CN110481573A - 一种具有残砂清理的两级撒砂装置及其气路控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有残砂清理的两级撒砂装置及其气路控制方法,所述撒砂装置包括水平放置的撒砂安装板和竖直放置的阀体,所述阀体垂直安装于撒砂安装板上部;所述撒砂安装板左端设有撒砂管路口,右端设有清砂管路口,中端下部设有出砂口;所述阀体内部固定有固定座和活塞,所述固定座和活塞内部穿过阀杆,所述阀杆由活塞上部活塞螺母固定;所述阀体上部设有第一锁固螺母、调整螺母和第二锁固螺母;所述控制控制管路包含气源,过滤器、溢流阀、第一压力测试器、第一减压阀、第二减压阀、第二压力测试器、第一二位五通电磁阀、第二二位五通电磁阀、第三压力测试器、第三二位五通电磁阀和消音器。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域,尤其涉及一种具有残砂清理的两级撒砂装置及其气路控制方法。
背景技术
轨道交通用撒砂装置用于改善轮轨黏着系数的一种有效装置,该装置通过压缩空气将砂吹在轨道和车轮处,提高车轮和轨道的黏着系数,防止车轮在牵引或制动时,由于黏着系数的不足而引起的空转或制动抱死。目前国内撒砂装置都有一路撒砂供风管路,在需要撒砂时进行供风,但撒砂结束后,由于停止供风后,下砂管内的砂子不能应及时排除,下次撒砂时,若风压不够大,撒砂就容易造成堆积,从而堵塞。目前高铁上使用的差压式撒砂装置,有两路供风管路,一路为撒砂风,另一路为干燥风,但由于干燥风和撒砂风再撒砂单元内部汇集,为了防止干燥风造成撒砂目前都通过缩堵控制,防止过多的风压进入撒砂造成撒砂。
为了解决撒砂后出现下砂管残砂的问题,本发明提出了一种机械锁闭式的撒砂装置,可以有效解决了下砂管残砂的问题。而无需增加额外的设备,在正常启动撒砂装置时,压缩空气一路进入撒砂阀活塞开启撒砂阀,开启活塞后,压缩空气将砂子吹走;另一路在开始撒砂阀后进入下砂管,促进下砂速度,在撒砂结束后,该路空气持续供风一定时间,下砂管路不留残砂。
发明内容
本发明解决的技术问题是撒砂后,管道内的残余砂子不能及时排出和两级控制喷砂装置的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:包括两级撒砂装置和给两级撒砂装置提供气压的空气控制管路;
所述撒砂装置包括水平放置的撒砂安装板和竖直放置的阀体,所述阀体垂直安装于撒砂安装板上部;所述撒砂安装板左端设有撒砂管路口,右端设有清砂管路口,中端下部设有出砂口;所述阀体内部固定有固定座和活塞,所述固定座和活塞内部穿过阀杆,所述阀杆由活塞上部活塞螺母固定;所述阀体上部设有第一锁固螺母、调整螺母和第二锁固螺母;
所述控制控制管路包含气源,所述气源输出端与过滤器输入端连接,过滤器输出端与溢流阀输入端相连接;溢流阀输出端通过第一压力测试器分别与第一减压阀和第二减压阀输入端相连接;所述第一减压阀通过第二压力测试器与第一二位五通电磁阀和第二二位五通电磁阀;所述第二减压阀通过第三压力测试器与第三二位五通电磁阀相连接;所述第一二位五通电磁阀输出端与清砂管路口相连接;所述第二二位五通电磁阀和第三二位五通电磁阀输出端与撒砂管路口相连接;所述第一二位五通电磁阀、第二二位五通电磁阀和第三二位五通电磁阀输出端均设置有消音器。
优选的:所述固定座两侧设有第一密封圈。
优选的:所述活塞两侧设有第二密封圈。
优选的:所述阀杆上端还设有弹簧。
优选的:所述调整螺母内部滑动安装滑动座。
优选的:所述调整螺母由第一锁固螺母螺纹固定在阀体。
优选的:所述调整螺母上部还设有螺纹连接的调整螺杆。
优选的:所述调整螺杆由第二锁固螺母固定在调整螺母上。
优选的:所述阀体顶端固定安装防护罩。
优选的:一种具有残砂清理的两级控制撒砂装置的气路控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:开始进行撒砂任务后,手动打开气源,溢流阀、第一减压阀和第二减压阀,并气体经过过滤器过滤,进入溢流阀,溢流阀判断气体是否超过5.0bar,超过5.0bar则打开,输出压力,若气体压力低于5.bar,溢流阀关闭,输出为0;
步骤二:经过上述步骤,第一压力测试器检测输出压力,气体进入第一减压阀和第二减压阀进行压力调节;第一减压阀降低压力至3.7bar输出;第二减压阀判断空气压力是否超过6.3bar,空气压力超过6.3bar,则降低压力至6.3bar,若未超过,则稳定输出;
步骤三:经过上述步骤,进行开启撒砂,高压大量撒砂时,第三二位五通电磁阀通电打开,第二减压阀输出空气压力通过第三二位五通电磁阀,空气压力进入撒砂空气管路,进入活塞,阀体开始高压撒砂;低压少量撒砂时,第二二位五通电磁阀通电打开,第一减压阀输出空气压力通过第二二位五通电磁阀,空气压力进入撒砂空气管路,进入活塞,阀体开始低压撒砂;
步骤四:撒砂结束时,第二二位五通电磁阀和第三二位五通电磁阀均断电,第一二位五通电磁阀通电,第一减压阀输出空气压力通过第一二位五通电磁阀,空气压力进入清砂空气管路,直接到出砂口,阀体开始清砂;
步骤五:清砂完毕,气源断气,溢流阀、第一减压阀和第二减压阀关断,第一二位五通电磁阀断电。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
(1)本发明可以在垂直上方安装砂箱,利用垂直布置的撒砂阀,采用多个下砂孔,利用砂子的重力和流动性能,保证持续稳定的砂子进入撒砂单元。
(2)本发明组成了一个锥形机械锁闭阀结构,可以有效隔离的砂与大气的互通,从而有效保持了砂箱内空气的湿度。
(3)本发明具有撒砂管路清理功能,防止较长距离或者撒砂管路坡度不足,导致砂子残留在管道内。
(4)本发明通过调整螺母和其他部件构成了两级撒砂功能,对应的撒砂量可以调节,可以解决不同砂子质量对下砂量的影响,保证精确的下砂量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的气路控制原理图;
附图标记说明
1为撒砂安装板,2为阀体,3为固定座,4为活塞,5为第一弹簧,6为调整螺母,7为第一锁固螺母,8为防护罩,9为调整螺杆,10为第二锁固螺母,11为第二弹簧,12为活塞螺母,13为第一密封圈,14为第二密封圈,15为阀杆,16为滑动座,17为撒砂管路口,18为清砂管路口,19为出砂口,20为消音器,AS为气源,U1为溢流阀,U2为第一减压阀,U3为第二减压阀,U4为第一二位五通电磁阀,U5为第二二位五通电磁阀,U6为第三二位五通电磁阀,U7为过滤器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
根据附图1一种具有残砂清理的两级控制撒砂装置的结构示意图,由水平放置的撒砂安装板1和竖直放置的阀体2组成。撒砂安装板1上具有三个口,撒砂管路口17,清砂管路口18和出砂口19组成。撒砂安装板1左端设有撒砂管路口17,作用开启活塞的动力,撒砂吹砂的动力。右端设有清砂管路口18,清砂空气管路,压缩空气不进入活塞,直接到出砂口19;中端下部设有出砂口19,作用为砂子和空气流出口,连接去车轮轨道之间撒砂喷嘴。
由附图2所示本发明的气路原理图,控制管路包含气源AS,气源AS输出端与过滤器U7输入端连接,过滤器U7输出端与溢流阀U1输入端相连接;溢流阀U1输出端通过第一压力测试器TP01分别与第一减压阀U2和第二减压阀U3输入端相连接;第一减压阀U2通过第二压力测试器YP02与第一二位五通电磁阀U4和第二二位五通电磁阀U5;第二减压阀U3通过第三压力测试器YP03与第三二位五通电磁阀U6相连接;第一二位五通电磁阀U4输出端与清砂管路口18相连接。第二二位五通电磁阀U5和第三二位五通电磁阀U6输出端与撒砂管路口19相连接;第一二位五通电磁阀U4、第二二位五通电磁阀U5和第三二位五通电磁阀U6输出端均设置有消音器20。本装置的消音器20通过与空气控制压力管路,可以减少整个管路内部噪音,减少装置运行是对外部和内部影响。
本发明的气路控制依据压力调节和设定,分别对减压阀和溢流阀设置压力基准,溢流阀U1设置其溢流基准为5.0bar,只有超过5.0bar的空气压力才可以通过溢流阀,当空气压力不足5.0bar时,溢流阀U1关闭,通过气压压力为0。减压阀可以执行两级撒砂,当执行高压撒砂时,第二减压阀U3和第三二位五通电磁阀U6打开,空气气压直接进入撒砂空气管路19,实现高压撒砂,高压撒砂时,砂量较多。第二减压阀U3的空气压力设定基准低于6.3bar。空气压力低于6.3bar的气压可以直接通过,当空气气压超过6.3bar时,实行减压功能,使得空气压力低于或等于6.3bar时,空气气压才可以通过。当执行低压撒砂时,第一减压阀U2和第二二位五通电磁阀U5打开,因为通过溢流阀U1的空气气压至少都在5.0bar,因此,会直接进行减压功能,将压力控制在低于或等于3.7bar范围内。空气气压低于3.7bar时,本装置可执行清砂功能,此时第一二位五通电磁阀U4通电打开,空气气压进入清砂管路口18,执行清砂任务。
第一压力测试器TP01设置在溢流阀U1之后,第二压力测试器TP02设置在第一减压阀U2之后;第三压力测试器TP03设置在第二减压阀U3之后。压力测试器可以实时监测各个阀门输出端空气压力,便于出现故障时,及时发现故障原因和故障地点。
本装置包括有两个供风口,一个出砂并出风的口。两路供风口,一路为撒砂供风口,为撒砂管路口17,从控制箱出来的撒砂气路进入撒砂单元的撒砂阀内,实现撒砂。另一路为撒砂管路残砂清理的供风口,为清砂管路口18,在撒砂控制风停止后,清砂风通过清砂气路,清理撒砂单元安装板至撒砂喷口之间管路的残砂,一个出砂并出风的口为出砂口为出砂口。
阀体2组成结构为,阀体2内部固定有有固定座3和活塞4,固定座3和活塞4内部穿过阀杆15,阀杆15由活塞4上部活塞螺母12固定。阀体2上部设有第一锁固螺母7、调整螺母6和第二锁固螺母10。
调整螺母6为外置撒砂量调整螺母,且具有两级调整功能,即低压时开启低压撒砂功能,撒砂量低,高压时开启高压撒砂功能,撒砂量高。
由附图1可以看出本发明的其他结构,固定座3两侧设有第一密封圈14。活塞4两侧设有第二密封圈13。阀杆15上端还设有第一弹簧5。调整螺母6内部滑动安装滑动座16。调整螺母6由第一锁固螺母7螺纹固定在阀体15。调整螺母6上部还设有螺纹连接的调整螺杆9。调整螺杆9由第二锁固螺母10固定在调整螺母6上。阀体15顶端固定安装防护罩8。由上述结构的组合构成了密封结构中的锥形密封结构,在重力和弹簧力作用下通过锥形弹性体密封。
本发明在实际运用时,撒砂阀在不开启撒砂功能时密封阀座和阀口处于锁闭状态,砂子不能进入出砂口19。利用干燥风口的压缩空气持续向撒砂阀下方管路供风,保持下砂管路清洁。
清砂管路口18的清砂风持续吹风,撒砂时,可以补充空气的流量,有助于撒砂;撒砂结束后继续清理撒砂管内的残砂。
在撒砂状态时,压缩空气通过撒砂管路口进入活塞4(由于撒砂管路口大于出气孔,活塞4内压力升高),活塞4在空气压力作用下向上运动,阀口在活塞杆的带动下开启阀口。阀口开启后撒砂被风直接吹走,砂箱内的撒砂通过多个斜孔持续补砂。
本发明在撒砂控制时执行以下步骤:步骤一:开始进行撒砂任务后,手动打开气源AS,溢流阀U1、第一减压阀U2和第二减压阀U3,并气体经过过滤器U8过滤,进入溢流阀U1,溢流阀U1判断气体是否超过5.0bar,超过5.0bar则打开,输出压力,若气体压力低于5.bar,溢流阀关闭,输出为0;
步骤二:经过上述步骤,第一压力测试器TP01检测输出压力,气体进入第一减压阀U2和第二减压阀U3进行压力调节;第一减压阀U2降低压力至3.7bar输出;第二减压阀U3判断空气压力是否超过6.3bar,空气压力超过6.3bar,则降低压力至6.3bar,若未超过,则稳定输出;
步骤三:经过上述步骤,进行开启撒砂,高压大量撒砂时,第三二位五通电磁阀U6通电打开,第二减压阀U3输出空气压力通过第三二位五通电磁阀U6,空气压力进入撒砂空气管路17,进入活塞4,阀体开始高压撒砂;低压少量撒砂时,第二二位五通电磁阀U5通电打开,第一减压阀U2输出空气压力通过第二二位五通电磁阀U5,空气压力进入撒砂空气管路17,进入活塞4,阀体开始低压撒砂;
步骤四:撒砂结束时,第二二位五通电磁阀U5和第三二位五通电磁阀U6均断电,第一二位五通电磁阀U4通电,第一减压阀U2输出空气压力通过第一二位五通电磁阀U4,空气压力进入清砂空气管路18,直接到出砂口19,阀体开始清砂;
步骤五:清砂完毕,气源AS断气,溢流阀U1、第一减压阀U2和第二减压阀U3关断,第一二位五通电磁阀U4断电。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子,本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:包括两级撒砂装置和给两级撒砂装置提供气压的空气控制管路;
所述撒砂装置包括水平放置的撒砂安装板(1)和竖直放置的阀体(2),所述阀体(2)垂直安装于撒砂安装板(1)上部;所述撒砂安装板(1)左端设有撒砂管路口(17),右端设有清砂管路口(18),中端下部设有出砂口(19);所述阀体(2)内部固定有固定座(3)和活塞(4),所述固定座(3)和活塞(4)内部穿过阀杆(15),所述阀杆(15)由活塞(4)上部活塞螺母(12)固定;所述阀体(2)上部设有第一锁固螺母(7)、调整螺母(6)和第二锁固螺母(10);
所述控制管路包含气源(AS),所述气源(AS)输出端与过滤器(U7)输入端连接,过滤器(U7)输出端与溢流阀(U1)输入端相连接;溢流阀(U1)输出端通过第一压力测试器(TP01)分别与第一减压阀(U2)和第二减压阀(U3)输入端相连接;所述第一减压阀(U2)通过第二压力测试器(TP02)与第一二位五通电磁阀(U4)和第二二位五通电磁阀(U5);所述第二减压阀(U5)通过第三压力测试器(TP03)与第三二位五通电磁阀(U6)相连接;所述第一二位五通电磁阀(U4)输出端与清砂管路口(18)相连接;所述第二二位五通电磁阀(U5)和第三二位五通电磁阀(U6)输出端与撒砂管路口(17)相连接;所述第一二位五通电磁阀(U4)、第二二位五通电磁阀(U5)和第三二位五通电磁阀(U6)输出端均设置有消音器(20)。
2.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述固定座(3)两侧设有第一密封圈(14)。
3.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述活塞(4)两侧设有第二密封圈(13)。
4.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述阀杆(15)上端还设有弹簧(5)。
5.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述调整螺母(6)内部滑动安装滑动座(16)。
6.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述调整螺母(6)由第一锁固螺母(7)螺纹固定在阀体(2)。
7.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述调整螺母(6)上部还设有螺纹连接的调整螺杆(9),所述调整螺杆(9)下部设有第二弹簧(11)。
8.根据权利要求7所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述调整螺杆(9)由第二锁固螺母(10)固定在调整螺母(6)上。
9.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:所述阀体(2)顶端固定安装防护罩(8)。
10.根据权利要求1所述的一种具有残砂清理的两级撒砂装置,其特征在于:包括一种气路控制方法,所述方法具体实施步骤:
步骤一:开始进行撒砂任务后,手动打开气源(AS),溢流阀(U1)、第一减压阀(U2)和第二减压阀(U3),并气体经过过滤器(U7)过滤,进入溢流阀(U1),溢流阀(U1)判断气体是否超过5.0bar,超过5.0bar则打开,输出压力,若气体压力低于5.bar,溢流阀关闭,输出为0;
步骤二:经过上述步骤,第一压力测试器(TP01)检测输出压力,气体进入第一减压阀(U2)和第二减压阀(U3)进行压力调节;第一减压阀(U2)降低压力至3.7bar输出;第二减压阀(U3)判断空气压力是否超过6.3bar,空气压力超过6.3bar,则降低压力至6.3bar,若未超过,则稳定输出;
步骤三:经过上述步骤,进行开启撒砂,高压大量撒砂时,第三二位五通电磁阀(U6)通电打开,第二减压阀(U3)输出空气压力通过第三二位五通电磁阀(U6),空气压力进入撒砂空气管路(17),进入活塞(4),阀体开始高压撒砂;低压少量撒砂时,第二二位五通电磁阀(U5)通电打开,第一减压阀(U2)输出空气压力通过第二二位五通电磁阀(U5),空气压力进入撒砂空气管路(17),进入活塞(4),阀体开始低压撒砂;
步骤四:撒砂结束时,第二二位五通电磁阀(U5)和第三二位五通电磁阀(U6)均断电,第一二位五通电磁阀(U4)通电,第一减压阀(U2)输出空气压力通过第一二位五通电磁阀(U4),空气压力进入清砂空气管路(18),直接到出砂口(19),阀体开始清砂;
步骤五:清砂完毕,气源(AS)断气,溢流阀(U1)、第一减压阀(U2)和第二减压阀(U3)关断,第一二位五通电磁阀(U4)断电。
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