一种轨道车辆干式轮缘润滑装置

1.本发明涉及轨道车辆轮轨润滑技术领域，具体涉及一种轨道车辆干式轮缘润滑装置。


背景技术：

2.轨道交通系统主要采用的是轮轨系统模式，轮轨系统作为轨道车辆的重要部件，轨道车辆的牵引、运行和制动都是要依靠轮轨的滚动摩擦接触来完成的。在车辆运行时，依靠轮缘进行导向，由于机车的转向架轴重大，轴距长，运行时会有较大的横向作用力，导致轮轨踏面过早磨损，轮轨间的部件会磨损、疲劳，甚至断裂，导致其寿命降低，从而影响车辆运行的安全性。车辆在运行过程中的偏移角度越大，轮缘的磨耗越大，对于轮缘润滑的要求也就越高。
3.现有的干式轮缘润滑装置无法满足车辆在直线路段和曲线路段的不同润滑需求，即无法随不同运行工况改变润滑效果，从而造成了润滑材料的浪费和润滑效率的低下，同时也增加了运维成本。


技术实现要素：

4.本发明主要目的在于提供一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，以解决现有技术存在的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
6.一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，包括电控系统和机械调节系统；
7.所述电控系统包括plc控制单元和传感器，所述传感器用于采集车辆运行工况信号，所述plc控制单元接收处理所述传感器采集的工况信号，并控制所述机械调节系统运转；
8.所述机械调节系统包括机架、驱动机构、丝杠机构、弹簧预紧机构和润滑机构，所述驱动机构固定设置于所述机架上，所述丝杠机构设置于所述驱动机构的输出端，所述弹簧预紧机构固定设置于所述丝杠机构的滑块上，所述润滑机构设置于所述弹簧预紧机构远离所述滑块的一端。
9.进一步的，所述传感器包括转速传感器和倾角传感器，所述转速传感器和倾角传感器均安装于车体转向架上，所述转速传感器和倾角传感器均与所述plc控制单元电连接。
10.进一步的，所述机架靠近所述润滑机构的一侧设有滑道，所述丝杠机构包括丝杠支撑座、丝杆和滑块，所述丝杠支撑座固定设置于所述机架上，所述丝杆的一端贯穿所述丝杠支撑座并与所述驱动机构的输出端连接，另一端转动连接于所述滑道的侧部，所述滑块螺纹连接于所述丝杆上。
11.进一步的，所述弹簧预紧机构包括弹簧导向套、弹簧导向杆和弹簧，所述弹簧导向套固定设置于所述滑块的侧部，所述弹簧导向杆一端与所述弹簧导向套固定连接，另一端与所述润滑机构滑动连接，所述弹簧套设于所述弹簧导向杆的外侧，所述弹簧的两端分别
与所述弹簧导向套和所述润滑机构相抵触。
12.进一步的，所述润滑机构包括润滑块座和润滑块，所述润滑块座滑动设置于所述滑道上，所述润滑块固定设置于所述润滑块座的端部，所述润滑块座远离所述润滑块的一侧与所述弹簧抵触连接，所述润滑块座上设有通孔，所述弹簧导向杆的一端贯穿所述通孔并与所述弹簧导向套螺栓连接，另一端设有圆台，所述圆台位于所述润滑块座远离所述弹簧的一侧，且所述圆台的直径大于所述通孔的直径。
13.进一步的，所述驱动机构包括步进电机、减速机和联轴器，所述步进电机固定设置于所述机架上，所述减速机设置于所述步进电机的输出端，所述减速机的输出端通过所述联轴器与所述丝杆连接，所述步进电机与所述plc控制单元电连接。
14.进一步的，所述滑道与所述机架固定连接，所述滑道和所述机架的侧壁上均设有贯穿的通槽，两者的通槽形成滑轨，所述弹簧导向杆和所述润滑块座上均设有滑杆，所述滑杆与所述滑轨滑动配合。
15.进一步的，所述润滑块座包括座体和单边ok夹具，所述单边ok夹具与座体固定连接，所述座体上开设有凹槽，所述润滑块的尾端设置于所述凹槽内，所述润滑块的前端突出所述凹槽，所述单边ok夹具压设于所述润滑块的顶部。
16.进一步的，所述滑道远离所述滑块的一侧设有限位块，所述限位块设有安装孔，所述丝杆的端部转动设置于所述安装孔内。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18.通过设置传感器采集运行工况信号参数，可以精准检测轨道车辆的运行工况，利用plc控制单元接受并处理信号，从而控制步进电机正反转，控制润滑块伸出与收回，精准工作，实现润滑块润滑效果的精准调节，通过改变弹簧预紧力，从而调节润滑量，满足轨道车辆不同运行路径与不同速度下的润滑需求，使得润滑润滑效果更优，大大节约了润滑材料，延长了润滑块寿命，提高了润滑效率，降低了运维成本。
附图说明
19.图1为本发明整体结构示意图。
20.图2为本发明机械调节系统结构示意图。
21.图3为本发明机架和驱动机构装配结构示意图。
22.图4为本发明丝杠机构和弹簧预紧机构装配结构示意图。
23.图5为本发明弹簧预紧机构和润滑机构装配结构示意图。
24.图6为本发明弹簧预紧机构和润滑机构分解结构示意图。
25.图7为本发明润滑机构结构示意图。
26.图8为本发明润滑块座结构示意图。
27.图9为本发明滑道结构示意图。
28.图10为本发明机械调节系统部分结构示意图。
29.其中，1-润滑块，2-滑道，3-弹簧，4-机架，5-联轴器，6-减速机，7-步进电机，8-转速传感器，9-倾角传感器，10-plc控制单元，11-滑块，12-丝杠支撑座，13-弹簧导向套，14-弹簧导向杆，141-圆台，15-润滑块座，151-座体，152-单边ok夹具，153-凹槽，154-通孔，16-丝杆，17-限位块，18-安装孔。
具体实施方式
30.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
31.结合图1至图10，本发明提供一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，包括电控系统和机械调节系统；
32.所述电控系统包括plc控制单元10和传感器，所述传感器用于采集车辆运行工况信号，所述plc控制单元10接收处理所述传感器采集的工况信号，并控制所述机械调节系统运转；
33.所述机械调节系统包括机架4、驱动机构、丝杠机构、弹簧3预紧机构和润滑机构，所述驱动机构固定设置于所述机架4上，所述丝杠机构设置于所述驱动机构的输出端，所述弹簧3预紧机构固定设置于所述丝杠机构的滑块11上，所述润滑机构设置于所述弹簧3预紧机构远离所述滑块11的一端。
34.本实施例中，所述传感器包括转速传感器8和倾角传感器9，所述转速传感器8和倾角传感器9均安装于车体转向架上，所述转速传感器8和倾角传感器9均与所述plc控制单元10电连接。车辆行驶过程中，利用转速传感器8检测主动轮对的转速和转向，利用倾角传感器9检测转向架的横向倾角，当plc控制单元10判断轨道车辆将要进入曲线行驶时，根据曲线半径和车速的大小，plc控制单元10精准控制驱动机构进行正向工作，当plc控制单元10判断轨道车辆完成曲线行驶时，plc控制单元10控制驱动机构反向工作。
35.优选的，所述机架4靠近所述润滑机构的一侧设有滑道2，所述丝杠机构包括丝杠支撑座12、丝杆16和滑块11，所述丝杠支撑座12固定设置于所述机架4上，所述丝杆16的一端贯穿所述丝杠支撑座12并与所述驱动机构的输出端连接，另一端转动连接于所述滑道2的侧部，所述滑块11螺纹连接于所述丝杆16上。工作时，驱动机构带动丝杆16旋转，使得滑块11在丝杆16上做直线运动。
36.本实施例中，所述滑道2远离所述滑块11的一侧设有限位块17，所述限位块17设有安装孔18，所述丝杆16的端部转动设置于所述安装孔18内。限位块17的设置起到支撑丝杆16端部的作用。
37.优选的，所述弹簧3预紧机构包括弹簧导向套13、弹簧导向杆14和弹簧3，所述弹簧导向套13固定设置于所述滑块11的侧部，所述弹簧导向杆14一端与所述弹簧导向套13固定连接，另一端与所述润滑机构滑动连接，所述弹簧3套设于所述弹簧导向杆14的外侧，所述弹簧3的两端分别与所述弹簧导向套13和所述润滑机构相抵触。工作时，滑块11在丝杆16上做直线运动时，同时弹簧导向套13随之向前运动，从而使得弹簧3被压缩，弹簧3弹力改变，推动润滑机构向前运动，使其与轮缘接触，进行润滑。
38.本实施例中，滑块11与弹簧导向套13通过螺钉连接；弹簧导向杆14设置在弹簧3的内部，起到了弹簧导向的作用。
39.优选的，所述润滑机构包括润滑块座15和润滑块1，所述润滑块座15滑动设置于所述滑道2上，所述润滑块1固定设置于所述润滑块座15的端部，所述润滑块座15远离所述润滑块1的一侧与所述弹簧3抵触连接，所述润滑块座15上设有通孔154，所述弹簧导向杆14的一端贯穿所述通孔154并与所述弹簧导向套13螺栓连接，另一端设有圆台141，所述圆台141位于所述润滑块座15远离所述弹簧3的一侧，且所述圆台141的直径大于所述通孔154的直径。工作时，需要润滑块1进行润滑时，由弹簧3推动润滑块座15向前运动，使得润滑块1伸
出；在其收回时，由弹簧导向杆14端部的圆台141将润滑块座15拉回，使得润滑块1收回。
40.本实施例中，所述润滑块座15包括座体151和单边ok夹具152，所述单边ok夹具152与座体151固定连接，所述座体151上开设有凹槽153，所述润滑块1的尾端设置于所述凹槽153内，所述润滑块1的前端突出所述凹槽153，所述单边ok夹具152压设于所述润滑块1的顶部。利用座体151上的凹槽153和单边ok夹具152共同作用夹紧润滑块1，使其固定。
41.优选的，所述驱动机构包括步进电机7、减速机6和联轴器5，所述步进电机7固定设置于所述机架4上，所述减速机6设置于所述步进电机7的输出端，所述减速机6的输出端通过所述联轴器5与所述丝杆16连接，所述步进电机7与所述plc控制单元10电连接。工作时，传感器采集车辆运行工况信号，由plc控制单元10处理并控制驱动步进电机7正反转，步进电机7经减速机6和联轴器5，传递转矩至丝杆16，丝杆16转动使得滑块11做直线进给运动，改变弹簧3压缩行程，使得润滑块1与轮缘接触，并改变润滑块1的预紧力，实现润滑程度的调节。
42.优选的，所述滑道2与所述机架4固定连接，所述滑道2和所述机架4的侧壁上均设有贯穿的通槽，两者的通槽形成滑轨，所述弹簧导向杆14和所述润滑块座15上均设有滑杆，所述滑杆与所述滑轨滑动配合。
43.本实施例中，滑道2与机架4由螺栓连接，弹簧导向套13与润滑块座15上设置的滑杆为圆柱形导杆，可沿机架4与滑道2腔体上的滑轨运动，使得运动更加流畅、精准。
44.工作原理：当plc控制单元10判断轨道车辆将要进入曲线行驶时，根据曲线半径和车速的大小，plc控制单元10精准控制步进电机7进行正向工作；电机经减速机6和联轴器5，传递转矩给丝杆16，丝杆16转动从而使得滑块11沿其轴线方向向前产生位移，与滑块11连接的弹簧导向套13随之向前运动，弹簧3被压缩，弹簧3弹力改变，推动润滑块座15向前运动，推出润滑块1与轮缘接触，进行润滑；
45.当plc控制单元10判断轨道车辆完成曲线行驶时，plc控制单元10控制步进电机7反向工作，由弹簧导向杆14端部的圆台141将润滑块座15拉回，润滑块1与轮缘分离，结束润滑；
46.本发明可以精准的实现轨道车辆在曲线路段行驶时的轮缘润滑，还可以根据不同曲线半径和车速进行润滑程度的调整，优化了不同工况的润滑效果，大大节约了润滑材料，延长了润滑寿命，提高了润滑效率。
47.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

技术特征：
1.一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，包括电控系统和机械调节系统；所述电控系统包括plc控制单元和传感器，所述传感器用于采集车辆运行工况信号，所述plc控制单元接收处理所述传感器采集的工况信号，并控制所述机械调节系统运转；所述机械调节系统包括机架、驱动机构、丝杠机构、弹簧预紧机构和润滑机构，所述驱动机构固定设置于所述机架上，所述丝杠机构设置于所述驱动机构的输出端，所述弹簧预紧机构固定设置于所述丝杠机构的滑块上，所述润滑机构设置于所述弹簧预紧机构远离所述滑块的一端。2.如权利要求1所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述传感器包括转速传感器和倾角传感器，所述转速传感器和倾角传感器均安装于车体转向架上，所述转速传感器和倾角传感器均与所述plc控制单元电连接。3.如权利要求1所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述机架靠近所述润滑机构的一侧设有滑道，所述丝杠机构包括丝杠支撑座、丝杆和滑块，所述丝杠支撑座固定设置于所述机架上，所述丝杆的一端贯穿所述丝杠支撑座并与所述驱动机构的输出端连接，另一端转动连接于所述滑道的侧部，所述滑块螺纹连接于所述丝杆上。4.如权利要求3所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述弹簧预紧机构包括弹簧导向套、弹簧导向杆和弹簧，所述弹簧导向套固定设置于所述滑块的侧部，所述弹簧导向杆一端与所述弹簧导向套固定连接，另一端与所述润滑机构滑动连接，所述弹簧套设于所述弹簧导向杆的外侧，所述弹簧的两端分别与所述弹簧导向套和所述润滑机构相抵触。5.如权利要求4所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述润滑机构包括润滑块座和润滑块，所述润滑块座滑动设置于所述滑道上，所述润滑块固定设置于所述润滑块座的端部，所述润滑块座远离所述润滑块的一侧与所述弹簧抵触连接，所述润滑块座上设有通孔，所述弹簧导向杆的一端贯穿所述通孔并与所述弹簧导向套螺栓连接，另一端设有圆台，所述圆台位于所述润滑块座远离所述弹簧的一侧，且所述圆台的直径大于所述通孔的直径。6.如权利要求3所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机、减速机和联轴器，所述步进电机固定设置于所述机架上，所述减速机设置于所述步进电机的输出端，所述减速机的输出端通过所述联轴器与所述丝杆连接，所述步进电机与所述plc控制单元电连接。7.如权利要求5所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述滑道与所述机架固定连接，所述滑道和所述机架的侧壁上均设有贯穿的通槽，两者的通槽形成滑轨，所述弹簧导向杆和所述润滑块座上均设有滑杆，所述滑杆与所述滑轨滑动配合。8.如权利要求5所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述润滑块座包括座体和单边ok夹具，所述单边ok夹具与座体固定连接，所述座体上开设有凹槽，所述润滑块的尾端设置于所述凹槽内，所述润滑块的前端突出所述凹槽，所述单边ok夹具压设于所述润滑块的顶部。9.如权利要求5所述的一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，其特征在于，所述滑道远离所述滑块的一侧设有限位块，所述限位块设有安装孔，所述丝杆的端部转动设置于所述安装孔内。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆干式轮缘润滑装置，涉及轨道车辆轮轨润滑技术领域。包括电控系统和机械调节系统；电控系统包括PLC控制单元和传感器，传感器用于采集车辆运行工况信号，PLC控制单元接收处理传感器采集的工况信号，并控制机械调节系统运转；机械调节系统包括机架、驱动机构、丝杠机构、弹簧预紧机构和润滑机构，驱动机构固定设置于机架上，丝杠机构设置于驱动机构的输出端，弹簧预紧机构固定设置于丝杠机构的滑块上，润滑机构设置于弹簧预紧机构远离滑块的一端。本发明可以调节润滑量，满足轨道车辆不同运行路径与不同速度下的润滑需求，使得润滑效果更优，大大节约了润滑材料，延长了润滑块寿命，提高了润滑效率。提高了润滑效率。提高了润滑效率。


技术研发人员：朱爱华 李安琰 张财胜 白杨
受保护的技术使用者：北京建筑大学
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/4/18