润滑铁路车辆轮缘的润滑装置及其应用

摘要

一种基于润滑剂加压喷射器的喷射的润滑铁路车辆的轮缘的装置，包括具有泵体(5)的电磁泵，活塞(20)在泵体(5)中移位，并且具有在孔(22)中引导活塞(20)的装置(19)，该引导装置(19)包括开口(32)，设计为与泵体(5)中的润滑剂传输沟槽(17)连通，所述开口(32)通向位于孔(22)的下游部分中的压力腔(23)，该装置包括加热块(7)，设置为在喷射前将热能传输到润滑剂。

说明书

技术领域

本发明涉及例如可用于润滑铁路车辆轮缘的润滑装置。

背景技术

在铁路车轮上，与轨道的顶表面接触的总体上锥形的滚动表面与轮缘之间区别开来。轮子由圆锥型的滚动表面以直线以及由承受轨道横向力的轮缘以曲线引导在轨道上。轮缘超过滚动表面许多厘米，并且防止通行的车辆脱轨的任何风险。轮缘和轨道的侧表面之间的摩擦力导致轮缘的磨损，通过摩擦和噪声消耗能量。

为了减少这些缺点，通常提供润滑装置，即通过喷射润滑剂雾在轮缘上或者在轨道的侧表面上沉积润滑剂。

现有的润滑装置典型地采用压缩空气与润滑剂混合，这样的混合剂以通过设置在轮缘附近的嘴的媒介产生雾的形式喷射。例如，这样的装置描述在美国专利US 3760904和US 6186411中。这些润滑装置增加了压缩空气所需的存储空间，这使空气压缩机安装在机车上，并且采用相对昂贵的其它设备。而且，它们不允许喷射在轮缘上的润滑剂数量精确给予，因为空气-润滑剂混合剂的不均匀性。

发明专利BE 893171中描述的另一种类型的润滑装置包括电磁泵，其直接喷射润滑剂在轮缘上而没有压缩空气，这允许该泵精确地给予轮缘以定量的喷射润滑剂。通过提供以延时方式按时启动的进口阀和出口阀，该泵使其能够吮吸润滑油进入腔体且将其在压力下放出。然而，该泵不能喷射适量的润滑剂雾到轮缘上，因为润滑装置中伴随着润滑剂的粘度和润滑剂的通道。这样的泵不适合于所有类型的润滑剂以及一定环境下的外界温度的变化，例如，范围为-30℃和+50℃之间的温度，它改变了润滑剂的粘度，使得精确地调整润滑剂喷射量非常困难。

发明内容

本发明针对于解决这些问题。特别是，本发明提出了一种润滑装置，使其能够喷射精确的且易于调整数量的润滑剂。

本发明的另一个目标是提供简单且紧凑结构的润滑装置。

最后，本发明的另一个目标是提供增强润滑喷雾引导的润滑装置。

本发明提出一种基于润滑剂加压喷射器(a pressurized jet of lubricant)的喷射的润滑装置，包括具有泵体的电磁泵，活塞在泵体中位移，还具有在孔中引导活塞的装置，该引导装置包括开口，设计成与润滑剂传输沟槽连通，所述开口通向位于孔下游部分中的压力腔，该装置具有加热块，设置为在喷射前将热能传递给润滑剂。

在一个实施例中，加热块安装在泵体上，并且由润滑剂传输沟槽穿过。

加热块可以包括连接到润滑剂传输沟槽的润滑剂存储腔。

润滑剂喷嘴可以直接安装在泵体上，例如，在泵体的减小直径的端部周围。

在另一个实施例中，加热块安装在泵体的下游。

润滑剂喷嘴可以包括带有润滑剂通道的细长嘴体。该嘴体优选地安装在泵体的下游，并且与加热块接触。

优选地，加热块包括用于连接到泵体且用于将喷嘴固定就位的装置。

在所有的实施例中，加热块有利地由导热材料制造，并且包括电加热元件。

此外，润滑装置包括隔离塞，安装为在所述孔的下游部分中容放的引导护套中运动。所述隔离塞可由弹性装置促动，倾向于将其移位到关闭位置。引导护套可以包括径向圆环唇，隔离塞在关闭位置抵靠其上。

引导装置可以有利于相对于润滑剂传输沟槽位移，从而调整压力腔的容积。

在特别适合于润滑铁路车辆的轮缘的实施例中，空气折流板(air baffle)设置为使气流朝着喷嘴的出口定向。折流板可以具有空气取样装置，空气取样装置包括定向在铁路车辆的行进方向上的进气口。

根据本发明的另一个方面，如上所述的润滑装置用于润滑铁路车辆转向车的至少一个轮子。

附图说明

结合非限定形式的示例和附图所示，通过阅读实施例的详细描述，本发明的其它特征和益处将变得明显易懂，图中：

-图1表示根据一个实施例的润滑装置定位在铁路车辆的轮子上；

-图2概略地表示图1的润滑装置的正视图；

-图3概略地表示沿着图2的III-III轴剖取的加热块的截面图；

-图4概略地表示电磁泵的主体沿着图2的IV-IV轴剖取的放大截面图；

-图5概略地表示连接到泵主体的嘴的放大详图；

-图6a和6b示出了泵的运行；

-图7表示装备有空气取样装置的根据本发明的润滑装置；以及

-图8概略地表示根据另一个实施例的润滑装置的泵体的截面图。

具体实施方式

图1表示根据本发明的润滑装置1，其设置在图中未示出的铁路车辆的轮子2之上。轨道2具有总体上锥形的滚动表面3和相对于滚动表面3突出的轮缘4。

该装置包括连接到电致动器6的电磁泵主体5和连接到电源8的加热块7，该加热块7纵向地连接到泵体5的纵向。装置1以距轮缘4的适当距离固定到铁路车辆的框架，泵体5和嘴9的轴线相对于轮子2的旋转轴倾斜适当的角度，以使润滑剂被设置在大约在轮缘4和滚动表面3的交汇处。该角度例如可为45°和65°之间。

在下面的描述中，形容词纵向的涉及泵和加热块的纵向方向，并且形容词横向的涉及垂直于该纵向的方向。

嘴9设置在泵体5的面对轮缘4的前面9a，以便将润滑剂喷射在后者上。

通过加热块7的纵向连接10和肘部11允许泵体5由没有示出的润滑剂罐提供润滑剂。由螺丝13阻挡的孔口能够使泵体5排放干净。

图2表示加热块7和泵体5的放大图。润滑剂通过连接到横向肘部11的沟槽17从加热块7循环到泵体5。

图3表示加热块7沿着图2的III-III轴剖取的截面图。

加热块7具有由导热材料制造的平行六面体形状，其中容放诸如电阻的加热元件14和温度调节装置15，二者都连接到电源8。润滑剂存储腔16连接到沟槽17，以将润滑剂输送到泵体5。

腔体16连接到横向肘部11。腔体16和润滑剂传输沟槽17使得能够从泵体5上游侧且接近于泵体5在加热块7中存储一定量的润滑剂。因为加热块7由导热材料制造，所以在加热元件14运行时它加热所存储的一定容量的润滑剂，使得能够将更加自由流动的润滑剂送入泵体5。

润滑装置1连接到铁路车辆的框架，从而润滑剂可以通过重力流动，直到加热块7的腔体16。排放螺丝13允许沟槽17和大气之间的连通，从而平衡了润滑装置1内的压力与大气压。

图4是沿着泵体5的IV-IV轴剖取的截面图。泵体5包括凹槽18，其中容放引导活塞杆20的装置19。嘴9连接到泵体5从前面9a突出的减小直径部分21的端部。引导装置19具有通孔22，其将图4中由虚线表示的润滑剂传输沟槽17连接到压缩腔23。该压缩腔23与位于嘴9中的出口沟槽24通过隔离塞25分开。引导装置19为总体上的圆柱形式，并且包括位于前部26a和后部26c之间的中部26b，该中部的直径大于前部26a和后部26c的直径。

弹性装置29，例如螺旋弹簧，一端抵靠在连接到活塞杆20的端部的垫片28上，并且另一端抵靠在中部26b的肩部28a上。弹簧29用于将活塞杆20相对于引导装置19返回到初始位置。引导护套31在下游端容放在孔22中，该下游端与活塞杆20远离孔22且具有弹簧29的端部相对。隔离塞25安装在引导护套31中以便其行进。

压缩腔23对应于位于引导装置19中的横向开口32和容放在孔22的下游部分中的隔离塞25之间的体积。横向开口32与润滑剂传输沟槽17连通。

许多垫圈45设置在引导装置19中，从而保证引导装置19、泵体5和活塞杆20之间的牢固密封。

形成嘴9的元件在图5中清晰可见，图5表示嘴9的放大详图。嘴9具有相对于X-X’轴对称锥形的形式，并且包括径向内肩部40、圆锥区域41和纵向管件41a。嘴9以其锥形基座43连接到端部21，该端部21具有从泵体5的前面9a突出的螺纹圆柱表面47。

用于离开嘴9的润滑剂喷射的出口沟槽24通过纵向排列形成，从护套31中的第一通道33的隔离塞25开始，接着为中空体35中用作嘴9和护套31之间间隔的第二通道34，然后是嘴9中润滑剂通过其喷射到轮缘4的第三通道36。

引导护套31通过圆柱部分37容放在孔22的下游端30中。径向端部凸缘38支撑在中空体35的肩部上、阻挡体(constriction)21的肩部39上。径向凸缘38还支撑在嘴9的肩部40上。护套31包括由径向环形唇37a限定的孔27。孔27能够允许润滑剂在隔离塞25打开时通过。

诸如螺旋弹簧42的弹性装置安装在中空体35和隔离塞25之间，从而在关闭方向上加压隔离塞。

引导装置19的下游端30位于阻挡体21上。

如图4、6a和6b所示，压缩腔23的体积可以由引导装置19相对于传输沟槽17的纵向行程调整，该行程由在引导装置19的凹槽49a中安装的并且能够由凸轮50移位的推力轴承49的作用产生。

在图4所示的位置上，压缩腔23大于图6a或6b所示的位置，这由横向开口32定位靠近传输沟槽17而产生，开口32的一部分与润滑剂传输沟槽17的一部分是共同的且比后者大。图6a和6b示出了引导装置19的前部26a纵向行程的结果。引导装置19在泵体5内移动，其前部26a引导在端部21内，并且由其孔沿着护套31的圆柱表面37引导。中部26b通过泵体5的孔18引导而纵向位移。

图6a示出了对应于润滑剂通过传输沟槽17吸入的位置，润滑剂通过引导装置19的横向开口32进入位于泵体5中的压缩腔23。图6b示出了对应于隔离塞25打开后压缩腔23中的润滑剂排放进入出口沟槽24的位置，这伴随着朝着位于图6a和6b右侧的孔22的下游侧的活塞杆20的运动。

在图6a和6b所示的两个位置上，引导装置19相对于图4所示的位置已经移位，引导装置19的前面30与护套31的凸缘38接触。在图6a所示的位置上，活塞杆20由弹簧29保持朝着图的左侧，从而压缩腔23的体积是最大的。在图6b所示的位置上，活塞杆20通过排放位于腔体23中的润滑剂而克服弹簧29的力被促动。

活塞20由电致动器6以传统的方式促动。

图7表示与空气取样装置46相关联的如上所述的润滑装置的实施例，空气取样装置46用于在嘴9的出口上更好地引导润滑剂喷射到轮缘4上，并且保护其不受外部空气扰动。

空气取样装置46包括带有保护网52的空气进口51。进口51连接到管道53，其围绕嘴9张开。换言之，空气取样装置46产生气流，该气流包封(envelope)和引导在嘴9的出口和轮缘4之间的润滑剂的喷射。进口环51指向铁路运输车的行进方向。因此，一旦运输车达到足够的速度，嘴9周围的空气被定向在润滑剂的喷雾喷射的方向上，从而增强对润滑剂的喷射的引导。该效果随着运输车的速度而提高，这使得能够随着运输车速度的增加而加强润滑。刚刚已经描述的空气取样装置46可以由简单的空气折流板取代，该空气折流板例如为适当定位的凸缘，从而朝着嘴9定向气流。

加热块7用于调整泵体5的进口上润滑剂的粘度。加热块的温度调整为使润滑剂具有足够的流动性，以随着活塞杆20的运动通过嘴9喷射润滑剂的精细喷雾。润滑剂通过活塞杆20的行进而高速喷射，并且通过润滑装置接近于轮缘4的优势而到达轮缘4，例如为几十毫米的量级。

优选的是，润滑装置1粗略地为铅笔的形状，减小了润滑剂存储空间与轮缘4之间的润滑剂行程的长度，这使其更加精确地传输。加热块7因腔体16的作用还用作缓冲器存储空间，并且设置为靠近由润滑剂传输沟槽17与其连接的泵体5。此外，连接到泵体5的嘴9避免使润滑剂行进通过泵5的出口处的软管。

图8示出了根据本发明第二实施例的润滑装置，其与前面附图所示的第一实施例的区别仅在于图8中参考标号54所示的加热块的设置与结构。在该实施例中，如图8所示，其中类似的元件给出与前述附图中相同的参考标号，嘴9包括细长的嘴本体55，具有用于润滑剂的通道56。嘴本体55包括在其一端上的带有其出口沟槽24的实际嘴以及在其另一端上的周边肩57，该周边肩57可抵靠护套31的凸缘38。嘴本体55还具有锥形区域41，其以与图4所示的实施例相同的方式抵靠在中空体35上。

加热块54具有环形结构，并且围绕嘴本体55，而在其整个长度上与后者接触。加热块54具有环形凹槽，其中安装加热环58。加热块54的一部分为锥形环59的形式，其与从泵体5的减小直径21的端部突出的螺纹圆柱表面47配合。此外，加热块54的肩部60支撑在嘴本体55的肩部57上。这样，通过螺纹将加热块54安装到泵体5的端部21，使得能够即能将加热块54连接到泵体，又能够保持嘴9定位，从而使其以插设在其间的径向凸缘38夹设在加热块54和泵体5之间。在该安装过程期间，加热环58也保持抵靠泵体5。

在该实施例中，由加热环58产生的热能由加热块54传递到嘴本体55，加热块54如前所述由导热材料制造，这使得能够在润滑剂通过嘴9的孔24输出前通过通道56时将其加热。在该实施例中，润滑剂由此在泵体的下游被加热，与前面附图所示的实施例加热发生在泵体上游的情况不同。

在所有的情况下，本发明的装置都是紧凑的，且易于安装就位，尤其是在铁路车辆上。

优选地，所述润滑装置定位在铁路车辆的前转向车上，进而优选在列车的前面。这样，在运输车的前面或者列车的前面的轮缘上设置的润滑剂部分地设置在轨道上，并且使得也能够润滑运输车或列车的其它车轮。

发明的装置也可用于润滑户外运行的且因此可能经受低温的其它运动构件，例如，码头吊车、材料或货物传输系统、传送带接头甚或升降机。