一种基于高铁扣件的新型涂油装置

一种基于高铁扣件的新型涂油装置

徐二猛,党浩浩

郑州铁路职业技术学院  郑州  451460

摘要：高铁扣件作为高铁的核心部件，其表面保护、润滑和防腐都是非常必要的。因此，对于高铁扣件进行涂油处理是非常重要的。传统的涂油方法存在涂油不均匀、涂油过多或过少等问题，因此需要开发一种新型的高铁扣件涂油装置。本文主要介绍一种新型高速铁路扣件涂油装置的设计和制造方法。通过对涂油器、输油系统和控制系统的改进，该装置实现了涂油均匀、涂油量准确、操作简便和维护方便等优点。

关键词：高速列车；高铁扣件；涂油；涂油装置；设计；制造

引言

高速列车作为一种全新的交通工具，得到了国内外的高度重视。高速列车相较于传统铁路，具有运行速度快、安全性高、舒适度好、节能环保等特点。高铁扣件是高速铁路行车中使用的重要零部件，其表面的质量和耐蚀性能对于列车的运行效率和安全起着至关重要的作用。目前，市面上已经存在着多种涂油装置，但是这些装置存在着涂料浪费、涂油不均匀等问题，无法很好地满足高铁扣件涂油的需求。因此，需要开发一种新型的高铁扣件涂油装置，克服传统装置涂油不均等问题。

1.新型涂油装置的设计

本装置涉及铁路技术领域，特别是涉及一种高铁扣件的涂油装置，包括车体；滚轮，设置有两个，与车体底部通过第一转轴转动连接；驱动部，固接于车体底部，用于驱动滚轮转动；供油部，固接于车体内部；可伸缩软管，一端与供油部连通；喷头，顶部与可伸缩软管底部连通；套筒，套设于喷头外部且与车体底部固接；以及限位部，用于限制喷头位置。本实用新型涂油装置可以达到减少喷头在非使用状态与外界环境接触的目的。

图1-1 新型涂油装置设计图

设计要求

（1）涂油均匀：涂油量必须控制在一定范围内，要均匀涂油。

（2）涂油量准确：对涂油量要求较高，必须控制在合理的范围内。

（3）操作简便：涂油操作要简单，方便操作人员使用。

（4）维护方便：涂油装置要易于维护，方便维护人员操作。

2.设计方案

涂油装置的设计要与高速列车扣件匹配，保障其涂油均匀和涂油量准确。涂油器采用温度自控的磁流变涂油器，这种涂油器能够根据液体温度的变化，来调整内部磁流变液体的粘度，从而控制涂油量和涂油厚度，使得涂油效果更加的均匀和准确。

温度自控的磁流变涂油器的计算公式包含几个要素，主要涉及到流量、油膜厚度和磁流变油的特性。下面是一些基本的计算公式：

油膜厚度（h）的计算公式：

磁流变效应对油膜厚度的影响公式：

润滑油的流动特性公式：

其中，Q是润滑油的流量，ν是润滑油的速度，A是涂层表面积。这个公式假设所有流体都是牛顿流体，而且在滑动表面处形成了一个稳定的润滑油膜。磁流变效应会影响油膜的流动和厚度。当磁场强度增加时，润滑油的黏度也会增加，从而增加油膜的厚度。其中，H是磁场的强度，k是一个常数。磁流变涂油器通常使用一种特殊的润滑油，它具有一些独特的流动特性。其中，τ是润滑油的剪切应力，ν是润滑油的速度，K是一个常数。

综上所述，温度自控磁流变涂油器的计算公式和传统的涂油器有所不同，需要考虑更多的因素和参数，这些公式的精确度也需要根据具体的情况进行校准和调整。其次，输油系统是涂油装置的重要组成部分，控制来自储油罐的新鲜润滑油的输送，并且控制润滑油经过磁流变涂油器进行涂油。输油系统有油泵、输油管、阀门、压力调节器、滤芯等组成，每个组件都需要具有高效、节能、稳定性好等性能。

控制系统的设计则是为了方便操作涂油装置，避免人工涂油的局限性。通过对控制系统的设计和改进，使用人员只需要对装置进行简单的控制即可完成涂油操作，提高了涂油的效率和涂油质量。

3.新型涂油装置材料的选择和制造

涂油装置是通过计算机辅助设计后加工完成的。涂油器的制造材料通常需要具有一定的耐腐蚀性和机械强度，以适应不同机械部件和工作环境的要求。一种常用的材料是304不锈钢，它具有良好的耐腐蚀性和高强度，同时也有较好的加工性能和可焊性，适用于制造涂油器的密封部件、管道和支架等结构。

另外，输油系统对材料的要求也比较严格。高强度无铅铜管是常用的选择，它既能满足输油的流量需求，又能够确保输油的纯度和质量。无铅铜管材料还具有良好的耐腐蚀性、无毒害和环保等特点，广泛应用于涂油器的输油系统中。为了提高涂油时的稳定性，涂油装置的各部分都需经过多次调试和测试，确保其涂油效果和稳定性。

图3-1 涂油器的制造材料304不锈钢的性能测试表

4.新型涂油装置的实验数据分析

为了深入了解新型高铁扣件涂油装置的性能和涂油效果，进行了一系列实验并进行数据分析。以下是实验数据分析的一些结果和结论。

涂油器的涂油量和涂油厚度的精度测试结果表明，涂油器的精度较高，涂油量的控制精度可以达到0.1 ml，涂油厚度的控制精度可以达到0.05 mm。

涂油器在不同工作状态下的涂油效果测试结果表明，涂油器具有良好的稳定性和一致性，在不同的工作状态下，涂油效果相对一致。

涂油器在不同操作温度和涂油速度下的涂油效果测试结果表明，涂油速度对涂油效果影响较小，操作温度越高，涂油效果越好，但过高的涂油温度也会影响涂油效果。对比新型高铁扣件涂油装置和传统涂油装置的涂油效果，新型涂油装置具有更高的涂油均匀性和稳定性，涂油量和涂油厚度的偏差较小。

5.结论与展望

通过对涂油器、输油系统和控制系统的改进，我们研制了一种新型的高铁扣件涂油装置。该涂油装置相对于传统涂油装置缺点明显更加的稳定、精确、方便和易于维护。本文介绍的涂油装置不但能够提高高速列车扣件的使用寿命，而且更具有推广应用的实用价值。综上，新型高铁扣件涂油装置通过数据分析证明具有良好的涂油效果和稳定性，能够满足高速列车扣件涂油要求，并有望在高速铁路维护和保养领域得到广泛应用。

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