專利名稱：發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)。
它具有燈箱殼，燈箱殼一端設(shè)有光源、透鏡組件和前置鏡組件、遮檐，遮檐與光源、透鏡組件和前置鏡組件之間用十字槽盤頭螺釘固定，燈箱殼與光源透鏡組件和前置鏡組件之間設(shè)有密封圈、十字槽沉頭螺釘，燈箱殼另一端設(shè)有燈箱蓋，燈箱殼與燈箱蓋之間設(shè)有箱蓋密封墊、活節(jié)螺栓、活節(jié)螺栓銷軸、燈箱蓋銷軸、蝶形螺母、鎖扣節(jié)、鎖扣組件。
本實(shí)用新型具有發(fā)光面積大、顯示距離遠(yuǎn)、亮度均勻、視野寬，體積小、重量輕、效率高、耗能低，外形簡(jiǎn)潔美觀、便于安裝，安全可靠、壽命長(zhǎng)，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型分析了現(xiàn)有各種色燈信號(hào)機(jī)的光強(qiáng)度、色譜圖，依照鐵道行業(yè)的有前標(biāo)準(zhǔn)(例如對(duì)光強(qiáng)度、光束散角，視角，顯示距離等技術(shù)指標(biāo)的要求)并參照現(xiàn)有白熾燈泡的光電參數(shù)，采用目前可實(shí)現(xiàn)并可大批量生產(chǎn)的紅、黃、綠、藍(lán)、月白顏色的超高亮度發(fā)光二極管，從實(shí)用出發(fā)，經(jīng)過模擬實(shí)驗(yàn)，提出了技術(shù)方案。這個(gè)技術(shù)方案除了科學(xué)的電路設(shè)計(jì)、巧妙的光學(xué)技術(shù)應(yīng)用、別致的結(jié)構(gòu)選型，還顧及現(xiàn)有白熾燈光源鐵路交通信號(hào)機(jī)的結(jié)構(gòu)及尺寸要求。
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的老化試驗(yàn)并模擬各種惡劣的氣候環(huán)境，發(fā)光二極管光源的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過了現(xiàn)有白熾燈光源的性能。它將以其耗能省、性能穩(wěn)定的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而獨(dú)占市場(chǎng)。
發(fā)光二極管光源的組合式信號(hào)機(jī)按照現(xiàn)有的控制方式仍采用交流220V供電，而其能耗僅為白熾燈光源的30％以下。更適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)電能缺乏的信號(hào)設(shè)備所需，當(dāng)然也能很方便地使用各種不同電源。
控制電路的設(shè)計(jì)充分考慮到安全、適用和穩(wěn)定，盡管發(fā)光二極管的使用壽命長(zhǎng)，一般在10萬小時(shí)以上，只要供電電壓在±20％的范圍內(nèi)波動(dòng)，發(fā)光二極管不會(huì)損壞。但考慮到不可預(yù)見的組合故障出現(xiàn)，當(dāng)其光強(qiáng)度低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在不停止使用的同時(shí)可在控制臺(tái)或機(jī)房?jī)?nèi)提供聲光報(bào)警，以提示維護(hù)人員及時(shí)檢修。
信號(hào)機(jī)的發(fā)光部分主要有印刷線路板、反光板、聚光圈(隔圈)、超高亮度發(fā)光二極管和電子原器件組成。幾者間的巧妙結(jié)合，既充分利用發(fā)光二極管所發(fā)出的光源，又考慮到高溫環(huán)境對(duì)電子原器件的溫升問題，也考慮到維修方便和觀賞性。
信號(hào)機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡為無色，借助一個(gè)合適的光學(xué)透鏡，一個(gè)合適的前置鏡和不同顏色的發(fā)光二極管組合便可得到顯示各種顏色所需的燈光。司機(jī)可以在信號(hào)燈光顯示的規(guī)定距離1200米以外乃至信號(hào)機(jī)的下方均能清楚看到顯示顏色。
目前鐵路上所用以白熾燈為光源的信號(hào)機(jī)所顯示顏色是通過外梯透鏡玻璃的顏色而獲得。
信號(hào)機(jī)采用組合型式，一個(gè)燈位為一個(gè)獨(dú)立單元和一種顏色，使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行組合。采用垂直安裝方式，一個(gè)置于另一個(gè)的上方?？梢愿鶕?jù)用戶要求方便地組裝成三顯示、二顯示等多種用途的色燈信號(hào)機(jī)。組合靈活，免除了光源焦點(diǎn)調(diào)整的麻煩。從而統(tǒng)一了信號(hào)機(jī)的種類，降低合作成本，使用方便。
信號(hào)機(jī)的燈箱殼和燈箱蓋采用硅鋁合金鑄造而成。燈箱蓋上做出能心水、防塵、防止昆蟲侵入的通風(fēng)口。所有金屬零件的材料采用硅鋁合金或不銹鋼。整個(gè)機(jī)構(gòu)重量輕。
發(fā)光二極管光源組合式信號(hào)機(jī)外型美觀，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，重量輕，各項(xiàng)性能指標(biāo)超過現(xiàn)有的以白熾燈為光源，鑄鐵外殼的色燈信號(hào)機(jī)，故而是理想的換代產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式


圖1所示，發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)具有燈箱殼3，燈箱殼一端設(shè)有光源、透鏡組件和前置鏡組件5、遮檐8，遮檐與光源、透鏡組件和前置鏡組件5之間用十字槽盤頭螺釘7固定，燈箱殼與光源透鏡組件和前置鏡組件5之間設(shè)有密封圈4、十字槽沉頭螺釘6，燈箱殼另一端設(shè)有燈箱蓋1，燈箱殼與燈箱蓋之間設(shè)有箱蓋密封墊2、活節(jié)螺栓9、活節(jié)螺栓銷軸10、燈箱蓋銷軸13、蝶形螺母14、鎖扣節(jié)11、鎖扣組件12。
燈箱蓋、燈箱殼由硅鋁合金鑄造而成，燈箱蓋上鑄出能防水、防塵、防止昆蟲侵入的通風(fēng)口。燈箱蓋和燈箱殼用銷軸加開口肖鉸鏈聯(lián)接。燈箱殼周邊和燈箱蓋凹槽之間墊入密封墊。燈箱殼左右二側(cè)裝有鉸鏈?zhǔn)降幕罟?jié)螺栓，通過鎖扣組件和蝶形螺母，使與燈箱殼鉸鏈?zhǔn)铰?lián)接的燈箱蓋固定在燈箱殼上。燈箱蓋上擰入鎖扣節(jié)。鎖扣組件和鎖扣節(jié)間可裝一把鎖。
圖2所示，光源、透鏡組件依次具有燈架15、線路板16、反光板18、一組發(fā)光二極管19、二極管光源透鏡21、透鏡擋圈22，印刷線路板與反光板之間設(shè)有墊圈17，一組發(fā)光二極管周邊設(shè)有隔圈20。
一組55個(gè)發(fā)光二極管，將其合理地布置在印刷線路板上(見圖4)，每個(gè)發(fā)光二極管與二極管光源透鏡(見圖6)的小透鏡同軸心線，為了充分利用發(fā)光二極管所發(fā)出的光源，設(shè)計(jì)了反光板(見圖5)。
二極管光源透鏡是由55個(gè)曲率半徑、透鏡直徑相同的小透鏡組成，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、測(cè)定，才確定曲率半徑、小透鏡直徑的最佳數(shù)據(jù)。小透鏡的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。發(fā)光二極管的波長(zhǎng)、光強(qiáng)度、視角等技術(shù)參數(shù)都有明確的要求。每個(gè)發(fā)光二極管與小透鏡間的距離，對(duì)光源光強(qiáng)度影響極大，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)才確定具體的數(shù)值，使其滿足現(xiàn)有鐵路信號(hào)所需要的顯示距離。
在反光板與二極管光源透鏡之間的隔圈，除了保證發(fā)光二極管與透鏡間的距離外還起到聚光的作用。
在電路中設(shè)計(jì)報(bào)警電路，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到供電電壓正常而工作電流大于或小于正常值時(shí)，在不間斷信號(hào)顯示的同時(shí)，會(huì)給控制室提供聲光報(bào)警。同時(shí)考慮到當(dāng)某一支路中的某一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)生短路而致使其它發(fā)光二極管被旁路而中斷顯示，在每一支路中設(shè)有短路保護(hù)裝置。
只要是某一支路發(fā)光短路故障將會(huì)自動(dòng)斷開該支路，在不間斷燈光顯示的同時(shí)，由于回路的電流減小而啟動(dòng)報(bào)警電路，當(dāng)然若某一支路開路時(shí)其情況同上述一樣。
圖3所示，前置鏡組件具有鏡框29，鏡框上設(shè)有光源、透鏡組件25、前置鏡26，光源、透鏡組件設(shè)有組件檔圈23、組件密封圈24，前置鏡設(shè)有密封圈27、擋圈28。
圖4所示，印刷線路板采用雙面敷銅板制作?？紤]到交直流電源的使用方便，其上布置整流裝置。考慮到發(fā)光二極管故障時(shí)不間斷顯示，在印刷線路板上合理地設(shè)計(jì)了若干條支路。當(dāng)線路中的某一個(gè)發(fā)光二極管或某一支路故障引起工作電流的改變，此時(shí)完好部分照常發(fā)光顯示，同時(shí)也發(fā)出報(bào)警提示，以便及時(shí)維修。
圖5所示，反光板采用單面敷銅板制作，在敷銅面按照發(fā)光二極管的布置，在其相應(yīng)位置去掉敷銅部分，并讓發(fā)光二極管的二只引腳串過該板，而剩余部分全部拋光鍍鈦。裝配時(shí)，只須將發(fā)光二極管二只引腳串過反光板平裝其上即可。
圖7所示，擋圈端面有四個(gè)均布的楔形凸塊。擋圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使楔形凸塊嵌入溝槽而軸向固定著所需固定的零件。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)，其特征在于它具有燈箱殼[3]，燈箱殼一端設(shè)有光源、透鏡組件和前置鏡組件[5]、遮檐[8]，遮檐與光源、透鏡組件和前置鏡組件[5]之間用十字槽盤頭螺釘[7]固定，燈箱殼與光源透鏡組件和前置鏡組件[5]之間設(shè)有密封圈[4]、十字槽沉頭螺釘[6]，燈箱殼另一端設(shè)有燈箱蓋[1]，燈箱殼與燈箱蓋之間設(shè)有箱蓋密封墊[2]、活節(jié)螺栓[9]、活節(jié)螺栓銷軸[10]、燈箱蓋銷軸[13]、蝶形螺母[14]、鎖扣節(jié)[11]、鎖扣組件[12]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)，其特征在于所說的光源、透鏡組件依次具有燈架[15]、線路板[16]、反光板[18]、一組發(fā)光二極管[19]、二極管光源透鏡[21]、透鏡擋圈[22]，印刷線路板與反光板之間設(shè)有墊圈[17]，一組發(fā)光二極管周邊設(shè)有隔圈[20]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)，其特征在于所說的前置鏡組件具有鏡框[29]，鏡框上設(shè)有光源、透鏡組件[25]、前置鏡[26]，光源、透鏡組件設(shè)有組件檔圈[23]、組件密封圈[24]，前置鏡設(shè)有密封圈[27]、擋圈[28]。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)光二極管組合式信號(hào)機(jī)。它具有燈箱殼,燈箱殼一端設(shè)有光源、透鏡組件和前置鏡組件、遮檐,遮檐與光源、透鏡組件和前置鏡組件之間用十字槽盤頭螺釘固定,燈箱殼與光源、透鏡組件和前置鏡組件之間設(shè)有密封圈、十字槽沉頭螺釘,燈箱殼另一端設(shè)有燈箱蓋,燈箱殼與燈箱蓋之間設(shè)有箱蓋密封墊、活節(jié)螺栓、活節(jié)螺栓銷軸、燈箱蓋銷軸、蝶形螺母、鎖扣節(jié)、鎖扣組件。本實(shí)用新型具有發(fā)光面積大、顯示距離遠(yuǎn)、亮度均勻、視野寬,體積小、重量輕、效率高、耗能低,外形簡(jiǎn)潔美觀、便于安裝,安全可靠、壽命長(zhǎng),維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61L5/18GK2501763SQ01265219
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月8日
發(fā)明者趙正平 申請(qǐng)人:趙正平