一种压力开关

摘要

本发明公开了一种压力开关，包括壳体，在壳体内设有杠杆，在杠杆的一侧设有与杠杆相顶抵的压力调节组件和压差调节组件，其另一侧设有能与杠杆相顶抵的压力传感部件，压力开关还包括开关控制电路，该开关控制电路包括设在壳体内的通过联动杆联动的至少两个切换开关，每一个切换开关分别对应连接于设在壳体上的一插座，每一个切换开关与相对应的插座之间连接有至少两条切换回路，联动杆能与杠杆的自由端相接触，杠杆通过所述联动杆驱动至少两个切换开关在各个切换开关控制的所述切换回路之间同时切换。本发明压力开关能够同时向机车的操作节和非操作节传送空气压力信号，能够与重联电力机车的网络控制系统相匹配，并且占用安装空间小。

权利要求

1.一种压力开关，包括壳体，在所述壳体内设有杠杆，所述杠杆的一端固定于所述壳体内壁上，其另一端为自由端，在所述杠杆的一侧设有与所述杠杆相顶抵的压力调节组件和压差调节组件，其另一侧设有能与所述杠杆相顶抵的压力传感部件，在所述壳体对应于所述压力传感部件的位置开设有与机车制动系统的通气管路相连通的进气口，其特征在于，所述压力开关还包括开关控制电路，该开关控制电路包括设在所述壳体内的通过联动杆联动的至少两个切换开关，每一个所述切换开关分别对应连接于设在所述壳体上的一插座，每一个所述切换开关与相对应的插座之间连接有至少两条切换回路，所述联动杆能与所述杠杆的自由端相接触，所述杠杆通过所述联动杆驱动所述至少两个切换开关在各个切换开关控制的所述切换回路之间同时切换；所述切换开关为联动的第一切换开关和第二切换开关，所述插座为分别对应于所述第一切换开关和第二切换开关的第一插座和第二插座，在所述第一切换开关与所述第一插座之间连接有至少两条所述切换回路；在所述第二切换开关与所述第二插座之间也连接有至少两条所述切换回路；所述的第一切换开关为双刀双掷开关，所述第一切换开关与所述第一插座之间连接有第一高压回路和第一低压回路；所述第二切换开关为双刀双掷开关，所述第二切换开关与所述第二插座之间连接有第二高压回路和第二低压回路；当所述机车制动系统的通气管路中的空气压力小于所述压力开关设定的下切换值时，所述杠杆通过所述联动杆驱动所述第一切换开关和第二切换开关动作，使得所述第一高压回路和第二高压回路同时断开，且所述第一低压回路和第二低压回路同时导通；而当所述机车制动系统的通气管路中的空气压力大于所述压力开关设定的上切换值时，所述联动杆驱动所述第一切换开关和第二切换开关动作，使得所述第一低压回路和第二低压回路同时断开，且所述第一高压回路和第二高压回路同时导通。

2.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，所述压力传感部件为波纹管。

3.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，所述压力调节组件包括压力弹簧，所述压力弹簧的一端能与所述杠杆相顶抵，其另一端设有能调节所述压力弹簧伸缩量的调节部件。

4.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，所述压差调节组件包括压差弹簧，所述压差弹簧的一端固定于压差弹簧安装座上，其另一端能与所述杠杆相顶抵，在所述压差弹簧上设有能调节所述压差弹簧伸缩量的调节旋钮。

5.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，在所述壳体内设有密封隔板，所述壳体通过所述密封隔板分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设有所述杠杆、所述压力传感部件、所述压力调节组件、所述压差调节组件和所述切换开关，在所述第二腔室外壁上设有所述插座。

6.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，所述壳体为铝制壳体。

7.如权利要求1所述的压力开关，其特征在于，在所述壳体上开设有多个安装孔。

说明书

一种压力开关

技术领域

[0001] 本发明涉及一种压力开关，尤其是一种能够同时向机车操作节和非操作节发送空气压力信号的压力开关。特别适用于具有网络控制功能的重联牵引的电力机车。

背景技术

[0002] 随着铁路运输的不断发展，在铁路干线电力牵引运行中，单机车牵引有时往往满足不了运输的要求，就需要使用多机牵引。目前，利用两台电力机车进行牵引时通常采用重联牵引的方式，即两台电力机车顺向或反向连挂来实现重联牵引。通过电力机车的重联牵引及相应配套的网络控制系统能够实现对长大列车的牵引，满足铁路货运重载的要求。而对于重联机车牵引的长大列车来讲，机车和列车的制动是安全运行的重要保证。

[0003] 目前，机车和列车的制动与缓解是通过操作控制列车制动系统的通气管路中的气压来实现的。在实际使用中，由于整列列车的长度较长，所用的通气管路也较长，尤其是对于长大列车制动系统的通气管路就更长。因此，在制动过程中，空气压力在通气管路内的传递过程中会产生一定的衰减，造成前部车厢与后部车厢的制动和缓解不一致，导致机车的制动存在有一定的安全隐患。因此，需要在通气管路上设置压力开关，用以监测通气管路中空气压力变化的情况。

[0004] 请参考图1为，现有的压力开关的结构示意图。如图所示，现有的压力开关包括壳体101，在所述的壳体101内设有杠杆102、压力传感部件103、压力弹簧组件104、压差弹簧组件105和切换开关106；所述杠杆102的一端固定于所述壳体101的内壁上，另一端为自由端，所述压力弹簧组件104、压差弹簧组件105设于所述杠杆102的一侧，所述压力传感部件103和所述切换开关106设于所述杠杆102的另一侧。请参考图2，为现有的压力开关的电路原理图。如图2所示，所述切换开关106与所述壳体101上的插座107通过电连接形成两条并联设置的回路。在使用时，机车制动系统的通气管路中的压力空气进入压力开关内。根据空气压力值的变化，在压力传感部件103与压力弹簧组件104和压差弹簧组件105共同作用下，驱动杠杆102的自由端动作，从而使得所述切换开关106的联动杆108动作，进而实现压力开关内的电路切换，并将空气压力信号通过插座107传送至外接的机车控制系统中，达到监测通气管路中空气压力变化，保证机车制动安全的目的。但是，现有的压力开关也存在有一些不足之处：

[0005] 1、由于现有的压力开关仅设有一个插座，因此压力开关只能向一台机车发送空气压力信号，不能满足向重联电力机车的操作节和非操作节同时发送空气压力信号的需求。

[0006] 2、如图2所示，由于现有的压力开关的电路采用两条并联回路的形式，为配合机车采用的高电压，压力开关的电路为高压回路，即220V或110V的电压回路。而重联电力机车网络控制系统的接口需要与低压回路相匹配，即适于计算机控制的网络系统的电信号。因此，现有的压力开关不能与重联电力机车的网络控制系统相匹配。

[0007] 3、此外，现有的压力开关体积较大，结构复杂，占用安装空间较大，无法满足电力机车管路配件模块化技术的发展要求。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种压力开关，该压力开关能够同时向机车的操作节和非操作节传送空气压力信号，能够与重联电力机车的网络控制系统相匹配，并且占用安装空间小。

[0009] 为达到上述目的，本发明提出的一种压力开关，包括壳体，在所述壳体内设有杠杆，所述杠杆的一端固定于所述壳体内壁上，其另一端为自由端，在所述杠杆的一侧设有与所述杠杆相顶抵的所述压力调节组件和所述压差调节组件，其另一侧设有能与所述杠杆相顶抵的压力传感部件，在所述壳体对应于所述压力传感部件的位置开设有与机车制动系统的通气管路相连通的进气口，所述压力开关还包括开关控制电路，该开关控制电路包括设在所述壳体内的通过联动杆联动的至少两个切换开关，每一个所述切换开关分别对应连接于设在所述壳体上的一插座，每一个所述切换开关与相对应的插座之间连接有至少两条切换回路，所述联动杆能与所述杠杆的自由端相接触，所述杠杆通过所述联动杆驱动所述至少两个切换开关在各个切换开关控制的所述切换回路之间同时切换。

[0010] 如上所述的压力开关，其中，所述切换开关为联动的第一切换开关和第二切换开关，所述插座为分别对应于所述第一切换开关和第二切换开关的第一插座和第二插座，在所述第一切换开关与所述第一插座之间连接有至少两条所述切换回路；在所述第二切换开关与所述第二插座之间也连接有至少两条所述切换回路。

[0011] 如上所述的压力开关，其中，所述的第一切换开关为双刀双掷开关，所述第一切换开关与所述第一插座之间连接有第一高压回路和第一低压回路；所述第二切换开关为双刀双掷开关，所述第二切换开关与所述第二插座之间连接有第二高压回路和第二低压回路；当所述机车制动系统的通气管路中的空气压力小于所述压力开关设定的下切换值时，所述杠杆通过所述联动杆驱动所述第一切换开关和第二切换开关动作，使得所述第一高压回路和第二高压回路同时断开，且所述第一低压回路和第二低压回路同时导通；而当所述机车制动系统的通气管路中的空气压力大于所述压力开关设定的上切换值时，所述联动杆驱动所述第一切换开关和第二切换开关动作，使得所述第一低压回路和第二低压回路同时断开，且所述第一高压回路和第二高压回路同时导通。

[0012] 如上所述的压力开关，其中，所述压力传感部件为波纹管。

[0013] 如上所述的压力开关，其中，所述压力调节组件包括压力弹簧，所述压力弹簧的一端能与所述杠杆相顶抵，其另一端设有能调节所述压力弹簧伸缩量的调节部件。

[0014] 如上所述的压力开关，其中，所述压差调节组件包括压差弹簧，所述压差弹簧的一端固定于压差弹簧安装座上，其另一端能与所述杠杆相顶抵，在所述压差弹簧上设有能调节所述压差弹簧伸缩量的调节旋钮。

[0015] 如上所述的压力开关，其中，在所述壳体内设有密封隔板，所述壳体通过所述密封隔板分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设有所述杠杆、所述压力传感部件、所述压力调节组件、所述压差调节组件和所述切换开关，在所述第二腔室外壁上设有所述插座。

[0016] 如上所述的压力开关，其中，所述壳体为铝制壳体。

[0017] 如上所述的压力开关，其中，在所述壳体上开设有多个安装孔。

[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

[0019] 1、本发明通过设置至少两个切换开关，每一个所述切换开关分别对应连接于设在所述壳体上的一插座，每一个所述切换开关与相对应的插座之间连接有至少两条切换回路，能够实现向机车的操作节和非操作节同时传送压力控制信号，实现了同步制动控制功能。

[0020] 2、本发明具有的每一个切换开关与相对应的插座之间具有高压回路和低压回路，既能与机车原有的控制电路相连接，又能与重联机车的网络控制系统相连接，实现了制动系统的网络控制。

[0021] 3、由于本发明的压力传感部件为波纹管，因此具有占用的安装空间的优点，能够满足电力机车管路配件模块化的要求。

附图说明

[0022] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，[0023] 图1为现有的压力开关的剖面结构示意图；

[0024] 图2为现有的压力开关的电路原理图；

[0025] 图3为本发明压力开关的剖面结构示意图；

[0026] 图4为本发明压力开关的主视结构示意图；

[0027] 图5为本发明压力开关的侧视结构示意图；

[0028] 图6为本发明压力开关的电路原理图。

[0029] 图中：1-壳体；2-杠杆；3-压力调节组件；31-压力弹簧；32-调节部件；4-压差调节组件；41-压差弹簧；42-压差弹簧安装座；43-调节旋钮；5-压力传感部件；6-开关控制电路；7-切换开关；71-第一切换开关；72-第二切换开关；8-插座；81-第一插座；82-第二插座；9-切换回路；91-第一高压回路；92-第一低压回路；93-第二高压回路；94-第二低压回路；10-进气口；11-联动杆；12-密封隔板；13-第一腔室；14-第二腔室；15-安装孔。

具体实施方式

[0030] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

[0031] 请参考图3，为本发明压力开关的剖面结构示意图。如图所示，本发明的压力开关，包括壳体1，在所述壳体1内沿横向设有杠杆2，所述杠杆2的一端通过铰接、铆接或焊接固定于所述壳体1内壁上，其另一端为自由端，在所述杠杆2的一侧(图3中为杠杆2的上侧)沿纵向设有与所述杠杆相顶抵的所述压力调节组件3和所述压差调节组件4，所述杠杆2的另一侧(图3中为杠杆2的下侧)沿纵向设有能与所述杠杆2相顶抵的压力传感部件
5。这样，利用杠杆原理，在压力调节组件3和压差调节组件4与压力传感部件5共同作用下，使得杠杆2的自由端能够实现向上或向下弯折。在所述壳体1对应于所述压力传感部件5的位置开设有与机车制动系统的通气管路相连通的进气口10，以使得通气管路内的高压空气能够通过进气口10进入至壳体1中，这样壳体1内的压力传感部件5随空气压力大小的变化而伸缩，以对杠杆2产生力的作用，从而克服压力调节组件3和压差调节组件4的阻力，实现杠杆2的自由端的移动。请一并参考图5、6，分别为本发明压力开关的侧视结构示意图和本发明压力开关的电路原理图。如图所示，所述压力开关还包括开关控制电路6，该开关控制电路6包括设在所述壳体1内的通过联动杆11联动的至少两个切换开关7，每一个所述切换开关7分别对应连接于设在所述壳体1外表面上的一插座8(如图5所示)，如图6所示，每一个所述切换开关7与相对应的插座8之间连接有至少两条切换回路9，所述切换开关7上凸设有能与所述杠杆2的自由端相接触的所述联动杆11，所述杠杆2通过所述联动杆11驱动所述切换开关7在各个切换开关控制的所述切换回路9之间同时切换。
这样，通过联动的切换开关7动作，使得不同的切换开关7控制的切换回路9能够同时进行切换，从而将空气压力信号(压力正常信号或压力预警信号)同时传递给与切换开关7相对应的插座8，再由各个插座8传递至外接的机车的操作节和非操作节的控制系统中，使得机车操作节和非操作节的司机能够在同一时间获知机车制动系统的通气管路中空气压力的变换情况，从而进行有效地处理，提高了机车制动的安全可靠性。

[0032] 作为本发明一种可选的实施方式，如图3、6所示，所述切换开关7为联动的第一切换开关71和第二切换开关72，所述插座8为分别对应于所述第一切换开关71和第二切换开关72的第一插座81和第二插座82，在所述第一切换开关71与所述第一插座81之间连接有至少两条切换回路9；在所述第二切换开关72与所述第二插座82之间也连接有至少两条切换回路9。当壳体1内的空气压力小于设定的下切换值或大于设定的上切换值时，联动杆11驱动第一切换开关71和第二切换开关72同时切换动作，使得压力预警信号或压力正常信号同时通过不同的切换回路分别传递至第一插座81和第二插座82，再由第一插座81和第二插座82同时传递至外接的重联牵引的电力机车操作节和非操作节的控制电路中，实现对重联机车的两台电力机车进行空气压力信号的同时传递。但本发明也不限于此，可以根据实际需要和铁路机车的发展要求，本发明的切换开关7也可以设有三个或更多个，插座8可以对应于切换开关7而设置三个或更多个，以满足向更多的机车控制电路传送空气压力信号的功效。

[0033] 进一步的，如图3、6所示，在本发明中，所述的第一切换开关71为双刀双掷开关，所述第一切换开关71与所述第一插座81之间连接有第一高压回路91和第一低压回路92；同样地，所述第二切换开关72为双刀双掷开关，所述第二切换开关72与所述第二插座82之间连接有第二高压回路93和第二低压回路94。当机车制动系统的通气管路中的空气压力值减小至小于所述压力开关设定的下切换值时，联动杆11向下移动驱动所述第一切换开关71和第二切换开关72动作，使得所述第一高压回路91和第二高压回路93同时断开，且所述第一低压回路92和第二低压回路94同时导通。这样，空气压力预警信号通过第一低压回路92和第二低压回路94同时分别传递至第一插座81和第二插座82，再经外接的机车网络控制系统同时传递至重联机车的操作节和非操作节，实现空气压力的预警功能。当机车控制系统操作控制通气管路中的空气压力增加并大于所述压力开关设定的上切换值时，所述联动杆11向上移动驱动所述第一切换开关71和第二切换开关72动作，使得所述第一低压回路92和第二低压回路94同时断开，且所述第一高压回路91和第二高压回路93同时导通。这样，压力正常信号通过第一高压回路91和第二高压回路93同时分别传递至第一插座81和第二插座82，再经外接的机车控制电路同时传递至重联机车的操作节和非操作节。由于本发明在每个双刀双掷的切换开关与相对应的插座之间设置一高压回路和一低压回路，压力正常信号能够通过高压回路91、93分别传递至机车的控制电路中，而压力预警信号能够通过低压回路92、94分别传递至重联电力机车的网络控制系统中，实现预警功能，从而满足了重联电力机车的网络控制的要求。但本发明也不限于此，本发明的切换开关与其相对应的插座之间还可以设置两条以上切换回路，相对应的切换开关可以为联动的多掷刀切换开关，以控制不同的切换回路的导通或断开，以保证各类压力控制信号均能够传送至相应的机车控制系统中。

[0034] 作为本发明一种可选的实施方式，所述压力传感部件5为波纹管。与现有的膜片式、膜盒式、弹簧管式及活塞式压力开关相比，本发明由于波纹管的体积较小，结构简单，减少了本发明的压力开关占用的安装空间，能够满足电力机车管路配件模块化的要求。

[0035] 进一步的，如图3所示，所述压力调节组件3包括压力弹簧31，所述压力弹簧31的一端能与所述杠杆2相顶抵，其另一端设有能调节所述压力弹簧31伸缩量的调节部件32。通过压力调节组件3与压差调节组件4相配合，以设定压力开关的上切换值。压力调节组件3的具体结构和功能为公知技术，在此不再详细描述。

[0036] 进一步的，如图3所示，所述压差调节组件4包括压差弹簧41，所述压差弹簧41的一端固定于压差弹簧安装座42上，其另一端能与所述杠杆2相顶抵，在所述压差弹簧41上设有能调节所述压差弹簧41伸缩量的调节旋钮43。通过旋动调节旋钮43能够设定压力开关的下切换值。

[0037] 作为本发明一种可选的实施方式，请参考图4，为本发明压力开关的主视结构示意图。如图所示，在所述壳体1内设有密封隔板12，所述壳体1通过所述密封隔板12分隔成第一腔室13和第二腔室14，所述第一腔室13内设有杠杆2、压力传感部件5、压力调节组件3、压差调节组件4和切换开关7，在所述第二腔室14外壁上设有所述插座8。密封隔板12使得第一腔室13和第二腔室14之间无泄漏连接，防止高压空气在第一腔室13和第二腔室
14之间窜气。另外，为了安装方便，在所述壳体1上开设有多个安装孔15。

[0038] 作为本发明另一种可选的实施方式，所述壳体1采用铝材一体铸造成型，具有重量轻、结构牢固、抗氧化能够强的优点。

[0039] 本发明的工作原理是：本发明的压力开关的壳体1内的杠杆2一端固定于所述壳体1内壁上，其另一端为自由端，在所述杠杆2的一侧设有所述压力调节组件3和所述压差调节组件4，所述杠杆2的另一侧设有压力传感部件5。在使用时，首先，调节压力调节组件3和压差调节组件4的伸缩量，使得压差调节组件4一端与所述杠杆2相顶抵，压力调节组件3的一端接近所述杠杆2，从而设定压力开关的上切换值和下切换值，具体设定的过程和方法均为公知技术，在此不再详细说明。在本发明中，上切换值设定为400kPa，下切换值设定为280kPa。

[0040] 如图3所示，当机车制动系统的通气管路中的空气压力减小时，压力传感部件5收缩，对杠杆2的作用力逐渐减小。当空气压力小于下切换值(280kPa)时，在压差调节组件4的作用下，杠杆2的自由端向下弯折，以驱动联动杆11动作，使得所述第一切换开关71和第二切换开关72同时向下动作，将所述第一高压回路91和第二高压回路93同时断开，且所述第一低压回路92和第二低压回路94同时导通。这样，由外部电路提供的压力预警信号能够通过第一低压回路92和第二低压回路94，分别经由第一插座81和第二插座82，同时传递至重联机车的操作节和非操作节进行预警。

[0041] 当机车制动系统的通气管路中的空气压力逐渐回升增大时，压力传感部件5伸展，对杠杆2的作用力逐渐增加。当空气压力大于上切换值(400kPa)时，压力传感部件5克服压力调节组件3和所述压差调节组件4的作用向上弯折，使得杠杆2的自由端与联动杆11相脱离，联动杆11在空气压力的作用下向上动作，带动所述第一切换开关71和第二切换开关72同时动作，将第一低压回路92和第二低压回路94同时断开，且第一高压回路91和第二高压回路93同时导通。这样，由外部电路提供的压力正常信号能够通过第一高压回路91和第二高压回路93，分别经由第一插座81和第二插座82，同时传递至重联机车的操作节和非操作节，以解除预警。本发明能够实现向机车的操作节和非操作节同时传送压力控制信号，实现了同步制动控制。并且，本发明的低压回路能够向机车的网络控制系统相匹配，实现了重联机车制动系统的网络控制。另外，由于本发明的压力传感部件为波纹管，因此具有占用的安装空间的优点，能够满足电力机车管路配件模块化的要求。

[0042] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。