CRH5型动车组集便系统原理介绍及故障分析

CRH5型动车组集便系统原理介绍及故障分析

郭文汇

长春中车轨道车辆有限公司动车检修中心技术质量部

摘 要： 本文主要介绍了CRH5型动车组集便控制系统的组成及工作原理，并针对运行及调试过程中常见的异常问题及处理措施进行讨论。

关键词： 集便系统 CRH5型 基本单元 真空发生器 滑阀

1、前言

CRH5型动车组的卫生系统原型车引自瑞典EVAC紧凑式真空集便装置，该套系统具有操作方便、真空性能好、节水、排污除臭性能高等优点，但该系统组成原器件较多，结构复杂，在实际运行及调试过程中出现故障的几率较高。

CRH5型动车组卫生系统主要由供水系统和集便卫生系统组成。供水系统主要由净水箱及中间水箱向车内电茶炉、洗手池、厨房和集便器提供净水；集便卫生系统由污物箱、真空便器、灰水单元、基本单元收集污物。全车8辆编组，共配置14个卫生间，包含一个残疾人卫生间和标准卫生间组成。

2、系统工作原理

集便控制系统工作的过程共分为6个步骤，均通过控制板DTC程序控制冲洗顺序，真空吸污，中转后正压排污。

2.1待机状态：便盆内有少量水，便器的小水箱处于满水状态，进口及出口滑阀处于关闭状态。

2.2冲洗便盆：当按下冲洗按钮后，集便控制系统开始冲洗循环，在25秒内完成一次冲洗。基本单元上进气电磁阀得电动作，允许压缩空气进入小水罐，冲洗用水加压后通过管路从便盆各个喷嘴处喷水，多角度冲洗便盆。

2.3建立真空：冲洗循环的同时，集便系统的真空发生器Y1、Y2电磁阀得电，允许压缩空气进入，产生真空，通过控制进气时间，使真空泵在中转箱内产生-40kPa的真空压力。

2.4排空便盆：入口滑阀电磁阀得电动作，打开滑阀，便盆和中转箱的管路连通，利用中转箱-40kPa的负压将便器内污物吸入中转箱。通过时间控制入口滑阀开放和关闭，吸污完毕后，入口滑阀关闭。

2.5恢复水封：入口滑阀关闭后，小水罐进气电磁阀得电动作，允许压缩空气进入小水罐，增压水通过便盆喷头再次冲洗便盆，并恢复便盆水封状态，防止中转箱异味排出。

2.6排空中转箱：程序控制真空发生器Y2电磁阀得电动作，允许压缩空气进入中转箱，通过控制进气时间，使真空泵在中转箱内产生+60kPa的压力。出口滑阀得电打开，将中转箱至污物箱管路开放，利用中转箱内压力将污物排放至污物箱，排空污物后出口滑阀关闭。小水罐重新注满水，恢复待机状态。

3、异常情况的处理

集便控制系统的运用和调试过程中常见一般故障及排除方法：

3.1故障代码01：无压缩空气

集便系统压缩空气接口在控制盘，车辆压缩空气通过控制盘气源入口接入，通过过滤阀、压力控制阀供集便系统使用。如车上无压缩空气或压缩空气压力不足，系统将发送故障代码01，无压缩空气。

故障处理：检查车上气源压力表，检查控制盘压力开关状态。如压力开关关闭，重新开启检查故障代码是否消除。

3.2故障代码02：污水箱满

车上污水箱水位传感器“污水箱100%”动作，故障持续5分钟后，系统将发送故障代码02，污水箱满。

故障处理：检查车上或车下液位显示装置，是否为误报信号。如25%液位、50%液位、75%液位显示均亮，说明污水箱实际液位较高，已报满状态，需关停该套集便系统禁止使用。待车辆进入停靠站及时进行吸污，吸污后液面下降，污水箱100%液位关闭1分钟后，系统故障代码消除，系统可恢复使用。如其他液位指示均未点亮，说明该故障代码为误报信号。需停用该套集便系统，待车辆入段修时更新100%液位开关。

3.3故障代码03：清水箱空

车上清水箱水位传感器“净水箱5%”动作，系统将发送故障代码03，净水箱空。

故障处理：检查车上或车下液位显示装置，是否为误报信号。如25%液位、50%液位、75%液位显示均灭，说明净水箱实际液位较低，已报空状态，需关停该套集便系统禁止使用。待车辆进入停靠站及时注水，注水后液面上升，净水箱25%液位、50%液位、75%液位依次点亮后，系统故障代码消除，系统可恢复使用。如其他液位指示均点亮，说明该故障代码为误报信号。需停用该套集便系统，待车辆入段修时更新5%液位开关。

3.4故障代码04：便器不产生压力

如冲洗循环排空便器后，中转箱内不产生压力，系统将打开出口滑阀，重复激活Y1和Y2电磁阀，使集便系统重新建立正压和负压，如该错误被纠正后，系统开始冲水并恢复运行，如系统无法自行纠正，将发送故障代码04，不产生压力。

故障处理：系统重启，检查故障是否被纠正。如未纠正，检查压力开关状态，是否有触点锈蚀粘连或接触不良，检查入口滑阀、出口滑阀状态，是否有机械卡滞或异物。

3.5故障代码05：便器不产生真空

如在冲洗循环建立真空过程中，压力开关检测出中转箱产生的是正压而不是负压时，系统将开启出口滑阀，进行泄压。重复激活Y1和Y2电磁阀，使集便系统重新建立负压。如该错误被纠正后，系统开始冲水并恢复运行，如系统无法自行纠正，将发送故障代码05，不产生真空。

故障处理：系统重启，检查故障是否被纠正。如未纠正，检查压力开关状态，是否有触点锈蚀粘连或接触不良，检查真空泵进气阀是否卡滞；检查系统供风是否正常。

3.6故障代码06：冲水前无真空

如在启动冲洗循环时，压力开关检测出中转箱产生的是正压，系统将在开启冲洗循环器前打开出口滑阀，进行泄压。如压力开关仍检测正压，将发送故障代码06，冲水前无真空。

故障处理：系统重启，检查故障是否被纠正。如未纠正，检查压力开关状态，是否有触点锈蚀粘连或接触不良，检查真空泵Y2电磁阀状态，是否有接触不良。

4. 典型故障分析

运用或调试过程中出现的反喷故障分析，反喷：便器冲洗过程中出现的冲洗用水外溅、喷出现象。导致该问题主要由两种因素同时产生：1、中转箱内产生正压；2、入口滑阀开。

故障分析：便器冲洗过程不做赘述，首先分析两种工况产生顺序；第一种工况中转箱产生正压，正压建立是在排污前，由真空发生器在中转箱产生+60kPa正压，做好排污准备。第二种工况入口滑阀开，入口滑阀打开是中转箱-40kPa真空建立后吸污过程中发生的。正常运行时冲洗循环过程中两种工况不会同时发生，一般由系统多故障同时叠加造成。共分两种情况：1、中转箱建立正压后入口滑阀异常打开；中转箱内有正压，而此时入口滑阀打开会造成中转箱内压力向便盆处释放，残余物向便盆喷射出去，形成反喷。2、入口滑阀打开时，中转箱内保持正压；即吸污过程中，中转箱本应建立负压，系统此时多重故障叠加发生，未建立负压而形成正压；在入口滑阀打开瞬间，中转箱压力释放，将箱内残余物向便盆喷射出去，形成反喷。

故障模拟：在试验台上模拟两种工况。

1、异物卡滞入口滑阀；在滑阀打开后，将2.5mm²塑铜线探入滑阀入口，使滑阀关闭不严，留有缝隙。正常执行冲洗循环，中转箱建立正压过程时会出现轻微反喷现象，DTC无故障显示。

2、模拟排污管路堵塞同时压力开关功能失效：将排污管路使用工装人为堵塞（模拟冻堵），断开压力开关连接线（使压力开关功能失效），按下冲洗按钮。此时排污管路堵塞导致真空发生器废气无法排出，使中转箱形成正压，同时压力开关功能失效，出现反喷现象。入口滑阀关闭后，系统继续工作，建立正压过程中，系统未检测到压力开关信号，DTC显示 04 、09，系统停止工作。

5、结语

本文对CRH5型动车组集便控制系统的工作原理及典型故障处理进行了介绍与故障分析，提出了维护的工艺要求。在系统运行维护过程中需及时处理报警信号，否则遇到特殊工况时，故障叠加将会造成更加严重的后果。希望能够给集便控制系统检修及故障处理提供帮助，尽量减少因维护不当而造成的质量问题。

参考文献

[1]林建辉主编动车组检修技术与设备.2010

[2]张曙光主编CRH5型动车组.2008

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