一种用于交通工具的气动控制供水系统的制作方法

本实用新型涉及一种供水系统，特别涉及一种在动车组、飞机、客车等交通工具上安装的气动控制供水系统，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术：

供水系统是客车设计的重要组成部分，是旅客旅途生活必不可少的基本条件之一，也是人性化服务的重要方面。其中，动车组等轨道交通列车因运行的环境范围广、运行温度区间大、振动环境多、途径的各城市水质不同等问题，对供水系统可靠性要求较高。

目前，多数交通工具的供水系统都需要排水，特别是在冬季，一般在水箱、进水管路、水泵及向用水设备供水的供水管路上都接有排水管，其中少部分采用的是手动排空的方式，在排水管上串接手动排水阀，对于轨道交通列车，因水箱的数量较多，每列车水箱8～16台不等，每天入库的列车又较多，因此采用手动排水，操作人员的工作量极大，同时还存在人为原因忘记关闭手动排水阀带来的漏水问题。其它部分列车，为减少操作人员的工作量，供水系统采用自动排空的方法，即在排水管上串接膜片式电磁排水阀，但是膜片式电磁阀因通径小，电磁线圈通电发热等原因导致电磁阀内部产生水垢，水垢会影响电磁阀正常开闭，因此，经常出现管路无故自动排水，水箱无故自动排水现象，旧系统故障率高。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种工作稳定可靠，故障率低的用于交通工具的气动控制供水系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于交通工具的气动控制供水系统，包括水箱、供水管路、水泵及控制箱，所述水箱通过供水管路与用水设备连接，在所述供水管路上设置水泵，所述水箱连接有第一排水管，在所述供水管路上连接有第二排水管，所述水泵连接有第三排水管，在所述第一排水管、第二排水管及第三排水管上分别串接有第一排水阀、第二排水阀和第三排水阀，在水箱与水泵之间的进水段上串接有进水阀，所述第一排水阀、第二排水阀、第三排水阀及进水阀均为气控阀，所有气控阀与控制箱和气源连接。

进一步，所有气控阀通过气动换向阀与控制箱和气源连接。

进一步，所述第一排水阀通过第一气动换向阀与气源连接，所述进水阀、第二排水阀和第三排水阀通过第二气动换向阀与气源连接，所述第一气动换向阀和第二气动换向阀与控制箱连接，所述控制箱根据控制逻辑控制各阀动作。

进一步，所述第一排水阀为常闭阀，第二排水阀为常开阀，第三排水阀为常闭阀，进水阀为常闭阀。

进一步，在所述水泵工作时，控制箱控制第一排水阀为关闭状态，进水阀为打开状态，第二排水阀为关闭状态，第三排水阀为关闭状态。

进一步，在供水系统断电时，控制第二气动换向阀换向，控制进水阀为关闭状态，第二排水阀为打开状态，第三排水阀为关闭状态。

进一步，在供水系统需要完全排空时，控制第一气动换向阀和第二气动换向阀换向，控制第一排水阀、第二排水阀及第三排水阀均为打开状态。

进一步，在供水系统需要完全排空时，控制箱控制第一排水阀、第二排水阀及第三排水阀定时排水，达到设定时间后控制第一排水阀、第二排水阀及第三排水阀自动转换为关闭状态。

进一步，所述气源的出口端连接截止阀。

进一步，在所述第一排水管上与所述第一排水阀并联有一个手动排空阀。

综上内容，本实用新型所提供的一种用于交通工具的气动控制供水系统，利用气控阀控制各管路的通断，同时利用控制箱实现一键清空功能，不但可以确保供水系统完全排空，而且因气控阀本身不发热，打开、关闭力度比膜片式电磁阀要大很多，因此该系统不容易因杂质、水垢等原因而导致关闭不严、泄漏等现象，供水系统工作更加稳定可靠，故障率更低。

附图说明

图1本实用新型供水系统示意图。

如图1所示，水箱1，控制箱2，供水管路3，进水段3a，供水段3b，水泵4，进水过滤器阀5，供水过滤器阀6，单向阀7，注水管8，注水过滤器9，溢水管10，溢水过滤器11，进水阀12，第一排水管13，第一排水阀14，手动排空阀15，第二排水管16，第二排水阀17，第三排水管18，第三排水阀19，第一气动换向阀20，第二气动换向阀21，泄漏检测开关22，水泵压力开关23，液位检测开关24，蓄能罐25。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型所提供的一种用于交通工具的气动控制供水系统，安装在轨道车辆、飞机、大客车等交通工具上，为交通工具上的用水设备提供水源，用水设备包括便器、盥洗室的水龙头及电开水炉等。

供水系统包括水箱1、控制箱2、供水管路3和水泵4，水箱1通过供水管路3与用水设备(图中未示出)连接，在供水管路3上连接水泵4，供水管路3包括连接水箱1 及水泵4入口端的进水段3a和连接水泵4出口端与用水设备的供水段3b，控制箱2用于控制水泵4等各部件的工作状态，控制箱2固定安装在水箱1的壳体上。在供水管路3 和水泵4处安装有电伴热带等加热元件，用以保证供水系统在冬季时也能正常使用。

进水段3a的一端位于水箱1的底部，用于从水箱1内吸入水，进水段3a的另一端接于水泵4的入口，供水段3b的一端接于水泵4的出口，另一端向终端用水设备供水。在进水段3a、供水段3b上分别串接有进水过滤器阀5和供水过滤器阀6，保证向终端用水设备提供符合卫生标准的水，同时保证杂质不会进入水泵4内，保证水泵4的正常稳定运转。进水过滤器阀5还可用于检修时断开水箱1与水泵4之间的水路连接，方便检修。

本实施例中，在水泵4的进水侧还串接有一单向阀7，防止由进水段3a进入水泵4 内的水倒流回水箱1内。

水箱1上设置有两根注水管8，因为车辆运行环境较为复杂，为了保证水箱1内水的卫生要求，本实施例中，在每根注水管8上串接有注水过滤器9。为了保证注水后水不存留在注水管8内，本实施例中，注水管8略向下倾斜设置，即注水管8与水箱1 连接的位置略高于注水管8另一端的注水口的位置，这样，停止注水后，存留在注水管8内的水会反向从注水口处再流出，不存留在注水管8内，而且在注水过滤器9处安装电伴热带，保证冬季能正常使用。

水箱1上还设置有一根溢水管10，在溢水管10上串接有一个溢水过滤器11，该溢水过滤器11可以有效阻止列车运行过程中吸入风沙等异物，保持水箱1内的水源清洁，有利于车辆在高风沙环境中运营。在水箱1注水时，当水箱1注满以后，该溢水过滤器11还起到溢流泄压的作用，确保水箱1不因注水被损坏。同时水箱1还可以通过该溢流管10通气，保持水箱1内部属于常压状态。

在水箱1与水泵4之间的进水段3a上还串接一个进水阀12，进水阀12采用气控阀，且进水阀12采用常闭阀，安装在进水过滤器阀6的出水侧，用于选择性地接通与断开水箱1与水泵4之间的水路连接。供水系统待机时，该气动进水阀12处于通气打开状态(或者待机时进水阀12处于断气关闭状态，但是水泵4工作时，进水阀12通气打开)，供水系统停机时，该进水阀12处于断气关闭状态。

在水箱1的底部连接有第一排水管13，本实施例中，为了保证水箱1中的水清空，在水箱1的底部连接两个第一排水管13，在每个第一排水管13上分别串接有第一排水阀14，第一排水阀14采用气控阀，且第一排水阀14采用常闭阀。供水系统待机、停机时，两个气动第一排水阀14均处于断气关闭状态，只有执行水箱1清空动作时，水箱1才会控制两个气动第一排水阀14通气打开，将水箱1内的存水全部排空。

在每个第一排水管13上与第一排水阀14再并联有一个手动排空阀15，保证在系统无电、无压缩空气或第一排水阀14出现故障时，还可以利用手动排空阀15将水箱1 中的存水排空。

本实施例中，为了将供水管路3中的存水都能清空，在进水段3a和供水段3b上分别连接有一个第二排水管16，在二个第二排水管16上分别串接一个第二排水阀17。两个第二排水管16也可以汇总后再汇总后的第二排水管16上安装一个第二排水阀 17。第二排水阀17采用气控阀，且第二排水阀17采用常开阀。供水系统待机时，第二排水阀17处于通气关闭状态，供水系统停机时，第二排水阀17处于断气打开状态，系统自动排空供水管路3中的存水。

水泵4的泵腔连接第三排水管18，在第三排水管18上分别串接一个第三排水阀 19，第三排水阀19用于将泵腔内的水排空。第三排水阀19用气控阀，且第三排水阀 19采用常闭阀，当系统需要完全排空时，第三排水阀19处于通气打开状态。进水段 3a、供水段3b及水泵4中存水分别经过三个第二排水管16后汇总至总排水管排出。

在水箱1上设计有气动换向阀，利用电磁阀控制气路方向实现气源到各气控阀的气路分配，用于控制上述六个气控阀的开闭。气动换向阀的数量、形式、规格、通径等根据六个气控阀的大小、位置等进行设计、选择。本实施例中，优选使用两个气动换向阀。其中，两个第一排水阀14通过第一气动换向阀20与气源连接，第一气动换向阀20与控制箱2连接，一个进水阀12、二个第二排水阀17、一个第三排水阀19 均通过第二气动换向阀21与气源连接。

本实施例中，在气源的出口端，即第一气动换向阀20和第二气动换向阀21之前的管路中连接截止阀，待机时处于打开状态，当进行维修时，将其关闭。

为了防止水泵频繁启动，在水泵出口端的供水管路上串接一蓄能罐25，当管路终端用水量小于0.7L时，水泵不会启动，此设计减少水泵启停的次数，延长使用寿命，能够保证管路的压力比较平稳。

在水泵出口端的供水管路上串接一用于检测供水管路泄漏流量的泄漏检测开关 22，泄漏检测开关22与控制箱2连接，泄漏检测开关22用于检测列车供水管路及终端用水设备是否有泄漏。

水泵4的出口端都连接一个水泵压力开关23，水泵4的启停通过水泵压力开关23 控制，本实施例中，水泵压力开关23的设定值为150kPa--300kPa，水泵4在这个范围内工作。当列车用水时，随着管路出水，管路压力会逐渐下降，当下降到一定数值时(即150kPa时)，水泵压力开关23就会控制相应的水泵4运转；当列车不用水时，水泵4继续运转直到相应的水泵压力开关23检测到供水管路4压力达到300kPa时，水泵4自动停止，防止水泵4空转，延长水泵4的使用寿命。该泵水装置通过有效的压力控制，为列车提供稳定的供水压力，保证列车用水端的压力在很小的范围内，并且供水管路内的压力不会因压力范围过大而受到冲击，而且解决了水泵4不运转时的管路冻结的问题。

水箱1根据客户需要，在水箱1上设置有五个液位检测开关24，分别检测0％、25％、 50％、75％、100％五挡液位。这五挡液位均可对外输出信号，在列车的裙板上安装液位显示器时，可实时显示水箱1内的液位高度，这样，注水操作工很容易观察到是否该给水箱1内注水。五挡液位检测开关24均采用延时液位开关，当列车行驶、刹车等导致水箱晃动，里面的水跟着晃动，液位开关的浮子上下浮动，此时液位中的单片机做了程序，认为持续15秒有信号，才会对外输出，防止因水箱晃动或短时间列车过弯道导致，实际水箱内的水位没有降到液位开关以下而输出错误信号。

在水泵出口端的供水管路上串接有一用于检测供水管路中气体压力的吸气保护开关，吸气保护开关与控制箱2连接，吸气保护开关保护水泵4，防止水箱1无水时水泵4干运转而损坏。

在供水系统上设置温控器(图中未示出)，用于检测系统周围的温度，一般供水系统的设定温度范围为5℃～15℃，以下描述在该温度基础上进行，该温度范围可根据需要进行设置或选择合适的温控器。因系统中设备有电加热元件及温控器，使得该供水系统能够满足-50℃～50℃环境区间工作。

该供水系统的工作过程如下：

1、当供水系统周围温度低于5℃时，系统首先启动供水管路3的电伴热带，供水管路3内部残冰融化以后，水泵4通电启动，同时第二气动换向阀21工作，控制进水阀12通气打开，两个第二排水阀17通气关闭，第三排水阀19处于不通气关闭状态，第一排水阀14也处于不通气关闭状态。当供水管路3内的压力达到压力开关上限时，水泵4停止，处于待机状态。

3、当系统周围温度高于5℃时，水泵4直接通电启动，同时第二气动换向阀21 工作，进水阀12通气打开，两个第二排水阀17通气关闭，第三排水阀19处于不通气关闭状态，两个第一排水阀14也处于不通气关闭状态。当供水管路3内的压力达到压力开关上限时，水泵4停止，处于待机状态。

4、当系统断电时，水泵4断电，同时第二气动换向阀21工作，进水阀12断气关闭，两个第二排水阀17断气打开，第三排水阀19处于不通气关闭状态，两个第一排水阀14也处于不通气关闭状态，此过程只将供水管路3中的存水自动排放清空。

5、当供水系统需要完全排空时，包括排空水箱1内的水，控制箱2控制第一气动换向阀20动作，控制两个第一排水阀14通气打开，两个第二排水阀17断气打开，第三排水阀19通气打开，将供水管路3及水箱1中的存水全部排放清空。

此过程中，由控制箱2设定排空时间，使水箱1和供水管路3内的水排空，到时间后，控制箱2控制第一气动换向阀20和第二气动换向阀21动作，使两个第一排水阀14、两个第二排水阀17及第三排水阀19全部自动关闭。

本实用新型提供的供水系统，利用气控阀控制各管路的通断，不但可以确保供水系统完全排空，而且因气控阀本身不发热，打开、关闭力度比膜片式电磁阀要大很多，因此该系统不容易因杂质、水垢等原因而导致关闭不严、泄漏等现象，供水系统工作更加稳定可靠，故障率更低。本实用新型可利用控制箱2实现一键清空功能，在冬季停放时，通过控制箱2的一键清空功能，确保供水系统完全排空，即便是长时间停放以后，再次使用时也能通过系统设置的电加热元件迅速启动。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围。