一种机车用气控同步气动刮雨装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种机车用气控同步气动刮雨装置，包括左、右刮臂组成、左、右马达组成、气源处理器、气动控制器、开关组成和气动控制器。其要点是：气动控制器由四个梭阀、两个双压阀和延时器构成，两两组合进行“与”运算，通过单向节流阀和调速节流阀调节气流流量，实现信号气同步，换向同步，使左、右摆动气缸具有相同的摆动频率，消除了左、右摆动气缸单次摆动过程的误差，从而使左、右摆动气缸保持同步动作，实现刮雨装置同步刮刷。本发明采用车载气源气控和驱动刮雨装置工作，装置结构简单、管路连接，制造成本低，安装操作简单方便，安全性和可靠性好，同步刮刷，刮刷效果好。
【专利说明】-种机车用气控同步气动刮雨装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种刮雨器，具体涉及一种机车用气控同步气动刮雨装置。
【背景技术】
[0002] 机车刮雨器是用于清洁机车前玻璃视窗，保证司机视野清晰的装置。按动力源可 分为电动刮雨器和气动刮雨器。气动刮雨器因使用寿命长，稳定性好，输出扭矩大、适应性 强等优点，在国内外被广泛应用于单臂刮雨器。随着机车司机室人性化设计需求，前玻璃视 窗越来越趋于整体大视野，通常需采用双臂、同步刮雨器。气动刮雨器目前采用的同步方式 为电控气动的方式：采用传感器采集刮雨器马达的角度信号，通过控制盒内的电气逻辑元 件实现控制信号同步。这种刮雨器结构较复杂，制造和维护费用高。现有的纯气动的刮雨 器，虽然制造和维护方便，成本较低，但只能实现左、右刮臂独立刮刷，无法适应大视野的整 体玻璃视窗同步刮刷。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是要克服上述技术的缺点，提供一种结构简单、制造容易、费用低， 安装、维护和维修方便，刮刷范围大，刮刷效果好的机车用气控同步气动刮雨装置。
[0004] 本发明的机车用气控同步气动刮雨装置，包括左刮臂组成、左气动马达组成、气源 处理器、开关组成、右气动马达组成、右刮臂组成和气动控制器，左气动马达组成、气源处理 器、开关组成、右气动马达组成和气动控制器由连接气管连接，其特征在于： 所述的左气动马达组成，由左摆动气缸、左单向节流阀、左两位五通阀，依次由连接气 管连接构成；左两位五通阀的排空口上连接有左调速节流阀，左调速节流阀的出口连接有 左排空口；左摆动气缸引出左马达信号气出口 1、左马达信号气出口 2 ;左两位五通阀引出 左马达信号气进口 1、左马达信号气进口 2以及左进气口； 所述的右气动马达组成，由右摆动气缸、右单向节流阀、右两位五通阀，依次由连接气 管连接构成；右两位五通阀的排空口上连接有右调速节流阀，右调速节流阀的出口连接有 右排空口；右摆动气缸引出右马达信号气出口 1、右马达信号气出口 2,右两位五通阀引出 右马达信号气进口 1、右马达信号气进口 2及右进气口； 所述的气源处理器，由截止阀、减压阀和缓慢启动阀依次由连接气管连接构成，车载 气源与截止阀由连接气管连接，缓慢启动阀连接有气源出口，气源进入截止阀，经减压阀减 压，并由缓慢启动阀的气源出口流出； 所述的开关组成，由1号两位三通阀、2号两位三通阀、3号两位三通阀连接构成；1号 两位三通阀、2号两位三通阀的进气口由三通管接头连接，引出开关进气口；1号两位三通 阀引出开关停止信号气出口，2号两位三通阀引出开关间歇信号气出口；3号两位三通阀引 出开关通气口； 所述的气动控制器，由延时器、1号双压阀、2号双压阀、两位四通阀和1号梭阀、2号梭 阀、3号梭阀、4号梭阀由连接气管连接构成；1号梭阀和4号梭阀的IN1进气口与1号双压 阀的输出口由三通管接头连接，1号梭阀和4号梭阀的IN2进气口由三通管接头连接，引出 停止信号气进口；2号梭阀和3号梭阀的IN1进气口与2号双压阀的输出口由三通管接头 连接，2号梭阀和3号梭阀的IN2进气口通过三通管接头与延时器出口连接，延时器的进口 和控制口通过三通接头与两位四通阀连接；1号双压阀的IN1进气口和IN2进气口分别引 出信号气左进口 2、信号气右进口 1 ;2号双压阀的IN1进气口引出信号气左进口 1，2号双 压阀的IN2进气口与两位四通阀连接，由两位四通阀引出信号气右进口 2和间歇信号气进 口；1号梭阀、2号梭阀、3号梭阀、4号梭阀的输出口分别引出信号气左出口 1、信号气左出 口 2、信号气右出口 1、信号气右出口 2 ; 所述的左气动马达组成的左马达信号气出口 1、左马达信号气出口 2分别与气动控制 器的左信号气进口 1、左信号气进口 2由连接气管连接；左马达信号气进口 1、左马达信号气 进口 2分别与气动控制器的左信号气出口 1、左信号气出口 2由连接气管连接； 所述的右气动马达组成的右马达信号气出口 1、右马达信号气出口 2分别与气动控制 器的右信号气进口 1、右信号气进口 2由连接气管连接；右马达信号气进口 1、右马达信号气 进口 2分别与气动控制器的右信号气出口 1、右信号气出口 2由连接管连接； 所述的开关组成的开关停止信号气出口、开关间歇信号气出口分别与气动控制器的停 止信号气进口和间歇信号气进口由连接气管连接；所述的3号两位三通阀的进气口与左两 位五通阀和右两位三通阀由三通管接头连接； 所述的气源处理器的缓慢启动阀的气源出口、左气动马达组成的左进气口、右气动马 达组成的右进气口和开关组成的进气口由四通管接头连接。
[0005] 为了更好的实现上述目的： 所述的左排空口、右排空口和开关通气口与大气相通。
[0006] 所述的1号两位三通阀、2号两位三通阀上固连接有三档开关，所述的三档开关设 有停止档、间歇档和运行档。
[0007] 所述的3号两位三通阀上固连接有两档开关，所述的两档开关设有高速档和低速 档。
[0008] 本发明的机车用气控同步气动刮雨装置，为纯气动结构，结构简单，制造容易、采 用管道连接，安装连接安全可靠、生产成本低；气动控制器通过内设的四个梭阀和两个双 压阀，将左、右气动马达组成中左、右摆动气缸引出四个信号气口，按左、右刮臂组成摆动要 求，两两组合进行"与"运算，实现信号气同步后再经梭阀返回至左、右气动马达组成中的两 位五通阀引出的对应信号气口，使两位五通阀同步换向；通过单向节流阀和调速节流阀，使 左、右摆动气缸摆动频率达到一致，两位五通阀同步换向，消除了左、右摆动气缸单次摆动 过程的误差，左、右摆动气缸摆动的稳定性和同步性好，刮雨装置运行安全可靠，刮刷效果 好。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本发明的结构原理图。
[0010] 图2为本发明的连接结构示意图。
[0011] 图中：1、左刮臂组成，2、左气动马达组成，3、气源处理器，4、开关组成，5、右气动马 达组成，6、右刮臂组成，7、气动控制器，8、左摆动气缸，9、左单向节流阀，10、左两位五通阀， 11、左调速节流阀，12、右摆动气缸，13、延时器，15、两位四通阀，17、车载气源，18、截止阀， 19、减压阀，20、慢启动阀，22、两档开关，23、三档开关，901、右单向节流阀，101、右两位五通 阀，111、右调速节流阀，1401、1号双压阀，1402、2号双压阀，1601、1号梭阀，1602、2号梭阀， 1603、3号梭阀，1604、4号梭阀，2101、1号两位三通阀，2102、2号两位三通阀，2103、3号两 位三通阀，Z02、左排空口，Y02、右排空口，P、气源出口，PZ、左马达进气口，PY、右马达进气 口，P0、开关进气口，03、开关通气口，Kyi、右马达信号气出口 1，Ky2、右马达信号气出口 2， Ky3、右马达信号气进口 1，Ky4、右马达信号气进口 2，Kzl、左马达信号气出口 1，Kz2、左马 达信号气出口 2, Κζ3、左马达信号气进口 1，Κζ4、左马达信号气进口 2, Kyyl、信号气右进口 1，Kyy2、信号气右进口 2, Kyy3、信号气右出口 1，Kyy4、信号气右出口 2, Kzzl、信号气左进 口 1，Κζζ2、信号气左进口 2，Kzz3、信号气左出口 1，Κζζ4、信号气左出口 2，KJ0、开关间歇信 号气出口，KJ、间歇信号气进口，KT、停止信号气进口，ΚΤ0、开关停止信号气出口。
【具体实施方式】
[0012] 本发明的机车用气控同步气动刮雨装置，包括左刮臂组成1、左气动马达组成2、 气源处理器3、开关组成4、右气动马达组成5、右刮臂组成6和气动控制器7,左气动马达组 成2、气源处理器3、开关组成4、右气动马达组成5和气动控制器7由连接气管连接。
[0013] 左气动马达组成2,由左摆动气缸8、左单向节流阀9、左两位五通阀10依次由连接 气管连接构成。左两位五通阀10的排空口上连接有左调速节流阀11，左调速节流阀11的 出口连接有与大气相通的左排空口 Z02。左摆动气缸8引出左马达信号气出口 1 Kzl、左马 达信号气出口 2 Kz2;左两位五通阀10的引出左马达信号气进口 1 Kz3、左马达信号气进口 2 Κζ4以及左进气口 ΡΖ。
[0014] 右气动马达组成5由右摆动气缸12、右单向节流阀901、右两位五通阀101依次由 连接气管连接构成。右两位五通阀101的排空口上连接有右调速节流阀111，右调速节流 阀111的出口连接有与大气相通的右排空口 Υ02。右摆动气缸12引出右马达信号气出口 1 Kyi、右马达信号气出口 2 Ky2,右两位五通阀101引出右马达信号气进口 1 Ky3、右马达信 号气进口 2 Ky4及右进气口 PY。
[0015] 气源处理器3由截止阀18、减压阀19和缓慢启动阀20依次由连接气管连接构成。 车载气源17与截止阀18由连接气管连接，缓慢启动阀20的出口连接气源出口 P，气源进入 截止阀18,经减压阀19,并由缓慢启动阀20的气源出口 P流出； 开关组成4由1号两位三通阀2101、2号两位三通阀2102、3号两位三通阀2103连接 构成。1号两位三通阀2101、2号两位三通阀2102的进气口由三通管接头连接，并引出开关 进气口 P0。1号两位三通阀2101引出开关停止信号气出口 ΚΤ0, 2号两位三通阀2102引出 开关间歇信号气出口 KJ0 ;3号两位三通阀2103引出与大气相通的开关通气口 03。
[0016] 气动控制器7由延时器13、1号双压阀1401、2号双压阀1402、两位四通阀15和1 号梭阀1601、2号梭阀1602、3号梭阀1603、4号梭阀1604由连接气管连接构成。1号梭阀 1601和4号梭阀1604的IN1进气口与1号双压阀1401的输出口由连接气管连接。1号梭 阀1601和4号梭阀1604的IN2进气口由三通管接头连接，并引出停止信号气进口 KT。2 号梭阀1602和3号梭阀1603的IN1进气口与2号双压阀1402的输出口由连接气管连接。 2号梭阀1602和3号梭阀1603的IN2进气口通过三通管接头与延时器13的出口连接。延 时器13的进口和控制口通过三通接头与两位四通阀15连接。1号双压阀1401的INI进气 口和IN2进气口分别引出信号气左进口 2 Kzz2、信号气右进口 1 Kyyl，2号双压阀1402的 IN1进气口引出信号气左进口 1 Kzzl，2号双压阀1402的IN2进气口与两位四通阀15连 接，由两位四通阀15引出信号气右进口 2 Kyy2和间歇信号气进口 KJ。1号梭阀1601、2号 梭阀1602、3号梭阀1603、4号梭阀1604的输出口分别引出信号气左出口 1 Kzz3、信号气左 出口 2 Κζζ4、信号气右出口 1 Kyy3、信号气右出口 2 Kyy4。
[0017] 左气动马达组成2的左马达信号气出口 1 Kzl、左马达信号气出口 2 Kz2分别与气 动控制器7的左信号气进口 1 Kzzl、左信号气进口 2 Κζζ2由连接气管连接。左马达信号气 进口 1 Κζ3、左马达信号气进口 2 Κζ4分别与气动控制器7的左信号气出口 1 Κζζ3、左信号 气出口 2 Κζζ4由连接气管连接。
[0018] 右气动马达组成5的右马达信号气出口 1 Kyi、右马达信号气出口 2 Ky2分别与气 动控制器7的右信号气进口 1 Kyyl、右信号气进口 2 Kyy2由连接气管连接。右马达信号气 进口 1 Ky3、右马达信号气进口 2 Ky4与气动控制器7的右信号气出口 1 Kyy3、右信号气出 口 2 Kyy4由连接管连接。
[0019] 开关组成4的开关停止信号气出口 ΚΤ0、开关间歇信号气出口 KJ0分别与气动控制 器7的停止信号气进口 KT和间歇信号气进口 KJ由连接气管连接。3号两位三通阀2103的 进气口与左两位五通阀10和右两位五通阀101由三通管接头连接。1号两位三通阀2101、2 号两位三通阀2102上固连接有三档开关23,三档开关23上设有停止档、间歇档和运行档。 3号两位三通阀2103上固连接有两档开关22,两档开关22上设有高速档和低速档。
[0020] 气源处理器3的缓慢启动阀20的气源出口 P、左气动马达组成2的左进气口 PZ、 右气动马达组成5的右进气口 PY和开关组成4的进气口 P0由四通管接头连接。
[0021] 本发明的气控同步气动刮雨装置是这样工作的： 连续刮刷： 车载气源17经气源处理器3输出稳定的工作气流，同时供给左气动马达组成2、右气 动马达组成5和开关组成4 ;当开关组成4上的三档开关23调至运行档时，其下的1号两 位三通阀2101和2号两位三通阀2102均无信号输出；此时气源处理器3输出的控制气分 别流过左气动马达组成2、右气动马达组成5上的左两位五通阀10和右两位五通阀101的 A位，进入左摆动气缸8和右摆动气缸12,推动左摆动气缸8和右摆动气缸12摆动，左单向 节流阀9、左调速节流阀11和右单向节流阀901、右调速节流阀111将左摆动气缸8和右摆 动气缸12的摆动频率调至一致，从而使左摆动气缸8和右摆动气缸12分别带动的左刮臂 组成1和右刮臂组成6具有相同频率和刮刷角度工作，当达到刮刷的角度极限时，左摆动气 缸8反馈出左马达信号气出口 1 Kzl，右摆动气缸12反馈出右马达信号气出口 2 Ky2;Kzl 信号直接接入气动控制器7上的双压阀1402的信号气左进口 1 Kzzl，Ky2信号经过两位四 通阀15后进入同一双压阀1402的信号气右进口 1 Kyyl进行"与"运算，再分别经过梭阀 1602和梭阀1603与延时器13输出信号(无信号）进行"或"运算后，输出信号Kzz4、Kyy3 至左气动马达组成2和右气动马达组成5上的左两位五通阀10和右两位五通阀101，使其 同步由A位换向至B位。此时气源处理器3输出的控制气通过左两位五通阀10和右两位 五通阀101的B位进入左摆动气缸8和右摆动气缸12,推动左摆动气缸8和右摆动气缸12 带动左刮臂组成1和右刮臂组成6,从外刮刷极限运动到内侧刮刷极限后，左摆动气缸8反 馈出左马达信号气出口 2 Kz2,右摆动气缸12反馈出右马达信号气出口 1 Kyi ;Kz2、Kyl信 号直接进入气动控制器7上的另一个双压阀1402进行"与"运算，再分别经过另外一组梭阀 1601、梭阀1604与开关组成4的输出信号KT (无信号）进行"或"运算后，输出信号Kzz3、 Kyy4至左气动马达组成2和右气动马达组成5上的左两位五通阀10和右两位五通阀101 使其同步由B位换向至A位；如此循环实现刮雨装置同步连续刮刷。
[0022] 当两档开关22处于高速档时，刮雨装置同步连续高速刮刷。
[0023] 当两档开关22处于低速档时，刮雨装置同步连续低速刮刷。
[0024] 间歇刮刷： 当开关组成4上的三档开关23调至间歇档时，按延时器13设定的延时时间实现同步 间歇刮刷。
[0025] 定位停止： 当开关组成4的三档开关座23调至停止档时，实现刮雨装置定位停止不工作。
【权利要求】
1. 一种机车用气控同步气动刮雨装置，包括左刮臂组成（1)、左气动马达组成（2)、气 源处理器（3)、开关组成（4)、右气动马达组成（5)、右刮臂组成（6)和气动控制器（7)，左气 动马达组成（2)、气源处理器（3)、开关组成（4)、右气动马达组成（5)和气动控制器（7)由连 接气管连接，其特征在于 ： 所述的左气动马达组成（2)，由左摆动气缸（8)、左单向节流阀（9)、左两位五通阀（10) 依次由连接气管连接构成；左两位五通阀（10)的排空口上连接有左调速节流阀（11)，左 调速节流阀（11)的出口连接有左排空口（Z02);左摆动气缸（8)引出左马达信号气出口 l(Kzl)、左马达信号气出口 2(Kz2);左两位五通阀（10)引出左马达信号气进口 1(Κζ3)、左 马达信号气进口 2(Κζ4)以及左进气口（ΡΖ); 所述的右气动马达组成（5)，由右摆动气缸（12)、右单向节流阀（901)、右两位五通阀 (101)依次由连接气管连接构成；右两位五通阀（101)的排空口上连接有右调速节流阀 (111)，右调速节流阀（111)的出口连接有右排空口（Υ02);右摆动气缸（12)引出右马达信 号气出口 1 (Kyi)、右马达信号气出口 2 (Ky2)，右两位五通阀（101)引出右马达信号气进口 l(Ky3)、右马达信号气进口 2(Ky4)及右进气口（PY); 所述的气源处理器（3)，由截止阀（18)、减压阀（19)和缓慢启动阀（20)依次由连接气 管连接构成；车载气源（17)与截止阀（18)由连接气管连接，缓慢启动阀（20)连接有气源 出口（P)，气源进入截止阀（18)，经减压阀（19)，并由缓慢启动阀（20)的气源出口⑵流 出； 所述的开关组成（4)，由1号两位三通阀（2101)、2号两位三通阀（2102)、3号两位三通 阀（2103)连接构成；1号两位三通阀（2101)、2号两位三通阀（2102)的进气口由三通管接 头连接，引出开关进气口（P0) ;1号两位三通阀（2101)引出开关停止信号气出口（ΚΤ0)，2 号两位三通阀（2102)引出开关间歇信号气出口（KJ0) ;3号两位三通阀（2103)引出开关通 气口（03); 所述的气动控制器（7)，由延时器（13)、1号双压阀（1401)、2号双压阀（1402)、两位四 通阀（15)和1号梭阀（1601)、2号梭阀（1602)、3号梭阀（1603)、4号梭阀（1604)由连接 气管连接构成；1号梭阀（1601)和4号梭阀（1604)的IN1进气口与1号双压阀（1401)的 输出口由连接气管连接；1号梭阀（1601)和4号梭阀（1604)的IN2进气口由三通管接头连 接，引出停止信号气进口（KT) ;2号梭阀（1602)和3号梭阀（1603)的IN1进气口与2号双 压阀（1402)的输出口由连接气管连接；2号梭阀（1602)和3号梭阀（1603)的IN2进气口 通过三通管接头与延时器（13)的出口连接，延时器（13)的进口和控制口通过三通接头与 两位四通阀（15)连接；1号双压阀（1401)的IN1进气口和IN2进气口分别引出信号气左 进口 2 (Kzz2)、信号气右进口 1 (Kyyl)，2号双压阀（1402)的IN1进气口引出信号气左进 口 l(Kzzl)，2号双压阀（1402)的IN2进气口与两位四通阀（15)连接，由两位四通阀（15) 引出信号气右进口 2 (Kyy2)和间歇信号气进口（KJ) ;1号梭阀（1601)、2号梭阀（1602)、3 号梭阀（1603)、4号梭阀（1604)的输出口分别引出信号气左出口 1 ( Kzz3)、信号气左出口 2 (Κζζ4)、信号气右出口 1 (Kyy3)、信号气右出口 2 (Kyy4); 所述的左气动马达组成（2)的左马达信号气出口 1 ( Kzl)、左马达信号气出口 2 ( Kz2)分别与气动控制器（7)的左信号气进口 1 (Kzzl)、左信号气进口 2 (Kzz2)由连接气 管连接；左马达信号气进口 1 ( Κζ3)、左马达信号气进口 2 (Κζ4)分别与气动控制器（7)的 左信号气出口 1 ( Kzz3)、左信号气出口 2 (Kzz4)由连接气管连接； 所述的右气动马达组成（5)的右马达信号气出口 1 (Kyi)、右马达信号气出口 2 (Ky2) 分别与气动控制器（7)的右信号气进口 1 ( Kyyl)、右信号气进口 2 (Kyy2)由连接气管连 接；右马达信号气进口 1 (Ky3)、右马达信号气进口 2 (Ky4)分别与气动控制器（7)的右信 号气出口 1 ( Kyy3)、右信号气出口 2 (Kyy4)由连接管连接； 所述的开关组成（4)的开关停止信号气出口（KTO)、开关间歇信号气出口（KJO)分别与 气动控制器（7)的停止信号气进口（KT)和间歇信号气进口（KJ)由连接气管连接；所述的开 关组成（4)的3号两位三通阀（2103)的进气口与左两位五通阀（10)和右两位五通阀（101) 由二通管接头连接； 所述的气源处理器（3)的缓慢启动阀（20)的气源出口（P)、左气动马达组成（2)的左进 气口（PZ)、右气动马达组成（5)的右进气口（PY)和开关组成（4)的进气口（P0)由四通管接 头连接。
2. 根据权利要求1所述的机车用气控同步气动刮雨装置，其特征在于：所述的左排空 口（Z02)、右排空口（Y02)和开关通气口（03)分别与大气相通。
3. 根据权利要求1所述的机车用气控同步气动刮雨装置，其特征在于：所述的1号两 位三通阀（2101)、2号两位三通阀（2102)上固连接有三档开关（23)，所述的三档开关（23) 上设有停止档、间歇档和运行档。
4. 根据权利要求1所述的机车用气控同步气动刮雨装置，其特征在于：所述的3号两 位三通阀（2103)上固连接有两档开关（22)，所述的两档开关（22)上设有高速档和低速档。
【文档编号】B60S1/10GK104097613SQ201410331765
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】何骄, 熊维, 周晓立, 何岳平, 彭高清, 吕辉 申请人:株洲联诚集团有限责任公司