[发明专利]一种替代电力机车撒砂装置的装置及方法

说明书

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种替代电力机车撒砂装置的装置及方法。所述的一种替代电力机车撒砂装置的装置设置在转向架上。这样，通过向轮轨接触点及近前方区域轨道上喷射高温干燥的压力空气，使轮轨接触面迅速得到干燥和清洁，从而使轮轨摩擦力恢复到干态水平，达到避免车轮空转打滑的目的。相对于现有的撒砂技术而言具有的优点是：对轨道和车轮无损伤；气流不会阻断车轮与轨道的电气接触，保证机车运行稳定性；无污染，省去了备砂、上砂的人力及设备。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种替代电力机车撒砂装置的装置及方法。

背景技术

轨道车辆是借助车轮与轨道之间的滚动摩擦力产生牵引和制动力的。近年来，随着我国高速、重载铁路的快速发展，围绕如何进一步改善机车车辆轮轨关系，相关专业院校和科研部门做了大量的基础性研究工作，公开的研究数据表明：在轮轨干态条件下，轮轨摩擦系数在0.3～0.5之间，在油水条件下可下降到0.05。此时向轨道上撒砂，摩擦系数呈明显增加的趋势，增幅可达到60％左右，但仍不能恢复到轮轨干燥状态下的水平。

现有技术中，采用撒砂的方式，撒砂虽能防止车轮空转打滑，但却存在很多问题：

(1)撒砂是通过犁沟效应来提升摩擦力防止车轮空转打滑的，是以牺牲轮轨寿命为代价的，是多种轮轨病害的诱因。资料显示，在撒砂和不撒砂情况下，二者的磨损系数之比在5～30倍之间；为满足高速铁路发展的需要，2017年铁总将如何提高车轮旋修里程，延长线路打磨周期，提出维护保养建议立为重大科研课题。

(2)铁路信号系统的自动闭塞，是靠机车车辆的轮对在两根轨道间形成电气桥接而向后面的闭塞分区发出禁行信号的。撒砂形成的绝缘层使车轮与轨道间不能形成有效的电气接触，可能使自动闭塞系统不能正常工作，对铁路运输形成安全隐患。

(3)机车车辆上砂需要专用的设施设备，需要购买专用的砂子，耗费大量的人力物力。

(4)滚落到轨面之下的无效砂子对路基形成污染，需要投入人力定期清理。

发明内容

本发明提供一种替代电力机车撒砂装置的装置及方法，解决传统撒砂方法对轨道损伤大、易阻断电气系统以及撒砂导致的人力物力成本高的问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：包括设置在电力机车的机车转向架上的电力机车轮轨增粘组件，所述电力机车轮轨增粘组件排出的高温和/或高压气流对轨道与车轮连接处进行喷射，使得轨道与车轮连接处处于干燥状态。

进一步，电力机车的每个机车转向架上设置两个所述电力机车轮轨增粘组件。

进一步，所述电力机车轮轨增粘组件包括压力空气源、储风缸、喷嘴、内置加热器、控制器以及控制开关，所述压力空气源与储风缸通过管路连接，用以将空气压缩至所述储风缸内，所述内置加热器设置在所述储风缸内并对缸内空气进行加热，所述储风缸的排气口与所述喷嘴连通，所述内置加热器和喷嘴通过所述控制器与所述控制开关电连接，所述喷嘴设置在机车转向架上并且其喷射方向朝向轨道与车轮连接处。

进一步，所述压力空气源为机车总风缸；所述加热器的加热电力取自机车主变压器。

进一步，所述储风缸与所述压力空气源连接的管路上设置有控制空气流向、流量及管路开闭的阀组。

进一步，所述喷嘴与所述储风缸通过保温管路连通，按预设风量将高温和/或高压气流以射流方式喷射到轨道与车轮连接处上。

所述的一种替代电力机车撒砂装置的装置还可以是另外一种技术形式：由离心压气机产生压力空气，压力空气流经回形扩容加热管道，在流动的过程中被加热到指定温度。

进一步，所述压力空气源为离心压气机，所述离心压气机设置在所述加热器上部，所述离心压气机的排气口与所述加热器的进气口连通；所述的加热器的排气口与所述喷嘴连通。