一种轨道道床吸污用污物处理结构、设备及吸污车的制作方法

1.本公开涉及无砟轨道清理领域，特别涉及一种轨道道床吸污用污物处理结构、设备及吸污车。


背景技术：

2.随着高铁线路大量投入运营，维保工作日益增加；在维保领域，道床上污物的处理，一直是亟待解决的问题，道床污物主要由两方面组成，一方面钢轨定期打磨产生大量铁屑，另一方面道床裸露在外部环境，会积累烟蒂、沙石、雨水、泥土、纸屑、树叶、塑料等污物，对行车安全造成不良影响，对沿线环境造成破坏，不满足铁路绿色化发展方向。
3.沿铁路进行道床清理的工作环境较为恶劣，通常采用道床吸污车进行高铁无砟轨道上污物的清理，在进行吸污后需要进行固、液、气三种污物的分类处理和收集由于污物种类多，一般通过设置过滤器来实现；但是，若液体、粉尘大量进入过滤器，极易因过滤器堵塞造成吸污能力下降，严重时导致风机停机，同时，如果风道和处理结构太复杂，造成气压损失较大，吸污性能则会受到影响而明显下降。


技术实现要素：

4.本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种轨道道床吸污用污物处理结构、设备及吸污车，通过布置扰流板结合集尘斗改变风道形状，引导夹带有污物的气流先进行较大质量的固态、液态污物的沉降，然后将带有微小污物的气流进行折返，输入到后续的过滤结构中，减少了污物处理结构的堵塞，减小气压损失从而保证吸污性能。
5.本公开的第一目的是提供一种轨道道床吸污用污物处理结构，采用以下技术方案：
6.包括处理箱、存放槽体、集尘斗和扰流板，处理箱内部设有处理腔，集尘斗包括漏斗状的变径通道，变径通道大截面积端周向贴合连接处理腔内壁，小截面积端朝向存放槽体，位于集尘斗与处理腔顶面之间的处理箱侧面上设有相对布置的进风口和出风口，进风口和出风口之间设有扰流板，用于使进风口输入的气流沿集尘斗进入存放槽体沉降固体和液体污物后，折返至出风口排出。
7.进一步地，朝向进风口的所述扰流板侧面结合集尘斗形成进风通道，处理腔内安装有喷洒机构，喷洒机构包括多个喷嘴，相邻喷嘴输出喷雾的作用范围相互交叉，用于输入覆盖进风通道截面的喷雾。
8.进一步地，所述集尘斗为截面积沿轴向依次增加的漏斗状结构，变径通道的小截面积端朝向存放槽体，并与存放槽体间隔布置。
9.进一步地，位于集尘斗与处理腔底面之间的处理箱侧面上开设有倾倒孔，存放槽体滑动配合倾倒孔，存放槽体能够在外力作用下进入或抽出处理腔；
10.处理箱的一对侧面上设有用于配合存放槽体的两个正对的倾倒孔。
11.进一步地，所述存放槽体包括顶部开口的存放槽，存放槽位于处理腔内的一对侧
面上阵列布置有筛孔，存放槽用于承接气流中夹带的固体和液体污物，并将液体污物从侧面筛孔排放到处理腔底部。
12.进一步地，所述扰流板为弧形板件，弧形板件的内凹面朝向进风口，扰流板一端固定在处理腔顶部，另一端连接集尘斗的大截面积端。
13.本公开的第二目的是提供一种轨道道床吸污用污物处理设备，利用如上所述的轨道道床吸污用污物处理结构。
14.进一步地，所述处理箱通过出风口依次连通有过滤箱、风机，过滤箱内部设有阵列布置在滑动支架上的过滤器，出风口位置安装有过滤网。
15.进一步地，所述处理箱进风口连通有至少一个吸污管，处理腔底部通过排污口连接有排污管。
16.本公开的第三目的是提供一种轨道吸污车，利用如上所述的轨道道床吸污用污物处理设备。
17.与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
18.(1)通过布置扰流板结合集尘斗改变风道形状，使得气流先向下到达存放槽体，后向上折返到达出风口，引导夹带有污物的气流先进行较大质量的固态、液态污物的沉降，然后将带有微小污物的气流进行折返，减少了直接将气流输入精细过滤结构导致的堵塞，减小气压损失从而保证吸污性能。
19.(2)扰流板结合集尘斗侧壁形成倾斜的进风通道，气流沿进风通道流动到达存放槽体，经过存放槽体阻挡使气流折返，沿集尘斗侧壁到达出风口，完成气流的转向过程，减少了气压的损失。
20.(3)弧形的扰流板结合漏斗状的集尘斗内侧壁形成的倾斜进风通道，气流内夹带的大质量固态、液态污物在气流和重力的作用下，冲击存放槽体，从而使得固态、液态污物完成在存放槽体上的沉降，结合存放槽体侧面的筛孔结构，实现固液分离，提高污物的处理效率。
21.(4)在扰流板和集尘斗之间的进风通道内布置喷洒机构，输出的喷雾能够覆盖进风口风道全断面，完成湿式除尘，并在存放槽体内完成沉降，进一步降低气流进入后续精细除尘时的工作量，保证污物处理效率。
22.(5)固体污物存放槽体整体为小车结构，存放槽体小车设置有滑轨和滑轮，在污物存放满后，可以通过污物处理箱两侧门抽出，适应列车行驶过程中月台与轨道的布局，方便污物处理箱从任一侧月台位置抽出，将污物排放到指定地点，固体污物存放槽体小车端部还设置开合门，方便倾倒污物。
附图说明
23.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
24.图1为本公开实施例1、2、3中污物处理结构的外部结构示意图；
25.图2为本公开实施例1、2、3中污物处理设备的内部结构示意图；
26.图3是本公开实施例1、2、3中集尘斗与扰流板的布置位置示意图；
27.图4是图3中a
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a处的剖面示意图；
28.图5是本公开实施例1、2、3中集尘斗配合扰流板的俯视示意图；
29.图6是本公开实施例1、2、3中存放小车的结构示意图；
30.图7是本公开实施例1、2、3中喷洒机构的结构示意图；
31.图8是本公开实施例1、2、3中过滤器的布置结构示意图。
32.图中，1、吸污管，2、处理箱，3、过滤箱，4、风机室，11、蝶阀，12、吸污支管，21、集尘斗，22、喷洒机构，2201、喷嘴，23、扰流板，24、过滤网，25、存放小车，26、处理腔，27、排污口，31、过滤器，32、过滤器安装座，33、走行轮，41、风机，42、电机。
具体实施方式
33.实施例1
34.本公开的一个典型实施例中，如图1
‑
图8所示，给出一种轨道道床吸污用污物处理结构。
35.针对铁路轨道道床上吸污清理过程，对收集的道床垃圾进行处理，实现小体积粉尘、大体积固态污物、液体等道床垃圾的分类，避免液体、大体积固体污物进入精细过滤结构引起的堵塞问题，延长过滤器的使用时间，保证吸污性能。
36.具体的，包括处理箱1、集尘斗21、存放槽体、扰流板23和喷洒机构22，处理箱1内部包括处理腔26，其他结构均安装在处理腔26内，处理腔26一方面作为对吸取的污物进行初步固液分离的区域，另一方面其底部还能够作为液体污物的存放结构，对液体污物进行存储。
37.如图1、图2所示，集尘斗21安装在处理腔26内部，集尘斗21与处理腔26顶部之间供气流穿过，集尘斗21与处理腔26底部之间形成存放所过滤的污物；位于集尘斗21与处理腔26顶面之间的处理箱1侧面上设有相对布置的进风口和出风口，进风口连通外部的吸污管，吸污管能够吸取道床上的污物并通过进风口输送到处理腔26内进行初步过滤；出风口连通外部的精细过滤结构，对经过固体、液体污物沉降后的空气进行二次精细过滤。
38.在气流作用下，夹带有污物的气流进入处理腔26内，对其进行初步的固体、液体污物沉降。
39.集尘斗21包括漏斗状的变径通道，变径通道大截面积端周向贴合连接处理腔26内壁，小截面积端朝向存放槽体，进风口和出风口之间设有扰流板23，用于使进风口输入的气流沿集尘斗21进入存放槽体沉降固体和液体污物后，折返至出风口排出。
40.布置扰流板23结合集尘斗21改变风道形状，使得气流先向下到达存放槽体，后向上折返到达出风口，引导夹带有污物的气流先进行较大质量的固态、液态污物的沉降，然后将带有微小污物的气流进行折返输入到出风口内。
41.对于集尘斗21结构，为截面积沿轴向依次增加的漏斗状结构，变径通道的小截面积端朝向存放槽体，并与存放槽体间隔布置。
42.集尘斗21的侧面相对于处理腔26侧壁呈夹角设置，在处理箱1整体竖直放置时，集尘斗21的侧面为倾斜面，倾斜布置的集尘斗21侧壁结合扰流板23形成倾斜的进风通道，气流沿进风通道流动到达存放槽体，经过存放槽体阻挡使气流折返，沿集尘斗21侧壁到达出风口，完成气流的转向过程，同时实现污物沉降，相较于直接采用滤网进行阻挡过滤，减少了气压的损失。
43.进一步地，扰流板23为弧形板件，弧形板件的内凹面朝向进风口，扰流板23一端固定在处理腔26顶部，另一端连接集尘斗21的大截面积端。
44.弧形的扰流板23结合漏斗状的集尘斗21内侧壁形成的倾斜进风通道，弧形饶流板能够顺畅导引气流在进风口位置进行转向，经过流体力学分析，该结构可有效减小风道风阻，与后方风机产生的负压相互配合，最大化保证吸污效果。
45.气流内夹带的大质量固态、液态污物在气流和重力的作用下，冲击存放槽体，从而使得固态、液态污物完成在存放槽体上的沉降，并能够使液体经由存放槽体侧面的筛孔结构进入处理腔26，实现固液分离，提高污物的处理效率。
46.需要指出的是，扰流板23下部结构延伸至集尘斗21顶部开口内，使混合污物的气流在固体污物存放小车25内形成涡流，有效防止污物直接被空气带走，有利于固体污物的沉降。
47.对于道床上污物的吸取，不仅需要有一定的负压，还要求吸尘口进口处气流流速大于污物颗粒的起动风速，污物才能被吸起；常见污物的颗粒粒径越大，颗粒起动风速越大。
48.在本实施例中，采用截面积渐变结构的集尘斗，集尘斗上方截面积增大，下方截面积减小，风速与截面积成反比，风速会下降到起动风速以下，因此，污物在从吸污管进入到处理箱内后速度降低，从而沿集尘斗向下沉降。
49.风速在集尘斗上方处骤降，所以出风口位置的风速相较于集尘斗下方小截面位置较低，沉降在存放槽体内的大颗粒污物不容易被后续的出风口位置的负压吸起，部分如纸屑、树叶等特殊的污物，被气流压紧在存放槽体内；结合污物处理结构里面两道过滤流程，一道是过滤网或粗效过滤器，把较大污物过滤掉，再经高效过滤器达到排放标准。
50.为了提高气流中夹带粉尘的去除效率，朝向进风口的所述扰流板23侧面结合集尘斗21形成进风通道，处理腔26内安装有喷洒机构22，喷洒机构22包括多个喷嘴2201，相邻喷嘴2201输出喷雾的作用范围相互交叉，用于输入覆盖进风通道截面的喷雾。
51.在扰流板23和集尘斗21之间的进风通道内布置喷洒机构22，输出的喷雾能够覆盖进风口风道全断面，喷嘴2201角度σ可根据实际作业情况进行调整，完成湿式降尘，并在存放槽体内完成沉降，进一步降低气流进入后续精细除尘时的工作量，保证污物处理效率。
52.在作业过程中，该结构使液流与空气充分混合，利用水滴与颗粒的惯性碰撞或水与粉尘的混合作用，结合污物的重力作用，将污物沉降在固体污物存放小车25内。
53.对于集尘斗21结构，根据处理腔26的形状进行配置，适应处理腔26内部的结构形状；在本实施例中，处理箱1内部处理腔26的结构为立方体结构，因此，如图1、图4、图5所示，集尘斗21为适应处理腔26形状的梯台状方形漏斗结构。
54.同样的，处理箱1内部处理腔26为圆柱形结构时，集尘斗21可以采用适应处理腔26形状的圆台状漏斗结构；在其他实施方式中，根据处理腔26的形状配置集尘斗21的结构，同时调整扰流板23结构，使其形成倾斜的风道。
55.对于存放槽体，其作为大体积固态污物和液体污物的存放过滤结构，能够从处理箱1侧面抽出或推入处理腔26内。位于集尘斗21与处理腔26底面之间的处理箱1侧面上开设有倾倒孔，存放槽体滑动配合倾倒孔，存放槽体能够在外力作用下进入或抽出处理腔26。处理箱1的一对侧面上设有用于配合存放槽体的两个正对的倾倒孔。
56.在本实施例中，存放槽体安装有滑轮形成存放小车25结构，处理箱1配合存放槽的位置上设置有滑轨，滑轨与滑轮配合形成推拉伸缩结构。
57.另外，存放槽体包括顶部开口的存放槽，在污物存放满后，可以通过污物处理箱1两侧门抽出，将污物排放到指定地点。存放槽位于处理腔26内的一对侧面上阵列布置有筛孔，存放槽用于承接气流中夹带的固体和液体污物，并将液体污物从侧面筛孔排放到处理腔26底部。
58.固体污物存放小车25两侧设置筛孔，有利于液体污物从该箱两侧排出，固体污物遗留在小车内，液体流入到液体污物存放箱内，实现固液分离功能。
59.固体污物存放小车25和液体污物存放箱可以按照不同高铁线路情况进行尺寸调整，固体污物存放槽体整体为小车结构，存放槽体小车设置有滑轨和滑轮，能够通过污物处理箱1两侧门抽出，适应列车行驶过程中月台与轨道的布局，方便污物处理箱1从任一侧月台位置抽出，将污物排放到指定地点，固体污物存放槽体小车端部还设置开合门，方便倾倒污物。
60.液体污物存放箱下部设置排污口27，在液位达到一定限值或作业完成后，及时将液体污物排出。
61.实施例2
62.本公开的另一典型实施例中，如图1
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图8所示，给出一种轨道道床吸污用污物处理备。
63.包括如实施例1中所述的轨道道床吸污用污物处理结构，还包括过滤箱3和风机室4，所述过滤箱3内设有阵列布置在滑动支架上的过滤器31，过滤箱3通过处理箱的出风口连通处理腔，出风口位置安装有过滤网24或粗效过滤器。
64.所述滑动支架作为过滤器安装座32，处理箱进风口通过吸污支管12连通有至少一个吸污管1，吸污管上安装有蝶阀11，可以根据作业工况，对吸污管截面积进行调节，处理腔底部通过排污口27连接有排污管。
65.风机室4内安装有风机41和电机42，电机输出端连接驱动风机，风机布置在过滤箱侧面下部的开口位置，通过过滤箱内部连通处理箱的出风口。
66.对于过滤箱3，过滤箱3两端设置检修门，方便定期对过滤器进行清理和更换，高效过滤器下部设置走行轮33，可直接从两端抽出过滤器31，有效缩减结构空间，减小压力损失。
67.设置两层过滤屏障，第一层采用粗效过滤器或过滤网，结合存放槽体通过与污物的碰撞过滤掉大尺寸污物，过滤后形成粉尘和空气的混合污物，第二层采用高效过滤器，将粉尘和空气的混合污物进行高效过滤，将粉尘污物阻挡在高效过滤器上，达到过滤除尘的目的，保证排放气体质量达标。
68.实施例3
69.本公开的另一典型实施例中，如图1
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8所示，给出一种轨道吸污车。
70.利用如实施例2中所述的轨道道床吸污用污物处理设备；沿铁路轨道行驶，通过吸污管1抽取道床上的污物进行清理，并由气流夹带收集的污物依次通过处理箱2、过滤箱3和风机室4，进行污物的分离处理。
71.通过布置扰流板结合集尘斗改变风道形状，引导夹带有污物的气流先进行较大质
量的固态、液态污物的沉降，然后将带有微小污物的气流进行折返，输入到后续的过滤结构中，减少了污物处理结构的堵塞，减小气压损失从而保证吸污性能；二级过滤结构能够提高对污物的过滤效率，减小压降，提高过滤器的使用寿命，降低风机的负荷。
72.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。