CN111216683A - 动车组雨刷控制系统 - Google Patents

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李英华
程斌
王维
詹皓予
侯桂翔
张洲
李文昊
魏忠灵
余佳焕
蒋从仪
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Abstract

动车组雨刷控制系统，由电磁阀控制单元、紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸组成；电磁阀控制单元分别连接有紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸，紧急切换控制单元连接有进风管，摆动气缸连接有雨刷臂和喷洒淋水管；电磁阀控制单元包括有电磁阀、比例阀、减压阀和关断阀，关断阀分别与减压阀和电磁阀相连接，减压阀分别与比例阀和电磁阀相连接；紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。本发明显著提高刮雨器的平稳性和使用寿命。

Description

动车组雨刷控制系统
技术领域
本发明涉及动车组雨刷技术领域，具体涉及动车组雨刷控制系统。
背景技术
众所周知，雨刮器包括电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮片等。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动刮片刮扫挡风玻璃。
近年来，随着国家政策的支持和投资，国内的轨道车辆呈现出井喷式的发展趋势，轨道车辆的零部件朝着模块化、标准化、系列化发展的趋势越来越明显，轨道车辆的刮雨器也不例外。当前轨道车辆的刮雨器普遍使用电机作为动力源来驱动刮片而对玻璃进行刮刷，刮雨器有高频、低频、间隙三个不同频率的反复摆动刮刷，电机转速、平稳性对其寿命及可靠性有严重影响，进而导致刮雨器的不能正常使用，给轨道车辆的正常行驶带来安全隐患。
因此，提高刮雨器的平稳性和使用寿命，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种显著提高刮雨器的平稳性和使用寿命的动车组雨刷控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：动车组雨刷控制系统，由电磁阀控制单元、紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸组成；所述电磁阀控制单元分别连接有紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸，所述紧急切换控制单元连接有进风管，所述摆动气缸连接有雨刷臂和喷洒淋水管。
进一步的，所述电磁阀控制单元包括有三个电磁阀、比例阀、减压阀和关断阀，所述关断阀分别与减压阀和电磁阀相连接，所述减压阀分别与比例阀和电磁阀相连接。电磁阀控制单元控制雨刷臂停止在中间位、停止在左边(司机室左侧)、运行和高低速控制及降低气压等功能，它使管路大大简化，所占空间大大缩小，装拆简便，特别适用于复杂的气路系统。
进一步的，所述三个电磁阀为两位三通电磁阀，包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述关断阀的出气口与减压阀的进口和第三电磁阀的气口连接，关断阀的进气口分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的气口连接，所述减压阀的出气口与第一电磁阀的一个气口和比例阀连接，比例阀的出口与第二电磁阀的气口连接。
进一步的，所述紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，所述紧急切换阀与进风管相连接。在电磁阀单元、电子控制单元及雨刷控制电源发生故障时，就可以通过手动操作紧急切换阀手柄控制气流通过快速切换阀驱动驱动装置，保证雨刷臂正常运行等功能。
进一步的，所述紧急切换阀和所述的关断阀的进气口连接，快速切换阀与所述摆动气缸装置的自动换向阀连接,第二电磁阀的出气口与快速切换阀连接。
进一步的，所述紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，所述紧急切换阀与进风管相连接。
进一步的，所述摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。主要驱动雨刷臂摆动(总擦拭角度为65°+2×8°＝81°)和可靠的停止在不同的位置及为喷淋水管系统提供水管等功能。液压阻尼装置主要是控制气缸左右摆动时的抖动，保证雨刷臂在高速、低速及间隙时匀速运行；雨刷臂驱动装置主要是驱动雨刷臂左右摆动运行及保证雨刷臂停止在中间和0位(左边位)；喷淋水管系统主要是把喷淋水通过摆动气缸轴输送给雨刷臂喷嘴；自动换向阀主要是控制摆动气缸左右自动换向摆动，驱动雨刷臂可靠运行。
进一步的，所述三个电磁阀为两位三通电磁阀，包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述关断阀的出气口与减压阀的进口和第三电磁阀的气口连接，关断阀的进气口分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的气口连接，所述减压阀的出气口与第一电磁阀的一个气口和比例阀连接，比例阀的出口与第二电磁阀的气口连接。
进一步的，所述电磁阀单元还包括设置于关断阀上的截断塞门。
进一步的，所述摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。
进一步的，所述雨刷臂包括雨刷臂安装座、刷臂杆、雨刷片安装支架和喷嘴，刷臂杆安装于雨刷臂安装座上，雨刷臂安装座与所述雨刷臂驱动装置连接，所述雨刷片安装支架上设置刷片。
进一步的，所述喷淋水管系统包括喷淋水管和喷淋电机，所述喷淋电机把喷淋水通过摆动气缸装置输送给所述的雨刷臂上的喷嘴。
本发明的有益效果是，显著提高了刮雨器的平稳性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明的控制系统示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：
如图1所示，动车组雨刷控制系统的实施例，由电磁阀控制单元、紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸组成；电磁阀控制单元分别连接有紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸，紧急切换控制单元连接有进风管，摆动气缸连接有雨刷臂和喷洒淋水管。
电磁阀控制单元包括有三个电磁阀、比例阀、减压阀、关断阀和设置于关断阀上的截断塞门，关断阀分别与减压阀和电磁阀相连接，减压阀分别与比例阀和电磁阀相连接。电磁阀控制单元控制雨刷臂停止在中间位、停止在左边(司机室左侧)、运行和高低速控制及降低气压等功能，它使管路大大简化，所占空间大大缩小，装拆简便，特别适用于复杂的气路系统。紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，所述紧急切换阀与进风管相连接。在电磁阀单元、电子控制单元及雨刷控制电源发生故障时，就可以通过手动操作紧急切换阀手柄控制气流通过快速切换阀驱动驱动装置，保证雨刷臂正常运行等功能。摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。
三个电磁阀为两位三通电磁阀，包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，关断阀的出气口与减压阀的进口和第三电磁阀的气口连接，关断阀的进气口分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的气口连接，减压阀的出气口与第一电磁阀的一个气口和比例阀连接，比例阀的出口与第二电磁阀的气口连接。
紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，紧急切换阀与进风管相连接。在电磁阀单元、电子控制单元及雨刷控制电源发生故障时，就可以通过手动操作紧急切换阀手柄控制气流通过快速切换阀驱动驱动装置，保证雨刷臂正常运行等功能。紧急切换阀和所述关断阀的进气口连接，快速切换阀与摆动气缸装置的自动换向阀连接,第二电磁阀的出气口与快速切换阀连接，紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，紧急切换阀与进风管相连接。
主要驱动雨刷臂摆动(总擦拭角度为65°+2×8°＝81°)和可靠的停止在不同的位置及为喷淋水管系统提供水管等功能。液压阻尼装置主要是控制气缸左右摆动时的抖动，保证雨刷臂在高速、低速及间隙时匀速运行；雨刷臂驱动装置主要是驱动雨刷臂左右摆动运行及保证雨刷臂停止在中间和0位(左边位)；喷淋水管系统主要是把喷淋水通过摆动气缸轴输送给雨刷臂喷嘴；自动换向阀主要是控制摆动气缸左右自动换向摆动，驱动雨刷臂可靠运行。
摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。主要驱动雨刷臂摆动(总擦拭角度为65°+2×8°＝81°)和可靠的停止在不同的位置及为喷淋水管系统提供水管等功能。液压阻尼装置主要是控制气缸左右摆动时的抖动，保证雨刷臂在高速、低速及间隙时匀速运行；雨刷臂驱动装置主要是驱动雨刷臂左右摆动运行及保证雨刷臂停止在中间和0位(左边位)；喷淋水管系统主要是把喷淋水通过摆动气缸轴输送给雨刷臂喷嘴；自动换向阀主要是控制摆动气缸左右自动换向摆动，驱动雨刷臂可靠运行。
摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。进一步的，雨刷臂包括雨刷臂安装座、刷臂杆、雨刷片安装支架和喷嘴，刷臂杆安装于雨刷臂安装座上，雨刷臂安装座与摆动气缸装置连接，雨刷片安装支架上设置刷片。喷淋水管系统包括喷淋水管和喷淋电机，喷淋电机把喷淋水通过摆动气缸装置输送给所述的雨刷臂上的喷嘴。
工作原理：
总风从进风管进到紧急操作模块的紧急切换阀，然后从紧急切换阀A口出到电磁控制单元PG口，进入关断阀A1口，到关断阀A3口，再分2路；
1)到电磁阀3的A2：雨刷在没有收到控制信号的静态下电磁阀3没有电风从电磁阀3的A3口到电磁阀单元的MG口再到驱动装置的S1与S2口，使驱动装置两端进气，将雨刷臂停止在中间位(也称洗车位)，如电磁阀3得电动作，电磁阀A2口将被封堵住，A3口与A1口接通，使驱动装置S1与S2两端无气压，雨刷臂可以受外力随意左右摆动；
2)到减压阀再分2路：①电磁阀1的A2口，电磁阀1不得电时A2口是堵住的，得电时A2口与A3口接通，从电磁阀控制单元AG口到快速排风阀P口进A口出，再到摆动气缸的A口，摆动气缸的A口有风压控制雨刷臂停止在最左边的停止位，不挡司机视线。②比例阀的A3口进A2口出，再到电磁阀2的A2口，电磁阀2不得电时A2口是堵住的，得电时A2口与A3口接通，从电磁阀控制单元BG口到紧急操作模块A1口进A2口出，再到摆动气缸的P口，摆动气缸的P口有风压后，再根据摆动气缸A口是否有风压来控制雨刷臂停止与摆动运行(A口无风压驱动装置才能摆动运行)。(控制比例阀的比例值实现驱动装置调速及雨刷臂的8级调速)
紧急工况：
总风从进风管进到紧急操作模块的紧急切换阀，手动操作紧急切换阀到紧急位，从紧急切换阀B口出，再快速切换阀A3口进A2口出，到摆动气缸的P口，摆动气缸P口有风压输入后控制雨刷臂摆动运行，在紧急工况下雨刷臂不再受电磁阀控制单元控制，防止电气控制系统与电磁阀控制单元故障而造成雨刷驱动装置不能运行。
说明书中未详细说明的内容属于本领域技术人员熟知的现有技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.动车组雨刷控制系统，其特征在于，由电磁阀控制单元、紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸组成；所述电磁阀控制单元分别连接有紧急切换控制单元、快速排风阀和摆动气缸，所述紧急切换控制单元连接有进风管，所述摆动气缸连接有雨刷臂和喷洒淋水管。
2.根据权利要求1所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述电磁阀控制单元包括有三个电磁阀、比例阀、减压阀和关断阀，所述关断阀分别与减压阀和电磁阀相连接，所述减压阀分别与比例阀和电磁阀相连接。
3.根据权利要求2所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述三个电磁阀为两位三通电磁阀，包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述关断阀的出气口与减压阀的进口和第三电磁阀的气口连接，关断阀的进气口分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的气口连接，所述减压阀的出气口与第一电磁阀的一个气口和比例阀连接，比例阀的出口与第二电磁阀的气口连接。
4.根据权利要求3所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述电磁阀单元还包括设置于关断阀上的截断塞门。
5.根据权利要求4所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述紧急切换控制单元包括相互连接的紧急切换阀和快速切换阀，所述紧急切换阀与进风管相连接。
6.根据权利要求5所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述紧急切换阀和所述关断阀的进气口连接，快速切换阀与所述的摆动气缸装置的自动换向阀连接,第二电磁阀的出气口与快速切换阀连接。
7.根据权利要求6所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述摆动气缸包括液压阻尼装置、雨刷臂驱动装置、喷淋水管系统和自动换向阀。
8.根据权利要求7所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述雨刷臂包括雨刷臂安装座、刷臂杆、雨刷片安装支架和喷嘴，刷臂杆安装于雨刷臂安装座上，雨刷臂安装座与所述雨刷臂驱动装置连接，所述雨刷片安装支架上设置刷片。
9.根据权利要求8所述的动车组雨刷控制系统，其特征在于，所述喷淋水管系统包括喷淋水管和喷淋电机，所述喷淋电机把喷淋水通过摆动气缸装置输送给所述的雨刷臂上的喷嘴。
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