SK7187Y1

SK7187Y1 - Device for lubrication of rail vehicle wheel flanges

Info

Publication number: SK7187Y1
Application number: SK50089-2014U
Authority: SK
Inventors: Ăťäśek Michal Vaĺ
Original assignee: Tribotec Spol S R O
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2015-07-01
Also published as: SK500892014U1; PL68088Y1; PL123223U1; CZ25809U1

Abstract

Each spray nozzle (13) is assigned a separate dosing means (10) arranged in the dosing unit (12, 12 '), comprising an electric actuator (11), coupled to the dispensing means (10). The device is prevented access air to the lubricant before to the exit of the spray nozzle (13).

Description

Prístroj na mazanie okolesníkov koľajových vozidiel obsahujúci aspoň jednu rozprašovaciu dýzu vyústenú oproti mazanej časti okolesníka, ktorej je priradená dávkovacia jednotka maziva, ktorá je prepojená so zásobníkom maziva.A flange lubrication apparatus for rolling stock comprising at least one spray nozzle which faces a lubricated part of a flange associated with a lubricant dosing unit which is connected to a lubricant reservoir.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Základným predpokladom prevádzky koľajových vozidiel je, samozrejme, ich smerové vedenie koľajami. Pritom je dôležité, aby sila bola z hnacieho kolesa motorového voza prenášaná na koľajnicu s minimálnym preklzom a pritom bolo minimalizované opotrebovanie vodiacich okolesníkov kolies, ktoré sa najmä v oblúkoch intenzívne opierajú o príslušný bok koľajnice.The basic prerequisite for the operation of rail vehicles is, of course, their directional guidance. It is important here that the force is transmitted from the drive wheel of the motor car to the rail with minimal slip, while minimizing wear on the wheel guiding flanges, which, particularly in curves, abut against the respective rail side.

Opotrebovanie okolesníkov kolies v dôsledku ich trenia o bok koľajnice je pri moderných vozidlách riešené mazaním okolesníkov aspoň niektorých hnacích kolies motorového vozidla, na ktoré je dopravované malé množstvo maziva mazacím systémom tohto vozidla.Wear of the wheel flanges due to their friction on the rail side is solved in modern vehicles by the lubrication of the wheel flanges of at least some of the drive wheels of a motor vehicle to which a small amount of lubricant is conveyed by the vehicle lubrication system.

Moderné systémy používajú plastické alebo kvapalné mazivá, ktoré sa na okolesník nanášajú v malých dávkach postrekom, najčastejšie rozprášené v tlakovom vzduchu, ktorý je hnacím prostriedkom. Mazivo je dopravované do miesta zaobleného prechodu v podstate medzi vodorovným valcovitým behúňom kolesa a zvislým okolesníkom. Z hľadiska adhézie potrebnej na prenos hnacej sily je potrebné nemazať hnaciu plochu behúňa.Modern systems use grease or liquid lubricants, which are applied to the flange in small doses by spraying, most often sprayed in compressed air, which is the propellant. The lubricant is conveyed to the point of rounded passage substantially between the horizontal cylindrical tread of the wheel and the vertical flange. In view of the adhesion required to transmit the driving force, it is necessary not to lubricate the driving surface of the tread.

Veľmi dôležité je teda vymedziť plochu, na ktorú sa mazivo má aplikovať, a dodávať len také množstvo maziva, ktoré na tejto ploche zostane, pričom sa výhodne časť maziva prenesie na bok koľajnice. V prípade, že je mazivo rozprašované v dýze tlakovým vzduchom a dopravované účinkom kinetickej energie tohto vzduchu, je len ťažko a nákladné možné zabrániť namazaniu časti behúňa kolesa a/alebo neúčelnému a s ohľadom na životné prostredie neprijateľnému rozprášeniu maziva na podvozok vozidla a do koľajiska.It is therefore very important to define the area to which the lubricant is to be applied and to supply only the amount of lubricant that remains on that surface, preferably a portion of the lubricant being transferred to the side of the rail. If the lubricant is sprayed in the nozzle by compressed air and transported by the kinetic energy of the air, it is difficult and costly to prevent the lubrication of a part of the wheel tread and / or unintended and environmentally unacceptable spraying of the lubricant onto the vehicle chassis and rail.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Cieľom tohto technického riešenia je odstrániť alebo aspoň podstatne zmierniť nedostatky doterajšieho stavu techniky.The aim of this technical solution is to eliminate or at least substantially alleviate the shortcomings of the prior art.

Cieľ technického riešenia je dosiahnutý prístrojom na mazanie okolesníkov koľajových vozidiel, ktorý obsahuje aspoň jednu rozprašovaciu dýzu, ktorého podstatou je to, že každej rozprašovacej dýze je priradený jeden samostatný dávkovací prostriedok usporiadaný v dávkovacej jednotke, obsahujúcej elektrický pohon spriahnutý s dávkovacím prostriedkom, pričom je v prístroji zabránené prístupu vzduchu do maziva pred jeho výstupom z rozprašovača dýzy. Dávkovanie maziva neobsahujúceho vzduch môže byť veľmi presné a prúd rozprášeného maziva je dopravený prakticky bez strát na určené miesto. Systém naviac neobsahuje nákladnú pneumatickú časť.The object of the invention is achieved by a flange lubrication apparatus for rolling stock, comprising at least one spray nozzle, characterized in that each spray nozzle is associated with a separate dosing means arranged in a dosing unit comprising an electric drive coupled to the dosing means. prevent air from entering the lubricant before it exits the nozzle sprayer. The dosing of the non-air lubricant can be very accurate and the sprayed lubricant stream is delivered virtually without loss to the intended location. In addition, the system does not include a costly pneumatic part.

Elektrickým pohonom je elektromagnetická cievka a dávkovacím prostriedkom je priamočiaro vratne sa pohybujúci piest vo valci, spriahnutý aspoň k výtlačnému zdvihu s výstupným členom elektromagnetickej cievky, pričom zdvihový priestor valca je vymedzený dnom valca a čelom piesta, pričom medzi výstupom maziva zo zdvihového priestoru valca a rozprašovacou dýzou je usporiadaný samočinný spätný ventil otváraný tlakom maziva vytlačovaného piestom. Pohon je tak tvorený známymi, nie príliš drahými prvkami, ktoré sú naviac dlhodobo spoľahlivé.The electric drive is an electromagnetic coil and the metering means is a rectilinear reciprocating piston in the cylinder, coupled to at least the displacement stroke with the output member of the electromagnetic coil, the cylinder displacement being defined by the cylinder bottom and the piston face. a nozzle is a self-acting check valve opened by the pressure of the piston lubricant. The drive is thus made up of known, not very expensive elements, which, moreover, are reliable over the long term.

Dávkovacia jednotka obsahuje dva dávkovacie prostriedky maziva, pričom každý z dávkovacích prostriedkov maziva je prepojený s jednou rozprašovacou dýzou. Toto riešenie je ekonomické, naviac súčasný pohon dávkovacích prostriedkov je zárukou súčasnej aplikácie maziva. To je dôležité pre premávku električiek v žliabkových koľajniciach, kde je potrebné mazať obe strany okolesníka.The dosing unit comprises two lubricant dosing means, each of the lubricant dosing means being connected to a single spray nozzle. This solution is economical, moreover the simultaneous actuation of the dosing means guarantees the simultaneous application of the lubricant. This is important for tramway traffic in grooved rails where both sides of the flange need to be lubricated.

Na svoj vratný pohyb je piest spriahnutý s vratnou tlačnou pružinou, čo je funkčne spoľahlivé a relatívne jednoduché.For its reciprocating movement, the piston is coupled to a reciprocating compression spring, which is functionally reliable and relatively simple.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Príkladné uskutočnenie prístroja na mazanie okolesníkov podľa tohto technického riešenia je schematicky znázornené na výkresoch, kde znamená obrázok 1 vzájomné usporiadanie mazacieho prístroja a obvodu kolesa, obrázok 2 pozdĺžny rez dávkovacou jednotkou mazacieho prístroja s dvoma rozprašovacími dýzami a obrázok 3 pozdĺžny rez dávkovacou jednotkou mazacieho prístroja s jednou rozprašovacou dýzou.An exemplary embodiment of a flange lubrication apparatus according to this invention is schematically shown in the drawings, where Figure 1 shows the arrangement of the lubrication pump and the wheel circumference, Figure 2 a longitudinal section through the dosing unit of the two spray nozzle lubrication unit; with one spray nozzle.

SK 7187 Υ1SK 7187 Υ1

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Prístroj 1 na mazanie okolesníkov podľa tohto technického riešenia je kompaktným zariadením s vlastným pohonom 11, ním poháňanou dávkovacou jednotkou 12 a s rozprašovacími dýzami 13, obsluhujúci jedno hnacie koleso 2.The flange lubrication apparatus 1 according to the present invention is a compact self-propelled device 11, a metering unit driven by it, and a spray nozzle 13, operating one drive wheel 2.

Na obrázku 1 je prístroj P na mazanie okolesníkov pre železničný motorový voz. V príkladnom uskutočnení je mazaná jedna jeho hnacia náprava, obe jej kolesá 2' majú samostatné prístroje P na mazanie okolesníkov. Vzhľadom na to, že okolesník 21' železničného kolesa 2'je v kontakte len s vnútorným bokom neznázornenej železničnej koľajnice, má dávkovacia jednotka 12' prístroja P len jeden dávkovací prostriedok 10, jednu rozprašovaciu dýzu. Dávkovacia jednotka 12' je pripojená k zásobníku 3 maziva prívodným potrubím 31.Figure 1 shows a flange lubrication apparatus P for a railway motor vehicle. In an exemplary embodiment, one of its drive axles is lubricated, both of its wheels 2 'having separate flange lubrication devices P. Since the flange 21 'of the railway wheel 2' is in contact only with the inner side of the rail (not shown), the dosing unit 12 'of the apparatus P has only one dosing means 10, one spray nozzle. The dosing unit 12 'is connected to the lubricant reservoir 3 via the supply line 31.

Na obrázku 2 je pozdĺžny rez dávkovacou jednotkou 12 rovinou A-A zodpovedajúcou polohe dávkovacej jednotky 12' znázornenej na obrázku 1, ale určenej pre prístroj j_ na mazanie okolesníkov pre motorový voz električky. Vzhľadom na to, že okolesník 21 električkového kolesa 2 je v kontakte s oboma bokmi neznázornenej električkovej koľajnice vytvorenej so známym žliabkom, má dávkovacia jednotka 12 dva dávkovacie prostriedky 10 a dve rozprašovacie dýzy 13, ktoré nastrekujú mazivo na oba boky okolesníka 21.In Fig. 2, a longitudinal section of the dispensing unit 12 is taken along line A-A corresponding to the position of the dispensing unit 12 'shown in Fig. 1, but intended for the flange lubrication apparatus 1 of a tram motor vehicle. Since the flange 21 of the tram wheel 2 is in contact with both sides of a not shown tram rail formed with a known trough, the metering unit 12 has two metering means 10 and two spray nozzles 13 which inject lubricant onto both sides of the flange 21.

Pri koľajových motorových vozidlách určených pre obojsmernú prevádzkuje prístrojmi 1, P na mazanie okolesníkov vybavená zvyčajne prvá a posledná hnacia náprava s možnosťou aktivácie podľa aktuálneho smeru jazdy. Pri jednosmerných vozidlách je mazanou nápravou predná náprava. Prívodné potrubia 31 maziva dávkovacích jednotiek 12, 12' pre jednu hnaciu nápravu sú zvyčajne pripojené na rozvetvený výstup jedného zásobníka 3 maziva.In the case of rolling stock intended for bidirectional operation, flange lubrication devices 1, P normally have a first and last drive axle which can be activated according to the current direction of travel. On DC vehicles, the lubricated axle is the front axle. The lubricant supply lines 31 of the dispensing units 12, 12 'for one drive axle are usually connected to the branched outlet of one lubricant reservoir 3.

Dávkovacia jednotka 12 obsahuje teleso 121 pripojené neznázorneným spôsobom k prírube pohonu 11. Pohonom 11 dávkovacej jednotky 12 je neznázornená elektromagnetická cievka spriahnutá s elektrickým systémom vozidla prostredníctvom výstupu 4 24 V DC. Priamočiary vratný pohyb jadra cievky sa tlačným kolíkom 111 opiera o unášač 122, ktorý je s ním udržiavaný v kontakte pôsobením vratnej tlačnej pružiny 123. Piesty 104 dvoch dávkovacích prostriedkov 10 usporiadané rovnobežne v axiálnom smere dávkovacej jednotky 12 sú jedným koncom spojené s unášačom 122 prostredníctvom bližšie neznázornených spojov 124. Druhý koniec piestov 104 je vedený vo valcoch 125 usporiadaných v hlave 126 dávkovacej jednotky 12. Zdvihový priestor valcov 125 je pripojený k zásobníku 3 maziva prívodným potrubím 31, pričom má funkciu dávkovacej a tlakovej komory. Rozvod maziva k obom valcom 125 i e v príkladnom uskutočnení realizovaný obvodovým kanálom 127 v hlave 126 dávkovacej jednotky 12.The dosing unit 12 comprises a body 121 connected in a manner not shown to the drive flange 11. The drive 11 of the dosing unit 12 is an electromagnetic coil (not shown) coupled to the vehicle electrical system via a 24 V DC output. The linear reciprocating movement of the coil core is supported by the pusher 111 on the carrier 122, which is held in contact by the return spring 123. The pistons 104 of the two dispensing means 10 arranged parallel to the axial direction of the dispensing unit 12 are The second end of the pistons 104 is guided in the cylinders 125 arranged in the head 126 of the dosing unit 12. The stroke space of the cylinders 125 is connected to the lubricant reservoir 3 via the supply line 31, having the function of a dosing and pressure chamber. The distribution of the lubricant to the two rollers 125 and e in the exemplary embodiment is effected by a peripheral channel 127 in the head 126 of the dosing unit 12.

Vo výstupoch valcov 125 dávkovacej jednotky 12 k rozprašovacím dýzam 13 sú usporiadané známe spätné ventily 131, zabraňujúce prisatiu maziva a/alebo vzduchu do valca 125 od rozprašovacej dýzy 13 pri spätnom pohybe piesta 104.Known check valves 131 are provided at the outlets of the dosing unit cylinders 125 to the spray nozzles 13 to prevent the lubricant and / or air from being sucked into the cylinder 125 from the spray nozzle 13 when the piston 104 moves back.

Prístroj 1, ľ na mazanie okolesníkov 21, 21', prípadne rozprašovacie dýzy 13 sú neznázorneným spôsobom upevnené k podvozku koľajového vozidla.Apparatus 1, 1 'for the lubrication of flanges 21, 21' or spray nozzles 13 are fixed to the rail vehicle bogie (not shown).

Dávkovacia jednotka 12' s jednou rozprašovacou dýzou 13 podľa obrázka 3, určená na mazanie len jedného boku okolesníka 21' železničného kolesa 2', sa v príkladnom uskutočnení líši menšou úpravou od dávkovacej jednotky 12 pre električkové koleso 2.The dispensing unit 12 'with one spray nozzle 13 according to FIG. 3, intended to lubricate only one side of the flange 21' of the railway wheel 2 ', in an exemplary embodiment differs by a minor modification from the dispensing unit 12 for the tram wheel 2.

V mieste 132 výstupu valca 125' v hlave 126' dávkovacej jednotky 12' pre železnicu, určeného pri dávkovacej jednotke 12 na plnenie druhej rozprašovacej dýzy 13, ktorá by pri prístroji P nebola využitá, je hlava 126' zaslepená, pričom, samozrejme, neobsahuje spätný ventil 131. V obvode tohto valca 125' je vytvorená pozdĺžna drážka 128, resp. odľahčenie časti obvodu, ktoré pri chode dávkovacej jednotky 12' umožní priamočiary vratný pohyb príslušného piestu 104, ktorý teda nedávkuje mazivo, ale z hľadiska vyváženého chodu unášača 122 slúži na vedenie konca piesta 104 v slepom valci 125'.At the exit point 132 of the cylinder 125 'in the head 126' of the railway dosing unit 12 ', provided at the dosing unit 12 for filling the second spray nozzle 13, which would not be used in the apparatus P, the head 126' is blinded, In the circumference of this cylinder 125 ' relieving a portion of the circumference that allows the reciprocating plunger 104 to move in a straightforward manner when the dispensing unit 12 'is in operation, but does not dispense lubricant, but serves to guide the end of the plunger 104 in the blind cylinder 125' for balanced operation.

Pri funkcii prístroja 1, 1' na mazanie okolesníkov 21, 21' sú po dosiahnutí krajnej nasávacej polohy tlačného kolíka 111 pohonu 11 oba piesty 104, 104' v dolnom úvrate svojho pohybu, vo valcoch 125 je vďaka spätným ventilom 131 podtlak. Vstup maziva zo zásobníka 3 do valca 125 je úplne otvorený. Mazivo zaplní samospádom, v prípadne účinkom neznázorneného piesta zaťaženého neznázornenou pružinou v zásobníku 3, celý zdvihový priestor valcov 125. Pri výtlačnom zdvihu presúva tlačný kolík 111 prostredníctvom unášača 122 piesty 104. V okamihu uzatvorenia vstupného otvoru maziva v stene valca čelom piesta 104 sa tlakom otvoria spätné ventily 131 a v ďalšej časti zdvihu piestov 104 je z dýz 13 rozprášené mazivo, ktoré tak na bokoch alebo boku okolesníka 22, 22' vytvorí požadovanú škvrnu maziva. Na začiatku spätného pohybu piestov 104 vyvolaného silou vratnej tlačnej pružiny 123 prostredníctvom unášača 122 piestov dôjde k uzatvoreniu spätných ventilov 131, pričom vo valcoch 125 vzniká podtlak. Celý cyklus sa podľa nastavenej frekvencie prístroja 1, P na mazanie okolesníkov 21, 21' opakuje.In the operation of the flange lubrication device 1, 1 ', both pistons 104, 104' are at the bottom dead center of their movement upon reaching the extreme suction position of the push pin 111 of the drive 11, and the rollers 125 have a negative pressure in the cylinders 125. The lubricant inlet from the cartridge 3 into the cylinder 125 is fully open. The grease fills the entire stroke space of the cylinders 125 by gravity, possibly the spring (not shown) in the magazine 3, during the displacement stroke. When the stroke is pushed out, the pusher 111 moves through the piston carrier 122. check valves 131 and in the other part of the stroke of the pistons 104, the nozzles 13 are atomized with lubricant, which thus creates the desired lubricant spot on the flanks or flanks 22, 22 '. At the start of the return movement of the pistons 104 caused by the force of the return compression spring 123 by the piston carrier 122, the check valves 131 are closed, and a vacuum is generated in the cylinders 125. The entire cycle is repeated according to the set frequency of the flange lubrication apparatus 1, P.

V príkladnom uskutočnení je priemer piestov 104 D = 6 mm. Pri ich účinnom zdvihu Z = 2 mm je s ohľadom na objemové straty dodaná dávka V asi 30 mm³. Priemer vstrekovacieho otvoru rozprašovacej dýzy 13 je 0,4 mm.In an exemplary embodiment, the diameter of the pistons 104 is D = 6 mm. With an effective stroke of Z = 2 mm, a dose of about 30 mm ^{3 is} supplied with respect to volume losses. The diameter of the spray orifice of the spray nozzle 13 is 0.4 mm.

Hlavnou výhodou prístroja 1, P je jeho jednoduchosť a obzvlášť jeho schopnosť vytvoriť požadovanú veľkosť dávky maziva a umiestniť ju do požadovanej oblasti okolesníka 21, 2P. Zariadenie sa vyznačujeThe main advantage of the apparatus 1, P is its simplicity and, in particular, its ability to produce the desired amount of lubricant dose and place it in the desired flange region 21, 2P. The device is characterized

SK 7187 Υ1 minimálnymi stratami maziva, čo predstavuje úsporu maziva, teda zníženie prevádzkových nákladov, pričom je súčasne minimalizovaný negatívny vplyv tohto zariadenia na životné prostredie.EN 7187 Υ1 minimum loss of lubricant, which means lubricant savings, thus reducing operating costs while minimizing the negative environmental impact of this equipment.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

An apparatus (1, 1 ') for lubricating flanges (21, 21') of rail vehicles, comprising at least one spray nozzle (13) terminating against a lubricated part of the flange (21, 21 ') to which a metering unit (12, 12') is associated. ), which is connected to a lubricant reservoir (3), characterized in that each spray nozzle (13) is associated with a separate dosing means (10) arranged in a dosing unit (12, 12 ') comprising an electric drive (11) coupled with the dosing means (10), whereby air is prevented from entering the lubricant in the apparatus before it exits the spray nozzle (13).

Apparatus (1, 1 ') for flange lubrication (21, 21') according to claim 1, characterized in that the electric drive (11) is an electromagnetic coil and the metering means (10) is a rectilinear reciprocating piston (104) in the flange. a cylinder (125) coupled to at least a displacement stroke with an output member of the electromagnetic coil, the cylinder stroke space (125) being delimited by the bottom of the cylinder (125) and the piston face (104), between lubricant outlet from the cylinder stroke space (125) and the spray nozzle (13) an automatic check valve (131) is provided, opened by the pressure of the lubricant dispensed by the piston (124).

Flange lubrication apparatus (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the metering unit (12) comprises two lubricant metering means (10), each of the lubricant metering means (10) being connected to one by means of a spray nozzle (13).

Apparatus (1, 1 ') for flange lubrication (21, 21') according to claim 2, characterized in that the piston (104) is coupled to the return spring (123) for its reciprocating movement.