固体轮缘润滑装置及润滑方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种固体轮缘润滑装置，属于轨道车辆技术领域，包括润滑装置主体，内设用于容纳润滑组件的空腔，润滑装置主体的一端设置有将空腔与外部连通且供润滑组件通过的开口，另一端设置有将空腔与外部连通的第一通气孔；电空转换阀，出气口通过出气管与第一通气孔连通，进气口与气体供应管连通；加速度传感器，用于监测车轮的轴向加速度；以及控制模块，与电空转换阀和加速度传感器分别电连接。本发明专利技术提供了一种固体轮缘润滑方法。本发明专利技术提供的固体轮缘润滑装置及润滑方法，降低了发生车轮润滑过度、润滑块断裂、弹簧失效等现象发生的风险，同时降低了使用成本。

【技术实现步骤摘要】
固体轮缘润滑装置及润滑方法
本专利技术属于轨道车辆
，更具体地说，是涉及一种固体轮缘润滑装置及润滑方法。
技术介绍
地铁列车在运行过程中，车轮与轨道之间相互接触，尤其是车辆进入弯道或道岔时，车轮轮缘的磨耗更为明显。近年来，地铁轨道交通的快速发展很大程度地缓解了城市的交通压力，但是轨道线路曲线较多，尤其是小半径曲线线路使得磨耗问题更为突出，这样不仅缩短了车轮与钢轨的使用寿命，也增加了能耗。基于以上问题的考虑，地铁车辆基本每个转向架上均安装了轮缘润滑装置，而采用轮缘润滑装置不但能够有效解决轮轨磨耗严重问题，还可以降低轮对与轨道摩擦产生的噪音，也可以降低轮轨内部剪切应力，减轻轮轨表面的接触疲劳损伤及降低车轮脱轨系数，提高车辆运行的安全性。目前地铁车辆用到的轮缘润滑系统分为干式润滑和湿式润滑两者。干式轮缘润滑系统一般由润滑装置及固体润滑组件成。润滑装置通过螺栓固定在转向架上，固体润滑块安装于润滑装置内部，采用弹簧压紧，使润滑块与车轮轮缘部位紧密接触。在车轮运动过程中，固体润滑块首先接触轮缘，在轮缘区域形成一层润滑薄膜，当轮缘再与钢轨接触时，这层润滑薄膜则可以转移到钢轨，从而钢轨与下一个车轮接触时，可以对下个车轮进行润滑。该干式轮缘润滑装置主要存在以下的不足：1、由于采用弹簧作为动力，这样润滑块会始终紧贴车轮，只要车轮转动，润滑块就会一直进行摩擦润滑，造成车轮过度润滑的后果；2、由于润滑块紧贴车轮，在运行过程中车轮横向、纵向冲击振动会影响润滑块的强度，容易出现使润滑块发生断裂的现象；3、弹簧在使用时间过长以后出现失效情况，导致压紧力不足，润滑不充分；4、由于润滑块持续摩擦，使用成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固体轮缘润滑装置及润滑方法，旨在解决使用目前的干式轮缘润滑装置易造成车轮润滑过度、润滑块断裂、弹簧失效、使用成本高的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种固体轮缘润滑装置，包括：润滑装置主体，内设用于容纳润滑组件的空腔，所述润滑装置主体的一端设置有将所述空腔与外部连通且供所述润滑组件通过的开口，另一端设置有将所述空腔与外部连通的第一通气孔；电空转换阀，出气口通过出气管与所述第一通气孔连通，进气口与气体供应管连通；加速度传感器，用于监测车轮的轴向加速度；以及控制模块，与所述电空转换阀和所述加速度传感器分别连接，用于根据所述加速度传感器的监测数据控制所述电空转换阀的启闭或调整所述电空转换阀向所述空腔输送的压缩空气的压力。进一步地，所述气体供应管与所述电空转换阀之间设置有相互连通的截断塞门和空气过滤器，所述截断塞门与所述气体供应管连通，所述空气过滤器与所述电空转换阀连通。进一步地，还包括板体、设置在所述板体上的警报器，及用于监测所述空腔内压缩空气压力的压力传感器，所述电空转换阀、所述控制模块、所述截断塞门和所述空气过滤器均设置在所述板体上，所述警报器和所述压力传感器分别与所述控制模块电连接，所述控制模块用于根据所述压力传感器的监测数据控制所述警报器的启闭。进一步地，所述润滑装置主体包括筒体、套设在所述筒体一端并用于封堵所述筒体该端口的套筒和设置在所述筒体上并用于与车辆连接的支架，所述筒体的内壁和所述套筒的内壁围成所述空腔，所述润滑组件沿所述筒体的轴向滑动设置在所述筒体内，所述第一通气孔设置在所述套筒上，所述第一通气孔上设置有用于与所述出气管连通的管接头。进一步地，所述筒体内还设置有沿所述筒体的轴向滑动并用于容纳所述润滑组件的内筒，所述内筒靠近所述套筒的一端的面板上设置有将所述内筒的内腔与所述空腔连通的第二通气孔，所述润滑组件沿所述内筒的轴向滑动设置在所述内筒内，所述内筒通过弹性件与所述套筒的内壁连接。进一步地，所述润滑组件包括沿所述筒体轴向相互连接的润滑块组及活塞，所述活塞位于所述润滑块组靠近所述套筒的一端且与所述润滑块组固定连接，所述筒体远离所述套筒的一端设置有排气孔，所述排气孔中心线与所述筒体自由端端面之间的距离大于所述活塞的厚度。本专利技术提供的固体轮缘润滑装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术固体轮缘润滑装置利用压缩空气驱动润滑组件，取代了压缩弹簧，并设置了可以根据轨道与车轮接触部分曲率半径的大小调整压缩空气压力的电空转换阀、加速度传感器和控制模块。控制模块可以通过加速度传感器采集到车轮的轴向加速度，进而判断出车辆所处区段轨道的曲率半径，再根据判断结果确定出应向润滑装置主体的空腔内供应的压缩空气的压力调整值，之后向电空转换阀发送相应电流信号，控制电空转换阀将输出的压缩空气的压力值调整至压力调整值，或者控制电空转换阀失电，从而停止向润滑装置主体的空腔内输入压缩空气。其中，压缩空气的压力越大，润滑组件与轮缘之间的摩擦力越大，通过控制压缩空气压力的大小，便可实现润滑组件与轮缘之间摩擦力大小的调整，从而更加合理的使用润滑块，节省使用成本。电空转换阀、加速度传感器和控制模块的设置实现了压缩空气压力的可调控制，使得润滑组件的使用更加合理。如当车轮在平直轨道上运行，车轮与轨道之间摩擦力极小不需要进行润滑的时候，可将气体供应管上的阀门、电空转换阀、加速度传感器和/或控制模块关闭，停止向润滑装置主体中供应压缩空气，使得润滑组件不与轮缘接触。当车轮在弯曲度较小的轨道上运行，即轨道与车轮接触部分的曲率半径较大，车轮与轨道之间摩擦力较大需要润滑的时候，向润滑装置主体中供应压缩空气，使得压缩空气推动润滑组件向外移动，直至润滑组件的外端与轮缘紧密接触，进而使得润滑组件与轮缘充分润滑。且随着车辆所处区段轨道的曲率半径越大，作用于润滑组件的压缩空气压力越大，进而增大了润滑组件与轮缘之间的摩擦力，从而保证了轮缘润滑的充分性，降低了车轮与轨道之间的摩擦力。本专利技术提供的固体轮缘润滑装置，不同于市场上现有的干式轮缘润滑装置，在车轮不需要润滑时，可通过关闭气体供应管及控制模块的方式停止压缩空气的供应，进而停止润滑组件与轮缘的摩擦，避免了润滑组件与轮缘持续摩擦。润滑组件与轮缘之间摩擦力的大小可以通过调整压缩空气压力的大小来调整。由于车辆所处轨道的曲率半径越小，则车轮所受到的横向冲力越大，此时车轮的轴向加速度越大，此时增大压缩空气的压力，增加了润滑组件与轮缘之间的摩擦力，进而增强了润滑组件对轮缘的润滑效果，保证了车辆的顺畅运行，且降低了车轮与轨道发生相互磨损的风险，同时降低了车轮所受摩擦力较小时，润滑组件对轮缘进行过度润滑的风险，进而降低了使用过程中润滑块发生断裂的风险和固体轮缘润滑装置的使用成本较低。本专利技术还提供了一种固体轮缘润滑方法，包括以下步骤：1)获取车轮的轴向加速度；2)根据所述车轮的轴向加速度与预设的轴向加速度阈值，判断车辆所处区段轨道的曲率半径所处区间，确定是否向所述润滑装置主体的所述空腔内供应压缩空气；3)若向所述润滑装置主体的所述空腔内供应压缩空气，确定压缩空气的压力调整值，并根据所述压力调整值调整压缩空气的压力；4)将调整好压力的压缩空气通入所述空腔内，推动所述润滑组件向所述车轮的轮缘移动，直至所述润滑组件的外端与所述轮缘抵接，开始润滑。进一步地，所述轴向加速度阈值包括第一轴向加速度阈值；所述步骤2)包括以下步骤：21)比较所述车轮的轴向加速度与预设的各轴向加速度阈值大小；22)当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固体轮缘润滑装置，其特征在于，包括：润滑装置主体，内设用于容纳润滑组件的空腔，所述润滑装置主体的一端设置有将所述空腔与外部连通且供所述润滑组件通过的开口，另一端设置有将所述空腔与外部连通的第一通气孔；电空转换阀，出气口通过出气管与所述第一通气孔连通，进气口与气体供应管连通；加速度传感器，用于监测车轮的轴向加速度；以及控制模块，与所述电空转换阀和所述加速度传感器分别连接，用于根据所述加速度传感器的监测数据控制所述电空转换阀的启闭或调整所述电空转换阀向所述空腔输送的压缩空气的压力。

【技术特征摘要】
1.固体轮缘润滑装置，其特征在于，包括：润滑装置主体，内设用于容纳润滑组件的空腔，所述润滑装置主体的一端设置有将所述空腔与外部连通且供所述润滑组件通过的开口，另一端设置有将所述空腔与外部连通的第一通气孔；电空转换阀，出气口通过出气管与所述第一通气孔连通，进气口与气体供应管连通；加速度传感器，用于监测车轮的轴向加速度；以及控制模块，与所述电空转换阀和所述加速度传感器分别连接，用于根据所述加速度传感器的监测数据控制所述电空转换阀的启闭或调整所述电空转换阀向所述空腔输送的压缩空气的压力。2.如权利要求1所述的固体轮缘润滑装置，其特征在于：所述气体供应管与所述电空转换阀之间设置有相互连通的截断塞门和空气过滤器，所述截断塞门与所述气体供应管连通，所述空气过滤器与所述电空转换阀连通。3.如权利要求2所述的固体轮缘润滑装置，其特征在于：还包括板体、设置在所述板体上的警报器，及用于监测所述空腔内压缩空气压力的压力传感器，所述电空转换阀、所述控制模块、所述截断塞门和所述空气过滤器均设置在所述板体上，所述警报器和所述压力传感器分别与所述控制模块电连接，所述控制模块用于根据所述压力传感器的监测数据控制所述警报器的启闭。4.如权利要求1-3任一项所述的固体轮缘润滑装置，其特征在于：所述润滑装置主体包括筒体、套设在所述筒体一端并用于封堵所述筒体该端口的套筒和设置在所述筒体上并用于与车辆连接的支架，所述筒体的内壁和所述套筒的内壁围成所述空腔，所述润滑组件沿所述筒体的轴向滑动设置在所述筒体内，所述第一通气孔设置在所述套筒上，所述第一通气孔上设置有用于与所述出气管连通的管接头。5.如权利要求4所述的固体轮缘润滑装置，其特征在于：所述筒体内还设置有沿所述筒体的轴向滑动并用于容纳所述润滑组件的内筒，所述润滑组件沿所述内筒的轴向滑动设置在所述内筒内，所述内筒靠近所述套筒的一端的面板上设置有将所述内筒的内腔与所述空腔连通的第二通气孔，且该端面板通过弹性件与所述套筒的内壁连接。6.如权利要求5所述的固体轮缘润滑装置，其特征在于：所述润滑组件包括沿所述筒体轴向相互连接的润滑块组及活塞，所述活塞位于所述润...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，刘政，崔任永，吉振山，陈玄圣，孙会智，梁建全，南海峰，杨亚茹，张远东，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13