申请/专利权人：株洲联诚集团控股股份有限公司;湖南联诚轨道装备有限公司

申请日：2018-06-26

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108583512B

主分类号：B60S1/06

分类号：B60S1/06;B60S1/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.09.28#公开

摘要：本发明提出了一种机车用雨刮器安全控制系统，包括正常控制模式和应急控制模式，其中正常控制模式通过控制电路配合正常气路通路执行正常控制模式，一旦正常控制模式发生故障，通过手转阀切换至应急控制模式，该模式为纯气控，通过气动马达上的第三、第四气口控制两位五通气控阀的阀芯移动达到换向效果，使得气动马达能够循环往复运动，可以有效避免现有机车雨刮器一旦遇到故障就无法工作的情况，从而保障行车安全。

主权项：1.一种机车用雨刮器安全控制系统，其特征在于，包括截止阀、手转阀、控制盒、气动马达、正常单元与应急单元；车体供气源通过气源接头连接截止阀进口端，截止阀出口端连接至手转阀进口端；手转阀第一出口端依次通过气路连接减压过滤阀、分步启动器、两位五通电磁阀、继而分别连接左梭阀第一进口端与右梭阀第一进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成正常单元；手转阀第二出口端依次通过气路连接两位五通双气控阀，继而分别连接左梭阀第二进口端与右梭阀第二进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成应急单元；控制盒用于控制正常单元中电磁阀通断电；所述气动马达包括四个气口，其中第一气口与第二气口分别连接至左梭阀与右梭阀的出气口，用于将压缩空气输入以及排出以驱使气动马达工作；第三气口与第四气口连接至应急单元中两位五通双气控阀的两个气控端，用于控制两位五通气控阀内阀芯移动使得气路换向；所述两位五通电磁阀与分步启动器连接的一侧还连接第一排气管，两位五通双气控阀与手转阀连接的一侧也还连接第二排气管；所述正常单元还包括二位二通电磁阀，二位二通电磁阀一端通过气路连接至两位五通电磁阀，另一端连接第三排气管；所述手转阀用于切换机车雨刮器正常控制模式与机车雨刮器应急控制模式，手转阀进口端与其第一出口端连通时可形成第一通路继而连通正常单元形成正常气路通路，进口端与其第二出口端连通时可形成第二通路继而连通应急单元形成应急气路通路；所述控制盒包括控制芯片以及五个信号接口端，第一信号接口端接收气动马达上码盘返回的位置信号，第二信号接口端发送两位五通电磁阀通电断电指令，第三信号接口端发送指令控制两位五通电磁阀通电断电；第四信号接口端连接模式开关控制二位二通电磁阀通电断电，第五信号接口端连接机车电源。

全文数据：一种机车用雨刮器安全控制系统技术领域[0001]本发明涉及机车附件技术领域，更具体地，涉及一种机车雨刮器安全控制系统。背景技术[0002]轨道机车前窗玻璃的清洗系统通常采用气动雨刮器，其通过气缸带动刮臂刮片对机车玻璃进行刮拭，而雨刮器的控制系统由电路及气路构成，如果正常情况下的雨刮器控制系统发生故障，导致机车雨刮器无法工作，将影响司机视野，进一步可能引发重大行车安全事故。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足和缺陷，提供一种机车雨刮器安全控制系统。[0004]该机车雨刮器安全控制系统包括正常控制模式和应急控制模式，通过手转阀进行两种模式的切换，以保证一旦正常控制模式出现故障，可以切换至应急控制模式，保证机车雨刮器能够如常工作从而保证行车安全，本发明采用以下技术方案：一种机车雨刮器安全控制系统，包括截止阀、手转阀、控制盒、气动马达、正常单元与应急单元;车体供气源通过气源接头连接截止阀进口端，截止阀出口端连接至手转阀进口端；手转阀第一出口端依次通过气路连接减压过滤阀、分步启动器、两位五通电磁阀、继而分别连接左梭阀第一进口端与右梭阀第一进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成正常单元;手转阀第二出口端依次通过气路连接两位五通双气控阀，继而分别连接左梭阀第二进口端与右梭阀第二进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成应急单元;控制盒用于控制正常单元中电磁阀通断电。[0005]进一步的，上述气动马达包括四个气口，其中第一气口与第二气口分别连接至左梭阀与右梭阀的出气口，用于将压缩空气输入以及排出以驱使气动马达工作;第三气口与第四气口连接至应急单元中两位五通双气控阀的两个气控端，用于控制两位五通气控阀内阀芯移动使得气路换向。[0006]更进一步的，上述两位五通电磁阀与分步启动器连接的一侧还连接第一排气管，两位五通双气控阀与手转阀连接的一侧也还连接第二排气管。[0007]更进一步的，上述正常单元还包括二位二通电磁阀，二位二通电磁阀一端通过气路连接至两位五通电磁阀，另一端连接第三排气管。[0008]更进一步的，上述手转阀用于切换机车雨刮器正常控制模式与机车雨刮器应急控制模式，手转阀进口端与其第一出口端连通时可形成第一通路继而连通正常单元形成正常气路通路，进口端与其第二出口端连通时可形成第二通路继而连通应急单元形成应急气路通路。[0009]更进一步的，上述控制盒包括控制芯片以及五个信号接口端，所述第一信号接口端接收气动马达上码盘返回的位置信号，第二信号接口端发送两位五通电磁阀通电断电指令，第三信号接口端发送指令控制两位五通电磁阀通电断电;第四信号接口端连接模式开关控制二位二通电磁阀通电断电，第五信号接口端连接机车电源。[0010]更进一步的，上述功能开关可发送包括连续、间歇、停止三种信号指令，所述模式开关具有导通或者断开两种状态。[0011]更进一步的，上述控制盒既可根据码盘返回的位置信号发送指令控制两位五通电磁阀通电断电以使气路换向循环，也可根据功能开关信号发送相应指令控制两位五通电磁阀通电断电以使刮雨器执行连续间歇停止动作。[0012]其中上述二位二通电磁阀、控制盒、手转阀、减压过滤阀、截止阀、分布启动器、两位五通双气控阀均设置在机车雨刮器安全控制系统控制面板上。右梭阀、两位五通电磁阀、左梭阀被设置在气动马达外壳上。[0013]本发明提供的一种机车雨刮器安全控制系统，包括正常控制模式和应急控制模式，其中正常控制模式通过控制电路配合正常气路通路执行正常控制模式，一旦正常控制模式发生故障，通过手转阀切换至应急控制模式，该模式为纯气控，通过气动马达上的第三、第四气口控制两位五通气控阀的阀芯移动达到换向效果，使得气动马达能够循环往复运动。通过如此设置可以有效避免现有机车雨刮器一旦遇到故障就无法工作的情况，从而保障行车安全。附图说明[00M]图1为本实施例中控制系统电路及气路示意图图2为本实施例中两位五通双气控阀示意图图3为本实施例中气动马达内结构示意图图4为本实施例中控制系统的控制面板结构布置图图5为本实施例中气动马达外壳结构布置图图中，1-二位二通电磁阀，2-控制盒，3-控制面板，4-手转阀，5-减压过滤阀，6-截止阀，7-气源接头，8-分步启动器，9-两位五通气控阀，10-气动马达，11-右梭阀，12-两位五通电磁阀，13-左梭阀，14-气缸，15-齿轮，16-齿条，17-活塞，Q-0、Q-1、Q-4、Q-9、Q-10、Q-15、Q-16、Q_17-气管。具体实施方式[0015]下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。[0016]—种机车雨刮器安全控制系统，该控制系统有两种控制模式即正常控制模式与应急控制模式。[0017^本实施例中控制系统包括截止阀6、手转阀4、控制盒2、气动马达10、正常单元与应急单元。[0018]其中气动马达10包括四个气口31、82、：1、02，其中犯与32用于将压缩空气送入气缸以及排出气缸的两个气口，从而驱动气动马达内活塞17活动，进一步带动齿条17运动，齿条通过齿啮合带动齿轮15往复运动，齿轮B带动刮臂刮片在前窗玻璃上往复刮刷。[0019]、C1与C2用于在应急控制模式时排气至两位五通气控阀9的两气控端，推动两位五通气控阀9内阀芯活动，从而达到气路换向功能。[0020]本实施例中的机车雨刮器安全控制系统具体气路结构为：车体供气源通过气源接头7连接至截止阀6进口端，气源接头7采用管螺纹密封结构，截止阀6出口端连接至手转阀4进口端；其中正常单元具体构成为:手转阀4第一出口端依次通过气路连接减压过滤阀5、分步启动器8、两位五通电磁阀12、继而分别连接左梭阀13第一进口端与右梭阀11第一进口端；两位五通电磁阀12与分步启动器8连接的一侧还连接排气管;二位二通电磁阀1一端通过气路连接至两位五通电磁阀12,其另一端连接排气管。[0021]其中应急单元具体构成为:手转阀4第二出口端依次通过气路连接两位五通双气控阀9，继而分别连接左梭阀13第二进口端与右梭阀11第二进口端;两位五通双气控阀9与手转阀连接的一侧还连接排气管。[0022]左梭阀13出口端连接至气动马达1〇的B1口，右梭阀11出口端连接至气动马达1〇的B2口；而气动马达10的C1口、C2口分别连接至两位五通双气控阀9的左右两气控端。[0023]以上总体构成了本实施控制系统的气路结构，手转阀4用于切换机车雨刮器正常模式与机车雨刮器应急模式，当手转阀4进口端与其第一出口端连通时可形成第一通路继而连通正常单元形成正常气路通路，当其进口端与其第二出口端连通时可形成第二通路继而连通应急单元形成应急气路通路。[0024]本实施例中控制系统还包括电路结构，其中控制盒2包括控制芯片以及五个信号接口端CX1-CX5，CX1接收气动马达上码盘返回的位置信号，CX2接收功能开关发送两位五通电磁阀通电断电指令，CX3发送指令控制两位五通电磁阀通电断电；CX4连接模式开关控制二位二通电磁阀通电断电，CX5连接机车电源。[0025]本实施例中二位二通电磁阀1、控制盒2、手转阀4、减压过滤阀5、截止阀6、分步启动器8、两位五通双气控阀9均设置在机车雨刮器安全控制系统控制面板上;右梭阀11、两位五通电磁阀12、左梭阀13被设置在气动马达10外壳上。[0026]机车雨刮器安全控制系统工作在正常控制模式下，控制电路配合正常气路通路控制机车雨刮器，具体工作方式为：车体供气源将压缩空气由Q-0号气管进入截止阀6，经手转阀4通路a—c，经过减压过滤阀5和分布启动器8,由Q-1号气管传输到两位五通电磁阀12的h口，此时控制盒2给两位五通电磁阀12断电，压缩空气经到达气动马达的B1口，推动气缸14内活塞17运动，当活塞17运动到设定位置后，压缩空气由气动马达的B2口经p—o—k—i由Q-15号气管排出，此时控制盒检测到气动马达上的码盘返回位置信号后，控制盒2给两位五通电磁阀12通电，压缩空气在两位五通电磁阀12的h口处经h—k—o—p到达气动马达的B2口，推动气缸14内活塞17运动，当活塞17运动到设定位置后，压缩空气由气动马达的B1口经m—1—k—h由Q-15号气管排出，此时控制盒检测到气动马达上的码盘返回位置信号后，控制盒2给两位五通电磁阀12断电；通过控制盒2接收气动马达上码盘返回的位置信号发出指令控制两位五通电磁阀的通断电状态，使得压缩气体回路循环换向，如此循环往复，使得气动马达驱使雨刮器在前窗玻璃上往复刮刷。[0027]此外，在正常控制模式下，控制盒2还接收功能开关指令再通过控制盒2内部逻辑程序控制两位五通电磁阀12的通断电状态，实现刮雨器的连续、间歇和停止功能。[0028]在正常控制模式下控制盒通过模式开关控制二位二通电磁阀1的通断电状态，实现雨刮器的高速或者低速运行功能。具体为：当模式开关处于导通状态时，二位二通电磁阀1通电，此时气动马达1〇排气为两路排气方式，可通过两位五通电磁阀12连接的排气管路Q-15排气，又同时通过与二位二通电磁阀1连接的排气管路Q-16排气，实现气刮雨器高速运行；当模式开关处于断开状态时，二位二通电磁阀1断电，此时气动马达10通过两位五通电磁阀12连接的排气管路排气，实现气刮雨器低速运行。[0029]机车雨刮器安全控制系统工作在应急控制模式下，通过应急气路通路控制机车雨刮器，具体工作方式为：车体压缩空气由Q-0号气管进入截止阀6，经手转阀4的a—d，由Q-4号气管传输到两位五通气控阀9的s口，压缩空气经s—u—n—m到达气动马达的B1口，推动气缸14内活塞17运动，当活塞17运动到设定位置后，压缩空气由气动马达的B2口经k-;[由Q-17号气管排出，同时压缩空气由气动马达的C1口经Q-10号气管给两位五通气控阀控制端充气，压缩空气经s—v—q—p到达气动马达的B2口，推动气缸14内活塞17运动，当活塞17运动到设定位置后，压缩空气由气动马达的B1口经•由Q-17号气管排出，同时压缩空气由气动马达的C2口经Q-9号气管给两位五通气控阀9的K1控制端充气，压缩空气通过气动马达的C1口或C2口给两位五通气控阀9的K1控制端或K2控制端充气，控制两位五诵气掉阀9运行，使得压缩空气推动气缸14内的活塞17往复运动。

权利要求：1.一种机车用雨刮器安全控制系统，其特征在于，包括截止阀、手转阀、控制盒、气动马达、正常单元与应急单元；车体供气源通过气源接头连接截止阀进口端，截止阀出口端连接至手转阀进口端;手转阀第一出口端依次通过气路连接减压过滤阀、分步启动器、两位五通电磁阀、继而分别连接左梭阀第一进口端与右梭阀第一进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成正常单元；手转阀第二出口端依次通过气路连接两位五通双气控阀，继而分别连接左梭阀第二进口端与右梭阀第二进口端，左梭阀出口端连接至气动马达以构成应急单元；控制盒用于控制正常单元中电磁阀通断电。2.根据权利要求1所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述气动马达包括四个气口，其中第一气口与第二气口分别连接至左梭阀与右梭阀的出气口，用于将压缩空气输入以及排出以驱使气动马达工作;第三气口与第四气口连接至应急单元中两位五通双气控阀的两个气控端，用于控制两位五通气控阀内阀芯移动使得气路换向。3.根据权利要求2所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述两位五通电磁阀与分步启动器连接的一侧还连接第一排气管，两位五通双气控阀与手转阀连接的一侧也还连接第二排气管。4.根据权利要求3所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述正常单元还包括二位二通电磁阀，二位二通电磁阀一端通过气路连接至两位五通电磁阀，另一端连接第三排气管。5.根据权利要求4所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述手转阀用于切换机车雨刮器正常控制模式与机车雨刮器应急控制模式，手转阀进口端与其第一出口端连通时可形成第一通路继而连通正常单元形成正常气路通路，进口端与其第二出口端连通时可形成第二通路继而连通应急单元形成应急气路通路。6.根据权利要求5所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述控制盒包括控制芯片以及五个信号接口端，所述第一信号接口端接收气动马达上码盘返回的位置信号，第二信号接口端发送两位五通电磁阀通电断电指令，第三信号接口端发送指令控制两位五通电磁阀通电断电；第四信号接口端连接模式开关控制二位二通电磁阀通电断电，第五信号接口端连接机车电源。7.根据权利要求6所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述功能开关可发送包括连续、间歇、停止三种信号指令，所述模式开关具有导通或者断开两种状态。8.根据权利要求7所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述控制盒既可根据码盘返回的位置信号发送指令控制两位五通电磁阀通电断电以使气路换向循环，也可根据功能开关信号发送相应指令控制两位五通电磁阀通电断电以使刮雨器执行连续间歇停止动作。9.根据权利要求6所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述二位二通电磁阀、控制盒、手转阀、减压过滤阀、截止阀、分布启动器、两位五通双气控阀均设置在机车雨刮器安全控制系统控制面板上。10.根据权利要求9所述的一种机车用雨刮器安全控制系统，所述右梭阀、两位五通电磁阀、左梭阀被设置在气动马达外壳上。

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