[發(fā)明專(zhuān)利]限制施撒到鐵軌上的沙子的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680005343.0
• 申請(qǐng)日: 2006-02-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101119880A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿吉思·K·庫(kù)瑪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): B61C15/10
• 分類(lèi)號(hào): B61C15/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 封新琴

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求以下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)并且是它們的部分繼續(xù)申請(qǐng)：2003年6 月26日申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/606,722和2003年6月26日申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)10/606,723，上述申請(qǐng)合并于此以作參考。

技術(shù)領(lǐng)域

該申請(qǐng)一般涉及一種鐵路摩擦增強(qiáng)系統(tǒng)且更具體地涉及用于自動(dòng)限制 施撒在鐵軌上用于增強(qiáng)機(jī)車(chē)車(chē)輪與鐵軌間粘著力的沙子的量的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)車(chē)和運(yùn)輸車(chē)輛以及其它大型牽引車(chē)輛通常通過(guò)與車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè) 軸具有驅(qū)動(dòng)關(guān)系的電牽引馬達(dá)來(lái)提供動(dòng)力。機(jī)車(chē)和運(yùn)輸車(chē)輛通常每個(gè)具有至 少四個(gè)軸輪組，各軸輪組經(jīng)由合適的傳動(dòng)裝置連接到單獨(dú)的電馬達(dá)的軸，該 馬達(dá)通常稱(chēng)為牽引馬達(dá)。在運(yùn)行的電動(dòng)回轉(zhuǎn)模式中，牽引馬達(dá)從可控制的電 源供給電流且施加轉(zhuǎn)矩于車(chē)輪，車(chē)輪施加切向力或牽引力在車(chē)輛行進(jìn)的表面 上(如鐵路的平行鋼軌)，由此在所需的方向沿正確道路推動(dòng)車(chē)輛。

如果車(chē)輛的各動(dòng)力輪以這樣的角速度旋轉(zhuǎn)，即實(shí)際圓周速度(電動(dòng)回轉(zhuǎn)) 稍微高于真實(shí)車(chē)輛速度(即車(chē)輛行進(jìn)的線速度，通常是指“地速”或“軌道 速度”)，獲得最大牽引或制動(dòng)力。牽引輪速度和行進(jìn)速度之間的差異稱(chēng)為“蠕 滑”或“蠕滑速度”。存在實(shí)現(xiàn)峰值牽引力的蠕滑變量值。通常稱(chēng)為理想蠕 滑點(diǎn)的這個(gè)值是依賴于行進(jìn)速度和軌道狀況的變量。只要沒(méi)有超過(guò)允許的蠕 滑，這種受控的車(chē)輪的滑動(dòng)是正常的且該車(chē)輛將在穩(wěn)定的微滑或蠕滑模式下 運(yùn)行。如果輪-軌的粘著力降低或消失，一些或全部牽引輪可能會(huì)過(guò)度地打 滑，即實(shí)際蠕滑速度可能大于最大蠕滑速度。特征為在一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸輪 組的電動(dòng)回轉(zhuǎn)模式的這樣一種明顯的車(chē)輪打滑的狀況可導(dǎo)致加速車(chē)輪磨損、 軌道損壞、推進(jìn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)組件的較高機(jī)械應(yīng)力和不想有的牽引力減少。

峰值牽引力限制機(jī)車(chē)的推進(jìn)/制動(dòng)能力。該峰值牽引力是各種參數(shù)的函 數(shù)，如每軸機(jī)車(chē)重量、輪軌材料和幾何形狀，以及例如雪、水、油、昆蟲(chóng)和 鐵銹等的污染。輪/軌界面的污染減小了可能的最大粘著力，即使處于理想滑 移點(diǎn)。

用于重型牽引的機(jī)車(chē)通常必須產(chǎn)生高的牽引力。各輪和鐵軌表面間良好 的粘著力有助于機(jī)車(chē)的有效運(yùn)行。產(chǎn)生高牽引力的能力依賴于車(chē)輪和軌道之 間可能或潛在的粘著力。許多如弄濕或被雪或冰覆蓋的軌道狀況需要摩擦增 強(qiáng)劑如沙子來(lái)改善或增強(qiáng)車(chē)輪對(duì)軌道的粘著力。因此，機(jī)車(chē)通常在其兩端具 有沙箱和噴嘴以將沙子分布在機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的軌道上。

機(jī)車(chē)可通過(guò)將沙流從沙箱引入鐵軌表面以加強(qiáng)其車(chē)輪和鐵軌之間的粘 著力。該沙流的啟動(dòng)可響應(yīng)于如遇到一個(gè)或多個(gè)輪軸打滑的一個(gè)或多個(gè)條 件。當(dāng)遭遇這樣的情形時(shí)，典型的布沙系統(tǒng)在機(jī)車(chē)向前移動(dòng)時(shí)通過(guò)分別位于 兩機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架的前部的兩個(gè)施撒器啟動(dòng)沙流。每次在機(jī)車(chē)控制器發(fā)出施沙指 令時(shí)，沙子通過(guò)四個(gè)施撒器以固定的速度布撒。沙子典通常撒布一段固定的 時(shí)間，其經(jīng)常導(dǎo)致過(guò)多的沙子被施撒，超過(guò)機(jī)車(chē)車(chē)輪和鐵軌之間的最大粘著 力的需要。

超過(guò)必需的過(guò)多的沙子的施撒是浪費(fèi)且可能會(huì)導(dǎo)致沙子散布到不希望 的區(qū)域。例如，根據(jù)遇到的情況自動(dòng)或手動(dòng)施撒沙子的典型系統(tǒng)可能導(dǎo)致沙 子進(jìn)入例如開(kāi)關(guān)、導(dǎo)軌電路或排水管，這會(huì)損害裝備或?qū)е鹿收稀?

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要改進(jìn)的自動(dòng)控制由鐵路機(jī)車(chē)向鐵軌施沙的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。 為了限制用于增加車(chē)輪和鐵軌表面之間粘著力的沙子的量，這類(lèi)系統(tǒng)和方法 監(jiān)控和評(píng)價(jià)各種因素和參數(shù)。施加在鐵軌上的沙子的量可以通過(guò)監(jiān)控機(jī)車(chē)的 運(yùn)行參數(shù)并基于這些運(yùn)行參數(shù)中斷或減小沙流來(lái)得以限制。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明具有用于撒沙的施沙系統(tǒng)的機(jī)車(chē)的示意圖。

圖2是圖1的施沙系統(tǒng)的示意圖。

圖3示出各種軌道條件和摩擦改良劑的示例性的粘著力對(duì)蠕滑曲線。

圖4示出濕軌道條件下有或沒(méi)有沙子施撒在軸的前部的示例性的摩擦力 /粘著力曲線。

圖5是說(shuō)明8節(jié)流閥調(diào)定的以磅為單位的牽引力相對(duì)于列車(chē)速度示例性 的曲線圖。

圖6是本發(fā)明的沙子限制系統(tǒng)的示意圖。

圖7是說(shuō)明在第一列車(chē)結(jié)構(gòu)中摩擦改良劑的施撒位置的結(jié)構(gòu)第一示意 圖。

圖8是說(shuō)明在第二列車(chē)結(jié)構(gòu)中摩擦改良劑的施撒位置的結(jié)構(gòu)第二示意 圖。

圖9是說(shuō)明在第三列車(chē)結(jié)構(gòu)中摩擦改良劑的施撒位置的結(jié)構(gòu)第三示意 圖。

圖10是說(shuō)明在第四列車(chē)結(jié)構(gòu)中摩擦改良劑的施撒位置的結(jié)構(gòu)第四示意 圖。