[发明专利]一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控方法及装置

权利要求书

1.一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控方法，其特征在于，列车运行过程中将带静电的减摩颗粒喷涂至钢轨表面形成固体润滑层达到摩擦调控目的，所述减摩材料为20～30份粒径100～300目的聚四氟乙烯颗粒、20～30份粒径200～325目二硫化钼粉末、5～10份碳纤维粉末以及5～10份滑石粉末经高速混料机高速混合的复合材料，混合后的粉末荷质比不低于3×10^-3C/kg，粉末射出时相对轮轨工作界面距离为10～15cm，角度为45°～60°，喷射时气压为0.7MPa，静电发生板处静电电压为80Kv，最后到达轨面时颗粒的分布密度为0.5g/cm³，使得轮轨接触界面摩擦系数调整至0.1～0.3之间，达到摩擦调控的效果。

2.一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控装置，其特征在于，调控箱(1)安装在转向架横梁(5)上，在调控箱(1)内，喷涂导向管(10)的一端与静电发生装置(9)相连接，并通过粉末空气混合管(7)连接三向管(12)，三向管(12)的另一端通过油水分离器(11)进气，三向管(12)的第三端通过吸粉管(12-1)接入储料箱(13)来吸粉；

在喷涂导管(10)左端接静电发生装置(9)，其通过电缆(6-1)连接高压静电模块(6)，高压静电模块(6)的接地线(6-2)一端接有石墨电刷(6-3)，电刷(6-3)与列车转向架齿轮箱(3)的接地盒(4)相连；

喷涂导向管(10)通过三维调整装置(8)调整喷涂时减摩材料的方向与角度，电场产生装置(2)固定在转向架齿轮箱(3)箱体上，由列车电源供电，通过在喷涂导向管(10)管口与钢轨之间产生电场以控制带电的减摩材料颗粒的飞行方向，最终喷涂至轮轨工作界面。

3.根据权利要求2所述的一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控装置，其特征在于，所述静电发生装置(9)为绝缘外壳(9-3)包裹的三个半椭圆静电发生棒(9-2)和两个绝缘棒(9-1)组成，静电发生棒上产生静电场，当颗粒经过时在颗粒表面形成静电场，使颗粒成为带静电的驻电体；绝缘棒位于两静电发生棒之间避免两者静电干扰，增强静电发生棒所产生静电场强度。

4.根据权利要求2所述的一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控装置，其特征在于，所述三维调整装置(8)由四个球形关节结构构成，球形关节结构固定在水平板(8-1)上，球形关节结构中球形关节为一带有角度标注的关节球(8-2)，关节球(8-2)右侧通过弹簧(8-7)、斜楔块(8-8)与螺栓压紧结构B(8-9)相接触压紧；球形关节结构另一端为一带有垂直标注的伸缩杆(8-3)，伸缩杆(8-3)的外壳(8-5)设置有一螺栓压紧装置A(8-4)，伸缩杆底部接有一卡套(8-6)与喷涂导向管(10)相连接。

5.根据权利要求2所述的一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控装置，其特征在于，所述电场产生装置(2)内置有环型变压器(2-1)与七根铝管，铝管上缠绕有同一方向的电阻丝(2-2)，通过金属卡扣(2-3)将电阻丝扣紧在半椭圆形绝缘壳体(2-4)上；电场产生装置(2)接收到列车电源产生的电压与电流时，通过环形变压器(2-1)将电压调整到所需值，此时电阻丝(2-2)产生电场。

6.根据权利要求2所述的一种采用静电喷涂减摩材料的轮轨界面摩擦调控装置，其特征在于，所述喷涂导向管(10)相对轮轨工作界面角度在45°～60°之间，距离轮轨工作界面在25cm～35cm之间；静电发生装置(9)工作时产生电压为80kV。