CN103072584B - 轻轨车辆撒砂系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轻轨车辆撒砂系统，包括承载砂粒的砂箱，和将所述砂箱内砂粒撒向预定位置的撒砂装置，还包括指示所述砂箱内砂位的砂位指示装置。该撒砂系统设有砂位指示装置，则操作人员根据砂位指示装置反应的砂位信息即可获知砂箱内的砂量信息，根据砂量信息，可判断是否需要向砂箱内补充砂粒，从而达到适时、及时补充砂量的目的，相较于背景技术，可始终保持撒砂效果，且不影响工作效率。

Description

轻轨车辆撒砂系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种轻轨车辆撒砂系统。

背景技术

当轨道车辆遇到潮湿、冰霜、雨雪等恶劣天气时，轮轨间的黏着系数会显著降低，为了确保安全系数，需要采取提高黏着系数的措施。

一般会通过撒砂系统向轮轨间撒砂以增加车轮与轨道之间的黏着系数，提高轮轨间黏着力，以防轮轨黏着力不够而造成车辆启动时空转或制动时滑行，从而避免车轮表面擦伤以及制动距离的延长。

撒砂系统主要包括承载砂粒的砂箱和撒砂装置，撒砂装置设置于砂箱的下方，撒砂装置将砂箱内的砂粒撒向轮轨间。

目前，撒砂系统存在下述技术问题：

第一、司机和维护人员无法对砂箱中砂量进行实时监测，从而无法控制加砂时机。若砂箱中砂量过少而没得到及时补充，将会造成撒砂失效；相反地，若砂量较多时进行补充，则会降低工作效率。

第二、砂箱内有潮气，砂粒易冻结和结块。目前的撒砂系统直接采用加热器对砂箱中的砂粒进行加热，传热效果差，导致砂粒加热不均匀，加热效果不理想，尤其针对低温气候环境，仅按上述方式对砂箱中的砂粒加热不能解决砂粒在管道冻结甚至堵塞撒砂管的问题。

有鉴于此，如何改进撒砂系统，便于操作人员获取砂箱内砂量信息，从而达到适时、及时补充砂量的目的，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种轻轨车辆的撒砂系统，该撒砂系统使操作人员能够获取砂箱内砂量信息，以便适时、及时补充砂量。

本发明提供的轻轨车辆撒砂系统，包括承载砂粒的砂箱，和将所述砂箱内砂粒撒向预定位置的撒砂装置，还包括指示所述砂箱内砂位的砂位指示装置。

该撒砂系统设有砂位指示装置，则操作人员根据砂位指示装置反应的砂位信息即可获知砂箱内的砂位信息，根据砂量信息，可判断是否需要向砂箱内补充砂粒，从而达到适时、及时补充砂量的目的，相较于背景技术，可始终保持撒砂效果，且不影响工作效率。

优选地，所述砂位指示装置包括电子砂位指示器，所述电子砂位指示器包括传感器，所述砂箱内砂位到达设定位置时，所述传感器感应并输出电信号。

优选地，所述传感器具有输出电信号至车辆司机室显示屏的输出端。

优选地，所述电子砂位指示器还包括后盖、保护罩、骨架；所述骨架固定于所述砂箱的侧壁，且所述骨架设有凹槽，所述传感器通过所述保护罩压紧于所述凹槽内；所述后盖卡盖并紧固所述保护罩于所述骨架上。

优选地，所述砂位指示装置包括砂位观察器，所述砂位观察器包括可视镜，所述砂箱的侧壁设有窗口，所述可视镜封装于所述窗口处。

优选地，所述撒砂装置包括设置于所述砂箱下方的撒砂器体，以及出砂管；所述撒砂器体具有进风口；所述出砂管贯穿所述撒砂器体，其一端插入所述砂箱内，另一端穿出所述撒砂器体的底部；所述撒砂器体设有与所述砂箱相接的顶部透风层，所述透风层的下方设有加热自所述进风口进入的气体的第一加热器。

优选地，所述出砂管穿出所述撒砂器体底部的一端连接有喷砂管，所述出砂管和所述喷砂管之间设有第二加热器。

优选地，还设有撒砂软管，所述撒砂软管设于所述出砂管和所述第二加热器之间。

优选地，所述砂箱内设有开口朝向所述砂箱底部的导风盖，所述出砂管插向所述导风盖内。

优选地，所述导风盖呈倒U型。

优选地，还包括风源，所述砂箱器体设有两所述进风口；两所述进风口至所述风源的通路上均设有换向阀，以导通或断开对应的所述进风口和所述风源，一所述进风口至所述风源的通路上还设有节流阀。

优选地，两所述换向阀至所述风源的通路上设有减压阀和塞门。

附图说明

图1为本发明所提供轻轨车辆撒砂系统一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中电子砂位指示器的结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5为图1中撒砂装置第一状态的结构示意图；

图6为图1中撒砂装置第二状态的结构示意图。

图1-6中：

1风源、2塞门、3减压阀、4第一换向阀、5进砂道、6砂位观察器、7砂箱、71砂粒、8电子砂位指示器、9节流阀、10撒砂器体、11撒砂软管、12第二加热器、13喷砂管、14第二换向阀、15导风盖、16透风层、17第一加热器、18a第一进风口、18b第二进风口、19出砂管、20后盖、21保护罩、22传感器、23螺栓、24垫圈、25骨架、26橡胶圈、27电缆

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供轻轨车辆撒砂系统一种具体实施方式的结构示意图。

该轻轨车辆撒砂系统，包括承载砂粒71的砂箱7，砂箱7的顶部设有进砂道5，砂箱7内砂量不足时，可以将砂粒71自进砂道5加入砂箱7内。撒砂系统还包括将砂箱7内砂粒71撒向预定位置的撒砂装置，预定位置即需要喷撒砂粒71的位置，如背景技术中所述的轮轨之间。

本实施例中的撒砂系统还包括指示砂箱7内砂位的砂位指示装置。砂位即砂箱7内砂堆所处的高度位置，砂位可直接反应砂箱7内砂量，获取砂位信息，即可获悉砂量信息。

则设置砂位指示装置后，操作人员根据砂位指示装置反应的砂位信息即可获知砂箱7内的砂量信息，根据砂量信息，可判断是否需要向砂箱7内补充砂粒71，从而达到适时、及时补充砂量的目的，相较于背景技术，可始终保持撒砂效果，且不影响工作效率。

砂位指示装置具体可以包括电子砂位指示器8：

如图2-4所示，图2为图1中电子砂位指示器的结构示意图；图3为图2的主视图；图4为图3的A-A向剖视图。

电子砂位指示器8包括传感器22，砂箱7内砂位到达设定位置时，传感器22感应并输出感应信号。该传感器22可以是光电耦合传感器22，当砂粒71高度达到设置传感器22能够感应的高度时，传感器22感应到砂粒71从而输出相应感应信号；或是砂粒71高度低于设定位置，传感器22输出空信号。砂位的设定位置可以按照实际所需进行设定，比如，当砂位低于砂箱7高度的40％时，会出现砂量不足而难以保持撒砂效果时，设定位置可以是砂箱7高度的40％，相应地，传感器22可以设于该位置处。

电子砂位指示器8可以根据砂位变动，发出相应的电信号，以使操作人员知悉砂位是否高于或低于设定位置，测量精准，且结构简单，易于设置。上述设定位置为砂位的下限，还可以设定砂位的上限。比如，再以砂箱7高度的90％位置为设定位置，设置相应的传感器22，当砂位达到该位置时，传感器22可以发出电信号，则操作人员可以停止砂粒71的补充，从而实现自动化操作，无需人工掌控添料的过程。

上述电子砂位指示器8中的传感器22可以具有输出电信号至车辆司机室显示屏的输出端。即传感器22可以直接将砂位是否达到设定位置(上限和/或下限)的信号输出至操作室的显示屏，便于操作人员直观地了解砂箱7的砂位状态。当然，传感器22直接输出光、声信号，以提示操作人员也是可以的，或是，输出电信号至显示屏的同时发出光、声信号，以达到双重警示操作人员的效果。

电子砂位指示器8除了传感器22，还可以包括图2-4中所示的后盖20、保护罩21、骨架25等。骨架25固定于砂箱7的侧壁，且骨架25设有凹槽，传感器22可以通过保护罩21压紧于凹槽内，后盖20将保护罩21卡盖并固定于骨架25上，传感器22的电缆27自保护罩21穿出，以便输出电信号，当然，无线连接也是可以的。骨架25可以通过螺栓23紧固在砂箱7侧壁上，如图3所示，骨架25大致呈圆形，沿其周向设有若干螺纹孔，以便插入螺栓23固定。骨架25的设置简单可靠地实现了传感器22与砂箱7的固定。保护罩21能够保护传感器22免受外界因素干扰或是腐蚀损坏，后盖20便于保护罩21的固定，进而达到紧固传感器22的目的。

另外，如图4所示，骨架25上朝向砂箱7一侧的外缘处设有环形台阶面，可以将环形的橡胶圈26置于环形台阶面处，当骨架25安装于砂箱7侧壁时，橡胶圈26可以密封电子砂位指示器8和砂箱7之间的安装间隙，防止砂粒71从安装间隙中泄漏。螺栓23插入时，可以垫入垫圈24，如图4所示，螺栓23和骨架25之间具有垫圈24，垫圈24可以防止螺栓23松动，提高紧固效果，并防止螺栓23损伤骨架25。

针对上述各实施例，砂位指示装置可以包括砂位观察器6，如图1所示，砂位观察器6包括可视镜，砂箱7的侧壁设有窗口，可视镜封装于窗口处。设置可视镜后，操作人员可以自可视镜查看砂箱7内的砂位状态。可视镜可以设置于设定位置，砂位处于可视镜处时，则表明砂位达到设定位置。

设置砂位观察器6时，操作人员也可以通过简单地观测获知砂箱7内的砂位信息，砂位信息获取的简便性和精准度次于上述电子砂位指示器8的实施例。砂位观察器6和电子砂位指示器8可以同时使用，如图1所示，砂箱7上同时设有砂位观察器6和电子砂位指示器8，从而兼有二者的优势，当某一指示装置出现故障时，另一指示装置可以继续供操作人员观测。

需要说明的是，除了上述电子砂位指示器8、砂位观察器，还可以采用其他类型的砂位指示装置获取砂位信息。比如，在砂箱7顶部设置红外传感器，红外传感器与控制相连通，红外传感器测定顶部至砂粒的距离，该距离可以实时反馈砂位，当该位置达到设定位置时，控制器输出相应的信号以警示操作人员。

针对上述各实施例，将砂粒71撒向预定位置的撒砂装置具体结构可按照如下设置：

如图5-6所示，图5为图1中撒砂装置第一状态的结构示意图；图6为图1中撒砂装置第二状态的结构示意图，图5-6还示出砂箱7。

该撒砂装置包括设置于砂箱7下方的撒砂器体10，撒砂器体10呈壳状，其上设有进风口，撒砂装置还包括出砂管19。出砂管19能够贯穿撒砂器体10，且其一端插入砂箱7内，另一端穿出撒砂器体10的底部，则砂箱7内的砂粒71能够自出砂管19撒出。撒砂器体10的顶部为与砂箱7相接的透风层16，透风层16的下方设有能够加热自进风口进入的气体的第一加热器17。透风层16设置为：仅供气体通过，限制砂粒71进入撒砂器体10的内腔中。

图5-6示出了气体进入撒砂器体10内腔后的路径图。气体自进风口进入撒砂器体10内腔，经过第一加热器17加热后形成热风，热风吹动砂箱7内的砂粒71，砂粒71在砂箱7内先向上运动，然后随气流进入出砂管19。该实施例通过设置透风层16，并在透风层16下设置第一加热器17，使得砂粒71可以通过热风加热，相较于背景技术中加热砂粒71的方式，显然，热风加热可以在吹动砂粒的过程中实施加热，更易于彻底地加热砂粒71，加热均匀，提高加热效果，从而防止砂粒71在管道内冻结甚至堵塞撒砂管。

出砂管19穿出撒砂器体10底部的一端连接有喷砂管13，可以进一步地在出砂管19和喷砂管13之间设置第二加热器12，如图1所示。第二加热器12的设置可以防止温度过低时，即使经第一加热器17加热后的砂粒71在出砂管19内依然会冻结，即第一加热器17和第二加热器12起到双重保险作用。第二加热器12在低温时可以始终处于工作状态。

还可以设置撒砂软管11，此时，可以将撒砂软管11设于出砂管19和第二加热器12之间。撒砂软管11便于调整喷砂管13的方向，从而调节撒砂方向。第二加热器12与喷砂管13相邻，以确保与外界相通而温度偏低的喷砂管13不会被堵塞。

针对上述各实施例，砂箱7内可以设置开口朝向砂箱7底部的导风盖15，出砂管19插向导风盖15内，图5中气体尚未将砂粒71吹动至导风盖15内，图6中，砂粒71已经进入导风盖15内。如图5-6所示，该导风盖15呈倒U型，U型易于设计和加工，可以想到，加工为半球形或是其他盖状结构也是可以的。

导风盖15固定于砂箱7内，安装时，使导风盖15的侧壁与砂箱7底部存在间隙，以便加热后的气体以及砂粒71能够进入导风盖15内，进而进入出砂管19内。设置导风盖15后，砂粒71需经导风盖15的下方进入导风盖15内才能进入出砂管19内，从而提高了砂粒71排出的可控性，避免砂粒71整体堆放至出砂管19处，撒砂时，随着导风盖15下砂粒71的排出，外层砂粒71不断补充，达到连续稳定的撒砂效果；而且，导风盖15可以防止经第一加热器17后的热风干燥砂粒71时，积聚在砂箱7上部的水汽进入出砂管19处，确保干燥砂粒71的效果；此外，因为气压差，绝大部分的风量能够通过导风盖15再进入出砂管19，从而保证撒砂更加均匀流畅。

该撒砂系统还包括风源1、两换向阀，如图1所示。砂箱7器体设有两进风口，两进风口至风源1的通路上均设有换向阀，如图中所示的第一换向阀4、第二换向阀14，以及第一进风口18a和第二进风口18b。换向阀可以导通或断开对应的进风口和风源1。其中，第二进风口18b至风源1的通路上还设有与第二换向阀14串联的节流阀9，节流阀9能够控制第二进风口18b的气体压力，可以对排砂量在0～1.5L/min的范围内进行调节。

如此设计，使得风源1至撒砂器体10具有两条支路，即经第一换向阀4的撒砂用风支路和经第二换向阀14的干燥用风支路。撒砂用风支路的供风量较大，干燥用风支路的供风量较小，用于干燥砂粒71。当温度很低时，砂箱7中砂粒71可能已经被冻结，此时，撒砂前需要先对砂箱7中的砂粒71进行干燥；在温度更低的时候，比如-40℃，可以将撒砂用风支路中的第一进风口18a设置为常供风口，一直对砂粒进行加热。

第一进风口18a的风量较小，主要用于烘干砂粒71；在第二进风口18b接通前(即撒砂前)，喷砂管13的喷砂嘴有小量风排出，但并不排砂，如图5所示；第二进风口路18b接通后，风量较大，开始撒砂，如图6所示。该方式区分了干燥用风和撒砂用风，可以更为合理地利用供风，以便高效地实现烘干和撒砂。

两个换向阀可以是电磁阀，工作时，第一换向阀4脉冲式运行，可以手动或是自动施加脉冲控制电压信号进行撒砂；在需要干燥砂粒71时，启动第二换向阀14，同时启动第一加热器17工作，对砂粒71进行加热并达到干燥的目的。

另外，两换向阀至风源1的通路上还可以设置减压阀3和塞门2。减压阀3使得风源1输出的气体压力保持稳定；塞门2可以用于隔离，维护时，通过塞门2可以将撒砂装置与风源1隔离，防止撒砂装置内进入气流。

以上对本发明所提供的一种轻轨车辆撒砂系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种轻轨车辆撒砂系统，包括承载砂粒(71)的砂箱(7)，和将所述砂箱(7)内砂粒(71)撒向预定位置的撒砂装置，其特征在于，还包括指示所述砂箱(7)内砂位的砂位指示装置；

所述撒砂装置包括设置于所述砂箱(7)下方的撒砂器体(10)，以及出砂管(19)；所述撒砂器体(10)具有进风口；所述出砂管(19)贯穿所述撒砂器体(10)，其一端插入所述砂箱(7)内，另一端穿出所述撒砂器体(10)的底部；所述撒砂器体(10)设有与所述砂箱(7)相接的顶部透风层(16)，所述透风层(16)的下方设有加热自所述进风口进入的气体的第一加热器(17)；

还包括风源(1)，所述撒砂器体(10)设有两所述进风口；两所述进风口至所述风源(1)的通路上均设有换向阀，以导通或断开对应的所述进风口和所述风源(1)，一所述进风口至所述风源(1)的通路上还设有节流阀(9)，该通路形成撒砂用风支路，另一所述进风口至所述风源(1)的通路形成干燥用风支路；且两所述进风口相对地分别设于所述撒砂器体(10)的两侧；

所述砂位指示装置包括砂位观察器(6)，所述砂位观察器(6)包括可视镜，所述砂箱(7)的侧壁设有窗口，所述可视镜封装于所述窗口处；所述可视镜设置于设定位置，砂位处于可视镜处时，砂位达到设定位置。

2.如权利要求1所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述砂位指示装置包括电子砂位指示器(8)，所述电子砂位指示器(8)包括传感器(22)，所述砂箱(7)内砂位到达设定位置时，所述传感器(22)感应并输出电信号。

3.如权利要求2所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述传感器(22)具有输出电信号至车辆司机室显示屏的输出端。

4.如权利要求2所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述电子砂位指示器(8)还包括后盖(20)、保护罩(21)、骨架(25)；所述骨架(25)固定于所述砂箱(7)的侧壁，且所述骨架(25)设有凹槽，所述传感器(22)通过所述保护罩(21)压紧于所述凹槽内；所述后盖(20)卡盖并紧固所述保护罩(21)于所述骨架(25)上。

5.如权利要求1所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述出砂管(19)穿出所述撒砂器体(10)底部的一端连接有喷砂管(13)，所述出砂管(19)和所述喷砂管(13)之间设有第二加热器(12)。

6.如权利要求5所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，还设有撒砂软管(11)，所述撒砂软管(11)设于所述出砂管(19)和所述第二加热器(12)之间。

7.如权利要求1所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述砂箱(7)内设有开口朝向所述砂箱(7)底部的导风盖(15)，所述出砂管(19)插向所述导风盖(15)内。

8.如权利要求7所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，所述导风盖(15)呈倒U型。

9.如权利要求1所述的轻轨车辆撒砂系统，其特征在于，两所述换向阀至所述风源(1)的通路上设有减压阀(3)和塞门(2)。