CN102371973A - 机车及其气动刮雨器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车及其气动刮雨器系统，包括气动马达、刮臂、刮杆、刮片、控制开关、喷淋开关、储液箱、气动水泵、穿墙接头和喷淋水管；所述气动水泵和穿墙接头之间连接有流量调节阀；所述控制开关的一端连接主气源进气口，另一端连接所述气动马达；所述喷淋开关的一端连接所述主气源进气口，另一端连接所述气动水泵。本发明的机车气动刮雨器系统，通过在该系统中去掉原有的水泵控制阀、延时器和分级启动器等部件，使得系统的结构大大简化，且降低了成本。

Description

机车及其气动刮雨器系统

技术领域

本发明涉及铁路机车刮雨器技术，特别涉及一种机车及其气动刮雨器系统。

背景技术

机车中通常均安装有刮雨器系统，用于清除车窗玻璃上的雨水及其他遮挡物(昆虫、泥浆等)，以使得司机能够看清前方的道路。目前的刮雨器系统大多采用气动式。

图1为现有技术机车气动刮雨器系统的结构示意图，如图1所示，例如，HXD2B型机车的气动刮雨器系统中包括气动马达、刮臂、刮杆、刮片、气动水泵、穿墙接头和喷淋水管等部件，其中，气动水泵11连接水泵控制阀15，可以用于调节喷淋水量；此外，还包括用于实现间歇动作的延时器16、以及分级启动器17等部件，延时器16和分级启动器17均与气动马达1相连接。上述连接结构是通常所必须的结构。

上述现有技术中的气动刮雨器系统存在的技术问题是，由于水泵控制阀、延时器和分级启动器等部件尚未完成国产化，仍需要进口，所以造成气动刮雨器系统的产品成本居高不下；而且上述部件的存在也使得系统中所含的部件较多，部件之间的连接较为繁琐，结构复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种机车及其气动刮雨器系统，以简化刮雨器系统的结构且降低成本。

本发明提供一种机车气动刮雨器系统，包括气动马达、刮臂、刮杆、刮片、控制开关、喷淋开关、储液箱、气动水泵、穿墙接头和喷淋水管；所述气动水泵包括第一端、第二端和第三端，所述第一端连接所述喷淋开关，所述第二端通过流量调节阀与所述穿墙接头连接，所述第三端连接所述储液箱；所述气动马达连接控制开关；所述喷淋开关和控制开关均连接主气源进气口。

如上所述的机车气动刮雨器系统，所述气动马达通过驱动轴与所述刮臂连接，所述刮臂通过所述刮杆与所述刮片连接。

如上所述的机车气动刮雨器系统，所述刮臂头部的内齿与所述驱动轴的端部通过直齿或者锥齿相连接。

如上所述的机车气动刮雨器系统，所述驱动轴的轴端外花键的圆周齿数为60。

如上所述的机车气动刮雨器系统，所述刮臂为单摆动四连杆机构，所述四连杆机构中包括相互平行且用于刮刷的双杆。

如上所述的机车气动刮雨器系统，还包括：手动操作杆与所述驱动轴连接。

如上所述的机车气动刮雨器系统，所述储液箱上设置有用于对水位进行判断的溢流管。

本发明还提供了一种机车，包括本发明所述的机车气动刮雨器系统。

本发明的机车及其气动刮雨器系统，通过在该系统中去掉原有的水泵控制阀、延时器和分级启动器等部件，对原有的气动马达、气动水泵进行改造，使得系统的结构大大简化，实现了整个刮雨器系统国产化，且降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术机车气动刮雨器系统的结构示意图；

图2为本发明机车气动刮雨器系统实施例的结构示意图一；

图3为本发明机车气动刮雨器系统实施例的结构示意图二；

图4为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的刮刷模块四连杆机构的结构示意图；

图5为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的手动操纵杆安装结构主视图；

图6为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的手动操纵杆安装结构侧视图。

附图标记说明：

1-气动马达；    2-手动操纵杆；   3--刮臂；

4--刮片；       5--喷淋水管；    6--穿墙接头；

7--控制开关；   8--注水管；      9--储液箱；

10--喷淋开关；  11-气动水泵；    12-流量调节阀；

13--车内输水管；14--刮杆；       15-水泵控制阀；

16-延时器；     17-分级启动器；  18-连接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的主要技术方案在于，该气动刮雨器系统不再包括水泵控制阀、延时器和分级启动器等部件，因此，大大降低了产品成本，且简化了气动刮雨器系统的结构。

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本发明机车气动刮雨器系统实施例的结构示意图一，图3为本发明机车气动刮雨器系统实施例的结构示意图二。其中，图2示出了气动刮雨器系统的整体结构，图3示出了该气动刮雨器系统中的刮臂和气动马达等部分的连接关系。

如图2和3所示，本实施例的气动刮雨器系统可以包括气动马达1、手动操纵杆2、刮臂3、刮片4、喷淋水管5、穿墙接头6、控制开关7、注水管8、储液箱9、喷淋开关10、气动水泵11、流量调节阀12和车内输水管13。其中，气动水泵11包括第一端、第二端和第三端，第一端连接所述喷淋开关10，所述第二端通过流量调节阀12与穿墙接头连接，第三端连接所述储液箱9；所述气动马达1连接控制开关7；所述喷淋开关10和控制开关7均连接主气源进气口。上述的各部件可以将该气动刮雨器系统分成四个功能模块，即驱动模块、刮刷模块、控制模块和喷淋模块。

具体的，驱动模块主要用于驱动刮臂3等部件运动以对车窗进行刮刷，其可以包括气动马达1，还可以包括驱动轴和导向套等部件。驱动轴及导向套可以穿过机车司机室的隔板孔，该隔板孔的直径可以为φ29，孔轴线与安装法兰平面之间的夹角为90±1°。此外，可以通过密封圈和密封套进行密封，用M8×20的六角螺栓将驱动模块固定在车体的驱动装置安装板上。气动马达1可以通过驱动轴与刮臂3连接，刮臂3再依次与刮杆14和刮片4相连接，进而驱动刮片4进行刮刷。此外，本实施例中不再连接延时器、分级启动器，从而节省了成本。

上述的驱动模块在工作时，通过马达气路来回给马达气缸供气，促使气动马达的内部活塞来回做循环运动，从而带动齿轮轴旋转，并进而通过该齿轮轴带动驱动轴、刮臂运动。还可以设置控制刮臂摆动角度的马达气路换向装置，马达气路换向装置在设计时可调，以适应不同气动刮雨器系统的刮臂摆动角度的要求。

具体的，刮刷模块主要用于对车窗玻璃进行刮刷，其可以包括刮臂3、刮杆14和刮片4等，刮臂3与刮杆14连接，刮杆14与刮片4连接。该刮刷模块与上述的驱动模块连接，由驱动模块进行驱动。例如，可以通过刮臂头部的内齿与驱动轴的端部通过直齿或者锥齿连接，并用M6的六角头螺钉紧固。该驱动轴的轴端外花键在圆周上有60个齿，使得刮臂的头部可以约6°为一个单位角度进行变换，在安装时可以适当调整刮臂头部的安装角度，获得合理的刮刷范围，并使刷片处于理想的初始位置。

进一步的，刮刷模块中采用了单摆动四连杆机构，该四连杆机构可以参见图4，图4为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的刮刷模块四连杆机构的结构示意图。该四连杆机构可以包括连杆a、连杆b、连杆c和连杆d，上述四连杆可以组成平行四边形，可以利用该平行四边形的易变形特性形成摆动。其中包括两个平行对边形成的刮臂3，即刮臂3为双杆结构，例如，连杆a和连杆b为刮臂的双连杆结构，其刮刷角度为90°。上述结构可以使得刮片4平行运行，减少了刮刷盲区，增大了刮刷面积，也提高了整体强度，更加适应机车高速运行时刮雨的需要。

进一步的，刮刷模块中还可以包括备用的手动装置，例如，手动操纵杆2。该手动装置的安装结构可以参见图5和图6，图5为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的手动操纵杆安装结构主视图，图6为本发明机车气动刮雨器系统实施例中的手动操纵杆安装结构侧视图。该手动操纵杆2可以单独与气动马达1的驱动轴连接，安装于车体前窗上部，不与气动马达1等驱动部件连接。该手动操纵杆2具有手动应急功能，即当出现紧急事件或机构出现故障时，例如刮雨器的马达卡死不动，可以通过手动操纵杆2进行刮刷。平时不用时也可取下并放置在司机室指定位置，使用时插入连接口18即可拔动手柄完成刮刷的功能，不需要其它的附助工具。当风速很大时也可以使用手动装置。

具体的，喷淋模块主要用于在刮刷的时候在玻璃上进行喷淋洗涤液。其可以包括喷淋水管5、穿墙接头6、注水管8、储液箱9、气动水泵11、流量调节阀12和车内输水管13等。其中，气动水泵11和储液箱9等可以位于机车车下，气动水泵11的第三端连接储液箱9，储液箱9中的洗涤液流至气动水泵11，再通过车内输水管13输送至喷淋水管5；喷淋水管5是通过穿墙接头6延伸到车窗玻璃的位置；穿墙接头6从车体穿出，车体应预留穿墙接头6的安装孔，车壁内外分别加垫紧固、密封。流量调节阀12设置在穿墙接头6和气动水泵11之间，可以对洗涤液的流量进行调节。相对于现有技术中通过水泵控制阀控制洗涤液流量的方式，本实施例由于不再使用水泵控制阀，从而使得成本大大降低，而且结构简单。

进一步的，注水管8用于向储液箱9内注水，该储液箱9的上部设置有注水口和排气孔，下面设有排水口；其上还可以设置溢流管，可以在补充或加液时通过溢流管溢流判断水位已满。该储液箱9可以为白色聚乙烯材料。储液箱9中的洗涤液在重力的作用下流入气动水泵11，通过压缩空气，可以将含有压力的洗涤液通过车内输水管13输送到喷淋水管5，再从设置在刮臂及刮片位置的喷淋水管5的喷嘴喷射到车窗玻璃的表面上，达到刮雨器更好的清理玻璃表面的污物。

具体的，控制模块主要用于对驱动模块例如气动马达的运动进行控制，该模块主要包括控制开关7。如图1所示，主气源进气口可以与控制开关7相连通，该控制开关7的另一端连接至气动马达1。例如，控制开关7可以为旋转式开关，通过旋转即可控制气动马达的相关气路的通断，从而控制刮刷模块的动作。进一步的，控制开关7可以设置四个档位，即：开启、关闭、排气、停机归位，并且设计为独立的无级调速旋钮，刮刷最大频率为75次/分，最小频率为50次/分。当开关转至停止位时，刮雨器系统停止工作，并且刮杆返回到初始位置。

进一步的，该控制模块还可以用于对喷淋模块的喷淋动作进行控制，其还可以包括喷淋开关10，其可以安装于司机操纵台右侧的第五模块上，该第五模块是机车的一些辅助功能操纵界面。喷淋开关10的一端连接主气源进气口，另一端连接气动水泵11。该喷淋开关10具有控制是否停止喷淋的功能。当用手按动喷淋开关10的按钮时，由主气源进气口进入的压缩空气进入气动水泵11，使得气动水泵11启动，将具有压力的洗涤液通过车内输水管13输送到喷淋水管5，实现喷淋功能；当手离开喷淋开关10的按钮时，按钮自动复位，主气源停止给气动水泵11供气，即可以停止喷淋。此时，储液箱9给气动水泵11充水。(注意：在每次出车前应检查储液箱9内的洗涤液量并注满)洗涤液常温下是水，当环境温度降到0℃以下，需要加入防冻液。喷淋采用喷淋开关10单独进行控制，在不下雨的情况下，可以启动喷淋系统，以刮去灰尘、昆虫尸体等(刮片必须在喷淋的情况下进行刮刷，严禁“干刮”，否则缩短刮片使用寿命)。

此外，本实施例的气动刮雨器系统，例如可以具有以下参数：最大工作气压：1.04Mpa、额定工作气压：0.8Mpa；最小启动气压：≤0.3Mpa；气动马达最大扭矩：75N·m；气动马达无故障运行次数：200万次；水泵额定流量：6L/min；水泵额定容积：0.9L；储水箱容积：≥40L。其中，气压是指刮雨器工作时从主气源进气口进来的所需气压。

本实施例的机车气动刮雨器系统，通过在该系统中去掉原有的水泵控制阀、延时器和分级启动器等部件，使得系统的结构大大简化，且降低了成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种机车气动刮雨器系统，其特征在于，包括气动马达、刮臂、刮杆、刮片、控制开关、喷淋开关、储液箱、气动水泵、穿墙接头和喷淋水管；

所述气动水泵包括第一端、第二端和第三端，所述第一端连接所述喷淋开关，所述第二端通过流量调节阀与所述穿墙接头连接，所述第三端连接所述储液箱；所述气动马达连接控制开关；所述喷淋开关和控制开关均连接主气源进气口。

2.根据权利要求1所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，所述气动马达通过驱动轴与所述刮臂连接，所述刮臂通过所述刮杆与所述刮片连接。

3.根据权利要求2所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，所述刮臂头部的内齿与所述驱动轴的端部通过直齿或者锥齿相连接。

4.根据权利要求2所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，所述驱动轴的轴端外花键的圆周齿数为60。

5.根据权利要求2所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，所述刮臂为四连杆机构，所述四连杆机构中包括相互平行且用于刮刷的双杆。

6.根据权利要求2所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，还包括：手动操作杆，与所述驱动轴连接。

7.根据权利要求书1所述的机车气动刮雨器系统，其特征在于，所述储液箱上设置有用于对水位进行判断的溢流管。

8.一种机车，其特征在于，包括权利要求1～7任一所述的机车气动刮雨器系统。

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