專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)車(chē)車(chē)輪的潤(rùn)滑裝置，尤其涉及一種機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴。
背景技術(shù)：
從鐵路誕生以來(lái)，輪軌這對(duì)摩擦副就一直是鐵路科技上的重大課題。輪軌磨損不僅會(huì)大大縮短車(chē)輪和鋼軌的使用壽命而且會(huì)對(duì)鐵路的行車(chē)安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一直受到國(guó)內(nèi)外鐵路行業(yè)的普遍關(guān)注。人們發(fā)現(xiàn)，在輪軌之間涂油潤(rùn)滑可以顯著改善輪軌磨損的問(wèn)題，于是輪軌潤(rùn)滑裝置應(yīng)運(yùn)而生。在輪軌磨損中，針對(duì)輪緣的磨損設(shè)計(jì)出了輪緣潤(rùn)滑裝置。目前，鐵路機(jī)車(chē)基本上都采用車(chē)載式輪緣潤(rùn)滑裝置。輪緣潤(rùn)滑分為固體潤(rùn)滑和流體潤(rùn)滑兩大類(lèi)。其中，流體輪緣潤(rùn)滑裝置的工作原理是將定量的潤(rùn)滑劑(潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油) 以適當(dāng)?shù)拈g隔(距離或時(shí)間)與壓縮空氣混合后噴射到機(jī)車(chē)輪緣上，并逐漸轉(zhuǎn)移至鋼軌和其他輪緣上，進(jìn)行潤(rùn)滑。目前，我國(guó)鐵路系統(tǒng)上所使用的流體潤(rùn)滑裝置產(chǎn)品主要來(lái)自鐵科院金化所生產(chǎn)的華寶輪緣潤(rùn)滑裝置和國(guó)外萊伯斯輪緣潤(rùn)滑裝置。圖Ia和圖Ib分別是現(xiàn)行機(jī)車(chē)使用的兩種主要的噴嘴結(jié)構(gòu)外型圖。一般地，在流體潤(rùn)滑裝置中將潤(rùn)滑劑噴射至輪緣的部件稱(chēng)為噴嘴，現(xiàn)有流體輪緣潤(rùn)滑噴嘴結(jié)構(gòu)形式，均為固定式，安裝在轉(zhuǎn)向架上，與輪緣保持大約4cm的距離，圖Ia示出了華寶噴嘴，圖Ib示出了萊伯斯噴嘴。從圖中可以看出，兩種噴嘴結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單且基本相同，即在一根細(xì)的鋼管前端做一個(gè)收口。噴嘴被固定在機(jī)車(chē)的轉(zhuǎn)向架上，考慮到機(jī)車(chē)橫慣量的影響，不得不在安裝時(shí)與輪緣留出足夠的安全距離；以前機(jī)車(chē)運(yùn)行速度低，空氣擾流影響不明顯，可以實(shí)現(xiàn)很好的潤(rùn)滑效果，但隨著列車(chē)的不斷提速，干擾氣流使得射流產(chǎn)生了明顯的偏轉(zhuǎn)和擴(kuò)散，大大降低了輪緣潤(rùn)滑效果。不但難以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑功能，還會(huì)造成車(chē)體污染。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在保證行駛安全的情況下能有效提高潤(rùn)滑效果的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴。本發(fā)明上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明，提供一種機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，包括固定在機(jī)車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)向架上的噴嘴體，所述噴嘴體前端設(shè)置有導(dǎo)向孔，其中，還包括其一端位于噴嘴體內(nèi)的活塞管，所述活塞管具有用于輸送潤(rùn)滑劑的可移動(dòng)噴管， 該噴管用于把潤(rùn)滑劑通過(guò)其前端的噴口噴出；和設(shè)置在該可移動(dòng)噴管外部的彈簧，用以在不需要噴出潤(rùn)滑劑時(shí)使活塞管復(fù)位。在上述技術(shù)方案中，還包括設(shè)置在噴口外部的護(hù)套機(jī)構(gòu)，用于導(dǎo)向噴出的潤(rùn)滑劑。在上述技術(shù)方案中，所述護(hù)套機(jī)構(gòu)固定至噴嘴體或噴管。在上述技術(shù)方案中，所述護(hù)套機(jī)構(gòu)為圓筒形護(hù)套罩或護(hù)套板。在上述技術(shù)方案中，所述護(hù)套罩或護(hù)套板由非金屬耐磨自潤(rùn)滑材料制成。在上述技術(shù)方案中，還包括靠近噴口的位于噴管前端內(nèi)的導(dǎo)流芯，該導(dǎo)流芯的形狀設(shè)置為使噴管和導(dǎo)流芯之間形成環(huán)形腔。在上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)流芯呈棗核形，所述噴口為錐形，具有與棗核形相同的錐度。在上述技術(shù)方案中，所述噴口位于噴嘴體外；其中，所述噴管穿過(guò)導(dǎo)向孔使噴口位于噴嘴體外。在上述技術(shù)方案中，所述噴管和噴口均位于噴嘴體內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、在由于采用可接近式噴射，縮短了有效噴射時(shí)的射程；2、提升油脂的霧化率；3、使霧化后的油脂獲得了更高的速度，增強(qiáng)了抗擾流的能力，使得噴射至潤(rùn)滑點(diǎn)的油脂更集中。


以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，其中圖Ia和圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)中的噴嘴；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的噴嘴在初始安裝時(shí)的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的噴嘴處于噴射位置的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，提供一種機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，結(jié)構(gòu)如圖2所示。如圖所示，為本發(fā)明潤(rùn)滑噴嘴在安裝或不需要潤(rùn)滑時(shí)的示意圖，其中噴嘴體1呈管狀，其后端(即左側(cè))被固定在車(chē)輪轉(zhuǎn)向架上，前端(右側(cè))設(shè)置有導(dǎo)向孔8。噴嘴體具有活塞管2和彈簧3?；钊?具有用于傳輸潤(rùn)滑劑(即油氣混合氣)的噴管9，噴管9從導(dǎo)向孔8穿出，噴管9的前端為噴口 6。在噴嘴體1內(nèi)且噴管9外設(shè)置有復(fù)位彈簧3，當(dāng)不噴射時(shí)，彈簧3處于圖2所示的松弛狀態(tài)，當(dāng)噴射時(shí)，彈簧3受到油氣混合氣的壓力被壓縮成圖3所示的狀態(tài)，而后再將噴管復(fù)位。為了避免油氣混合氣進(jìn)入彈簧所在的空間內(nèi)，在活塞管2的移動(dòng)端外圓面和噴嘴體1的內(nèi)圓面之間加以密封潤(rùn)滑，類(lèi)似地，在噴管9的外圓面和導(dǎo)向孔8內(nèi)圓面之間也有密封潤(rùn)滑。由于采用了彈簧3，噴管9變?yōu)榭缮炜s結(jié)構(gòu)，這樣本發(fā)明的流體潤(rùn)滑噴嘴在需要噴射潤(rùn)滑劑或油脂時(shí)可伸出接近輪緣，噴射結(jié)束時(shí)自動(dòng)復(fù)位， 從而有效提高了潤(rùn)滑質(zhì)量。優(yōu)選地，在噴管9的前端、噴口 6外部還設(shè)置有護(hù)套機(jī)構(gòu)，例如圖中所示的固定在噴管9上的圓筒形護(hù)套罩5，以降低車(chē)下擾流對(duì)射流的影響，該護(hù)套罩可隨噴管9來(lái)回移動(dòng)。 該護(hù)套罩優(yōu)選由非金屬耐磨自潤(rùn)滑材料制成，例如尼龍、碳棒。當(dāng)噴射潤(rùn)滑車(chē)輪時(shí)，該護(hù)套罩可以與車(chē)輪接觸，首先被磨損，這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了不會(huì)對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生任何影響。可以對(duì)護(hù)套罩5前端面的位置和角度進(jìn)行限位，例如使護(hù)套罩5前端面與輪緣距離3cm，角度成45度。優(yōu)選地，在噴管9前端內(nèi)還固定有導(dǎo)流芯4，該導(dǎo)流芯4中部的最大直徑比噴管9 內(nèi)徑要小，從而在管9內(nèi)形成環(huán)形腔7，該環(huán)形腔7能在不減小有效射流截面的同時(shí)提升了油脂的霧化率，并使霧化后的油脂獲得了更高的初始速度。
更優(yōu)選地，如圖2所示，導(dǎo)流芯4采用兩端窄中間寬的棗核狀，同時(shí)將噴口 6設(shè)計(jì)為錐形噴口，其錐度與棗核狀導(dǎo)流芯4的漸縮部分的形狀相同，但二者之間留有間隙，從而使射流更集中、不易發(fā)散，使得霧化油脂盡可能以法向接觸輪緣。圖3示出了本發(fā)明潤(rùn)滑噴嘴在潤(rùn)滑時(shí)的示意圖，其工作原理如下當(dāng)機(jī)車(chē)正常行駛過(guò)程中需要潤(rùn)滑時(shí)，潤(rùn)滑裝置控制器對(duì)內(nèi)置的加速度傳感器給出的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理，控制電空閥動(dòng)作；電空閥接通后，通過(guò)壓縮空氣首先驅(qū)動(dòng)油脂泵工作，給出定量的油脂， 然后與壓縮氣體混合并沿管路輸送至噴嘴體1。油氣混合氣進(jìn)入噴嘴體1后，推動(dòng)活塞管2 向前運(yùn)動(dòng)，彈簧3被壓縮，導(dǎo)流芯4和護(hù)套罩5跟隨活塞管2向前運(yùn)動(dòng)，由于活塞管2設(shè)有限位結(jié)構(gòu)(例如使其最多只允許向前運(yùn)行3cm)，此時(shí)護(hù)套罩5的端面已經(jīng)非常接近或者接觸輪緣，隨后油氣混合氣穿過(guò)導(dǎo)流芯4，高速氣流與沿管壁流動(dòng)的油脂被擠壓在更小的環(huán)形腔空間內(nèi)，使得油脂充分霧化，霧化后的油脂進(jìn)入錐形腔后收斂，收斂后的霧化油脂從環(huán)形噴口 6射出，在護(hù)套罩5的保護(hù)下噴至輪緣上的潤(rùn)滑點(diǎn)。當(dāng)噴射結(jié)束后，電空閥關(guān)閉，管路內(nèi)的氣壓迅速降低，活塞管2的左端失壓，便在彈簧3的推動(dòng)下復(fù)位，這樣一個(gè)工作周期完成，等待進(jìn)入下一個(gè)周期。在上述實(shí)施例中，噴管9的一部分位于噴嘴體1外(即外置噴管)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以將噴管全部設(shè)置在噴嘴體1中(即內(nèi)置噴管)也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的，噴口的位置也可以根據(jù)噴射量的需要進(jìn)行調(diào)整。另外，圖中所示的彈簧為螺旋彈簧，但能夠?qū)崿F(xiàn)可伸縮功能的任何彈簧都可以應(yīng)用到本發(fā)明中，例如扭桿彈簧或盤(pán)簧。護(hù)套罩也可以用諸如護(hù)套板等的其他護(hù)套機(jī)構(gòu)來(lái)代替，當(dāng)使用護(hù)套板時(shí)，可以將相對(duì)地設(shè)置在噴口兩側(cè)，該護(hù)套板優(yōu)選為弧形。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，護(hù)套機(jī)構(gòu)可以不隨著噴管移動(dòng)，例如被固定在噴嘴體1上，同樣能起到防護(hù)的作用。綜上所述，由于本發(fā)明采用可接近式噴射，即噴嘴體內(nèi)設(shè)置活塞噴管，當(dāng)油氣混合氣流經(jīng)過(guò)時(shí)帶動(dòng)前進(jìn)；即使護(hù)套與輪緣接觸，輪緣產(chǎn)生擺動(dòng)時(shí)，活塞管在氣流推力、彈簧復(fù)位力、輪緣反作用力的合力作用下，可以跟隨輪緣橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；噴射結(jié)束時(shí)，活塞管在復(fù)位彈簧的推動(dòng)下迅速?gòu)?fù)位。該結(jié)構(gòu)既縮短了有效噴射時(shí)的射程，同時(shí)保證在不工作時(shí)具有足夠安全的距離。此外，護(hù)套機(jī)構(gòu)能盡可能降低車(chē)下擾流對(duì)射流的影響，并且當(dāng)其與車(chē)輪接觸時(shí)，將首先被磨損，這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了不會(huì)對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生任何影響。即使與輪緣碰撞，也不會(huì)產(chǎn)生剛性撞擊，而是跟隨輪緣作橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，環(huán)形腔結(jié)構(gòu)能使油氣充分混合，提升油脂的霧化率，使霧化后的油脂獲得更高的速度，增強(qiáng)抗擾流的能力；同時(shí)，環(huán)形腔設(shè)計(jì)成錐形有助于射流收斂，大大降低了霧化后油脂的擴(kuò)散率，使得噴射至潤(rùn)滑點(diǎn)的油脂更集中。盡管參照上述的實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明作出具體描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該理解可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)基于本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容進(jìn)行修改或改進(jìn)，這些修改和改進(jìn)都在本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，包括固定在機(jī)車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)向架上的噴嘴體(1)，所述噴嘴體(1)前端設(shè)置有導(dǎo)向孔(8)，其特征在于，還包括其一端位于噴嘴體(1)內(nèi)的活塞管O)，所述活塞管(2)具有用于輸送潤(rùn)滑劑的可移動(dòng)噴管(9)，該噴管(9)用于把潤(rùn)滑劑通過(guò)其前端的噴口(6)噴出；和設(shè)置在該可移動(dòng)噴管 (9)外部的彈簧(3)，用以在不需要噴出潤(rùn)滑劑時(shí)使活塞管O)復(fù)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，還包括設(shè)置在噴口(6) 外部的護(hù)套機(jī)構(gòu)(5)，用于導(dǎo)向噴出的潤(rùn)滑劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，所述護(hù)套機(jī)構(gòu)(5)固定至噴嘴體⑴或噴管(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，所述護(hù)套機(jī)構(gòu)(5)為圓筒形護(hù)套罩或護(hù)套板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，所述護(hù)套罩或護(hù)套板由非金屬耐磨自潤(rùn)滑材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，還包括靠近噴口(6)的位于噴管(9)前端內(nèi)的導(dǎo)流芯G)，該導(dǎo)流芯的形狀設(shè)置為使噴管(9)和導(dǎo)流芯(4)之間形成環(huán)形腔(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，所述導(dǎo)流芯(4)呈棗核形，所述噴口(6)為錐形，具有與棗核形相同的錐度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，所述噴口(6)位于噴嘴體⑴外。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，所述噴管(9)穿過(guò)導(dǎo)向孔⑶使噴口(6)位于噴嘴體⑴外。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，其特征在于，其特征在于，所述噴管(9)和噴口(6)均位于噴嘴體(1)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機(jī)車(chē)輪緣流體潤(rùn)滑噴嘴，包括固定在機(jī)車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)向架上的噴嘴體(1)，所述噴嘴體(1)前端設(shè)置有導(dǎo)向孔(8)，還包括其一端位于噴嘴體(1)內(nèi)的活塞管(2)，所述活塞管(2)具有用于輸送潤(rùn)滑劑的可移動(dòng)噴管(9)，該噴管(9)用于把潤(rùn)滑劑通過(guò)其前端的噴口(6)噴出；和設(shè)置在該可移動(dòng)噴管(9)外部的彈簧(3)，用以在不需要噴出潤(rùn)滑劑時(shí)使活塞管(2)復(fù)位。由于本發(fā)明采用可接近式噴射，用于傳送油氣混合氣的活塞管可在彈簧作用下前進(jìn)或后退，大大提高了潤(rùn)滑效率，提高了安全性。
文檔編號(hào)B61K3/02GK102431573SQ201110333899
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者于水波, 楊興寬, 武小鵬, 牟玉加 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所