CN110603184A - 用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置 - Google Patents

Abstract

一种用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置(1)，其带有壳体座(2)，在所述壳体座中，撒砂路径从砂输入漏斗(3)经由从砂容纳室(11)倾斜的上升至砂偏转室(18)的砂混合通道(4)延伸至垂直的砂吹出通道(5)，并且带有从下方共轴地突伸进砂混合通道(4)中的推进空气管(14)，用于形成输送撒砂的空气流。设置自上方通入砂偏转室(18)中的入流通道(22)，在所述入流通道中可松脱地安装有喷嘴插件(23)，用于形成向下指向砂吹出通道(5)的空气射束，通过该方式可以精准计量输出的撒砂量并改进定量给料装置(1)的易磨损性。

Description

用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的定量给料装置。

轨道交通工具、尤其机车或动车组具有可驱动和/或可转动的车轮。为了在起动、止动时并且在轨道交通工具的行驶过程中获得车轮与行驶轨道之间的理想的摩擦值，有必要借助撒砂装置将撒砂置入车轮与行驶轨道之间的间隙中。这种撒砂装置包括用于存储砂的砂箱、紧固在砂箱上的用于在加压空气控制下对撒砂输出进行定量给料的定量给料装置和利用给撒砂管线与定量给料装置相连且通向车轮之前的出砂管。

由文献DE 21 46 540 A1已知一种用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置，其中，撒砂路径仅通过壳体座中的穿孔构成。过渡至竖管中的穿孔用于从布置在壳体座上的砂容器的进砂。所述竖管通入由略微倾斜的穿孔构成的圆柱形的砂腔。共轴地突伸进砂室中的喷射管从外部旋拧在穿孔的下端部上。竖管在喷射管的该端部之后将一小部分通入处于其下方的砂室中。垂直的穿孔构成排砂管的进口件。在壳体座上连接有构成排砂管的端部件的管件，所述管件过渡至朝车轮指向的倾斜的管件。从砂室至排砂管的垂直部的过渡部构成了具有大于砂室的横截面的横孔，所述排砂管具有与砂室等大的横截面。另一个喷射管共轴地从上方引入排砂管中，并且突伸至排砂管的倾斜的管件中。在排砂管的上部的垂直部中设置排风孔。

已知的定量给料装置具有输出的撒砂量的较高的计量公差，并且尤其在所述另外的喷射管方面是易磨损的。

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种上述类型的定量给料装置(或者说计量给料装置)，所述定量给料装置允许对输出的撒砂(或沙)量的精准计量并且在此不那么易于磨损。

根据本发明，所述技术问题通过一种撒砂阶梯装置(Sandstreppe)解决，其带有权利要求1的特征部分给出的技术特征。就此，用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置包括壳体座，撒砂路径在所述壳体座中延伸。撒砂路径从砂输入漏斗经由砂混合通道导引至垂直的砂吹出通道。砂混合通道从砂容纳室倾斜地上升至砂偏转室。此外，定量计量装置还包括从下方共轴地突伸进砂混合通道中的推进空气管，用于形成输送撒砂的空气流。根据本发明，从上方通入砂偏转室中的入流通道在壳体座中延伸，喷嘴插件可松脱地插入所述入流通道中，所述喷嘴插件用于形成向下指向砂吹出通道的空气射束。空气射束向下共轴地指向砂吹出通道，并且由此一方面通过砂混合通道中的负压形成抽吸效果，并且另一方面形成砂吹出通道中输送空气的体积流量的提高。通过使用喷嘴插件，不仅避免了易磨损的、突伸进撒砂管线中且弯曲的喷砂管，而且还提供了能够借助加压空气精准地控制经由喷嘴插件输出的撒砂量的可能性。

在根据本发明的定量给料装置的一种有利的实施方式中，喷嘴插件构造为黄铜车削件。由此能够以其喷嘴直径方面较高的尺寸稳定性实现喷嘴插件的精准制造。喷组插件可以例如实施为圆柱形的套筒，并且具有轴向的通孔，所述通孔规定了精确的喷嘴直径。由此空气射束在定向和喷射强度方面被准确地定义，这有助于排砂计量的精度提高。套筒可以在上游的端部上具有整平的、圆柱形的凸肩(或者说端头)，所述凸肩配合进入流通道的相应的沉孔中。沉孔的形状允许喷嘴插件在入流通道中的简单的插装和同样简单的移除，从而在根据本发明的定量给料装置中在无需大的花费的情况下能够实施喷嘴插件的更换。由此可以将堵塞的喷嘴插件快速地替换为干净的喷嘴插件，或者还可以替换为另一个具有更大或更小喷嘴直径的喷嘴插件。

在根据本发明的定量给料装置的一种优选的设计方式中，喷嘴插件可以根据所应用的撒砂的粒径选自具有尺寸不同的喷嘴直径的多个喷嘴插件的替换组。通过提供具有尺寸不同的喷嘴直径的多个喷嘴插件的替换组，轨道交通工具运营方可以选择喷嘴插件，所述喷嘴插件最佳地匹配于被其使用的撒砂、例如在撒砂的平均粒径方面匹配。通过喷嘴组件的简单的可更换性，这还可以在无需较大作业耗费的情况下实现。

在根据本发明的定量给料装置的一种有利的设计方式中，砂混合通道以相对于水平面10°至40°、优选20°至30°范围内的倾斜角α上升。通过砂混合通道的朝砂偏转室的方向倾斜上升的状态能够避免的是，由于轨道交通工具的震颤和颠簸的起步或制动运动不受控地使较大撒砂量从砂容纳室到达砂吹出通道。这有助于输出的撒砂量的精准计量。

在根据本发明的定量给料装置的一种优选的实施方式中，砂输入漏斗的排放区段在推进空气管的通口的区域中自上方通入砂混合通道。在撒砂粒径给定的情况下，排放区段的横截面尺寸定型按照砂漏原理确定撒砂输入，也就是说每单位时间从出口区段排出的撒砂量。根据推进空气管的通口在排放区段下方的位置，基本上大部分的撒砂直接被推进空气管的空气流卷携。另一部分被空气流输送的撒砂则由从砂混合通道的砂容纳室扬起的撒砂形成。

在根据本发明的定量给料装置的另一种有利的实施方式中，砂混合通道通过圆柱形的第一穿孔构成，并且砂吹出通道通过在壳体座中具有相同直径的圆柱形的第二穿孔构成。通过具有相同直径的圆柱形的穿孔，砂混合通道和砂吹出通道能够以简单的方式制造。

优选地，根据本发明的定量给料装置的砂偏转室通过垂直于砂混合通道和垂直于砂吹出通道延伸的圆柱形的横孔构成，所述横孔的直径大于砂混合通道和砂吹出通道的直径。砂偏转室可以通过横孔以简单的方式制造并且通过合适的封闭件被封闭。

所述横孔被设计为，砂混合通道和砂吹出通道的外部母线光滑地过渡至横孔的侧面或者说周向面。由此，流动理想地将载有撒砂的空气流从砂混合通道偏转至砂吹出通道。

在根据本发明的定量给料装置的另一种优选的设计方式中，推进空气管构造为旋入件，所述旋入件从外部旋拧进圆柱形的第一穿孔中，直至预定的调节深度。由此可以不需提供具有不同长度的多个推进空气管的替换组，因为旋入件的调节深度能够简单地通过旋入件的旋入或旋出改变。由此，可以根据所应用的撒砂的类型调整推进空气管的通口相对于砂输入漏斗的出口区段的理想位置。而且该可调整性还提高了输出的撒砂量的计量精度。

在根据本发明的定量给料装置的另一种有利的设计方式中，壳体座制造为一体式地精密铸造件或3D打印件。由此，尤其与迄今应用的灰铸铁件相比，带有撒砂路径的壳体座2可以在无需较大后处理耗费的情况下以更高的尺寸准确性制造。这又改进了输出的撒砂量的计量精度。如果壳体座2由不锈钢制成，甚至能够省去单独的用于防腐蚀的措施。

在根据本发明的定量给料装置的另一种优选的实施方式中，在壳体座中集成有用于加热撒砂的热量元件(或称为加热元件)。所述热量元件能够棒状地实施，并且布置在壳体座的容纳孔中，所述容纳孔通向砂输入漏斗的锥形区段的区域中。所述热量元件可以具有加热棒，所述加热棒将电能转化为热能。由此受热的空气(必要时在引入的输入空气流的支持下)经由烧结过滤器流入撒砂，所述烧结过滤器阻止撒砂从周围的撒砂路径进入加热棒中。通过热空气使得撒砂被干燥并且由此保持滑动性和流动性。这尤其在潮湿天气下并且在低温下改进了撒砂量的可计量性。

本发明的其他性质和优点由以下根据附图对具体实施例的描述给出，在附图中，

图1示出根据本发明的定量给料装置的俯视图，并且

图2示意性示出沿图1所示剖切线II-II穿过定量给料装置的纵剖图。

图1和图2所示的定量给料装置1用于本身已知的并因此未整体示出的撒砂装置的、在加压空气控制下的撒砂输出的定量给料，所述撒砂装置用于同样未示出的轨道交通工具。轨道交通工具包括可驱动和/或可制动的车轮，并且可以例如是机车或动车组。此外，属于撒砂装置的还有砂箱，用于存储滑落在定量给料装置1中的撒砂(或称为防滑砂)。撒砂通过未示出的撒砂管线离开定量给料装置1，所述撒砂管线又与沿行驶方向通向车轮之前的出砂管相连。定量给料装置1包括壳体座2，所述壳体座构造为一体式的构件，尤其构造为精密铸造件或3D打印件，通过所述壳体座较高的尺寸准确性避免了相应的后处理。壳体座2在此可以尤其由不锈钢制成，由此省去了单独的用于防腐蚀的措施。撒砂路径延伸穿过壳体座2，所述撒砂路径从砂输入漏斗3开始经由倾斜上升的砂混合通道4延伸至垂直的砂吹出通道5。砂输入漏斗3在壳体座2的紧固凸缘7中具有进入口6，通过所述紧固凸缘借助螺纹连接将壳体座2连接在砂箱上。滑落的撒砂通过进入口6到达砂输入漏斗3的锥形区段8中，所述锥形区段过渡至砂输入漏斗3的具有收窄的横截面的排放区段9。排放区段9通向砂混合通道4，所述砂混合通道通过圆柱形的第一穿孔10构成，所述第一穿孔倾斜地布置在壳体座2中。通过排放区段9的横截面增大，可以按照砂漏原理影响输入的撒砂量。

输入的撒砂收集在砂容纳室11中，所述砂容纳室通过砂混合通道4的下方的端部区段构成。在第一穿孔10中开出内螺纹12，所述内螺纹与构成推进空气管14的旋入件的外螺纹13相适配。第一穿孔10通过引入的旋入件自下方被封闭，从而使旋入件构成砂混合通道4的和进而砂容纳室11的下部终端。推进空气管14的通口15的调节深度t可以通过螺纹连接被调节，并且通过可在旋入件的外螺纹13上调节的锁紧螺母16被固定。旋入件在其外端部上具有用于连接未示出的加压空气管线的加压空气接头17，以便形成用于通过上升的砂混合通道4输送撒砂的空气流。通过调节深度t可以使得推进空气管14的通口相对于排放区段9定位，并且由此影响被输送的撒砂量。在砂混合通道4中，由推进空气管14流出的空气流容纳撒砂，所述撒砂部分地直接从排放区段9掉落，并且部分地从砂容纳室11扬起，并且空气流将撒砂输送至砂混合通道4的上端部上的砂偏转室18，在所述砂偏转室中载有撒砂的空气流向下偏转至砂吹出通道5。在所示实施例中，砂混合通道4在相对于水平面20°的倾斜角度下上升，其中，可以根据所使用的撒砂为所述倾斜角度选择10°至40°之间、优选20°至30°之间的数值。

砂吹出通道5通过从下方延伸至壳体座2中的圆柱形的第二穿孔19构成，所述第二穿孔在所实施例中与第一穿孔10处于同一个平面中并且具有与第一穿孔相同的直径。砂偏转室18通过横孔20构成，所述横孔垂直于第一穿孔10并且垂直于第二穿孔19地、延伸穿过壳体座2，并且具有与第一穿孔和第二穿孔相比更大的直径。横孔20延伸为，该穿孔的周向面构成从砂混合通道4的外部母线至砂吹出通道5的外部母线的光滑的过渡部。在砂吹出通道5的下端部上设置输出口21，撒砂随着输送空气流通过所述输出口从壳体座2输出，以便通过在此连接的撒砂管线吹出至车轮与行驶轨道之间的间隙中，从而提高摩擦值。

为了对输出的撒砂量更精确地定量给料或者说计量，壳体座2具有从上方通向砂偏转室18中的、用于空气射束的入流通道22，所述空气射束通过可松脱地安装在入流通道22中的喷嘴插件23形成。空气射束向下共轴地指向砂吹出通道5，并且由此一方面通过砂混合通道4中的负压形成抽吸效果，并且另一方面形成砂吹出通道5中输送空气的体积流量的提高。

喷嘴插件23优选地实施为车削件、例如黄铜车削件，并且由此能够在其喷嘴直径方面以更高的精度制造。喷组插件23可以在所示实施例中实施为圆柱形的套筒，并且具有轴向的通孔，所述通孔规定了精确的喷嘴直径。通孔在下游端部上具有锥形的沉孔，相较而言，通孔在上游端部上圆柱形地开孔并且具有整平的圆柱形的凸肩(或者说套口)，所述凸肩配合在入流通道22的相应的沉孔中。沉孔的形状允许喷嘴插件23在入流通道22中的简单的插装和同样简单的移除，从而在根据本发明的定量给料装置1中在无需大的花费的情况下能够实施喷嘴插件23的更换。由此可以将堵塞的喷嘴插件23快速地替换为干净的喷嘴插件，或者还可以替换为另一个具有更大或更小喷嘴直径的喷嘴插件23。为此，根据所使用的撒砂的粒径提供具有不同喷嘴直径的多个喷嘴插件的替换组。通过密封件的中间安置将加压空气凸缘24加压空气密封地、然而借助螺纹连接可松脱地紧固在壳体座2上。在加压空气凸缘24的内部，加压空气通道25从用于未示出的加压空气管线的接头孔26延伸至出口27，所述出口通向入流通道22。经由加压空气凸缘24将加压空气输入喷组插件23，所述加压空气通过入流通道22流向砂偏转室18并且进一步流向砂吹出通道5。

在壳体座2中可以集成用于加热撒砂的热量元件28(或称为加热元件)。由此使得撒砂被干燥并且由此保持滑动性和流动性。通过热量元件28的集成，节省了额外的构件和由此带来的制造和装配成本。热量元件28棒状地构造，并且在容纳孔29中延伸，该容纳孔垂直地在壳体座2中延伸并且通入砂输入漏斗3的锥形区段8内。热量元件28包括用于放置紧固工具的外六边形区段30、连接在外六边形区段上的用于与容纳孔29的内螺纹段螺纹连接的外螺纹区段和连接在外螺纹区段上的加热棒，所述加热棒将由在端侧上自外部连接的供电线路31输入的电能转换为热能。在壳体座2中可以设置通入容纳孔29的侧向入口，通过所述侧向入口使供应空气流流入包围加热棒的环形间隙中。在此，从加热棒旁流过的空气受热，并且构成热空气流，所述热空气流流入砂输入漏斗3内的待干燥的撒砂中。在容纳孔29的上部通口上布置有烧结过滤器32，所述烧结过滤器对于热空气流来说是可透过的，然而对于撒砂来说是不可透过的，由此避免了通口的堵塞。烧结过滤器32锥台状地构造，并且从锥形区段8的周向面向上突伸进砂输入漏斗3中。从烧结过滤器32向上离开的热空气流与砂输入方向逆向地流经砂输入漏斗3中的撒砂并且流经布置在其上的砂箱。通过对流原理，实现了对撒砂特别高效的干燥。此外，通过纵长的加热棒加热壳体座2，所述壳体座将额外的热量释放至滑落的撒砂。由于壳体座2的整体性，壳体座在砂容纳室11运行时通过导热被加热，从而还干燥了处于砂容纳室中的撒砂。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通工具的撒砂装置的定量给料装置(1)，所述定量给料装置带有壳体座(2)，在所述壳体座中，撒砂路径从砂输入漏斗(3)经由从砂容纳室(11)倾斜的上升至砂偏转室(18)的砂混合通道(4)延伸至垂直的砂吹出通道(5)，并且所述定量给料装置带有从下方共轴地突伸进砂混合通道(4)中的推进空气管(14)，推进空气管(14)用于形成输送撒砂的空气流，其特征在于，设置自上方通入砂偏转室(18)中的入流通道(22)，在所述入流通道中可松脱地安装有喷嘴插件(23)，喷嘴插件(23)用于形成向下指向砂吹出通道(5)的空气射束。

2.根据权利要求1所述的定量给料装置(1)，其中，所述喷嘴插件(23)构造为黄铜车削件。

3.根据权利要求1或2所述的定量给料装置(1)，其中，喷嘴插件(23)能够根据所应用的撒砂的粒径选自具有尺寸不同的喷嘴直径的多个喷嘴插件的替换组。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，砂混合通道(4)以相对于水平面10°至40°、优选20°至30°范围内的倾斜角(α)上升。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，砂输入漏斗(3)的排放区段(9)在推进空气管(14)的通口(15)的区域中自上方通入砂混合通道(4)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，砂混合通道(4)通过圆柱形的第一穿孔(10)构成，并且砂吹出通道(5)通过在壳体座(2)中具有相同直径的圆柱形的第二穿孔(19)构成。

7.根据权利要求6所述的定量给料装置(1)，其中，砂偏转室(18)通过垂直于砂混合通道(4)和垂直于砂吹出通道(5)延伸的圆柱形的横孔(20)构成，所述横孔的直径大于砂混合通道(4)和砂吹出通道(5)的直径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，推进空气管(14)构造为旋入件，所述旋入件从外部旋拧进圆柱形的第一穿孔(10)中，直至预定的调节深度(t)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，壳体座(2)制造为一体式的精密铸造件或3D打印件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的定量给料装置(1)，其中，在壳体座(2)中集成有用于加热撒砂的加热元件(28)。