[发明专利]缓行器复合制动轨

说明书

技术领域

本发明涉及缓行器技术，具体地说是一种新型缓行器复合制动轨。

背景技术

缓行器是我国铁路编组站广泛使用的控制溜放车辆速度的调速设备，目前国内缓行器上使用的制动轨是60Kg/m的钢轨，工作时由液压缸或风缸驱动缓行器制动钳，使固定在制动钳上的制动钢轨夹住车辆的车轮，通过车轮轮箍侧面与制动钢轨间的滑动摩擦来达到控制车辆速度的目的，这种缓行器的工作原理可参见《7501车辆减速器》(铁道部科学研究院通信信号研究所编，中国铁道出版社，80年版)。该作业过程伴随着令人难以忍受的刺耳的高频噪声，该噪声长期以来一直伤害着现场职工与车站周边的居民生活。

噪声的产生主要是由用于制动的缓行器产生的摩擦造成，该噪声包括由摩擦材料特性引起的摩擦振动噪声和由机械部件振动特性引起的部件振动噪声两类。

制动时，接触物体间的摩擦力与摩擦材料的表面温度、表面处理、压缩弹性率、抗拉强度、气孔率、粘弹性、摩擦系数——温度关系曲线、摩擦系数——速度关系曲等参数有关，其中摩擦系数——速度曲线的负斜率是产生摩擦振动噪声的重要参数。制动器部件的摩擦振动是由于作为相对速度函数的摩擦系数变化的结果。产生摩擦的部件的振动也与负荷的大小有关，当负荷达到足以使结构尺寸变化时，整个有关联的机械系统就会产生轻微的变形，而机械系统的弹性力又会很快地恢复到原来的状态而在两接触表面产生较低的摩擦，这一过程重复下去，就产生了部件振动噪声。

高频噪声是铁路编组站调速设备先天不足的副产品，若采用具有降噪性能的材料取代既有制动轨，则无法满足缓行器的功能和性能。而缓行器是我国铁路编组站自动化不可缺的调速设备。以往许多消除噪声污染的研究工作主要是从力学角度来进行的，试图从减少缓行器整体振动噪声来达到目的，但效果均不佳。也有想用具有降噪性能的材料解决噪声的，但无法满足缓行器的功能和性能。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种新型缓行器复合制动轨，它既能消除作业过程中的高频噪声，又能同时保持原有缓行器的功能和性能。

本发明是这样实现的：

一种缓行器复合制动轨，由降噪板和基轨两部分组成，降噪板为直角状，包括成直角的固定边和制动边，固定边和基轨上设有通孔，通过在通孔内贯穿螺栓，使得降噪板固定在基轨上，且制动边紧附于基轨。

本发明采用这种镶嵌方法，使安装螺栓在整个工作过程中不受剪切力和挤压力，不会产生断裂和降噪板脱落事故。降噪板则完全依靠降噪板与制动轨的接触面承受工作力矩和定位。由于摩擦面上没有固定支撑零件，使得降噪板的磨耗量在镶嵌条件下得到最大限度的提高，延长了降噪板的使用寿命。本发明在不改变缓行器系统机械结构和工作特性的基础上改善了机械特性，消除了缓行器工作时的高频噪声，有效地改变了员工的劳动环境质量，提高了工作效率，保障了员工的身心健康。

本发明制动轨基体可利用废旧的制动轨，平时维修时仅更换降噪板部分。由于制动轨的长度一般在8m以上，其重量可达500kg以上，其运输与吊装费用要比单件10kg以下的新型复合降噪板复杂和昂贵，因此使用本发明不但能减少设备维修人员及工程量，而且大大降低了维护的费用。

另外，为了降低缓行器制动轨的噪声，本发明还采用了用于降噪板的专门材料。该材料包括金属基体组分、减磨组分和增磨组分。

附图说明

图1为新型缓行器复合制动轨降噪板的剖面图。

图2为新型缓行器复合制动轨降噪板的侧视图。

图3为降噪板与制动基轨装配示意图。

具体实施方式

1.降噪板材料的合成：

由于缓行器的制动轨是主要的制动受力构件，又是在露天无任何润滑条件下工作的，属于重载干摩擦类型。从传统的摩擦材料分类来看，其制动材料的选材范围应以复合金属材料为主。由于其对偶摩擦件是必须加以保护的车轮，因此绝对不能选择与车轮摩擦后会损害车轮的材料。从受力的特点看，新型复合金属材料，要能承受制动钳入口处的冲击力及与转动的车轮摩擦过程中所产生的交变应力，所以这种新型复合金属材料在保证所需的机械强度的同时，还要有良好的降噪效果。其与车轮间的摩擦系数必须合理，若摩擦系数太大，则在配合现行的制动钳夹持力时会产生过高的阻力，不能满足编组场的使用需要；若摩擦系数过小，又会达不到缓行器制动特性的要求。

通过对缓行器运用过程的实际分析，噪声主要是高频污染(约在1-15KHZ)，改造目标以消除高频噪声为目的，同时满足缓行器自身的功能需求。