本发明涉及一种铁路机车自动转向的前照灯,属于机车前照灯的改进,特别适于各类铁路机车上装用。 通常铁路机车的前照灯都固装于车头的前边,当机车直行时,正照在铁轨中间,完全保证司机有良好的视线,但在机车行驶到弯道时,由于前照灯固装其上不能随机车同步转向,因而此时灯光偏离轨道照射在路基上,使司机看不清路面情况,给安全驾驶带来极大困难,往往因此而造成伤亡和撞车事故,不仅影响正常运行,而且还使国家财产和人身安全受到损失,尤其是在山区地理条件复杂的路段就更为突出,司机们都在为此发愁,并渴望这一问题尽早解决。
本发明的目的在于提供一种能随机车同步转向且保持灯光始终照射在铁轨中间确保运行安全的机车前照灯。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的,它是由前照灯1、自动控制系统和一套与之相适应的机械传动机构组成。其自动控制系统包括跟踪机车行驶轨迹的前灯转向输入传感器、比较器、信号的前置放大和校正环节、伺服放大和驱动直流电机的功率放大器和机车前灯转向的反馈传感器;机械传动机构是由微型直流电机6、其轴与经一对齿轮7、8及蜗轮付10二级减速的减速箱体11内的输入轴相联,拨杆13的一端固装在蜗轮地端面上,另一端伸进两个拨动块12之间,拉杆3上的销座9以销轴与前照灯的尾部相联,灯回转轴2的上端以球铰与灯体下部相联,下端固装在机车的相应部位上。
本发明与现有技术相比,具有能随机车的左右转向而自动转向和复位,从而保持灯光始终照在铁轨中间确保运行安全,信号准确无误,性能可靠,同时结构简单,实施容易,利于推广应用。
图1是本发明的自动控制方框图。
图4是本发明机械传动部分的结构示意图。
图2是本发明的灯转向输入传感器安装位置结构示意图。
图3是本发明的灯转向输入传感器安装位置放大图。
图5是本发明中电机在S-01-A随动系统方位功率放大器中的连接原理图。
本发明的实施例结合附图加以描述,是由机械传动和自动控制两部分组成,其机械传动部分包括微型直流电机6,通过其轴与减速箱体11内的小齿轮7的轴相联接,与其相啮合的大齿轮8和蜗轮付10的蜗杆同轴,拨杆13的一端固装在蜗轮一侧的端面上,另一端伸进固装在拉杆3左部的两个拨动块12之间,拉杆3的两端由支座支承,其上的销座9以销轴与前照灯1的尾部相联,灯回转轴2的上端以球铰与前照灯1下部相,接下端固装在机车的相应位置上,自动控制部分包括灯转向输入传感器,是采用两个CYG型半导体压阻压力传感器14、15分别装于转向指令控制块16的两边,其转向指令控制块固装在机车一侧与前两车轮间相对应的车箱底部,F-007型比较器、前置放大器及校正环节是选用UHF型带滞后超前校正的超高放大器,伺服放大和驱动直流电机的功率放大器采用S-01-A随动系统方位功率放大器和装于拉杆3直角端两侧的CYG型固态压阻式反馈传感器4、5。由于整个系统采用闭环控制加校正,信号源及反馈信号均选用高灵敏度半导体固态压阻式传感器,且采用低漂移的放大器,因此本发明具有信号准确、控制灵活、可靠的特点。
本发明使用时,是按下述方式进行的,当机车直行时,装于车下的两个压力传感器14、15由于没有受到压力,故其输出只是本底微弱信号,而此时与其相连接的反馈压力传感器4、5也没起作用,其反馈信号也是传感器本底弱信号,通过比较环节后,净差信号趋于零,即放大器输入端为零,由于选用低漂移放大器故其输出近于零,因此伺服放大平衡输出为零,结果电机6不动,前照灯1原位不动,但当机车由直行驶入弯道时,假定左转,由于受向心力的作用,转向指令控制块16给左转压力传感器15的触头以压力,此时输入信号超过反馈信号,比较后净信号经过具有滞后一超前校正环节的低漂移放大器后,放大20-30倍,经过前置放大的信号送入伺服放大的前级放大是恒流源式单端输入,双端输出,去控制两对双向功放开关(由复合管组成),使其对角线的一对管BG4、BG7导通,电机逆转,经机械传动拉杆3带动前照灯1向左转,与此同时与前照灯相连接的反馈传感器5受压力作用,发出反馈信号,当前灯转到规定角度后,机车的传感信号和前灯的反馈信号几乎相等,净信号很小放大后也不足以驱动电机继续转动,于是前照灯停在左转的位置上,从而达到自动跟踪机车左转的照明目的。当机车从左转弯道恢复直行时,此时机车的左向传感器15压力减小,传感器15输出信号减小,与此同时,与前照灯相联的反馈感器5因继续受其压力,所以反馈信号超过机车运行传感器信号,经比较器后净差信号反相,再经前置放大,使功放级一对BG6、BG5对角线功率管导通,驱驶电机正转,前照灯从左向右复位转动,随着前照灯复位的转动,反馈传感器5受压力逐渐减小,其反馈信号也逐渐减少最后停止在复位状态。
当机车向右转弯时,在向心力的作用下,转向指令控制块16给右转向传感器14的触头以压力,此时输入信号,比较后净信号经过具有滞后-超前校正环节的低漂移放大器后,放大20-30倍,经过前置放大的信号送入伺服放大器的前级放大,它是恒流式单端输入双端输出,再经射极输出器输出,去控制两对双向功放开关,使其对角线的另一对管BG5、BG6导通,电机正转,通过传动机构使前灯随同机车向右转向,与此同时与前灯相连的反馈传感器4起作用,发出反馈信号,当前灯转到规定角度后,机车的传感信号和反馈信号几乎相等,净信号很小,放大后也不能驱动电机再继续转动,于是前灯停在右转的位置上,从而达到自动跟踪机车右转的照明目的随着机车进入直行的同时自动复原位。