地铁波磨地段车载涂油系统及装置的制作方法

[0001]
本发明涉及地铁线路养护维修，尤其是针对地铁钢轨波磨地段的车载涂油系统及装置。


背景技术：

[0002]
城市轨道交通发展方兴未艾，前景广阔。与此同时，随着轨道列车运营环境逐渐趋于复杂化和多样化，轮轨关系问题严峻，其中钢轨表面波浪形磨损（波磨）问题尤为突出，在地铁多种轨道结构形式、不同线路运营条件下频繁发生。
[0003]
当列车经过波磨地段时，轮轨间相互作用加大，引起车辆结构和轨道线路的振动噪声，这不仅影响了乘客的舒适度和铁路沿线居民的生活质量，同时降低了轮轨系统车辆和轨道部件的使用寿命，加剧了轮轨表面的损伤，甚至会影响列车的运行安全。钢轨波磨机理复杂，是铁路系统尚未解决的技术难题，基于现阶段轨道结构和技术，可以通过钢轨涂油润滑、钢轨打磨维修或是更换钢轨防治波磨。各种防治措施对比之下，钢轨涂油润滑成本低廉、操作方便。地铁工务部门经验认为，钢轨涂油可大大减缓钢轨波磨发展。
[0004]
地铁广泛设置小半径曲线，调查显示小半径曲线地段内轨波磨严重，相比之下外轨波磨情况较好甚至不发生波磨。控制涂油量是自动涂油的关键问题，油量过少起不到预计的减磨效果，油量过多则影响列车制动和牵引带来其他问题。现有车载涂油装置大多只能左/右轨道同时涂油，未考虑曲线内、外轨波磨程度不同的实际情况，针对不同的钢轨波磨程度，涂油量应有所不同。


技术实现要素：

[0005]
针对上述问题，本发明设计出一种针对地铁钢轨波磨地段的车载涂油系统及装置。
[0006]
本发明的地铁波磨地段车载涂油系统及装置包括：钢轨波磨检测系统，用于采集轴箱垂向振动加速度并依此推算出对应的钢轨波磨；车载中控系统，用于记录和评价钢轨波磨检测系统得到的钢轨波磨，并依据评价结果控制车载涂油装置的开关、出油量和涂油频次；车载涂油装置，用于根据车载中控系统的命令定点、定量进行钢轨涂油。
[0007]
所述钢轨波磨检测系统主要包括信号采集与处理，信号采集其特征在于，加速度传感器安装在车辆某车轮两侧轴箱位置，采集轴箱垂向振动加速度信号，通过a/d转换器（模拟数字转换器）将振动传感器输入的电压信号转换为一个输出的数字信号，通过数据采集卡自动采集数字信号。信号处理基于惯性基准法，对采集到的车辆轴箱垂向振动加速度二次积分，即利用轴箱的垂向位移反映轨道钢轨波磨，具体是：首先对垂向振动加速度信号进行降噪处理，然后通过高通滤波器解偏滤波除去信号中易引起积分饱和的低频分量，再将信号二次积分计算得到初始钢轨波磨数据，从而保证波磨数据的准确性。为保证检测精度，通过高通滤波器滤除长波长，截取有效的钢轨波磨波形。
[0008]
所述车载中控系统其特征在于，接收钢轨波磨检测系统得到的钢轨波磨，将波磨
数据记录储存并依钢轨波磨相关标准评价，依据评价结果，控制车载涂油装置的开关、涂油量和涂油频次。
[0009]
所述车载涂油装置，包括储油、输油、涂油三部分零件，零件全部安装在涂油装置外壳内，其特征在于，车载涂油装置外壳通过锚固螺栓安装在车体转向架上。储油部分零件主要为油箱，用于储存润滑油，其特征在于，油箱设置在车载涂油装置外壳内部上侧，油箱通过车载涂油装置外壳上部的加油口加油。两套同样的输油、涂油部分零件在涂油装置外壳内左/右两侧对称布置，包括：油泵、油管、液压缸、涂油刷头外壳、钢珠滑轨、涂油刷头、复位弹簧、接近开关，其特征在于，利用油泵将润滑油从油箱抽出，油泵用于接收车载中控系统命令控制出油量，润滑油通过油管，输送到涂油刷头，涂油刷头固定安装在涂油刷头外壳内部下侧，刷头外壳上部与伸缩式液压缸活塞杆外端连接，伸缩式液压缸用于接收车载中控系统命令控制涂油刷头外壳升降，涂油刷头外壳侧边设有钢珠滑轨，钢珠滑轨用于保证涂油刷头外壳升降顺滑稳定，涂油刷头外壳下侧设有复位弹簧，复位弹簧在涂油工作时压缩，结束工作后复位回弹。涂油刷头是可拆卸的仿形毛刷，用于给钢轨接触边涂油润滑，其特征在于，涂油刷头工作边安装接近开关，涂油刷头工作边与轨头轮轨接触边外形契合，可保证涂油均匀，防止油脂滴溅，涂油刷头工作边接触钢轨时开关打开开始涂油，离开钢轨后开关关闭结束涂油。
[0010]
所述地铁波磨地段车载涂油系统及装置具体技术方案为：车体驶入钢轨波磨地段后，钢轨波磨检测系统检测左/右侧轨道钢轨波磨情况，车载中控系统依钢轨波磨相关标准评价波磨程度，控制车载涂油装置开始工作，车载涂油装置内左/右油泵接收到车载中控系统的信号后，根据命令分别控制润滑油出油量，将油箱内的润滑油通过油管输送到涂油刷头，左/右伸缩式液压缸收到车载中控系统信号后分别控制左/右刷头外壳下降，刷头外壳沿钢珠滑轨下移，复位弹簧压缩，涂油刷头工作边与钢轨接触，接近开关打开，开始涂油。车体离开波磨地段，同样通过钢轨波磨检测系统和车载中控系统，控制车载涂油装置结束工作，车载涂油装置内油泵关闭，伸缩式液压缸控制左/右刷头外壳上升，刷头外壳沿钢珠滑轨上移，涂油刷头工作边离开钢轨后接近开关关闭，结束涂油，压缩的复位弹簧向上推涂油刷头外壳，装置涂油结束。如此实现本地铁波磨地段车载涂油系统及装置的工作。
[0011]
本发明的地铁波磨地段车载涂油装置及系统，能够实现根据实时检测的钢轨波磨情况，左/右轨道独立定点、定量涂油，可保证涂油均匀，防止油脂滴溅，具有适用性强、便于装卸、工作高效可靠、节能环保的优点。
附图说明
[0012]
图1为本发明的地铁波磨地段车载涂油系统的流程示意图。
[0013]
图2为本发明的地铁波磨地段车载涂油装置初始状态的结构示意图。
[0014]
图3为本发明的地铁波磨地段车载涂油装置单边工作状态的结构示意图。
[0015]
图4为图2中a的放大结构示意图。
[0016]
图5为图3中a的放大结构示意图。
[0017]
图6为本发明的地铁波磨地段车载涂油系统及装置的整体装配图。
[0018]
图中标记：1、油箱加油口；2、油箱；3、油泵；4、油管；5、伸缩式液压缸；6、涂油刷头外壳；7、钢珠滑轨；8、涂油刷头；9、复位弹簧；10、接近开关；11、涂油装置外壳；12、锚固螺
栓；13、钢轨；14；车轮；15、轴箱；16、转向架；17、车体；18、振动传感器；19、车载中控系统；20、车载涂油装置。
具体实施方式
[0019]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]
如图1~6所示，本发明的地铁波磨地段车载涂油系统及装置包括：钢轨波磨检测系统，用于采集轴箱15的垂向振动加速度并依此推算出对应的钢轨波磨；车载中控系统19用于记录和评价钢轨波磨检测系统得到的钢轨波磨，并依据评价结果控制车载涂油装置20的开关、出油量和涂油频次；车载涂油装置20，用于根据车载中控系统19的命令定点、定量进行钢轨涂油。
[0021]
其中，钢轨波磨检测系统主要包括信号采集与处理，信号采集其特征在于，振动传感器18安装在车辆17某车轮14两侧轴箱15位置，采集轴箱垂向振动加速度信号，通过a/d转换器（模拟数字转换器）将振动传感器输入的电压信号转换为一个输出的数字信号，通过数据采集卡自动采集数字信号。信号处理基于惯性基准法，对采集到的车辆轴箱垂向振动加速度二次积分，即利用轴箱15的垂向位移反映轨道钢轨波磨，具体是：首先对垂向振动加速度信号进行降噪处理，然后通过高通滤波器解偏滤波除去信号中易引起积分饱和的低频分量，再将信号二次积分计算得到初始钢轨波磨数据，从而保证波磨数据的准确性。为保证检测精度，通过高通滤波器滤除长波长，截取有效的钢轨波磨波形。
[0022]
可选的，振动传感器18为单向振动传感器，仅采集垂向振动加速度信号，避免其他方向振动对波磨检测结果的影响。传感器采样频率可根据实际需要设定。
[0023]
其中，车载中控系统19其特征在于，接收钢轨波磨检测系统得到的钢轨波磨，将波磨数据记录储存并依钢轨波磨相关标准评价，依据评价结果，控制车载涂油装置20的开关、涂油量和涂油频次。
[0024]
可选的，车载中控系统19即可以根据钢轨波磨检测系统实时检测的钢轨波磨数据控制车载涂油装置20，也可根据工务线路养护维修经验设置定点开关。
[0025]
可选的，钢轨波磨相关标准按照实际线路运营情况选择。
[0026]
其中车载涂油装置20，包括储油、输油、涂油三部分零件，零件全部安装在涂油装置外壳11内，其特征在于，车载涂油装置外壳11通过锚固螺栓12安装在车体转向架16上。储油部分零件主要为油箱2，用于储存润滑油，其特征在于，油箱2设置在车载涂油装置外壳11内部上侧，油箱2通过车载涂油装置外壳11上部的加油口1加油。两套同样的输油、涂油部分零件在涂油装置外壳11内左/右两侧对称布置，包括：油泵3、油管4、伸缩式液压缸5、涂油刷头外壳6、钢珠滑轨7、涂油刷头8、复位弹簧9、接近开关10，其特征在于，利用油泵3将润滑油从油箱2抽出，油泵3用于接收车载中控系统19命令控制出油量，润滑油通过油管4，输送到涂油刷头8，涂油刷头8固定安装在涂油刷头外壳6内部下侧，刷头外壳6上部与伸缩式液压缸5活塞杆外端连接，伸缩式液压缸5用于接收车载中控系统19命令控制涂油刷头外壳6升降，涂油刷头外壳6侧边设有钢珠滑轨7，钢珠滑轨7用于保证涂油刷头外壳6升降顺滑稳定，涂油刷头外壳6下侧设有复位弹簧9，复位弹簧9在涂油工作时压缩，结束工作后复位回弹。
涂油刷头7是可拆卸的仿形毛刷，用于给钢轨13接触边涂油润滑，其特征在于，涂油刷头7工作边安装接近开关10，涂油刷头7工作边与轨头轮轨接触边外形契合，可保证涂油均匀，防止油脂滴溅，涂油刷头7工作边接触钢轨13时开关打开开始涂油，离开钢轨13后开关关闭结束涂油。
[0027]
车体17驶入钢轨波磨地段后，钢轨波磨检测系统检测左/右侧轨道钢轨波磨情况，车载中控系统19依标准评价波磨程度，控制车载涂油装置20开始工作，车载涂油装置20内左/右油泵3接收到车载中控系统19的信号后，根据命令分别控制润滑油出油量，将油箱2内的润滑油通过油管4输送到涂油刷头8，左/右伸缩式液压缸5收到车载中控系统19信号后控制左/右刷头外壳6下降，刷头外壳6沿钢珠滑轨7下移，复位弹簧9压缩，涂油刷头8工作边与钢轨13接触，接近开关10打开，开始涂油。车体17驶入钢轨波磨地段后，同样通过钢轨波磨检测系统和车载中控系统19，控制车载涂油装置20结束工作，车载涂油装置20内油泵3关闭，伸缩式液压缸5控制左/右刷头外壳6上升，刷头外壳6沿钢珠滑轨7上移，涂油刷头8工作边离开钢轨13后接近开关10关闭，结束涂油，压缩的复位弹簧9向上推涂油刷头外壳6，装置涂油结束。如此实现本地铁波磨地段车载涂油系统及装置的工作。
[0028]
图3为本发明的地铁波磨地段车载涂油装置单边工作状态的结构示意图。本实施例针对仅单侧钢轨发生钢轨波磨的情况，本发明设计的车载涂油装置可针对性的单边工作，以左轨发生波磨右轨未发生为例，左侧油泵3打开，左侧伸缩式液压缸5控制左侧涂油刷头外壳6下降，涂油刷头8接触到钢轨13，接近开关10触发打开，左侧开始工作，右侧不工作。

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