一种新型活塞式电动气笛的制作方法

专利名称：一种新型活塞式电动气笛的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种活塞式电动气笛，属于活塞式电动气笛的改造技术。
2、背景技术常用船上(或陆上)气笛需要设置空气压缩机、储气罐作供气源，通过输气管道送到气笛，其安装、使用都非常不方便，且储气罐要求有足够的容积来储气，否则气笛发音不稳，声音变调。为此，国外在二十世纪80年代，普遍使用活塞式电动气笛，其优点是省去了压缩空气机、压缩空气储气罐、压缩空气输送管道等，使得安装及使用大大方便于传统气笛，且节省成本及设备的安装空间，它仅需由体积很小的配电箱供电即可工作。但其存在的缺点是使用寿命较短，一般只有一、两年。其中容易损坏的部件是气缸活塞连杆与曲轴相连接的轴承，由于它在高速状态下运行，易失去润滑油脂，导致该轴承温升过高而损坏，究其原因，一是现有活塞式电动气笛由于采用工艺很精致的曲折阻漏密封垫圈，该密封垫圈为铝钢合金的精密压铸件，内、外为“M”形状间隙耦合，这种密封垫圈，可视为常见的机械迷宫密封的变形，这种密封是非接触式，属于被动型密封，实现不了完全密封(零泄漏)，另外，它是在曲轴上压铸而成，其加工工艺要求比较高，国内一般的工厂难以加工；二是现有活塞式电动气笛由于采用滚针组轴承K30×37×18FV，这型号的轴承内轴承环为IIR25×30×18，在润滑油脂的情况下，其极限转速为8500(r/min)，而活塞式电动气笛的曲轴转速接近9000(r/min)，超过了所选择的轴承的极限转速，故易使轴承发热，导致润滑油脂由于温度升高而变为液体状态而向外泄漏出去。这两种原因使得轴承的润滑油脂不能保持长时间不向外泄漏，从而直接影响轴承的使用寿命。

发明内容本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种可确保轴承的润滑油脂不泄漏，从而延长轴承使用寿命的新型活塞式电动气笛。
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有电机(14)、齿轮传动副(10、11)、曲轴(8)、连杆(15)、活塞缸(16)、活塞(17)、喇叭(20)，齿轮传动副(10、11)的主动轮(10)与电机(14)的输出轴连接，曲轴(8)与从动轮(11)连接，连杆(15)的一端通过连接轴套(3)与曲轴(8)连接，另一端与装设在活塞缸(16)上的活塞(17)连接，曲轴(8)的B端支承在装设于座体(12)的轴承(7、9)上，A端支承在装设于连接轴套(3)的滚针组轴承(4)上，曲轴(8)的A端与B端之间设有轴环(8A)，喇叭(20)通过连接件(18)与活塞缸(16)连接，其中曲轴(8)在轴环(8A)与滚针组轴承(4)之间的轴段上做出有密封螺纹(5)。
本实用新型由于采用被利用于核技术和宇航技术的螺旋密封的结构，按螺旋密封机理，可把螺旋密封看作是机械密封中的一种特殊形式，且螺旋迷宫的螺牙做成连续的结构形式，由于螺牙的连续性而产生“泵送作用”，产生“泵送压头”，与被密封介质的压力相平衡，即压力差为零，从而阻止泄漏。本实用新型采用的螺旋密封机构，可视为一个螺杆容积泵，这种螺杆泵作用的密封，是主动型密封，而不是被动型密封，其可以实现完全密封，即零泄漏，从而可避免润滑油脂的外泄漏，确保轴承不会因温度升高而损坏；另外，螺旋密封的螺牙可用一般的螺纹加工方法做出，其加工方便；此外，本实用新型由于采用K22×30×20FV滚针组轴承，它为高温、高速轴承，在油脂润滑情况下，其极限转速为12000(r/min)，而曲轴的转速为9000(r/min)，轴承极限转速仅为曲轴转速的75％，且该种型号的轴承为了减少其滚针组的线速度，做成没有轴承内圈的结构，轴承的转轴本身就是轴承内圈，故大大增加了轴承的使用寿命。本实用新型可输出138db以上的高声压级(甚至可以达143db的声压级)，它不仅较传统气笛节省了空间，简化了安装，而且不需要维护空气压缩机即可工作，它仅需要一个配电箱，一条供电电缆即可24小时随时待命，在紧急情况发生时，即可立刻投入工作，发出报警笛声。本实用新型既可用于船上代替传统的船用气笛，也可作为报警系统广泛地用于煤矿厂，油精炼厂，飞机场，发电厂以及危险产品(毒药、强酸和其他化学物品)的处理地方。本实用新型是一种结构合理，设计巧妙，性能优良，加工方便，方便实用，使用寿命长，社会效益及经济效益均较显著的新型活塞式电动气笛。


图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1中连接轴套(3)与曲轴(8)连接的局部放大图；图3为本实用新型实施例1中电子定向器的电路原理图；图4为本实用新型实施例2中电子定向器的电路原理图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有电机(14)、齿轮传动副(10、11)、曲轴(8)、连杆(15)、活塞缸(16)、活塞(17)、喇叭(20)，齿轮传动副(10、11)的主动轮(10)与电机(14)的输出轴连接，曲轴(8)与从动轮(11)连接，连杆(15)的一端通过连接轴套(3)与曲轴(8)连接，另一端与装设在活塞缸(16)上的活塞(17)连接，曲轴(8)的B端支承在装设于座体(12)的轴承(7、9)上，A端支承在装设于连接轴套(3)的滚针组轴承(4)上，曲轴(8)的A端与B端之间设有轴环(8A)，喇叭(20)通过连接件(18)与活塞缸(16)连接，其中曲轴(8)在轴环(8A)与滚针组轴承(4)之间的轴段上做出有密封螺纹(5)。
上述密封螺纹(5)的螺旋角β为8°10′～8°40′，本实施例中，密封螺纹(5)的螺旋角β为8°10′。上述密封螺纹(5)的螺旋方向可为左旋，也可为右旋。本实施例中，密封螺纹(5)的螺旋方向为左旋。上述滚针组轴承(4)为K22×30×20FV滚针组轴承。
另外，上述座体(12)的端部还设有曲轴旋转观察口(1)，连接轴套(3)的端部还设有注脂口(2)，连接轴套(3)与曲轴(8)的轴环(8A)之间设有垫圈(6)，电机(14)与座体(12)之间设有接口垫片(13)，且电机(14)及座体(12)支撑在机座(19)上。
本实用新型的螺旋密封要实现其密封功能是有方向性的，其密封性能与螺纹的螺旋方向有关，当螺纹的螺旋方向确定后，螺杆的旋转方向也同时决定，若螺杆的旋转方向与螺纹的螺旋方向相反，不仅不能起到密封作用，反而会把润滑油脂从里往外抽出。为了防止电机(14)接错线路使得电机的转向与规定的相反，上述电机(14)还装设有电子定向器。上述电子定向器包括有光耦合隔离电路IC1、IC2、IC3，整流电路IC4，相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5，正序和负序输出电路IC6，电机(14)的固体继电器JG，其中整流电路IC4的输入端与光耦合隔离电路IC1、IC2、IC3的输出端连接，整流电路IC4的输出端与相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5的输入端连接，相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5的输出端与正序和负序输出电路IC6的输入端连接，正序和负序输出电路IC6的输出端与电机(14)的固体继电器JG连接，且电机(14)的转动控制信号从IN端口输入。上述正序和负序输出电路IC6还连接有指示电路。上述IC1、IC2、IC3均为4N38，IC4、IC5均为LM239，IC6为CD40107。
实施例2本实用新型的结构与实施例1相同，不同之处在于上述电子定向器的结构与实施例1不同，本实用新型的电子定向器包括有由电阻R1、R2及电容C1、C2组成的正序滤波电路，由电阻R3及IC1组成光耦合隔离的负载电路，由电阻R4及电容C3组成的正序输出电路，正、负相序及缺相判别电路IC2，电机(14)的固体继电器JG，其中光耦合隔离的负载电路的输入端与正序滤波电路的输出端连接，光耦合隔离的负载电路的输出端与正序输出电路的输入端连接，正序输出电路的输出端与正、负相序及缺相判别电路IC2的输入端连接，正、负相序及缺相判别电路IC2的输出端与电机(14)的固体继电器JG连接，且电机(14)的转动控制信号从IN端口输入。
上述正、负相序及缺相判别电路IC2还连接有指示电路。上述IC1为4N38，IC2为CD40107。
本实用新型使用时，如图1所示，启动电机(14)，则电机(14)经齿轮传动副(10、11)减速后带动曲轴(8)旋转，曲轴(8)驱动连杆(15)及与之连接的活塞(17)运动，使活塞(17)沿活塞缸(16)作往复直线运动，由于喇叭(20)与活塞缸(16)相通，故使喇叭(20)发出高声压级的笛声。
权利要求1.一种新型活塞式电动气笛，包括有电机(14)、齿轮传动副(10、11)、曲轴(8)、连杆(15)、活塞缸(16)、活塞(17)、喇叭(20)，其中齿轮传动副(10、11)的主动轮(10)与电机(14)的输出轴连接，曲轴(8)与从动轮(11)连接，连杆(15)的一端通过连接轴套(3)与曲轴(8)连接，另一端与装设在活塞缸(16)上的活塞(17)连接，曲轴(8)的B端支承在装设于座体(12)的轴承(7、9)上，A端支承在装设于连接轴套(3)的滚针组轴承(4)上，曲轴(8)的A端与B端之间设有轴环(8A)，喇叭(20)通过连接件(18)与活塞缸(16)连接，其特征在于曲轴(8)在轴环(8A)与滚针组轴承(4)之间的轴段上做出有密封螺纹(5)。
2.根据权利要求1所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述密封螺纹(4)的螺旋角β为8°10′～8°40′。
3.根据权利要求2所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述密封螺纹(4)的螺旋方向可为左旋，也可为右旋。
4.根据权利要求1所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述滚针组轴承(4)为K22×30×20FV滚针组轴承。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述电机(14)还装设有电子定向器。
6.根据权利要求5所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述电子定向器包括有光耦合隔离电路IC1、IC2、IC3，整流电路IC4，相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5，正序和负序输出电路IC6，电机(14)的固体继电器JG，其中整流电路IC4的输入端与光耦合隔离电路IC1、IC2、IC3的输出端连接，整流电路IC4的输出端与相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5的输入端连接，相序逻辑鉴别电路及缺相判断电路IC5的输出端与正序和负序输出电路IC6的输入端连接，正序和负序输出电路IC6的输出端与电机(14)的固体继电器JG连接，且电机(14)的转动控制信号从IN端口输入。
7.根据权利要求6所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述正序和负序输出电路IC6还连接有指示电路。
8.根据权利要求6所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述电子定向器包括有由电阻R1、R2及电容C1、C2组成的正序滤波电路，由电阻R3及IC1组成光耦合隔离的负载电路，由电阻R4及电容C3组成的正序输出电路，正、负相序及缺相判别电路IC2，电机(14)的固体继电器JG，其中光耦合隔离的负载电路的输入端与正序滤波电路的输出端连接，光耦合隔离的负载电路的输出端与正序输出电路的输入端连接，正序输出电路的输出端与正、负相序及缺相判别电路IC2的输入端连接，正、负相序及缺相判别电路IC2的输出端与电机(14)的固体继电器JG连接，且电机(14)的转动控制信号从IN端口输入。
9.根据权利要求8所述的新型活塞式电动气笛，其特征在于上述正、负相序及缺相判别电路IC2还连接有指示电路。
专利摘要本实用新型是一种新型活塞式电动气笛。包括有电机(14)、齿轮传动副(10、11)、曲轴(8)、连杆(15)、活塞缸(16)、活塞(17)、喇叭(20)，其中曲轴(8)的A端支承在装设于座体(12)的轴承(7、9)上，B端支承在装设于连接轴套(3)的滚针组轴承(4)上，曲轴(8)的A端与B端之间设有轴环(8A)，喇叭(20)通过连接件(18)与活塞缸(16)连接，其中曲轴(8)在轴环(8A)与滚针组轴承(4)之间的轴段上做出有密封螺纹(5)。本实用新型由于采用螺旋密封的结构，其可以实现完全密封，即零泄漏，从而可避免润滑油脂的外泄漏，确保轴承不会因温度升高而损坏；另外，螺旋密封的螺牙可用一般的螺纹加工方法做出，其加工方便；本实用新型既可用于船上代替传统的船用气笛，也可作为报警系统广泛地用于煤矿厂，油精炼厂，飞机场，发电厂以及危险产品(毒药、强酸和其他化学物品)的处理地方。
文档编号G10K9/00GK2531497SQ0222601
公开日2003年1月15日 申请日期2002年3月5日 优先权日2002年3月5日
发明者林衡华 申请人:林衡华