CN102777637B - 撒砂阀、撒砂装置和电力机车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撒砂阀、撒砂装置和电力机车，该撒砂阀包括固定连接的阀体和阀盖，阀体上设置有进砂口、出砂口和砂腔；出砂口和砂腔之间通过一腔体而连通，腔体被一挡板分隔成上部连通的第一腔体和第二腔体，且第一腔体与砂腔连通，第二腔体与出砂口连通；阀体上还设置有第一进风口和第二进风口，第一进风口和第二进风口均与腔体连通，且第一进风口朝向第一腔体，第二进风口朝向第二腔体；阀盖上设置有进风管路，进风管路一端的管口用于与压缩气源连通，进风管路的另一端管口通过第一进风口和第二进风口与所述腔体连通。该撒砂阀的体积小，并降低了对撒砂装置的砂箱密封性要求。

Description

撒砂阀、撒砂装置和电力机车

技术领域

本发明涉及机械结构技术，特别是一种撒砂阀、撒砂装置和电力机车。

背景技术

铁路机车上撒砂装置用于在正常制动或紧急制动时撒砂，以增加机车动轮踏面和钢轨接触面间的粘着力，防止机车制动时的打滑现象，从而避免行车事故。

现有的撒砂装置具有一砂箱，在砂箱下方设置撒砂阀，撒砂阀下方连接有撒砂管，通过撒砂阀将砂箱内的砂子撒向车轮与钢轨之间。

在电力机车研发和生产中，出现了各种各样的机车撒砂阀，它们基本上都是以压缩空气为动力，以砂子为载体，通过对撒砂阀控制达到机车撒砂的功能要求。

但是现有的撒砂阀的缺点是体积较大，对撒砂装置的砂箱的密封性要求较高，撒砂量不均匀，时多时少，因此导致机车动轮踏面和钢轨接触面间的粘着力不能满足制动要气，容易造成机车空转、坡停等现象，影响列车的行车安全，也会造成对砂子的浪费。

发明内容

本发明提供一种撒砂阀、撒砂装置和电力机车，以减小撒砂阀的体积，降低对撒砂装置的砂箱的要求。

本发明提供的撒砂阀，包括固定连接的阀体和阀盖，其中，

所述阀体上设置有进砂口、出砂口和砂腔，所述进砂口与砂腔连通，所述出砂口和砂腔之间通过一腔体而连通，所述腔体被一挡板分隔成上部连通的第一腔体和第二腔体，且第一腔体与所述砂腔连通，第二腔体与所述出砂口连通；

所述阀体上还设置有第一进风口和第二进风口，所述第一进风口和第二进风口均与所述腔体连通，所述第一进风口朝向第一腔体，所述第二进风口朝向第二腔体；

所述阀盖上设置有进风管路，所述进风管路一端的管口用于与压缩气源连通，进风管路的另一端管口通过所述第一进风口和第二进风口与所述腔体连通。

本发明还提供了一种撒砂装置，包括砂箱和撒砂管，还包括本发明提供的撒砂阀，撒砂阀的出砂口与撒砂管相连，撒砂阀通过法兰与砂箱固定连接，撒砂阀的进砂口与砂箱的落砂口相对齐。

本发明还提供了一种电力机车，该电力机车安装有本发明提供的撒砂装置，撒砂装置中的撒砂阀的进风管路与电力机车的压缩气体管路连通。

本发明提供的撒砂阀、撒砂装置和电力机车，该撒砂阀的体积小，并降低了对撒砂装置的砂箱密封性要求。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的撒砂阀的立体图；

图2为图1中撤砂阀的俯视图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

图4为本发明实施例所提供的撒砂阀的阀体部分的立体图；

图5为本发明实施例所提供的撒砂阀的阀盖部分的立体图；

图6为本发明实施例所提供的撒砂阀的第一气咀的结构示意图；

图7为图6的俯视图。

附图标记：

1-阀体；        2-阀盖；      3-进砂口

4-出砂口；      5-砂腔；      6-腔体；

7-进风管路；    8-第一进风口；9-第二进风口；

10-第一螺栓；   11-螺母；     12-开口；

13-活塞；       14-第二螺栓； 15-垫片；

16-密封垫；     17-法兰；     18-挡板；

61-第一腔体；   62-第二腔体； 19-第一气咀；

20-第二气咀。

具体实施方式

为使本发明的目的、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花费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。

图1为本发明实施例所提供的撒砂阀的立体图，图2为图1的俯视图，图3为图2中A-A方向的剖视图，如图1至图3所示，本发明实施例提供的撒砂阀包括阀体1和阀盖2。

图4为本发明实施例所提供的撒砂阀的阀体部分的立体图，图5为本发明实施例所提供的撒砂阀的阀盖部分的立体图，如图4和图5所示，阀体1和阀盖2可采用铸铁件，也可以为铸钢件、铸铝件或其它铸件，阀体1和阀盖2固定连接，阀体1与阀盖2相配合连接在一起，本实施例中，优选的是，通过第二螺栓14将阀体1与阀盖2固定连接，以方便阀体1与阀盖2的拆卸。但是，阀体1与阀盖2可通过多种方式被组装在一起，例如，采用焊接或者铆接等方式，或者通过螺栓连接的方式，不限于本实施例。

为增大阀体1与阀盖2连接处接触面面积，防止阀体1与阀盖2的接触表面磨损，进一步的，可在阀体1与阀盖2的连接处设置垫片15。

本实施例中，如图1所示，阀盖2设置于阀体1的一侧，但是阀盖相对于阀体的位置可为多种方式，例如，也可将阀盖设置于阀体上部，不限于本实施例。

如图3所示，阀体1上设置有进砂口3、出砂口4和砂腔5，进砂口3与砂腔5连通，出砂口4和砂腔5之间通过一腔体6而连通，腔体6被一挡板18分隔成上部连通的第一腔体61和第二腔体62，且第一腔体61与砂腔5连通，第二腔体62与出砂口4连通。

阀体1上还设置有第一进风口8和第二进风口9，第一进风口8和第二进风口9均与腔体6连通，且第一进风口8朝向第一腔体61，第二进风口9朝向第二腔体62。

阀盖2上设置有进风管路7，进风管路7一端的管口用于与压缩气源连通，进风管路7的另一端管口通过第一进风口8和第二进风口9与腔体6连通。

通过挡板18将腔体6分隔成两部分，分别为第一腔体61和第二腔体62，并且第一腔体61和第二腔体62上部连通，挡板18位于腔体6内并与阀体1相连，该挡板18的作用是将腔体6分隔成两部分，分别为第一腔体61和第二腔体62，第一腔体61作为与砂腔5连通的腔体，第二腔体62作为与出砂口4连通的腔体，使砂子在第一腔体61内被通过第一进风口8的气体吹起，进而在通过第二进风口9的气体作用下通过第二腔体62进入出砂口4。

本实施例中，挡板18垂直于水平面设置于腔体6内壁上，在满足该效果的情况下，对于挡板的具体设置可不做限定，挡板可以是阀体的一部分，与阀体为一体设置于腔体6内部，也可以单独设置，挡板18也可在腔体6内成一倾斜角度，例如，倾斜30度或15度，不限于本实施例。

在将撒砂阀安装于撒砂装置中时，可将撒砂阀通过法兰17与撒砂装置的砂箱固定连接，砂箱的落砂口向下，将撒砂阀的进砂口3与砂箱的落砂口相对齐，砂箱内的砂子通过进砂口3进入砂腔5，出砂口4可与撒砂装置的撒砂管相连，通过出砂口4使砂子进入撒砂管。

为方便将出砂口与撒砂管相连，优选的设计是要求出砂口的端面与撒砂管管口的端面对齐。

本发明实施例提供的撒砂阀的工作原理是：

砂箱内的砂子在重力作用下通过进砂口自然落入砂腔中，当需要撒砂时，通过进风管路通入压缩气体，此时压缩气体通过第一进风口和第二进风口进入第一腔体和第二腔体，由于第一进风口朝向第一腔体，而第一腔体与砂腔相连，因此，通过第一进风口的压缩气体将落入砂腔中的砂子吹起，由于第二进风口朝向第二腔体，而第二腔体与出砂口相连，因此，被吹起的砂子在通过第二进风口的压缩气体的作用下，被吹向出砂口，进而通过出砂口进入撒砂管，通过撒砂管将砂子撒在钢轨上。

由上述技术方案可知，该撒砂阀体积小，结构简单，通过设置的第一进风口与第二进风口将砂子吹起的作用，使砂子顺利的由砂腔进入撒砂管，并且只将被吹起的砂子送入撒砂管，不能被吹起的砂子留在砂腔内，使撒向钢轨的砂子颗粒均匀，因此对砂箱内砂子的颗粒大小、均匀性程度要求降低，将该撒砂阀应用于撒砂装置中，砂腔可容置由砂箱落下的砂子，因此可降低对撒砂装置的砂箱的密封性要求，该撒砂阀可广泛应用于直流电力机车和大功率交流电力机车空气制动管路系统中。

在上述实施例的基础上，进一步的，进风管路7中还设置有能改变进风管路7的横截面积的风量调节装置，该风量调节装置可改变进风管路的横截面积，进而改变通过进风管路的进风量大小，实现对风量的调节。

通过在进风管路7中设置风量调节装置，可改变通过进风管路的进风量的大小，进而可改变被来自第一进风口和第二进风口的压缩气体吹起的砂子的多少，达到改变通过出砂口进入撒砂管的砂量大小的效果，最终可改变撒向钢轨的砂量大小。

撒砂阀为通过模具制造而成，一种模具只能制造一种尺寸的撒砂阀，一种撒砂阀的进风管路的直径是确定的，而进风管路直径直接影响进风管路进风量的大小，进风管路进风量的大小是根据机车的运行条件等确定的，由于每辆机车的情况不同或同一辆机车的运行条件会发生变化，因此为适应机车的不同需要，需要不同进风管路直径的撒砂阀，进而需要采用不同的模具以制造出不同进风管路直径的撒砂阀。

而本发明实施例提供的撒砂阀进风管路中设置有风量调节装置，当机车的运行条件发生变化时，只需通过调节风量调节装置改变进风管路的横截面积，即可改变通过进风管路进风量的大小，而不需要通过不同模具制造不同的撒砂阀。

在安装撒砂管之前调节好进风管路的横截面积，当列车运行情况发生变化需要改变进风管路的进风量时，通过调节风量调节装置改变进风管路的横截面积，即可改变通过进风管路进风量的大小。

如图3所示，本实施例中风量调节装置为第一螺栓10，该第一螺栓10从阀盖2外伸入进风管路7，并能通过其旋进进风管路7的长度方便地调节进风管路7进风量的大小。

可通过调节第一螺栓10旋进进风管路7的长度调节进风管路7的横截面积，进而调节通过进风管路进风量的大小。此种设置方式结构简单，并且调节方便。进一步的，为避免第一螺栓10使用过程中造成的松动，可在第一螺栓10上设置有螺母11，通过螺母11将第一螺栓10锁紧在阀盖2上。

但是风量调节装置的形式可以为多种，例如，也可以在进风管路中设置挡风板，通过改变挡风板的倾斜角度改变进风管路的横截面积，或者在进风管路中设置调节阀门等，不限于本实施例。

在上述实施例的基础上，进一步的，该撒砂阀的第一进风口8和第二进风口9处分别设置有第一气咀19和第二气咀20，通过第一气咀19和第二气咀20将腔体6与进风管路7连通。

通过设置第一气咀19和第二气咀20，进入腔体6的压缩气体更为集中，流速更快，更有利用于将砂腔内的砂子吹起。

图6为本发明实施例所提供的撒砂阀的第一气咀的结构示意图，图7为图6的俯视图，如图3、图6和图7所示，第一气咀19和第二气咀20结构相同，第一气咀19和第二气咀20设置于阀体1与阀盖2相连接处，阀盖2上设置有第一气咀安装孔和第二气咀安装孔。第一气咀19的一端设置有螺纹，通过与第一进风口螺纹配合将第一气咀19的一端设置于第一进风口8中，第一气咀19的另一端设置于阀盖2上的第一气咀安装孔中。第二气咀20的一端设置有螺纹，通过与第二进风口螺纹配合将第二气咀20的一端设置于第二进风口9中，第二气咀20的另一端设置于阀盖2上的第二气咀安装孔中。

当然，第一气咀和第二气咀也采用其他设置方式，比如，在第一进风口和第二进风口内部分别安装第一气咀和第二气咀，不限于本实施例。

在上述实施例的基础上，进一步的，该撒砂阀在砂腔5底部设置有开口12，且开口12中设置有活塞13，通过活塞13的上下移动能控制开口12的打开或关闭。

当撒砂阀经过长期的工作，可能在砂腔底部累积一些结固的砂子，或累积一些不能被吹起的砂子，此时可打开开口将砂子从砂腔中清理出去。

本发明实施例还提供了一种撒砂装置，包括砂箱和撒砂管，还包括本发明实施例提供的撒砂阀，撒砂阀的出砂口与撒砂管相连，撒砂阀通过法兰与砂箱固定连接，撒砂阀的进砂口与砂箱的落砂口相对齐。

为保证撒砂阀与砂箱连接的密封效果，如图3所示，法兰17与砂箱的相接触处设置有密封垫16。

本发明实施例还提供了一种电力机车，该电力机车安装有本发明实施例提供的撒砂装置，撒砂装置中的撒砂阀的进风管路与电力机车的压缩气体管路连通。

进风管路的一端管口可与机车中设置的压缩气体管路连通，进而通过进风管路通入压缩气体，可在进风管路的管口处设置有螺纹，通过该螺纹与螺纹接头相配合将进风管路与压缩气体管路连通，螺纹的规格可以为G1/4，也可以是其它规格，如G3/8，G1/8等，也可通过其他方式将进风管路与压缩气体管路连通，例如，将进风管路插接于压缩气体管路中，不限于本实施例。

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 (7)

1.一种撒砂阀，其特征在于，包括固定连接的阀体和阀盖，其中，

所述阀体上设置有进砂口、出砂口和砂腔，所述进砂口与砂腔连通，所述出砂口和砂腔之间通过一腔体而连通，所述腔体被一挡板分隔成上部连通的第一腔体和第二腔体，且第一腔体与所述砂腔连通，第二腔体与所述出砂口连通；

所述阀体上还设置有第一进风口和第二进风口，所述第一进风口和第二进风口均与所述腔体连通，且第一进风口朝向第一腔体，第二进风口朝向第二腔体；

所述阀盖上设置有进风管路，所述进风管路一端的管口用于与压缩气源连通，进风管路的另一端管口通过所述第一进风口和第二进风口与所述腔体连通；

所述砂腔底部设置有开口，且所述开口中设置有活塞，通过所述活塞的上下移动能控制所述开口的打开或关闭，所述开口打开时将砂子从所述砂腔中清理出去；

所述第一进风口和第二进风口处分别设置有第一气咀和第二气咀，通过所述第一气咀和第二气咀将所述腔体与进风管路连通；

所述第一气咀和第二气咀设置于阀体与阀盖的连接处，阀盖上设置有第一气咀安装孔和第二气咀安装孔；

第一气咀的一端设置有螺纹，通过与第一进风口螺纹配合将第一气咀的一端设置于所述第一进风口中，且第一气咀的另一端设置于所述第一气咀安装孔中；

第二气咀的一端设置有螺纹，通过与第二进风口螺纹配合将第二气咀的一端设置于所述第二进风口中，且第二气咀的另一端设置于所述第二气咀安装孔中。

2.根据权利要求1所述的撒砂阀，其特征在于：所述进风管路中设置有能改变该进风管路的横截面积的风量调节装置。

3.根据权利要求2所述的撒砂阀，其特征在于：所述风量调节装置为第一螺栓，该第一螺栓从阀盖外伸入所述进风管路，并能通过其旋进进风管路的长度调节进风管路的进风量。

4.根据权利要求1或2所述的撒砂阀，其特征在于：所述挡板垂直于水平面设置于腔体内壁。

5.根据权利要求3所述的撒砂阀，其特征在于：所述第一螺栓上设置有螺母，通过螺母将第一螺栓锁紧在所述阀盖上。

6.一种撒砂装置，包括砂箱和撒砂管，其特征在于：还包括权利要求1-5任一项所述的撒砂阀，该撒砂阀通过法兰与砂箱固定连接，且进砂口与砂箱的落砂口相对齐，出砂口与撒砂管相连。

7.一种电力机车，其特征在于，该电力机车安装有权利要求6所述的撒砂装置，撒砂装置中的撒砂阀的进风管路与电力机车的压缩气体管路连通。