CN110758444B - 黏着力调节装置、转向架、轨道车辆及调节黏着力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黏着力调节装置、转向架、轨道车辆及调节黏着力的方法，所述黏着力调节装置包括：撒砂装置；黏着重量调节装置；以及黏着力调节控制器，其用于同时控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小以及撒砂装置撒砂量的大小；所述撒砂装置和黏着力调节控制器通过砂箱控制线缆连接；所述黏着力调节控制器和黏着重量调节装置通过控制线缆连接；所述黏着重量调节装置通过安装弯梁安装在轴箱拉杆座的底部。本发明的黏着力调节装置高效可靠、控制精确度高、实用性好。

Description

黏着力调节装置、转向架、轨道车辆及调节黏着力的方法

技术领域

本发明涉及一种黏着力调节装置、转向架、轨道车辆及调节黏着力的方法，属于轨道车辆领域。

背景技术

在轨道交通运输中，列车的黏着是安全运行的基本条件。不仅列车的牵引力和制动力取决于车轮与轨道接触处的黏着力，而且牵引力和制动力也受到黏着力的限制。

随着轨道交通的迅速发展，列车运行的安全性、可靠性越来越受到人们的重视，但到目前为止还没有找到对轮轨损伤最小, 且能增加黏着特性的最有效的控制方法, 实际中应用的最多的仍是通过撒砂来增加黏着。轮轨黏着一直是牵引和制动技术领域的研究方向。

中国发明专利申请CN201710856281.4公开了一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置，其作用在轨道车辆转向架上的车轮轴与钢轨之间的装置，主要包括直线电机初级、第一减振连接件、第二减振连接件、车轮、轴承座、构架和钢轨，用于在不同工况下提高黏着重量利用系数调整车辆轴重转移，并辅助轨道车辆的行进和制动。该专利通过在钢轨和车辆之间设置直线电机，实现提高黏着重量和辅助车辆行进、制动。实际上专利将直线电机的初级设置在单个轴箱体上，而车辆在运行过程中轴箱体相对轨面是有绕车轴方向运动的，这会导致直线电机初级相对轨面的距离时刻变化，这会使得专利所要取得的效果不稳定，甚至无法实现。另一方面，通过撒砂来增加黏着是轨道列车运用成熟和有效的方法，专利没有将所述方法与撒砂装置联合控制使用，以达到有效增强列车黏着力的效果，也是检索专利的一大缺憾。最后在结构比较复杂的转向架上安装直线电机增加了转向架系统的实现难度，不一定具有现实意义。

中国发明专利申请CN201510950441.2公开了一种增加高速列车黏着力的装置，所有设备均安装在列车的车顶，在列车高速行进、爬坡及制动时，由空气压缩机产生的高压空气从喷嘴高速向上喷出，产生向上的反冲力，于是对轨面产生法向压力，增加列车的动轮载荷，从而增加轮轨间的粘着力。检索专利由空气压缩机产生向上喷出的高压空气来达到增加轮轨间的粘着力的作用，一方面这种实现方式不能对轮轨黏着力进行精确控制，另一方面，通过这种方式实现轮轨黏着力增加的同时，也加大了钢轨承载，而高速列车一般有效利用了钢轨的承载能力，如果再通过这种方式增加钢轨的载重，是不合适的。

发明内容

本发明旨在提供一种黏着力调节装置、转向架、轨道车辆及调节黏着力的方法，该黏着力调节装置高效可靠、控制精确度高、实用性好。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种黏着力调节装置，其结构特点是，包括：

撒砂装置；

黏着重量调节装置；以及

黏着力调节控制器，其用于同时控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小以及撒砂装置撒砂量的大小；

所述撒砂装置和黏着力调节控制器通过砂箱控制线缆连接；所述黏着力调节控制器和黏着重量调节装置通过控制线缆连接；所述黏着重量调节装置通过安装弯梁安装在轴箱拉杆座的底部。

由此，黏着力调节控制器可以同时控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小以及撒砂装置撒砂量的大小。这样在车辆启动、制动以及过弯道的过程中可以增加黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力以及增加撒砂量，从而提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力，达到提高车辆启动黏着力和制动黏着力以及提高车辆通过弯道平稳性的效果。

车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器将黏着重量调节装置与轨道之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量，从而在启动、制动和过弯道时提高黏着力的利用率，在正常速度运营时减小黏着力即轮轨摩擦力，达到节能的效果。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述撒砂装置包括砂箱安装座、砂位感应器、空气压缩装置、撒砂管和砂箱；所述砂箱通过砂箱安装座安装在构架端梁的底部，所述撒砂管通过撒砂管安装支架安装在安装弯梁的端部；所述砂位感应器用于监测砂箱内的砂位高度，所述黏着力调节控制器通过控制空气压缩装置调节砂箱内部压力大小。

所述安装弯梁上设有撒砂管安装座、梁体安装座、黏着重量调节装置安装座；优选所述安装弯梁采用内弯箱型结构。

由于所述安装弯梁设置有撒砂管安装座、梁体安装座、黏着重量调节装置安装座，安装弯梁采用内弯箱型结构，适应安装弯梁与前后轴箱拉杆座安装位置的同时，保证黏着重量调节装置安装位于前后轮对之间和钢轨正上方，箱型梁的结构设置有利于保证黏着重量调节装置作用时，保证附加黏着重量通过安装弯梁传递过程中梁体本身的结构强度。

优选地，所述黏着重量调节装置包括支撑座、调节座和电磁转换体；所述调节座安装在支撑座上，该支撑座上设置有支撑座安装孔和调节座安装孔；所述调节座和电磁转换体之间设有高度调节机构，用于调整电磁转换体与钢轨顶面之间的距离。

这样，当车辆运营过程中车轮磨耗或者车轮旋修后，通过调节座和电磁转换体之间的高度调节机构，从而实现对电磁转换体与钢轨顶面的距离进行调节，这种结构使得黏着重量调节装置的高度调节十分简便，提高车辆的可维护性，节约成本。

所述高度调节机构为设置在所述调节座和电磁转换体上的齿形高度调节结构，该电磁转换体通过齿形高度调节结构与调节座装配连接。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种转向架，其包括构架和轴箱拉杆座，还包括所述的黏着力调节装置；优选所述安装弯梁与轴箱拉杆座之间设置有调整垫。

由此，所述黏着重量调节装置通过安装弯梁安装在轴箱拉杆座的底部，安装弯梁与轴箱拉杆座之间设置有调整垫（优选为橡胶垫），适应轴箱拉杆座底部绕车轴的偏转运动。黏着重量调节装置底部与钢轨顶面保持一定距离，调节通过黏着重量调节装置电流大小来控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小，从而达到控制车辆黏着重量的效果。

所述黏着重量调节装置的底部与钢轨顶面之间保持一定距离，由此，调节通过黏着重量调节装置电流大小来控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小，从而达到控制车辆黏着重量的效果。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种轨道车辆，其包括至少3节编组，其中编组两端设置非动力转向架，编组中间设置动力转向架；所述非动力转向架和动力转向架底部均设置有所述的黏着力调节装置。

根据本发明的优选实施例，所述的轨道车辆包括3节编组，编组中间设置两套铰接动力转向架。本发明所述轨道车辆的非动力转向架和铰接动力转向架底部设置有黏着力调节装置。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种利用所述的黏着力调节装置调节黏着力的方法，所述黏着力调节控制器可以同时控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小以及撒砂装置撒砂量的大小；在车辆启动、制动以及过弯道的过程中增加黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力，同时增加撒砂量，从而提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力；在车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器将黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量。

由此，在车辆启动、制动以及过弯道的过程中提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力，达到提高车辆启动黏着力和制动黏着力以及提高车辆通过弯道平稳性的效果。在车辆在运营速度正常行驶的过程中，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量，从而在启动、制动和过弯道时提高黏着力的利用率，在正常速度运营时减小黏着力即轮轨摩擦力，达到节能的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在车辆启动、制动以及过弯道的过程中提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力，达到提高车辆启动黏着力和制动黏着力以及提高车辆通过弯道平稳性的效果。车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器将黏着重量调节装置与轨道之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量，从而在启动、制动和过弯道时提高黏着力的利用率，在正常速度运营时减小黏着力即轮轨摩擦力，达到节能的效果。

2、 所述黏着重量调节装置通过安装弯梁安装在轴箱拉杆座的底部，安装弯梁与轴箱拉杆座之间设置有橡胶调整垫，适应轴箱拉杆座底部绕车轴的偏转运动。可以通过调节通过黏着重量调节装置电流大小来控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小，从而达到控制车辆黏着重量的效果。

3、 所述安装弯梁采用内弯箱型结构，适应安装弯梁与前后轴箱拉杆座安装位置的同时，保证黏着重量调节装置安装位于前后轮对之间和钢轨正上方，箱型梁的结构设置有利于保证黏着重量调节装置作用时，保证附加黏着重量通过安装弯梁传递过程中梁体本身的结构强度。

4、当车辆运营过程中车轮磨耗或者车轮旋修后，通过调节座和电磁转换体上的齿形高度调节结构对电磁转换体与钢轨顶面的距离进行调节，这种结构使得黏着重量调节装置的高度调节十分简便，提高车辆的可维护性，节约成本。

附图说明

图1是本发明一个实施例的列车编组图；

图2是本发明铰接动力转向架底部正等测视图；

图3是本发明铰接动力转向架主视图；

图4是本发明非动力转向架底部正等测视图；

图5是本发明非动力转向架主视图；

图6是本发明黏着重量调节装置安装示意图；

图7是本发明黏着力调节装置示意图；

图8是本发明撒砂装置结构示意图；

图9是本发明安装弯梁结构示意图；

图10是本发明黏着重量调节装置结构示意图；

图11是本发明支撑座结构示意图；

图12是本发明调节座结构示意图；

图13是本发明电磁转换体结构示意图。

在图中：

非动力转向架1、铰接动力转向架2、黏着力调节装置3、轴箱拉杆座4、钢轨5、橡胶调整垫6、黏着力调节控制器7、撒砂装置8、安装弯梁9、控制线缆10、撒砂控制线缆11、撒砂管安装支架12、黏着重量调节装置13、砂箱安装座14、砂位感应器15、空气压缩装置16、撒砂管17、砂箱18、撒砂管安装座19、弯梁安装座20、黏着重量调节装置安装座21、调节座22、支撑座23、电磁转换体24、支撑座安装孔25、调节座安装孔26、齿形高度调节结构27。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种轨道车辆，如图1所示，分为3节编组，两端设置非动力转向架1，中间设置2个铰接动力转向架2，非动力转向架1和铰接动力转向架2底部设置有黏着力调节装置3。

如图7所示，所述黏着力调节装置3主要由黏着力调节控制器7、黏着重量调节装置13和撒砂装置8组成，黏着力调节控制器7可以同时控制黏着重量调节装置13与钢轨5之间的吸附力的大小以及撒砂装置8撒砂量的大小。

由此，在车辆启动、制动以及过弯道的过程中增加黏着重量调节装置13与钢轨5之间的吸附力以及增加撒砂量，从而提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力，达到提高车辆启动黏着力和制动黏着力以及提高车辆通过弯道平稳性的效果。车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器7将黏着重量调节装置13与轨道5之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置8撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量，从而在启动、制动和过弯道时提高黏着力的利用率，在正常速度运营时减小黏着力即轮轨摩擦力，达到节能的效果。

如图2和4所示，所述黏着重量调节装置13通过安装弯梁9安装在轴箱拉杆座4的底部，安装弯梁9与轴箱拉杆座4之间设置有橡胶调整垫6，适应轴箱拉杆座4底部绕车轴的偏转运动。黏着力调节控制器7和黏着重量调节装置13通过控制线缆10连接。黏着重量调节装置13底部与钢轨5顶面保持一定距离，调节通过黏着重量调节装置13电流大小来控制黏着重量调节装置13与钢轨5之间的吸附力的大小，从而达到控制车辆黏着重量的效果。

如图7和8所示，所述撒砂装置8和黏着力调节控制器7通过砂箱控制线缆11连接，撒砂装置设置有砂箱安装座14、砂位感应器15、空气压缩装置16、撒砂管17、砂箱18，砂箱通过砂箱安装座14安装在构架端梁的底部，砂位感应器15可以实时监测砂箱18砂位高度，空气压缩装置16可以调节砂箱18内部压力，通过黏着力调节控制器7控制空气压缩装置16来调节砂箱18内部压力大小，从而达到控制撒砂量的大小的作用。撒砂管17通过撒砂管安装支架12安装在安装弯梁9的端部。

如图9所示，所述安装弯梁9设置有撒砂管安装座19、梁体安装座20、黏着重量调节装置安装座21，安装弯梁9采用内弯箱型结构，适应安装弯梁9与前后轴箱拉杆座4安装位置的同时，保证黏着重量调节装置13安装位于前后轮对之间和钢轨5正上方，箱型梁的结构设置有利于保证黏着重量调节装置13作用时，保证附加黏着重量通过安装弯梁9传递过程中梁体本身的结构强度。

如图10所示，所述黏着重量调节装置13设置有支撑座23、调节座22和电磁转换体24。调节座22通过螺栓安装在支撑座23上，如图11所示，支撑座23上设置有支撑座安装孔25、调节座安装孔26，适应支撑座23与安装弯梁9和调节座22的安装。如图12和13所示，调节座22和电磁转换体24上设置有齿形高度调节结构27，电磁转换体24通过齿形高度调节结构27与调节座22装配连接，当车辆运营过程中车轮磨耗或者车轮旋修后，通过调节座22和电磁转换体24上的齿形高度调节结构27对电磁转换体24与钢轨5顶面的距离进行调节，这种结构使得黏着重量调节装置13的高度调节十分简便，提高车辆的可维护性，节约成本。

本实施例的所述轨道车辆的非动力转向架和铰接动力转向架底部设置有黏着力调节装置。黏着力调节装置主要由黏着力调节控制器、黏着重量调节装置和撒砂装置组成，黏着力调节控制器，在车辆启动、制动以及过弯道的过程中增加黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力以及增加撒砂量，从而提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力，达到提高车辆启动黏着力和制动黏着力以及提高车辆通过弯道平稳性的效果。车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器将黏着重量调节装置与轨道之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量，从而在启动、制动和过弯道时提高黏着力的利用率，在正常速度运营时减小黏着力即轮轨摩擦力，达到节能的效果。

本实施例的所述黏着重量调节装置通过安装弯梁安装在轴箱拉杆座的底部，安装弯梁与轴箱拉杆座之间设置有橡胶调整垫，适应轴箱拉杆座底部绕车轴的偏转运动。可以通过调节通过黏着重量调节装置电流大小来控制黏着重量调节装置与钢轨之间的吸附力的大小，从而达到控制车辆黏着重量的效果。

本实施例的所述安装弯梁设置有撒砂管安装座、梁体安装座、黏着重量调节装置安装座，安装弯梁采用内弯箱型结构，适应安装弯梁与前后轴箱拉杆座安装位置的同时，保证黏着重量调节装置安装位于前后轮对之间和钢轨正上方，箱型梁的结构设置有利于保证黏着重量调节装置作用时，保证附加黏着重量通过安装弯梁传递过程中梁体本身的结构强度。

本实施例的所述黏着重量调节装置设置有支撑座、调节座和电磁转换体，调节座通过螺栓安装在支撑座上，调节座和电磁转换体上设置有齿形高度调节结构，电磁转换体通过齿形高度调节结构与调节座装配连接，当车辆运营过程中车轮磨耗或者车轮旋修后，通过调节座和电磁转换体上的齿形高度调节结构对电磁转换体与钢轨顶面的距离进行调节，这种结构使得黏着重量调节装置的高度调节十分简便，提高车辆的可维护性，节约成本。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种黏着力调节装置，其特征在于，包括：

撒砂装置（8）；

黏着重量调节装置（13）；以及

黏着力调节控制器（7），其用于同时控制黏着重量调节装置（13）与钢轨（5）之间的吸附力的大小以及撒砂装置（8）撒砂量的大小；

所述撒砂装置（8）和黏着力调节控制器（7）通过砂箱控制线缆（11）连接；所述黏着力调节控制器（7）和黏着重量调节装置（13）通过控制线缆（10）连接；所述黏着重量调节装置（13）通过安装弯梁（9）安装在轴箱拉杆座（4）的底部；

所述黏着重量调节装置（13）包括支撑座（23）、调节座（22）和电磁转换体（24）；

所述调节座（22）安装在支撑座（23）上，该支撑座（23）上设置有支撑座安装孔（25）和调节座安装孔（26）；

所述调节座（22）和电磁转换体（24）之间设有高度调节机构，用于调整电磁转换体（24）与钢轨顶面之间的距离；

所述高度调节机构为设置在所述调节座（22）和电磁转换体（24）上的齿形高度调节结构（27），该电磁转换体（24）通过齿形高度调节结构（27）与调节座（22）装配连接。

2.根据权利要求1所述的黏着力调节装置，其特征在于，所述撒砂装置（8）包括砂箱安装座（14）、砂位感应器（15）、空气压缩装置（16）、撒砂管（17）和砂箱（18）；

所述砂箱（18）通过砂箱安装座（14）安装在构架端梁的底部，所述撒砂管（17）通过撒砂管安装支架（12）安装在安装弯梁（9）的端部；

所述砂位感应器（15）用于监测砂箱（18）内的砂位高度，所述黏着力调节控制器（7）通过控制空气压缩装置（16）调节砂箱（18）内部压力大小。

3.根据权利要求1所述的黏着力调节装置，其特征在于，所述安装弯梁（9）上设有撒砂管安装座（19）、梁体安装座（20）、黏着重量调节装置安装座（21）。

4.根据权利要求3所述的黏着力调节装置，其特征在于，所述安装弯梁（9）采用内弯箱型结构。

5.一种转向架，包括构架和轴箱拉杆座（4），其特征在于，还包括如权利要求1-4中任一项所述的黏着力调节装置。

6.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述安装弯梁（9）与轴箱拉杆座（4）之间设置有调整垫（6）。

7.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述黏着重量调节装置（13）的底部与钢轨（5）顶面之间保持一定距离。

8.一种轨道车辆，包括至少3节编组，其特征在于，其中编组两端设置非动力转向架（1），编组中间设置动力转向架（2）；所述非动力转向架（1）和动力转向架（2）底部均设置有如权利要求1-4中任一项所述的黏着力调节装置（3）。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆，其特征在于，包括3节编组，编组中间设置两套铰接动力转向架（2）。

10.一种利用权利要求1-4中任一项所述的黏着力调节装置（3）调节黏着力的方法，其特征在于，所述黏着力调节控制器（7）可以同时控制黏着重量调节装置（13）与钢轨（5）之间的吸附力的大小以及撒砂装置（8）撒砂量的大小；在车辆启动、制动以及过弯道的过程中增加黏着重量调节装置（13）与钢轨（5）之间的吸附力，同时增加撒砂量，从而提高车辆黏着重量以及轮轨摩擦力；在车辆在运营速度正常行驶的过程中，黏着力调节控制器（7）将黏着重量调节装置（13）与钢轨（5）之间的吸附力减小为零，并且停止撒砂装置（8）撒砂，车辆的黏着重量恢复为车辆实际重量。

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