CN113374914B - 一种火车手自一体上水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通设施，具体是一种火车手自一体上水阀，在通常情况下能通过远程控制电机进行自动上水，在电机故障时可通过扳手手动进行上水。与现有技术相比，本发明成本低、手自一体、工作安全可靠，可以改善火车上水作业现状。

Description

一种火车手自一体上水阀

技术领域

本发明涉及交通设施，具体是一种火车手自一体上水阀。

背景技术

我国国土面积大，铁路网密布。由于列车运行距离长，途经站点数量多，发送旅客人数多，车载水箱中途必须多次补水才能满足运输要求。铁路经过6次大提速后，运行速度和路网结构已发生了很大变化。为了适应铁路旅客运输发展需要，铁路运输组织逐步压缩了客车到站后的停车时间，对客车给水站的设计和车站上水工作带来了很大压力。为保证客车的正常供水，合理地进行客车上水系统设计就显得非常重要。目前客车上水设备主要有手动控制和自动控制两种。前者效率低、劳动强度大；后者自动化程度高，可有效降低劳动强度，提高工作效率。随着铁路现代化建设步伐的加快，手动控制已不适应高速、大密度的客运运输模式，自动控制将是今后铁路客车上水的主要方式。

目前，铁路大多数车站和客车整备所的上水设备过于简陋，其上水流程如下：作业时将上水软管接到客车水箱的注水口上，当开始溢流时，关闭上水栓阀门，拔下上水软管，上水作业结束。此种作业方式存在以下问题：没有专门的自动控制装置，上水作业烦琐；上水作业时操作人员须密切关注水箱是否上满，容易产生溢流，造成水资源的浪费；北方地区冬季寒冷，管内余水若不排干净，可能造成管内结冰而影响正常的上水作业。为了改进现状，确保铁路客车供水质量，适应铁路高速发展的时代要求，各铁路局、科研单位对此进行了很多研究和改进。但迄今为止，我国铁路符合现场工况且自动化程度高的客车上水设备尚未问世，路内绝大多数车站仍沿用落后的上水方式。

据了解，目前使用的上水设备主要有科研所研制的铁路客车手动上水阀和陕西千方科技发展有限责任公司生产的铁路客车智能上水系统两种。

铁路客车手动上水阀是两位三通截止阀，通过人工拧动阀杆控制阀门开关。打开时，进水口与出水口接通、回水口关闭，进而实现上水；关闭时，出水口与回水口接通、进水口关闭，管内的余水回流至水井，避免上水管在冬季冻结。该装置目前已推广使用，经多年的实践检验，具有工作可靠，经久耐用等特点，但劳动强度较大，作业效率较低，若将手动上水阀更改为涡轮蜗杆带动的电动控制上水阀，但由于涡轮蜗杆具有逆向锁死特性，在控制信号失灵或检修系统时，无法实现手动上水作业，。

铁路客车智能上水系统由给水单元及自动控制、供配电、集控及信息化管理等部分组成。正常工况下，快速管接头与客车注水口对接，同时无线遥控器发出控制指令，上水阀开启，车上水箱水满或达到规定的上水时限后，快速管接头自动或遥控脱落，无线遥控器控制上水阀关闭，上水软管自动回卷。整个上水过程操作简便，自动化程度高，提高了上水效率。但该套系统成本高昂，能耗高，控制点较多，即存在可能发生故障的点较多，且出于厂家技术保护的原因导致该设备自主维修困难，维护成本较高。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷或缺陷之一，本发明提供一种成本低、自动化程度高、工作安全可靠的火车手自一体上水阀，以改善火车上水作的业现状。所采取的技术方案是：

一种火车手自一体上水阀，包括两位三通截止阀，两位三通截止阀的壳体的上端固接第一安装法兰, 第一安装法兰上端固接第二安装法兰，两位三通截止阀的阀杆向上延伸穿过第一安装法兰和第二安装法兰、上端切削成截面为多边形的扳头，在第一安装法兰和第二安装法兰之间的阀杆上转设大齿轮，第二安装法兰上方固设减速电机，减速电机的输出轴固接下端转接在第一安装法兰上的齿轮轴，齿轮轴上固接小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮的轴孔内开设第三键槽；在对应于大齿轮的阀杆上开设第一键槽，在第一键槽对侧的阀杆上开设第二键槽，第一键槽与第二键槽通过斜孔贯通，在斜孔中部开设轴向垂直于斜孔侧壁的第一铰孔，在靠近第一键槽内端开设轴向垂直于第一键槽底壁的阶梯孔；还包括机键，机键整体呈Z形，中部开设与第一铰孔对应的第二铰孔，铰轴穿过第一铰孔和第二铰孔将机键铰设在第一键槽、斜孔和第二键槽内；阶梯孔的小孔内滑动配合销轴、大孔内压入弹簧，销轴的内端穿出阶梯孔后抵在机键的底端使机键位于第一键槽的下部能够进入大齿轮的第三键槽内；机键位于第二键槽的上部呈上小下大的楔形，当第一键槽的下部进入大齿轮的第三键槽内时第二键槽的上部暴露在第二键槽之外；还包括扳手，扳手包括套筒，套筒具有与第二安装法兰上方的阀杆间隙配合的圆孔段、与扳头间隙配合的多边形孔段，当扳头充分插入多边形孔段时圆孔段完全包覆机键的上部使机键的上部缩入第二键槽内、使机键的下部缩入第一键槽内。

进一步地，第三键槽的开口处倒圆角，机键的上部和下部外端倒圆角。

进一步地，机键的上部呈月牙形。

进一步地，小齿轮和大齿轮的齿为斜齿。

进一步地，对应于大齿轮上、下端的阀杆上各套设一个推力轴承，对应于每个推力轴承外端的阀杆上分别开设环形卡槽，环形卡槽内卡入卡簧，卡簧抵接推力轴承的外端。

进一步地，阀杆的下端固接外螺纹套，外螺纹套螺接内螺纹套和调整螺母。

与现有技术相比，本发明在通常情况下能通过远程控制电机进行自动上水，在电机故障时可通过扳手手动进行上水。可对现有两位三通截止阀进行技术改造，成本低，手自一体、工作安全可靠，可以改善火车上水作业现状。

附图说明

图1是本发明电动作业时的结构示意图。

图2是本发明手动作业时的结构示意图。

图3是图2的剖视图。

图4是图3的上部分的局部放大图。

图5是图3的下部分的局部放大图。

图6是本发明扳手的结构示意图。

图7是本发明阀杆的结构示意图。

图8是图7的剖视图。

图9是图8的局部放大图。

图10是本发明机键的结构示意图。

具体实施方式

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”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

一种火车手自一体上水阀，包括两位三通截止阀100，两位三通截止阀100的壳体102的上端固接第一安装法兰1, 第一安装法兰1上端固接第二安装法兰2，两位三通截止阀100的阀杆101向上延伸穿过第一安装法兰1和第二安装法兰2、上端切削成截面为多边形的扳头1014，在第一安装法兰1和第二安装法兰2之间的阀杆101上转设大齿轮3，第二安装法兰2上方固设减速电机5，减速电机5的输出轴固接下端转接在第一安装法兰1上的齿轮轴6，齿轮轴6上固接小齿轮4，小齿轮4与大齿轮3啮合，大齿轮3的轴孔内开设第三键槽31；在对应于大齿轮3的阀杆101上开设第一键槽1011，在第一键槽1011对侧的阀杆101上开设第二键槽1012，第一键槽1011与第二键槽1012通过斜孔1013贯通，在斜孔1013中部开设轴向垂直于斜孔1013侧壁的第一铰孔1015，在靠近第一键槽1011内端开设轴向垂直于第一键槽1011底壁的阶梯孔1016；还包括机键103，机键103整体呈Z形，中部开设与第一铰孔1015对应的第二铰孔1031，铰轴7穿过第一铰孔1015和第二铰孔1031将机键103铰设在第一键槽1011、斜孔1013和第二键槽1012内；阶梯孔1016的小孔内滑动配合销轴8、大孔内压入弹簧9，销轴8的内端穿出阶梯孔1016后抵在机键103的底端使机键103位于第一键槽1011的下部1032能够进入大齿轮3的第三键槽31内；机键103位于第二键槽1012的上部1033呈上小下大的楔形，当第一键槽1011的下部1032进入大齿轮3的第三键槽31内时第二键槽1012的上部1033暴露在第二键槽1012之外；还包括扳手10，扳手11包括套筒111，套筒111具有与第二安装法兰2上方的阀杆101间隙配合的圆孔段1111、与扳头1014间隙配合的多边形孔段1112，当扳头1014充分插入多边形孔段1112时圆孔段1111完全包覆机键103的上部1033使机键103的上部1033缩入第二键槽1012内、使机键103的下部1032缩入第一键槽1011内。第三键槽31的开口处倒圆角，机键103的上部1033和下部1032外端倒圆角。机键103的上部1033呈月牙形。小齿轮4和大齿轮3的齿为斜齿。对应于大齿轮3上、下端的阀杆101上各套设一个推力轴承12，对应于每个推力轴承12外端的阀杆101上分别开设环形卡槽1017，环形卡槽1017内卡入卡簧13，卡簧13抵接推力轴承12的外端。阀杆101的下端固接外螺纹套103，外螺纹套103螺接内螺纹套104和调整螺母105。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明的技术方案做出许多可能的变动或修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种火车手自一体上水阀，包括两位三通截止阀（100），其特征在于：两位三通截止阀（100）的壳体（102）的上端固接第一安装法兰（1）, 第一安装法兰（1）上端固接第二安装法兰（2），两位三通截止阀（100）的阀杆（101）向上延伸穿过第一安装法兰（1）和第二安装法兰（2）、上端切削成截面为多边形的扳头（1014），在第一安装法兰（1）和第二安装法兰（2）之间的阀杆（101）上转设大齿轮（3），第二安装法兰（2）上方固设减速电机（5），减速电机（5）的输出轴固接下端转接在第一安装法兰（1）上的齿轮轴（6），齿轮轴（6）上固接小齿轮（4），小齿轮（4）与大齿轮（3）啮合，大齿轮（3）的轴孔内开设第三键槽（31）；在对应于大齿轮（3）的阀杆（101）上开设第一键槽（1011），在第一键槽（1011）对侧的阀杆（101）上开设第二键槽（1012），第一键槽（1011）与第二键槽（1012）通过斜孔（1013）贯通，在斜孔（1013）中部开设轴向垂直于斜孔（1013）侧壁的第一铰孔（1015），在靠近第一键槽（1011）内端开设轴向垂直于第一键槽（1011）底壁的阶梯孔（1016）；还包括机键（103），机键（103）整体呈Z形，中部开设与第一铰孔（1015）对应的第二铰孔（1031），铰轴（7）穿过第一铰孔（1015）和第二铰孔（1031）将机键（103）铰设在第一键槽（1011）、斜孔（1013）和第二键槽（1012）内；阶梯孔（1016）的小孔内滑动配合销轴（8）、大孔内压入弹簧（9），销轴（8）的内端穿出阶梯孔（1016）后抵在机键（103）的底端使机键（103）位于第一键槽（1011）的下部（1032）能够进入大齿轮（3）的第三键槽（31）内；机键（103）位于第二键槽（1012）的上部（1033）呈上小下大的楔形，当第一键槽（1011）的下部（1032）进入大齿轮（3）的第三键槽（31）内时第二键槽（1012）的上部（1033）暴露在第二键槽（1012）之外；还包括扳手（10），扳手（11）包括套筒（111），套筒（111）具有与第二安装法兰（2）上方的阀杆（101）间隙配合的圆孔段（1111）、与扳头（1014）间隙配合的多边形孔段（1112），当扳头（1014）充分插入多边形孔段（1112）时圆孔段（1111）完全包覆机键（103）的上部（1033）使机键（103）的上部（1033）缩入第二键槽（1012）内、使机键（103）的下部（1032）缩入第一键槽（1011）内。

2.根据权利要求1所述的一种火车手自一体上水阀，其特征在于：第三键槽（31）的开口处倒圆角，机键（103）的上部（1033）和下部（1032）外端倒圆角。

3.根据权利要求1所述的一种火车手自一体上水阀，其特征在于：机键（103）的上部（1033）呈月牙形。

4.根据权利要求1所述的一种火车手自一体上水阀，其特征在于：小齿轮（4）和大齿轮（3）的齿为斜齿。

5.根据权利要求1所述的一种火车手自一体上水阀，其特征在于：对应于大齿轮（3）上、下端的阀杆（101）上各套设一个推力轴承（12），对应于每个推力轴承（12）外端的阀杆（101）上分别开设环形卡槽（1017），环形卡槽（1017）内卡入卡簧（13），卡簧（13）抵接推力轴承（12）的外端。

6.根据权利要求1所述的一种火车手自一体上水阀，其特征在于：阀杆（101）的下端固接外螺纹套（103），外螺纹套（103）螺接内螺纹套（104）和调整螺母（105）。

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