專利名稱：發(fā)光二極管組合式信號機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)光二極管組合式信號機。
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，外形簡潔美觀、便于安裝，安全可靠、壽命長，維護方便等優(yōu)點。
本實用新型分析了現(xiàn)有各種色燈信號機的光強度、色譜圖，依照鐵道行業(yè)的有前標(biāo)準(zhǔn)(例如對光強度、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)，采用目前可實現(xiàn)并可大批量生產(chǎn)的紅、黃、綠、藍、月白顏色的超高亮度發(fā)光二極管，從實用出發(fā)，經(jīng)過模擬實驗，提出了技術(shù)方案。這個技術(shù)方案除了科學(xué)的電路設(shè)計、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機的結(jié)構(gòu)及尺寸要求。
經(jīng)過長時間的老化試驗并模擬各種惡劣的氣候環(huán)境，發(fā)光二極管光源的各項技術(shù)指標(biāo)均達到或超過了現(xiàn)有白熾燈光源的性能。它將以其耗能省、性能穩(wěn)定的獨特優(yōu)勢而獨占市場。
發(fā)光二極管光源的組合式信號機按照現(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，一般在10萬小時以上，只要供電電壓在±20％的范圍內(nèi)波動，發(fā)光二極管不會損壞。但考慮到不可預(yù)見的組合故障出現(xiàn)，當(dāng)其光強度低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時，在不停止使用的同時可在控制臺或機房內(nèi)提供聲光報警，以提示維護人員及時檢修。
信號機的發(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)境對電子原器件的溫升問題，也考慮到維修方便和觀賞性。
信號機的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡為無色，借助一個合適的光學(xué)透鏡，一個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。司機可以在信號燈光顯示的規(guī)定距離1200米以外乃至信號機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機所顯示顏色是通過外梯透鏡玻璃的顏色而獲得。
信號機采用組合型式，一個燈位為一個獨立單元和一種顏色，使用時根據(jù)需要進行組合。采用垂直安裝方式，一個置于另一個的上方?？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機。組合靈活，免除了光源焦點調(diào)整的麻煩。從而統(tǒng)一了信號機的種類，降低合作成本，使用方便。
信號機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。整個機構(gòu)重量輕。
發(fā)光二極管光源組合式信號機外型美觀，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，重量輕，各項性能指標(biāo)超過現(xiàn)有的以白熾燈為光源，鑄鐵外殼的色燈信號機，故而是理想的換代產(chǎn)品。
具體實施方式


圖1所示，發(fā)光二極管組合式信號機具有燈箱殼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)計了反光板(見圖5)。
二極管光源透鏡是由55個曲率半徑、透鏡直徑相同的小透鏡組成，經(jīng)過反復(fù)試驗、測定，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、光強度、視角等技術(shù)參數(shù)都有明確的要求。每個發(fā)光二極管與小透鏡間的距離，對光源光強度影響極大，經(jīng)過反復(fù)試驗才確定具體的數(shù)值，使其滿足現(xiàn)有鐵路信號所需要的顯示距離。
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)計報警電路，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到供電電壓正常而工作電流大于或小于正常值時，在不間斷信號顯示的同時，會給控制室提供聲光報警。同時考慮到當(dāng)某一支路中的某一個發(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)有短路保護裝置。
只要是某一支路發(fā)光短路故障將會自動斷開該支路，在不間斷燈光顯示的同時，由于回路的電流減小而啟動報警電路，當(dāng)然若某一支路開路時其情況同上述一樣。
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)光二極管故障時不間斷顯示，在印刷線路板上合理地設(shè)計了若干條支路。當(dāng)線路中的某一個發(fā)光二極管或某一支路故障引起工作電流的改變，此時完好部分照常發(fā)光顯示，同時也發(fā)出報警提示，以便及時維修。
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，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，擋圈端面有四個均布的楔形凸塊。擋圈順時針轉(zhuǎn)動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機，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機，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機，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]。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)光二極管組合式信號機。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,外形簡潔美觀、便于安裝,安全可靠、壽命長,維護方便等優(yōu)點。
文檔編號B61L5/18GK2501763SQ01265219
公開日2002年7月24日 申請日期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 申請人:趙正平