TWI555947B - 運用於火車鐵軌之自動噴油系統 - Google Patents

Description

運用於火車鐵軌之自動噴油系統

本發明係有關於一種運用於火車鐵軌之自動噴油系統，尤其是指一種非接觸式的感測技術，係可經由感測控制而自動噴油潤滑、降溫設備的系統，達到確保系統使用安全與壽命的功效為其創新應用發明者。

按，所謂機構為數各機件以特定的方式組合，且讓其中一個或數個機件之運動依照該組合所形成的規律，迫使其它機件各產生一種可以確定預期的運動，此組合即稱為機構。然而，在機件相對運動中必定會產生摩擦，而摩擦力存在於有相對運動的兩界面間(動摩擦)，或兩界面間沒有相對運動但有相對運動的趨勢時(靜摩擦)；在機構運動中大部分會希望減少摩擦力，例如機械表面或軸承的潤滑等，因摩擦力不止造成機械消耗能量產生熱能，更會造成表面磨損，而阻礙或減緩運動。

然而，為了減緩摩擦產生最常見的就是注入或噴注油液在兩界面間，使其產生潤滑效果，同時，可降低摩擦所產生的高溫。如同機械加工之工作母機上(諸如：車床、銑床、鋸床、磨床及鉋床等)，為使在加工(切削)上之順利，常備有切削液之注入，以達減少磨擦(潤滑)、降溫、保護刀具及增加工作物表面光度等功效；但此方式是需要持續不間斷一直供油，因此需要設有油液循環系統。

或國內外鐵路在車輛行駛經過道軌的彎道或道岔時，車輪對於彎道道軌和道岔的磨損是非常嚴重的，造成道軌使用壽命大大的減少，現行的辦法是通過工人於易磨損處間斷的進行人工噴刷油液減少磨損，但它不能夠經常性地、及時地進行噴油，而且工人勞動強度大、野外作業、工作環境差、安全性差、工作效率低下。因此即有CN103738354A軌道內側自動噴油潤滑裝置的研生，此技術主要為在軌道的內側緊貼軌道內緣處安裝一個壓油裝置，該壓油裝置通過進油管與安裝在路基上的油箱相連，通過出油管與安裝在軌道內側的多個噴油嘴連接，壓油裝置構造是箱體狀的支承板上左端通過銷軸與一弧面狀壓板相鉸接，壓板下面中間處與壓油油缸頂端相抵觸，壓板的右端下面通過銷軸與減振緩衝器頂端相鉸接，減振緩衝器底端通過銷軸與支承板相鉸接。火車通過時，壓板被下壓，使壓油油缸腔內形成的高壓油液經出油管從噴油嘴噴射到軌道上。

然而，上述結構為採用接觸式啟動，即利用壓板於火車通過時被輾壓啟動噴油，但因接觸式除了壓板受損須換之外，火車輪體 也是會有摩擦受損的缺失，且若是有鐵軌上的小石頭被輾噴到壓板上會產生錯誤的啟動訊息而持續噴油，因此，此技術尚有待研發改善者。

今，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，提供一種運用於火車鐵軌之自動噴油系統，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種運用於火車鐵軌之自動噴油系統，尤其是指一種非接觸式的感測技術，可經由感測控制而自動噴油潤滑、降溫設備的系統，達到確保系統使用安全與壽命的功效為目的。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：其主要包含有一微控制器、感應器、加壓器、噴油單元及油槽，其中該微控制器連結感應器，且接收感應器訊號而啟動加壓器，經油槽吸取油液且加壓由噴油單元噴灑至需要潤滑之處；藉此，利用感應技術的設置，使其於機件相對接觸前可噴注油液於相對界面上，達到自動噴油的潤滑功效者。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中該感應器選用金屬感應器、紅外線感應器其一。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中進一步包含有一供應電力的供電裝置，該供電裝置包含有一蓄電池，該蓄電池一端連結市電併接單元，另一端連結穩壓單元，該穩壓單元連結微控制器，而市電併接單元可分別連結市電及供給電力的太陽能板者。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中進一步包含有一設定裝置，該設定裝置與微控制器連結，其包含有可人工控制啟動的手動噴油按鈕、可自動控制啟動的自動偵測按鈕及一噴油定時器，其係可依據所需而對應設定該自動噴油系統的使用方式。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中進一步該微控制器連結一遠端遙測電腦，且該遠端遙測電腦連結一影像監控單元，該影像監控單元對應擷取噴油單元噴注油液的影像，以回傳遠端遙測電腦進行噴油監控者。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中該油槽上設有一對油液進行加熱保溫的恆溫器，且於油槽內設有一攪動油液混合的攪拌器，該恆溫器與攪拌器經微控制器控制作動者，藉此，讓油液能保持恆溫及無沉澱現象者。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中於該加壓器與噴油單元之間設有一管壓感測單元，該管壓感測單元用來偵測路徑管路的壓力，以隨時通報訊息至微控制器，讓微控制 器能即時控制加壓器所須加壓的壓力大小，於適當壓力下達到順暢噴油者。

本發明運用於火車鐵軌之自動噴油系統的較佳實施例，其中進一步設有一機箱，該機箱為用來組裝為控制器、加壓器、設定裝置、供電裝置等構件，於機箱內設有一機箱恆溫器及一機箱溫濕度感測器，且分別對應連結微控制器，以經由機箱溫濕度感測器感測機箱內部溫度、濕度，再利用恆溫器的設定，讓機箱內可保持所需溫濕度的設定者。

(1)‧‧‧微控制器

(2)‧‧‧感應器

(3)‧‧‧油槽

(31)‧‧‧恆溫器

(32)‧‧‧攪拌器

(4)‧‧‧噴油單元

(5)‧‧‧加壓器

(51)‧‧‧管壓感測單元

(6)‧‧‧遠端遙測電腦

(61)‧‧‧影像監控單元

(7)‧‧‧設定裝置

(71)‧‧‧手動噴油按鈕

(72)‧‧‧自動偵測按鈕

(73)‧‧‧噴油定時器

(8)‧‧‧供電裝置

(81)‧‧‧蓄電池

(82)‧‧‧市電併接單元

(83)‧‧‧穩壓單元

(84)‧‧‧市電

(85)‧‧‧太陽能板

(9)‧‧‧機箱

(91)‧‧‧機箱恆溫器

(92)‧‧‧機箱溫濕度感測器

(A)‧‧‧鐵軌

(A1)‧‧‧凸頭

第一圖：本發明之架構示意圖

第二圖：本發明運用於火車鐵軌之立體示意圖

第三圖：本發明之運用於火車鐵軌之剖視示意圖

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：首先，請參閱第一圖係本發明之運用於火車鐵軌之自動噴油系統架構示意圖，其主要包含有：一微控制器(1)； 一感應器(2)，係對應與微控制器(1)連結，為用來感測相對運動之機件相鄰接近的訊號；一油槽(3)，係與微控制器(1)連結，為盛裝油液的容置槽；一噴油單元(4)，係對應與油槽(3)連結，於微控制器(1)接收感應器(2)訊號後，而經油槽(3)吸取油液由噴油單元(4)噴灑至需要之處；一加壓器(5)，係設置在噴油單元(4)連結油槽(3)的路徑上，且該加壓器(5)與微控制器(1)連結，以施加壓力於噴油的路徑上，而能讓噴油單元(4)噴出油液者。

當本發明於實際使用時，其使用範圍廣泛，為可運用於需要自動噴油的場所與設備，如火車鐵軌、機具加工…等等；接著，請參閱第一~三圖所示，以下以火車鐵軌之運用舉例說明，其係將噴油單元(4)設置在鐵軌內側，且對應鐵軌(A)供火車輪體輾合接觸的凸頭(A1)內側位置，而該感應器(2)則設置在位於噴油單元(4)的前面位置[適當距離]處，再設一油槽(3)對應連結供應油液給噴油單元(4)，續，架構一機箱(9)，該機箱(9)設置在鐵軌一旁能與噴油單元(4)連結，於機箱(9)內設有微控制器(1)，該微控制器(1)連結噴油單元(4)且於連結路徑上設有加壓器(5)及管壓感測單元(51)，該加壓器(5)亦連結至油槽(3)，且油槽(3)連結微控制器(1)；當火車 行駛於鐵軌(A)上，在某些位置如轉彎處或是易產生摩擦路段會設有自動噴油系統，於感應器(2)感測到火車輪體行進過來時，在此可採用感測金屬質之火車輪體靠近的金屬感應器、或火車輪體遮蔽光線的紅外線感應器，利用感應器(2)感測而發送訊號至微控制器(1)，經微控制器(1)啟動加壓器抽取油槽(3)內之油液，而由路徑經噴油單元(4)，將油液噴灑於鐵軌(A)凸頭(A1)內側位置，達成自動噴油的功效，使其潤滑火車輪體與鐵軌(A)的鋼性接觸，同時也能具有降溫功用者。

接著，再噴油過程其路徑上的管壓感測單元(51)會偵測路徑管路的壓力，且隨時回傳壓力值訊息至微控制器(1)，以作為判斷加壓器(5)或噴油單元(4)是否有異常現象，如壓力值過大時是否為噴油單元(4)阻塞、或壓力值過小時是否為加壓器(5)損壞未啟動…等等，當異常產生時能即時通報處理單位進行下一步異常排除處理，以確保噴油順暢的措施；另外，該油槽(3)上設有一對油液進行加熱保溫的恆溫器(31)，且於油槽(3)內設有一攪動油液混合的攪拌器(32)，係可因應天候冷暖而讓恆溫器(31)加熱保持油液可快速流動的液體狀態，同時，因油液會有沉澱現象，故利用攪拌器(32)能充分攪動油液，使其在無沉澱的融合狀態噴灑出油液者。

進一步該微控制器(1)可連結一遠端遙測電腦(6)，且該遠端遙測電腦(6)連結一影像監控單元(61)，該影像監控 單元(61)對應擷取噴油單元(4)噴注油液的影像，以回傳遠端遙測電腦(6)進行噴油監控；而上述噴油監控系可配合管壓感測單元(51)實施時，當於噴油壓力發生異常時，能即時打開遠端遙測電腦(6)，利用影像監控單元(61)擷取噴油異常的影像，回傳遠端遙測電腦(6)供處理單位人員判斷異常現象的損壞物件為何，而能即時且有效率進行維護者。

然而，本發明主要為採用自動感測噴油的技術，當該感應器(2)有些微感測不穩定時，亦可採用手動方式噴油，故進一步設有一設定裝置(7)，該設定裝置(7)與微控制器(1)連結，其包含有可人工控制啟動的手動噴油按鈕(71)、可自動控制啟動的自動偵測按鈕(72)及一噴油定時器(73)，其係可依據所需而對應設定該自動噴油系統的使用方式。

接著，關於本發明系統的供電狀況為可採用市電(84)或由太陽能板(85)供電，其主要實施設置為進一步包含一供電裝置(8)，該供電裝置(8)包含有一蓄電池(81)，該蓄電池(81)一端連結市電併接單元(82)，另一端連結穩壓單元(83)，該穩壓單元(83)連結微控制器(1)，而市電併接單元(82)可分別連結市電(84)及供給電力的太陽能板(82)；如此，即能達到選擇採用市電(84)或由太陽能板(85)供電的方式。

由上述的結構敘述可知，諸等機構均架設在機箱(9)內，而如上述實施例而言，再外在天候的變化下，需保持機箱(9)內的溫濕度，以確保機件運作正常，故進一步於機箱(9)內設有一機箱恆溫器(91)及一機箱溫濕度感測器(92)，且分別對應連結微控制器(1)，以經由機箱溫濕度感測器(92)感測機箱(9)內部溫度、濕度，再利用機箱恆溫器(91)的設定，讓機箱(9)內可保持所需溫濕度的設定，達到確保機件運作正常的功效。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(1)‧‧‧微控制器

(2)‧‧‧感應器

(3)‧‧‧油槽

(31)‧‧‧恆溫器

(32)‧‧‧攪拌器

(4)‧‧‧噴油單元

(5)‧‧‧加壓器

(51)‧‧‧管壓感測單元

(6)‧‧‧遠端遙測電腦

(61)‧‧‧影像監控單元

(7)‧‧‧設定裝置

(71)‧‧‧手動噴油按鈕

(72)‧‧‧自動偵測按鈕

(73)‧‧‧噴油定時器

(8)‧‧‧供電裝置

(81)‧‧‧蓄電池

(82)‧‧‧市電併接單元

(83)‧‧‧穩壓單元

(84)‧‧‧市電

(85)‧‧‧太陽能板

(9)‧‧‧機箱

(91)‧‧‧機箱恆溫器

(92)‧‧‧機箱溫濕度感測器

Claims (8)

1. 一種運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其主要包含有：一微控制器；一感應器，係對應與微控制器連結，為用來感測火車輪體相對鐵軌行駛運動時接近自動噴油系統的訊號；一油槽，係與微控制器連結，為盛裝油液的容置槽；一噴油單元，係設置在鐵軌內側，且對應鐵軌供火車輪體輾合接觸的凸頭內側位置，該噴油單元對應與油槽連結，於微控制器接收感應器訊號後，而經油槽吸取油液由噴油單元噴灑至鐵軌；一加壓器，係設置在噴油單元連結油槽的路徑上，且該加壓器與微控制器連結，以施加壓力於噴油的路徑上，而能讓噴油單元噴出油液；一管壓感測單元，係設置於加壓器與噴油單元之間，該管壓感測單元用來偵測路徑管壓，作為判斷加壓器及噴油單元是否有異常現象，且連結通報微控制器，進行異常排除處理者。
2. 如申請專利範圍第1項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中該感應器選用金屬感應器、紅外線感應器其一。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中進一步該微控制器連結一遠端遙測電腦，且該遠端遙 測電腦連結一影像監控單元，該影像監控單元對應擷取噴油單元噴注油液的影像，以回傳遠端遙測電腦供處理單位人員判斷異常現象及進行維護的監控動作者。
4. 如申請專利範圍第3項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中進一步包含有一供應電力的供電裝置，該供電裝置包含有一蓄電池，該蓄電池一端連結市電併接單元，另一端連結穩壓單元，該穩壓單元連結微控制器，而市電併接單元可分別連結市電、供給電力的太陽能板者。
5. 如申請專利範圍第4項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中進一步包含有一設定裝置，該設定裝置與微控制器連結，其包含有可人工控制啟動的手動噴油按鈕、可自動控制啟動的自動偵測按鈕及一噴油定時器者。
6. 如申請專利範圍第5項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中該油槽上設有一對油液進行加熱保溫的恆溫器，且於油槽內設有一攪動油液混合的攪拌器，該恆溫器與攪拌器經微控制器控制作動者。
7. 如申請專利範圍第6項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統，其中進一步設有一機箱，該機箱為用來組裝為控制器、加壓器、設定裝置、供電裝置者。
8. 如申請專利範圍第7項所述運用於火車鐵軌之自動噴油系統， 其中於機箱內設有一感測機箱內部溫度、濕度的機箱溫濕度感測器及一控制保持機箱溫度的機箱恆溫器，且該機箱溫濕度感測器及機箱恆溫器分別對應連結微控制器者。