铁路客车真空集便器故障探讨及建议

铁路客车真空集便器故障探讨及建议
摘要：本文简要介绍了铁路客运列车中集便装备的发展，着重介绍了真空集
便器的工作原理和应用效果。

以近年我国铁路行业的发展现状为背景，概括了真
空集便装置的常见故障表象和关联原因，特殊举例了高寒地区下装备的故障情况。

关键词：铁路客车；真空集便器故障；探讨及建议
一．引言
在我国，铁路产业链是重要的支柱行业，铁路客运则是最为重要的民生服务
之一。

截止2020年末，我国铁路的总运营里程已经超过十四万公里，位居全球
第二；高铁运营总里程达到三万八千公里，位居全球首位。

建国以来，我国的铁
路行业经历了初期发展、政府主导发展、市场导向发展等历程。

现如今我国铁路
正处于高质量发展的阶段，高铁运营里程虽占铁路总运营里程的约四分之一，但
其在铁路总客运量的占比却超过了64%。

在整体经济质量和铁路客运领域快速的
发展背景下，客运列车随车装备的综合水平也在不断提升，客车真空集便器即为
其中之一。

相较于以往，真空集便器在用水更少的前提下达到更好的排污效果，
且污物在列车行运和站停过程中的全过程中零暴露，极大的减少了对周边环境的
污染和影响。

目前，已经有超过70%的客运列车装备了此类装备[1]。

二．铁路客车真空集便器的应用、故障及其影响
2.1．铁路客车集便装备的发展历史
我国铁路客车的集便装置大致经历了直排式、压缩空气风动式和真空集便等
三个阶段[1]。

其中，直排式便器是铁路客车中传统的、应用时间较长的集便设备。

这种设备需要列车随车装载容量较大的水箱，设备工作时利用排水的自身重力冲
洗污物，且冲洗后直接将污物排出车外。

传统式直排便器的工作基本完全依靠随
车装水，工作时噪声较大，冲洗效果不稳定，无法解决车厢内异味，备水用尽后
整列客车即再无法为乘客提供卫生间服务。

此外，直接将污物排出不仅对铁路沿
线的环境造成了污染，也经常带来污染和腐蚀车身以致影响列车服役寿命。

压缩
空气风动式便器在上世纪90年代中期应用到铁路客车中。

在我国铁路的第六次
提速中，为当时较为先进的25型客车和准高速客车装配了压缩空气风动式便器。

在便器使用时，装备系统利用电动泵机等增压装置对冲洗水加压，是水流在压力
推动的状态下完成冲洗。

这一次的技术革新从冲洗效果的方面进行了升级，在极
大增强了冲洗效果的同时，也使列车卫生间用后整体卫生环境和空气环境有了极
大的改善。

真空集便器属于新型清洁卫生设备，是近些年应用在铁路客运列车中的新技
术装备，其可以做到在列车运途全程中供乘客使用，无需再当列车经停时停用。

同时，封闭收集与集中处理的工作方式不但减少了环境污染，也为满足后续的科
学有效的处理污物提供了可能。

2.2．真空式集便器
铁路客运列车中的真空集便器通常由真空集便装置、污物收集装备、前端控
制模块、遥控操作机组、逆变器等组成。

当冲洗按钮被按下后，同时启动工作系
统电路和保护系统电路，将冲洗水混合增压空气一同排出完成首次污物的冲洗，
在通过控制器调配集便装置和收集装备等的协同工作以完成后续的冲洗循环。

污
物收集装备通过真空抽压的方式使其内部产生负压，利用与连接模块之间较大的
压强差将污物抽进污物处理箱中封闭收集；当列车经停到具备排污处理能力的车站，由站内抽污车将列车内污物抽空后再做后续处理。

真空式集便器拥有如下的
特点：1）列车中的整套污物处理系统采用模块化的思路组建，可以适配蹲式和
坐式的真空便器，较为灵活的适应不同型号和结构特点的列车；2）基于模块化
的装备系统结构，增压器等控制类组件的拆卸与组装更为的独立和简便，在装备
维修或保养时无需联动处理其他相关部件；3）同为模块化结构带来的优势，污
物箱可以根据列车具体情况进行调整，如硬座车厢载客密度高，可以单独配备污
物处理箱，而硬卧和软卧车厢载客密度要低许多，可以做到多个软（硬）卧车厢
共用一套装置；4）装备基本继承了风动式便器的冲洗原理，大幅度的降低了冲
洗水的总消耗量，摆脱了传统直排式极度依赖车载备水的问题；5）列车减少了
大量的排污专用的备水、集便装置的整体体积和重量的减少，降低了优化列车整
体设计的难度，更有助于列车在改进合理布局、列车提速、丰富列车服务能力等
方面的提升；6）列车排污整体工作环节的提效以及客车集便装置维修复杂程度
的降低，也有助于削减列车服役期间的总体运营和维护成本。

三．铁路客车真空集便器故障分析与建议
我国地理面积广阔，地形环境和气候特点多样；我国铁路运营总里程居全球
第二位，客运列车保有数量已超过七万六千辆，且近五年间年均列车增速达到了18%，2020年客运量超过了22亿人次。

基于种种数据和情况的背景可知，铁路客
车的真空集便装置在如此运行环境复杂且高频应用的情况下，对设备故障的原因
分析与问题处理则愈发重要。

铁路客车中的真空集便装置的故障表象较多，但常见的故障表象大致可以分
为系统供电异常、集便器在按冲洗按钮后无反应、集便器可以正常真空抽吸但没
有冲洗水、集便器有冲洗水但真空抽吸异常、集便器排污效果不佳等[2]。

相较于
传统直排式便器，真空集便装置的结构组成相对复杂，其配件与内部器件较多，
故障的影响因素也随之增加，分析故障产生原因也相对更为复杂。

但其与铁路列
车中的动力系统、控制系统、通讯系统等核心装置相比，真空集便装置则简单得多，可以通过观察、拔管、基础电路检查、排除等方法较为快速判断出故障原因。

比如，当系统供电异常时，可以首先检查箱门和控制柜中的工作指示灯等是遵守
工作规范正常操作，或可以使用万用表检查相关电路设备存在异常情况；当集便
器不能正常工作时，可以使用排除手段逐一检查各节点的气流压力来确定故障位置，再通过辅助方式判断器壁和管道是否发生漏气的情况、或检查连接或管道内
部是否产生了堵塞；除判断气流压力问题外，也需要观察控制机组的现象和装置
内部电路系统情况，如污物箱的满箱状态指示是否正常、冲洗控制模块是否正常、电路和控制器件虚联断联、抽污电磁阀门是否正常等。

对于一些故障，直接更换
耗材配件也是更为经济高效的处理方式。

在复杂的运行环境方面，以北方铁路客运为例。

真空保持式集便装置在首次
冲洗循环时对环境气压有指标性要求，当气压压强不足340千兆帕时或污物箱容
量达到指定程度时，装置中的安全保护系统会自动断电停止工作。

当列车在冬季
行驶到西北地区时，受高原和低温等环境的综合影响，装备内可能出现多种形式
的故障。

如遥控操作机组可能发生电磁阀异常导致冲洗失效的问题、污物收集装
置中的分离器件或管路穿孔导致密封异常的问题、多种原因均可导致的倒喷问题
和便池冲洗效果不佳的问题等[3]。

四．结语
铁路运输仍然是我国当今主要的中长途客运方式，旅客早已从可送达的需求
提升成为尽快送达、安全送达、舒适送达等多维度的需求，铁路客车及其随车与
车站配套设备的技术也随之不断升级。

真空集便装置作为当前国内较为新型列车
集便技术，将成熟的基础学科理论知识与成熟的电气设计与工业制造工艺进行融合，以经济简易的方式很好的解决了铁路客运领域集污、排污、污物处理问题。

真空集便装置的构成和工作机理相对简单且理论成熟，故障指示功能直观、故障
处理方式成熟，通常情况下遵照设备说明和工作规范的指导即可解决大部分问题。

此种情况下，对于机务、站务、维修等干系工作人员的素质要求和技能培养则更
为重要。

综上，通过在装备供采、配备、组装、保养、维修、工作管理等全方面
进行规范化的管理和指导，可以为经济有效的铁路运营发挥积极的作用。

参考文献
[1]史富强,孙悦.我国铁路真空集便装置的应用与研究[J].南方农
机,2018:32-33.
[2]吴海超,史福军.客车真空集便装置运用中常见故障分析与处理[J].铁道
机车车辆,2012:112-114.
[3]刘海波.青藏铁路客车真空集便器存在的问题及原因分析[J].铁道运输
与经济,2006:99-100.。