机车后视镜的研制

作者简介： 陈湘舜， 男， 工程师， 工学学士， 现从事电力机车配件设计工作。 8= 岁， <?DE 年毕业于湘潭大学机械系金属材料及热处理专业，
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电力机车技术・ !++# 年第 $ 期
体支座相连， 镜体总成下端有一球座销， 滑杆轴一端通过 球轴承与镜体总成下端球座销连接，另一端套有一个连 接套、 连接套通过连接套销嵌在滑槽中， 滑槽与盖板是焊 牢的。 自锁装置由锁架块、 锁芯、 小气缸、 锁钩、 顶板、 铜套、 弹簧等部件组成。 锁架块固定在后视镜底板上， 锁架块上 有两方孔， 两个锁芯分别穿过方孔， 并通过螺纹与顶板连 接，小气缸装在顶板与锁架块的中间，锁钩固定在盖板 上。
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外挂式后视镜的镜体总成顶端固定有一个盖板， 盖 板下端四周固定有橡胶， 以防止雨水、 灰尘等进入。升降 气缸纵向固定在盒体的底板上， 活塞杆与连板成一体。 旋
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参 考 文 献
刘友梅， 杨 颖 " ./ 型 高 速 交 流 传 动 电 力 机 车 ,/-" 电 力 机 车 技 术 ， （ !++# ， #） "
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转轴通过轴承座纵向固定在底板上，其上端与镜体总成 相连，下部通过可调接头和连接销固定在旋转机构的气 缸接头上，底端与连板连接。旋转气缸两端各有一进气 口， 气缸的活塞杆通过螺纹与气缸接头连接， 气缸的尾端 通过连接销与连板相连。行程开关 ( 和 ) 分别安装在底 板上对应连板上升到所需高度和旋转轴在此高度上转动 到所需位置时各触点可触碰到的位置；电磁阀安装在托 板上， 其进气口均连接机车供风口或减压阀的出气口， 电 磁阀 % 的二个排气口分别连接升降气 缸 两 端 的 进 气 口 ， 电磁阀 $ 的二个排气口分别连接旋转气缸两端的进气 口。
图< 嵌入式后视镜结构示意图
< —盒体底板；5 —连板；8 —支 座 销 ；6 —气 缸 ；E —杠 杆 ； F —支 撑 杆 ； = —上连杆； D —自锁装置；? —盖板；<; —镜体总成；<< —滑杆轴；<5 —
连 接 套 销 ；<8 —滑 槽 ；<6 —连 接 套 ；<E —下 连 杆 ；<F —球 座 销 ；<= —镜 体支座； <D —镜体转轴； <? —电磁阀。
工作原理向后瞭望时司机接通司机室中控制机车后视镜的电源气源电磁阀得电动作机车的高压风经电磁阀从升降气缸下端的进气口进入在高压风的作用下升降气缸活塞杆向上运动带动与之相连的连板小气缸升降轴向上运动使后视镜总成升出盒体当活塞杆继续向上并带动连板到达行程开关的高度时也就是镜体总成到达司机视线高度时连板触动行程开关行程开关关断电磁阀接通电磁阀后视镜总成停止上升电磁阀得电动作机车高压风经电磁阀从小气缸左边的进气口进入在高压风的作用下气缸的活塞杆向左运动推动可调接头后视镜总成随之旋转当升降轴触发行程开关时电磁阀断电小气缸停止动作镜体总成转至司机最佳观察角度
!"! 外挂式后视镜 !"!"# 基本结构
图!
外挂式后视镜结 构示意图
用下， 活塞杆向下运动， 带动与之相连的连板、 小气缸、 升 降轴向下运动， 致使镜体总成落入盒体内。
# —底板；! —镜 体 总 成 ； $、 % —电 磁 阀 ； & —托 板 ； ’ —减 压 阀 ； ( 、 ) —行 程 开
第 56 卷 第 8 期 5;;< 年 = 月 5; 日
电力机车技术
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机车后视镜的研制
陈湘舜， 刘能文， 唐珑， 徐杰旺
湖南 株洲 G 株洲电力机车配件总公司， 摘
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!"#"! 工作原理
向后瞭望时， 司机将开关旋至“ 开” ， 接通控制机车后 视镜的电源、 气源， 电磁阀得电动作， 机车的高压风经电 磁阀流出后分为两个支路： 一路从小气缸的进气口流入， 小气缸的活塞杆推动锁芯， 自锁装置打开； 另一路从驱动 气缸下端的进气口进入， 在高压风的作用下， 活塞杆向上 运动， 推动与之相连的曲拐杠杆， 曲拐杠杆推动上连杆， 上连杆推动盖板向外伸出， 与此同时， 镜体总成在弹簧的 压力下缓缓弹出， 并绕镜体转轴旋转至工作位置， 镜面与 司机成预定视角。 瞭望完毕， 司机将开关旋至“ 关” ， 切断控制机车后视 镜的电源、 气源， 电磁阀掉电动作， 机车的高压风经电磁 阀从驱动气缸上端的进气口进入， 在高压风的作用下， 活 塞杆向下运动， 拉动与之相连的曲拐杠杆， 曲拐杠杆拉动 上连杆， 上连杆拉动盖板向里回收， 与此同时， 镜体总成 在下连杆的压力下缓缓回收， 并绕镜体转轴旋回， 镜面与 盖板平行。盖板回位后， 自锁装置在弹簧的压力下， 自动 复位而自锁。
目前， 国内外多数轨道牵引机车未安装后视镜， 机车 司乘人员要了解列车两侧的情况，只能将头伸出车窗外 司乘人员把头 瞭望， 尤其在列车时速达 <;; >0 以 上 时 ， 伸出窗外瞭望非常不安全， 如果遇上风、 雨、 雪、 霜、 沙等 恶劣天气， 更是苦不堪言。 而通过新研制的机车后视镜可 使司乘人员在座椅上舒适的观察到列车两侧的情况。
要：介绍一种安全、 耐用的轨道牵引机车向后观察装置——机车后视镜的研究背景、 基本组成和工作原理。
关键词：后视镜；镜体总成；四连杆机构；嵌入式；外挂式 中图分类号： H5F;46 文献标识码： @ 文章编号： <;;=I;FEF （ 5;;< ） ;8I;;EDI;5
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5 机车后视镜的结构及工作原理
54< 嵌入式后视镜 54<4< 基本结构
嵌入式后视镜由驱动装置、 连接装置、 镜体总成、 自 锁装置 6 部分组成， 见图 <。 其驱动装置由驱动气缸、 曲拐杠杆、 电磁阀和一套四
收稿日期： 5;;<I;6I;<
四连杆机构主要包括上连杆、 下连杆、 连板、 支撑杆、 底板和盖板等。 底板和盖板上各有四个作为铰链的支座， 上、下连杆的两端通过支座销分别连在底板和盖板的前 两个支座上，连板则通过支座销分别连在底板和盖板的 后两个支座上。 支撑杆一端连接曲拐杠杆， 另一端连接上 连杆。 镜体总成通过镜体固定板和镜体转轴与盖板上的镜
连杆机构组成， 运用双摆运动的原理， 来完成后视镜的打 开和关闭。 驱动气缸纵向固定在盒体底板上， 其上端连接 曲拐杠杆的一端，曲拐杠杆的另一端通过支撑杆与四连 杆机构相连。 电磁阀的一端连接机车供风口， 另一端通过 高压气路连接驱动气缸。
< 概述
这种新型机车后视镜采用了盒式结构，是一种三维 曲率渐变大视野外置后视镜。在需要观察时， 接通电源、 气源， 在电磁阀的控制下， 自锁装置自动打开， 气缸驱动 连接装置， 使镜体总成开启至工作位置。 若镜片表面有水 雾， 则接通导电薄膜电源， 使其发热， 将水雾除去， 保持镜 面清晰。 不需观察时， 切断电源， 在气缸驱动下， 镜体总成 自动复位并自锁。机车后视镜有嵌入和外挂两种安装方 已 式。 其中嵌入式机车后视镜于 <??? 年 <5 月通过评审， 运用于 @A 5;; >0 B $ 和“ 蓝箭” 两种车型； 外挂式后视镜 于 5;;; 年 <; 月通过评审， 已运用于 CCD 型机车。
!"!"! 工作原理
向后瞭望时， 司机接通司机室中控制机车后视镜的电 机车的高压风经电磁阀 % 源、 气源， 电磁阀 % 得电动作， 从升降气缸下端的进气口进入， 在高压风的作用下， 升降 气缸活塞杆向上运动， 带动与之相连的连板、 小气缸、 升 降轴向上运动， 使后视镜总成升出盒体， 当活塞杆继续向 上并带动连板到达行程开关 ) 的高度时，也就是镜体总 行程开关 成到达司机视线高度时， 连板触动行程开关 )， 接通电磁阀 $， 后视镜总成停止上升、 电 ) 关断电磁阀 %、 磁阀 $ 得电动作，机车高压风经电磁阀 $ 从小气缸左边 的进气口进入， 在高压风的作用下， 气缸的活塞杆向左运 动， 推动可调接头， 后视镜总成随之旋转， 当升 降 轴 触 发 电磁阀 $ 断电， 小气缸 停 止 动 作 ， 镜体总 行程开关 ( 时， 成转至司机最佳观察角度。 高 瞭望完毕后， 司机将开关旋至“ 关” ， 电磁阀 $ 动作， 压风从小气缸的右边的进气口进入， 在高压风的作用下， 小气缸的活塞杆向右运动， 拉动可调接头向后， 可调接头 又带动升降轴反向旋转，使镜体总成回到与车窗平行的 即镜体总成与车 位置， 当旋转轴再次触发行程开关 ( 时， 窗平行时， 电磁阀 $ 断电、 电磁阀 % 得 电 ， 机车高压风经 电磁阀 % 从升降气缸上端的进气口进入，在高压风的作
关 ；* —小 气 缸 ；#+ —连 接 销； ## —连板；#! —气 缸 接 头； #$ —可调接 头 ；#& —升 降轴； #% —气缸 ；#’ —气 缸 支座； #( —轴承座。
$ 改良前景
对于嵌入式后视镜， 将来主要改良方向是提高其防水 能力及加工工艺性能； 而对于外挂式后视镜， 将来主要改 良方向则是增加其防水性能和防冻性能。为此可采取使 用能耐低温的电、 气元件和增加盒体的密封性两种措施。 另外可考虑用步进电机来作为旋转的动力，从而使后视 镜在行车过程中能进行多角度的调整， 以增大视野。