一种轨道车辆水箱的制作方法

本发明涉及机车车辆结构设计技术领域。

背景技术

我国铁路机车车辆的给水卫生系统为旅客和司乘人员提供饮水、洗漱、卫生等服务功能，是轨道客车不可或缺的重要组成部分。由于技术引进的体系不同，高速动车组的设计存在一定的差异，但都具有降低车辆重心和部件轻量化设计的特点。因此，进行高速动车组给水卫生系统设计时，在满足运营功能需求的前提下，给水卫生系统应降低重心和采用自承载轻量化设计结构。设计要求为模块化、系列化、标准化及人性化，使卫生设施的设计满足运营要求。

在目前的轨道车辆上，为车上洗脸间和卫生间提供生活用水的水箱一般都设置在车体底部，通过吊挂梁等结构将水箱吊挂在车体底板上。一般高速动车组车下水箱的容积一般不小于600l。高速动车组的餐车由于用水量无法按统计数据进行计算，一般采用大容积的水箱，目前大容积水箱为600l、700l、1000l等类型的车下水箱。列车在运行过程中，水箱内的水左右晃动会对箱体本身产生冲击，防波板会有一定的阻拦作用，但对侧壁的冲击仍然较大。另外由于旅客和行李等载重不均匀或者车辆通过曲线时车体会向一侧倾斜，水箱内的水也会向同一侧倾斜，加重车体侧倾，如果在机车车辆速度过高的情况下容易翻车。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道车辆水箱，它能有效地解决水箱的自平衡问题，减少侧板的压力，减轻水箱压力侧倾，防止翻车事故的发生。

本发明的目是通过以下技术方案来实现的：一种轨道车辆水箱，包括水箱的箱室及进出水管路，水箱侧壁为球形凸起结构，水箱箱室分为左、中、右三格设置，相邻两格的箱室之间设有防波板，在左、中、右三格箱室的底部均设有气囊，固定在左箱室内的左室气囊的底部通过管路与设有电磁三通阀一的左室支路的一端相连，左室支路的另一端与主管路二连接；固定在中间箱室内的中间室气囊的底部通过管路与设有电磁三通阀二的中间室支路的一端相连，中间室支路的另一端与主管路二连接；固定在右箱室内的右室气囊的底部通过管路与设有电磁三通阀三的右室支路的一端相连，右室支路的另一端与主管路二连接；气缸出口的主管路一经三通分别与设置在左、右两侧的高度控制阀的进气口连接，左侧高度控制阀的出气口与左气路的一端连接，左气路的另一端与电磁两通阀一的进口连接；右侧高度控制阀的出气口与右气路的一端连接，右气路的另一端与电磁两通阀二的进口连接，电磁两通阀一的出口与电磁两通阀二的出口之间通过主管路二连接。

所述左侧高度控制阀的摇臂轴一端固定在阀体上，另一端固定在车体左侧；右侧高度控制阀的摇臂轴一端固定在阀体上，另一端固定在车体右侧。所述摇臂轴上设有位移传感器，左侧位移传感器通过导线连接电磁两通阀一、电磁三通阀一和电磁三通阀二，右侧位移传感器通过导线连接电磁两通阀二、电磁三通阀二和电磁三通阀三。

进一步地，所述左气路和右气路为串联气路，左室支路、中间室支路和右室支路为并联气路；所述防波板设有通孔。

所述摇臂轴一端固定在车体上，摇臂轴上设有位移传感器，当车体发生侧倾时，摇臂轴动作，控制高度控制阀进气口的开闭，同时位移传感器产生感应，给电磁两通阀一个电信号控制电磁阀的开闭进而控制气路的通断，使得超低侧箱室内的气囊充气，将水箱内的水压向超高侧，迫使水箱重心向超高侧转移，减轻车体侧倾，防止翻车事故的发生。

本发明涉及的这种轨道车辆自平衡水箱，为一种利用高度控制阀和位移传感器控制气路通断进而控制箱室内气囊的充气和排气。充分利用了空气质量小，气囊反映速度快的特点，通过调节气囊气压的大小动态控制水箱重心位置，使重心向超高侧转移，减轻车体侧倾，防止翻车事故的发生，具有反映速度快，重心转移效果好，效率高，结构简单，操作简单等优点。水箱侧壁为球形凸起的结构，减少侧板的压力，减轻自重，防止变形，同时箱室内的气囊和防波板会对水产生扰动，减少水对水箱侧板的冲击。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的空气管路连接示意图；

图4为本发明的水箱右侧超高气囊状态示意图；

图5为本发明的水箱左侧超高气囊状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种轨道车辆水箱，包括水箱箱室、进出水管路、气囊、高度控制阀和气缸20。水箱侧壁为球形凸起结构，水箱箱室分为左、中、右三格设置，相邻两格的箱室之间设有防波板7，在左、中、右三格箱室的底部均设有气囊，固定在左箱室1内的左室气囊4的底部通过管路与设有电磁三通阀一17的左室支路12的一端相连，左室支路12的另一端与主管路二24连接；固定在中间箱室2内的中间室气囊5的底部通过管路与设有电磁三通阀二18的中间室支路13的一端相连，中间室支路13的另一端与主管路二24连接；固定在右箱室3内的右室气囊6的底部通过管路与设有电磁三通阀三19的右室支路14的一端相连，右室支路14的另一端与主管路二24连接；气缸20出口的主管路一23经三通分别与设置在左、右两侧的高度控制阀的进气口连接，左侧高度控制阀8的出气口与左气路10的一端连接，左气路10的另一端与电磁两通阀一15的进口连接；右侧高度控制阀9的出气口与右气路11的一端连接，右气路11的另一端与电磁两通阀二16的进口连接，电磁两通阀一15的出口与电磁两通阀二16的出口之间通过主管路二24连接。所述左侧高度控制阀8的摇臂轴21一端固定在阀体上，另一端固定在车体左侧；右侧高度控制阀9的摇臂轴21一端固定在阀体上，另一端固定在车体右侧。

进一步地，所述摇臂轴21上设有位移传感器22，左侧位移传感器通过导线连接电磁两通阀一15、电磁三通阀一17和电磁三通阀二18，右侧位移传感器通过导线连接电磁两通阀二16、电磁三通阀二18和电磁三通阀三19。所述左气路10、右气路11和主管路二24为串联气路；左室支路12、中间室支路13和右室支路14为并联气路；所述防波板7设有通孔。

这种轨道车辆水箱为一种利用高度控制阀和位移传感器控制气路通断进而控制箱室内气囊的充气和排气。充分利用了空气质量小，气囊反映速度快的特点，通过调节气囊气压的大小动态控制水箱重心位置，使重心向超高侧转移，减轻车体侧倾，防止翻车事故的发生。水箱侧壁为球形凸起的结构，减少侧板的压力，减轻自重，防止变形，同时箱室内的气囊和防波板会对水产生扰动，减少水对水箱侧板的冲击。具有反映速度快，重心转移效果好，效率高，结构简单，操作简单等优点。当列车在运行过程中由于旅客和行李等载重不均匀或者车辆通过曲线时车体会向一侧倾斜，水箱内的水也会向同一侧倾斜，如果车体向左倾斜即右侧超高时，左侧高度控制阀的摇臂轴动作，左侧高度控制阀的进气口的打开，气缸内的高压气体进入左气路，同时摇臂轴上的位移传感器产生感应，给电磁两通阀一、电磁三通阀一和电磁三通阀二一个打开电信号，左气路导通，气缸内的高压气体开始给左室气囊和中间室气囊充气，将水箱内的水压向超高侧(右侧)，迫使水箱重心向超高侧(右侧)转移，减轻车体左倾，防止左侧翻车事故的发生。当车体恢复水平时左侧高度控制阀的摇臂轴动作，左侧高度控制阀的进气口关闭，气缸处于保压状态；同时摇臂轴上的位移传感器产生感应，给电磁两通阀一一个关闭信号，左气路关闭；给电磁三通阀一和电磁三通阀二一个排气电信号，这两个电磁三通阀的排气口打开，左室气囊和中间室气囊瞬间气体排空，水箱内的水恢复到原始状态，水箱重心回到原位。如果车体向右倾斜即左侧超高时，右侧高度控制阀的摇臂轴动作，右侧高度控制阀的进气口的打开，气缸内的高压气体进入右气路，同时摇臂轴上的位移传感器产生感应，给电磁两通阀二、电磁三通阀二和电磁三通阀三一个打开电信号，右气路导通，气缸内的高压气体开始给右室气囊和中间室气囊充气，将水箱内的水压向超高侧(左侧)，迫使水箱重心向超高侧(左侧)转移，减轻车体右倾，防止右侧翻车事故的发生。当车体恢复水平时右侧高度控制阀的摇臂轴动作，右侧高度控制阀的进气口关闭，气缸处于保压状态；同时摇臂轴上的位移传感器产生感应，给电磁两通阀二一个关闭信号，右气路关闭；给电磁三通阀二和电磁三通阀三一个排气电信号，这两个电磁三通阀的排气口打开，右室气囊和中间室气囊瞬间气体排空，水箱内的水恢复到原始状态，水箱重心回到原位。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。