真空集便器系统气动元件试验台论文和设计-王建

全文摘要

本实用新型公开了真空集便器系统气动元件试验台，涉及气动元件试验装置技术领域，包括气路单元、水路单元、真空单元、水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路，气路单元的输入端与气源连接，其输出端分别与水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路连接，水路单元的输入端与水源连接，其输出端与水压元件测试回路连接，真空单元与真空测试回路连接，真空单元用于产生真空度，通过本实用新型的试验台，可实现将各电器元件接入系统，实现了对各电器元件的快速检测，并可实现多电器元件的同时检测，同时，检测人员能通过试验台获取各电器元件的检测参数，有效提高了检测效率。

主设计要求

1.真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，包括气路单元、水路单元、真空单元、水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路，所述气路单元的输入端与气源连接，其输出端分别与水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路连接，所述水路单元的输入端与水源连接，其输出端与水压元件测试回路连接，所述真空单元与真空测试回路连接，真空单元用于产生真空度。

设计方案

2.根据权利要求1所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述气路单元包括第一球阀、第一储气罐、第一过滤调压阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一压力表及第一压力传感器，所述第一球阀的输入端与气源连接，其输出端与所述第一储气罐、第一过滤调压阀、第一电磁阀、第一压力表、第一压力传感器及第二电磁阀依次连接，所述第三电磁阀的输入端与所述第一电磁阀的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述水路单元包括第二球阀、第一减压阀、第二压力表、第二压力传感器及第四电磁阀，所述第二球阀的输入端与水源连接，其输出端与所述第一减压阀、第二压力表、第二压力传感器及第四电磁阀依次连接。

4.根据权利要求3所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述水压元件测试回路包括第一冲洗阀、第三压力表、第三压力传感器、第五电磁阀、第一水增压器及量杯，所述第一冲洗阀的进水端与所述第四电磁阀的输出端连接，第一冲洗阀的上水端与所述第一水增压器的出水端连接，第一冲洗阀的出水端与所述量杯连接，第一水增压器的进气端与所述第五电磁阀的输出端连接，第五电磁阀的输入端通过所述第一电磁阀与气源连接，所述第三压力表及第三压力传感器设置在第一水增压器及第一冲洗阀之间。

5.根据权利要求3所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述气压元件测试回路包括第六电磁阀、第二过滤调压阀、第一压力开关、调速阀、第四压力表、第四压力传感器、第五压力表及第五压力传感器，所述第六电磁阀的输入端与所述第一电磁阀的输出端连接，其输出端分别与第四压力表及第四压力传感器连接；所述第二过滤调压阀的输入端与第一电磁阀的输出端连接，其输出端分别与第四压力表及第四压力传感器连接；所述调速阀的输入端与第一电磁阀的输出端连接，其输出端与所述第一压力开关的输入端连接，所述第五压力表及第五压力传感器设置在调速阀与第一压力开关之间。

6.根据权利要求3所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述真空单元包括真空泵、第二储气罐、第九电磁阀、第三储气罐、第七压力表及第七压力传感器，所述真空泵、第二储气罐、第九电磁阀及第三储气罐依次连接，所述第七压力表及第七压力传感器与所述第三储气罐的输出端连接，所述第九电磁阀用于控制第二储气罐及第三储气罐之间的气路通断。

7.根据权利要求6所述的真空集便器系统气动元件试验台，其特征在于，所述真空测试回路包括第七电磁阀、第八电磁阀、第一夹管阀、第一单向阀、第一真空开关、第一真空发生器、第六压力表、第六压力传感器、第四球阀及真空箱，所述第一单向阀及第一真空开关的输入端分别与所述第九电磁阀的输出端连接，所述第一夹管阀包括第一蝶阀气缸及第一蝶阀，所述第七电磁阀及第八电磁阀的输入端分别与所述第一电磁阀的输出端连接，第七电磁阀及第八电磁阀的输出端分别与所述第一蝶阀气缸连接，分别用于通过第一蝶阀气缸控制第一蝶阀的开和关，第一蝶阀的输入端与第九电磁阀的输出端连接；

所述第一真空发生器的压缩空气输入端与所述第一电磁阀的输出端连接，第一真空发生器的真空端通过所述第四球阀与所述真空箱连接，所述第六压力传感器及第六压力表设置在第四球阀及真空箱之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及气动元件试验装置技术领域，尤其是涉及真空集便器系统气动元件试验台。

背景技术

现有的铁路客车厕所多采用真空集便器，各真空集便器根据车型、使用环境的不同，其规格型号也不同，同时，真空集便器的使用次数多，真空集便器系统的各气动元件的可靠性与真空集便器系统的使用寿命及可靠性有直接关系，各气动元件的检测尤为重要。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了真空集便器系统气动元件试验台，能有效的对真空集便器各电器元件进行测试，操作简便、适用性强。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具体的，真空集便器系统气动元件试验台，包括气路单元、水路单元、真空单元、水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路，所述气路单元的输入端与气源连接，其输出端分别与水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路连接，所述水路单元的输入端与水源连接，其输出端与水压元件测试回路连接，所述真空单元与真空测试回路连接，真空单元用于产生真空度。

进一步的，所述气路单元包括第一球阀、第一储气罐、第一过滤调压阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一压力表及第一压力传感器，所述第一球阀的输入端与气源连接，其输出端与所述第一储气罐、第一过滤调压阀、第一电磁阀、第一压力表、第一压力传感器及第二电磁阀依次连接，所述第三电磁阀的输入端与所述第一电磁阀的输出端连接。

进一步的，所述水路单元包括第二球阀、第一减压阀、第二压力表、第二压力传感器及第四电磁阀，所述第二球阀的输入端与水源连接，其输出端与所述第一减压阀、第二压力表、第二压力传感器及第四电磁阀依次连接。

进一步的，所述水压元件测试回路包括第一冲洗阀、第三压力表、第三压力传感器、第五电磁阀、第一水增压器及量杯，所述第一冲洗阀的进水端与所述第四电磁阀的输出端连接，第一冲洗阀的上水端与所述第一水增压器的出水端连接，第一冲洗阀的出水端与所述量杯连接，第一水增压器的进气端与所述第五电磁阀的输出端连接，第五电磁阀的输入端通过所述第一电磁阀与气源连接，所述第三压力表及第三压力传感器设置在第一水增压器及第一冲洗阀之间。

进一步的，所述气压元件测试回路包括第六电磁阀、第二过滤调压阀、第一压力开关、调速阀、第四压力表、第四压力传感器、第五压力表及第五压力传感器，所述第六电磁阀的输入端与所述第一电磁阀的输出端连接，其输出端分别与第四压力表及第四压力传感器连接；所述第二过滤调压阀的输入端与第一电磁阀的输出端连接，其输出端分别与第四压力表及第四压力传感器连接；所述调速阀的输入端与第一电磁阀的输出端连接，其输出端与所述第一压力开关的输入端连接，所述第五压力表及第五压力传感器设置在调速阀与第一压力开关之间。

进一步的，所述真空单元包括真空泵、第二储气罐、第九电磁阀、第三储气罐、第七压力表及第七压力传感器，所述真空泵、第二储气罐、第九电磁阀及第三储气罐依次连接，所述第七压力表及第七压力传感器与所述第三储气罐的输出端连接，所述第九电磁阀用于控制第二储气罐及第三储气罐之间的气路通断。

进一步的，所述真空测试回路包括第七电磁阀、第八电磁阀、第一夹管阀、第一单向阀、第一真空开关、第一真空发生器、第六压力表、第六压力传感器、第四球阀及真空箱，所述第一单向阀及第一真空开关的输入端分别与所述第九电磁阀的输出端连接，所述第一夹管阀包括第一蝶阀气缸及第一蝶阀，所述第七电磁阀及第八电磁阀的输入端分别与所述第一电磁阀的输出端连接，第七电磁阀及第八电磁阀的输出端分别与所述第一蝶阀气缸连接，分别用于通过第一蝶阀气缸控制第一蝶阀的开和关，第一蝶阀的输入端与第九电磁阀的输出端连接；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

通过试验台，将各气动元件接入系统，实现了对各气动元件的快速检测，并可实现多气动元件的同时检测，同时，检测人员能通过试验台获取各气动元件的检测参数，有效提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的真空集便器系统气动元件试验台系统结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的水压元件测试回路及气压元件测试回路结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的真空测试回路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，真空集便器系统气动元件试验台，包括气路单元、水路单元、真空单元、水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路，气路单元的输入端与气源连接，其输出端分别与水压元件测试回路、气压元件测试回路及真空测试回路连接，水路单元的输入端与水源连接，其输出端与水压元件测试回路连接，真空单元与真空测试回路连接，真空单元用于产生真空度。

试验台还包括工控机及PLC控制器，工控机为研华台式工控机，负责发送指令并接受、存储数据；PLC控制器用于执行工控机发送的指令、控制相应的电磁阀动作，各传感器将试验过程中采集的参数通过总线发送至PLC控制器的采集模块，并通过PLC控制器将数据发送至工控机，本实施例以PLC控制器作为输入输出，在干扰较大或长线数字I\/O应用场景下，提高了信号传输的抗干扰性。

如图2所示，气路单元包括第一球阀、第一储气罐G1、第一过滤调压阀FP1、第一电磁阀YV1、第二电磁阀YV2、第三电磁阀YV3、第一压力表PP101及第一压力传感器PT101，第一球阀的输入端与气源连接，其输出端与第一储气罐G1、第一过滤调压阀FP1、第一电磁阀YV1、第一压力表PP101、第一压力传感器PT101及第二电磁阀YV2依次连接，第三电磁阀YV3的输入端与第一电磁阀YV1的输出端连接,其中，第一储气罐G1为3L，第一调压过滤阀FP1的压力设定为500kPa，第一压力表PP101为气压表，第一压力传感器PT101为正压压力传感器，第二电磁阀YV2的输入端通过管路与第一电磁阀YV1的输出端连接，第二电磁阀YV2为主气路单元泄压阀，第一压力表PP101及第一压力传感器PT101用于监测主气路单元管路中的气压，第二电磁阀YV2与第一过滤调压阀FP1用于调控主气路单元管路中的气压，使其稳定在500kPa。

水路单元包括第二球阀、第一减压阀、第二压力表PP102、第二压力传感器PT102及第四电磁阀YV4，第二球阀的输入端与水源连接，其输出端与第一减压阀、第二压力表PP102、第二压力传感器PT102及第四电磁阀YV4依次连接，第二压力表PP102为水压表，第二压力传感器PT102为正压压力传感器，第二压力表PP102及第二压力传感器PT102用于监测水路单元管路中的水压值，第四电磁阀YV4用于控制水路单元与水压元件测试回路之间的通断，第二球阀用于控制水路单元与水源之间的通断。

水压元件测试回路包括第一冲洗阀FV1、第三压力表PP103、第三压力传感器PT103、第五电磁阀YV5、第一水增压器WS1及量杯，第一冲洗阀FV1的进水端与第四电磁阀YV4的输出端连接，第一冲洗阀FV1的上水端与第一水增压器WS1的出水端连接，第一冲洗阀FV1的出水端与量杯连接，第一水增压器WS1的进气端与第五电磁阀YV5的输出端连接，第五电磁阀YV5的输入端通过第一电磁阀YV1与气源连接，第三压力表PP103及第三压力传感器PT103设置在第一水增压器WS1及第一冲洗阀FV1YV1之间，用于监测第一水增压器WS1的动作压力值，其中，第三压力表PP103为水压表，第三压力传感器PT103为正压压力传感器。对第一冲洗阀FV1及第一水增压器WS1进行检测试验时，首先打开第四电磁阀YV4，第五电磁阀YV5关闭，水由第一冲洗阀FV1的进水端进入，并通过第一冲洗阀FV1的上水端进入第一水增压器WS1，打开第五电磁阀YV5，使第一水增压器WS1及第一冲洗阀FV1与气源之间的气路导通，第一水增压器WS1在压缩空气的作用下对水进行加压并通过第一冲洗阀FV1的出水口进入量杯，通过第三压力表PP103及第三压力传感器PT103监测经第一水增压器WS1加压后的水压，并通过量杯获取出水量，通过观测水压机出水量的数值判断第一冲洗阀FV1及第一水增压器WS1是否符合标准。

气压元件测试回路包括第六电磁阀YV6、第二过滤调压阀FP2、第一压力开关PS1、调速阀、第四压力表PP104、第四压力传感器PT104、第五压力表PP105及第五压力传感器PT105，第六电磁阀YV6的输入端与第一电磁阀YV1的输出端连接，其输出端分别与第四压力表PP104及第四压力传感器PT104连接；第二过滤调压阀FP2的输入端与第一电磁阀YV1的输出端连接，其输出端分别与第四压力表PP104及第四压力传感器PT104连接；调速阀的输入端与第一电磁阀YV1的输出端连接，其输出端与第一压力开关PS1的输入端连接，第五压力表PP105及第五压力传感器PT105设置在调速阀与第一压力开关PS1之间,其中，第四压力表PP104及第五压力表PP105均为气压表，第四压力传感器PT104及第五压力传感器PT105均为正压压力传感器，第六电磁阀YV6与第一电磁阀YV1之间还设置有第一手动阀F1，第六电磁阀YV6与第四压力表PP104及第四压力传感器PT104之间设置有第二手动阀F2，第二过滤调压阀FP2与第一电磁阀YV1之间设置有第三手动阀F3，第二过滤调压阀FP2与第四压力表PP104及第四压力传感器PT104之间设置有第四手动阀F4，对第六电磁阀YV6进行检测时，第一手动阀F1及第二手动阀F2打开，分别检测第六电磁阀YV6的输入端压力及输出端压力，其中，第六电磁阀YV6可以为冲便电磁阀或冲水电磁阀；对第二过滤调压阀FP2进行检测试验时，打开第三手动阀F3及第四手动阀F4，分别对第二过滤调压阀FP2的输入端及输出端压力进行检测并判断其压力值是否达到标准。

调速阀与第一电磁阀YV1之间设置有第五手动阀F5，测试时，第五手动阀F5打开，压缩空气经过调速阀缓慢向第一压力开关PS1施加气压，第五压力表PP105及第五压力传感器PT105用于监测调速阀与第一压力开关PS1之间的气压是否达到第一压力开关PS1的动作压力，第一压力开关PS1与PLC控制器连接，通过监测第一压力开关PS1是否在其动作压力时准确动作实现对第一压力开关PS1的检测试验。

如图3所示，真空单元包括真空泵M、第二储气罐G2、第九电磁阀YV9、第三储气罐G3、第七压力表PP107及第七压力传感器PT107，真空泵M、第二储气罐G2、第九电磁阀YV9及第三储气罐G3依次连接，第七压力表PP107及第七压力传感器PT107与第三储气罐G3的输出端连接，第九电磁阀YV9用于控制第二储气罐G2及第三储气罐G3之间的气路通断，其中，第二储气罐G2为2L，第三储气罐G3为3L，第七压力表PP107为真空表，第七压力传感器PT107为真空压力传感器，第九电磁阀YV9为真空电磁阀。

真空测试回路包括第七电磁阀YV7、第八电磁阀YV8、第一夹管阀BV1、第一单向阀CV1、第一真空开关VS1、第一真空发生器VL1、第六压力表PP106、第六压力传感器PT106、第四球阀及真空箱VC，第一单向阀CV1及第一真空开关VS1的输入端分别与第九电磁阀YV9的输出端连接，第一夹管阀BV1包括第一蝶阀气缸及第一蝶阀，第七电磁阀YV7及第八电磁阀YV8的输入端分别与第一电磁阀YV1的输出端连接，第七电磁阀YV7及第八电磁阀YV8的输出端分别与第一蝶阀气缸的两个输入端连接，当第七电磁阀YV7打开时，压缩空气推动第一蝶阀气缸活塞使得第一蝶阀打开，当第八电磁阀YV8打开时，压缩空气推动第一蝶阀气缸活塞使得第一蝶阀关闭，本实施例中，第七电磁阀YV7及第八电磁阀YV8分别为双线圈电磁阀的两个线圈，第一蝶阀的输入端与第九电磁阀YV9的输出端连接，第一蝶阀与第九电磁阀YV9之间设置有第七手动阀F7，第一单向阀CV1及第一真空开关VS1与第九电磁阀YV9之间分别设置有第八手动阀F8及第九手动阀F9，第一真空开关VS1与PLC控制器连接。

对第一蝶阀进行检测试验时，打开第八电磁阀YV8，使得第一蝶阀关闭，打开第七手动阀F7，使得真空泵M与第一蝶阀之间的管路导通，分别对第一蝶阀进行真空保压试验及第一蝶阀气缸正压保压试验，通过第七压力表PP107、第七压力传感器PT107监测第一蝶阀在10分钟内的压力上升值是否大于5kPa，通过第一压力表PP101、第一压力传感器PT101监测第一蝶阀气缸的保压压力是否保持在500kPa，并通过判断第一蝶阀是否准确执行开、关动作实现对第一蝶阀的检测；

对第一单向阀CV1进行试验时，打开第八手动阀F8，监测在设定保压时间内及设定压力值下，第一单向阀CV1与第九电磁阀YV9之间的压力上升是否大于预设阈值并判断其保压压力值是否达到标准，第一单向阀CV1也可以替换为第一限压阀PV1。

对第一真空开关VS1进行试验时，打开第九手动阀F9，观测在真空度达到设定压力值时PLC控制器是否接收到第一真空开关VS1的动作信号，从而判断第一真空开关VS1在设定压力值时是否准确动作，实现对第一真空开关VS1的检测试验。

第一真空发生器VL1的压缩空气输入端与第一电磁阀YV1的输出端连接，第一真空发生器VL1的真空端通过第四球阀与真空箱VC连接，第六压力传感器PT106及第六压力表PP106设置在第四球阀及真空箱VC之间，第一真空发生器VL1与第一电磁阀YV1之间设置有第六手动阀F6，对第一真空发生器VL1进行试验时，打开第六手动阀F6及第四球阀，压缩空气进入第一真空发生器VL1，第一真空发生器VL1工作并开始产生真空度，通过第六压力表PP106及第六压力传感器PT106监测测试回路中的真空度是否在设定时间内达到设定值，从而实现对第一真空发生器VL1的检测试验。

本实用新型实通过PLC控制及工控机实现对试验台的控制，方便了工作人员对试验过程的控制及观测，有效提高了试验效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

设计图

真空集便器系统气动元件试验台论文和设计

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主设计要求

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