一种铁路信号机双色或多色led光源组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于铁路信号领域，提供了一种铁路信号机双色或多色LED光源组件。该光源组件包括LED发光盘和无色聚焦光透镜；其中LED发光盘上均匀布置有多个两种或多种色光的单色发光二极管或能变换发出两种或多种色光的变色发光二极管。通过控制不同色光的单色发光二极管电源的通断或者变色发光二极管的不同颜色管脚的电源的通断，可以使光源组件发出不同的色光，实现在一个信号机灯位上可以显示不同颜色的灯光。该光源组件不仅具有节能环保、使用寿命长、减少用户维修工作量和维护费用等优点，而且还可以减少信号机点灯灯位，使信号机小型化，以进一步缩短站场长度或宽度、节约土地和工程投资，具有良好的推广应用前景。
【专利说明】
一种铁路信号机双色或多色LED光源组件
技术领域
[0001]本实用新型属于铁路(含国铁、城市轨道交通、城际轨道交通、市域轨道交通、地方铁路、铁路专用线等，下同)信号领域，涉及一种铁路信号机双色或多色LED光源组件。
【背景技术】
[0002]在铁路上铁路信号机对列车起到警示作用，通过显示不同颜色的灯光表达不同的含义。目前，铁路信号机使用两种光源，第一种是双灯丝白炽灯泡，其发出的白光经过红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的滤色聚光透镜组滤色后形成红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的灯光;第二种是采用多颗同种色光的单色发光二极管拼装成等单色LED发光盘，根据单色发光二极管的发光颜色不同，目前有红、黄、绿、蓝、月白(以下简称为白)五种色光的单色LED发光盘，其发出的红、黄、绿、蓝、白五种色光无需滤色透镜滤色。相比而言，第一种光源的能耗高、故障率高、维护成本大，正逐渐被第二种光源取代。
[0003]这种单色光源及其组件存在如下问题:
[0004](I)现有的铁路信号机因要发出不同颜色的灯光信号(即红、黄、绿、蓝、白五种颜色中的一种)，或两个灯光的组合灯光信号(如双绿、绿黄等)，必须使用多个灯位的信号机构。如四显示自动闭塞区段带调车信号的两方向出站信号机有绿、双绿、绿黄、黄、红、白等6种灯光信号，就得使用不少于5个灯位的信号机构，受铁路建筑限界和信号机构组合化的影响，目前，这种性质的高柱信号机使用一个绿、红、黄三灯位信号机构和一个绿、白双灯位信号机构的组合信号机构型式，如图1所示，这种性质的矮型信号机使用一个绿、空位、绿、黄四灯位信号机构和一个白、红双灯位信号机构的组合信号机构型式，如图2所示。由此导致信号机外形尺寸大、质量大、耗料多，而且双机构矮型信号机比单机构矮型信号机宽，需占用更多的线间距，因此，其站场布置时需要更长或更宽的场坪，占地面积大，加大了工程投资。
[0005](2)受铁路建筑限界和线间距的限制，有些信号机的信号显示并不完善，如动车段(所)内存车线上的出站信号机，按照运输的一般规则，本应有绿、绿黄、黄、红白、红、白等6种灯光信号，需采用双机构型式的出站信号机，但由于存车线的线间距普遍很小(绝大多数不大于4.6m)，无法设置双机构的矮型信号机，只能采用红、黄、白三灯位的单机构型式，如图3所示。这种信号机无法提供正常的绿、绿黄两种灯光信号，正常发车时只能采取降级显示黄灯的非标措施。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型实施例的目的在于提供一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，至少可克服现有技术的部分缺陷。
[0007]本实用新型实施例一涉及的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，包括:LED发光盘和无色聚焦光透镜；
[0008]所述LED发光盘上均匀布置有多个至少两种颜色的单色发光二极管。
[0009]作为实施例一涉及的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，
[0010]将各个所述单色发光二极管按照发光颜色分成不同的颜色组别，不同颜色组别的所述单色发光二极管交错均匀布置；
[0011]将每个颜色组别的所述单色发光二极管都平均分成相同的N个小组，N为大于等于2的正整数；同一颜色组别内的小组内部和小组之间的所述单色发光二极管也交错均匀分布；
[0012]将各所述小组内的各所述单色发光二极管之间相互串联，同一颜色组别内的各个所述小组的所述单色发光二极管串之间相互并联；
[0013]所述无色聚焦光透镜安装在所述LED发光盘的正前方，其表面设置有多个小凸透镜，对所述单色发光二极管发出的光进行光线矫正，以延长信号机的灯光显示距离和增强近光显示效果；
[0014]所述LED发光盘的发光面、所述无色聚焦光透镜和信号机灯箱之间的接触面密贴无漏光。
[0015]本实用新型实施例二涉及的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，包括:LED发光盘和无色聚焦光透镜；
[0016]所述LED发光盘上均匀布置有多个能变换发出两种或多种色光的变色发光二极管。
[0017]作为实施例二涉及的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，
[0018]将所述变色发光二极管平均分成N个小组，N为大于等于2的正整数;各个所述小组内的所述变色发光二极管均匀分布，各小组之间的所述变色发光二极管交错均匀分布；
[0019]将各个所述小组中的所述变色发光二极管的管脚按照发光颜色分成不同的颜色组别，同一小组内部同一颜色组别的所述变色发光二极管管脚之间相互串联，小组之间相同颜色组别的所述变色发光二极管管脚串之间相互并联。
[0020]所述无色聚焦光透镜安装在所述LED发光盘的正前方，其表面设置有多个小凸透镜，对所述变色发光二极管发出的光进行光线矫正，以延长信号机的灯光显示距离和增强近光显示效果；
[0021]所述LED发光盘的发光面、所述无色聚焦光透镜和信号机灯箱之间的接触面密贴无漏光。
[0022]本实用新型实施例提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的有益效果包括:在LED发光盘上设置几十颗或上百颗两种或多种色光的单色发光二极管或能变换发出两种或多种色光的变色发光二极管。通过控制不同色光的单色发光二极管电源的通断或者变色发光二极管的不同颜色管脚的电源的通断，可以使光源组件发出不同的色光，实现在一个信号机灯位上可以显示不同颜色的灯光。该光源组件不仅具有节能环保、使用寿命长、减少用户维修工作量和维护费用等优点；而且还可以减少信号机点灯灯位，使信号机小型化(如减小单个信号机机构的外形尺寸，将多机构改为单机构型式等)，以进一步缩短站场长度或宽度、节约土地和工程投资；另外，还能减少信号机机构型式、完善信号机信号显示，具有良好的推广应用前景。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术中四显示自动闭塞区段带调车信号的两方向高柱出站信号机的指示图；
[0025]图2为现有技术中四显示自动闭塞区段带调车信号的两方向矮型出站信号机的指示图；
[0026]图3为现有技术中动车段(所)内存车线上的矮型出站信号机的指示图；
[0027]图4是本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的实施例中变色发光二极管的电路原理图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，对应信号机的每一个点灯灯位安装一个该光源组件，该光源组件包括LED发光盘和无色聚焦光透镜，LED发光盘安装在信号机构的灯箱内；无色聚光透镜可以与LED发光盘组装成一体，或单独安装在信号机构的灯箱上。
[0030]实施例一
[0031]本实用新型提供的实施例一为本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的实施例一，该实施例一中，LED发光盘上均匀布置有几十颗或上百颗至少两种颜色的单色发光二极管，并且各个单色发光二极管之间按发光颜色分组交错均匀布置。通过控制不同色光的单色发光二极管的电源的通断，可以使光源组件发出不同的色光，实现在一个信号机灯位上可以显示不同颜色的灯。该光源组件不仅具有节能环保、使用寿命长、减少用户维修工作量和维护费用等优点；而且还可以减少信号机点灯灯位，使信号机小型化(如减小单个信号机机构的外形尺寸，将多机构改为单机构型式等)，以进一步缩短站场长度或宽度、节约土地和工程投资；另外，还能减少信号机机构型式、完善信号机信号显示，具有良好的推广应用前景。
[0032]优选的，在本实用新型实施例中，将每个颜色组别内的各单色发光二极管都平均分成相同的N个小组，N为大于等于2的正整数；同一颜色组别内的小组内部和小组之间的单色发光二极管也交错均匀分布，使每种颜色的单色发光二极管在灯位上均匀分布，一种典型的实施例就是布置成蜂窝状。
[0033]进一步的，将上述各小组内的各个单色发光二极管之间相互串联，同一颜色组别内的各个小组的单色发光二极管串之间相互并联，确保某一小组内的单色发光二极管故障后，发光盘的灯光强度仍然均勾分布。
[0034]在本实用新型实施例中，无色聚焦光透镜安装在LED发光盘的正前方，其表面设置有多个小凸透镜，对单色发光二极管发出的光进行光线矫正，以延长信号机的灯光显示距离和增强近光显示效果。
[0035]LED发光盘的发光面与无色聚焦光透镜和信号机灯箱之间为密闭空间，三者之间的接触面密贴无漏光。
[0036]实施例二
[0037]本实用新型提供的实施例二为本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的实施例二，该实施例二中，LED发光盘上均匀布置有几十颗或上百颗能变换发出两种或多种色光的变色发光二极管，一种典型的实施例就是布置成蜂窝状。通过控制变色发光二极管不同颜色管脚的电源的通断，可以使光源组件发出不同的色光，实现在一个信号机灯位上可以显示不同颜色的灯光。该光源组件不仅具有节能环保、使用寿命长、减少用户维修工作量和维护费用等优点;而且还可以减少信号机点灯灯位，使信号机小型化(如减小单个信号机机构的外形尺寸，将多机构改为单机构型式等)，以进一步缩短站场长度或宽度、节约土地和工程投资；另外，还能减少信号机机构型式、完善信号机信号显示，具有良好的推广应用前景。
[0038]优选的，在本实用新型实施例中，将变色发光二极管平均分成N小组，N为大于等于2的正整数;各个小组的变色发光二极管均匀分布，各小组之间的变色发光二极管交错均匀分布。各个小组中的变色发光二极管的管脚按照发光颜色分成不同的颜色组别，同一小组内部同一颜色组别的变色发光二极管管脚之间相互串联，小组之间相同颜色组别的变色发光二极管管脚串之间相互并联。确保某一小组内的变色发光二极管故障后，发光盘的灯光强度仍然均匀分布。
[0039]在本实用新型实施例中，无色聚焦光透镜安装在LED发光盘的正前方，其表面设置有多个小凸透镜，对变色发光二极管发出的光进行光线矫正，以延长信号机的灯光显示距离和增强近光显示效果。
[0040]LED发光盘的发光面与无色聚焦光透镜和信号机灯箱之间为密闭空间，三者之间的接触面密贴无漏光。
[0041 ] 实施例三
[0042]本实用新型提供的实施例三为本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的实施例二的具体应用实施例，图4为本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件的实施例中变色发光二极管的电路原理图，图4给出的实施例中，LED发光盘上设置有56颗变色发光二极管，每个变色发光二极管均能变换发出绿色或红色光，这种变色发光二极管也可称为绿红双色发光二极管。将56个绿红双色发光二极管分成7组(SPN= 7)，每组8个。如图4所示，每组的8个发光二极管的绿色发光管脚依次串联连接为一个绿灯电路分支，红色发光管脚依次串联连接为一个红灯电路分支，7个绿灯电路分支再并联为绿灯电路组件，7个红灯电路分支再并联为红灯电路组件。当外部点灯电路给绿灯电路组件供电时，LED发光盘发出绿色灯光；当外部点灯电路给红灯电路组件供电时，LED发光盘发出红色灯光。
[0043]进一步的，本实用新型提供的实施例一、实施例二和实施例三中，选定发光二极管的规格、光学及电气性能指标和确定发光二极管数量时，应以光源组件发出的每种色光均满足《LED铁路信号机构通用技术条件》(TB/T3242-2010)、《铁路灯光信号发光强度》(TB/T2353-93)和《铁路灯光信号颜色》(TB/T2081-89)的相关要求为前提。
[0044]该光源组件的外形结构尺寸与《透镜式色灯信号机构及信号表示器》(TB/T1413-2001)和《LED铁路信号机构通用技术条件》(TB/T3242-2010)的相关要求相吻合，该组件可以直接替换既有单色LED光源组件。
[0045]本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，不但能完善信号显示，还可以减少信号机机构型式，提高信号机机构型式的通用性。
[0046]以四显示自动闭塞区段带调车信号的矮型出站信号机为例，为了能提供绿、绿黄、黄、红、白等5种灯光信号，若按现有技术，则需要采用一个三灯位信号结构和一个双灯位信号结构的组合信号机构型式，如图2所示，如果采用本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，则可以采取如下改进方案:使用两个双色LED光源组件，其中一个组件提供绿色和红色灯光，另一个组件提供黄色和白色灯光，分别安装在一个双灯位信号机构的上灯位、下灯位灯箱内(两个灯位的间距应满足铁路信号机构相关技术规定，如矮型信号机构的上下两个灯位的中心间距取430mm)。在外部点灯电路的控制下，可以提供绿、绿黄、黄、红、白等5种所需的灯光信号。这种单机构信号机可以起到信号机机构小型化的作用，更重要的是可以缩短站场长度或宽度，节约用地和工程投资。
[0047]又如动车段(所)内的矮型出站信号机，按照运输一般规则，本应有绿、绿黄、黄、红白、红、白等6种灯光信号，但受铁路建筑限界和线间距的限制，目前还没有可提供这6种灯光信号的信号机，信号显示也不完善。如果采用本实用新型提供的一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，则仍然可以采用上述改进方案，用一个单机构信号机实现上述6种所需的灯光信号。
[0048]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，其特征在于，所述光源组件包括LED发光盘和无色聚焦光透镜； 所述LED发光盘上均匀布置有多个至少两种色光的单色发光二极管。2.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，将各个所述单色发光二极管按照发光颜色分成不同的颜色组别，不同颜色组别的所述单色发光二极管交错均匀布置； 将每个颜色组别内的各所述单色发光二极管都平均分成相同的N个小组，N为大于等于2的正整数；同一颜色组别内的小组内部和小组之间的所述单色发光二极管也交错均匀分布。3.如权利要求2所述的光源组件，其特征在于，将各所述小组内的各所述单色发光二极管之间相互串联，同一颜色组别内的各个所述小组的单色发光二极管串之间相互并联。4.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述无色聚焦光透镜上设置有多个小凸透镜，并安装在所述LED发光盘的正前方。5.一种铁路信号机双色或多色LED光源组件，其特征在于，所述光源组件包括LED发光盘和无色聚焦光透镜； 所述LED发光盘上均匀布置有多个能变换发出两种或多种色光的变色发光二极管。6.如权利要求5所述的光源组件，其特征在于，将所述变色发光二极管平均分成N个小组，N为大于等于2的正整数;各小组内的所述变色发光二极管均匀分布，各小组之间的所述变色发光二极管交错均匀分布。7.如权利要求6所述的光源组件，其特征在于，将各个所述小组中的所述变色发光二极管的管脚按照发光颜色分成不同的颜色组别，同一小组内部同一颜色组别的所述变色发光二极管的管脚之间相互串联，小组之间相同颜色组别的所述变色发光二极管管脚串之间相互并联。8.如权利要求5所述的光源组件，其特征在于，所述无色聚焦光透镜上设置有多个小凸透镜，并安装在所述LED发光盘的正前方。
【文档编号】F21Y113/10GK205535574SQ201620193725
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】石先明
【申请人】中铁第四勘察设计院集团有限公司