CN109017829B - 一种机车用撒砂器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机车用撒砂器，该机车用撒砂器安装于机车砂箱下部，包括有连接砂箱的进砂体，用于排砂的出砂体，在出砂体上安装有控制撒砂的气路组件集成，用于控制风路及进砂体上双向复动气缸的开闭，气缸通过动作以达到开启和关闭内部砂腔口的目的。进砂体和出砂体之间设置有相通的高压风道，一路作用于出砂体上，将砂腔口开启状态下流出的砂粒吹出，一路作用于进砂口，对砂腔内的空气进行补偿，并辅助砂粒的流动。发明还提供了撒砂器的使用方法。本发明适应于各种城轨车辆，特别适合于对撒砂精度、可调性要求高的场合使用，采用模块化设计，维护方便，不易堵塞，出砂顺畅能及时抑制机车空转，保证机车正常运行。

Description

一种机车用撒砂器

技术领域

本发明涉及到轨道装备的技术领域，尤其涉及到一种机车用撒砂器。

背景技术

轨道交通车辆在起动或制动时，撒砂器用于在车轮踏面和轮轨之间撒布砂子，来提高车轮与钢轨间的粘着系数，进而提高车辆的牵引力和制动力。现有撒砂器原理都是通过砂粒重力直接流入撒砂器内部并存储在其内部腔体内，当有撒砂需要时，腔体上部的风嘴将砂粒搅起及吹出，由于其搅砂风嘴贴近于砂面，在撒砂器关停的瞬间扬起的砂粒极易将风嘴堵塞，导致撒砂不良，并且由于搅砂风嘴对着撒砂器腔体面持续冲击搅砂，其腔壁有被吹穿的可能，存储在腔体内部的砂粒在长时间不使用的情况下会也出现板结状态。现有技术中的撒砂器结构虽不断改进，但以上问题依然存在，严重影响了车辆的行车安全。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种机车用撒砂器。

本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种机车用撒砂器，该机车用撒砂器包括：设置在所述砂箱下方的进砂体；位于所述进砂体一侧的气缸，位于所述气缸下方的气路组件；以及位于所述进砂体另一侧的出砂总成；其中，

所述进砂体内设置有进砂腔体；所述进砂腔体底部设置有流砂口；

所述气缸连接有用于封堵所述流砂口的挡砂杯；

所述出砂总成上设置有与所述流砂口连通的出砂腔体，所述出砂腔体内设置有吹砂风嘴；

所述气路组件包括：进风口，与所述进风口连通的第一出风管道，所述第一出风管道与所述气缸连通，并用于推动所述气缸的活塞杆运动，并将挡砂杯从流砂口移开；还包括与所述进风口连通的第二出风管道，所述第二出风管道分别与所述进砂腔体及所述吹砂风嘴连通。

优选的，还包括与所述进砂腔体连通的清砂腔体，所述清砂腔体可拆卸的连接有砂堵盖。

优选的，所述出砂总成的吹砂风嘴及出砂腔体与竖直面呈25度夹角。

优选的，所述气缸为双向复动气缸，且所述气缸端部安装有回位锥形弹簧，所述回位锥形弹簧的顶部设计有定位座。

优选的，所述双向复动气缸远离所述进砂体的一侧设置有行程调节座，所述行程调节座上螺旋连接有行程调节杆，用于调节所述双向复动气缸向后动作的距离。

优选的，所述第一出风管道上设置有第一电磁阀；所述第二出风管道上设置有第二电磁阀；还包括：

控制器，用于在控制所述第一电磁阀关闭后，延迟设定时间关闭所述第二电磁阀。

本发明的有益效果是：气缸轴端的挡砂杯将撒砂器的内部腔体分成上部连通砂箱的进砂腔体和下部连通出砂口的出砂腔体，保证了砂粒从砂箱流出后，存储在进砂腔体，杜绝了以往撒砂器风嘴与砂粒同处撒砂腔体的缺陷。

将设计有电气控制系统的气路组件装配组成集成于撒砂器上，通过其内部的电路板控制两个电磁阀对压缩气体的开闭，一个电磁阀负责气缸，另一个电磁阀负责撒砂风嘴，并具备撒砂延迟功能，当气缸回位时候，控制撒砂风嘴的电磁阀并没有停止，通过设置合理的延迟时间将出砂腔体内的余砂吹净后停止。

出砂口与撒砂风嘴设计同心结构，且与撒砂器水平面呈25度角，避免了撒砂风嘴对其它部件的冲击磨损。

可通过行程调节杆来设置气缸端部挡砂罩的打开程度，以控制砂粒向下的流量，从而达到控制撒砂量的目的。

在进砂腔体旁边设计有清砂口其与撒砂器水平面呈30度斜度，当砂粒中混有大颗粒杂质滞留并影响撒砂的情况下，开启清砂口，大颗粒杂质可沿着倾斜的出砂口清理并流出。

撒砂风路通过单向阀后一分为二，一路风作用于撒砂风嘴撒砂，另一路补偿风通过内部风道到达进砂体顶部，再在经过顶部迂回风路及烧结板后通往进砂腔体，此补偿风路与撒砂风嘴相互制约，使内部压力趋向平衡，防止撒砂风嘴风量过大将砂箱抽成真空状态影响撒砂，在其风路上还设置有风量调节管，可对补偿风量根据实际情况进行调整。

附图说明

图1是本发明实施例提供的机车用撒砂器与砂箱配合的示意图；

图2是本发明实施例提供的机车用撒砂器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的机车用撒砂器的分解示意图；

图4是本发明实施例提供的机车用撒砂器的剖视图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明提供了一种机车用撒砂器，该机车用撒砂器包括：设置在所述砂箱下方的进砂体；位于所述进砂体一侧的气缸，位于所述气缸下方的气路组件；以及位于所述进砂体另一侧的出砂总成；其中，

所述进砂体内设置有进砂腔体；所述进砂腔体底部设置有流砂口；

所述气缸连接有用于封堵所述流砂口的挡砂杯；

所述出砂总成上设置有与所述流砂口连通的出砂腔体，所述出砂腔体内设置有吹砂风嘴；

所述气路组件包括：进风口，与所述进风口连通的第一出风管道，所述第一出风管道与所述气缸连通，并用于推动所述气缸的活塞杆运动，并将挡砂杯从流砂口移开；还包括与所述进风口连通的第二出风管道，所述第二出风管道分别与所述进砂腔体及所述吹砂风嘴连通。

优选的，还包括与所述进砂腔体连通的清砂腔体，所述清砂腔体可拆卸的连接有砂堵盖。

优选的，所述出砂总成的吹砂风嘴及出砂腔体与竖直面呈25度夹角。

优选的，所述气缸为双向复动气缸，且所述气缸端部安装有回位锥形弹簧，所述回位锥形弹簧的顶部设计有定位座。

优选的，所述双向复动气缸远离所述进砂体的一侧设置有行程调节座，所述行程调节座上螺旋连接有行程调节杆，用于调节所述双向复动气缸向后动作的距离。

为了方便理解本发明实施例提供的机车用撒砂器，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。

继续参考图1，本发明提供了一种机车用撤砂器，安装于砂箱A1下部。所述砂箱B1可以是现有技术中的各种砂箱。

如图2～图4所示，所述撒砂器由气路组件3，出砂总成9，进砂体17，气缸20四大部分组成，其中气缸20及出砂总成9分别安装于进砂体17的侧面和底部，而气路组件3安装于出砂总成9侧面，与气缸20同向并行。撒砂器由气路组件3上的进风口1，然后在其内部风道一分二，分成第一出风管道4、第二出风管道19。所述第一出风管道4通过气缸出风法兰5与气缸风管总成43连接，并连通气缸20上的气缸进风法兰18，所述第二出风管道19通过单向阀6与出砂总成9内部的撒砂出风道7连通。所述撒砂出风道7一分二，分成吹砂风口8、补偿风道10，其中吹砂风口8与出砂腔体39相通，补偿风道10与进砂腔体33相通。所述吹砂风口8把压缩空气输送到吹砂风嘴41后，双向复动气缸26同时带动中轴27上的挡砂杯30动作，在补偿风道10的共同作用下将出砂腔体39经中空倒U型流砂口34下流的砂粒吹出。

作为对本发明的进一步改进，所述气缸组成20采用双向复动气缸26，气缸端部安装有回位锥形弹簧28，回位锥形弹簧28的顶部设计有定位座29，防止弹簧跑偏，在双向复动气缸26轴端部安装有挡砂杯30，当气路板装配组成3开启气源时候双向复动气缸26向后动作，并带动挡砂杯30打开中空倒U型流砂口34，砂粒下流。当双向复动气缸26气源被气路组件3切断时候，回位锥形弹簧28回弹，中空倒U型流砂口34被封闭。双向复动气缸26外部设计有保护壳24，防止裸露在外部环境时候磕碰伤。在双向复动气缸26尾部还设计有行程调节杆21，其安装于行程调节座23上，通过螺纹的旋转，可用于调节双向复动气缸26向后动作的距离，也就是中空倒U型流砂口34开启的大小，以达到调整撒砂量的目的，并且通过螺母22可以锁紧行程调节杆21。该行程调节座23通过螺母25锁紧在气缸20的侧壁上。

具体的，所述进砂体33与出砂体40组合形成一个中空的砂腔，而挡砂杯30封闭中空倒U型流砂口30使砂腔上部形成进砂腔体31，下部形成撒砂腔室37。撒砂腔室37的出砂口40与撒砂风嘴39斜向25度且同心设置，以有利于砂粒的吹出减少磨损。

优选地，中空倒U型流砂口30设计成突出进砂腔体33内部端面，并且呈倒U的管状，此设计有利于砂粒的集中流出及流量的控制。对其封闭的挡砂杯30相应的也设计成了梯形中空的杯状，其采用橡胶一体成型，能有效的封闭于中空倒U型流砂口30周围，不易被砂粒磨损。

进一步优选地，由于实际生产中砂中不可避免的大颗粒杂物，所述进砂体33还设置有位于其侧面的、倾斜可开启的清砂腔体36。优选地，在工作状态下，清砂腔体36由砂堵37封闭，由砂堵盖38进一步密封，必要时拆卸砂堵37，可开启清砂腔体36，对进砂腔体31内进行清理，定期除去杂物。

高压风道由设置于气路组件3腔壁上的进风法兰1与外部的高压气源相连通提供高压风，高压风压力在200～600kPa之间。本实施例中，所述高压风道经过电磁阀2后分成两段，一段风路第一出风管道4连通至气缸24的进风口18，一段风路第二出风管道19经单向阀6通向撒砂出风道7，而撒砂出风道7垂直向上后又分成两段，一段风路倾斜向下，用于撒砂风道8吹风，另一段为补偿风道10，其垂直向上经由出砂体42内的垂直风道I11后，通过风量固定管12(或者设计成可调节螺杆形式，通过螺杆旋进旋出，可调控制风道横截面)，继续向上通过进砂体35内的垂直风道II13，然后进入进砂体35顶部的水平风道16，其设计成了迂回形状，其迂回的迷宫形式能阻隔砂粒或者粉尘进入撒砂风道中，并且在补偿风出口14处还设计有一个烧结板隔板15，其为铜合金颗粒高温烧结而成的过滤元件，达到与进砂腔体33中的砂粒隔绝而空气可通过的目的，水平风道14通过风道压板31、风道压板密封垫32将其封闭。

优选地，撒砂高压风道由气路组件3内部的电路板驱动电磁阀进行整体控制，其电路板采用逻辑电路，在对第一出风管道4关停后，撒砂风道进行延迟吹风，可将出砂腔体39内的余砂吹净。在具体设置时，所述第一出风管道上设置有第一电磁阀；所述第二出风管道上设置有第二电磁阀；还包括控制器，用于在控制所述第一电磁阀关闭后，延迟设定时间关闭所述第二电磁阀。

由于其内部风道采用整体加工而成，避免了采用零部件焊拼接的繁琐工艺，结构简单，密封性能好，性能可靠，技术参数可按相关标准要求设定，易于拆装和互换。

本发明的工作过程为：砂粒进入撒砂器的进砂腔体33后存储在其内部，当撒砂器工作时候，气路组件20被通入压缩气体，然后通过内部风道在电磁阀2的控制下一分为二，一路驱动气缸动作，气缸带动端部的挡砂杯30向后移动，此时中空倒U型流砂口34打开，进砂腔体33内的砂粒下流；另一路风道通向撒砂风嘴41，其将进砂腔体33流下的砂粒吹出。当撒砂器停止工作时候，挡砂杯30将中空倒U型流砂口34关闭，而撒砂风嘴41在电磁阀的控制下具有延迟吹风功能，在将挡砂杯30关闭后下流的余砂吹完后停止工作。

本发明撒砂器型号为TQS2，可用作城轨、地铁、高铁等机车的撒砂器，性能可靠、适用范围广，各项指标均符合铁标要求，是一种新型的集成化、模块化的机车撒砂器。

通过上述描述可以看出，通过气缸轴端的挡砂杯将撒砂器的内部腔体分成上部连通砂箱的进砂腔体和下部连通出砂口的出砂腔体，保证了砂粒从砂箱流出后，存储在进砂腔体，杜绝了以往撒砂器风嘴与砂粒同处撒砂腔体的缺陷。

将设计有电气控制系统的气路组件装配组成集成于撒砂器上，通过其内部的电路板控制两个电磁阀对压缩气体的开闭，一个电磁阀负责气缸，另一个电磁阀负责撒砂风嘴，并具备撒砂延迟功能，当气缸回位时候，控制撒砂风嘴的电磁阀并没有停止，通过设置合理的延迟时间将出砂腔体内的余砂吹净后停止。

出砂口与撒砂风嘴设计同心结构，且与撒砂器水平面呈25度角，避免了撒砂风嘴对其它部件的冲击磨损。

可通过行程调节杆来设置气缸端部挡砂罩的打开程度，以控制砂粒向下的流量，从而达到控制撒砂量的目的。

在进砂腔体旁边设计有清砂口其与撒砂器水平面呈30度斜度，当砂粒中混有大颗粒杂质滞留并影响撒砂的情况下，开启清砂口，大颗粒杂质可沿着倾斜的出砂口清理并流出。

撒砂风路通过单向阀后一分为二，一路风作用于撒砂风嘴撒砂，另一路补偿风通过内部风道到达进砂体顶部，再在经过顶部迂回风路及烧结板后通往进砂腔体，此补偿风路与撒砂风嘴相互制约，使内部压力趋向平衡，防止撒砂风嘴风量过大将砂箱抽成真空状态影响撒砂，在其风路上还设置有风量调节管，可对补偿风量根据实际情况进行调整。

为了方便理解本发明实施例提供的撒砂器与现有技术中撒砂器之间的区别，以体现本发明实施例提供的撒砂器的效果，下面以现有技术中的一种撒砂器进行对比，该现有技术中的撒砂器包括出进砂腔体以及与该进砂腔体直接连接的撒砂器喷嘴，并且通过供气管路直接与撒砂器喷嘴连通，在使用时，直接吹动进砂腔体内的砂从撒砂器喷嘴中喷出。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机车用撒砂器，其特征在于，包括：设置在砂箱下方的进砂体；位于所述进砂体一侧的气缸，位于所述气缸下方的气路组件；以及位于所述进砂体另一侧的出砂总成；其中，

所述进砂体内设置有进砂腔体；所述进砂腔体底部设置有流砂口；

所述气缸连接有用于封堵所述流砂口的挡砂杯；

所述出砂总成上设置有与所述流砂口连通的出砂腔体，所述出砂腔体内设置有吹砂风嘴；

所述气路组件包括：进风口，与所述进风口连通的第一出风管道，所述第一出风管道与所述气缸连通，并用于推动所述气缸的活塞杆运动，并将挡砂杯从流砂口移开；还包括与所述进风口连通的第二出风管道，所述第二出风管道分别与所述进砂腔体及所述吹砂风嘴连通。

2.根据权利要求1所述的机车用撒砂器，其特征在于，还包括与所述进砂腔体连通的清砂腔体，所述清砂腔体可拆卸的连接有砂堵盖。

3.根据权利要求2所述的机车用撒砂器，其特征在于，所述出砂总成的吹砂风嘴及出砂腔体与竖直面呈25度夹角。

4.根据权利要求2所述的机车用撒砂器，其特征在于，所述气缸为双向复动气缸，且所述气缸端部安装有回位锥形弹簧，所述回位锥形弹簧的顶部设计有定位座。

5.根据权利要求4所述的机车用撒砂器，其特征在于，所述双向复动气缸远离所述进砂体的一侧设置有行程调节座，所述行程调节座上螺旋连接有行程调节杆，用于调节所述双向复动气缸向后动作的距离。

6.根据权利要求1所述的机车用撒砂器，其特征在于，所述第一出风管道上设置有第一电磁阀；所述第二出风管道上设置有第二电磁阀；还包括：

控制器，用于在控制所述第一电磁阀关闭后，延迟设定时间关闭所述第二电磁阀。

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