CN105728218A - 一种机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置 - Google Patents

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Abstract

机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，包高压静电发生器,高压电极和括粉泵，粉泵设有二次风压管和一次风压管，粉泵进料口接供料电磁阀，供料电磁阀接储料罐，粉泵出料口接粉末空气混合管，粉末空气混合管接喷嘴，喷嘴内设有高压电极，高压电极连接高压静电发生器，本发明的优点在于：它省去了“固?液?固”涂敷方式中的加热、搅动、保温输送等环节，从而避免了由此带来的上述缺陷，使得装置结构紧凑，体积小，安装更加方便，物料利用率也大大提高，同时实现了涂膜厚、密度的可控，可根据不同弯道的具体情况通过调节一次和二次风压及静电发生器电压的方式来调节涂膜的厚度及密度，使得涂敷方法更加科学和精准、涂敷效果大大提高。

Description

一种机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置
技术领域
本发明属于轨道交通轮轨摩擦控制领域，确切地说是一种机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置。
背景技术
目前，轮轨交通中为控制弯道处钢轨与机车车辆车轮的摩擦，普遍采用向钢轨侧面或车轮轮缘处涂敷润滑剂的方式来降低摩擦系数，润滑剂分为液态和固态两种，业界普遍认同固态润滑优于液态润滑，在固态润滑剂材料涂敷的方法有喷涂和擦涂两种: 喷涂方式是利用机车电源先通过加热方式将材料液化然后将液态化的润滑剂用加压泵或列车上的压缩空气带动，通过保温的专用管道输送到喷嘴，通过喷嘴喷射到轮轨相应位置，后依靠其自然冷却凝固，从而实现涂敷，简称“固-液-固”方式。擦涂是将固态润滑剂棒或块直接接触轮轨表面通过摩擦进行涂敷的方式，由于擦涂方式在成膜及控制方面存在不足，其减磨效果不如喷涂。但这种“固-液-固”方式由于有加热、搅动、长距离保温传输等环节存在，在使用中也存在以下不足:1、加热准备期长，需要40分钟以上，所以一般采用机车运行途中全程持续加热，一次性加料、一次性用完的使用策略，喷涂能耗高，材料利用率较低。2、加热时气味较大，会污染机车环境，影响司乘人员健康。3、存在火灾隐患。4、设备体积较大，保温输送管路较长，安装复杂，故障率高。
发明内容
本发明的目的是提供一种机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，它无须加热，而是利用静电场直接将粉碎后的固体润滑剂粉末喷涂并吸附于钢轨侧面或轮轮轮缘处以快速形成润滑膜，其涂敷时间短、喷涂能耗低、材料利用率高、无气味、可杜绝火灾隐患、无须保温，从而可解决现有技术存在的问题。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，包高压静电发生器,高压电极和括粉泵，粉泵设有二次风压管和一次风压管，其特征在于：粉泵进料口接供料电磁阀，供料电磁阀接储料罐，粉泵出料口接粉末空气混合管，粉末空气混合管接喷嘴，喷嘴内设有高压电极，高压电极连接高压静电发生器。
为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述二次风压管和一次风压管分别与风压分压阀的两个出气口连接，风压分压阀的进气口与空气过滤器连接。所述空气过滤器与风压保护装置连接。所述的储料罐呈漏斗形，储料罐位于粉泵上方。所述喷嘴出口端安装开口调节器。
本发明的优点在于：它省去了“固-液-固”涂敷方式中的加热、搅动、保温输送等环节，从而避免了由此带来的上述缺陷，使得装置结构紧凑，体积小，安装更加方便，物料利用率也大大提高，同时实现了涂膜厚、密度的可控，可根据不同弯道的具体情况通过调节一次和二次风压及静电发生器电压的方式来调节涂膜的厚度及密度，使得涂敷方法更加科学和精准、涂敷效果大大提高。具体地说：它预先将固态润滑剂加工为粉末状，利用机车电源在本装置和钢轨或车轮轮缘间建立高压静电电场使带负电的润滑剂粉末微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将粉末微粒吸附在钢轨或车轮轮缘表面，从而达到喷涂的目的，省去了加热、搅动、保温输送过程，从而有效避免了传统方式的不足。本发明的另一目的是提供了一种适用于各种固体轮轨涂敷材料通用的涂敷装置。
附图说明
图1是本发明所述车载式钢轨表面涂覆结构示意图。
附图标记：1钢轨 2带电粉末 3开口调节器 4高压电极 5喷嘴 6粉末空气混合管7车体 8高压静电发生器 9空气过滤器 10风压保护装置 11机车风压 12风压分压阀 13二次风压管 14一次风压管 15储料管 16供料电磁阀 17粉泵。
具体实施方式
本发明所述的一种机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，如图1所示，包括粉泵17，粉泵17设有二次风压管13和一次风压管14。粉泵17进料口接供料电磁阀16，供料电磁阀16接储料罐15。粉泵17出料口接粉末空气混合管6，粉末空气混合管6接喷嘴5，喷嘴5内设有高压电极4，高压电极4连接高压静电发生器8，高压静电发生器（8）可连接机车电路。供料电磁阀16是现有的可控制粉料流量或通断的电磁阀。安装时，喷嘴5悬挂于靠近钢轨或车轮位置处，调整好喷涂角度。
喷涂时，首先接通高压静电发生器电路，在喷嘴与钢轨、车轮间建立一个高压静电场，然后先后开通供风系统和供料电磁阀16，供风系统对二次风压管13和一次风压管14分别供风，润滑剂粉末注入到粉泵中，经粉泵雾化后在气流的作用下通过粉末空气混合管6输送至带有高压电极4的喷嘴5处获得负电荷，在静电场和高压气体的双重作用下吸附于钢轨表面形成润滑膜。
为实现单一气源供风，并防止高压气体中夹杂杂质进入粉泵，影响润滑剂的纯度，确保喷涂的质量，如图1所示，所述二次风压管13和一次风压管14分别与风压分压阀12的两个出气口连接，风压分压阀12的进气口与空气过滤器9连接。风压分压阀12是气路分配器或现有的将一路气体分为两路气体的分配阀。
所述空气过滤器9与风压保护装置10连接，风压保护装置10可与机车风管连接。当系统不工作时，若有气体泄漏，风压保护装置10可及时关闭高压气源与空气过滤器9的通路，防止危及机车风压安全。
所述风压保护装置10可由压力传感器和电磁阀构成。非工作状态下，压力传感器检测到气压降低，说明有气体泄漏，从而，由电磁阀关闭气体通路。
为了使粉泵17进料口进料更加充分，所述的储料罐15呈漏斗形。储料罐15位于粉泵17上方，可使粉末在重力作用下顺利进入内。根据不同的安装环境，也可将储料罐15设置于粉泵17下方，通过另一路气路将粉末送入粉泵17内。
为方便控制喷涂的位置范围，所述喷嘴5出口端可安装开口调节器3。
本发明所述涂覆装置可与火车机车连接为有机的整体，充分利用机车自身的资源供所述涂覆装置运作，不需要额外增加多余的设备和动力源。具体方案如下：将所述涂覆装置吊装于机车转向架下，经粉末化处理的润滑剂放于储料罐15内，依靠机车行进过程中的震动进行流化，下方通过供料电磁阀与粉泵进料口相连。所述涂覆装置有电缆与机车电源相连，风压保护装置10设有高压风管与机车风管相连。机车电源经控制电路和高压静电发生器产生KV级负电压送入专用喷嘴5处的高压电极4，从而在喷嘴5与钢轨、车轮间建立一个高压静电场。机车风压11经特有的风压保护装置10和空气过滤器9后进入装置内，经专用的风压分压阀12分为两路，一路作为一次风压接入粉泵的一次风压管14，一路经调压阀调压后作为二次风压接入粉泵的二次风压管13。所述涂覆装置设有控制电路，控制电路通过连线根据机车不同的类型分别与机车控制电源、机车TAX箱、机车速度传感器、机车雨刷继电器、机车工况开关等相连接，还与装置内的高压静电发生器、风压压力传感器、风压保护装置、供料电磁阀相连接，可采集机车TAX箱发出的或由其它信号源采集到的数据，通过分析发出系统工作开始或结束指令，并控制整个喷涂过程，同时实时监测机车工况与列车风压及装置风压关系，必要时通过风压保护装置阻断机车向本装置供风，保证行车安全。
当系统工作时，首先接通高压静电发生器8电路，在喷嘴5与钢轨、车轮间建立一个高压静电场，然后相继开通机车供风系统和供料电磁阀16，润滑剂粉末通过重力注入到粉泵17中，经粉泵17雾化后通过粉末空气混合管6输送至带有高压电极4的喷嘴5处获得负电荷，在静电场和高压气体的双重作用下吸附于钢轨1表面形成润滑膜。
本发明还可用于除润滑剂以外的其他固态轮轨摩擦控制材料的涂敷，如更换储料罐15内材料，将喷嘴5位置转向轨面即可实行轨面摩擦控制材料的喷涂。还可扩展为同材多路或多材同路的装置形态，如将粉泵17出料口出安装分配器，由分配器连接多条输送管及相应的多个喷嘴，再在每条输送管上设置电磁阀开关，即可实现同材多路、分路控制的喷涂目的；如设置多组储料罐粉泵，并在每组储料罐粉泵各自的粉末空气混合管6通过电磁阀连接到同一喷嘴处，即可实现多材同路，分材控制的目的。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，包高压静电发生器(8),高压电极(4)和括粉泵(17)，粉泵(17)设有二次风压管(13)和一次风压管(14)，其特征在于：粉泵(17)进料口接供料电磁阀(16)，供料电磁阀(16)接储料罐(15)，粉泵(17)出料口接粉末空气混合管(6)，粉末空气混合管(6)接喷嘴(5)，喷嘴(5)内设有高压电极(4)，高压电极(4)连接高压静电发生器(8)。
2.根据权利要求1所述的机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，其特征在于：所述二次风压管(13)和一次风压管(14)分别与风压分压阀(12)的两个出气口连接，风压分压阀(12)的进气口与空气过滤器(9)连接。
3.根据权利要求2所述的机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，其特征在于：所述空气过滤器(9)与风压保护装置(10)连接。
4.根据权利要求1所述的机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，其特征在于：所述的储料罐(15)呈漏斗形，储料罐(15)位于粉泵(17)上方。
5.根据权利要求1所述的机车车载式轮轨摩擦控制材料静电涂覆装置，其特征在于：所述喷嘴(5)出口端安装开口调节器(3)。
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