機車及其氣動刮雨器系統的製作方法

2023-04-29 19:35:11 1

專利名稱：機車及其氣動刮雨器系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路機車刮雨器技術，特別涉及一種機車及其氣動刮雨器系統。
背景技術：
機車中通常均安裝有刮雨器系統，用於清除車窗玻璃上的雨水及其他遮擋物(昆蟲、泥漿等)，以使得司機能夠看清前方的道路。目前的刮雨器系統大多採用氣動式。圖1為現有技術機車氣動刮雨器系統的結構示意圖，如圖1所示，例如，HXD2B型機車的氣動刮雨器系統中包括氣動馬達、刮臂、刮杆、刮片、氣動水泵、穿牆接頭和噴淋水管等部件，其中，氣動水泵11連接水泵控制閥15，可以用於調節噴淋水量；此外，還包括用於實現間歇動作的延時器16、以及分級啟動器17等部件，延時器16和分級啟動器17均與氣動馬達1相連接。上述連接結構是通常所必須的結構。上述現有技術中的氣動刮雨器系統存在的技術問題是，由於水泵控制閥、延時器和分級啟動器等部件尚未完成國產化，仍需要進口，所以造成氣動刮雨器系統的產品成本居高不下；而且上述部件的存在也使得系統中所含的部件較多，部件之間的連接較為繁瑣， 結構複雜。

發明內容
本發明的目的是提供一種機車及其氣動刮雨器系統，以簡化刮雨器系統的結構且降低成本。本發明提供一種機車氣動刮雨器系統，包括氣動馬達、刮臂、刮杆、刮片、控制開關、噴淋開關、儲液箱、氣動水泵、穿牆接頭和噴淋水管；所述氣動水泵包括第一端、第二端和第三端，所述第一端連接所述噴淋開關，所述第二端通過流量調節閥與所述穿牆接頭連接，所述第三端連接所述儲液箱；所述氣動馬達連接控制開關；所述噴淋開關和控制開關均連接主氣源進氣口。如上所述的機車氣動刮雨器系統，所述氣動馬達通過驅動軸與所述刮臂連接，所述刮臂通過所述刮杆與所述刮片連接。如上所述的機車氣動刮雨器系統，所述刮臂頭部的內齒與所述驅動軸的端部通過直齒或者錐齒相連接。如上所述的機車氣動刮雨器系統，所述驅動軸的軸端外花鍵的圓周齒數為60。如上所述的機車氣動刮雨器系統，所述刮臂為單擺動四連杆機構，所述四連杆機構中包括相互平行且用於刮刷的雙杆。如上所述的機車氣動刮雨器系統，還包括手動操作杆與所述驅動軸連接。如上所述的機車氣動刮雨器系統，所述儲液箱上設置有用於對水位進行判斷的溢流管。本發明還提供了一種機車，包括本發明所述的機車氣動刮雨器系統。本發明的機車及其氣動刮雨器系統，通過在該系統中去掉原有的水泵控制閥、延時器和分級啟動器等部件，對原有的氣動馬達、氣動水泵進行改造，使得系統的結構大大簡化，實現了整個刮雨器系統國產化，且降低了成本。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術機車氣動刮雨器系統的結構示意圖；圖2為本發明機車氣動刮雨器系統實施例的結構示意圖一；圖3為本發明機車氣動刮雨器系統實施例的結構示意圖二 ；圖4為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的刮刷模塊四連杆機構的結構示意圖；圖5為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的手動操縱杆安裝結構主視圖；圖6為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的手動操縱杆安裝結構側視圖。附圖標記說明1-氣動馬達；2-手動操縱杆；3—刮臂；
4--刮片；5--噴淋水管；6—_穿牆接頭；
7--控制開關；8--注水管；9—_儲液箱；
10--噴淋開關；11--氣動水泵；12- 流量調節閥
13-一車內輸水·f ； 14-一刮杆；15-水泵控制閥
16--延時器；17--分級啟動器；18-連接口。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明的主要技術方案在於，該氣動刮雨器系統不再包括水泵控制閥、延時器和分級啟動器等部件，因此，大大降低了產品成本，且簡化了氣動刮雨器系統的結構。下面通過附圖和具體實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。圖2為本發明機車氣動刮雨器系統實施例的結構示意圖一，圖3為本發明機車氣動刮雨器系統實施例的結構示意圖二。其中，圖2示出了氣動刮雨器系統的整體結構，圖3 示出了該氣動刮雨器系統中的刮臂和氣動馬達等部分的連接關係。如圖2和3所示，本實施例的氣動刮雨器系統可以包括氣動馬達1、手動操縱杆2、 刮臂3、刮片4、噴淋水管5、穿牆接頭6、控制開關7、注水管8、儲液箱9、噴淋開關10、氣動水泵11、流量調節閥12和車內輸水管13。其中，氣動水泵11包括第一端、第二端和第三端， 第一端連接所述噴淋開關10，所述第二端通過流量調節閥12與穿牆接頭連接，第三端連接所述儲液箱9 ；所述氣動馬達1連接控制開關7 ；所述噴淋開關10和控制開關7均連接主氣源進氣口。上述的各部件可以將該氣動刮雨器系統分成四個功能模塊，即驅動模塊、刮刷模塊、控制模塊和噴淋模塊。具體的，驅動模塊主要用於驅動刮臂3等部件運動以對車窗進行刮刷，其可以包括氣動馬達1，還可以包括驅動軸和導向套等部件。驅動軸及導向套可以穿過機車司機室的隔板孔，該隔板孔的直徑可以為Φ四，孔軸線與安裝法蘭平面之間的夾角為90士 Γ。此外，可以通過密封圈和密封套進行密封，用Μ8Χ20的六角螺栓將驅動模塊固定在車體的驅動裝置安裝板上。氣動馬達1可以通過驅動軸與刮臂3連接，刮臂3再依次與刮杆14和刮片4相連接，進而驅動刮片4進行刮刷。此外，本實施例中不再連接延時器、分級啟動器，從而節省了成本。上述的驅動模塊在工作時，通過馬達氣路來回給馬達氣缸供氣，促使氣動馬達的內部活塞來回做循環運動，從而帶動齒輪軸旋轉，並進而通過該齒輪軸帶動驅動軸、刮臂運動。還可以設置控制刮臂擺動角度的馬達氣路換向裝置，馬達氣路換向裝置在設計時可調， 以適應不同氣動刮雨器系統的刮臂擺動角度的要求。具體的，刮刷模塊主要用於對車窗玻璃進行刮刷，其可以包括刮臂3、刮杆14和刮片4等，刮臂3與刮杆14連接，刮杆14與刮片4連接。該刮刷模塊與上述的驅動模塊連接， 由驅動模塊進行驅動。例如，可以通過刮臂頭部的內齒與驅動軸的端部通過直齒或者錐齒連接，並用Μ6的六角頭螺釘緊固。該驅動軸的軸端外花鍵在圓周上有60個齒，使得刮臂的頭部可以約6°為一個單位角度進行變換，在安裝時可以適當調整刮臂頭部的安裝角度，獲得合理的刮刷範圍，並使刷片處於理想的初始位置。進一步的，刮刷模塊中採用了單擺動四連杆機構，該四連杆機構可以參見圖4，圖 4為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的刮刷模塊四連杆機構的結構示意圖。該四連杆機構可以包括連杆a、連杆b、連杆c和連杆d，上述四連杆可以組成平行四邊形，可以利用該平行四邊形的易變形特性形成擺動。其中包括兩個平行對邊形成的刮臂3，即刮臂3為雙杆結構，例如，連杆a和連杆b為刮臂的雙連杆結構，其刮刷角度為90°。上述結構可以使得刮片4平行運行，減少了刮刷盲區，增大了刮刷面積，也提高了整體強度，更加適應機車高速運行時刮雨的需要。進一步的，刮刷模塊中還可以包括備用的手動裝置，例如，手動操縱杆2。該手動裝置的安裝結構可以參見圖5和圖6，圖5為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的手動操縱杆安裝結構主視圖，圖6為本發明機車氣動刮雨器系統實施例中的手動操縱杆安裝結構側視圖。該手動操縱杆2可以單獨與氣動馬達1的驅動軸連接，安裝於車體前窗上部，不與氣動馬達1等驅動部件連接。該手動操縱杆2具有手動應急功能，即當出現緊急事件或機構出現故障時，例如刮雨器的馬達卡死不動，可以通過手動操縱杆2進行刮刷。平時不用時也可取下並放置在司機室指定位置，使用時插入連接口 18即可拔動手柄完成刮刷的功能，不需要其它的附助工具。當風速很大時也可以使用手動裝置。具體的，噴淋模塊主要用於在刮刷的時候在玻璃上進行噴淋洗滌液。其可以包括噴淋水管5、穿牆接頭6、注水管8、儲液箱9、氣動水泵11、流量調節閥12和車內輸水管13 等。其中，氣動水泵11和儲液箱9等可以位於機車車下，氣動水泵11的第三端連接儲液箱 9，儲液箱9中的洗滌液流至氣動水泵11，再通過車內輸水管13輸送至噴淋水管5 ；噴淋水管5是通過穿牆接頭6延伸到車窗玻璃的位置；穿牆接頭6從車體穿出，車體應預留穿牆接頭6的安裝孔，車壁內外分別加墊緊固、密封。流量調節閥12設置在穿牆接頭6和氣動水泵11之間，可以對洗滌液的流量進行調節。相對於現有技術中通過水泵控制閥控制洗滌液流量的方式，本實施例由於不再使用水泵控制閥，從而使得成本大大降低，而且結構簡單。進一步的，注水管8用於向儲液箱9內注水，該儲液箱9的上部設置有注水口和排氣孔，下面設有排水口 ；其上還可以設置溢流管，可以在補充或加液時通過溢流管溢流判斷水位已滿。該儲液箱9可以為白色聚乙烯材料。儲液箱9中的洗滌液在重力的作用下流入氣動水泵11，通過壓縮空氣，可以將含有壓力的洗滌液通過車內輸水管13輸送到噴淋水管 5，再從設置在刮臂及刮片位置的噴淋水管5的噴嘴噴射到車窗玻璃的表面上，達到刮雨器更好的清理玻璃表面的汙物。具體的，控制模塊主要用於對驅動模塊例如氣動馬達的運動進行控制，該模塊主要包括控制開關7。如圖1所示，主氣源進氣口可以與控制開關7相連通，該控制開關7的另一端連接至氣動馬達1。例如，控制開關7可以為旋轉式開關，通過旋轉即可控制氣動馬達的相關氣路的通斷，從而控制刮刷模塊的動作。進一步的，控制開關7可以設置四個檔位， 即開啟、關閉、排氣、停機歸位，並且設計為獨立的無級調速旋鈕，刮刷最大頻率為75次/ 分，最小頻率為50次/分。當開關轉至停止位時，刮雨器系統停止工作，並且刮杆返回到初始位置。進一步的，該控制模塊還可以用於對噴淋模塊的噴淋動作進行控制，其還可以包括噴淋開關10，其可以安裝於司機操縱臺右側的第五模塊上，該第五模塊是機車的一些輔助功能操縱界面。噴淋開關10的一端連接主氣源進氣口，另一端連接氣動水泵11。該噴淋開關10具有控制是否停止噴淋的功能。當用手按動噴淋開關10的按鈕時，由主氣源進氣口進入的壓縮空氣進入氣動水泵11，使得氣動水泵11啟動，將具有壓力的洗滌液通過車內輸水管13輸送到噴淋水管5，實現噴淋功能；當手離開噴淋開關10的按鈕時，按鈕自動復位，主氣源停止給氣動水泵11供氣，即可以停止噴淋。此時，儲液箱9給氣動水泵11充水。 (注意在每次出車前應檢查儲液箱9內的洗滌液量並注滿)洗滌液常溫下是水，當環境溫度降到0°C以下，需要加入防凍液。噴淋採用噴淋開關10單獨進行控制，在不下雨的情況下，可以啟動噴淋系統，以刮去灰塵、昆蟲屍體等(刮片必須在噴淋的情況下進行刮刷，嚴禁「幹刮」，否則縮短刮片使用壽命)。此外，本實施例的氣動刮雨器系統，例如可以具有以下參數最大工作氣壓 1. 04Mpa、額定工作氣壓0. 8Mpa ；最小啟動氣壓^ 0. 3Mpa ；氣動馬達最大扭矩:75N .m ；氣動馬達無故障運行次數200萬次；水泵額定流量6L/min ；水泵額定容積0. 9L ；儲水箱容積》40L。其中，氣壓是指刮雨器工作時從主氣源進氣口進來的所需氣壓。本實施例的機車氣動刮雨器系統，通過在該系統中去掉原有的水泵控制閥、延時器和分級啟動器等部件，使得系統的結構大大簡化，且降低了成本。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，包括氣動馬達、刮臂、刮杆、刮片、控制開關、 噴淋開關、儲液箱、氣動水泵、穿牆接頭和噴淋水管；所述氣動水泵包括第一端、第二端和第三端，所述第一端連接所述噴淋開關，所述第二端通過流量調節閥與所述穿牆接頭連接，所述第三端連接所述儲液箱；所述氣動馬達連接控制開關；所述噴淋開關和控制開關均連接主氣源進氣口。
2.根據權利要求1所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，所述氣動馬達通過驅動軸與所述刮臂連接，所述刮臂通過所述刮杆與所述刮片連接。
3.根據權利要求2所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，所述刮臂頭部的內齒與所述驅動軸的端部通過直齒或者錐齒相連接。
4.根據權利要求2所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，所述驅動軸的軸端外花鍵的圓周齒數為60。
5.根據權利要求2所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，所述刮臂為四連杆機構， 所述四連杆機構中包括相互平行且用於刮刷的雙杆。
6.根據權利要求2所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，還包括手動操作杆，與所述驅動軸連接。
7.根據權利要求書1所述的機車氣動刮雨器系統，其特徵在於，所述儲液箱上設置有用於對水位進行判斷的溢流管。
8.一種機車，其特徵在於，包括權利要求1 7任一所述的機車氣動刮雨器系統。
全文摘要
本發明提供一種機車及其氣動刮雨器系統，包括氣動馬達、刮臂、刮杆、刮片、控制開關、噴淋開關、儲液箱、氣動水泵、穿牆接頭和噴淋水管；所述氣動水泵和穿牆接頭之間連接有流量調節閥；所述控制開關的一端連接主氣源進氣口，另一端連接所述氣動馬達；所述噴淋開關的一端連接所述主氣源進氣口，另一端連接所述氣動水泵。本發明的機車氣動刮雨器系統，通過在該系統中去掉原有的水泵控制閥、延時器和分級啟動器等部件，使得系統的結構大大簡化，且降低了成本。
文檔編號B60S1/10GK102371973SQ20101025072
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者姚蘇明 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司