一种动车组集便系统及工作方法与流程

本发明涉及动车排污技术领域，特别是涉及一种动车组集便系统及工作方法。

背景技术：

目前，动车组集便系统通常都采用中间箱结构，将污物通过中间箱收集到一个常压的污物箱中。便器冲洗时，首先通过喷射器在中间箱产生负压，水增压器冲洗便盆，中间箱进口阀打开，将便盆内污物吸入中间箱；然后进口阀关闭，利用压缩空气使中间箱产生正压，同时与车下污物箱相通的出口阀打开，将污物推向污物箱，从而实现污物的收集。

现有的动车组集便器的中间箱依靠喷射器产生负压，直接通入压缩空气来产生正压，这就使得集便器在排污的过程中会消耗比较多的压缩空气，耗气量非常多，耗能多；且现有动车组集便器需要设置中间箱、喷射器等等结构，造成整个结构非常复杂，且控制过程也更为繁琐。

综上所述，现有技术中对于动车集便器耗能多且结构复杂的问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种动车组集便系统，其直接通过往复运动装置带动活塞实现排污中正负压的交替变化，无需设置中间箱结构，结构简单，耗能少；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种动车组集便系统，包括排污管路，排污管路将便器和污水箱连通；所述排污管路与正负压转换装置连接，所述正负压转换装置包括旁通管路，旁通管路两端开口均与排污管路连通，旁通管路内设置活塞，活塞与往复运动装置连接，通过往复运动装置带动活塞运动以变换旁通管路上部区域和下部区域的正负压情况。

进一步的，所述排污管路设置多个排泄阀，多个排泄阀将排污管路分隔成多个区域。

进一步的，所述排污管路在与旁通管路上部开口连通处、便器之间设置第一排泄阀。

进一步的，所述第一排泄阀与压缩空气源连通，第一排泄阀与电磁阀连接，电磁阀与控制器通信。

进一步的，所述排污管路在与旁通管路两端开口连通处之间设置第二排泄阀。

进一步的，所述第二排泄阀与压缩空气源连通，第二排泄阀与电磁阀连接，电磁阀与控制器通信。

进一步的，所述排污管路在与旁通管路下部开口连通处、污水箱之间设置第三排泄阀。

进一步的，所述第三排泄阀与压缩空气源连通，第三排泄阀与电磁阀连接，电磁阀与控制器通信。

进一步的，所述活塞上设置位置传感器，位置传感器与控制器通信。

进一步的，所述往复运动装置包括曲柄连杆机构，曲柄连杆机构的连杆与活塞连接。

或者，所述往复运动装置包括偏心轮连杆机构，偏心轮连杆机构的连杆与活塞连接。

或者，所述往复运动装置包括液压装置，液压装置的执行元件与活塞连接。

一种动车组集便系统的工作方法，包括以下步骤：

初始状态下，活塞位于最下端，活塞上部的旁通管路区域形成负压；便器动作时，打开第一排泄阀，污水经负压抽吸至排污管路与旁通管路上部开口连通处；往复运动装置带动活塞向上运动至最上端，活塞上部的旁通管路区域形成正压，活塞下部的旁通管路区域形成负压；打开第二排泄阀，污水经正压推动及负压抽吸进入排污管路与旁通管路下部开口连通处；往复运动装置带动活塞向下运动至最下端，活塞下部的旁通管路区域形成正压，打开第三排泄阀，污水在正压作用下排放至污水箱；关闭第三排泄阀，完成一个循环的排污动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的动车组集便系统，设置正负压转换装置与排污管路连接，正负压转换装置内设置活塞和往复运动装置，往复运动装置带动活塞上下运动，使得旁通管路上部区域和下部区域形成正压和负压的交替变化，取代了传统的中间箱排污方式，简化结构的同时大大降低了耗气量，节省能源、结构简单、成本低。

本发明的动车组集便系统，通过多个排泄阀的设置，配合正负压转换装置的动作，依次打开多个排泄阀，可以完成污水从便盆到污物箱的收集。

本发明的动车组集便系统，设置位置传感器检测活塞的位置，且每一排泄阀均与电磁阀配合，可以经由控制器根据活塞的位置，控制排泄阀的启闭，无需人为操作，动作迅速，控制精确。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明动车组集便系统的结构示意图；

图中，1便器，2排污管路，3污水箱，4活塞，5往复运动装置，6第一排泄阀，7第二排泄阀，8第三排泄阀，9压缩空气源，10电磁阀，11位置传感器，12旁通管路。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在动车集便器耗能多且结构复杂的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种动车组集便系统及工作方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种动车组集便系统，包括排污管路2，排污管路2将便器1和污水箱3连通；所述排污管路2与正负压转换装置连接，所述正负压转换装置包括旁通管路12，旁通管路12两端开口均与排污管路2连通，旁通管路12内设置活塞4，活塞4与往复运动装置5连接，通过往复运动装置5带动活塞4运动以变换旁通管路12上部区域和下部区域的正负压情况。本发明的动车组集便系统，设置正负压转换装置与排污管路连接，正负压转换装置内设置活塞和往复运动装置，往复运动装置带动活塞上下运动，使得旁通管路上部区域和下部区域形成正压和负压的交替变化，取代了传统的中间箱排污方式，简化结构的同时大大降低了耗气量。

所述排污管路2设置多个排泄阀，多个排泄阀将排污管路2分隔成多个区域。

所述排污管路2在与旁通管路12上部开口连通处、便器1之间设置第一排泄阀6。所述第一排泄阀6与压缩空气源9连通，第一排泄阀6与电磁阀10连接，电磁阀10与控制器通信。

所述排污管路2在与旁通管路12两端开口连通处之间设置第二排泄阀7。所述第二排泄阀7与压缩空气源9连通，第二排泄阀7与电磁阀10连接，电磁阀10与控制器通信。

所述排污管路2在与旁通管路12下部开口连通处、污水箱3之间设置第三排泄阀8。所述第三排泄阀8与压缩空气源9连通，第三排泄阀8与电磁阀10连接，电磁阀10与控制器通信。

通过多个排泄阀的设置，配合正负压转换装置的动作，依次打开多个排泄阀，可以完成污水从便盆到污物箱的收集。

所述活塞4上设置位置传感器11，位置传感器11与控制器通信。设置位置传感器检测活塞的位置，且每一排泄阀均与电磁阀配合，可以经由控制器根据活塞的位置，控制排泄阀的启闭，无需人为操作，动作迅速，控制精确。

所述往复运动装置5可以采用下述三种方案之一，也可以采用其他能带动活塞上下往复运动的装置：

往复运动装置5包括曲柄连杆机构，曲柄连杆机构的连杆与活塞4连接。

或者，往复运动装置5包括偏心轮连杆机构，偏心轮连杆机构的连杆与活塞4连接。

或者，往复运动装置5包括液压装置，液压装置的执行元件与活塞4连接。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种动车组集便系统的工作方法，包括以下步骤：

初始状态下，活塞4位于最下端，活塞4上部的旁通管路12区域形成负压；便器1动作时，打开第一排泄阀6，污水经负压抽吸至排污管路2与旁通管路12上部开口连通处；往复运动装置5带动活塞4向上运动至最上端，活塞4上部的旁通管路12区域形成正压，活塞4下部的旁通管路12区域形成负压；打开第二排泄阀7，污水经正压推动及负压抽吸进入排污管路2与旁通管路12下部开口连通处；往复运动装置5带动活塞4向下运动至最下端，活塞4下部的旁通管路12区域形成正压，打开第三排泄阀8，污水在正压作用下排放至污水箱3；关闭第三排泄阀8，完成一个循环的排污动作。

以上动作进行时，位置传感器11检测活塞4的位置，然后经由控制器通过电磁阀10控制排泄阀的动作；如初始状态下，活塞4位于最下端，控制器控制第一排泄阀6的电磁阀10，进而使第一排泄阀6打开；活塞运动至最上端时，控制器接收到信号后控制第二排泄阀7的电磁阀10，进而使第二排泄阀7打开；活塞运动至最下端时，控制器接收到信号后控制第三排泄阀8的电磁阀10，进而使第三排泄阀8打开。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

便器1与冲水装置配合，冲水后经由各排泄阀和正负压转换装置配合，完成将污水由便器到污水箱的收集。

该实施例中，往复运动装置采用曲柄连杆机构。

为方便说明，将图1中排污管路2与旁通管路12上部开口的连通处定义为区域ⅰ，将排污管路2与旁通管路12下部开口的连通处定义为区域ⅱ，正负压转换装置正是使得区域ⅰ和区域ⅱ的正负压发生交替变化。

初始状态下第一排泄阀6、第二排泄阀7、第三排泄阀5处于关闭状态，活塞4位于最下端，区域ⅰ内是负压，区域ⅱ内是常压。

当便器1动作时，第一排泄阀6打开，便器1内的污水在负压作用下被抽吸到区域ⅰ，第一排泄阀6关闭，然后曲柄开始旋转，通过连杆带动活塞4向上运动，使区域ⅰ形成正压，区域ⅱ形成负压，当活塞4位于最上端时，正负压值达到最大，此时第二排泄阀7打开，区域ⅰ内的污水在正负压力作用下进入区域ⅱ，第二排泄阀7关闭。

曲柄继续旋转，通过连杆带动活塞4向下运动，使区域ⅰ形成负压，区域ⅱ形成正压，当活塞4位于最下端时，正负压值达到最大，此时第三排泄阀5打开，便器1内的污水在正压作用下排放到污水箱3，第三排泄阀5关闭，一次循环结束。

本发明利用往复运动装置推动活塞往复运动，在管路中形成正负压的交替变化，进一步配合几个排泄阀的启闭，实现便器污物的收集。

本发明克服了现有技术中喷射器抽真空耗气量大的问题，并且省去了复杂的中间箱结构，并且能够实现中间箱结构抽真空及加压的功能，使集便器结构简单，能耗降低。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。