专利名称：多用途气动刮水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及机车、汽车等上的部件，是一种能刮净高速机车、汽车、油井、煤井等运输工具的挡风玻璃上的雨(雪)水，使司机视线清晰，以确保行车安全的多用途气动刮水器。
背景技术：
现用于机车、汽车等上的气动刮水器的换向阀大多采用滑柱式换向结构，滑柱上通常设置几道橡胶密封圈，气压密封主要靠密封圈的过盈量，而影响过盈量的因素很多，例如阀孔的加工精度、橡胶件的质量、环境温度、气源的清洁度等，要对这些因素都控制好的难度较大，另外，橡胶件与贴合工作的金属件之间始终存在着粘着阻力，这种粘着力的大小既与橡胶件的被压缩量有关，还与刮水器停用的时间有关，停用时间越长、压缩量越大、粘着力也就越大，而机车等刮水器仅在雨雪天才使用，平时停用时间较长，当再次启动时往往因粘着力过大而无法启动，为了克服上述缺点，不得不采用密封过盈量较小的结构形式，但是实践证明这种密封圈用不了多久就磨损漏气，驱使气压下降，雨刷上的压紧力也随之下降，当高速运行的机车会交时，往往会因压紧力不足而引发“飞刷”事故，即刷片与玻璃面脱离，使刮水器无法正常工作，同时，换向阀中的密封圈在换向过程中要反复通过小孔，容易被小孔刮坏，也会导致漏气，在用的气动刮水器也有采用转动压片式换向机构，这种结构的缺点在于转向件为钢件，被压件为铜(铝)件，在转换过程中，铜(铝)件极易被拉毛、磨损，气压密封也较难得到有效保证，另外，刮水器摆动风缸的传导结构主要有两种，一种是齿轮齿条传动式，另一种为曲拐摆动式，在齿轮齿条传动式中，齿条呈开口状，且无导向耐磨带衬托，容易产生撞击式磨损；在曲拐摆动式中，轴杆要反复承受较大冲击力，单边磨损严重，损坏率较高，调速系统采用进气节流工作方式，进气节流后会使供气不足，工作气压下降，导致雨刷运动不平稳，影响刮净雨(雪)水的效果，由于上述气动刮水器存在的问题，现在也有采用电动刮水器的，但电动刮水器在使用中也存在一些不足，主要是电机的启动电源过大，容易烧毁线圈，工作可靠性差，而且电动刮水器的价格昂贵。
发明内容
本发明是在原陶瓷密封型机车气动刮水器专利(ZL200520040607. 9)基础上加以改进提高的，增加了许多创新内容，目的是要提供一种内部结构更合理、工作可靠性更高、使用寿命更长、用途更广泛的陶瓷密封型新型机车气动刮水器。A、本发明是这样实现刮水器主要由雨刷系统和气动控制系统组成，雨刷系统包由雨刷、支架、刷杆和刷臂，气动控制系统包含摆动风缸、变向阀、停位控制阀、带消声的排气调速阀、气源开关、工作气源、控制盖板、遥控盖板、停位调速组合阀等，停位调速组合阀，也可以用带喷淋的气动遥控装置替代，在气动控制系统的控制方式上，分为Z型直操控制刮水器和I型远程控制刮水器，两者都有相似的摆动风缸、变向阀，Z型的还有停位控制阀、带消声的排气调速阀，y型还有停位调速组合阀或带喷淋的气动遥控装置，带喷淋的气动遥控装置主要由手操转阀、排气调速阀和气动喷淋组件组成，其中手操转阀由旋钮、手动转轴、陶瓷分气板、转阀阀体、分配板、O形密封圈、弹簧片、底盖和定位轴等组成，而排气调速阀采用市场上的通用件，气动喷淋组件可为气压式气动喷淋，它包含二位三通气动按钮阀和气压水箱二部分，气压水箱由旋塞、端盖、水槽、内六角螺钉、进气螺孔、出水螺孔和O形密封圈等组成，也可为水箱式气动喷淋，它包含二位三通气动按钮阀和喷淋气阀二部分，喷淋气阀由右盖板、气压活塞、O形密封圈、喷咀阀体、喷咀、膜片、左盖板、主阀体、盘头螺钉、压水活塞、弹簧、内六角螺钉、y形密封圈、水箱、喷淋管、气道及水腔等组成。I、摆动风缸主要由主阀体、活塞、端盖、防雨板及气腔Al和BI、信号气孔Kl和K2,在外表装配面上有气孔Al I、01、BI I、011和内部气路通道Al-Bll、Kl-Kl I、K2-K23及排气通道01-011，在内部设有工作转轴的带肩轴套，在外表面上还设有第一螺纹孔和第二螺纹孔及排气螺纹孔011，在端盖的内侧面上设置有缓冲垫，在腔室内设有齿条、耐磨导向套，并由导向螺钉将其限位在左、右活塞上的齿条框，在齿条框内有工作模数与齿条相符的工作齿轮、工作转轴与工作齿轮在同一根轴上，带肩轴套的一端上装有防雨罩和支撑块，并用螺 母将支撑块固定在工作转轴上，刷臂通过转轴与支撑块组装在一起，刷臂可在支撑块中转动，伸出于主阀体的另一端上设有手操柄，在活塞的沟槽内设有y形密封圈。2、变向阀主要由控制阀体、控制盖板、遥控盖板、气源盖板、控制活塞、陶瓷分配体、滑块、气腔Cl、Dl和通过气源开关与工作气源相连通的腔室PU P2等组成，在控制活塞的中间设有环轴、两端面上设有减震垫、在控制活塞上设有具有密封补偿功能的I形密封圈，在环轴上嵌装具有耐磨润滑功能的滑块，在滑块的上部设有凹形腔室、下部凹腔放置支撑弹簧，滑块上部凹形腔室的端面与陶瓷分配体相紧密滑动接触，在陶瓷分配体、控制活塞及滑块之间形成腔室P2，在气源盖板上有进气通道及腔室P1，在控制阀体上有进气通道，它与Pl腔室、进气通道和腔室P2的气路相通，陶瓷分配体设置在控制阀体的上表面，上面设置有三个带腰形密封圈的腰形气孔All、01和BI I，其下部与控制阀体的接合处设置有0形密封圈，在气源盖板与控制阀体的装配接合处及控制盖板或遥控盖板与控制阀体的装配接合处分别设置有0形密封圈60，在控制盖板上设有供安装停位控制阀用的停位阀孔，在控制活塞的两端还分设有气室Cl和Dl。3、直操控制式刮水器上的停位控制阀和带消声的排气调速阀分别安装在控制盖板的停位阀孔和摆动风缸中的主阀体的011螺孔中，停位控制阀由控制盖板、停位阀杆和停位拉手组成，停位阀杆由紧固组件限位装配在阀孔内，上面设有限位环、二道y形密封圈的沟槽、充气环轴，在控制盖板上面还设有气孔K21和K22，带消声的排气调速阀由螺纹、调速阀体、消声器、气孔、手轮式调节针和防松弹簧等组成。4、远程控制式刮水器上的停位调速组合阀，具有停位功能和调频调速功能，它被安装在遥控操作面板上，其中停位结构由停位拉手、0形密封圈、组合阀体、停位进气口，停位出气通道、排空孔、停位阀套、停位出气口 96及螺塞等组成，停位拉手局限于螺塞与停位阀套之间移动，当向下推压到停位阀套时，刮水器停止正常工作，雨刷自动停在预设定的位置上，当向上拉到螺塞时，刮水器开始正常工作，远程控制式停位调速组合阀中的调速结构，它由调速手轮、调速节流针、组合阀体，止松弹簧，0形密封圈，螺塞、调速进气口、调速进气通道、调速进气腔室、调速出气通道、调速出气口及钢珠等组成，为了降低排气噪声，可以在摆风缸的011螺孔中安装带消声的排气调速阀，但要注意手轮式调节针必须旋至最大开度，如要采用远程控制式刮水器可将控制盖板换成遥控盖板，遥控盖板由遥控盖板阀体、遥控活塞、小扁形密封圈、钢球、大扁形密封圈、O形密封圈、遥控接头、螺帽、PU管、接头气道、外气室、进气腔室、溢流孔、定位弹簧等组成。5、为了将变向阀安装在摆动风缸的上面，摆动风缸设置了一个外表装配面，面上设有安装变向阀的第一螺纹孔和第二螺纹孔，工作气孔All、OU BlU KlU K23，在其侧面设有排气螺纹孔011及气路通道A1-B11，Bl-AlI，Kl-KlI，K2-K23和01-011，采用安装螺钉通过两个安装孔将变向阀等固定在主阀体内的第一螺纹孔和第二螺纹孔中，相互组成一体，变向阀上的气孔A11、01、B11、K11、K23与摆动风缸13中的A11、01、B11、K11、K23相互一一对应，气路贯通，贴合面气路之间用腰形密封圈和0形密封圈密封。变向阀为二位四通换向阀，采用具有磨阻小、密封性好、能在多粉尘有油污的恶劣环境中长期可靠工作的陶瓷滑板式密封结构；在调速系统中采用了排气节流工作方式，排气节流时不会降低工作气压，且可进行无级调频调速，在操作方式上，Z型的带消声的排气调速阀和停位控制阀设置在刮水器上，由司机直接操作，y型的停位调速组合圈安装在遥控操作面板上，由司机远程遥控操作；此外，在雨刷系统中采用了多支点桥式浮动刷片的结构形式，使刷片能紧密贴合于档风玻璃上面，有利于提高玻璃平面的刮净度，另外，在摆动式风缸出轴支架上还设置了防雨罩和防雨板，有利于消除出轴处漏水隐患。基于上述构思，本发明采用摆动风缸可靠地传递动力，平稳地刮刷档风玻璃上的雨(雪)水；采用陶瓷平板滑动密封作为二位四通换向阀结构；采用带消声的排气调速阀及停位控制阀对直操控制式刮水器直接进行无级调频调速及精确停位；采用停位调速组合阀和遥控盖板结构对远程控制式刮水器在50米之内对雨刷进行调频调速及精确停位控制；采用安装在遥控盖板上的二位三气动按钮阀对挡风玻璃进行喷淋控制；以上五项新技术是本发明的创新点，是核心技术。本发明能有效地克服现有技术上的不足，使结构更合理，技术更先进，工作更可靠，使用寿命更长。
图1为本发明的主体结构示意2为本发明的摆动风缸内部结构示意3为本发明摆动风缸外表装配面及气路通道示意4为本发明变向阀内部结构示意5为本发明变向阀内部结构示意图的俯视6为本发明停位控制阀结构示意7为本发明带消声的排气调速阀结构示意8为本发明遥控盖板结构示意9为本发明停位调速组合阀上的停位阀结构示意10为本发明停位调速组合阀上的调速阀结构示意11-1为本发明直操控制刮水器的外形主视11-2为本发明直操控制刮水器的外形右视12为本发明远程控制刮水器的接管线路图
图12-1为本发明远程控制刮水器摆动风缸及变向阀的外形示意12-2为本发明远程控制刮水器摆动风缸及变向阀的外形右视12-3为本发明远程控制刮水器的停位阀结构示意12-4为本发明远程控制刮水器的调速阀结构示意图 图13为本发明远程控制刮水器的手操转阀结构示意13-1为本发明远程控制刮水器的手操转阀K-K剖面仰视示意13-2为本发明远程控制刮水器的手操转阀K-K剖面俯视示意14为本发明远程控制刮水器气动喷淋的气压水箱结构示意15为本发明远程控制刮水器气动喷淋的喷淋气阀结构示意中I.雨刷2.支架3.刷杆4.刷臂5.刷片架6.刷片7.开口销轴8.转轴9.支撑块10.拉伸弹簧11.横销12.吊紧螺钉13.摆动风缸14.变向阀15.停位控制阀16.带消声的排气调速阀17.气源开关 18.工作气源19.工作转轴20.车壳21.带肩轴套 22.防雨板23.顶管24.防雨
罩25-1.螺母25-2.螺母26.手操柄27.工作齿轮28.主阀体29.活塞30.端盖31.齿条32.齿条框33.耐磨导向套34.导向螺钉35. 0形密封圈36.缓冲垫37. y形密封圈38.隔环39.滚动轴承40.安装螺钉 41.第一螺纹孔42.第二螺纹孔43.控制阀体44-1.控制盖板 44-2.遥控盖板45.气源盖板46.控制
活塞47.陶瓷分配体 48.滑块49.环轴50.减震
垫51. y形密封圈 52.凹形腔室53.支撑弹簧54.腰形密封圈55.0形密封圈 56.固定螺钉57.进气通道58.进气通道59. 0形密封圈 60. 0形密封圈61.停位阀孔62. 0形密
封圈63.安装孔64.安装孔65.停位阀杆66.限位环
67.停位拉手 68.沟槽69.充气环轴70. y形密
封圈71.紧固组件 72.螺纹73.调速阀体74.消声
器75.气孔76.手轮式调节针 77.防松弹簧78.遥控
盖板阀体79.遥控活塞 80.小扁形密封圈 81.钢球82.大扁形密封圈83.0形密封圈 84.遥控接头85.螺帽86. PU管87.接头气道 88.外气室89.进气腔室90.溢流孔91.停位拉手 92.拼帽93.进气腔室94.停位
进气通道95.停位进气口 96.停位出气口97.排空孔98.停位出气通道99 停位阀套 100.0形密封圈101 组合阀体102 调速手轮103 螺塞104 止松弹簧105.0形密封圈106 调速
出气通道107.调速出气口 108.钢珠109.调速进气通道 110.调速
进气口111.调速进气腔室112.调速节流针113.停位调速组合阀 114.三通管接头115.带喷淋的气动遥控装置116.定位弹簧117.手操
转阀118.旋钮119.手动转轴120.陶瓷分气板121.转阀阀体122.分配板123.0形密封圈124.弹簧片125 底盖126.排气调速阀 127.气动喷淋组件 127-1.气压式气动喷淋128.气道129.定位轴130.水箱式气动喷淋 131.气压水箱132.旋塞133.端盖134.水槽135.内六角螺钉136.进气螺孔137.出水螺孔 138. 0形密封圈139. 二位三气动按钮阀140.喷淋
气阀141.右盖板142.气压活塞143. 0形密封圈144. 0形密封圈145 喷咀阀体 146.0形密封圈147.0形密封圈148 膜片149.左盖板150.主阀体151.盘头螺钉152.压水活塞153 弹簧154 内六角螺钉155. y形密封圈156 水箱157.喷淋管158.喷咀
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述在图I中，本发明多用途气动刮水器主要由雨刷系统和气动控制系统组成，雨刷系统主要由雨刷I、支架2、刷杆3和支架4构成，雨刷I由刷片架5和刷片6组成，刷片6由耐磨擦、耐高低温差、抗老化的高强度橡塑材料制成，刷片架5由强度好的钢构件制成，通过开口销轴7装配设置在刷杆3的端部上，刷杆3的另一端固定设置在支架2的一端上，支架2的另一端通过转轴8固定设置在支撑块9上，支架2上还设置有拉伸弹簧10，拉伸弹簧10的一端通过横销11挂扣在支撑块9上，另一端与设置在支架2顶端上的吊紧螺钉12相连接。工作时通过调节吊紧螺钉12上的螺母来改变拉伸弹簧10的拉力，从而改变刷片6在挡风玻璃上的压紧力。气动控制系统主要由摆动风缸13，变向阀14、停位控制阀15、带消声的排气调速阀16、气源开关17、工作气源18及停位调速组合阀113等构成，变向阀14紧贴安装在摆动风缸13的一个表面上，刮水器的调速及停位控制有两种类型，一种是直操控制，调速用带消声的排气调速阀16、停位用停位控制阀15，分别安装在摆动风缸13的中部和变向阀14的控制盖板44-1上，如图11-1，11-2所示；另一种是远程控制，用停位调速组合阀113，它被安装在远离雨刷I的遥控操作面板上，距离可在50米之内，调速时转动调速手轮102进行调节，停位时拉动停位拉手91，如图9和图10所示，摆动风缸13的阀体中间对穿设置工作转轴19，它置于带肩轴套21内，带肩轴套21外装有防雨板22和顶管23，且用螺母25_1固定安装在车壳20上，工作转轴19在其伸出于带肩轴套21的端部上套装防雨罩24，并用螺母25-2将支架2和支撑块9固接在工作转轴19顶端上，而另一端置于摆动风缸13的内腔内，上面设置工作齿轮27,在其向后伸出部分装有手操柄26。在图2和图3中，在摆动风缸13上主要设置有主阀体28、活塞29、端盖30，在摆动风缸13的一个侧面为安装变向阀14的平面，上面有第一螺纹孔41和第二螺纹孔42，信号气孔Kl和K2、气孔All、01、B11、011、气腔Al和BI和内部气路通道Al-Bll、Bl-AlUKl-KlU K2-K23及排气通道01-011，主阀体28内部腔室内设有带齿条31的齿条框32，齿条框32的主体呈框架状，其一个纵向内框面上设置有工作模数与工作齿轮27相匹配的齿条31，另一个纵向框边起加强筋作用，在齿条31的两端，置有耐磨导向套33，并通过导向螺钉34将耐磨导向套33限位设置在活塞29左、右的两侧，工作转轴19上的工作齿轮27置于齿条框32内，并与齿条31相啮合传动，端盖30装配在主阀体28的两侧，在装配接合处设有0形密封圈35、内侧面上设有缓冲垫36，在活塞29的沟槽内设置由耐磨橡塑材料制的y形密封圈37，此外，在工作转轴19的工作齿轮27的上下两端设置有隔环38和滚动轴承39，以限止带肩轴套21上下串动，并通过安装螺钉40将带肩轴套21固定设置在主阀体28的外表面上、工作转轴19上的工作齿轮27装配于主阀体28腔内的齿条框32内。在图4中，变向阀14主要由控制阀体43、控制板44-1、遥控盖板44-2、气源盖板45、控制活塞46、陶瓷分配体47、滑块48、气腔C1、D1和通过气源开关17与工作气源18相连通的气源腔室PU P2组成，控制活塞46的中间设置有环轴49、两端设置有减震垫50、y形密封圈51，环轴49上嵌装滑块48 ;滑块48由高强度润滑材料制成，上部设置有凹形腔室52、下部孔内置有支撑弹簧53，上部凹形腔室52的端面与陶瓷分配体47的底面紧密滑动接触，构成具有磨阻小、密封性好、能在多粉尘有油污的恶劣环境中可靠工作的陶瓷滑板式密封结构；陶瓷分配体47设置在控制阀体43上底面内，上面设有三个带腰形密封圈54的腰形气孔AlUOl和B11，其下部与控制阀体43的接合处设置有0形密封圈55 ;在陶瓷分配体47、控制活塞46与滑块48之间存在腔室P2 ;控制盖板44_1或遥控盖板44_2和气源盖板45通过固定螺钉56装配在控制阀体43上，气源盖板45上设置有与气源开关17相连的气源腔室P1，由设置在气源盖板45上的进气通道57及设置在控制阀体43上的进气通道58与P2腔室相连通，使PU P2腔室同时充满有压气体；滑块48的上部凹形腔室52的作用是确保陶瓷分配体47上的三个腰形气孔AlUOl和BI I，二侧气孔中始终有一个气孔与01保持气路相通、即处于排气工作状态，而不与01气路相通的另一个气孔则执行进气任务；在气源盖板45上的进气通道57与控制阀体43上的进气通道58的接合处设置有0形密封圈59，在气源源盖板45与控制阀体43的装配接合处、及控制盖板44-1或遥控盖板44_2与控制阀体43的装配接合处分别设置有0形密封圈60，对于直操控制刮水器；在控制盖板44-1上设置供安装停位控制阀15用的停位阀孔61。图5是变向阀14的外表装面示意图，其上的设置与图3中所示的摆动风缸13的外表装配面成对应关系，上面设置有三个带腰形密封圈54的气孔A11、01、B11，二个分别带0形密封圈62的K23、Kll及安装孔63和64，以上所述的该二个外表装配面通过安装螺钉40、穿过安装孔63和64与第一螺纹孔41和第二螺纹孔42互相紧贴装配呈一体，在装配状态下，它们上面所设置的气孔Al I、01、BI I、K23、Kl I均互相——对应，气路贯通。用于直操控制的停位控制阀15安装在控制盖板44-1上的停位阀孔61内，停位控制阀15主要由控制盖板44-1、停位阀杆65及停位拉手67组成，停位阀杆65由紧固组件71限位装配设置在停位阀孔61内，上面设有限位环66、二道y形密封圈70的沟槽68、充气环轴69，在控制盖44-1上还固定设置有气孔K21和K22，当停位阀杆65位于图6所示，即停位拉手67处于外拉位置时，K21和K22呈导通状态，而当停位阀杆65向里推进到极限位置，即受阻于限位环66时，K21和K22呈截止状态，由于K21与K22气路通道被y形密封圈70阻挡，停止向K23供气，控制活塞46停靠于左边，使变向阀停止换向，雨刷I停靠在预设定的一边，用于直操控制的带消声的排气调速阀16靠其上的螺纹72安装在摆风缸13中的螺孔011内，带消声的排气调速阀16主要由螺纹72、调速阀体73、消声器74、气孔75，手轮式调节针76和防松弹簧77等组成，使用时微量旋转手轮式调节针76中的手轮，即可达到调节雨刷I的摆频与摆速的目的。用于远程控制刮水器的停位要采用停位调速组合阀113，如图9所示的结构，停位控制由停位拉手91、0形密封圈100 、组合阀体101、停位进气口 95、停位进气通道94、停位出气通道98、停位阀套99、螺塞103、排空孔97、停位出气口 96以及遥控盖板44_2等组成，图9所示的停位位置是远程控制刮水器处于停止摆刷的工作位置，因停位拉手91处在下限位置，从停位进气口 95，即P2，进来的气压经停位进气通道94、进气腔室93、停位出气通道98后，由停位出气口 96，即P3，输出到遥控盖板44-2的遥控接头84中的接头气道87，SPP4，气压克服停位弹簧116的弹力，使遥控盖板44-2中的遥控活塞79左移，使K23与K24不通，K23是的气压不能进入控制活塞46的气室Cl，变向阀14无法换向，雨刷I自动回位后停止摆动，如果将停位手91向上拉出至螺塞103上限位置，此时遥控活塞79外气室88、接头气道87、PU管86，停位出气口 96以及停位出气通道98中的气压只能从排空孔97中排出，遥控活塞79由于两端受压面积差而被推向右端，从而接通K23与K24通路，变向阀14中的K24有了气压信号而处于正常换向，相对应的摆动风缸13中的活塞29也随之运动，雨刷I随之正常摆动，遥控盖板44-2由遥控盖板阀体78、遥控活塞79、小扁形密封圈80、钢球81、大扁形密封形82、O形密封圈83、遥控接头84、螺帽85、PU管86、接头气道87、外气室88、进气腔室89、溢流孔90、定位弹簧116以及K23、K24气道等组成的。
用于远程控制的调速要采用停位调速组合阀113，如图10所示的结构，停位调速组合阀由调速手轮102、调速节流针112、组合阀体101、止松弹簧104、0形密封圈105、螺塞103、调速进气口 110、调速进气通道109、调速进气腔室111、调速出气通道106、调速出气口107以及钢珠108等组成，在摆动风缸13的排气口 011及停位调速组合阀113的调速进气口 110上接上气管接头，用PU管86连接好，从排气口 011进来的气体进入调速进气口 110，经过调速进气通道109，进入调速节流针112，经节流后再经调速出气通道106，最后从调速出气口 107排空，如要改变雨刷I摆动频率、摆动速度，可以微量转动调速手轮102来改变调速节流针112的节流开度，为了降低排气噪声，可以在调速出气口 107上接上带消声的排气调速阀116，但要全开手轮式调节针，使之开度最大。B、远程控制刮水器的停位、调频调速、喷淋的控制也可以用安装在遥控面板上的带喷淋的气动遥控装置115替代，带喷淋的气动遥控装置115是由手操转阀117、排气调速阀126和气动喷淋组件127组成，其中手操转阀117的结构如图13所示，它由旋钮118、手动转轴119、陶瓷分气板120、转阀阀体121、分配板122、0形密封圈123、弹簧片124、底盖125和定位轴129等组成，而排气调速阀126采用市场上的通用件，气动喷淋组件127可有二种结构，一种是气压式气动喷淋127-1，它包含二位三通气动按钮阀139和气压水箱131二部分，气压水箱131由旋塞132、端盖133、水槽134、内六角螺钉135、进气螺孔136、出水螺孔137和0形密封圈138等组成，二位三通气动按钮阀139为气动市场通用件，另一种是水箱式气动喷淋130，它包含二位三通气动按钮阀139和喷淋气阀140 二部分，喷淋气阀140由右盖板141、气压活塞142、0形密封圈143、0形密封圈144、喷咀阀体145、喷咀158、0形密封圈146、0形密封圈147、膜片148、左盖板149、主阀体150、盘头螺钉151、压水活塞152、弹簧153、内六角螺钉154、y形密封圈155、水箱156、喷淋管157以及气道N1、N2、N3、N4、气室N5及水腔Wl、W2、W3等组成。工作原理一、启动与停位启动时，先打开与高压工作气源18相连通的气源开关17，如图I、图12-1、图12-3所示，高压气流进入如图4所示变向阀14的Pl腔，并经过进气通道57、58进入P2腔，当滑块48处如图4所示位置时，P2腔内的气压由气孔B11输出，经图3所示的BI I-Al气路向摆动风缸的主阀体28的Al腔供气，驱使活塞29及齿条31向右移动，啮合于齿条31的工作齿轮27随之顺时针转动，同时BI腔内的气压处于泄压状态，由于摆动风缸13上的气孔All、OUBll与变向阀14上的A11、01、B11成——对应关系，BI腔中的气压通过Bl-All进入变向阀14的滑块48上方凹形腔室52，再转入摆动风缸主阀体28的01孔，再通过01-011通路从oil排出，当工作齿轮27转到设定的90°时，即活塞29到了最右端，Al气腔中的信号孔K2被打开，气压从K2流入K23，当刮水器是直操控制式的，K23中的气压便流入停位控制阀15，如图6所示的K21气孔，经停位阀孔61进入K22及控制活塞46的Cl气室，在气压作用下，控制活塞46带动滑块48 —起右移，随后Bll气孔进入滑块48上的凹形腔室52内，转而进入摆动风缸13的Ol孔，经过01-011气控最终进入装在Oll上的带消声的排气调速阀16排空，滑块48右移后，工作气源18同时进入All，经过All-Bl进入摆动风缸中的BI气室，在气压作用下，活塞29连同齿条31 —起左移，工作转轴19逆时针转动，待转回90°时，BI气腔中的信号孔Kl被打开， K2通路中的气压从摆动风缸的中部排空，Kl中的气压流向KlI，再转入向各阀14中的K11、K12，在气压作用下控制活塞46连同滑块48 —起左移，又沟通了 AlUOl气路，Bll转为再次进气，随着All、Bll交替进气，Kl、K2信号交替出现，变向阀14中的控制活塞46及摆动风缸13中的活塞29交替换向移动，带动了工作转轴19往返转动，从而带动雨刷I周而复始地摆刷档风玻璃上的雨(雪)水，使司机视线透明，当要停止刮水器工作时，可推压停位控制阀15上的停位拉手67，使停位阀杆65向里移至限位环66，K21与K22处于不相通气路，变向阀14因无控制信号而无法换向，摆动风缸13也因无换向气压而停摆，结果雨刷I便自动停在原预定的左或右边的位置上，当刮水器是远程控制型的，刮水器的停位要采用停位调速组合阀113中如图9、图12-1和图12-3所示的停位结构，并要将变向阀14上的控制盖板44-1换成遥控盖板44-2，当停位拉手91处在下限位置，从停位进气口 95，即P2，进来的气压经停位进气通道94、进气腔室93、停位出气通道98后，由停位出气口 96，即P3，输出到遥控盖板44-2的遥控接头84中的接头气道87，即P4，气压克服停位弹簧116的弹力，使遥控盖板44-2中的遥控活塞79左移，使K23与K24不通，K23是的气压不能进入控制活塞46的气室Cl，变向阀14无法换向，雨刷I自动回位后停止摆动，如果将停位手91向上拉出至螺塞103上限位置，此时遥控活塞79外气室88、接头气道87、PU管86，停位出气口 96以及停位出气通道98中的气压只能从排空孔97中排出，遥控活塞79由于两端受压面积差而被推向右端，从而接通K23与K24通路，变向阀14中的K24有了气压信号而处于正常换向，相对应的摆动风缸13中的活塞29也随之运动，雨刷I随之正常摆动。要对气动刮水器进行启动、停位控制的也可用图13所示的手操转阀117结构，图13-1是手操转阀117上的分配板122通气环槽，即K-K剖面的仰视图，分配板122面上的孔与气道128相连通，图13-2是K-K剖面的俯视图，陶瓷分气板120上的环槽通过转动旋钮118带动陶瓷分气板120，同样可达到与图9所示的刮水器启动和停位同样的功能，旋钮118可转动，并用定位轴129限位。二、调频与调速对直操控制式的刮水器进行调频调速方法十分简单根据挡风玻璃上的雨(雪)水量微量，转动如图11-1所示的带消声的排气调速阀16上的手轮式调节针76，便可获得玻璃透明度较好的摆频摆速，对远程控制的雨刷I进行调频调速既可采用图10或图12-2及图12-4所示的调速结构转动调速手轮102，对从摆动风缸13上的Oll气孔输出的经调速进气口 110、调速进气通道路109的气流，通过调速节流针112进行节流，最终进入调速进气腔室111，节流开度越小，雨刷I摆频摆速越小，节流开度越大，摆频摆速就越大，司机可根据档风玻璃上的雨(雪)水量进行无级调节，另外，为了降低排气噪声，可以在调速出气口 107的Oll螺孔接上带消声的排气调速阀16，但要全开图7所示手轮式调节针76，对远程控制的气动刮水器调频调速也可用带喷淋的气动遥控装置115，带喷淋的气动遥控装置115由手操转阀117、气动喷淋组件127以及排气调速阀126等组成，调频调速用排气调速阀126上的旋钮，微量转动即可起到调节要求。三、喷淋 气动喷淋组件127有二种结构，一是气压式气动喷淋127-1，它由气压水箱131和二位三通气动按钮阀139组成，二位三通气动按钮阀139要装在遥控操作面板上，使用喷淋时，按动二位三通气动按钮阀139上的按钮，气压通过管路经过进气螺孔136加在气压水箱131水槽134的上空间，水槽134中的水在气压作用下，通过出水螺孔137压入置于刷杆3上的喷淋管157，水喷洒在挡风玻璃面上，启动刮水器后，挡风玻璃上的污物被扫尽，另一种是水箱式气动喷淋130，它由二位三通气动按钮阀139和如图15所示的喷淋气阀140 二部分组成，使用喷淋时，用手按动二位三通气动按钮阀139上的按钮，气压经螺孔P7后分成二路，一路进入气道NI，膜片148在气压的作用下，封住喷咀阀体145上的喷咀158，从而关闭了从水箱156流入水腔Wl的水流通路，气压另一路经气道N2、N3、N4进入气压活塞142的右气室N5，气压活塞142在气压作用下克服弹簧153的弹力后向左运动，将储存在水腔Wl中的水经螺孔P6压入喷淋管157，最终喷淋在挡风玻璃上，启动刮水器后，玻璃上的污物也会被扫净，如放手二位三通气动按钮阀139，气道路N1、N2、N3、N4及气室N5中的压缩气体会很快经螺孔P7从二位三通气动按钮阀139排空，从而沟通W2与W3的水腔通路，处于高位水箱156中的水顺势流入水腔Wl。另处，直操式刮水器也可以采用上述的二种气动喷淋组件127中的任何一种进行喷淋控制，或气压式气动喷淋127-1，或水箱式气动喷淋130，但二位三通气动按钮阀139要装在遥控操作面板上，以便于操作。采用停位调速组合阀113的远程控制刮水器的喷淋，均可采用装在遥控操作面上的气压式气动喷淋127-1，或者水箱式气动喷淋130，使用喷淋时，按动二位三通气动按钮阀139上的按钮，即可将水槽134中的水或喷淋气阀140水腔Wl中的水喷洒到挡风玻璃上，启动刮水器后，玻璃上的污物也就会被一扫而净。
权利要求
1.一种多用途气动刮水器，分为直操控制式和远程控制式两种，前者称Z型，后者称y型，Z型的可直接在刮水器上进行调频调速及停位控制，y型的可在遥控操作面板上操作停位调速组合阀(113)，或用带喷淋的气动遥控装置(115)进行调频调速及停位控制，刮水器由雨刷系统和气动控制系统组成，雨刷系统包含雨刷(I)、支架(2)、刷杆(3)和刷臂(4)，气动控制系统包含摆动风缸(13)、变向阀(14)、停位控制阀(15)、带消声的排气调速阀(16)、气源开关(17)、工作气源(18)、控制盖板(44-1)、遥控盖板(44-2)、停位调速组合阀(113)等，停位调速组合阀(113)也可以用带喷淋的气动遥控装置(115)代替，其特征在于 A、所述的摆动风缸(13)主要设有主阀体(28)、活塞(29)、端盖(30)、防雨板(22)、防雨罩(24)及气腔Al和BI、信号气孔Kl和K2，在外表装配面上有气孔Al I、01、BI I、Ol I和内部气路通道A1-B11、K1-K11、K2-K23及排气通道01-011，在内部设有工作转轴(19)的带肩轴套(21)，在外表面上还设有第一螺纹孔(41)和第二螺纹孔(42)及排气螺纹孔011，在端盖(30)的内侧面上设置有缓冲垫(36)，在腔室内设有齿条(31)、耐磨导向套(33)，并由导向螺钉(34)将其限位在左、右活塞(29)上的齿条框(32)，在齿条框(32)内有工作模数与齿条(31)相符的工作齿轮(27)，工作转轴(19)与工作齿轮(27)在同一根轴上，带肩轴套(21)的一端上装有防雨罩(24)和支撑块(9)，并用螺母(25-1)将支撑块(9)固定在工作转轴(19)上，刷臂⑷通过转轴⑶与支撑块(9)组装在一起，刷臂⑷可在支撑块(9)中转动，伸出于主阀体(28)的另一端上设有手操柄(26)，在活塞(29)的沟槽内设有y形密封圈(37)。
B、所述的变向阀(14)主要由控制阀体(43)、控制盖板(44-1)、遥控盖板(44-2)、气源盖板(45)、控制活塞(46)、陶瓷分配体(47)、滑块(48)、气腔C1、D1和通过气源开关(17)与工作气源(18)相连通的腔室P1、P2等组成，在所述的控制活塞(46)的中间设有环轴(49)、两端面上设有减震垫(50)、在控制活塞(46)上设有具有密封补偿功能的y形密封圈(51)，在所述的环轴(49)上嵌装具有耐磨润滑功能的滑块(48)，在滑块(48)的上部设有凹形腔室(52)、下部凹腔放置支撑弹簧(53)，所述滑块(48)上部凹形腔室(52)的端面与陶瓷分配体(47)相紧密滑动接触，在陶瓷分配体(47)、控制活塞(46)及滑块(48)之间形成腔室P2，在气源盖板(45)上有进气通道(57)及腔室P1，在控制阀体(43)上有进气通道(58)，它与Pl腔室、进气通道(57)和腔室P2的气路相通，陶瓷分配体(47)设置在控制阀体(43)的上表面，上面设置有三个带腰形密封圈(54)的腰形气孔AlUOl和B11，其下部与控制阀体(43)的接合处设置有0形密封圈(55)，在气源盖板(45)与控制阀体(43)的装配接合处及控制盖板(44-1)或遥控盖板(44-2)与控制阀体(43)的装配接合处分别设置有0形密封圈(60)，在控制盖板(44-1)上设有供安装停位控制阀(15)用的停位阀孔(61)，在控制活塞(46)的两端还分设有气室Cl和Dl。
C、所述的直操控制式刮水器上的停位控制阀(15)和带消声的排气调速阀(16)分别安装在控制盖板(44-1)的停位阀孔(61)和摆动风缸(13)中的主阀体(28)的011螺孔中，停位控制阀(15)由控制盖板(44-1)、停位阀杆￠5)和停位拉手(67)组成，停位阀杆(65)由紧固组件(71)限位装配在阀孔 ￠1)内，上面设有限位环(66)、二道y形密封圈(70)的沟槽(68)、充气环轴(69)，在控制盖板(44-1)上面还设有气孔K21和K22，带消声的排气调速阀(16)由螺纹(72)、调速阀体(73)、消声器(74)、气孔(75)、手轮式调节针(76)和防松弹簧(77)等组成。D、所述的远程控制式刮水器应将控制盖板(44-1)换成遥控盖板(44-2)，遥控盖板(44-2)由遥控盖板阀体(78)、遥控活塞(79)、小扁形密封圈(80)、钢球(81)、大扁形密封圈(82)、0形密封圈(83)、遥控接头(84)、螺帽(85) 'PU管(86)、接头气道(87)、外气室(88)、进气腔室(89)、溢流孔(90)、定位弹簧(116)等组成。
E、所述的远程控制式刮水器上的停位调速组合阀(113)，含有停位功能和调频调速功能，它被安装在遥控操作面板上，其中停位结构由停位拉手(91)、0形密封圈(100)、组合阀体(101)、停位进气口(95)，停位出气通道(98)、排空孔(97)、停位阀套(99)、停位出气口(96)及螺塞(103)等组成，停位拉手(91)局限于螺塞(103)与停位阀套(99)之间移动，当向下推压到停位阀套(99)时，刮水器停止正常工作，雨刷(I)自动停在预设定的位置上，当向上拉到螺塞(103)时，刮水器开始正常工作，远程控制式停位调速组合阀(113)中的调频调速结构，它由调速手轮(102)、调速节流针(112)、组合阀体(101)，止松弹簧(104)，0形密封圈(105)，螺塞(103)、调速进气口(110)、调速进气通道(109)、调速进气腔室(111)、调速出气通道(106)、调速出气口(107)及钢珠(108)等组成，为了降低排气噪声，可以在摆风缸(13)的Oll螺孔中安装带消声的排气调速阀(16)，但要注意手轮式调节针(76)中的手轮必须旋至最大开度，对气动刮水器进行停位和调速控制，也可以采用带喷淋的气动遥控装置(115)，带喷淋的气动遥控装置(115)是由手操转阀(117)、排气调速阀(126)和气动喷淋组件(127)组成，手操转阀(117)由旋钮(118)、手动转轴(119)、陶瓷分气板(120)、转阀阀体(121)、分配板(122)、0形密封圈(123)、弹簧片(124)、底盖(125)和定位轴(129)等组成，排气调速阀(126)采用市场通用件，气动喷淋组件(127)有二种结构，一种是气压式气动喷淋(127-1)，它包含二位三通气动按钮阀(139)和气压水箱(131) 二部分，气压水箱(131)由旋塞(132)、端盖(133)、水槽(134)、内六角螺钉(135)、进气螺孔(136)、出水螺孔(137)和0形密封圈(138)等组成，另一种是水箱式气动喷淋(130)，它包含二位三通气动按钮阀(139)和喷淋气阀(140) 二部分，喷淋气阀(140)由右盖板(141)、气压活塞(142)、0形密封圈(143)、0形密封圈(144)、喷咀阀体(145)、喷(158)、0形密封圈(146)、0形密封圈(147)、膜片(148)、左盖板(149)、主阀体(150)、盘头螺钉(151)、压水活塞(152)、弹簧(153)、内六角螺钉(154)、y形密封圈(155)、水箱(156)、喷淋管(157)以及气道N1、N2、吧、财、气室阳，水腔11、12、13等组成。
2.根据权利要求I所述的刮水器，其特征在于所述的摆动风缸(13)设置了一个外表装配面，面上设有安装变向阀(14)的第一螺纹孔(41)和第二螺纹孔(42)，工作气孔么11、01、BI 1、K11、K23，在其侧面设有排气螺纹孔011及气路通道=Al-Bll, Bl-All，Kl-Kll，K2-K23和01-011，采用安装螺钉(40)通过安装孔(63)和(64)将变向阀(14)等固定在主阀体(28)内的第一螺纹孔(41)和第二螺纹孔(42)中，相互组成一体，变向阀(14)上的气孔A11、01、B11、K11、K23与摆动风缸(13)中的All、01、Bll、Kll、K23相互——对应，气路贯通，贴合面气路之间用腰形密封圈(54)和0形密封圈￠2)密封。
3.根据权利要求I所述的刮水器，其特征在于所述的雨刷(1)中的刷片(6)由耐磨损、耐高温差、抗老化的橡塑材料制成。
4.根据权利要求I所述的刮水器，其特征在于所述的雨刷(I)调频调速控制Z型的采用安装在主阀体(28)中011螺纹孔内的带消声的排气调速阀(16)中的手轮式调节针(76)，y型的采用安装在遥控操作面板上的停位调速组合阀(113)中的调速手轮(102)，或者采用带喷淋的遥控装置(115)中的排气调速阀(126)。
5.根据权利要求I所述的到水器，其特征在于所述的雨刷(I)停位控制，Z型的采用安装在控制盖板(44-1)上的停位控制阀(15)，推动或拉动停位拉手￠7)来实现的，y型的采用安装在遥控操作面板上的停位调速组合阀(113)，拉停位拉手(91)来实现的，或者转动手操转阀(117)上的旋钮(118)。
6.根据权利要求I所述的到水器，其特征在于所述的气动喷淋控制，可采用安装在遥控操作面板上的二位三通气动按钮阀(139)进行操 作，用手按下按钮时，即可实现在挡风玻璃上进行喷淋，放开按钮后即可达到停止喷淋的目的。
全文摘要
本发明涉及一种用于刷净机车、汽车、油井、煤井等运输工具的挡风玻璃上雨(雪)水的气动刮水装置，它由雨刷系统及摆动风缸、变向阀、调速装置组成，其中雨刷由耐磨损、耐高温差、抗老化的高强度橡塑材料制成；齿轮齿条啮合传动的摆动风缸引用了工作受力均匀，不会变形的框架式结构形式；在齿条框的两端附有耐磨导向套，摆动风缸活塞采用具有气压密封补偿功能的密封件，在二位四通换向阀中引用了工作可靠性极佳的陶瓷滑板式密封结构，调频调速阀采用排气节流工作方式，在主阀体外出轴处设有防雨板和防雨罩，本发明多用途气动刮水器既有可在主体上直接操作的直操式刮水器，又有在遥控操作面板上操作的带喷淋远程控制式刮水器，刮水器结构更合理，工作更可靠，使用寿命更长，克服了现有刮水器上的不足之处，是一种理想的实用性很强的多用途气动刮水器。
文档编号B60S1/10GK102616210SQ20121010943
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者吴登奎, 蔡兴良, 陆丕贤 申请人:吴登奎, 陆丕贤