撒砂閥、撒砂裝置和電力機車的製作方法

2023-04-24 07:01:56

專利名稱：撒砂閥、撒砂裝置和電力機車的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械結構技術，特別是一種撒砂閥、撒砂裝置和電力機車。
背景技術：
鐵路機車上撒砂裝置用於在正常制動或緊急制動時撒砂，以增加機車動輪踏面和鋼軌接觸面間的粘著力，防止機車制動時的打滑現象，從而避免行車事故。現有的撒砂裝置具有一砂箱，在砂箱下方設置撒砂閥，撒砂閥下方連接有撒砂管，通過撒砂閥將砂箱內的砂子撒向車輪與鋼軌之間。在電力機車研發和生產中，出現了各種各樣的機車撒砂閥，它們基本上都是以壓縮空氣為動力，以砂子為載體,通過對撒砂閥控制達到機車撒砂的功能要求。但是現有的撒砂閥的缺點是體積較大，對撒砂裝置的砂箱的密封性要求較高，撒砂量不均勻，時多時少，因此導致機車動輪踏面和鋼軌接觸面間的粘著力不能滿足制動要氣，容易造成機車空轉、坡停等現象，影響列車的行車安全，也會造成對砂子的浪費。

發明內容
本發明提供一種撒砂閥、撒砂裝置和電力機車，以減小撒砂閥的體積，降低對撒砂裝置的砂箱的要求。本發明提供的撒砂閥，包括固定連接的閥體和閥蓋，其中，所述閥體上設置有進砂口、出砂口和砂腔，所述進砂口與砂腔連通，所述出砂口和 砂腔之間通過一腔體而連通，所述腔體被一擋板分隔成上部連通的第一腔體和第二腔體，且第一腔體與所述砂腔連通，第二腔體與所述出砂口連通；所述閥體上還設置有第一進風口和第二進風口，所述第一進風口和第二進風口均與所述腔體連通，所述第一進風口朝向第一腔體，所述第二進風口朝向第二腔體；所述閥蓋上設置有進風管路，所述進風管路一端的管口用於與壓縮氣源連通，進風管路的另一端管口通過所述第一進風口和第二進風口與所述腔體連通。本發明還提供了一種撒砂裝置，包括砂箱和撒砂管，還包括本發明提供的撒砂閥，撒砂閥的出砂口與撒砂管相連，撒砂閥通過法蘭與砂箱固定連接，撒砂閥的進砂口與砂箱的落砂口相對齊。本發明還提供了一種電力機車，該電力機車安裝有本發明提供的撒砂裝置，撒砂裝置中的撒砂閥的進風管路與電力機車的壓縮氣體管路連通。本發明提供的撒砂閥、撒砂裝置和電力機車，該撒砂閥的體積小，並降低了對撒砂裝置的砂箱密封性要求。


圖I為本發明實施例所提供的撒砂閥的立體圖；圖2為圖I中撤砂閥的俯視圖3為圖2中A-A方向的剖視圖；圖4為本發明實施例所提供的撒砂閥的閥體部分的立體圖；圖5為本發明實施例所提供的撒砂閥的閥蓋部分的立體圖；圖6為本發明實施例所提供的撒砂閥的第一氣咀的結構示意圖；圖7為圖6的俯視圖。附圖標記I-閥體；2-閥蓋；3-進砂口4-出砂口；5-砂腔；6-腔體；
7-進風管路； 8-第一進風口 ；9-第二進風口 ；10-第一螺栓；11-螺母； 12-開口；13-活塞；14-第二螺栓；15-墊片；16-密封墊； 17-法蘭； 18-擋板；61-第一腔體；62-第二腔體；19-第一氣咀；20-第二氣咀。
具體實施例方式為使本發明的目的、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花費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。 圖I為本發明實施例所提供的撒砂閥的立體圖，圖2為圖I的俯視圖，圖3為圖2中A-A方向的剖視圖，如圖I至圖3所示，本發明實施例提供的撒砂閥包括閥體I和閥蓋2。圖4為本發明實施例所提供的撒砂閥的閥體部分的立體圖，圖5為本發明實施例所提供的撒砂閥的閥蓋部分的立體圖，如圖4和圖5所示，閥體I和閥蓋2可採用鑄鐵件，也可以為鑄鋼件、鑄鋁件或其它鑄件，閥體I和閥蓋2固定連接，閥體I與閥蓋2相配合連接在一起，本實施例中，優選的是，通過第二螺栓14將閥體I與閥蓋2固定連接，以方便閥體I與閥蓋2的拆卸。但是，閥體I與閥蓋2可通過多種方式被組裝在一起，例如，採用焊接或者鉚接等方式，或者通過螺栓連接的方式，不限於本實施例。為增大閥體I與閥蓋2連接處接觸面面積，防止閥體I與閥蓋2的接觸表面磨損，進一步的，可在閥體I與閥蓋2的連接處設置墊片15。本實施例中，如圖I所示，閥蓋2設置於閥體I的一側，但是閥蓋相對於閥體的位置可為多種方式，例如，也可將閥蓋設置於閥體上部，不限於本實施例。如圖3所示，閥體I上設置有進砂口 3、出砂口 4和砂腔5，進砂口 3與砂腔5連通，出砂口 4和砂腔5之間通過一腔體6而連通，腔體6被一擋板18分隔成上部連通的第一腔體61和第二腔體62，且第一腔體61與砂腔5連通，第二腔體62與出砂口 4連通。閥體I上還設置有第一進風口 8和第二進風口 9，第一進風口 8和第二進風口 9均與腔體6連通，且第一進風口 8朝向第一腔體61，第二進風口 9朝向第二腔體62。閥蓋2上設置有進風管路7，進風管路7 —端的管口用於與壓縮氣源連通，進風管路7的另一端管口通過第一進風口 8和第二進風口 9與腔體6連通。
通過擋板18將腔體6分隔成兩部分，分別為第一腔體61和第二腔體62，並且第一腔體61和第二腔體62上部連通，擋板18位於腔體6內並與閥體I相連，該擋板18的作用是將腔體6分隔成兩部分，分別為第一腔體61和第二腔體62，第一腔體61作為與砂腔5連通的腔體，第二腔體62作為與出砂口 4連通的腔體，使砂子在第一腔體61內被通過第一進風口 8的氣體吹起，進而在通過第二進風口 9的氣體作用下通過第二腔體62進入出砂口4。本實施例中，擋板18垂直於水平面設置於腔體6內壁上，在滿足該效果的情況下，對於擋板的具體設置可不做限定，擋板可以是閥體的一部分，與閥體為一體設置於腔體6內部，也可以單獨設置，擋板18也可在腔體6內成一傾斜角度，例如，傾斜30度或15度，不限於本實施例。在將撒砂閥安裝於撒砂裝置中時，可將撒砂閥通過法蘭17與撒砂裝置的砂箱固定連接，砂箱的落砂口向下，將撒砂閥的進砂口 3與砂箱的落砂口相對齊，砂箱內的砂子通 過進砂口 3進入砂腔5，出砂口 4可與撒砂裝置的撒砂管相連，通過出砂口 4使砂子進入撒砂管。 為方便將出砂口與撒砂管相連，優選的設計是要求出砂口的端面與撒砂管管口的端面對齊。本發明實施例提供的撒砂閥的工作原理是砂箱內的砂子在重力作用下通過進砂口自然落入砂腔中，當需要撒砂時，通過進風管路通入壓縮氣體，此時壓縮氣體通過第一進風口和第二進風口進入第一腔體和第二腔體，由於第一進風口朝向第一腔體，而第一腔體與砂腔相連，因此，通過第一進風口的壓縮氣體將落入砂腔中的砂子吹起，由於第二進風口朝向第二腔體，而第二腔體與出砂口相連，因此，被吹起的砂子在通過第二進風口的壓縮氣體的作用下，被吹向出砂口，進而通過出砂口進入撒砂管，通過撒砂管將砂子撒在鋼軌上。由上述技術方案可知，該撒砂閥體積小，結構簡單，通過設置的第一進風口與第二進風口將砂子吹起的作用，使砂子順利的由砂腔進入撒砂管，並且只將被吹起的砂子送入撒砂管，不能被吹起的砂子留在砂腔內，使撒向鋼軌的砂子顆粒均勻，因此對砂箱內砂子的顆粒大小、均勻性程度要求降低，將該撒砂閥應用於撒砂裝置中，砂腔可容置由砂箱落下的砂子，因此可降低對撒砂裝置的砂箱的密封性要求，該撒砂閥可廣泛應用於直流電力機車和大功率交流電力機車空氣制動管路系統中。在上述實施例的基礎上，進一步的，進風管路7中還設置有能改變進風管路7的橫截面積的風量調節裝置，該風量調節裝置可改變進風管路的橫截面積，進而改變通過進風管路的進風量大小，實現對風量的調節。通過在進風管路7中設置風量調節裝置，可改變通過進風管路的進風量的大小，進而可改變被來自第一進風口和第二進風口的壓縮氣體吹起的砂子的多少，達到改變通過出砂口進入撒砂管的砂量大小的效果，最終可改變撒向鋼軌的砂量大小。撒砂閥為通過模具製造而成，一種模具只能製造一種尺寸的撒砂閥，一種撒砂閥的進風管路的直徑是確定的，而進風管路直徑直接影響進風管路進風量的大小，進風管路進風量的大小是根據機車的運行條件等確定的，由於每輛機車的情況不同或同一輛機車的運行條件會發生變化，因此為適應機車的不同需要，需要不同進風管路直徑的撒砂閥，進而需要採用不同的模具以製造出不同進風管路直徑的撒砂閥。而本發明實施例提供的撒砂閥進風管路中設置有風量調節裝置，當機車的運行條件發生變化時，只需通過調節風量調節裝置改變進風管路的橫截面積，即可改變通過進風管路進風量的大小，而不需要通過不同模具製造不同的撒砂閥。在安裝撒砂管之前調節好進風管路的橫截面積，當列車運行情況發生變化需要改變進風管路的進風量時，通過調節風量調節裝置改變進風管路的橫截面積，即可改變通過進風管路進風量的大小。
如圖3所示，本實施例中風量調節裝置為第一螺栓10，該第一螺栓10從閥蓋2外伸入進風管路7，並能通過其旋進進風管路7的長度方便地調節進風管路7進風量的大小。可通過調節第一螺栓10旋進進風管路7的長度調節進風管路7的橫截面積，進而調節通過進風管路進風量的大小。此種設置方式結構簡單，並且調節方便。進一步的，為避免第一螺栓10使用過程中造成的鬆動，可在第一螺栓10上設置有螺母11，通過螺母11將第一螺栓10鎖緊在閥蓋2上。但是風量調節裝置的形式可以為多種，例如，也可以在進風管路中設置擋風板，通過改變擋風板的傾斜角度改變進風管路的橫截面積，或者在進風管路中設置調節閥門等，不限於本實施例。在上述實施例的基礎上，進一步的，該撒砂閥的第一進風口 8和第二進風口 9處分別設置有第一氣咀19和第二氣咀20，通過第一氣咀19和第二氣咀20將腔體6與進風管路7連通。通過設置第一氣咀19和第二氣咀20，進入腔體6的壓縮氣體更為集中，流速更快，更有利用於將砂腔內的砂子吹起。圖6為本發明實施例所提供的撒砂閥的第一氣咀的結構示意圖，圖7為圖6的俯視圖，如圖3、圖6和圖7所不,第一氣咀19和第二氣咀20結構相同，第一氣咀19和第二氣咀20設置於閥體I與閥蓋2相連接處，閥蓋2上設置有第一氣咀安裝孔和第二氣咀安裝孔。第一氣咀19的一端設置有螺紋，通過與第一進風口螺紋配合將第一氣咀19的一端設置於第一進風口 8中，第一氣咀19的另一端設置於閥蓋2上的第一氣咀安裝孔中。第二氣咀20的一端設置有螺紋，通過與第二進風口螺紋配合將第二氣咀20的一端設置於第二進風口 9中，第二氣咀20的另一端設置於閥蓋2上的第二氣咀安裝孔中。當然，第一氣咀和第二氣咀也採用其他設置方式，比如，在第一進風口和第二進風口內部分別安裝第一氣咀和第二氣咀，不限於本實施例。在上述實施例的基礎上，進一步的，該撒砂閥在砂腔5底部設置有開口 12，且開口12中設置有活塞13，通過活塞13的上下移動能控制開口 12的打開或關閉。當撒砂閥經過長期的工作，可能在砂腔底部累積一些結固的砂子，或累積一些不能被吹起的砂子，此時可打開開口將砂子從砂腔中清理出去。本發明實施例還提供了一種撒砂裝置，包括砂箱和撒砂管，還包括本發明實施例提供的撒砂閥，撒砂閥的出砂口與撒砂管相連，撒砂閥通過法蘭與砂箱固定連接，撒砂閥的進砂口與砂箱的落砂口相對齊。為保證撒砂閥與砂箱連接的密封效果，如圖3所示，法蘭17與砂箱的相接觸處設置有密封墊16。
本發明實施例還提供了一種電力機車，該電力機車安裝有本發明實施例提供的撒砂裝置，撒砂裝置中的撒砂閥的進風管路與電力機車的壓縮氣體管路連通。進風管路的一端管口可與機車中設置的壓縮氣體管路連通，進而通過進風管路通入壓縮氣體，可在進風管路的管口處設置有螺紋，通過該螺紋與螺紋接頭相配合將進風管路與壓縮氣體管路連通，螺紋的規格可以為G1/4，也可以是其它規格，如G3/8，G1/8等，也可通過其他方式將進風管路與壓縮氣體管路連通，例如，將進風管路插接於壓縮氣體管路中，不限於本實施例。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
1.一種撒砂閥，其特徵在於，包括固定連接的閥體和閥蓋，其中， 所述閥體上設置有進砂口、出砂口和砂腔，所述進砂口與砂腔連通，所述出砂口和砂腔之間通過一腔體而連通，所述腔體被一擋板分隔成上部連通的第一腔體和第二腔體，且第一腔體與所述砂腔連通，第二腔體與所述出砂口連通； 所述閥體上還設置有第一進風口和第二進風口，所述第一進風口和第二進風口均與所述腔體連通，且第一進風口朝向第一腔體，第二進風口朝向第二腔體； 所述閥蓋上設置有進風管路，所述進風管路一端的管口用於與壓縮氣源連通，進風管路的另一端管口通過所述第一進風口和第二進風口與所述腔體連通。
2.根據權利要求I所述的撒砂閥，其特徵在於所述進風管路中設置有能改變該進風管路的橫截面積的風量調節裝置。
3.根據權利要求2所述的撒砂閥，其特徵在於所述風量調節裝置為第一螺栓，該第一螺栓從閥蓋外伸入所述進風管路，並能通過其旋進進風管路的長度調節進風管路的進風量。
4.根據權利要求I或2所述的撒砂閥，其特徵在於所述第一進風口和第二進風口處分別設置有第一氣咀和第二氣咀，通過所述第一氣咀和第二氣咀將所述腔體與進風管路連通。
5.根據權利要求4所述的撒砂閥，其特徵在於 所述第一氣咀和第二氣咀設置於閥體與閥蓋的連接處，閥蓋上設置有第一氣咀安裝孔和第二氣咀安裝孔； 第一氣咀的一端設置有螺紋，通過與第一進風口螺紋配合將第一氣咀的一端設置於所述第一進風口中，且第一氣咀的另一端設置於所述第一氣咀安裝孔中； 第二氣咀的一端設置有螺紋，通過與第二進風口螺紋配合將第二氣咀的一端設置於所述第二進風口中，且第二氣咀的另一端設置於所述第二氣咀安裝孔中。
6.根據權利要求I或2所述的撒砂閥，其特徵在於所述擋板垂直於水平面設置於腔體內壁。
7.根據權利要求3所述的撒砂閥，其特徵在於所述第一螺栓上設置有螺母，通過螺母將第一螺栓鎖緊在所述閥蓋上。
8.根據權利要求I或2所述的撒砂閥，其特徵在於所述砂腔底部設置有開口，且該開口中設置有活塞，通過所述活塞的上下移動能控制開口的打開或關閉。
9.一種撒砂裝置，包括砂箱和撒砂管，其特徵在於還包括權利要求1-8任一項所述的撒砂閥，該撒砂閥通過法蘭與砂箱固定連接，且進砂口與砂箱的落砂口相對齊，出砂口與撒砂管相連。
10.一種電力機車，其特徵在於，該電力機車安裝有權利要求9所述的撒砂裝置，撒砂裝置中的撒砂閥的進風管路與電力機車的壓縮氣體管路連通。
全文摘要
本發明公開了一種撒砂閥、撒砂裝置和電力機車，該撒砂閥包括固定連接的閥體和閥蓋，閥體上設置有進砂口、出砂口和砂腔；出砂口和砂腔之間通過一腔體而連通，腔體被一擋板分隔成上部連通的第一腔體和第二腔體，且第一腔體與砂腔連通，第二腔體與出砂口連通；閥體上還設置有第一進風口和第二進風口，第一進風口和第二進風口均與腔體連通，且第一進風口朝向第一腔體，第二進風口朝向第二腔體；閥蓋上設置有進風管路，進風管路一端的管口用於與壓縮氣源連通，進風管路的另一端管口通過第一進風口和第二進風口與所述腔體連通。該撒砂閥的體積小，並降低了對撒砂裝置的砂箱密封性要求。
文檔編號B61C3/00GK102777637SQ20111011827
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者王樹海, 王海平, 薄明英 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司