CN109843693A - 撒砂设备和具有这种撒砂设备的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的撒砂设备(1)，所述轨道车辆具有可驱动和/或可制动的轨道车轮。所述撒砂设备(1)包括用于存储干砂的砂箱、固定在砂箱上的砂坡(2)和排砂管，所述砂坡用于压力空气控制地对干砂的排出进行定量，所述排砂管通过砂软管与所述砂坡(3)相连并且通到轨道车轮的前面。通过在所述砂坡(2)内集成有用于产生穿流干砂的热空气流的加热装置(16)，干砂也可以在潮湿和冰冻的情况下保持干燥和松散，以便实现砂坡(2)的功能并且由此实现轨道车辆的有效的运行。

Description

撒砂设备和具有这种撒砂设备的轨道车辆

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的撒砂设备以及一种装备有这种撒砂设备的轨道车辆。

这种用于轨道车辆的撒砂设备包括用于存储干砂的砂箱、固定在砂箱上的砂坡和排砂管，砂坡用于压力空气控制地对干砂的排出进行定量，排砂管通过砂软管与砂坡相连并且通到可驱动和/或可制动的轨道车轮的前面。布置在轨道车轮和行驶轨道之间的干砂用于在轨道车辆起动、制动时和在行驶期间提供最佳的摩擦值。具有砂坡的撒砂设备长时间已知并且例如由审查后公布的文献DE 12 79 057 A1以及专利文献DE 26 17 331 C3已知。

具有砂坡的撒砂设备的功能性可能在特定的环境条件下、如潮气、潮湿和/或冰冻时受到较大削弱，由此威胁轨道车辆的有效运行。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于轨道车辆的撒砂设备，其即便在不利的环境条件下也能发挥功能并且由此可以实现轨道车辆的有效的运行。

所述技术问题按照本发明通过具有权利要求1的特征部分的技术特征的前述类型的撒砂设备解决。因此，在所述砂坡内集成有加热装置，用于产生穿流干砂的热空气流。通过将加热装置集成在砂坡中，由于湿气或冰粘结和/或冻在一起的干砂可以通过热空气流被加热并且被干燥。由此，即使在较差的天气条件下也可以保持松散的干砂，从而在轨道车辆运行时可以在任何时间根据需要撒砂。当加热装置集成在砂坡内时，省去了可能单独的加热装置的制造步骤和安装步骤。加热装置可以具有一个或多个热源，所述热源可以分别根据结构设计在不同位置上安置到砂坡内，以便实现对干砂有效的干燥。

在按照本发明的撒砂设备的有利的实施方式中，所述砂坡具有坡壳体，所述坡壳体具有用于将坡壳体固定在砂箱上的固定法兰，其中，在所述固定法兰中延伸有通道系统，用于容纳所述加热装置并且用于导引经过所述加热装置的空气流。通道系统可以例如通过流动技术地连通的横向通道和纵向通道的系统构成，所述横向通道和纵向通道设计为在固定法兰内钻的盲孔或通孔。这种通道系统可以制造技术上简单地制造，加热装置安置在通道系统中并且可以输入用于产生热空气流的空气。

按照本发明的撒砂设备的通道系统优选具有一个或多个接口，所述加热装置的杆形的加热元件能够分别从外侧通过所述接口导入。加热装置可以分别根据加热需要具有一个或多个杆形的加热元件，所述加热元件可以通过接口从外侧被导入通道系统中。接口如此设置在固定法兰的侧面上，使得在将砂坡通过法兰连接到砂箱上时，可以顺利地实现加热元件的装配和/或更换。由此改进了按照本发明的撒砂设备的维护友好性。

在按照本发明的撒砂设备的优选的设计方案中，所述通道系统具有一个或多个用于供给空气流的入口和一个或多个用于热空气流的出口。入口有利地同样布置在固定法兰的容易触及的侧面上，在入口上可以连接一个或多个用于输入供给空气流的压力空气管路。供给空气流通过通道系统导至一个或多个加热元件，用于在其经过时被加热。由此产生的热空气流随后通过通道系统的出口离开砂坡，所述出口例如可以布置在固定法兰的向上指向的法兰面上。升入砂箱中的热空气流以这种方式穿过向下继续滑动的干砂，由此实现在逆流运行中特别有效的砂干燥。

优选地，所述供给空气流与为了对干砂排出进行定量而能够输入到按照本发明的撒砂设备的砂坡的压力空气流无关地被控制。通过使得用于加热装置的供给空气流的压力和体积流量可以区分地被设置，可以根据需要并且与所需的干砂量无关地提供热量。如果热空气流与用于对干砂排出定量而输入的压力空气流一致，则没有上述可能性。

在按照本发明的撒砂设备的优选的实施方式中，在至少一个出口上安置有烧结料过滤器，热空气流穿过所述烧结料过滤器流入所述砂箱中。烧结料过滤器的多孔的烧结材料对于产生的热空气流是可通过的，但是对于干砂颗粒是不可通过的，从而避免源自砂箱的干砂阻塞出口。

所述烧结料过滤器优选设计为截锥形并且从固定法兰伸入到砂箱中。通过烧结料过滤器的锥形的设计方案构成较大的、伸入砂箱中的过滤器面，使得排出的热空气流穿透位于法兰面之上的干砂的较大的层厚。

在按照本发明的撒砂设备的优选的实施方式中，所述坡壳体设计为一件式的，其例如通过浇注方法或3D打印方法、如激光熔融或电子束熔融制造。对于砂坡连同其复杂的外部和内部的、构成砂路径的形状，铸件一方面可以简单地制造并且另一方面是用于集成的加热装置输出的热能的较好的热导体。通过一件式设计，避免在砂坡中的热阻碍，由此热能较好地在坡壳体中分布并且由此也有益于处于坡壳体的凹腔内的干砂的有效干燥。

一种轨道车辆、尤其机车或牵引列车，牵引列车具有至少一个可驱动和/或可制动的轨道车轮，所述轨道车辆按照本发明装配有按照权利要求1至7之一所述的撒砂设备。由此，起动过程和制动过程即便在以潮气和低温为特征的不利的天气条件下仍然可以有效地运行。

根据以下对附图的说明获得本发明的另外的特征和优点，在附图中：

图1示出按照本发明的具有砂坡的撒砂设备的局部剖切侧视图，

图2示出沿图1所示的剖切线II-II剖切砂坡的固定法兰所得的剖视示意图，

图3示出根据图1的撒砂设备的俯视示意图，和

图4示出沿图3所示的剖切线IV-IV剖切砂坡的固定法兰所得的纵剖视图。

根据图1，用于未示出的具有可驱动的和/或可制动的轨道车轮的轨道车辆、例如机车的撒砂设备1包括同样未示出的用于存储干砂的砂箱。在砂箱的下方固定有砂坡2，用于压力空气控制地对干砂排出进行定量。砂坡2通过未示出的砂软管与沿行驶方向通入轨道车轮前面的同样未示出的排砂管相连。未示出的部分是已知的。砂坡2具有设计为一件式的铸造件的坡壳体3，虹吸形式的、基本上S形的干砂路径延伸穿过坡壳体。坡壳体3具有用于其在砂箱上固定的固定法兰4。干砂从砂箱通过设在固定法兰4内的干砂入口5进入并且滑入坡壳体3的接在干砂入口上的漏斗形状的凹腔6中。凹腔6的底板壁7适宜地具有倾斜角度，该倾斜角度与所使用的干砂的堆料角度相比有利于继续滑动。水平的、相对较窄的通道段8接在凹腔6上，该通道段8作为用于继续滑动的干砂的节流位置。由此避免在轨道车辆震动时干砂过多地从砂箱滑出。通道段8通入砂室9，所述砂室通过竖直的分隔壁10与坡壳体3的吹出通道11相隔离。在此，通道段8的顶部12位于分隔壁10的上边缘13的下方并且由此位于从该上边缘竖直向下延伸的吹出通道11的入口的下方。在吹出通道11和砂室9的上方，从上面通过坡壳体3的具有两个喷嘴30、31的喷嘴座14输入压力空气。空气流从第一喷嘴30流入砂室9，使得干砂在那里被扬起。扬起的干砂通过从第二喷嘴31流出的空气流被带走并且输送穿过吹出通道11，干砂通过坡壳体3的干砂出口15离开吹出通道11。在干砂出口15上连接有以排砂管终结的砂软管，在轨道车轮和行驶轨道之间的间隙被喷射来自砂软管的干砂，以便提高摩擦值。

根据图1至图4，在按照本发明的砂坡2中集成有加热装置16，用于产生穿流干砂的热空气流。由此，干砂被干燥并且保持松散。通过将加热装置16集成在砂坡2中，节省了附加的构件和由此产生的制造成本和安装成本。为了集成加热装置16，通道系统在坡壳体3的固定法兰4内延伸，以便容纳加热装置16并且导引经过加热装置16的空气流。

根据图2，通道系统平行于固定法兰4的基本上正方形的法兰面17延伸并且具有两个平行的纵向通道18和垂直于纵向通道的与纵向通道18交叉的横向通道19，由此构成通连的通道系统。纵向通道18中的每一个从侧面的接口20延伸到固定法兰4中并且通入分别位于矩形的干砂入口5的两侧的盲孔中，所述盲孔朝法兰面7的方向开放并且构成出口21。加热装置16的杆形的加热元件22从外侧穿过接口19导入纵向通道18内并且通过螺栓连接固定。分别根据用于干燥干砂所需的热量或者通过未示出的封闭件可封闭另一个纵向通道18的接口20，或者同样未示出的杆形的第二加热元件22可装入该另一个纵向通道18的接口20。为了针对压力空气密封地封闭接口20，纵向通道18具有用于螺栓连接的内螺纹套。横向通道19设计为通孔并且在固定法兰4的对置的端面上分别具有入口23，未示出的压力气体管路可以连接在入口上，用于输入供给空气流。如果为了干燥干砂需要更大的供给空气流，例如当两个纵向通道18均装配有加热元件22时，压力空气管路可以连接在两个入口23上。其它情况下，不需要压力空气管路的入口23通过封闭件被针对压力空气密封地封闭。特别的优点在于，通过压力空气管路提供的供给空气流与为了实现干砂出口的定量而输入的压力空气流分离，使得供给空气流可以与干砂需求无关地仅根据当前的热量需求被控制。

根据图4，加热元件22包括用于安置固定工具的外六角部段24、与之邻接的用于与纵向通道18的内螺纹套旋拧的外螺纹部段25和与之邻接的加热杆26，所述加热杆穿过纵向通道18直至几乎延伸至出口21。加热杆26将通过在端侧从外部接入的电源线27供给的电能转变为热能。从一个或多个侧面的入口23流入的供给空气流穿过横向通道19继续流入纵向通道18，穿过环绕加热杆26的环形间隙28。在此，流经加热杆26的空气被加热并且构成热空气流，该热空气流穿过出口21流入待干燥的干砂。在出口21上连接有烧结料过滤器29，所述烧结料过滤器使热空气流穿过，但是不允许干砂穿过，从而避免出口21被阻塞。拧入出口21的烧结料过滤器29构造为截锥形并且从固定法兰4的法兰面17向上伸入砂箱中。离开一个或多个烧结料过滤器29的热空气流向上穿流在砂箱中待向下继续滑动的干砂。通过这种逆流原理实现对干砂的特别有效的干燥。附加地，通过长形的加热杆26加热固定法兰4，所述固定法兰附加地将热量输出到继续滑动的干砂。通过一件式地设计为铸件或3D打印件的坡壳体3，该坡壳体也通过导热在凹腔6的区域中被加热，使得位于其中的干砂也被干燥。

Claims (9)

1.一种用于轨道车辆的撒砂设备(1)，所述轨道车辆具有可驱动和/或可制动的轨道车轮，所述撒砂设备包括用于存储干砂的砂箱、固定在所述砂箱上的砂坡(2)和排砂管，所述砂坡用于压力空气控制地对干砂的排出进行定量，所述排砂管通过砂软管与所述砂坡(2)相连并且通到所述轨道车轮的前面，其特征在于，在所述砂坡(2)内集成有加热装置(16)，用于产生穿流干砂的热空气流。

2.按照权利要求1所述的撒砂设备(1)，其中，所述砂坡(2)具有坡壳体(3)，所述坡壳体具有用于将坡壳体固定在砂箱上的固定法兰(4)，其中，在所述固定法兰(4)中延伸有通道系统，用于容纳所述加热装置(16)并且用于导引经过所述加热装置(16)的空气流。

3.按照权利要求2所述的撒砂设备(1)，其中，所述通道系统具有一个或多个接口(20)，所述加热装置(16)的杆形的加热元件(22)能够分别从外侧穿过所述接口导入。

4.按照权利要求2或3所述的撒砂设备(1)，其中，所述通道系统具有一个或多个用于供给空气流的入口(23)和一个或多个用于热空气流的出口(21)。

5.按照权利要求4所述的撒砂设备(1)，其中，所述供给空气流与为了对干砂排出进行定量而能够输入到砂坡(2)的压力空气流无关地被控制。

6.按照权利要求4或5所述的撒砂设备(1)，其中，在至少一个出口(21)上安置有烧结料过滤器(29)，热空气流穿过所述烧结料过滤器流入所述砂箱中。

7.按照权利要求6所述的撒砂设备(1)，其中，所述烧结料过滤器(29)设计为截锥形并且从固定法兰(4)伸入到砂箱中。

8.按照权利要求2至7之一所述的撒砂设备(1)，其中，所述坡壳体(3)设计为一件式的。

9.一种轨道车辆、尤其机车，具有至少一个可驱动和/或可制动的轨道车轮和按照权利要求1至8之一所述的撒砂设备(1)。