CN112644427A - 分体式研磨子、轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分体式研磨子、用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆。所述分体式研磨子包括：连接件，其被可拆卸地安装到轨道车辆的闸瓦托上；至少两个研磨子组件，其中每一个研磨子组件具有摩擦体和支撑体，所述摩擦体被布置成提供用于与轨道车辆的车轮踏面摩擦接触的表面，并通过所述支撑体与所述连接件相连，并且在其中至少两个研磨子组件之间设置有间隙。本发明易于制造、安装和维护，其能够有效降低研磨子摩擦面在使用过程中的温度，减少由于发生研磨子金属镶嵌而导致划伤车轮的概率，并且减少摩擦振动、冲击和噪声的影响，使得系统整体更加稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域，尤其涉及分体式研磨子、用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆。
背景技术
从高速列车使用踏面清扫装置至今，对于踏面清扫装置中的研磨子来讲，其具有踏面清扫、轮轨增粘、车轮修形等功能，并且能够有效地提高列车的制动性能和舒适性能，这已经在实际使用过程得到了验证。
然而，现有的研磨子在例如结构构造、使用效果、安全性能、制造和维护成本等方面仍存在着一些不足之处，可以进一步地改进和优化。例如，目前高速列车所配置的研磨子在使用过程中是与车轮踏面直接进行接触，由于车轮转速高并且研磨子与车轮的摩擦面积较大，因此在摩擦过程中将会产生大量的热量和磨屑，并且研磨子的摩擦面温度会很高，将导致表面硬度降低，使得研磨子与车轮踏面直接紧密贴合，磨屑将会粘附在车轮表面而不易排出。随着金属碎屑越积越多，这种长期堆积容易引发金属镶嵌物的产生，在更严重时可能会划伤车轮踏面，带来运行风险。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了分体式研磨子、用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆，从而可以解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。
首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种分体式研磨子，所述分体式研磨子包括：
连接件，其被可拆卸地安装到轨道车辆的闸瓦托上；以及
至少两个研磨子组件，其中每一个研磨子组件具有摩擦体和支撑体，所述摩擦体被布置成提供用于与轨道车辆的车轮踏面摩擦接触的表面，并通过所述支撑体与所述连接件相连，并且在其中至少两个研磨子组件之间设置有间隙。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，在其中至少一个研磨子组件的所述支撑体与所述连接件之间设置有弹性部件。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，所述弹性部件包括碟型弹簧，并且所述连接件上设置有用于容纳所述弹性部件的孔槽。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，所述分体式研磨子包括三个研磨子组件，它们被布置成两个相邻的研磨子组件之间的所述间隙的宽度相等，并且由各研磨子组件中的所述摩擦体的所述表面所形成的整体表面呈圆弧形。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，所述支撑体被构造成具有圆柱形凸台，所述圆柱形凸台穿过设置在所述连接件上的安装孔并通过垫片卡装在所述连接件上。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，，所述连接件通过凹凸结构被安装到所述闸瓦托上。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，所述摩擦体与所述支撑体一体热压成型并烧结固化。
在根据本发明的分体式研磨子中，可选地，所述摩擦体采用修形摩擦体和/或增粘摩擦体，并且/或者各研磨子组件中的所述摩擦体分别采用相同的或不同的材料制成，并且/或者各研磨子组件中的所述支撑体分别采用相同的或不同的材料制成，并且/或者所述研磨子组件中的各所述间隙的宽度彼此相等或不相等。
其次，根据本发明的第二方面，它还提供了一种用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置，所述车轮踏面清扫装置包括如以上任一项所述分体式研磨子。
另外，根据本发明的第三方面，它还提供了一种轨道车辆，所述轨道车辆上设置有一个或多个如以上任一项所述分体式研磨子、或者一个或多个如以上所述的车轮踏面清扫装置。
从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，与现有技术相比，本发明技术方案不仅易于制造、安装和维护，而且通过在分体式研磨子的摩擦体之间设置间隙，可以用来进行排屑、散热等处理，由此能够有效降低研磨子摩擦面在使用过程中的温度，减少由于研磨子金属镶嵌的发生而划伤车轮的概率，从而非常有助于提高整个系统的工作效率、安全性和可靠性。此外，摩擦体可以任意单独地或同时搭配使用修形摩擦体和增粘摩擦体，这能使得分体式研磨子的综合性能更加优良，使用更加灵活。另外，通过在分体式研磨子中设置垫片、蝶形弹簧、燕尾槽等结构构造，能够有效减少摩擦振动、冲击和噪声等的影响，可以使得系统结构更加稳定可靠。本发明具有非常显著的实用性和良好的应用前景。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是一个根据本发明的分体式研磨子实施例的剖视结构示意图。
图2是图1中所示的分体式研磨子实施例的侧视图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来说明根据本发明的分体式研磨子、用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆的组成、工作原理、特点和优点等，但是应当理解的是，所有描述仅是为了举例说明而给出的，因此不应理解为对本发明形成任何的限制。在本文中，技术用语“连接”及其衍生用语涵盖了一个部件直接连接至另一部件和/或间接连接至另一部件。
此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，由此获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其它实施例。
在图1中仅以示意方式显示出了一个根据本发明的分体式研磨子实施例的大致结构构造，并且在图2中示出了该分体式研磨子实施例的侧视结构，下面就结合以上两个附图来对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，在该分体式研磨子100中设置有三个研磨子组件1和一个连接件2，通过这些组成部分构成了该分体式研磨子100的整体结构。具体来讲，连接件2是采用可拆卸方式安装到轨道车辆的闸瓦托上，例如将其通过任何合适的凹凸结构21（如燕尾槽等凹槽、凸块或其组合结构）安装到闸瓦托上，如此可以改变在以往研磨子产品中普遍采用的安装钩连接结构，从而借助于例如在图2中示例性展示出的燕尾槽等凹凸结构21，能够使得系统整体结构更加稳定，对研磨子进行安装、维护、更换等操作更加快捷、便利。
对于上述的研磨子组件1来讲，它可以包括摩擦体11和支撑体12。其中，支撑体12是被设置用来对摩擦体11提供支撑、连接等作用，摩擦体11可以通过支撑体12连接到连接件2上。例如图1和图2中所示，作为举例说明，可以将支撑体12构造成具有圆柱形凸台121，以便将圆柱形凸台121穿过连接件2上的安装孔23，并且可使用例如垫片4（如C形垫片、方形垫片等）等安装部件将其固定在连接件2上，此类连接结构不仅简单稳定、易于操作，而且安全可靠，并且通过与上述的凹凸结构21进行配合使用，能够明显减少由于摩擦振动、冲击和噪声所带来的不利影响。
支撑体12在业界也时常被称为“钢背”、“背板”等，但应理解的是，在本发明中的支撑体12可使用包括例如钢、铁、合金材料等在内的任何适宜材料来制成，并且支撑体12的实际形状构造也不局限于板状，而被允许具有任何可能的适宜形状构造，以便能够更好地满足各种不同的应用需求。另外，对于不同的研磨子组件1来讲，它们各自的支撑体12可以使用相同或不同的材料制成，并且可以具有相同或不同的形状构造。举例而言，例如可以将图1中示出的三个研磨子组件1中的支撑体12构造成具有相同的形状，以便提高零部件的通用性，并且有助于降低产品的制造、使用和维护成本。
通常来讲，可以采用众多可行的连接方式将摩擦体11和支撑体12二者结合在一起来形成研磨子组件1。例如，在可选情形下，可以将摩擦体11和支撑体12一体热压成型，然后再将它们烧结固化形成为整体，由此能够充分保证研磨子组件1的整体强度，避免在使用过程中可能因为出现一些特殊情况而造成摩擦体11与支撑体12分离开的不期望状况。又比如，可以单独地或者结合使用例如螺栓、螺母等连接件将摩擦体11和支撑体12二者固连在一起，或者可以考虑单独地或者结合使用粘结剂等方式将它们连接在一起。
请继续参考图1，在这个实施例中，是将三个研磨子组件1中的各摩擦体11均布置成它们各自的表面111朝向外侧，用于在使用过程中能够与轨道车辆的车轮踏面进行摩擦接触。例如，在可选情形下，可以如图1所示地将这些研磨子组件1中的摩擦体11的表面111布置成由它们形成的整体表面呈圆弧形，当然也可将此类整体表面设置成例如波浪形、其中包含局部平面等任何可能的适宜形状，以便能够充分适用于各种可能的应用场合。
如图1所示，在该分体式研磨子100中，三个研磨子组件1是彼此间隔布置的，从而在它们之间分别形成了两个间隙，即间隙G1和间隙G2。由于本发明在摩擦体11之间创新性地设置了此类的间隙构造，其不仅能够有效减小这些摩擦体11与车轮踏面之间的接触面积，并且可促使热量、磨屑等都可以从由此类间隙提供的通道及时地向外排出，从而能够明显降低研磨子摩擦面处于同等工况下时产生的温度，而且能够有效避免研磨子金属镶嵌的发生，减少了产生金属镶嵌划伤车轮的可能性。
应当说明的是，在具体应用场合下，可以根据实际需求情况来灵活设置上述的摩擦体11之间的间隙布局。例如，虽然在图1所示的实施例中，是将位于不同的摩擦体11之间的两个间隙G1和G2设置成具有彼此相同的宽度，但是在一些实施方式下，完全可以将这些间隙的宽度构造成彼此不尽相同或者完全相同，即分体式研磨子中的各间隙的宽度允许是相同的或者不相同的。此外，在一些实施方式下，也可能在分体式研磨子中仅设置一个间隙，而不是要求在两个相邻的研磨子组件1之间必须设置一个间隙，即在某些场合下允许将分体式研磨子中的某些相邻的研磨子组件1彼此紧密地布置在一起而不在其间设置间隙。
应当说明的是，在根据本发明的分体式研磨子中，各研磨子组件1的摩擦体11可以采用相同材料制成，也可以采用不同的材料制成。同样，各研磨子组件1中的支撑体12也被允许采用相同的或不同的材料制成。此外，对于摩擦体11来讲，其可以采用修形摩擦体、增粘摩擦体或者将它们进行组合搭配使用。例如，针对位于不同位置处的各摩擦体11，可以根据其与车轮踏面进行摩擦接触的实际状况来考虑将分体式研磨子中的一个或若干个研磨子组件1的摩擦体11采用修形摩擦体，而另外一个或若干个研磨子组件1的摩擦体11采用增粘摩擦体或者同时采用修形摩擦体和增粘摩擦体，这可以使得分体式研磨子具备更加优良的综合性能，在使用上也更加灵活，能够充分适宜不同的应用场合。
此外，在图1所示的分体式研磨子100中，还分别在三个研磨子组件1的支撑体12与连接件2之间相应地设置了三个弹性部件3，此类弹性部件3可采用例如碟型弹簧、螺旋弹簧等任何能够提供弹性形变功能的零部件，并可将其容纳在开设在连接件2上的孔槽22中。例如，在图1所示实施例中，上述孔槽22就采用了沉孔结构，然后将碟型弹簧作为弹性部件3装设在这些孔槽22中。
通过采用以上结构布置，当使用分体式研磨子时，其中的摩擦体11的表面111将与车轮踏面进行摩擦接触，用以实现研磨子对于车轮踏面的清扫、增粘等处理。当出现研磨子的外形轮廓与车轮轮廓不能完全贴合时（例如，研磨子的整体表面的圆弧中心与车轮中心二者不在同一高度上），研磨子的某个或某些摩擦体11的局部必将首先接触到车轮，此时在气压力和车轮踏面共同作用下，研磨子1的摩擦体11将会联同支撑体12将偏转角度转移到弹性部件3上，而后者所具备的弹性变形特性将能够及时、准确地进行调整来使得研磨子与车轮踏面实现最大程度的贴合；同时，通过设置弹性部件3，能够减少轨道车辆在纵向、横向、垂向上的振动、冲击和噪声，这将能够有效提高零部件的使用寿命，保证系统整体的安全性和可靠性。
另外，本发明还提供了一种用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置，其中包括根据本发明所设计提供的分体式研磨子，例如以上已经结合图1和图2进行示例性讨论的分体式研磨子实施例，从而可实现以上讨论的本发明方案的明显优于现有技术的这些特点和优势。在实际应用时，可以将分体式研磨子以可拆卸方式或者固定安装方式装设到闸瓦托上，使其作为整个车轮踏面清扫装置的一部分用来对车轮踏面的清扫、增粘等操作。
需要说明的是，可以将根据本发明所提供的分体式研磨子、车轮踏面清扫装置中的其他部分分别进行设计、制造和销售，也可以将它们组装在一起后再进行整体销售。无论在进行组合之前所形成的单体、还是在组合之后所形成的整体，它们都落入本发明的保护范围。
此外，本发明还提供了一种轨道车辆，在该轨道车辆上可以根据应用需要来设置一个或多个根据本发明所设计提供的分体式研磨子、或者设置一个或多个根据本发明所设计提供的车轮踏面清扫装置。需要指出的是，上述的轨道车辆可以包括但不限于例如地铁机车、高铁机车、动车、城市轻轨列车等众多类型。
以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的分体式研磨子、用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置和轨道车辆，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，虽然在以上实施例中是以在分体式研磨子中同时设置三个研磨子组件作为示例说明，然而在实际应用场合下，可以根据需求情况来灵活地增加或减少分体式研磨子中的研磨子组件的设置数量，例如可以同时设置两个、四个或更多个研磨子组件。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
Claims (10)
1. 一种分体式研磨子，其特征在于，所述分体式研磨子包括：
连接件，其被可拆卸地安装到轨道车辆的闸瓦托上；以及
至少两个研磨子组件，其中每一个研磨子组件具有摩擦体和支撑体，所述摩擦体被布置成提供用于与轨道车辆的车轮踏面摩擦接触的表面，并通过所述支撑体与所述连接件相连，并且在其中至少两个研磨子组件之间设置有间隙。
2.根据权利要求1所述分体式研磨子，其中，在其中至少一个研磨子组件的所述支撑体与所述连接件之间设置有弹性部件。
3.根据权利要求2所述分体式研磨子，其中，所述弹性部件包括碟型弹簧，并且所述连接件上设置有用于容纳所述弹性部件的孔槽。
4.根据权利要求1所述分体式研磨子，其中，所述分体式研磨子包括三个研磨子组件，它们被布置成两个相邻的研磨子组件之间的所述间隙的宽度相等，并且由各研磨子组件中的所述摩擦体的所述表面所形成的整体表面呈圆弧形。
5.根据权利要求1所述分体式研磨子，其中，所述支撑体被构造成具有圆柱形凸台，所述圆柱形凸台穿过设置在所述连接件上的安装孔并通过垫片卡装在所述连接件上。
6.根据权利要求1所述分体式研磨子，其中，所述连接件通过凹凸结构被安装到所述闸瓦托上。
7.根据权利要求1所述分体式研磨子，其中，所述摩擦体与所述支撑体一体热压成型并烧结固化。
8.根据权利要求1-7中任一项所述分体式研磨子，其中，所述摩擦体采用修形摩擦体和/或增粘摩擦体，并且/或者各研磨子组件中的所述摩擦体分别采用相同的或不同的材料制成，并且/或者各研磨子组件中的所述支撑体分别采用相同的或不同的材料制成，并且/或者所述研磨子组件中的各所述间隙的宽度彼此相等或不相等。
9.一种用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置，其特征在于，所述车轮踏面清扫装置包括如权利要求1-8中任一项所述分体式研磨子。
10.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆上设置有一个或多个如权利要求1-8中任一项所述分体式研磨子、或者一个或多个如权利要求9所述的用于轨道车辆的车轮踏面清扫装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 213125 No. 19 Shunyuan Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant after: CRRC CHANGZHOU TECH-MARK INDUSTRIAL Co.,Ltd. Applicant after: CRRC Qishuyan Locomotive and Rolling Stock Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 213125 No. 19 Shunyuan Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant before: CRRC CHANGZHOU TECH-MARK INDUSTRIAL Co.,Ltd. Country or region before: China Applicant before: CRRC QISHUYAN INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |