一種一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及照明用具領(lǐng)域,尤其涉及一種一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵路信號(hào)是用特定的物體(包括燈)的顏色、形狀、位置,或用儀表和音響設(shè)備等向 鐵路行車人員傳達(dá)有關(guān)機(jī)車車輛運(yùn)行條件、行車設(shè)備狀態(tài)以及行車的指示和命令等信息。 目前,人們對(duì)鐵路信號(hào)有不同的理解。有人把鐵路信號(hào)廣義理解為:保證鐵路行車安全的技 術(shù)和設(shè)備;有人狹義理解為:用于向行車人員指示行車條件的符號(hào);有人則認(rèn)為:鐵路信號(hào) 是鐵路上信號(hào)顯示、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的總稱。
[0003] 我國(guó)鐵路目前使用的信號(hào)機(jī)構(gòu)主要是透鏡式色燈信號(hào)機(jī)構(gòu),這種色燈信號(hào)機(jī)構(gòu)的 光系統(tǒng)包括"菲捏爾"透鏡組和定焦盤光源兩部分。由于信號(hào)機(jī)構(gòu)的顯示所傳遞的信息直接 指揮列車運(yùn)行,因此信號(hào)源(即信號(hào)燈泡)的品質(zhì)對(duì)于保障行車安全,提高運(yùn)輸效率具有重 要作用,隨著鐵路不斷提速,行車密度的加大,為保證信號(hào)不間斷顯示,對(duì)信號(hào)燈泡的質(zhì)量 及特性要求也越來越高。
[0004] 我國(guó)鐵路信號(hào)燈泡,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),一直圍繞著發(fā)光效率、燈泡使用壽命和運(yùn) 用的可靠性問題,前后經(jīng)歷了由30W/12V改為25W/12V、信號(hào)燈泡的燈絲由單燈絲改為雙燈 絲、燈絲也由直絲改為雙螺旋絲(復(fù)馓絲),進(jìn)爾不斷提高了鐵路信號(hào)燈泡的品質(zhì),上世紀(jì)90 年代末發(fā)光效率較高的鹵鎢直柱型信號(hào)燈泡投放市場(chǎng),受到現(xiàn)場(chǎng)使用單位的歡迎。
[0005] 目前,我國(guó)鐵路使用的信號(hào)泡有兩種,一種是TX12-25/12-25白熾燈泡,一種是 LTX12-25/12-25鹵鎢直柱型燈泡。白熾燈泡制作簡(jiǎn)單、成本低廉、亮度易調(diào)整控制、顯色性 好(Ra= 100),但同時(shí)存在一些缺點(diǎn):使用壽命短(1000~2000h)、發(fā)光效率低(200Lm)、燈絲 高度和垂直高度離散性大,不易調(diào)整。與白熾燈泡相比,鹵鎢直柱型燈泡的發(fā)光效率高(是 白熾燈泡的1.4倍)、使用壽命明顯提高(3000h),直柱型結(jié)構(gòu)有一可調(diào)內(nèi)套,易于調(diào)整燈絲 高度和燈絲垂直度,產(chǎn)品一致性較好,有利于保證更換燈泡后焦點(diǎn)不變,結(jié)合定焦盤燈坐使 用,大大減少了因更換燈泡影響信號(hào)顯示的問題。因此鹵鎢直柱型燈泡得到了普遍采用。
[0006] 鹵鎢直柱型信號(hào)燈泡在長(zhǎng)期運(yùn)用過程中,發(fā)現(xiàn)燈絲壽命和耐沖擊性方面存在一定 的問題,經(jīng)常發(fā)生主、副燈絲雙斷現(xiàn)象,造成列車停車事故,直接影響到鐵路運(yùn)輸效率,也給 現(xiàn)場(chǎng)維修人員單位帶來很大障礙,針對(duì)這種情況,我們對(duì)齒鎢燈泡所用材料和工作機(jī)理進(jìn) 行了深入研究,認(rèn)為存在以下問題:
[0007] 鹵鎢直柱型信號(hào)燈泡所使用的燈絲為雙螺旋鎢絲,其主、副絲在同一個(gè)燈泡內(nèi),填 充氣體是鹵素氣體,循環(huán)劑為溴化氫。溴化氫在完成鹵鎢循環(huán)的同時(shí),對(duì)燈絲支架有一定的 腐蝕作用;又由于雙絲結(jié)構(gòu)的先天缺陷,加之制燈工藝的缺陷,實(shí)踐中很容易造成鎢分子在 副絲表面的大量沉積,降低了燈泡的使用壽命和耐沖擊性能。
[0008] 由于我國(guó)鐵路點(diǎn)燈電路的原因,在點(diǎn)亮信號(hào)燈泡主絲的瞬間是先沖擊副絲,然后 主絲電路燈絲轉(zhuǎn)換繼電器吸起后點(diǎn)亮主絲,也即每點(diǎn)一次燈,副絲就要受到一次沖擊,經(jīng)測(cè) 試啟動(dòng)電流(冷絲電流)是正常點(diǎn)燈泡電流的15倍左右。
[0009] 綜上原因,在燈泡使用一段時(shí)間后,因主、副絲同在一個(gè)燈泡內(nèi),鹵鎢循環(huán)造成的 鎢元素沉積,在沖擊電流的作用下就會(huì)出現(xiàn)"跳電"斷絲現(xiàn)象。
[0010] 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明:出現(xiàn)"雙斷"滅燈現(xiàn)象,大多是主絲對(duì)副絲的影響所致。
[0011]綜上所述,在鐵路信號(hào)領(lǐng)域,尤其是鐵路色燈信號(hào)機(jī)構(gòu)亟需提供一種成本低,制造 工序少、發(fā)光效率高、耐沖擊性能強(qiáng)、壽命較長(zhǎng)的鐵路信號(hào)燈泡,進(jìn)爾避免因燈絲雙斷滅燈 造成的停車故障,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修單位來說實(shí)現(xiàn)真正意義上的"故障修"。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,在滿足鐵路有關(guān)信號(hào)燈泡 的現(xiàn)行技術(shù)條件和要求的前提下,在同一個(gè)定焦盤燈頭上,采用兩個(gè)獨(dú)立的燈泡,實(shí)現(xiàn)主、 副絲分泡,即主燈燈絲和副燈絲分別在獨(dú)立的工作氣體環(huán)境里工作,同時(shí)實(shí)現(xiàn)與即有信號(hào) 燈泡的通用互換,從根本上解決"雙斷"問題的一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡。
[0013] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡,其特 征在于,其包括:
[0014] 主燈泡,通過金屬卡具安裝在陶瓷基體上,內(nèi)采用氪氙混合氣填充,光通量不小于 4001m;
[0015] 副燈泡,其燈絲相對(duì)于主燈泡燈絲的垂直高度為0-7mm,相對(duì)于主燈泡燈絲的水平 距離為4-12mm,內(nèi)采用氪氙混合氣填充,光通量不小于4001m;
[0016] 電流阻尼器,安裝在燈頭內(nèi)套里,能減少啟動(dòng)電流的沖擊;
[0017]燈頭調(diào)整內(nèi)套,與定焦盤燈頭高頻焊接以連接主燈泡、副燈泡;
[0018] 定焦盤燈頭;
[0019] 陶瓷基體,其正面及側(cè)面設(shè)有散熱孔和卡具固定孔;
[0020] 燈泡卡具;
[0021] 進(jìn)一步地,所述主燈泡及副燈泡的燈絲材料為摻雜有按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)1-3%的Si〇2、 3-5%的Al2〇3、0.5-1 %的石墨烯、余量為鎢的摻雜鎢絲;
[0022] 進(jìn)一步地,在同一個(gè)定焦盤燈頭上安裝兩個(gè)獨(dú)立的主、副燈光源,主燈泡和副燈泡 的燈絲分別在相對(duì)獨(dú)立石英泡殼包裹的密閉高壓氣體環(huán)境內(nèi)工作;主燈泡或副燈泡工作 時(shí),主燈燈絲、副燈燈絲分別與其周圍氣體的理化反應(yīng),互不干涉,互不影響;
[0023] 進(jìn)一步地,所述主燈泡的燈絲直徑為0.5-2.5mm,所述副燈泡的燈絲直徑為0.8-2.5mm;
[0024] 進(jìn)一步地,所述基體的材質(zhì)為氧化鋁陶瓷;
[0025]進(jìn)一步地,通過一陶瓷基體實(shí)現(xiàn)主、副燈泡按一定高度和間距前后設(shè)置;
[0026] 進(jìn)一步地,所述主、副燈泡及各部件通過散熱孔進(jìn)行散熱;
[0027] 進(jìn)一步地,所述燈頭內(nèi)套與定焦盤燈頭之間采用高頻焊錫方法進(jìn)行連接;
[0028] 進(jìn)一步地,陶瓷基體與燈頭內(nèi)套固定連接后,安裝在即有定焦盤燈頭上,實(shí)現(xiàn)燈絲 高度和垂直度的調(diào)整;
[0029]進(jìn)一步地,所述主燈泡及副燈泡的壽命均為4000小時(shí)以上,照明距離分別超過 1500米及800米;
[0030]進(jìn)一步地,所述一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡的制作步驟如下:將主、副燈泡按一定的 高度和間距,通過金屬卡具安裝在陶瓷基體上,陶瓷基體正、側(cè)面設(shè)有若干個(gè)散熱孔和卡具 固定孔;將裝有主、副燈泡的陶瓷基體安裝在定焦盤燈頭的內(nèi)套上,通過陶瓷基體的固定孔 進(jìn)行固定,實(shí)現(xiàn)主燈發(fā)光中心高度和副燈放光中心相對(duì)位置的調(diào)整;將電流阻尼器安裝在 燈頭內(nèi)套里,并將主、副電極引線分別焊接到定焦盤燈頭引線孔上;將組裝好的一體化雙 燈,通過燈頭內(nèi)套與定焦盤燈頭進(jìn)行高頻焊接,焊接前需上專用的對(duì)光儀校準(zhǔn)燈絲高度、垂 直度后焊接固定。
[0031 ]本發(fā)明的主、副燈泡采用氪氙混合氣,燈絲采用單螺旋結(jié)構(gòu),其光通量光通量不小 于4001m,耐沖擊次數(shù)大于10萬(wàn)次,燈泡壽命光通量不小于4000小時(shí)。
[0032] 本發(fā)明的一體化雙燈鐵路信號(hào)燈泡的工作原理是:結(jié)合我國(guó)鐵路信號(hào)的點(diǎn)燈電 路,在點(diǎn)亮主燈之前交流12V電流首先沖擊一次副燈,由于主、副燈公共電路中加裝了電流 阻尼器,大大減少了啟動(dòng)電流對(duì)燈泡的沖擊,進(jìn)而提高了耐沖擊性能和壽命。當(dāng)主燈的外部 控制電路中的JZCJ吸起轉(zhuǎn)點(diǎn)主燈,燈泡進(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng)主燈泡斷絲后JZCJ掉下,轉(zhuǎn)點(diǎn) 副燈,同時(shí)通過室外點(diǎn)燈單元的報(bào)警電路,將斷絲信息送回機(jī)械室內(nèi),通知維修人員進(jìn)行更 換,在此情況下副燈保持正常工作,使信號(hào)機(jī)的顯示距離不低于800m。
[0033] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于,克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種成本低、制作工序少、照明距 離和壽命長(zhǎng)、能夠避免"雙斷"現(xiàn)象、能極大提高鐵路照明設(shè)備的可靠性和安全性的一體化 雙燈鐵路信號(hào)燈泡。
[0034] 本發(fā)明通過創(chuàng)造性的勞動(dòng),對(duì)鎢絲燈的燈絲材質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn),創(chuàng)造性地引入了石 墨烯、二氧化硅、氧化鋁并通過調(diào)整其含量,大大提高了燈絲壽命及照明距離。
[0035] 在即有定焦盤燈頭上采用主副絲分泡(即兩個(gè)獨(dú)立光源),從根本上解決了主絲對(duì) 副絲的影響,杜絕了"雙斷"滅燈故障的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了 "故障修"。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖2為本發(fā)明的的整體結(jié)構(gòu)后視圖;
[0038]圖3為本發(fā)明的燈座底視圖;
[0039]圖4為本發(fā)明內(nèi)部電路圖。
[0040] 附圖標(biāo)記:
[0041 ]主燈泡:1,副燈泡:2,燈泡卡具:3,陶瓷基