CN205424738U - 一种铁路机车用高聚光型led反光镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，包括两端开口的喇叭形反光杯，反光杯的两端开口分别为小口端和大口端，小口端的圆心位置设置有LED灯。本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜解决了现有的铁路机车的远光照明灯具普遍存在的能耗高、寿命短的问题。本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜使用功率低、照明效果好的LED灯作为光源，将LED灯设置于反光杯横截面的圆心位置，使得LED灯发光中心刚好在反光杯的焦点上，从而使得光源中心光强大大增强，同时通过对反光杯的内表面进行真空镀铝处理，提高了光反射率、降低了光损失。

Description

一种铁路机车用高聚光型LED反光镜

技术领域

本实用新型属于照明灯具技术领域，具体涉及一种铁路机车用高聚光型LED反光镜。

背景技术

目前，常规铁路机车的室外远光照明普遍采用的是白炽、卤钨光源或氙气金卤灯光源，但是白炽灯、卤钨灯等光源普遍存在能耗高、寿命短等缺点；而氙气灯泡虽然光效较高(能达到80lm/w以上)，但也存在价格较贵、寿命短、含汞重金属等明显缺点和启动延迟、频闪等问题，而且镇流器瞬间启动时有27000V的高压，容易发生安全事故。同时，这些传统灯具都存在寿命太短的问题，号称长寿命的氙气灯寿命也不过2500h，与LED光源的寿命相差了一个数量级。为了克服这些缺陷，LED光源替代传统光源的方案应运而生。LED光源是一种新兴光源，具有节能环保、稳定安全、高寿命等优点，尤其寿命高达50000h，以LED为光源，可以大大减少灯具的维护费用。

然而，目前各厂家在设计LED光源前照灯过程中，由于光学设计水平不够，导致至今未能研发出合适的二次配光方法来实现满足铁标的LED灯具(功率P≤125W，中心光强I≥2000×10³cd)。因此，现阶段的LED研发难点就在于二次配光技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，解决了现有的铁路机车的远光照明灯具普遍存在的能耗高、寿命短的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，包括喇叭形的反光杯，反光杯的两端根据直径分别为小口端和大口端，小口端的圆心位置焊接有LED灯。

本实用新型的特点还在于，

反光杯的轴向剖面为抛物线形。

抛物线以所述反光杯的轴线为x轴，抛物线端点为原点，垂直于x轴的原点位置设置有y轴，抛物线满足y²＝4×8.1x。

LED灯的发光面中心位于抛物线的焦点位置。

反光杯的小口端直径为31.4mm，LED灯位于小口端的圆心位置，大口端的直径为108mm，反光杯的高度为82.4mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜实现了LED为光源的灯具设计，解决了现有的铁路机车的远光照明灯具普遍存在的能耗高、寿命短的问题。本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜使用功率低、照明效果好的LED灯作为光源，将LED灯设置于反光杯横截面的圆心位置，使得LED灯发光中心刚好在反光杯的焦点上，从而使得光源中心光强大大增强，同时通过对反光杯的内表面进行真空镀铝处理，提高了光反射率、降低了光损失。

附图说明

图1是本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜的结构示意图；

图2是本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜的反光杯剖面的数学模型示意图。

图中，1.反光杯，2.LED灯，11.大口端，12.小口端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜的结构如图1所示，包括喇叭形的反光杯1，反光杯1的两端开口根据直径大小分别为小口端12和大口端11，小口端12的圆心位置焊接有LED灯2。

具体地，反光杯1的轴向剖面可以为如图2所示的抛物线形，以其轴线为x轴，抛物线端点为原点，垂直于x轴的原点设置有y轴，优选的，抛物线可以满足y²＝4×8.1x，LED灯2的发光面中心位于抛物线的焦点位置。反光杯1由该抛物线绕x轴旋转一周得到，其内表面为抛物面，即反光杯1的内表面采用抛物面设计，LED灯2的发光面中心位于该抛物面的焦点位置，反光杯1的内表面与发光面中心位于焦点位置的LED灯2匹配后可以形成接近平行光的光束，10W的LED灯2就可以使光源中心光强达到400×10³cd。

上述反光杯1所用方程旋转成的曲面可以自由截取，任意两个横截面及横截面间的曲面都可以作为一个单独反光杯使用。

优选的，反光杯1的小口端12直径为31.4mm，抛物线焦距为8.1mm，LED灯2的发光面中心位于焦点位置，即在反光杯1抛物面的焦点位置，极大优化了反光灯的聚光效果；大口端11的直径为108.0mm，在单灯前照灯发光面尺寸为直径340mm的圆内刚好布置7颗，可以形成反光灯组合；反光杯1的高度为82.4mm，这为散热器留下了足够的空间。需要说明的是，由于该实施例的有些数值为无理数，因此该实施例的数据采用四舍五入方法取小数点后一位。

反光杯1的内壁经过真空镀铝处理后附着有真空镀铝层，其能使光反射率高达95％，大大降低了光的损失。经过真空镀铝处理后的真空镀铝层在使用前还需要进行以下检查：

a.耐热性能检查

将反光杯1放入高温箱中，温度由室温逐渐升至为200℃，保持24h，自然冷却后取出，用脱脂棉擦拭，反光杯1不应脱膜、不应破裂；

b.化学稳定性检查

在室温条件下，将反光杯1全部浸泡在3％盐水中保持48h，取出后用清水冲洗，然后用脱脂棉擦拭，反光杯1不应脱膜。

本实用新型的反光灯匹配10W功率的LED灯2，可以达到中心光强不低于400×10³cd；如果7颗LED灯2匹配7个反光杯1形成的反光灯组合，则其中心光强不低于2800×10³cd，满足铁标要求。

因此，本实用新型的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜使用光学软件模拟仿真和模拟计算，并结合实验测试，设计出光角度极小的高聚光反光镜，在功能上实现了LED灯具功率小(整灯输入功率不大于70W)，寿命长(25000h以上)的特点，又满足铁标TB/T2325.1-2013中关于产品中心光强(不小于2000×10³cd)的要求，其优良的聚光性能使得LED前照灯能够满足铁标对灯具的高光强和小功率要求。

Claims (6)

1.一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，包括喇叭形的反光杯(1)，所述反光杯(1)的两端根据直径分别为小口端(12)和大口端(11)，所述小口端(12)的圆心位置焊接有LED灯(2)。

2.如权利要求1所述的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，所述反光杯(1)的轴向剖面为抛物线形。

3.如权利要求2所述的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，所述抛物线以所述反光杯(1)的轴线为x轴，抛物线端点为原点，垂直于x轴的原点位置设置有y轴，所述抛物线满足y2＝4×8.1x。

4.如权利要求2或3所述的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，所述LED灯(2)的发光面中心位于抛物线的焦点位置。

5.如权利要求4所述的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，所述反光杯(1)的小口端(12)直径为31.4mm，所述LED灯(2)位于小口端(12)的圆心位置，所述大口端(11)的直径为108mm，所述反光杯(1)的高度为82.4mm。

6.如权利要求1所述的一种铁路机车用高聚光型LED反光镜，其特征在于，所述反光杯(1)的内壁设置有真空镀铝层。