CN102245313A - 可消耗施加器 - Google Patents

可消耗施加器 Download PDF

Info

Publication number
CN102245313A
CN102245313A CN200980149860.9A CN200980149860A CN102245313A CN 102245313 A CN102245313 A CN 102245313A CN 200980149860 A CN200980149860 A CN 200980149860A CN 102245313 A CN102245313 A CN 102245313A
Authority
CN
China
Prior art keywords
applicator
consumes
fluid
friction
conduit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200980149860.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102245313B (zh
Inventor
凯文·奥尔德纽
大卫·埃尔维奇
唐纳德·伊迪
陆鑫
乔纳森·德韦特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kelsan Technologies Corp
Original Assignee
Kelsan Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kelsan Technologies Corp filed Critical Kelsan Technologies Corp
Publication of CN102245313A publication Critical patent/CN102245313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102245313B publication Critical patent/CN102245313B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K3/00—Wetting or lubricating rails or wheel flanges
    • B61K3/02—Apparatus therefor combined with vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/06—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length by rubbing contact, e.g. by brushes, by pads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2210/00—Applications
    • F16N2210/04—Vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

一种可消耗施加器包括一个以上的导管，所述导管与用于液体组合物分配系统流体连通，其中所述液体组合物包括摩擦控制组合物。所述可消耗施加器包括硬度低于或等于150HB的实心主体、外壳和在所述外壳内用于使所述可消耗施加器朝向分配端行进的偏压构件。所述可消耗施加器可用于向滑动金属部件例如铁轨或车轮施加摩擦控制组合物。

Description

可消耗施加器
技术领域
本发明涉及可消耗施加器及使用该可消耗施加器的方法。本发明还涉及包含摩擦控制组合物的可消耗施加器以及使用该可消耗施加器的方法。
背景技术
包括货运、客运和公共交通轨道系统在内的钢轨和钢车轮运输系统存在发射高噪声水平以及机械组件例如车轮、轨道以及诸如枕木的轨道组件大量磨损的缺点。这样的噪声发射以及机械组件磨损的原因可能直接归因于系统运行期间在车轮和轨道之间产生的摩擦力和摩擦行为。对铁路轨道、车轮或二者施加固体或液体摩擦改性剂组合物可显著降低有轨车车轮和轨道的磨损。在本领域中已知液体摩擦改性剂组合物，参见例如U.S.7,045,489、U.S.6,855,673、U.S.6,759,372、U.S.6,136,757、U.S.(它们通过引用并入本文)，也已知固体摩擦改性剂组合物，参见例如U.S.5,173,204、US.5,308,516、EP 474,750、WO 2006/084386(它们通过引用并入本文)并且已知施加器系统，参见例如WO 2006/000093、U.S.6,854,908、WO 2006/116877(它们通过引用并入本文)。
对于使用液体摩擦改性剂的系统而言，期望以受控方式计量施加液体组合物的量。不可控施加可能使得对轨道或有轨车车轮的凸缘施加过量的液体组合物从而导致浪费。此外，如果液体组合物是润滑剂组合物，则过量施加可能导致部分润滑剂涂覆在有轨车车轮的踏面部分上。在车轮踏面部分上的润滑剂随后会涂覆在轨道顶部并导致有轨车车轮在轨道上的可观的滑移。而且，如果以过高的流量施加液体润滑剂，则其可能从车轮上甩出到有轨车下方，从而导致环境污染。
在尝试克服使用液体润滑剂系统所存在的上述问题的过程中，已经使用棒状固体润滑剂或摩擦改性剂组合物将组合物施加至有轨车车轮的凸缘上。固体润滑剂相对于液体润滑剂在以下几个方面具有优点：减少污垢的吸引/保留、减少邻接的未润滑表面的污染以及用作保护涂层(例如，防腐蚀)。然而，铁路的维护周期比固体组合物的寿命要长。只使用固体棒的摩擦处理可能需要密闭系统来实现摩擦控制产品在轨道上的充分累积。货运系统通常不限制普遍的车厢互换。在这样的系统中，固体棒技术较不实用。
摩擦在曲线上最大，因此润滑剂在施加于轨道的弯曲区域上时最有效。过去，常规实践是使用静止的轨旁润滑装置来施加润滑剂。轨旁润滑器将油脂泵送到选定位置的轨道凸缘上并依靠列车车轮将油脂沿轨道的整个弯曲区域散布。如可易于理解的那样，大部分的油脂由于被车轮甩出轨道或在施加点处从阻挡物中泄漏而基本被浪费。此外，大量润滑剂最终被施加在相切轨道上而不是发生主要的轨道磨损的弯曲处，这进一步降低了效率。结果，轨旁润滑器以不经济的方式施加润滑剂。由于润滑剂将仅从施加点处延伸几英里，所以沿给定的一段轨道需要非常大量的润滑剂。
由于这些缺点主要与轨旁润滑器有关，因此已经使用了移动式润滑系统。可施加固体棒和液体形式的润滑剂和摩擦改性剂，但是固体棒润滑剂和摩擦改性剂的转移速率或保持率通常不足以在“开放”系统(例如，北美重载货运)中获得所需益处。因此，在开放(以及一些封闭)系统中更通常用基于喷射的移动系统来施加诸如油和水基摩擦改性剂的液体产品。
为了实施基于喷射的移动系统，需要系统可靠性，包括喷射精确性以及减少的喷嘴堵塞和积垢。此外，横风影响基于喷射的施加系统。在凸缘润滑剂的情况下，喷射精确性和可靠性问题也可能在轨道顶部表面导致不期望的低摩擦水平。
发明内容
本发明涉及可消耗施加器及使用该可消耗施加器的方法。本发明还涉及包含摩擦控制组合物的可消耗施加器以及使用该可消耗施加器的方法。
本发明的一个目的是提供改进的可消耗施加器。
本发明提供一种可消耗施加器，其包括第一和第二端、在可消耗施加器内的从第一端伸出的一个以上的导管，第二端用于配合外壳。
上述可消耗施加器的特征还在于具有低于150BH的硬度。可消耗施加器可包含摩擦控制组合物，该摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂。
所述在可消耗施加器内的一个以上的导管可与液体分配系统流体连通。所述一个以上的导管可以是可消耗施加器内的管或形成在可消耗施加器的主体中的开口。
摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。
本发明还涉及用于容纳上述可消耗施加器的外壳，所述外壳包括分配端和第二端、用于使可消耗施加器从第二端到分配端行进的偏压构件、以及与液体分配系统和在可消耗施加器内的一个以上的导管流体连通的第二导管。
本发明还涉及一种控制在滑滚接触的两个以上的金属表面之间的摩擦的方法，包括利用可消耗施加器向所述两个以上的金属表面中的一个施加液体摩擦控制组合物或者液体和固体摩擦控制组合物，所述可消耗施加器包括第一和第二端以及其中的导管，所述导管从第一端伸出，第二端用于配合外壳。
上述方法的可消耗施加器的固体摩擦控制组合物可包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂；和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体摩擦控制组合物包含约40～95％的水；约0.5～约50％的流变剂；约0.5～约40％的保持剂；约0～约40wt％的润滑剂；和约0～约25wt％的摩擦改性剂，由此通过施加液体摩擦控制组合物或液体和固体摩擦控制组合物来控制两个以上的表面之间的摩擦。在可消耗施加器内的导管可与液体分配系统流体连通。液体摩擦控制组合物或固体摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。
本发明还涉及一种减小轨道系统中的横向力以及车轮和轨道磨损的方法，包括利用可消耗施加器向轨道、车轮或轨道和车轮二者施加液体摩擦控制组合物或液体和固体摩擦改性剂组合物，所述可消耗施加器包括第一和第二端以及其中的导管，所述导管从第一端伸出，第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器包含固体摩擦控制组合物和液体摩擦控制组合物，所述固体摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂；和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体摩擦控制组合物包含约40～95％的水；约0.5～约50％的流变剂；约0.5～约40％的保持剂；约0～约40wt％的润滑剂；和约0～约25wt％的摩擦改性剂，由此通过施加液体摩擦控制组合物或液体和固体摩擦控制组合物来减小横向力。在可消耗施加器中的导管可与液体分配系统流体连通。液体摩擦控制组合物或固体摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。
本发明提供一种减少轨道系统中的能量和燃料消耗的方法，包括利用可消耗施加器向轨道、车轮或轨道和车轮二者施加液体摩擦控制组合物或液体和固体摩擦改性剂组合物，所述可消耗施加器包括第一和第二端以及其中的导管，所述导管从第一端伸出，第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器包含固体摩擦控制组合物和液体摩擦控制组合物，所述固体摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂；和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体摩擦控制组合物包含约40～95％的水；约0.5～约50％的流变剂；约0.5～约40％的保持剂；约0～约40wt％的润滑剂；和约0～约25wt％的摩擦改性剂，由此通过施加液体摩擦控制组合物或液体和固体摩擦控制组合物来减小能量消耗。在可消耗施加器中的导管可与液体分配系统流体连通。液体摩擦控制组合物或固体摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。
本发明还提供可消耗施加器和液体摩擦控制组合物的组合，所述可消耗施加器包括第一和第二端以及其中的导管，所述导管从第一端伸出，第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器包含摩擦控制组合物，
所述摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂；和约0～约30wt％的增塑剂，
所述液体摩擦控制组合物包含约40～95％的水；约0.5～约50％的流变剂；约0.5～约40％的保持剂；约0～约40wt％的润滑剂；和约0～约25wt％的摩擦改性剂。
在可消耗施加器中的导管可与液体分配系统流体连通。所述导管可以是可消耗施加器内的管。液体摩擦控制组合物或固体摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。
本发明还提供一种用于施加液体组合物的施加器，其包括用于容纳一个以上的可消耗施加器的外壳，所述外壳具有分配端和非分配端，所述分配端包括通过其分配一个以上的可消耗施加器的开口，所述外壳包括液体进料口和在插入外壳内时与所述一个以上的可消耗施加器的导管流体连通并且与液体供给系统流体连通的连接器，以及用于使所述可消耗施加器行进通过所述分配端的偏压构件。
该可消耗施加器通过使用具有导管的可消耗施加器克服了先前系统中的大量限制，通过该可消耗施加器，诸如润滑剂或摩擦控制组合物的液体被直接施加至一个以上的表面上并且使得施加器与一个以上的表面接触。由于不喷射液体组合物，因此所述施加器不包括喷嘴，也就不存在喷嘴或递送孔的堵塞或积垢。相反，由于可消耗施加器的接触表面在使用过程中被磨损，所以在可消耗施加器的接触表面上的开口处可能发生的任何堵塞得以解决。此外，由于施加器与施加组合物的表面直接接触，所以错流的空气流动对于施加液体组合物没有影响。通过直接在钢表面上施加液体组合物，使得期望接收组合物的表面得以对准，使得浪费和环境污染最小化。此外，通过使可消耗施加器与包括液体容器的液体分配系统流体连通，液体组合物在钢表面上的施加的持续时间可增加，从而减少保养该系统的维护需求。
本发明内容不一定描述了本发明的所有特征。
附图说明
根据以下参照附图的说明，本发明的这些和其它特征将得到更好的理解，其中：
图1示出本发明的可消耗施加器的一个实例的示意图。图1A示出在外壳内并且与车轮表面挤靠且共形的可消耗施加器。也示出了流体供给软管。图1B示出在外壳内并与流体供给软管连接的可消耗施加器的一个实例。图1C示出可消耗施加器、液体进料口、偏压构件以及在施加器和液体进料口之间的机械配合的实例。图1D示出具有一个导管的可消耗施加器的一个非限制性实例。图1E示出具有三个导管的可消耗施加器的一个非限制性实例。
图2示出本发明的可消耗构件的一个实例的透视图。可消耗施加器处于外壳内，外壳安装在安装支架上并且可消耗施加器与车轮表面挤靠。
图3示出本发明的可消耗构件的一个实例的平面图。可消耗施加器处于外壳内，外壳安装在安装支架上并且可消耗施加器与车轮表面挤靠。
图4示出本发明的可消耗构件的一个实例的平面图。可消耗施加器位于外壳内，外壳安装在安装支架上。在该实例中，可消耗施加器与车轮凸缘挤靠。
图5A示出主车轮(60)和用于在磨损实验室可控环境下测试可消耗施加器的棒测试设备(STA)的棒安装支架(35)。图5B示出STA的示意图。施加至车轮60的整个宽度上的刮刀(70)设置在具有可消耗构件的外壳(10)的下游。反向旋转刷(80)施加在进一步的下游处以从车轮上移除液体摩擦控制组合物或可消耗构件的残余物或二者。
图6A示出在不同速度下作为液体摩擦控制组合物的输出(ml/英里)的函数的甩出时间(秒)。图6B示出在不同的弹簧负荷(3.5磅和2磅)和10英里每小时的速度下作为液体摩擦控制组合物的输出(ml/英里)的函数的甩出时间(秒)。图6C示出在不同的弹簧负荷(3.5磅和2磅)和20英里每小时的速度下作为液体摩擦控制组合物的输出(ml/英里)的函数的甩出时间(秒)。图6D示出在不同的弹簧负荷(3.5磅和2磅)和25英里每小时的速度下作为液体摩擦控制组合物的输出(ml/英里)的函数的甩出时间(秒)。
具体实施方式
本发明涉及可消耗施加器及使用该可消耗施加器的方法。本发明还涉及包括摩擦控制组合物的可消耗施加器以及使用该可消耗施加器的方法。
当可消耗施加器在压力下挤靠与另一钢表面滑滚接触的钢表面例如在钢轨上移动的钢轨车轮而施加时，可消耗施加器随其持续施加于该表面而磨损。可消耗施加器随着车轮在轨道上累积的行驶距离而被消耗。一旦可消耗施加器被耗尽，就用另一可消耗施加器将其替换以保持对钢表面施加组合物。
可消耗施加器的非限制性实例示于图1C和1D。可消耗施加器(5)包括一个以上的导管(7)，所述导管可经由液体进料口或软管(17)连接至液体供给系统(15，未示出)。例如，可消耗施加器可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个导管，这取决于施加器的尺寸、施加至处理表面上的液体流量、处理表面的液体组合物的施加通道的宽度、或它们的组合。导管尺寸可根据需要而改变，例如它们可以具有在约1/16”～约％”之间变化的直径或为其间的任意直径。
如图1A、2、3、4所示，使用时，可消耗施加器(5)位于外壳(10，也参见图1B)内，外壳可包括偏压构件(20)，例如弹簧，其使可消耗施加器(5)偏压在诸如车轮表面(25)的表面上。一个以上的导管(7)设置在可消耗施加器(5)内，并且所述导管与外壳(10)内的液体供给进料口流体连通。液体供给进料口(17)与液体供给系统(15)流体连通，所述液体供给系统包括待施加至表面(25)上的液体组合物(未示出)的容器。所述导管可以利用本领域已知的任意合适的附件或连接器机械连接至供给进料口，例如导管可以是形成在可消耗施加器的主体内的开口，并且液体供给管可压力配合在开口内使得导管和供给进料口的表面匹配接合或者供给进料口可连接至形成在可消耗施加器的主体的外表面上的盖；所述导管可包括管并且可使用柔性或刚性连接器来确保从供给进料口到导管内的管的液体连通，或者供给进料口可直接连接至导管而不使用连接器。可以根据需要使用附加的夹子、夹具和紧固件来确保供给进料口与导管连接并且流体连通。如果可消耗施加器包括多于一个的导管，则每个导管可延伸所述可消耗施加器的主体的长度。这确保了当可消耗施加器在使用过程中被消耗时，在可消耗施加器的表面上存在部分数目的导管开口。
在图1所示的实例中，液体组合物被施加于与轨道(30)滑滚接触的轨道车轮(25)的表面上。在这种情况下，液体组合物可以是摩擦控制组合物例如高正摩擦(HPF)组合物或极高正摩擦组合物(VHPF，参见例如U.S.7,045,489(其通过引用并入本文)所述)。但是，包含润滑剂或者特征为具有低摩擦系数(LCF；U.S.7,045,489)的液体组合物可使用本文所述的可消耗施加器施加至轨道车轮的凸缘上。因此，可以施加不含摩擦改性剂的润滑剂组合物，并且基于列车长度、列车吨位或二者来计量所施加的量。因此，摩擦控制组合物可具有选自以下的特征：中性摩擦特性(LCF)、高正摩擦特性(HPF)以及极高正摩擦特性(VHPF)。如果可消耗施加器将液体组合物导向凸缘表面，则在外壳(10)内的可消耗施加器(5)处于与轨道车轮的凸缘表面(30)接触的位置，如图4所示。
从与可消耗施加器流体连通的分配系统(15；未示出)通过液体供给进料口(17)例如软管或管供给和计量液体组合物，其中所述软管或管可机械连接至导管开口(18，图1、2)，使得导管与供给进料源流体连通，但是可以使用任意连接器将液体供给进料口连接至可消耗施加器。液体分配系统在本领域是已知的，参见例如U.S.6,578,699、U.S.2005/0285408(它们通过引用并入本文)，但是也可以使用其它的计量和分配系统。
多于一个的导管中的每一个可与同一个供给进料源流体连通，或者根据需要，不同的导管可以与不同的液体供给进料源流体连通并由其供给。例如，但不应视为限制，在挤靠轨道车轮安装时位于轨道车轮的凸缘表面附近的所述一个以上的导管可以与递送摩擦控制组合物例如HPF或VHPF的供给进料口流体连通，同时递送至位于施加器表面中央的一个以上的导管的组合物可递送润滑剂组合物例如LCF组合物。但是，也可以递送其它组合物，例如LCF组合物可递送至轨道车轮的凸缘附近，并且HPF或VHPF组合物可递送至位于可消耗施加器表面中央的导管。
因此，本发明提供一种可消耗施加器，其具有第一和第二端、在可消耗施加器内从第一端伸出的一个以上的导管，并且第二端用于配合外壳。导管可形成在可消耗施加器内，或者导管可以是在可消耗施加器内形成的开口中存在的管。在可消耗施加器内可以有多于一个的导管。
在可消耗施加器内的导管可以与液体分配系统流体连通。当导管与液体分配系统流体连通时，可消耗施加器可用于将液体摩擦控制组合物分配到与第二金属表面滑动或滚动接触的金属表面上。该金属表面可以是例如但不限于车轮、车轮的凸缘、轨道、升降梯轨道或第五车轮。
由于偏压构件(20)施加的压力，可消耗施加器(5)提供挤靠表面(例如25)的半密封区域，液体润滑剂或摩擦改性剂通过该半密封区域排出并转移到金属表面上。例如，可利用约1.0磅～约5.0磅或其间任意量的弹簧负荷将可消耗施加器偏压在金属表面上。例如，弹簧负荷可为约2.0磅～约3.5磅或其间的任意量，或约1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0磅或其间的任意量。用于将可消耗施加器偏压在表面上的压力量可以影响液体组合物到表面上的流量以及在车轮转动时从表面上移除(甩出)的液体组合物的量。如图6B和6C所示，在施加2磅弹簧负荷的较低弹簧力时，液体控制组合物甩出车轮所花费的时间少于当利用3.5磅的较高力将施加器压靠车轮时液体组合物甩出车轮所花费的时间。但是，在不同的车轮速度下可以移除不同量的液体组合物(参见图6D)。为了抵消在较高车轮速度下液体组合物的移除，可以在泵中引入工作循环，通过导管来停止和启动液体组合物的施加，使得施加到车轮表面的液体组合物的量可以减少。此外，列车的左右移动(摆动振荡)可引起在轨道表面上的车轮踏面的接触节距变化。不希望受限于理论，与泵的工作循环耦合的摆动振荡可有助于将液体控制组合物散布在轨道顶部并且可使组合物的甩出最小化。
如本文所述，具有低摩擦系数(LCF)的组合物的特征可为在清洁表面上利用刷式摩擦计或盘式流变仪上的针测量时具有小于约0.2的摩擦系数。优选地，在野外条件下，LCF表现出约0.2以下的摩擦系数。正摩擦特性是指车轮和轨道系统之间的摩擦随系统蠕变增加而增加的特性。如本文所述，具有高正摩擦(HPF)的组合物的特征可为利用刷式摩擦计测量时具有约0.28～约0.4的摩擦系数。优选地，在野外条件下，HPF表现出约0.35的摩擦系数。具有极高正摩擦(VHPF)的组合物的特征可为利用刷式摩擦计测量时具有约0.45～约0.55的摩擦系数。优选地，在野外条件下，VHPF表现出约0.5的摩擦系数。参见WO 02/026919(通过引用并入本文)，例如LCF、HPF和VHPF组合物。
液体摩擦控制组合物可包含任意的液体控制摩擦组合物，例如液体润滑剂、特征为在施加在两个钢表面之间时具有低摩擦系数(LCF)的组合物、特征为在施加在两个钢表面之间时具有高正摩擦系数(HPF)的组合物、特征为在施加在两个钢表面之间时具有极高正摩擦系数(VHPF)的组合物，如U.S.7,244,695、U.S.7,045,489、U.S.6,855,673、U.S.6,759,372、U.S.6,136,757(均通过引用并入本文)所述。液体摩擦控制组合物的非限制性实例包含约40～95％的水；约0.5～约50％的流变剂；约0.5～约40％的保持剂；约0～约40wt％的润滑剂；和约0～约25wt％的摩擦改性剂。但是，应该理解的是，利用根据本文所述的可消耗施加器体可以分配其它的液体组合物，包括但不限于矿物油或合成油、油脂以及水基聚合物溶液。
如果液体摩擦控制组合物为LCF组合物，则其可包含约40～80wt％的水；约0.5～约50wt％的流变控制剂；约0.5～约40wt％的保持剂；0wt％的摩擦改性剂和约1～约40wt％的润滑剂。如果液体组合物为HPF组合物，则其可包含约40～95wt％的水；约0.5～约30wt％的流变控制剂；约0.5～约25wt％的摩擦改性剂；约0.5～约40wt％的保持剂；和约0.02～约25wt％的润滑剂。如果液体组合物为VHPF组合物，则其可包含约40～80wt％的水；约0.5～约30wt％的流变控制剂；约2～约20wt％的摩擦改性剂；和约0.5～约40wt％的保持剂。
可消耗施加器(5)由在其使用条件下与所施加的表面摩擦接触时磨损的材料构成。该材料不应在水存在下明显溶胀并且该材料应该是热稳定的。形成可消耗施加器主体的材料还应该具有比其所接触的金属表面更低的硬度值，使得该金属表面在接触可消耗施加器主体时不受损。例如，如果通过本发明的可消耗施加器主体润滑的金属表面是轨道车车轮的凸缘，则形成可消耗施加器主体的材料可具有低于约150BH的布氏硬度，例如约25～约150BH或其间的任意硬度，例如25、30、40、45、50、55，60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150BH或其间的任意硬度。
可消耗施加器主体可由聚合物材料制成。可用于形成本发明的施加器主体的材料的实例包括但不限于聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、NYLON
Figure BPA00001388199900101
、聚邻苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)。可消耗施加器可由树脂材料例如环氧树脂构成。作为替代方案，外壳可由纤维增强塑料(FRP)或软合金例如铝制成。
可消耗施加器可由固体摩擦改性剂或控制组合物构成。这样，两种不同的摩擦控制组合物可施加于钢表面。固体摩擦控制组合物可包含任意固体组合物，例如U.S.5,173,204、US.5,308,516、U.S.2007/0010405、EP474,750、WO 2006/084386(均通过引用并入本文)所述，包括LCF、HPF和VHPF固体组合物。固体摩擦控制组合物的非限制性实例包含约20～约100wt％的树脂；0～约80wt％的润滑剂；0～约40wt％的摩擦改性剂；约0～约30wt％的增塑剂和约0～约80wt％的乙烯酯树脂。例如，如果固体组合物为LCF组合物，则该组合物可包含0～约80wt％的润滑剂；约20～约80wt％的树脂；0wt％的摩擦改性剂；约0～约12wt％的增塑剂和约0～约80wt％的乙烯酯树脂。如果固体组合物为HPF组合物，则该组合物可包含润滑剂和摩擦改性剂的共混物，约20～约80wt％的树脂；约1～约20wt％的润滑剂；约0.5～约40wt％的摩擦改性剂；约0～约30wt％的增塑剂和约0～约80wt％的乙烯酯树脂。如果固体组合物为VHPF组合物，则该组合物可包含约20～约80wt％的树脂；约0.5～约40wt％的摩擦改性剂；约0～约30wt％的增塑剂和约0～约80wt％的乙烯酯树脂。
可消耗施加器可由两种以上的材料构成，例如第一材料为树脂基但可不含摩擦改性剂例如为环氧树脂，第二材料包含以上限定的固体摩擦控制组合物，例如LCF、HPF、VHPF组合物中的任一种。在该实例中，可消耗施加器的树脂基部分(第一材料)可以是硬度高于第二材料(摩擦控制组合物)并有助于控制可消耗施加器的磨损的组合物。例如，第一材料可用在可消耗施加器的工作面上并用于从待施加液体组合物的表面上清洁和拦截污物、砂粒。第二材料可以具有低于第一材料的硬度并与液体组合物一起施加到表面上。环氧树脂包括树脂和固化剂的两组分系统。
可消耗施加器的磨损率可通过改变构成可消耗施加器的材料或树脂的硬度来改变。例如，但不应被视为限制，可消耗施加器的磨损率可为约0.001英寸/小时～约0.1英寸/小时或其间的任意量。构成表现出这样的磨损率范围的可消耗施加器的材料或树脂的非限制性实例包括：聚卤代邻苯二甲酸酯、聚邻苯二甲酸酯、乙烯酯、环氧乙烯酯、双酚环氧乙烯酯和卤代双酚环氧乙烯酯(如WO 2008/089572(通过引用并入本文)所述)。
术语“树脂”是指赋予组合物粘度性质使其可浇入预成型模具中并在固化时固定成固体棒状组合物的化学品、化合物或其混合物。树脂包括但不限于环氧树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯树脂、热固性聚酯树脂、环氧酚醛清漆基乙烯酯(例如Derakane 470-300)、溴代双酚-环氧乙烯酯(例如DION FR 9300)、聚乙烯酯(例如DION VPE 7100-06)、双酚-环氧乙烯酯(例如DION VER 9100-00)、卤代聚邻苯二甲酸酯(例如Heteron 99P)、聚邻苯二甲酸酯(例如DION FR 850-200)、卤代聚酯(例如Polylite 33441-00)、苯乙烯、聚苯乙烯、来自大豆的不饱和聚酯树脂(例如得自Ashland的Envirez 5000或Envirez 1807)、丙烯酰环氧化大豆油(AESO，例如得自UCB Chemicals Co.的Ebecryl 860或得自AkzoNobel的Actilane 300)、三聚氰胺大豆单甘油酯(SOMG/MA)、三聚氰胺羟基化大豆油(HSO/MA)、玉米树脂以及天然的鱼油、大豆油或桐油与其它单体例如苯乙烯、二乙烯基苯、环戊二烯的组合或者天然的鱼油、大豆油或桐油的组合。此外，树脂可以根据需要进行组合并且可以使用这些树脂的共混物。在树脂配方中使用天然油(例如天然的鱼油、大豆油或桐油)可期望减少环境污染或增加可再生资源的利用。
本发明组合物中树脂的量为约20～约80wt％或其间的任意量，例如约25～约75wt％、约30～约70wt％、约35～约65wt％、约40～约60wt％、约45～约55wt％以及其间的任意量，或者约20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78和80wt％。
如本领域技术人员所已知的，可能需要催化剂来引发上述树脂的硬化过程。催化剂的实例包括但不限于：过氧化甲乙酮(例如但不限于LUPEROX DDM-9TM)、n，n-二甲基胺、萘酸钴(例如但不限于NUXTRACOBALT 12％TM)、过氧化酯(例如USP 245，与丙烯酸环氧化大豆油共用)或三氟二乙基乙醚合硼(BEF，与天然油例如鱼油、大豆油或桐油共用)。本领域技术人员可易于确定其它催化剂的使用或者催化剂的添加量以改性树脂的固化速率，并且不应被视为以任意方式对本发明的限制。
可消耗施加器可具有任意的长度和任意的曲率，只要形状允许在施加器主体内的导管即可。例如，可消耗施加器主体可具有如WO 2006/116877所述的单个直棒形式、例如U.S.6,854,908所述的单个弧形棒形式、或者直棒和弧形棒组的形式，其特征在于允许它们配合在一起，例如凸端和对应的凹接收端。如果可消耗施加器包括多于一个的棒，则在可消耗施加器的导管内可插入管。所述管自身可由在与可消耗施加器所施加的表面摩擦时磨损的材料制成，或者所述管可以是外壳(10)的一部分并且具有穿透一个以上的堆叠的可消耗施加器的长度，但是不突出在外壳表面以外。如果所述管在使用中不消耗，则其可以由永久性材料例如钢等制成并且在所述管挤靠可消耗施加器的导管内侧的一端具有密封。如果所述管不消耗，则外壳可以包括在外壳的外表面上用于连接外壳内的所述管与液体供给系统(15)的机械连接器(18)。所述棒也可模制成包含在其中引入所述管的空腔或者所述棒应该只与用作所述管的内腔一起使用。
本发明的可消耗施加器主体可装入施加器的外壳中以在其挤靠钢表面施加时使用。施加器外壳可具有对其进行挤压来装载可消耗施加器的偏压机构。所述偏压机构在施加期间提供挤压施加器主体的压力，使得可将施加器主体施加至钢表面(参见图1A、1B和4)。偏压机构的替代实例描述在WO 2006/026859中。
可消耗施加器主体可装载在任意合适的施加器中，只要该施加器允许适合提供到液体进料口(17)和液体递送系统(15)的导管(7)连接即可。直的施加器的非限制性实例包括在WO 2006/026859(通过引用并入本文)或US 4,811,818、US 5,054,582、US 5,251,724、US 5,337,860、US 20030101897(均通过引用并入本文)中描述的那些。也可与本发明的可消耗施加器主体一起使用环形施加器。环形施加器的实例包括但不限于US6,854,908(通过引用并入本文)中所描述的那些。
因此，本发明还提供一种用于施加液体组合物的施加器，其包括用于容纳一个以上的可消耗施加器的施加器外壳，所述外壳具有分配端和非分配端，所述分配端包括通过其分配可消耗施加器的开口，所述可消耗施加器具有第一和第二端以及从第一端伸出的导管，所述导管与液体进料口流体连通，并且偏压构件用于使可消耗施加器行进通过分配端。
在本发明的施加器的使用过程中，可消耗施加器主体通过与其所施加的金属表面的摩擦接触而逐渐消耗。施加器在使用中被消耗的优点在于，即使导管(7)堵塞，来自于可消耗施加器相对于表面的磨损将重新打开在可消耗构件内的导管。
偏压构件所提供的压力提供正向密封并且可调节该压力以得到所需的可消耗施加器的磨损速率。由于主摩擦控制组合物可作为液体组合物供给，因此可调节偏压构件(20)以提供与待施加组合物的表面的正配合。对于一些组合物例如油而言，因为液体组合物不易堵塞可消耗施加器，所以可能需要较低的偏压压力。但是，对于粘性组合物或膜硬化组合物例如表现出增加的保持性的液体组合物而言，可能期望较高的偏压压力以确保导管在使用中清洁并且不发生堵塞。
“流变控制剂”是指能够吸收例如但不限于水的液体、物理溶胀并改变液体的粘度和流动性质的化合物。流变控制剂也可用作增稠剂并帮助保持组合物的组分处于分散形式。该试剂用于使活性成分以均匀形式悬浮在液相中并控制组合物的流动性质和粘度。该试剂也可用于改变摩擦控制组合物的干燥性质。此外，流变控制剂可提供能够使固体润滑剂保持为不连续相基质的连续相基质。流变控制剂包括但不限于粘土例如膨润土(蒙脱土)例如但不限于HectabriteTM、酪蛋白、羧甲基纤维素(CMC)、羧羟甲基纤维素例如但不限于METHOCELTM(Dow Chemical Company)、乙氧甲基纤维素、壳聚糖和淀粉。
摩擦改性剂是为本发明的摩擦控制组合物赋予正摩擦特性的材料或者是与不含摩擦改性剂的类似组合物相比增强液体摩擦控制组合物的正摩擦特性的材料。摩擦改性剂优选包含粉末化矿物并且具有约0.5微米～约10微米的粒径。此外，摩擦改性剂可以溶于、不溶于或部分溶于水，并且优选在组合物沉积在表面上并且组合物的液体组分蒸发之后仍保持约0.5微米～约10微米的粒径。U.S.5,173,204和WO98/13445(通过引用并入本文)中所描述的摩擦改性剂可用于本文所述的组合物中。摩擦改性剂可包括但不限于：白垩(碳酸钙)、碳酸镁、滑石(硅酸镁)、膨润土(天然粘土)、煤粉(粉碎的碳)、硫钡白(硫酸钡)、石棉(石棉的滑石棉衍生物)、高岭土型粘土(硅酸铝)、无定形二氧化硅(合成)、板岩粉、硅藻土、硬脂酸锌、硬脂酸铝、碳酸镁、铅白(氧化铅)、碱式碳酸铅、氧化锌、氧化锑、白云石(MgCo CaCo)、硫酸钙(例如重晶石)、聚乙烯纤维、氧化铝、红色氧化铁(Fe2O3)、黑色氧化铁(Fe3O4)、氧化镁、氧化锆或它们的组合。
“保持剂”是指增加操作的有效寿命或在滑滚接触的两个以上表面之间的摩擦控制组合物的耐久性的化学品、化合物或化合物的组合。保持剂提供或增加膜强度和对基底的粘接性。优选地，保持剂能够与摩擦组合物的组分协同并在所施加的表面上形成膜，由此增加表面上的暴露于滑滚接触的组合物的耐久性。通常，保持剂在该试剂凝结或聚合之后表现出期望的性质(例如，增加的膜强度和对基底的粘接性)。保持剂的实例包括但不限于：丙烯酸树脂(例如但不限于Rohm & Haas的RhoplexTMAC 264、RhoplexTM MV-23LO或Maincote HG56)、乙烯类聚合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯或它们的组合(例如但不限于Air Products and Chemicals的AirflexTM 728、Dupont的EvanolTM、Rohm & Haas的RovaceTM 9100或RovaceTM 0165)、呃唑啉类(例如但不限于Polymer Chemistry的AquazolTM 50 & 500、苯乙烯丁二烯化合物(例如但不限于Dow ChemicalCo.的Dow Latex 226 & 240)、苯乙烯丙烯酸酯(例如但不限于BASF的AcronalTM S 760、Rohm & Hass的RhoplexTM E-323LO、RhoplexTMHG-74P、Rohm & Hass的EmulsionTM E-1630、E-3233)、环氧树脂(包括树脂和固化剂的两组分体系)(树脂的选择取决于摩擦控制组合物的溶剂，例如水基环氧树脂，例如Air Products and Chemicals的Ancares AR550(2，2′-[(1-甲基亚乙基)双(4，1-亚苯氧基亚甲基)]双环氧丙烷均聚物)；Reichhold的EPOTUFTM 37-147，双酚A型环氧树脂；胺或酰胺固化剂，例如但不限于Anquamine 419、456和Ancamine K54(Air Products andChemicals)(可用于水性环氧树脂配方)；烃树脂EPODIL-L(AirPRoducts Ltd.)；醇酸树脂、改性醇酸树脂；丙烯酸树脂胶乳；丙烯酸树脂环氧杂合物、氨酯丙烯酸树脂；聚氨酯分散体；各种树胶和树脂；以及它们的组合。
术语“润滑剂”是指能够降低滑动或滚动接触的两个表面之间的摩擦系数的化学品、化合物或它们的组合。润滑剂包括但不限于二硫化钼、石墨、硬脂酸铝、具有片层结构的氮化硼、硬脂酸锌和碳化合物，例如但不限于煤粉、碳纤维、油和TEFLONTM。
在本发明的组合物中可使用油脂或油脂的组合。可以使用任意合适的油脂，包括市售的油脂、基于植物油的油脂，例如大豆油、菜籽油、葵花油、玉米油。根据需要，可以使用溶剂以降低润滑剂的粘度。油脂也可以包含在极高压力下使用的添加剂(EP添加剂)，例如二硫化钼、石墨及其组合以及抗氧化剂。可使用的油脂的实例包括但不限于：大豆基油脂，例如SoyTrackTM(ELM Industries，可得自Portec Rail)、环氧化大豆油(Merrol E-68)、高油酸大豆油、CITIGO Summer Railroad Curve GreaseNo.1、CITIGO Winter Railroad Curve Grease No.0、Marinus Rail CurveGrease、Petro Canada Rail Curve Grease、Whitmore Railmaster、Railmaster LF、Railmaster LFG、Biorail、Shell Cardura、Alvania EP D、Cyprina RA、Texaco Grease 904、Maraton Moly EP。但是，应该理解的是，在本文所述的固体棒组合物中也可以使用其它的油脂制剂或合适的油。可使用的油的实例包括烃基油、酯油、基于植物的油(参见例如US5,972,855)等。此外，油脂的组合、混合物和共混物或者油脂、油和其它润滑剂例如二硫化钼、石墨或其混合物的组合也可以使用。
为了确保油脂或油脂-油混合物与树脂的混溶性，可能需要助溶剂，助溶剂的实例包括但不限于丙二醇、二醇醚PnP、4-甲基-2-戊酮、苯乙烯、丙酮、异丙醇、乳酸乙酯或乳酸乙酯和大豆油酸甲酯例如Veritec GoldTM。助溶剂的用量可为0～25wt％或其间的任意量，例如约2～约15wt％或其间的任意量，或者约5～10wt％或其间的任意量。
本发明的液体组合物还可包含其他组分，例如但不限于防腐剂、润湿剂、稠度改性剂以及流变控制剂，各自单独或组合。防腐剂的实例包括但不限于氨、醇或生物杀灭剂，例如但不限于OXABAN ATM。消泡剂的实例为Colloids 648。可包含在本发明的组合物中的润湿剂可包括但不限于壬基苯氧基多元醇或Co-630TM(Union Carbide)。
可包含在本发明的组合物中的稠度改性剂可包括但不限于丙三醇、醇、二醇例如丙二醇以及它们的组合。
本发明的固体组合物可包含增塑剂，增塑剂的用量为使得固体棒组合物的特征为具有约40～约85(在约20℃下测定)或其间的任意量的硬度(与抗压缩性、耐刮擦性和耐磨性相关的性质)，利用本领域技术人员已知的方法例如利用D型硬度计测量。例如，本发明的组合物可具有约55～约70或其间的任意量的硬度，例如40、53、45、47、50、53、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、73、75、77、80、83或85的硬度，在20℃下测定。还可以在本发明的固体棒组合物中添加一种以上的蜡，优选室温下为固体的蜡，以有助于改变最终树脂的硬度。
术语“乙烯酯树脂”是指分子结构类似于聚酯树脂、但其反应性位点的位置根本不同的树脂。乙烯酯分子与聚酯树脂相比还具有更少的酯基。乙烯酯树脂的反应性位点位于分子链的末端。乙烯酯树脂的实例包括但不限于乙烯基聚酯树脂、双酚乙烯酯树脂、环氧乙烯酯树脂、双酚环氧乙烯酯树脂、环氧酚醛清漆基乙烯酯树脂和溴代双酚环氧乙烯酯树脂。适合用于本发明的固体棒组合物中的乙烯酯树脂包括但不限于乙烯基聚酯树脂(例如但不限于DION VPE 7100TM)、乙烯酯树脂(例如但不限于HETRON922TM、HETRON 980TM、ESTAREZ 7222PATM和DION 9800TM)、双酚乙烯酯(例如但不限于DION 31038TM)、双酚环氧乙烯酯树脂(例如但不限于SWANCOR 901TM、VIPEL F010TM、VIPEL FOO7TM和DIONVER9100TM)、酚醛清漆环氧乙烯酯树脂(例如但不限于SWANCOR900TM、SWANCOR 907TM、SWANCOR 907TM、VIPEL F085TM、VIPELFO86TM和DERAKANE 470-300TM)、溴代双酚环氧乙烯酯(例如但不限于DION FR9300TM)。如本领域技术人员所知，可能需要催化剂来引发上述乙烯酯树脂的硬化过程。催化剂的实例包括但不限于：过氧化甲乙酮(例如但不限于LUPEROX DDM-9TM)、氢过氧化异丙苯(例如但不限于TRIGONOX 239ATM)、过氧化苯甲酰、过氧化丙酮乙酰、过氧化酯(例如但不限于USP 245，与丙烯酰环氧化大豆油共用)或三氟二乙基乙醚合硼(BEF，与天然油例如鱼油、大豆油或桐油共用)。本领域技术人员可易于确定其它催化剂的使用或者催化剂的添加量以改性树脂的固化速率，并且不应被视为以任意方式对本发明的限制。
包括导管的可消耗施加器主体具有与现有的固体棒应用类似的安装、操作和清洁的简便性，并且可使用现有的安装支架(35)以及固定至现有的安装点(40，图2和4)。本发明的可消耗施加器的主体由于在施加器主体和商家在表面上的液体膜之间的正作用密封以及在使用过程中消耗施加器主体从而一般性抗积垢、抗堵塞、耐干燥和防污染。本发明的具有可消耗施加器主体的润滑系统不受横风和在基于喷射的施加系统中存在问题的喷嘴积垢的影响。液体产品的施加包括减少磨损、燃料消耗、横向力、皱缩、紧固系统劣化和噪声的优点。
包括可消耗施加器主体的施加器的保养间隔时间可通过调节偏压构件的压力、改变施加器的尺寸和可消耗施加器的物理性质而得以最大化。例如，当在磨损条件下使用时，可消耗施加器可由硬度增加的材料制成以使磨损最小化。
本发明的施加器可用于通过向钢-钢接触的表面施加液体或固体组合物或二者的组合来控制在金属表面和第二金属表面之间的摩擦，用以减少在轨道系统中的横向力以及用以减少在轨道系统中的能量消耗。
通过以下实施例进一步说明本发明。
实施例
以下实施例旨在说明本发明的实施方案并且不应被视为限制。
实施例1：泵校准
使用泵将液体组合物以0-150ml/分钟的流量递送到棒测试设备(在实施例2中描述)的测试钢车轮上。在不同的标度设定下检查流量以测定其实际性能。泵的性能满足方程式y＝0.1332x-0.6273，其中x为标度设定，y为以ml/分钟表示的流量。
用于货运应用的移动递送系统的典型产品施加速率为25～50ml/英里。所需的体积流量取决于列车的速度。下表1示出对于不同的速度和输出速率所需的流量和标度设定。
表1  所需的体积流量
Figure BPA00001388199900181
实施例2：棒测试设备(STA测试)
将WO 2008/089572中所述的棒测试设备(STA)和测试方法如下所述进行改进以测试本发明的可消耗施加器。
如图5A所示，STA包括用于安装以下部件的框架：容纳可消耗施加器的标准棒安装支架(35)、耐磨钢主轮(60)。如图5B所示，棒测试设备还包括在安装支架下游的刮刀(70)和在刮刀下游的反向旋转钢丝刷(80)。
STA提供速度至多为60mph(97km/h)的滚动表面。STA测试轮的直径为14英寸(35.56cm)并且其表面宽度为3英寸(7.62cm)。
液体摩擦控制组合物在车轮表面上留下薄膜，该薄膜在接触时转移至轨道表面。为了模拟膜到轨道的转移，在施加器的下游设置刮刀(70)并且刮刀施加在车轮的整个宽度上。刮刀移除车轮表面上的大部分的液体摩擦控制组合物。为了进一步移除液体摩擦控制组合物，还将反向旋转钢丝刷(80)施加到刮刀下游的车轮上。
可消耗施加器在车轮上运行直到施加器的轮廓与车轮的轮廓匹配，以使可消耗施加器与车轮表面充分配合并提供相对于车轮的半密封区域。实施例3：测试具有一个导管的可消耗施加器
对在施加器中心具有一个导管的可消耗施加器(参见图1D)进行测试。导管的直径为1/8英寸(3mm)，但是可以根据需要使用具有其它直径的导管，例如约1/16”～约1/4”或其间的任意直径。施加器的截面尺寸为2 3/16”(55.5mm)×1 3/16”(30mm)。施加器由如U.S.7,045,489(通过引用并入本文)中所述的固体高正摩擦控制组合物制成。测试表明液体摩擦控制组合物的薄膜被转移到车轮上。在正常流量下，膜带跨车轮的宽度(踏面)铺展约0.5英寸(12.7mm)。
在高流量(100ml/分钟)和低速度(10mph)下，液体摩擦控制组合物带的宽度为1.5”(38.1mm)。
表2  在不同流量下的膜带宽度
  速度/流量   膜带宽度
  10mph/25ml/英里   0.5英寸
  10mph/596ml/英里   1.5英寸
实施例4：测试具有三个导管的可消耗施加器
对具有三个导管的可消耗施加器(参见图1E)进行测试。施加器的截面尺寸为2 3/16”(55.5mm)×1 3/16”(30mm)。导管设置为导管的中心之间的距离为约5/16”(8mm)。每个导管的直径为1/8”(3mm)，但是可以根据需要使用具有其它直径的导管，例如约1/16”～约1/4”或其间的任意直径。具有三个导管的施加器在10mph的速度和236ml/英里的流量下产生约1.25英寸(32mm)的膜带宽度。
实施例5：干燥测试
使具有液体摩擦控制组合物的可消耗施加器保持不使用的影响。在一个测试中，具有液体摩擦控制组合物的可消耗施加器与车轮表面保持接触过夜。在第二测试中，具有液体摩擦控制组合物的可消耗施加器与车轮表面保持接触约66小时。没有观察到可消耗施加器的性能变化。
在第二测试中，将可消耗施加器从设备上移除、倒置并保持过夜或持续约66小时。同样没有观察到可消耗施加器的性能变化。
实施例6：甩出测试
在野外，列车在直线轨道上自然地经历摆动振荡，并且在弯曲轨道上车轮横向移动，使得接触节距非常不可能长时间保持恒定。为了模拟在野外时车轮与轨道的接触节距，移除钢丝刷并用12mm宽的刮刀替换全宽度的刮刀。12mm的刮刀设置在与全宽度的刮刀所设置的相同位置上。
测量所施加的液体摩擦控制组合物甩出旋转车轮所花费的时间。图6A示出在不同的速度(10mph、20mph和25mph)和流量(ml/英里)下液体摩擦控制组合物甩出车轮表面的时间。Y轴表示产品甩出车轮所花费的最小时间量，而x轴表示液体摩擦控制组合物(产品)的输出(ml/英里)。
如图6A所示，对于相同的测试条件，时间显著不同。但是，对于较高速度(20mph和25mph，因此具有较高的体积流量)下的系统给定输出速率，液体摩擦控制组合物在较短的时间甩出车轮。
测试两种不同的弹簧负荷(3.5磅和2磅)的作用。如图6B和6C所示，对于10mph和20mph的车轮速度，与在利用较大的力(3.5磅)将施加器挤靠在车轮上时液体组合物甩出车轮所花费的时间相比，在施加较小的力(2磅弹簧负荷)将施加器挤靠在旋转车轮上时液体控制组合物甩出车轮所花费的时间较少。如图6D所示，在25mph的车轮速度以及37ml/英里和50ml/英里的输出速率下，与利用较小的力(2磅)将施加器挤靠在车轮上相比，在利用较大的力(3.5磅)将施加器挤靠在车轮上时液体控制组合物甩出车轮所花费的时间较少。
为了抵消较高车轮速度下的这种作用，可在泵中引入工作循环。列车的摆动振荡导致车轮踏面的接触节距不恒定。不希望受限于理论，摆动振荡与泵的工作循环的耦合可有助于将液体控制组合物散布在轨道顶部并且可使组合物的甩出最小化。
以上说明无意以任何方式限制所要求保护的本发明。此外，所讨论的特征组合对于本发明的技术方案而言并非绝对必要的。
所有引用的文件均通过引用并入本文。
已经针对一个或更多个实施方案对本发明进行了说明。但是本领域技术人员将会理解，在不偏离权利要求书所限定的本发明范围的情况下可以进行大量的变化和修改。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种可消耗施加器，其包括第一端和第二端、在所述可消耗施加器内的从所述第一端伸出的一个以上的导管，所述第二端用于配合外壳，其中所述可消耗施加器包含摩擦控制组合物，所述摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂。
2.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述可消耗施加器包括两种以上的材料，其中第一材料在所述可消耗施加器的工作面上并且具有高于第二材料的硬度，所述第二材料包括施加到表面上的所述摩擦控制组合物。
3.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中在所述可消耗施加器内的所述一个以上的导管与分配系统流体连通。
4.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述一个以上的导管是位于所述可消耗施加器内的管。
5.如权利要求1所述的可消耗施加器，其还包括用于容纳所述可消耗施加器的外壳，所述外壳包括分配端和第二端、使所述可消耗施加器从所述第二端至所述分配端行进的偏压构件以及与液体分配系统和所述一个以上的导管流体连通的第二导管。
6.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述施加器包括三个导管。
7.如权利要求6所述的可消耗施加器，其中所述导管与不同的液体供给进料源流体连通。
8.一种控制在滑滚接触的两个以上的金属表面之间的摩擦的方法，所述方法包括利用如权利要求1所述的可消耗施加器向所述两个以上的金属表面中的一个施加液体摩擦控制组合物或者液体和固体摩擦控制组合物，所述可消耗施加器包含所述固体组合物和所述液体组合物，所述固体组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体组合物包含约40～约95％的水、约0.5～约50％的流变剂、约0.5～约40％的保持剂、约0～约40wt％的润滑剂和约0～约25wt％的摩擦改性剂，由此通过施加所述液体摩擦控制组合物或者所述液体和固体摩擦控制组合物控制在所述两个以上的表面之间的摩擦。
9.如权利要求8所述的方法，其中在所述可消耗施加器内的所述导管与分配系统流体连通。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述施加器包括三个导管，并且所述导管与不同的液体供给进料源流体连通。
11.一种可消耗施加器和液体组合物的组合，所述可消耗施加器包括第一端和第二端以及从所述第一端伸出的导管，所述第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器包括固体组合物和液体组合物，所述固体组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体组合物包含约40～约95％的水、约0.5～约50％的流变剂、约0.5～约40％的保持剂、约0～约40wt％的润滑剂和约0～约25wt％的摩擦改性剂。
12.一种用于施加液体组合物的施加器，其包括用于容纳一个以上的可消耗施加器的施加器外壳，所述外壳具有分配端和非分配端以及偏压构件，所述分配端包括通过其分配所述一个以上的可消耗施加器的开口，所述外壳包括液体进料口和用于在插入所述外壳内时与所述一个以上的可消耗施加器的导管流体连通以及用于与液体供给系统流体连通的连接器，所述偏压构件用于使所述可消耗施加器行进穿过所述分配端。

Claims (10)

1.一种可消耗施加器，其包括第一端和第二端、在所述可消耗施加器内的从所述第一端伸出的一个以上的导管，所述第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器的主体的特征在于具有小于约150BH的布氏硬度。
2.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述可消耗施加器包括摩擦控制组合物，所述摩擦控制组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂。
3.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中在所述可消耗施加器内的所述一个以上的导管与液体分配系统流体连通。
4.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述一个以上的导管是位于所述可消耗施加器内的管。
5.如权利要求1所述的可消耗施加器，其还包括用于容纳所述可消耗施加器的外壳，所述外壳包括分配端和第二端、使所述可消耗施加器从所述第二端行进至所述分配端的偏压构件以及与液体分配系统和所述一个以上的导管流体连通的第二导管。
6.如权利要求1所述的可消耗施加器，其中所述施加器包括三个导管。
7.一种控制在滑滚接触的两个以上的金属表面之间的摩擦的方法，所述方法包括利用如权利要求1所述的可消耗施加器向所述两个以上的金属表面中的一个施加液体摩擦控制组合物或者液体和固体摩擦控制组合物，所述可消耗施加器包括所述固体组合物和所述液体组合物，所述固体组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体组合物包含约40～约95％的水、约0.5～约50％的流变剂、约0.5～约40％的保持剂、约0～约40wt％的润滑剂和约0～约25wt％的摩擦改性剂，由此通过施加所述液体摩擦控制组合物或者所述液体和固体摩擦控制组合物来控制在所述两个以上的表面之间的摩擦。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述可消耗施加器内的所述导管与液体分配系统流体连通。
9.一种可消耗施加器和液体组合物的组合，所述可消耗施加器包括第一端和第二端以及从所述第一端伸出的导管，所述第二端用于配合外壳，所述可消耗施加器包括固体组合物和液体组合物，所述固体组合物包含约20～约100wt％的树脂、0～约80wt％的润滑剂、0～约40wt％的摩擦改性剂和约0～约30wt％的增塑剂，所述液体组合物包含约40～约95％的水、约0.5～约50％的流变剂、约0.5～约40％的保持剂、约0～约40wt％的润滑剂和约0～约25wt％的摩擦改性剂。
10.一种用于施加液体组合物的施加器，其包括用于容纳一个以上的可消耗施加器的施加器外壳，所述外壳具有分配端和非分配端以及偏压构件，所述分配端包括通过其分配所述一个以上的可消耗施加器的开口，所述外壳包括液体进料口和用于在插入所述外壳内时与所述一个以上的可消耗施加器的导管流体连通以及用于与液体供给系统流体连通的连接器，所述偏压构件用于使所述可消耗施加器行进穿过所述分配端。
CN200980149860.9A 2008-11-10 2009-11-10 可消耗施加器 Expired - Fee Related CN102245313B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11304908P 2008-11-10 2008-11-10
US61/113,049 2008-11-10
PCT/CA2009/001632 WO2010051644A1 (en) 2008-11-10 2009-11-10 Consumable applicator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102245313A true CN102245313A (zh) 2011-11-16
CN102245313B CN102245313B (zh) 2014-10-15

Family

ID=42152436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980149860.9A Expired - Fee Related CN102245313B (zh) 2008-11-10 2009-11-10 可消耗施加器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110290589A1 (zh)
EP (1) EP2352601A4 (zh)
CN (1) CN102245313B (zh)
AU (1) AU2009311197A1 (zh)
BR (1) BRPI0921213A2 (zh)
CA (1) CA2743268A1 (zh)
WO (1) WO2010051644A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104918713A (zh) * 2013-01-07 2015-09-16 惠特莫尔制造公司 用于铁路的正摩擦控制组合物

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5708469B2 (ja) * 2011-12-19 2015-04-30 新日鐵住金株式会社 鉄道車両用操舵台車
DE102015001799A1 (de) * 2015-02-12 2016-08-18 Eisenmann Se Schmiervorrichtung für ein schienengestütztes Fördersystem und Fördersystem
CA2924908C (en) * 2015-03-23 2023-10-03 Albert John Kleinikkink Linear motor conveyor system, bearing system and system and method of lubrication therefor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE416025B (sv) * 1978-01-10 1980-11-24 Lidkoepings Mekaniska Verkstad Forfarande och anordning for kylning av slipskivor
RU2090416C1 (ru) * 1996-04-11 1997-09-20 Научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин Смазочный стержень
CA2321507C (en) * 2000-09-29 2008-12-09 Kelsan Technologies Corp. Friction control compositions
AU2003229197B2 (en) * 2002-05-28 2008-11-06 Kelsan Technologies Corp. Spray nozzle assembly
CN100478192C (zh) * 2003-06-26 2009-04-15 通用电气公司 铁路列车摩擦管理与控制系统及方法
EP1600350A1 (en) * 2004-02-25 2005-11-30 Kelsan Technologies Corp. Applicator for a consumable member and composite lubricating stick
CA2597830C (en) * 2005-02-14 2015-06-02 Kelsan Technologies Corp. Solid stick compositions comprising thermosetting plastic
US7709426B2 (en) * 2005-07-08 2010-05-04 Kelsan Technologies Corp. Solid stick grease compositions
WO2008085076A1 (fr) * 2007-01-09 2008-07-17 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'fakel' Dispositif d'application d'une couche de lubrifiant
US20100219020A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Ecolab Inc. Pressure accumulator tank system for applying a substance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104918713A (zh) * 2013-01-07 2015-09-16 惠特莫尔制造公司 用于铁路的正摩擦控制组合物
CN104918713B (zh) * 2013-01-07 2019-06-04 惠特莫尔制造公司 用于铁路的正摩擦控制组合物

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0921213A2 (pt) 2016-02-23
EP2352601A1 (en) 2011-08-10
CN102245313B (zh) 2014-10-15
US20110290589A1 (en) 2011-12-01
WO2010051644A8 (en) 2010-09-02
WO2010051644A1 (en) 2010-05-14
EP2352601A4 (en) 2013-12-04
AU2009311197A1 (en) 2010-05-14
CA2743268A1 (en) 2010-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4996810B2 (ja) 摩擦調節組成物
CA2524158C (en) Method for reducing wear of steel elements in sliding-rolling contact
CA2381678C (en) Friction control composition with enhanced retentivity
CN102245313B (zh) 可消耗施加器
EP1418222B1 (en) Freeze tolerant friction control compositions
US20070032389A1 (en) Modified friction control compositions
CN103384716B (zh) 螺纹管状组件的涂布方法，螺纹管状组件和所得连接件
US8445416B2 (en) Solid stick compositions comprising vinyl ester
CN104069999B (zh) 一种耐磨防腐内涂层油管的生产方法
CN103917734A (zh) 螺纹管状组件和所得连接件
CN103282707A (zh) 高扭矩性能改善的管状螺纹接头
CN112724790B (zh) 聚硫化合物改性环氧涂层及沿海电厂钢结构防腐工艺
CA2321507C (en) Friction control compositions
US7943556B2 (en) Environmentally friendly solid lubricant sticks
CN106634450B (zh) 一种矿浆管线内壁耐磨涂料及其制备和喷涂方法
KR101384600B1 (ko) 상수도관 내부 코팅용 폴리우레탄 조성물
JP2009500516A (ja) 腐食防止と摩擦低減被覆物および低温方法
CN1333056C (zh) 轨侧干膜润滑剂
Albagachiev et al. Economic and ecological issues in tribology.
CN205473537U (zh) 一种涂层结构
CN213332832U (zh) 一种外覆聚脲内衬聚氨酯复合钢管
CN2198487Y (zh) 高强度耐磨复合管道
Waara Wear reduction performance of rail flange lubrication
CN202165711U (zh) 环保型柔性减阻双层复合矿浆管道
CN108611158A (zh) 一种抗磨节能润滑油的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: British Columbia

Applicant after: KELSAN TECHNOLOGIES CORP.

Address before: British Columbia

Applicant before: Kelsan Technologies Corp.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: KELSAN TECHNOLOGIES CORP. TO: L. B. FOSTER RAIL TECHNOLOGIES LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141015

Termination date: 20161110

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee