專利名稱：機車輪緣流體潤滑噴嘴的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機車車輪的潤滑裝置，尤其涉及一種機車輪緣流體潤滑噴嘴。
背景技術：
從鐵路誕生以來，輪軌這對摩擦副就一直是鐵路科技上的重大課題。輪軌磨損不僅會大大縮短車輪和鋼軌的使用壽命而且會對鐵路的行車安全產生嚴重的影響。一直受到國內外鐵路行業(yè)的普遍關注。人們發(fā)現，在輪軌之間涂油潤滑可以顯著改善輪軌磨損的問題，于是輪軌潤滑裝置應運而生。在輪軌磨損中，針對輪緣的磨損設計出了輪緣潤滑裝置。目前，鐵路機車基本上都采用車載式輪緣潤滑裝置。輪緣潤滑分為固體潤滑和流體潤滑兩大類。其中，流體輪緣潤滑裝置的工作原理是將定量的潤滑劑(潤滑脂或潤滑油) 以適當的間隔(距離或時間)與壓縮空氣混合后噴射到機車輪緣上，并逐漸轉移至鋼軌和其他輪緣上，進行潤滑。目前，我國鐵路系統(tǒng)上所使用的流體潤滑裝置產品主要來自鐵科院金化所生產的華寶輪緣潤滑裝置和國外萊伯斯輪緣潤滑裝置。圖Ia和圖Ib分別是現行機車使用的兩種主要的噴嘴結構外型圖。一般地，在流體潤滑裝置中將潤滑劑噴射至輪緣的部件稱為噴嘴，現有流體輪緣潤滑噴嘴結構形式，均為固定式，安裝在轉向架上，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，兩種噴嘴結構非常簡單且基本相同，即在一根細的鋼管前端做一個收口。噴嘴被固定在機車的轉向架上，考慮到機車橫慣量的影響，不得不在安裝時與輪緣留出足夠的安全距離；以前機車運行速度低，空氣擾流影響不明顯，可以實現很好的潤滑效果，但隨著列車的不斷提速，干擾氣流使得射流產生了明顯的偏轉和擴散，大大降低了輪緣潤滑效果。不但難以實現潤滑功能，還會造成車體污染。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種在保證行駛安全的情況下能有效提高潤滑效果的機車輪緣流體潤滑噴嘴。本發(fā)明上述目的是通過以下技術方案實現的根據本發(fā)明，提供一種機車輪緣流體潤滑噴嘴，包括固定在機車車輪轉向架上的噴嘴體，所述噴嘴體前端設置有導向孔，其中，還包括其一端位于噴嘴體內的活塞管，所述活塞管具有用于輸送潤滑劑的可移動噴管， 該噴管用于把潤滑劑通過其前端的噴口噴出；和設置在該可移動噴管外部的彈簧，用以在不需要噴出潤滑劑時使活塞管復位。在上述技術方案中，還包括設置在噴口外部的護套機構，用于導向噴出的潤滑劑。在上述技術方案中，所述護套機構固定至噴嘴體或噴管。在上述技術方案中，所述護套機構為圓筒形護套罩或護套板。在上述技術方案中，所述護套罩或護套板由非金屬耐磨自潤滑材料制成。在上述技術方案中，還包括靠近噴口的位于噴管前端內的導流芯，該導流芯的形狀設置為使噴管和導流芯之間形成環(huán)形腔。在上述技術方案中，所述導流芯呈棗核形，所述噴口為錐形，具有與棗核形相同的錐度。在上述技術方案中，所述噴口位于噴嘴體外；其中，所述噴管穿過導向孔使噴口位于噴嘴體外。在上述技術方案中，所述噴管和噴口均位于噴嘴體內。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、在由于采用可接近式噴射，縮短了有效噴射時的射程；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，增強了抗擾流的能力，使得噴射至潤滑點的油脂更集中。


以下參照附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明，其中圖Ia和圖Ib為現有技術中的噴嘴；圖2示出了根據本發(fā)明一優(yōu)選實施例的噴嘴在初始安裝時的示意圖；圖3示出了根據本發(fā)明一優(yōu)選實施例的噴嘴處于噴射位置的示意圖。
具體實施例方式根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例，提供一種機車輪緣流體潤滑噴嘴，結構如圖2所示。如圖所示，為本發(fā)明潤滑噴嘴在安裝或不需要潤滑時的示意圖，其中噴嘴體1呈管狀，其后端(即左側)被固定在車輪轉向架上，前端(右側)設置有導向孔8。噴嘴體具有活塞管2和彈簧3?；钊?具有用于傳輸潤滑劑(即油氣混合氣)的噴管9，噴管9從導向孔8穿出，噴管9的前端為噴口 6。在噴嘴體1內且噴管9外設置有復位彈簧3，當不噴射時，彈簧3處于圖2所示的松弛狀態(tài)，當噴射時，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)，而后再將噴管復位。為了避免油氣混合氣進入彈簧所在的空間內，在活塞管2的移動端外圓面和噴嘴體1的內圓面之間加以密封潤滑，類似地，在噴管9的外圓面和導向孔8內圓面之間也有密封潤滑。由于采用了彈簧3，噴管9變?yōu)榭缮炜s結構，這樣本發(fā)明的流體潤滑噴嘴在需要噴射潤滑劑或油脂時可伸出接近輪緣，噴射結束時自動復位， 從而有效提高了潤滑質量。優(yōu)選地，在噴管9的前端、噴口 6外部還設置有護套機構，例如圖中所示的固定在噴管9上的圓筒形護套罩5，以降低車下擾流對射流的影響，該護套罩可隨噴管9來回移動。 該護套罩優(yōu)選由非金屬耐磨自潤滑材料制成，例如尼龍、碳棒。當噴射潤滑車輪時，該護套罩可以與車輪接觸，首先被磨損，這在結構設計上保證了不會對行車安全產生任何影響。可以對護套罩5前端面的位置和角度進行限位，例如使護套罩5前端面與輪緣距離3cm，角度成45度。優(yōu)選地，在噴管9前端內還固定有導流芯4，該導流芯4中部的最大直徑比噴管9 內徑要小，從而在管9內形成環(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，導流芯4采用兩端窄中間寬的棗核狀，同時將噴口 6設計為錐形噴口，其錐度與棗核狀導流芯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)明潤滑噴嘴在潤滑時的示意圖，其工作原理如下當機車正常行駛過程中需要潤滑時，潤滑裝置控制器對內置的加速度傳感器給出的信號進行邏輯運算處理，控制電空閥動作；電空閥接通后，通過壓縮空氣首先驅動油脂泵工作，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。油氣混合氣進入噴嘴體1后，推動活塞管2 向前運動，彈簧3被壓縮，導流芯4和護套罩5跟隨活塞管2向前運動，由于活塞管2設有限位結構(例如使其最多只允許向前運行3cm)，此時護套罩5的端面已經非常接近或者接觸輪緣，隨后油氣混合氣穿過導流芯4，高速氣流與沿管壁流動的油脂被擠壓在更小的環(huán)形腔空間內，使得油脂充分霧化，霧化后的油脂進入錐形腔后收斂，收斂后的霧化油脂從環(huán)形噴口 6射出，在護套罩5的保護下噴至輪緣上的潤滑點。當噴射結束后，電空閥關閉，管路內的氣壓迅速降低，活塞管2的左端失壓，便在彈簧3的推動下復位，這樣一個工作周期完成，等待進入下一個周期。在上述實施例中，噴管9的一部分位于噴嘴體1外(即外置噴管)，但本領域技術人員可以理解，在本發(fā)明的其他實施例中，可以將噴管全部設置在噴嘴體1中(即內置噴管)也能夠實現本發(fā)明目的，噴口的位置也可以根據噴射量的需要進行調整。另外，圖中所示的彈簧為螺旋彈簧，但能夠實現可伸縮功能的任何彈簧都可以應用到本發(fā)明中，例如扭桿彈簧或盤簧。護套罩也可以用諸如護套板等的其他護套機構來代替，當使用護套板時，可以將相對地設置在噴口兩側，該護套板優(yōu)選為弧形。在本發(fā)明的其他實施例中，護套機構可以不隨著噴管移動，例如被固定在噴嘴體1上，同樣能起到防護的作用。綜上所述，由于本發(fā)明采用可接近式噴射，即噴嘴體內設置活塞噴管，當油氣混合氣流經過時帶動前進；即使護套與輪緣接觸，輪緣產生擺動時，活塞管在氣流推力、彈簧復位力、輪緣反作用力的合力作用下，可以跟隨輪緣橫向往復運動；噴射結束時，活塞管在復位彈簧的推動下迅速復位。該結構既縮短了有效噴射時的射程，同時保證在不工作時具有足夠安全的距離。此外，護套機構能盡可能降低車下擾流對射流的影響，并且當其與車輪接觸時，將首先被磨損，這在結構設計上保證了不會對行車安全產生任何影響。即使與輪緣碰撞，也不會產生剛性撞擊，而是跟隨輪緣作橫向往復運動。另外，環(huán)形腔結構能使油氣充分混合，提升油脂的霧化率，使霧化后的油脂獲得更高的速度，增強抗擾流的能力；同時，環(huán)形腔設計成錐形有助于射流收斂，大大降低了霧化后油脂的擴散率，使得噴射至潤滑點的油脂更集中。盡管參照上述的實施例已對本發(fā)明作出具體描述，但是對于本領域的普通技術人員來說，應該理解可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內基于本發(fā)明公開的內容進行修改或改進，這些修改和改進都在本發(fā)明的精神以及范圍之內。
權利要求
1.一種機車輪緣流體潤滑噴嘴，包括固定在機車車輪轉向架上的噴嘴體(1)，所述噴嘴體(1)前端設置有導向孔(8)，其特征在于，還包括其一端位于噴嘴體(1)內的活塞管O)，所述活塞管(2)具有用于輸送潤滑劑的可移動噴管(9)，該噴管(9)用于把潤滑劑通過其前端的噴口(6)噴出；和設置在該可移動噴管 (9)外部的彈簧(3)，用以在不需要噴出潤滑劑時使活塞管O)復位。
2.根據權利要求1所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，還包括設置在噴口(6) 外部的護套機構(5)，用于導向噴出的潤滑劑。
3.根據權利要求2所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，所述護套機構(5)固定至噴嘴體⑴或噴管(9)。
4.根據權利要求2所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，所述護套機構(5)為圓筒形護套罩或護套板。
5.根據權利要求4所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，所述護套罩或護套板由非金屬耐磨自潤滑材料制成。
6.根據權利要求1所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，還包括靠近噴口(6)的位于噴管(9)前端內的導流芯G)，該導流芯的形狀設置為使噴管(9)和導流芯(4)之間形成環(huán)形腔(7)。
7.根據權利要求6所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，所述導流芯(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.根據權利要求1所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，其特征在于，所述噴口(6)位于噴嘴體⑴外。
9.根據權利要求8所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，所述噴管(9)穿過導向孔⑶使噴口(6)位于噴嘴體⑴外。
10.根據權利要求1所述的機車輪緣流體潤滑噴嘴，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。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機車輪緣流體潤滑噴嘴，包括固定在機車車輪轉向架上的噴嘴體(1)，所述噴嘴體(1)前端設置有導向孔(8)，還包括其一端位于噴嘴體(1)內的活塞管(2)，所述活塞管(2)具有用于輸送潤滑劑的可移動噴管(9)，該噴管(9)用于把潤滑劑通過其前端的噴口(6)噴出；和設置在該可移動噴管(9)外部的彈簧(3)，用以在不需要噴出潤滑劑時使活塞管(2)復位。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或后退，大大提高了潤滑效率，提高了安全性。
文檔編號B61K3/02GK102431573SQ201110333899
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2011年10月28日
發(fā)明者于水波, 楊興寬, 武小鵬, 牟玉加 申請人:中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所