排号的时间。乘务员也减少了锁闭和开启厕所的麻烦，并且避免了乘客和乘务员因为厕所开闭引起的纠纷。同时保持了隧道和车站内铁路边的彻底清洁。
文档编号B61D35/00GK101890964SQ20101024102
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者孙宗炎 申请人:孙宗炎