本發明用于機車輪對和軌道潤滑技術領域，特別是涉及一種圓形干性輪軌潤滑系統。

背景技術：

隨著內燃、電力機車的大量上道和鐵路向提速、重載方向發展，我國鐵路繁忙干線曲線鋼軌側磨呈大幅度上升趨勢、輪軌磨損問題日顯突出；

機車車輛在曲線上行使時，導向輪往往存在兩點接觸，除踏面接觸外，外輪緣與外軌的軌距線相互貼靠，導向輪就在這一點上沖擊鋼軌，鋼軌也在該點產生對車輪的導向力；同時，輪軌接觸點上的輪對運行方向與軌距線的切線方向形成一個沖角，輪軌之間導向力和沖擊角是曲線鋼軌側磨的主要原因。 當輪軌之間存在有導向力時，輪緣與鋼軌軌頭側面接觸點上的壓強很大，當壓強超過鋼軌的屈服應力，接觸點頂部就發生塑性變形，若此時輪緣與鋼軌軌頭側面之間不存在表面膜，兩表面接觸點將發生粘著；同時車輪滾動時，輪緣在鋼軌軌頭側面產生滑動，使接觸點的塑性部分和彈性部分的過渡區間就出現變形，形成了鋼軌軌頭側面的磨耗。

在輪緣與鋼軌軌頭側面之間實施潤滑，可以減緩曲線鋼軌側面磨耗，減磨效果取決于附著在鋼軌側面上潤滑膜的附著能力、長效性和摩擦系數的大小。

現有技術通常采用油脂噴涂器進行液體潤滑，其具有如下缺點：

1.油脂噴涂器受彎道、風力的影響，無法精確地噴到指定位置，影響潤滑效果；

2.液體潤滑油會遷移，長效性差；

3.液體潤滑油會吸附粉塵，影響潤滑效果；

4.液體潤滑油有可能遷移到輪軌踏面，影響制動和行車性能；

5.液體潤滑油易燃，碰上火花，容易燃燒；

6.液體潤滑易形成油污，不利于環境保護；

7.結構復雜，安裝、維護麻煩；

8.有效利用率低，浪費大；

9.成本高。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供一種圓形干性輪軌潤滑系統，其可將干性潤滑塊涂覆到輪軌指定位置，對輪緣/軌側的有效潤滑，有效降低橫向力，從而減少脫軌事故發生的可能性，同時不影響制動和行車安全。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種圓形干性輪軌潤滑系統，包括潤滑塊和圓形的盒體，潤滑塊沿中心圓弧向一側彎曲呈圓弧狀，盒體上設有缺口，盒體內設有放置潤滑塊的環形導槽，環形導槽在缺口處形成潤滑塊出口，盒體內設有給料機構，所述給料機構可提供將放置在環形導槽內的潤滑塊逐個由潤滑塊出口推出的作用力。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述盒體包括下支架和上蓋，下支架的邊緣設有導槽外壁和導槽內壁，導槽外壁和導槽內壁間形成環形導槽，上蓋與下支架固定連接，并從上側蓋住所述環形導槽。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述下支架上在導槽內壁的內側設有若干抵住所述上蓋的肋板，所述肋板沿盒體的徑向分布。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述盒體上設有若干貫穿下支架和上蓋的安裝孔，所述下支架上于安裝孔所在位置設有中空的支撐柱，支撐柱的頂端設有嵌入上蓋安裝孔內的環形凸臺。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述給料機構包括恒力彈簧，所述恒力彈簧包括固定端和卷成卷狀的活動端，恒力彈簧的固定端在潤滑塊出口處與盒體固定連接，活動端可沿導槽外壁或導槽內壁展開，并提供將放置在環形導槽內的潤滑塊逐個由潤滑塊出口推出的作用力。

進一步作為本發明技術方案的改進，潤滑塊具有與所述中心圓弧垂直的前端面和后端面，潤滑塊前端面所在平面和后端面所在的平面均經過潤滑塊的弧心，所述潤滑塊的前端面上設有凸起，潤滑塊的后端面上設有可供另一潤滑塊的凸起嵌入的尾槽。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述凸起和尾槽均沿中心圓弧向一側彎曲呈圓弧狀，所述凸起為設在潤滑塊的前端面上的圓臺，所述尾槽為設在潤滑塊的后端面上的圓錐槽。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述潤滑塊垂直于中心圓弧的截面呈矩形，潤滑塊的四條邊棱采用圓角過渡，潤滑塊具有內側弧面、外側弧面、上表面和下表面，潤滑塊在所述內側弧面和/或外側弧面上設有供恒力彈簧穿過的簧片過槽。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述環形導槽在靠近潤滑塊出口處設有限制潤滑塊擺動的限位片，限位片上開設觀察孔，所述上蓋上在觀察孔所在位置設置觀察窗，觀察窗呈階梯孔狀，觀察窗內嵌裝有透光片。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述盒體上設有可堵住所述潤滑塊出口的插銷。

本發明的有益效果：本發明使用時，盒體固定安裝在列車輪架上，盒體的缺口正對列車輪邊緣，盒體內的潤滑塊在給料機構的作用下沿環形導槽滑動，碰到列車輪緣指定位置并產生恒定壓力；列車運行時，車輪轉動和潤滑塊間產生切向摩擦，通過潤滑塊和輪緣間的摩擦作用在輪緣上均勻覆蓋一層極薄的潤滑膜，并經由輪緣傳遞至軌道，再經由軌道傳遞到其它輪對，從而大大降低了輪軌間的摩擦系數，減少了輪軌的磨耗。

本發明具有如下優點：

1.潤滑塊采用具有固定形狀的干性潤滑塊，能精確地控制潤滑點，能夠涂覆到輪軌指定位置，不影響制動和行車安全；

2.潤滑塊相對于液體潤滑油由特殊的高分子材料做基材，對輪軌有極強的附著力，且不遷移，長效性好，也不污染環境；

3.潤滑塊中含大量超細粒徑固體潤滑材料，具有很低的摩擦系數，能大幅而有效的降低輪軌之間的磨耗；

4.行車時為連續潤滑，提高潤滑效果，保證摩擦系數的穩定性；

5.采用的是阻燃、環保材料，不易燃燒，無火災隱患；

6.潤滑材料利用率高，減少浪費，無油，無粉塵；有利于環境保護，成本低；

7.潤滑塊通過對輪緣/軌側的有效潤滑，有效降低橫向力，從而減少脫軌事故發生的可能性。

8.干性的潤滑塊可將車輪的旋修期從5 萬公里提高至20-25萬公里，車輪的壽命（3個旋修期）由15 萬公里提高到60 萬公里。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1是本發明未使用狀態結構示意圖；

圖2是本發明內部結構截面圖；

圖3是本發明使用狀態結構示意圖；

圖4是本發明下支架俯視圖；

圖5是本發明下支架截面圖；

圖6是本發明上蓋俯視圖；

圖7是圖6中A-A處截面圖；

圖8是圖7中P處放大圖；

圖9是本發明恒力彈簧結構示意圖；

圖10是本發明潤滑塊結構示意圖；

圖11是圖10中B-B處截面圖。

具體實施方式

參照圖1至圖11，其顯示出了本發明之較佳實施例的具體結構。以下將詳細說明本發明各元件的結構特點，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 時，是以圖1所示的結構為參考描述，但本發明的實際使用方向并不局限于此。

本發明提供了一種圓形干性輪軌潤滑系統，包括潤滑塊2和圓形的盒體1，參見圖1、圖3，潤滑塊2沿中心圓弧向一側彎曲呈圓弧狀20，盒體上設有缺口11，所述缺口11呈扇形。盒體1內設有放置潤滑塊2的環形導槽3，所述環形導槽3在缺口11處形成潤滑塊出口31，盒體1內設有給料機構，所述給料機構可提供將放置在環形導槽3內的潤滑塊2逐個由潤滑塊出口31推出的作用力。

上述潤滑塊2是一種干式潤滑劑，所述干式潤滑劑是一種以界面潤滑原理取代油脂流體潤滑原理的新型高分子復合潤滑材料，主要由主成膜物質（合成樹脂）、次成膜物質（固體潤滑材料）、及相關添加劑組成，它具有很高的抗極壓性，且摩擦系數很小，能在摩擦界面間形成干式潤滑膜，可以防止金屬表面微觀凸起穿透潤滑膜，隔開摩擦副表面，從而起到減磨作用。

THDLG-L 系列干性輪軌潤滑裝置是直接應用在輪緣上的一種新型的固態潤滑劑。主要由高分子材料做基材和超細粒徑的固態潤滑材料復合而成。這種裝置是通過可靠的塑料或鋼結構支架將潤滑條緊貼在一部分輪對上（通常為7%-33% ）。在列車運行過程中，固態潤滑塊在輪緣部分均勻覆蓋上一層極薄的潤滑膜，并經由輪緣傳遞至軌道，再經由軌道傳遞到其它輪對，從而大大降低了輪軌間的摩擦系數，減少了輪軌的磨耗。高分子聚合物的特性使得潤滑膜較為穩定，避免了液態潤滑劑的非預想遷移，如遷移到軌道的上部等。這種潤滑條是不燃的、干燥的。根據需要，可以制成各種不同的結構、形狀和尺寸。本實施例中，潤滑塊2設計成和環形導槽3匹配的弧形，為了保證相鄰兩潤滑塊2的配合對接，避免前一個潤滑塊2在磨損剩余量較少時掉落至軌道上，被誤判為機車的零件掉落，采用以下設計：潤滑塊2具有與所述中心圓弧垂直的前端面21和后端面22，潤滑塊2前端面21所在平面和后端面22所在的平面均經過潤滑塊2的弧心，所述潤滑塊2的前端面21上設有凸起23，潤滑塊2的后端面22上設有可供另一潤滑塊2的凸起23嵌入的尾槽24。所述凸起23和尾槽24均沿中心圓弧20向一側彎曲呈圓弧狀，凸起23和尾槽24可通過自身形狀實現鎖緊。作為優選，所述凸起23為設在潤滑塊2的前端面21上的圓臺，所述尾槽24為設在潤滑塊2的后端面22上的圓錐槽。采用上述結構設計后，潤滑塊2獨特的嵌入式結構、保證潤滑塊2在工作過程中可以保證95%的潤滑塊體積被摩擦消耗掉，而不會掉落至軌道上，被誤判為機車的零件掉落。此外，所述潤滑塊2采用環氧樹脂、氮化硅、二硫化鉬、聚四氟乙烯、石墨、固化劑、炭黑、滑石粉、石英粉和金剛砂混合制成。潤滑塊相對于液體潤滑油由特殊的高分子材料做基材，對輪軌有極強的附著力，且不遷移，長效性好，也不污染環境；行車時為連續潤滑，提高潤滑效果，保證摩擦系數的穩定性；采用的是阻燃、環保材料，不易燃燒，無火災隱患；潤滑材料利用率高，減少浪費，無油，無粉塵；有利于環境保護，成本低。

本發明使用時，盒體1固定安裝在列車輪架上，盒體1的缺口11正對列車輪邊緣，盒體1內的潤滑塊2在給料機構的作用下沿環形導槽3滑動，碰到列車輪緣指定位置并產生恒定壓力；列車運行時，車輪轉動和潤滑塊間產生切向摩擦，通過潤滑塊2和輪緣間的摩擦作用在輪緣上均勻覆蓋一層極薄的潤滑膜，并經由輪緣傳遞至軌道，再經由軌道傳遞到其它輪對，從而大大降低了輪軌間的摩擦系數，減少了輪軌的磨耗。

參見圖2、圖4，所述盒體1包括圓形的下支架12和上蓋13，下支架12的邊緣設有導槽外壁14和導槽內壁15，導槽外壁14和導槽內壁15呈同心圓弧設計，導槽外壁14和導槽內壁15間形成環形導槽3，上蓋13與下支架12固定連接，并從上側蓋住所述環形導槽3。所述下支架12上在導槽內壁15的內側設有三條抵住所述上蓋13的肋板16，所述肋板16沿盒體1的徑向分布。

參見圖5，所述盒體1上設有三個貫穿下支架12和上蓋13的安裝孔，安裝孔用于整個盒體1與列車輪架的固定安裝，所述下支架12上于安裝孔所在位置設有中空的支撐柱4，支撐柱4的頂端設有嵌入上蓋13安裝孔內的環形凸臺41，支撐柱4的下端與下支架12固定連接，上端通過環形凸臺41與上蓋13組裝配合，在保證上蓋13和下支架12連接強度的同時，保證上蓋13和下支架12的配合精確度。

作為本發明優選的技術方案，參見圖1、圖3、圖9和圖11，所述給料機構包括恒力彈簧5，所述潤滑塊2垂直于中心圓弧20的截面呈矩形，潤滑塊2的四條邊棱采用圓角過渡。潤滑塊2具有內側弧面25、外側弧面26、上表面27和下表面28，潤滑塊2裝入環形導槽3后，內側弧面25與導槽內壁15正對貼合，外側弧面26與導槽外壁14正對貼合，潤滑塊2在所述內側弧面25和/或外側弧面26上設有簧片過槽29。所述恒力彈簧5包括固定端51和卷成卷狀的活動端52，恒力彈簧5的固定端在潤滑塊出口31處與盒體1固定連接，活動端52可沿導槽外壁14或導槽內壁15所對應的簧片過槽29展開，并提供將放置在環形導槽3內的潤滑塊2逐個由潤滑塊出口31推出的作用力，恒力彈簧5利用活動端52自身的卷曲形狀作為頂推潤滑塊2的施力部件，結構簡單，使用效果良好，向環形導槽3內安裝潤滑塊2時，利用潤滑塊2尾部的凹槽卡住恒力彈簧5的活動端，逆時針往裝置內推，然后通過潤滑塊2前后凸起、尾槽配合及軌道定位，逆時針安裝潤滑塊2。

所述環形導槽3在靠近潤滑塊出口31處設有限制潤滑塊擺動的限位片，限位片呈弧形，其用于保證潤滑塊2在與列車輪摩擦時能夠保持穩定性。參見圖6-圖8，限位片上開設觀察孔，所述上蓋13上在觀察孔所在位置設置觀察窗17，觀察窗17呈階梯孔狀，觀察窗17內嵌裝有透光片，觀察窗17用于觀察環形導槽3內潤滑塊2的磨損狀況，當潤滑塊2不足時可以隨時補充。

參見圖1，所述盒體1上設有可堵住所述潤滑塊出口31的插銷6。潤滑塊2安裝完后，插上插銷6便可將潤滑塊2固定在裝置內；方便包裝、運輸、儲存、安裝。

本發明利用恒力彈簧的彈力，將潤滑塊沿環形導槽推向列車輪緣指定位置；當列車運行時，潤滑塊和輪緣形成摩擦將干性潤滑劑帶到輪緣，并經輪絕傳遞到軌道，再經軌道傳遞到其它輪對，從而降低輪軌間的摩擦系數，減少輪軌磨耗；本發明有如下優點：

1.本干性輪軌潤滑裝置能精確地控制潤滑點，能夠涂覆到輪軌指定位置，不影響制動和行車安全；

2.潤滑塊由特殊的高分子材料做基材，對輪軌有極強的附著力，且不遷移，長效性好，也不污染環境；

3.潤滑塊中含大量超細粒徑固體潤滑材料，具有很低的摩擦系數，能大幅而有效的降低輪軌之間的磨耗；

4.潤滑塊獨特的嵌入式結構、保證潤滑塊在工作過程中可以保證95%的潤滑塊體積被摩擦消耗掉，而不會掉落至軌道上，被誤判為機車的零件掉落。

5.本干性輪軌潤滑裝置行車時為連續潤滑，提高潤滑效果，保證摩擦系數的穩定性；

6.本干性輪軌潤滑裝置采用的是阻燃、環保材料，不易燃燒，無火災隱患；

7.本干性輪軌潤滑裝置結構簡單，安裝方便；

8.維護方便，更換潤滑條簡單；

9.潤滑材料利用率高，減少浪費，無油，無粉塵。有利于環境保護，成本低。

10.干性輪軌潤滑裝置就是通過對輪緣/軌側的有效潤滑，有效降低橫向力，從而減少脫軌事故發生的可能性。

干性潤滑可將車輪的旋修期從5 萬公里提高至20~25萬公里，車輪的壽命（3個旋修期）由15 萬公里提高到60 萬公里。

當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。