軌道相關(guān)設(shè)備
目前,鐵科院勞衛(wèi)所與我公司生產(chǎn)的真空卸污單元相繼在北京、上海、沈陽、廣州、武漢、南京、西安等大型檢修基地和車站使用,目前真空卸污單元已在全國80多個站點安裝并使用, 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,性能良好,滿足我國鐵路發(fā)展的要求,真空卸污單元的使用從根本上解決了污物沿線路直排造成的環(huán)境污染,體現(xiàn)了我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針和節(jié)能環(huán)保的時代理念。
1.1名稱型號
名稱:在線式列車真空卸污系統(tǒng)
1.2基本組成
真空卸污系統(tǒng)組成示意圖
真空卸污系統(tǒng)由凸輪泵機(jī)組、真空卸污管道、盤繞式抽吸單元及信息管理控制操作臺組成。
2. 產(chǎn)品主要性能
2.1 能在環(huán)境溫度-10℃~+45℃,海拔不高于2200米,月平均濕度不大于90%的環(huán)境條件下無故障連續(xù)運(yùn)行 。
2.2 能夠同時滿足2列16輛編組(或4列8輛編組)的列車污物箱的排空作業(yè)。卸污效率按照600升污物箱容積計算, 16輛編組列車卸污作業(yè)時間小于24分鐘, 8輛編組列車卸污作業(yè)時間小于12分鐘。
2.3 每條真空管道可允許4個卸污點同時作業(yè);單個600升污物箱的排空時間小于3分鐘。
2.4 系統(tǒng)真空度保持在-40kPa~-70kPa之間,并可在此區(qū)間調(diào)節(jié):管路末端真空度不少于-30kPa, 能保證500米距離的卸污效率。
2.5 凸輪泵機(jī)組、卸污管道、抽吸單元以及整個系統(tǒng)各部分完全密封, 無泄漏,無異味。
2.6 凸輪泵機(jī)組采用PLC全自動控制,機(jī)組控制箱顯示屏可顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、真空度、故障報警等信息,各運(yùn)行參數(shù)可根據(jù)要求通過顯示屏界面進(jìn)行修改。
2.7 系統(tǒng)具有信息顯示與傳輸功能, 能將系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息傳至中央信息系統(tǒng), 實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)跟蹤 。 信息傳輸內(nèi)容: 設(shè)備停啟狀態(tài)、故障報警狀態(tài)、真空度。
2.8 系統(tǒng)具有信息顯示與傳輸功能, 能將系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息傳至中央信息系統(tǒng),實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)跟蹤。預(yù)留有與用戶的動車組信息化管理系統(tǒng)的接口, 通信協(xié)議、 信息內(nèi)容及格式符合鐵道部?鐵路動車段(所)信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范?中有關(guān)規(guī)定。
2.9 系統(tǒng)設(shè)有各種保護(hù)報警功能:電機(jī)過載保護(hù)報警、凸輪泵超時保護(hù)報警、真空度過高保護(hù)報警、低真空保護(hù)報警、凸輪泵維修周期報警等 。
2.10 凸輪泵機(jī)組由2臺凸輪泵并聯(lián)組成,可単系作業(yè)或雙泵作業(yè),滿足設(shè)備備用和冗余能力的需要。機(jī)組模塊化集成裝配 。
2.11 抽吸単元有電動盤繞式和垂掛式,模塊化集成裝配。電動盤繞式単元吸污時軟管自由拉伸, 收回時電動控制盤繞,作業(yè)流程方使、快速。
3. 產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)
3.1 凸輪泵機(jī)組
抽吸能力: 2×160 m3/h
設(shè)定真空度范圍: -40KPa~-70KPa, 可調(diào)節(jié)
可通過固體顆粒直徑: Φ70mm (毛巾等特殊物件均能抽吸)
抽吸最大真空度控制方式: -80KPa
控制方式： PLC
機(jī)組功率： 2×22KW
供點電源： AC380V,50Hz
機(jī)組外形尺寸： 2900mm×1050mm×1800mm(L×W×H)
3.2 抽吸單元
型式： 電動盤繞柜式/T型/柜式
作業(yè)半徑： 10m
抽吸軟管： DN50,PU加強(qiáng)筋透明軟管,耐-80KPa真空
卸污快速接頭： 2.5 D型陰端接頭
控制方式： 自動+手動開關(guān)
電機(jī)功率： 0.42KW
供電電源： AC380V、AC220V，50Hz
外形尺寸： 960mm×600mm×900mm(L×W×H)
3.3 真空管道
真空主管： Dn160, HDPE100, PN1.0MPa
真空支管： Dn63/DN75, HDPE100, 1.0MPa
4. 產(chǎn)品部件介紹
4.1 凸輪泵機(jī)組
4.1.1 原理
凸輪泵機(jī)組是利用凸輪泵對空轉(zhuǎn)不敏感的特性來完成抽吸真空及污物的作業(yè)。凸輪泵是轉(zhuǎn)子為凸輪形狀的一種容積泵,兩個軸在同步齒輪的驅(qū)動下相對運(yùn)轉(zhuǎn),可雙向工作。列車污物的抽吸過程是利用氣流帶動液體流來完成的,因此管道與凸輪泵腔內(nèi)始終是一種氣液混合狀態(tài), 即使在這種狀態(tài)下凸輪泵也能夠達(dá)到平穩(wěn)的工作狀態(tài)。凸輪泵機(jī)組采取兩臺凸輪泵并聯(lián)方式, 作業(yè)能力互相備用和補(bǔ)充。機(jī)組的工作通過PLC全自動控制。
凸輪泵真空機(jī)組
4.1.2 組成
機(jī)組為一體化布局,由2臺凸輪泵、底座、進(jìn)口管組成、出口管組成、機(jī)器間、控制箱等部分組成,另有加熱裝置等附件。
◆凸輪泵是機(jī)組的核心設(shè)備,負(fù)責(zé)完成抽吸和排泄功能;泵電機(jī)頂置,皮帶傳動;兩臺泵轉(zhuǎn)向相反,并聯(lián)對稱布置。
◆底座用以支撐整個機(jī)組,安裝時與地基連接;主材為槽鋼,焊接結(jié)構(gòu)。
◆進(jìn)口管組成與卸污主管連接,包含有閘閥、真空表、壓力傳感器等部件,規(guī)格DN150。
◆出口管組成與排污管道連接,包含有閘閥、止回閥等部件,規(guī)格DN150。
◆機(jī)器間對機(jī)組起防護(hù)作用;鋁合金框架結(jié)構(gòu),各門板及頂板有活動鎖具可拆卸,門板內(nèi)夾有保溫材料;門板上設(shè)有排風(fēng)裝置。
◆加熱裝置有4組,布置在兩泵的進(jìn)出口底部。
4.1.3 主要參數(shù)及說明
◆抽吸能力: 2×160 m3/h
根據(jù)不同的使用環(huán)境和條件選擇不同型號的機(jī)組,如凸輪泵型號為 VX186-184QM。此型號凸輪泵特性曲線顯示,在出口壓力為0.2MPa的時,在列車卸污的工況下,泵流量可以在160~200 m3/h之間選擇,對應(yīng)160 m3/h流量的泵轉(zhuǎn)速為400rpm。
◆設(shè)定真空度范圍: -40KPa~-70KPa,可調(diào)節(jié)
與真空度設(shè)定范圍有關(guān)的主要因素有:管路末端的抽吸效率,機(jī)組工作的穩(wěn)定程度,控制程序的合理性。一般標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定值是-45KPa~-65KPa,也可以根據(jù)現(xiàn)場的需要做適當(dāng)調(diào)整,設(shè)定操作在機(jī)組控制箱的顯示屏上進(jìn)行。
◆可通過固體顆粒直徑: Φ70mm (毛巾等特殊物件均能抽吸)
此通過能力是該型號凸輪泵的固有能力。系統(tǒng)中抽吸單元的通徑最小(DN50),因此污物及雜質(zhì)如果能通過抽吸單元,就一定能通過凸輪泵,一般不會因雜質(zhì)顆粒過大帶來機(jī)組方面的故障。泵對毛巾等長纖維物件通過能力很好。
◆抽吸最大真空度: -80KPa
此真空度是 VX186-184QM凸輪泵的最大抽吸真空,這說明該泵用于抽吸列車污物真空能力是足夠的,系統(tǒng)無論在何種情況下最大真空不會超過這個數(shù)值,因此也不會因真空帶來什么意外的損害 。
◆控制方式: PLC
PLC控制方式對修改系統(tǒng)控制程序、運(yùn)行參數(shù)、具體情況的特殊設(shè)定都非常方便。
◆機(jī)組功率: 2×22KW
每臺泵配備的電機(jī)功率為22KW,機(jī)組功率為44KW。
◆供電電源: AC380V, 50Hz
機(jī)組工作需要正常AC380V的動力電源,系統(tǒng)的控制電源是DC24V。
◆加熱功率:1200W
根據(jù)機(jī)組使用溫度(-5℃~45℃)的要求,機(jī)組內(nèi)部配備4組加熱裝置,每組功率300W,能自動將機(jī)組內(nèi)溫度控制在3℃~8℃之間,保證環(huán)境溫度處于下限時機(jī)組正常工作。
◆機(jī)組外形尺寸: 2900mm×1050mm×1800mm (L×W×H)
4.1.4控制說明
凸輪泵機(jī)組的控制系統(tǒng)基于PLC設(shè)計,主要運(yùn)行程序的輸入信號為入口管道中真空度的變化,運(yùn)行狀態(tài)通過控制箱面板上的數(shù)據(jù)顯示屏顯示,控制參數(shù)可在顯示屏上輸入修改。
◆主要工作模式:手動模式;自動模式;遠(yuǎn)程控制模式(可選項) 。
◆主要運(yùn)行程序
機(jī)組吸污管入口安裝一壓力傳感器提供真空度模擬量輸入;機(jī)組工作的真空度達(dá)到設(shè)定區(qū)間上限時泵啟動,區(qū)間下限時泵停止;一般只有一臺泵作業(yè),另一臺泵作為備用設(shè)備,當(dāng)一臺泵能力不夠或故障時系統(tǒng)才設(shè)定另一臺泵加入 。
◆主要故障檢測及報警
*電機(jī)過載保護(hù)報警:熱繼電器動作,機(jī)組報警并停機(jī),說明電機(jī)或泵有故障。
*凸輪泵超時保護(hù)報警:泵連續(xù)運(yùn)行40分鐘(可修改)不停機(jī),機(jī)組報警并停機(jī),說明系統(tǒng)有比較大的泄漏。
*真空度過高保護(hù)報警:設(shè)定值達(dá)到-75KPa,機(jī)組報警并停機(jī),說明安全閥和真空度控制同時失效,報警并停機(jī)。
*低真空保護(hù)報警:設(shè)定值達(dá)到-30KPa延時,機(jī)組報警,此狀態(tài)持續(xù)30分鐘不消失則停機(jī),說明系統(tǒng)有比較大的泄漏,也可能轉(zhuǎn)子磨損較大需維修。
*凸輪泵維修周期報警:設(shè)定凸輪泵運(yùn)行到維修周期對應(yīng)的小時數(shù)報警,提示管理人員檢修。
◆按照《鐵路站場真空卸污系統(tǒng)技術(shù)條件》要求，機(jī)組控制箱中配置一塊以太網(wǎng)通信模塊，采用以太網(wǎng)接口方式，RJ45端口輸出，作為機(jī)組控制系統(tǒng)并入中央信息控制網(wǎng)路的硬件接口，PLC程序的編寫遵循TCP/IP通信協(xié)議，一旦接入網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)行通信，實現(xiàn)設(shè)定信息的傳送。機(jī)組設(shè)定有遠(yuǎn)程控制箱，能滿足現(xiàn)場遠(yuǎn)程控制的需求。
4.1.5安裝
機(jī)組選裝在混領(lǐng)土基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)預(yù)留進(jìn)出口管和地腳螺栓孔。機(jī)組整體吊運(yùn)安裝，通過10條M20地腳螺栓與基礎(chǔ)連接緊固。
真空主機(jī)吊裝
4.2抽吸單元
4.2.1原理
盤繞式抽吸單元是吸污作業(yè)的終端部件,作業(yè)半徑為10米。作業(yè)軟管盤繞在圓形滾筒機(jī)構(gòu)上。機(jī)構(gòu)由超低速電機(jī)帶動,通過鏈輪傳動機(jī)構(gòu)及電磁離合器帶動滾筒轉(zhuǎn)動, 滾筒的轉(zhuǎn)動帶動軟管收放,作業(yè)完畢軟管收回后,電機(jī)自動停轉(zhuǎn)。
4.2.2組成
盤繞式抽吸單元為一體化緊湊型布置,主要部件有:電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、支座滾筒組成、吸污軟管組成、控制箱、外罩等
盤繞抽吸單元
◆抽吸單元作業(yè)開始時軟管隨作業(yè)人.員拖動自然釋放,電機(jī)負(fù)責(zé)軟管收回時的驅(qū)動。
◆傳動機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將電機(jī)的驅(qū)動力矩傳遞到滾筒上,主要包含鏈輪、鏈條、等主要部件。
◆支座滾筒組成用以支撐連接整個單元, 包含支座、 滾筒、 進(jìn)出管連接件、下脫架等主要部件。
◆吸污軟管組成用來連接列車污物箱排污口與抽吸單元,包含軟管、球閥和快速接頭。
◆控制箱用來完成單元的電機(jī)、操作開關(guān)的控制。
◆外罩對單元起防護(hù)作用,也用于安裝吸污軟管的導(dǎo)向拖架機(jī)構(gòu)。
4.2.3 主要參數(shù)及說明
◆作業(yè)半徑: 10m
10m為抽吸單元的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)半徑 計算長度是伸出單元的軟管有效作業(yè)長度 。
◆抽吸軟管: DN50
抽吸軟管為專門按照作業(yè)條件定做的Pu加強(qiáng)筋透明軟管,重量輕,柔韌性好,耐氣候,在使用溫度范圍下限軟管不變硬。軟管耐真空值-80KPa, 在凸輪泵能力范圍內(nèi)不會出現(xiàn)吸扁的情況 。
◆卸污快速接頭: 2.5 D型陰端接頭
不銹鋼材料,與列車污物箱排污口完美對接,減重設(shè)計使操作更加方便靈活。
◆控制方式:自動+手動開關(guān)
此種控制方式主要是使現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)工作情況和操作習(xí)慣有一個靈活的選擇, 以利于提高工作效率。
◆電機(jī)功率: 0.42KW
為驅(qū)動抽吸單元圓盤的步進(jìn)電機(jī)功率。
◆供電電源: AC380V/220V, 50Hz
◆外形尺寸: 960mm×600mm×900mm (L×W×H)
4.2.4 控制說明
抽吸軟管的向外拉伸是自由拉伸,操作者手持軟管端部向外拉伸帶動圓盤旋轉(zhuǎn)釋放出軟管。 軟管需要收回時需要啟動電機(jī),電機(jī)的啟動方式設(shè)有手動開關(guān)和遙控開關(guān)兩種方式。手動開關(guān)安裝在單元頂門內(nèi)的支架上,由操作者即時操作,需要啟動或停止時即按下此開關(guān)。電機(jī)啟動后延時20秒會自動停止(此時間是收回10m軟管的時問),抽吸單元的頂蓋關(guān)閉后也會觸動控制開關(guān)使電機(jī)停止,這樣可以簡化操作流程、避免故障。
4.2.5 伸縮架空式抽吸單元
伸縮架空式抽吸單元根據(jù)安裝方式可為T型式和柜式。柜式安裝在一個有4扇門的柜體內(nèi),柜子尺寸(長×寬×高=1200×300×2000mm) ,高度可以為3000mm,柜外有金黃色涂層,作業(yè)半徑8~10米。T型式尺寸長×寬×高=1200×200×3000mm,高度可以為5000mm,作業(yè)半徑可達(dá)到6~10米。
柜式單元
T型單元