[发明专利]开关阀门组件、防冻给水管道装置及车站供水系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的供水系统领域，具体涉及一种防冻给水管道装置、使用在防冻给水管道上的开关阀门组件及使用防冻给水管道装置的车站供水系统。

背景技术

水源储备是铁路客车的重要组成部分，是旅客旅途生活必不可少的基本条件之一，也是旅客列车人性化服务的重要方面。目前，我国铁路客车多采用车上储水箱进行水源储备。由于铁路客车区间运行时间长、站停时间短，因此铁路客车在铁路区间的每个停靠站停靠时，需要快速地进行水源供应。

铁路客车停靠站为客车进行水源补充是通过给水管道将水井内的水输送至客车的储水箱中。现有给水管道的长度均较长，当在低温环境时，给水管道的残留液体便有可能因为未及时排除而结冰，从而使给水管道堵塞，影响后续列车的储水。

为解决低温环境下铁路客车给水管道因结冰而堵塞的问题，现有技术中试图采用三种方式进行解决，具体如下：

第一种方式：采用电伴热带。即在给水管道上附加电伴热带。但由于给水管道为软管，又要经常拉来拉去，电伴热带非常容易被损坏，且为防人员触电只能低压供电，由于给水管道较长，低压供电的电能损耗也比较大。

第二种方式：采用自动收管装置。给水管道采用胶管，在给客车加完水之后，将胶管自动收回到水井内。但由于胶管的柔软度随着环境温度的变化而变化，在冬季严寒天气情况下，胶管变硬，造成收管装置无法将胶管收回井下。

第三种方式：采用电磁阀控制压缩空气气路，用压缩空气清除管道内的残留液体。但由于电磁阀对工作环境要求较高，极易发生故障，工作状态很不稳定。而客车给水对设备的稳定性要求极高，因此也不能很好地解决低温环境下给水管道的结冰问题。

鉴于上述三种解决方式的弊端，现有给水管道在低温环境下采用长流水方式防止给水管道结冰，即为给水管道不间断供水。由于水流不断的流动，因而给水管道在低温环境中不会结冰。但长流水方式由于在客车不需要储水的时候依然需要不间断地供水，因而造成水资源的大量浪费。

由上可知，有必要提供一种能够及时清除管道内的残留液体、节约水资源，且对工作环境要求不高、具有性能稳定可靠、运行维护费用低的防冻给水管道装置。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种能够及时清除管道内的残留液体、节约水资源，且具有性能稳定可靠、运行维护费用低的防冻给水管道装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种开关阀门组件，包括阀体，所述阀体包括：

进水流道、出水流道和气体流道，分别与水源、给水管道和压缩气体源连通；所述气体流道包括主流道和分支流道；

三通阀芯，用于使出水流道选择性地连通到进水流道或主流道；

中空腔体，通过分支流道与压缩气体源连通；

主气阀，包括主活塞杆、固定于主活塞杆两端的第一活塞和第二活塞，第一活塞设置于主流道内的压缩气体入口处并以其密封面阻止或允许压缩气体流入所述主流道；第二活塞设于中空腔体中并将所述中空腔体分隔为第一腔体和第二腔体且具有分别朝向第一腔体和第二腔体的内、外端面；

辅助气阀，设置于所述分支流道的出口处，用于使分支流道选择性地连通到第一腔体或第二腔体；

复位组件，设置在主气阀与辅助气阀之间并以连接端连接到辅助气阀；

三通阀芯在使出水流道连通到主流道时触发辅助气阀使分支流道连通到第一腔体而允许压缩气体进入第一腔体作用于第二活塞的内端面，作用于第二活塞内端面的压缩气体和作用于第一活塞的压缩气体同向作用推动第一活塞和第二活塞远离压缩气体入口移动从而允许部分压缩气体从压缩空气入口进入主流道后从出水流道流出；

第二活塞的移动触发复位组件以驱动辅助气阀复位而使分支流道连通到第二腔体而允许压缩气体进入第二腔体作用于第二活塞的外端面，当第二腔体中的压缩气体对第二活塞外端面的作用力大于主流道中的压缩气体对第一活塞的作用力时，第一活塞朝向压缩气体入口移动直到将压缩气体入口关闭。

其中，所述中空腔体还包括与分支流道的出口、第一腔体和第二腔体均连通的切换腔；

所述辅助气阀包括设置于所述切换腔内的第三活塞；

所述辅助气阀被三通阀芯触发后，所述第三活塞移动至所述分支流道出口与第二腔体之间，以阻止所述分支流道的压缩气体进入第二腔体，并允许所述分支流道的压缩气体进入第一腔体作用于第二活塞的内端面；

所述辅助气阀通过复位组件驱动而反向运动被复位后，所述第三活塞移动至所述分支流道出口与第一腔体之间，以阻止所述分支流道的压缩气体进入第一腔体，并允许所述分支流道的压缩气体进入第二腔体作用于第二活塞的外端面。