CN207813870U - 一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置 - Google Patents

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申灏
王冬冬
杨延峰
刘颖鑫
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
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Abstract

本申请提供一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置包括电控系统(1)、风源系统(2)、气动执行机构(3)、油脂罐(4)和底板(5),本实用新型采用集成安装设计,除喷嘴和橡胶软管外,全部集中布置在一起形成集成单元,安装在轨道交通车辆的司机室内。集成单元的型式不仅便于装置的安装和维护,接口简单,占用空间小,而且结构紧凑,不需要过多的管路传输压缩空气,压力损失小。拉杆式气容存储压缩空气,没有焊缝,各相关零件可直接安装在气容的预留接口上,结构简单。安装在转向架上的喷嘴结构简单,内部不存在机械运动,更没有电气元件,在冲击振动的工况下工作可靠,不会出现失效。

Description

一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置
技术领域
本实用新型涉及铁路行业中轨道交通车辆轮缘润滑领域,尤其是一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置。
背景技术
轨道交通车辆运行时,由于过弯道或蛇形摆动,车轮轮缘会和轨距角接触摩擦,形成运行阻力,同时造成轮缘和钢轨磨耗。车轮轮缘磨损与钢轨侧磨是曲线上车轮与钢轨的主要伤损类型之一,轮缘轨侧磨损问题一直是影响车轮和钢轨寿命的重要因素。轮缘润滑装置可为轮缘和钢轨间提供润滑,能够有效改善轮轨间的摩擦性能,减少轮轨噪声和动力损耗,减缓轮轨磨耗速度,提高轮轨寿命,降低车辆的运营和维护成本。
根据润滑剂的形态,轮缘润滑可分为流体轮缘润滑和固体轮缘润滑。流体轮缘润滑一般采用润滑脂、润滑油;固体轮缘润滑采用润滑棒、润滑块。
流体轮缘润滑一般使用压缩空气驱动润滑剂的喷射,压缩空气由轨道交通车辆提供。而部分型号的轨道交通车辆本身不设置压缩空气系统,轮缘润滑装置需要自带压缩空气系统以驱动润滑剂喷射,或者采用其他动力源驱动润滑剂喷射。
目前用于不能提供压缩空气的轨道交通车辆的轮缘润滑装置有以下两种:
第一种方案是利用小型空气压缩机和焊接结构的风缸安装在乘客室的座椅下部,用来为轮缘润滑装置提供压缩空气。储存润滑剂的油箱安装在车体底架下部,用来存储和输送润滑剂,喷嘴通过支架安装在转向架侧梁端部,位于车轮前方,用来向轮缘根部喷射润滑剂。
第二种方案是不利用压缩空气驱动润滑剂的喷射,即不使用空气压缩机,而采用带有加热功能的喷射泵进行润滑脂的喷射,已有专利“低地板有轨电车轮缘润滑装置”申请号201420397331.9,专利权人:成都新筑路桥机械股份有限公司。
第一种现行方案中,产生和存储压缩空气的空气压缩机和风缸安装在乘客室的座椅下部,储存润滑剂的油箱安装在车体底架下部,喷嘴在车轮前方,这三个单元之间距离过长,压缩空气通过连接管路传输的过程中,压力损失较大。而受限于电气功率和安装空间,专用于轮缘润滑装置的空气压缩机功率较小,风缸容量也较小,过大的传输压力损失会造成润滑剂喷射的压力不足,过长的传输管路也会降低轮缘润滑装置的响应速度。另外,焊接结构的风缸对外接口较少,需要通过增加转接头来与其余配件连接,结构复杂,并且风缸工作在承受冲击振动的工况下,对焊缝可靠性要求很高。
本实用新型采用集成安装设计,除喷嘴和橡胶软管外,全部集中布置在一起形成集成单元,安装在轨道交通车辆的司机室内。集成单元的型式不仅便于装置的安装和维护,接口简单,占用空间小,而且结构紧凑,不需要过多的管路传输压缩空气,压力损失小。另外,采用拉杆式气容存储压缩空气,没有焊缝,各相关可直接安装在气容的预留接口上,结构简单。
第二种方案中,采用带有加热功能的喷射泵进行润滑脂的喷射,喷射泵与喷嘴一同安装在转向架侧梁端部,同时需要向喷射泵提供电源从而实现加热和喷射润滑剂的功能。但是轨道交通车辆转向架承受的冲击振动很高,在转向架上安装的部件承受的振动是在车体内部安装部件的4至6倍,承受的冲击更是达到6至10倍。而带有加热功能的喷射泵属于精密的电气和机械部件,在高振动和冲击的工况下,容易失效而导致轮缘润滑装置不能正常工作。
实用新型内容
为克服现有的缺陷,本实用新型提出一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置。
一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,包括电控系统、风源系统、气动执行机构、油脂罐和底板,所述电控系统固定于风源系统上端,气动执行机构设置于风源系统内部,所述风源系统固定于底板一侧,油脂罐通过脂罐架固定于底板另一侧。
电控系统包括电源控制器、系统电控器、高压电连接器、低压电连接器和连接线缆,其中,所述电控系统包括电源控制器、系统电控器、高压电连接器、低压电连接器集中设置在电气安装板上。
风源系统由空压机,拉杆式气容,压力传感器,单向阀、安全阀、排气阀和管路线缆组成,其中,空压机通过橡胶减震垫安装在拉杆式气容顶部,拉杆式气容顶部设置安装接口,单向阀、压力传感器和安全阀安装在拉杆式气容顶部,排气阀安装在阀板上,拉杆式气容通过螺栓安装在底板上。
气动执行机构由阀板、电磁阀、空气过滤器组成,其中,电磁阀、空气过滤器安装在阀板上,阀板通过螺栓固定在电气安装板下端,并通过接头、不锈钢管和钢丝护套橡胶软管与拉杆式气容、单向阀及油脂罐连接。
阀板内部设置前后两层气路,两层气路互不相同,后层气路为三通结构,连接空压机,单向阀和排气阀,用于压缩空气向拉杆式气容内输入;前层气路用于连接空气过滤器、电磁阀和油脂罐,用于压缩空气输出驱动喷射润滑剂。
空气过滤器下部排水口设置空气过滤器电磁排水阀、拉杆式气容底部的排水口均设置气容电磁排水阀。
油脂罐内部设置气动泵。
通过本实用新型的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,采用集成安装设计,除喷嘴和橡胶软管外,全部集中布置在一起形成集成单元,安装在轨道交通车辆的司机室内。集成单元的型式不仅便于装置的安装和维护,接口简单,占用空间小,而且结构紧凑,不需要过多的管路传输压缩空气,压力损失小。拉杆式气容存储压缩空气,没有焊缝,各相关零件可直接安装在气容的预留接口上,结构简单。安装在转向架上的喷嘴结构简单,内部不存在机械运动,更没有电气元件,在冲击振动的工况下工作可靠,不会出现失效。
附图说明
图1为自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置进行详细描述。
图1示出,一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,包括电控系统1、风源系统2、气动执行机构3、油脂罐4和底板5,电控系统1固定于风源系统2上端,气动执行机构3设置于风源系统2内部,所述风源系统2固定于底板5一侧,油脂罐4通过脂罐架41固定于底板5另一侧。
自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置包括车体内(司机室)安装的集成单元和转向架安装的喷嘴和橡胶软管,利用底板5上的安装孔,通过螺栓安装在车辆司机室电器柜内。车辆通过高压电连接器13和低压电连接器14向装置供电以及完成信号传输。油脂罐4通过不锈钢管及橡胶软管最终连接至喷嘴。
电控系统1包括电源控制器11、系统电控器12、高压电连接器13、低压电连接器14和连接线缆,其中,所述电控系统1包括电源控制器11、系统电控器12、高压电连接器13、低压电连接器14集中设置在电气安装板15上。
电气安装板为3-5mm厚不锈钢板,通过支架20支撑在气容上方,并与布置在集成单元中部的风源系统和气动执行机构分开。车辆通过高压电连接器13为轮缘润滑装置供电,通过低压电连接器14与轮缘润滑装置进行通讯,供电和通讯分离设置避免高压电源对低压信号产生干扰。
电源控制器11可根据需要对车辆提供的电源制式进行转换,例如将380VAC转换为110VDC,然后为电控器12、空压机21等其他部件供电。由于不同类型的车辆提供的供电制式有区别,电源控制器的11设计简化了轮缘润滑装置与车辆间的电源接口,既可以使轮缘润滑装置内部电气元件选型统一,形成模块化设计,又可以简化车辆制造厂的电源设计,不需要为轮缘润滑装置单独设计电源。
系统电控器12与车辆进行通讯,并且内置加速度传感器,检测车辆运行状态。系统电控器12根据车辆运行信号以及车辆运行状态,输出润滑策略,控制轮缘润滑装置工作。系统电控器12设置显示屏和按钮,可以方便的查看和设置轮缘润滑装置的工作参数。电气安装板15上设置手动测试按钮16,按下手动测试按钮16,系统电控器12启动调试程序,轮缘润滑装置按照设置进行喷脂,方便设备调试。
风源系统2由空压机21,拉杆式气容22,压力传感器23,单向阀24、安全阀25、排气阀26和管路线缆组成,其中,空压机21通过橡胶减震垫27安装在拉杆式气容22顶部,拉杆式气容22顶部设置安装接口,单向阀24、压力传感器23和安全阀25安装在拉杆式气容22顶部,排气阀26安装在阀板31上,拉杆式气容22通过螺栓安装在底板5上。
空压机21采用具有轨道交通产品资质认证的直流无油空气压缩机。具有轨道交通资质认证的空压机,其设计和制造符合轨道交通运用工况和标准要求,可以保证空压机可靠稳定的工作在轨道交通车辆中,而直流无油空压机具有节能环保,维护费用低等特点,符合轨道交通行业产品设计要求。
气容22采用拉杆式结构,其外形为立方体,下平面直接放置在底板22上,通过螺栓连接固定,无需任何支架,安装稳定可靠,上平面直接加工安装接口,布置空压机21,压力传感器23、单向阀24、安全阀25等相关零件,无需任何转接装置,各零件安装稳定可靠,结构紧凑,气容22底部设置排水口。
气动执行机构3由阀板31、电磁阀32、空气过滤器33组成,其中,电磁阀32、空气过滤器33安装在阀板31上,阀板31通过螺栓固定在电气安装板15下端,并通过接头、不锈钢管和钢丝护套橡胶软管与拉杆式气容22、单向阀24及油脂罐4连接。
阀板31内部设置前后两层气路,两层气路互不相同,后层气路为三通结构,连接空压机21,单向阀24和排气阀26,用于压缩空气向拉杆式气容22内输入;前层气路用于连接空气过滤器33、电磁阀32和油脂罐4,用于压缩空气输出驱动喷射润滑剂。
空气过滤器33下部排水口设置空气过滤器电磁排水阀331、拉杆式气容22底部的排水口均设置气容电磁排水阀221。电气安装板15上设置排水按钮,按下排水按钮,两个电磁排水阀打开,可将空气过滤器33和气容22内部的积水通过排水管路排出。电磁排水阀比手动排水阀操作更为简单便捷。
油脂罐4内部设置气动泵。气动泵每次工作泵送出定量的润滑脂,混合压缩空气后,通过管路输送至喷嘴,喷射至轮缘根部进行润滑。
安装在转向架的喷嘴的外部型式和橡胶软管的长度根据车辆制造单位的要求进行设计。喷嘴内部结构设计为有利于润滑剂雾化及高速喷出的标准结构,搭配不同的外部型式适用于不同车辆。橡胶软管内部增设聚氨酯软管,增加内部光洁度,有利于油脂的喷射。
在实际工作中,当压力传感器23检测气容22内气压值低于设定的压力下限时,向系统电控器12发出信号,系统电控器12启动空压机21,产生压缩空气通过管路及单向阀24输入到气容22中,单向阀24保证空压机21停止工作后,气容22内的压缩空气不会反向进入管路及空压机21中。当压力传感器23检测气容22内的气压值达到设定的压力上限后,向系统电控器12发出信号,系统电控器12关闭空压机21,并打开排气阀26,排气阀26将空压机21和管路内残余的压缩空气排出,以保证下一次空压机21启动时处于常压状态,有利于延长空压机21的使用寿命。若压力传感器23发生故障,不能正确向系统电控器12发出关闭空压机21的信号,当气容22内的压力超过安全阀25的设定值时,安全阀25向外排气,以保证系统不会过载,影响系统安全。
当系统电控器12输出润滑策略时,对应的电磁阀32打开,压缩空气经过空气过滤器33的过滤后,通过电磁阀32、钢丝护套橡胶软管进入油脂罐4。安装在转向架的喷嘴的外部型式和橡胶软管的长度根据车辆制造单位的要求进行设计。喷嘴内部结构设计为有利于润滑剂雾化及高速喷出的标准结构,搭配不同的外部型式适用于不同车辆。橡胶软管内部增设聚氨酯软管,增加内部光洁度,有利于油脂的喷射。
本实用新型采用集成安装设计,除喷嘴和橡胶软管外,全部集中布置在一起形成集成单元,安装在轨道交通车辆的司机室内。集成单元的型式不仅便于装置的安装和维护,接口简单,占用空间小,而且结构紧凑,不需要过多的管路传输压缩空气,压力损失小。采用拉杆式气容存储压缩空气,没有焊缝,各相关零件可直接安装在气容的预留接口上,结构简单。采用电源控制器,根据需要对车辆提供的电源制式进行转换,简化了轮缘润滑装置与车辆间的电源接口。既可以使轮缘润滑装置内部电气元件选型统一,形成模块化设计,又可以简化车辆制造厂的电源设计,不需要为轮缘润滑装置单独设计电源。
最后应说明的是,以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而不是对本技术方法进行限制,本实用新型在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例,并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本实用新型的精神和教导范围内。

Claims (7)

1.一种自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,包括电控系统(1)、风源系统(2)、气动执行机构(3)、油脂罐(4)和底板(5),其特征在于,所述电控系统(1)固定于风源系统(2)上端,气动执行机构(3)设置于风源系统(2)内部,所述风源系统(2)固定于底板(5)一侧,油脂罐(4)通过脂罐架(41)固定于底板(5)另一侧。
2.根据权利要求1所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,所述电控系统(1)包括电源控制器(11)、系统电控器(12)、高压电连接器(13)、低压电连接器(14)和连接线缆,其中,所述电控系统(1)包括电源控制器(11)、系统电控器(12)、高压电连接器(13)、低压电连接器(14)集中设置在电气安装板(15)上。
3.根据权利要求1所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,所述风源系统(2)由空压机(21),拉杆式气容(22),压力传感器(23),单向阀(24)、安全阀(25)、排气阀(26)和管路线缆组成,其中,空压机(21)通过橡胶减震垫(27)安装在拉杆式气容(22)顶部,拉杆式气容(22)顶部设置安装接口,单向阀(24)、压力传感器(23)和安全阀(25)安装在拉杆式气容(22)顶部,排气阀(26)安装在阀板(31)上,拉杆式气容(22)通过螺栓安装在底板(5)上。
4.根据权利要求1所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,所述气动执行机构(3)由阀板(31)、电磁阀(32)、空气过滤器(33)组成,其中,电磁阀(32)、空气过滤器(33)安装在阀板(31)上,阀板(31)通过螺栓固定在电气安装板(15)下端,并通过接头、不锈钢管和钢丝护套橡胶软管与拉杆式气容(22)、单向阀(24)及油脂罐(4)连接。
5.根据权利要求1或3所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,阀板(31)内部设置前后两层气路,两层气路互不相同,后层气路为三通结构,连接空压机(21),单向阀(24)和排气阀(26),用于压缩空气向拉杆式气容(22)内输入;前层气路用于连接空气过滤器(33)、电磁阀(32)和油脂罐(4),用于压缩空气输出驱动喷射润滑剂。
6.根据权利要求5所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,所述空气过滤器(33)下部排水口设置空气过滤器电磁排水阀(331)、拉杆式气容(22)底部的排水口均设置气容电磁排水阀(221)。
7.根据权利要求1所述的自带风源系统的集成安装型轮缘润滑装置,其特征在于,所述油脂罐(4)内部设置气动泵。
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