专利名称：机车冷却系统百叶窗驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机车冷却系统，尤其涉及一种机车冷却系统百叶窗驱动装置。
背景技术：
现有内燃机车冷却系统是利用冷却风扇对散热器进行冷却，冷却风扇与散热器之间装配有百叶窗，需要启动冷却风扇时开启百叶窗，否则百叶窗就处于关闭状态，因此百叶窗需要根据需要进行开、关。目前的内燃机车冷却系统采用静液压油缸的伸缩并配有杠杆臂控制百叶窗的开和关，比较落后，而且缺点是必须配备静液压油系统，如果机车的冷却风扇驱动不是静液压油泵配油马达系统，冷却百叶窗就不能匹配使用上述方案。即使配备静液压油泵配油马达系统，由于静液压油缸容易发生油中含气及排气困难等问题，有时还会发生机构卡死的问题，故障率相对较高。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种机车冷却系统百叶窗驱动装置，摆脱对静液压油系统的依赖，利用机车制动系统的风压作为驱动百叶窗的动力来源。本发明采用的技术方案是，机车冷却系统百叶窗驱动装置，包括百叶窗旋转轴，百叶窗旋转轴带动百叶窗扇叶旋转，所述百叶窗旋转轴由气动两位转角阀驱动，气动两位转角阀包括阀体、位于中心的驱动轴、与驱动轴固定连接的驱动叶，阀体上具有扇形空腔，驱动叶在扇形空腔移动并将扇形空腔分割成各自密封的第一气腔和第二气腔，阀体上开有与第一气腔位置相对应的的第一气孔和与第二气腔位置相对应的第二气孔，第一气孔和第二气孔分别连通有进气管和排气管。所述百叶窗旋转轴与驱动轴相连动。驱动叶通过环形套轴套装于驱动轴外，套轴与驱动轴通过方销键连接固定成一体。阀体由外阀体和内阀体组成，外阀体呈圆筒状，内阀体呈圆筒状并沿圆周方向有一段缺口形成所述扇形空腔，外阀体与内阀体紧密贴合并通过圆销键连接固定成一体。驱动叶呈扇形。扇形空腔的中心角为小于45°。外阀体上端面固定有密封盖，驱动轴穿过密封盖，密封盖与驱动轴之间设有密封圈。所述第一气孔连通有第一进气管和第一排气管，第二气孔连通有第二进气管和第二排气管，第一进气管和第二进气管通过进气电磁阀与机车风管相接通，第一排气管和第二排气管通过排气电磁阀接通大气。进气电磁阀与排气电磁阀均为相同结构的两位电磁阀，进气电磁阀的A 口接第一进气管、B 口接第二进气管，排气电磁阀的A 口接第二排气管、B 口接第一排气管。气动两位转角阀安装于一个百叶窗旋转轴上，驱动轴和百叶窗旋转轴同轴安装，百叶窗上设置百叶窗拉杆，百叶窗拉杆同时通过支撑臂与各百叶窗旋转轴相连接，各支撑臂与百叶窗拉杆相铰接。本发明的有益效果是，其优点是不需配备静液压油驱动的机车照样可以对百叶窗进行控制，适合于在所有配备空气制动的机车上使用，在铁路机车上使用具有通用性。其两位转角阀由压力空气驱动，可以直接取用机车制动系统的风压为工作媒质，不涉及到油中需要排气的问题，因此故障率低，应用范围广。
图1为本发明的气动两位转角阀剖视图。图2为图1中沿A-A方向剖视图。图3为气动两位转角阀与电磁阀配合关系示意图。图4为百叶窗连接结构图。图5为本发明另一实施方式中驱动叶形状示意图。图中标记为1-驱动轴，2-螺栓，3-密封盖，4-圆销键，5-内阀体，6_外阀体，7_方销键，8-驱动叶，81-套轴，9-密封圈，10-排气电磁阀，11-进气电磁阀，12-气动两位转角阀，13-百叶窗扇叶，14-百叶窗旋转轴，15-百叶窗拉杆，17-第一进气管，18第一排气管， 21-第一气腔，22-第二气腔，27-第二进气管，28-第二排气管，31第一气孔，32-第二气孔。
具体实施例方式本发明的机车冷却系统百叶窗驱动装置的工作原理为通过机车制动系统的风压驱动气动两位转角阀12，带动百叶窗开合。首先，气动两位转角阀12的结构和动作原理如下。如图1、图2所示，气动两位转角阀12包括阀体、位于中心的驱动轴1、与驱动轴1固定连接的驱动叶8，阀体上具有扇形空腔，驱动叶8在扇形空腔移动并将扇形空腔分割成各自密封的第一气腔21和第二气腔 22，阀体上开有与第一气腔21位置相对应的的第一气孔31和与第二气腔22位置相对应的第二气孔32，第一气孔31和第二气孔32分别连通有进气管和排气管。进气管连接于机车风管，排气管的压力要小于机车风管压力，直接拍向大气最为便捷。需要驱动百叶窗时，通过第一气孔31向第一气腔21输入压力空气，第二气腔22 的气体通过第二气孔32排向大气，则驱动叶8会在两侧气压差下移动，第一气腔21容积变大，第二气腔22容积变小，驱动叶8的移动使驱动轴1随之顺时针方向旋转，这样就使阀体和驱动轴1产生相对转动，将百叶窗旋转轴14与阀体或驱动轴1相连接，两者同轴安装，就可以实现风压带动驱动轴1旋转，同时驱动百叶窗旋转轴14的旋转，进而控制百叶窗扇叶 13的开合。本发明采用方案为百叶窗旋转轴14与驱动轴连接。为实现驱动叶8带动驱动轴1转动，直接将驱动叶8与驱动轴1加工为一体结构， 为加工工艺考虑，驱动叶8通过环形套轴81套装于驱动轴1外，套轴81与驱动轴1通过方销键7连接固定成一体。阀体由外阀体6和内阀体5组成，外阀体6呈圆筒状，内阀体5呈圆筒状并沿圆周方向有一段缺口，缺口的内、外两侧分别由外阀体6和套轴81封闭，围成所述扇形空腔。外阀体与内阀体紧密贴合并相互固定，可以通过焊接，或者如图所示的利用圆销键4连接固定成一体。这种结构及便于安装，又有利于高精度加工上述零件，使第一气腔21、第二气腔22保持良好的气密性。驱动叶8作为扇形空腔内的移动部件，其左右两侧的第一气腔21、第二气腔22之间需要保持良好的气密性，所以驱动叶8呈扇形，使其与外阀体6间的接触面较大，增加密封性能，同时提高其强度。驱动叶8也可以加工为具有圆弧边的四边形，如图5所示，这样驱动叶8的运动更灵活，但是气密性就稍差。驱动叶8在扇形空腔内转动，扇形空腔的中心角和驱动叶8的中心角之差就是百叶窗扇叶13的最大转动角度，所以可以根据具体情况调整扇形空腔的中心角和驱动叶8的中心角，以满足百叶窗扇叶13的转动角度需求，优选扇形空腔的中心角小于45°。气动两位转角阀12的上端面密封结构如图1所示，上端面固定有密封盖3，驱动轴 1穿过密封盖3，密封盖3与驱动轴1之间设有密封圈9。为了更方便的控制气动两位转角阀12的动作，通过两位电磁阀控制进气管和排气管的通、闭。如图3所示，第一气孔31连通有第一进气管17和第一排气管18，第二气孔 32连通有第二进气管27和第二排气管28，第一进气管17和第二进气管27通过进气电磁阀11与机车风管相接通，第一排气管18和第二排气管28通过排气电磁阀10接通大气。进气电磁阀11与排气电磁阀10均为相同结构的两位电磁阀，相同电磁阀使装置的互换性强，便于控制。进气电磁阀11的A 口接第一进气管17、B 口接第二进气管27，排气电磁阀10的A 口接第二排气管28、B 口接第一排气管18，这种连接方式便于两个电磁阀统一动作，不易出现操作不配合等失误。若要实现百叶窗扇叶13的开和关，可以在百叶窗旋转轴14上同轴安装气动两位转角阀12的驱动轴1。如图4所示，气动两位转角阀12安装于一个百叶窗旋转轴14上，驱动轴1和百叶窗旋转轴14同轴安装，百叶窗上设置百叶窗拉杆15，百叶窗拉杆15同时通过支撑臂与各百叶窗旋转轴14相连接，各支撑臂与百叶窗拉杆15相铰接。动作过程进气电磁阀11与排气电磁阀10均处于A 口接通的状态，此时第一气腔 21与机车风管接通，第二气腔22与大气接通，大气压力小于机车风管压力，驱动叶8在压差作用下移动，带动驱动轴1向第二气腔缩小的方向旋转，即如图3所示顺时针转动，驱动轴1 带动百叶窗转轴14转动，百叶窗旋转轴14带动百叶窗拉杆15拉动各个百叶窗扇叶13张开；当驱动叶8移动到第二气腔22为最小的时停止移动，百叶窗扇叶13也张至最大角度。关闭百叶窗扇叶13的过程与上述原理相同，进气电磁阀11与排气电磁阀10均处于B 口接通的状态，第一气腔21与与大气接通，第二气腔22机车风管接通，驱动叶8在压差作用下带动驱动轴1及百叶窗转轴14逆时针运动，百叶窗转轴14带动各个百叶窗扇叶 13闭合。当驱动叶8移动到第一气腔21为最小的时停止移动，百叶窗扇叶13闭死。基于本发明的控制原理，所用气动两位转角阀12也可以采用有机车压力空气驱动的气动活塞，活塞杆直接连接于百叶窗拉杆15，活塞杆的上下运动带动百叶窗拉杆15的上下运动，实现百叶窗扇叶13的开闭。
权利要求
1.机车冷却系统百叶窗驱动装置，包括百叶窗旋转轴(14)，百叶窗旋转轴(14)带动百叶窗扇叶(13)旋转，其特征在于所述百叶窗旋转轴(14)由气动两位转角阀(12)驱动， 气动两位转角阀(12)包括阀体、位于中心的驱动轴(1)、与驱动轴(1)固定连接的驱动叶 (8)，阀体上具有扇形空腔，驱动叶(8)在扇形空腔移动并将扇形空腔分割成各自密封的第一气腔(21)和第二气腔(22)，阀体上开有与第一气腔(21)位置相对应的的第一气孔(31) 和与第二气腔(22)位置相对应的第二气孔(32)，第一气孔(31)和第二气孔(32)分别连通有进气管和排气管。
2.如权利要求1所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述百叶窗旋转轴(14)与驱动轴(1)相连动。
3.如权利要求2所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述驱动叶(8) 通过环形套轴(81)套装于驱动轴(1)外，套轴(81)与驱动轴(1)通过方销键(7)连接固定成一体。
4.如权利要求3所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述阀体由外阀体(6)和内阀体(5)组成，外阀体(6)呈圆筒状，内阀体(5)呈圆筒状并沿圆周方向有一段缺口形成所述扇形空腔，外阀体与内阀体紧密贴合并通过圆销键(4)连接固定成一体。
5.如权利要求4所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述驱动叶(8)呈扇形。
6.如权利要求4所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述扇形空腔的中心角为小于45°。
7.如权利要求6所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述外阀体上端面固定有密封盖(3)，驱动轴(1)穿过密封盖(3)，密封盖(3)与驱动轴(1)之间设有密封圈(9)。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于 所述第一气孔(31)连通有第一进气管(17)和第一排气管(18)，第二气孔(32)连通有第二进气管(27)和第二排气管(28)，第一进气管(17)和第二进气管(27)通过进气电磁阀(11) 与机车风管相接通，第一排气管(18)和第二排气管(28)通过排气电磁阀(10)接通大气。
9.如权利要求8所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述进气电磁阀 (11)与排气电磁阀(10)均为相同结构的两位电磁阀，进气电磁阀(11)的A 口接第一进气管(17)、B 口接第二进气管(27)，排气电磁阀(10)的A 口接第二排气管(28)、B 口接第一排气管(18)。
10.如权利要求7所述的机车冷却系统百叶窗驱动装置，其特征在于所述气动两位转角阀(12)安装于一个百叶窗旋转轴(14)上，驱动轴⑴和百叶窗旋转轴(14)同轴安装， 百叶窗上设置百叶窗拉杆(15)，百叶窗拉杆(15)同时通过支撑臂与各百叶窗旋转轴(14) 相连接，各支撑臂与百叶窗拉杆(15)相铰接。
全文摘要
本发明的机车冷却系统百叶窗驱动装置，包括百叶窗旋转轴，百叶窗旋转轴带动百叶窗扇叶旋转，百叶窗旋转轴由气动两位转角阀驱动，气动两位转角阀包括阀体、位于中心的驱动轴、与驱动轴固定连接的驱动叶，阀体上具有扇形空腔，驱动叶在扇形空腔移动并将扇形空腔分割成各自密封的第一气腔和第二气腔，阀体上开有与气腔各自对应的第一气孔和第二气孔，并分别连通有进气管和排气管。通关过电磁阀控制两个空腔的进气、排气使驱动叶移动，带动百叶窗旋转轴的转动，实现百叶窗的开闭。本发明可以直接取用机车制动系统的风压为工作媒质，不涉及到油中需要排气的问题，故障率低，适合在所有配备空气制动的机车上使用，在铁路机车上使用具有通用性。
文档编号B61C17/04GK102381325SQ20111028282
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者于克俊, 董志忠, 颜光耀 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司