CN107743464A - 轨顶涂敷器和其使用方法 - Google Patents

Abstract

轨顶(TOR)涂敷器具有定位壳体(104)中的杆(102)和在所述杆的上方部分(102A)上的用于递送摩擦控制组合物至轨头的冠部的退出孔口(114)。所述杆的所述上方部分倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。所述杆可由如聚氨酯的弹性体构成。通路(110)可从进入口(112)延伸至所述退出孔口。所述摩擦减少组合物被泵送至所述进入口中，穿过所述通路至所述退出孔口并随后至所述轨头的所述冠部上。所述摩擦减少组合物可为触变的。

Description

轨顶涂敷器和其使用方法

本申请要求以下各项的权益：2014年12月12日提交的美国专利申请序列号62/124,240，并且另外是2015年6月26日提交的美国专利申请序列号14/655,903的部分继续申请，所述美国专利进入国家阶段为PCT/US14/10188，其又要求2013年12月4日提交的美国专利申请序列号61/963,448的权益；2013年11月4日提交的美国专利申请序列号61/962,265；2013年8月6日提交的美国专利申请序列号61/958,789；2013年2月26日提交的美国专利申请序列号61/850,923；2013年2月21日提交的美国专利申请序列号61/850,690；和2013年1月7日提交的美国专利申请序列号61/848,596，所有专利以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器和使用所述涂敷器控制轨头与火车车轮之间的摩擦的方法。

背景技术

高噪声级的发出和钢轮与钢轨的大面积磨损是包括货运、乘客和大运量客运火车的轨道***中的普遍问题。这类问题是直接归结于在***的操作期间在轮子与轨头之间生成的摩擦力。除噪声问题和轮子与轨道的大面积磨损之外，两个滑动钢表面之间的负摩擦引起滑动粘附振荡。这继而造成低效以及亚最佳性能。

为控制摩擦，长期以来一直在实践将油脂或摩擦控制组合物涂敷在轨道上，包括涂敷在轨头以及轨道的侧面上。最值得注意的，这类组合物已被涂敷在曲面、倾斜面、岔道(turnout)、道岔(switch)等处。摩擦控制组合物可在必要时减少或增加摩擦以改进火车性能，并且减少轨头和火车车轮两者上的磨损。

为增加火车车轮与轨道之间的摩擦，摩擦控制组合物典型地被放置于轨头上。用于将摩擦控制组合物置于轨头上的涂敷器称为轨顶(TOR)涂敷器。在正常实践中，TOR涂敷器沿滑轨的长度周期性地间隔。TOR涂敷器的间隔典型地取决于摩擦控制组合物流下轨道之能力。令人遗憾地，当与放置在轨道的侧面上的涂敷器比较，与火车车轮直接接触的TOR涂敷器很可能遭到火车车轮的破坏或损毁。

TOR涂敷器已开发多年来解决这个问题。然而，这类涂敷器已被证明由于许多原因是不足的。例如，在一些现有技术涂敷器中，摩擦控制组合物典型地并不达到轨头的中心。因此，摩擦控制组合物无法有效地流下轨道。在其他情况下，因为摩擦控制组合物最终漏下轨道的侧面并离开轨头，所以大量的摩擦控制组合物被浪费。在其他情况下，虽然现有技术的TOR涂敷器将摩擦控制组合物放置在轨头上，但是涂敷器自身在受火车车轮碰撞时因冲击而破坏或损毁。因此，现有技术的这类TOR涂敷器因冲击破坏而变得不可操作。

需要将摩擦控制组合物有效地放置在轨头上以使得摩擦控制组合物有效地流下铁轨的TOR涂敷器。另外，这类TOR涂敷器需要为相对安全的以免因火车车轮的冲击而破坏或损毁。

应理解，提供上述讨论仅用于说明性目的并且不意图限制所附权利要求书或任何相关专利申请或专利的权利要求书的范围或主题。因此，所附权利要求书或任何相关申请或专利的权利要求书都不应由上文讨论来限制，或仅由于本文对上述特征或缺点的每一或任何特征或缺点的提及而解释为针对、包括或排除所述特征或缺点。

发明内容

在本公开的实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器。所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆和在所述杆的上方部分上用于递送所述摩擦控制组合物至所述轨头的冠部的退出孔口。

在本公开的另一实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器。所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的弹性体杆、用于泵送所述摩擦控制组合物至通路中的进入口、和用于泵送所述摩擦控制组合物至所述轨头上的退出口。

在本公开的另一实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器。所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆、位于斜坡的下部部分上用于馈送所述摩擦控制组合物至通路中的进入口和在所述杆的上方部分上用于从所述通路递送所述摩擦控制组合物至所述轨头的冠部的退出孔口。所述杆的所述上方部分倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。在实施方案中，所述杆的所述上方部分以在约5度至约15度之间的角度倾斜远离所述摩擦控制组合物出口。所述涂敷器组件也可含有用于所述壳体的底表面的平台、用于通过所述平台将所述涂敷器联接至所述轨头上的夹具和校平器。

在本公开的另一实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器组件。所述涂敷器组件包括涂敷器，所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆和在所述杆的上方部分上用于递送所述摩擦控制组合物至所述轨头的冠部的退出孔口。所述涂敷器组件也可含有用于所述壳体的底表面的平台、用于通过所述平台将所述涂敷器联接至所述轨头上的夹具和校平器。

在本公开的另一实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器组件；所述涂敷器组件包括：壳体、定位在所述壳体中的弹性体杆、用于泵送所述摩擦控制组合物至通路中的进入口、和用于泵送所述摩擦控制组合物至所述轨头上的退出口。所述涂敷器组件进一步含有：平台，所述壳体的底表面安置在所述平台上；校平器，所述校平器附接至所述平台；和夹具，所述夹具联接至所述平台用于将所述涂敷器组件附着至所述轨头上。

在本公开的另一实施方案中，提供用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器组件。所述涂敷器组件包括涂敷器，所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆、位于斜坡的下部部分上用于馈送所述摩擦控制组合物至通路中的进入口和在所述杆的上方部分上用于从所述通路递送所述摩擦控制组合物至所述轨头的冠部的退出孔口。所述涂敷器组件也可含有用于所述壳体的底表面的平台、用于通过所述平台将所述涂敷器联接至所述轨头上的夹具和校平器。

在另一实施方案中，提供使用涂敷器组件递送摩擦控制组合物至轨头的冠部上的方法。所述涂敷器组件由涂敷器和夹具构成。所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆和在所述杆的上方部分上的摩擦控制组合物退出孔口。所述杆的所述上方部分倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。在实施方案中，所述杆的所述上方部分以在约5度至约15度之间的角度倾斜远离所述摩擦控制组合物出口。所述夹具将所述平台联接至轨道的轨头上。在所述方法中，所述摩擦控制组合物被泵送穿过所述退出孔口至所述轨头的所述冠部上。

在本公开的另一实施方案中，提供使用涂敷器组件递送摩擦控制组合物至轨头的冠部上的方法。所述涂敷器组件由涂敷器和夹具构成。所述涂敷器由以下各项构成：壳体、定位在所述壳体中的杆和在所述杆的上方部分上的摩擦控制组合物退出孔口。所述涂敷器的所述杆具有用于所述摩擦控制组合物的进入口。另外，所述涂敷器具有从所述摩擦控制组合物进入口至所述摩擦控制组合物退出孔口的用于输送所述摩擦控制组合物的通路。所述杆的所述上方部分倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。在实施方案中，所述杆的所述上方部分以在约5度至约15度之间的角度倾斜远离所述摩擦控制组合物出口。所述夹具将所述平台联接至轨道的轨头上。在所述方法中，所述摩擦控制组合物被泵送穿过所述退出孔口至所述轨头的所述冠部上。在所述方法中，所述摩擦控制组合物被泵送穿过所述退出孔口至所述轨头的所述冠部上。

因此，本公开包括被认为允许其最有效地将摩擦控制组合物放置在轨道上的特征和优点。

附图说明

以下图式是本说明书的部分，所述图式被包括来说明本公开的各种实施方案的某些方面并且在本文中的详述中进行参考：

图1是附着至轨道的侧面的轨顶(TOR)涂敷器组件的正面透视图。

图2是TOR涂敷器组件的侧视图并且例示TOR涂敷器和火车车轮的相互作用。

图3是TOP涂敷器组件的顶部透视图。

图4是TOP涂敷器组件的剖面前视图。

图5是TOP涂敷器的剖面侧视图，说明了用于将摩擦控制组合物馈送至轨头的冠部上的通路。

具体实施方式

本公开的特性和优点以及其他特征和益处将在考虑本公开的示例性实施方案的以下详述并参考附图时对本领域的技术人员显而易见。应理解，具有示例性实施方案的本文中的描述和附图并不意图限制本专利或要求本专利的优先权的任何专利或专利申请的权利要求。相反地，意图涵盖落入在权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物及替代物。可对本文公开的特定实施方案和细节做出改变而不脱离这样的精神和范围。

在示出并描述附图中的优选实施方案时，共同或类似元件以类似或相同参考数字来引用并且根据图式和/或本文中的描述为明显的。图式未必按比例绘制，并且图式的某些特征和某些视图可在比例上夸大示出或做示意示出，以达清楚和简明的目的。

如本文所使用并且贯穿本专利申请的各部分(和标题)，术语“公开”、“本公开”和其变化形式不意图指由本公开或任何特定权利要求涵盖的每一可能的实施方案。因此，每一个这样的参考文献的主题不应视为仅由于这样的参考文献而对所述参考文献的每一实施方案或任何特定权利要求或其部分为必需的。

如本文所使用并且在所附权利要求书中的术语“联接”等和其变化形式意图指间接或直接连接或接合。因此，如果第一装置联接至第二装置，那么连接可通过直接连接或由其他装置和连接通过间接连接实现。

某些术语在本文中和所附权利要求书中使用来指代特定部件。如本领域的技术人员将了解的，不同的人可以不同的名称来指代部件。这样的记载不意图在名称而非功能不同的部件之间进行区分。

此外，术语“包括(including)”和“包括(comprising)”在本文中和所附权利要求书中以开放式使用，并且因此应解释为意指“包括但不限于...”。另外，本文中和所附权利要求书中以单数意义对各部件和方面的引用不必将本公开或所附权利要求书限于仅一个这样的部件或方面，但应一般地解释为意指一个或多个，如在每一特定实例中可为适合的和合乎需要的。

本公开的优选实施方案因此提供超过现有技术的优点并且良好适于实施本公开的一个或多个目标。然而，本公开不需要上文所述的每一部件和动作并且决不限于上述实施方案或操作方法。上文部件、特征和过程的任何一个或多个可用于任何适合的配置中，而不需包括其他这样的部件、特征和过程。此外，本公开包括在本文中尚未明确说明但根据本文描述、附图和权利要求书而明显或将变得明显的其他特征、能力、功能、方法、用途和应用。

本文公开的轨顶涂敷器(TOR)可用于递送摩擦控制组合物(或润滑剂)至轨头、最值得注意是递送至轨头的冠部。当TOR涂敷器附着至轨头时，TOR涂敷器不太可能由火车车轮破坏。因而，摩擦控制组合物更有效地流下轨头的顶部。

图1为正面透视图，例示附着至轨道的侧面的TOR涂敷器组件。TOR涂敷器组件含有TOR涂敷器。TOR涂敷器包括杆、壳体和任选的平台和/或密封件，如本文所述。图2为侧视图例示TOR涂敷器组件和火车车轮的相互作用。图3是TOP涂敷器组件的顶部透视图。图4是TOP涂敷器组件的剖面前视图。

如图所例示，TOR涂敷器组件100包括TOR涂敷器。TOR涂敷器含有杆102。杆102可安置在杆壳体104中。杆壳体104可表征为具有前壁104A(当附接至轨道时面向轨道的外场侧)、侧壁104B、后壁104C和底部壁104D。如图1中所例示，杆102可安置在壳体上以使得杆的末端与底部壁104D的内表面对接。杆102可使用如卡扣配合件、螺栓、螺钉、钉子、粘着剂、Velcro等这类常规扣件来可释放地附接至底部壁104D的内表面和从所述内表面可释放地附接。

因为杆102安置在壳体104的内部并且可被可释放地附接，所以其可易于更换。因此，当杆102由于磨损和撕裂而破坏、损毁或以其他方式变得低效时，可将其移除并利用新的杆来更换。杆102可利用机械扣件或自攻丝螺钉可释放地附接至杆壳体104。

如图1所示，在实施方案中，杆壳体104可不具有顶部壁，使得杆可简单地静止在壳体中，杆的上表面暴露于环境。这种布置有利于用新的杆更换磨损或破坏的杆。

在替代实施方案中，杆可与壳体整体地形成。

在一些情况下，杆壳体104的前壁104A和侧壁104B(如图2中所例示)可低于杆102的上表面和壳体104的后壁104C。当附着至轨头108时，这个布置使得火车的车轮107较不可能冲击并破坏壳体和杆。策略地将杆放置成低于轨头108允许杆壳体104和杆102耐受来自火车车轮的如从磨损严重的火车车轮的假凸缘开始的冲击。

在图4中所示的优选实施方案中，杆102的上表面102A倾斜以使得当附着至轨头108，杆的上表面倾斜远离轨头108。这样的向下倾斜对现有技术的TOR涂敷器来说是不合适的。在现有技术的TOR应用中，当TOR涂敷器附接至轨道时，杆朝向轨头倾斜。在这类情况下，TOR涂敷器被设计来形成储器以保持润滑剂或摩擦改性剂处于轨道的顶部上、尤其处于轨头108的冠部106上。这类润滑剂或摩擦控制组合物比本文公开的那些润滑剂或摩擦控制组合物粘性小得多。杆朝向轨头的这种倾斜使得现有技术的TOR涂敷器的杆更可能受火车车轮破坏。

在优选实施方案中，前壁104A和侧壁104B可倾斜以使得前壁和侧壁的顶表面倾斜远离退出孔口114，典型地低于退出孔口0.5英寸与1.25英寸之间。

因此，在实施方案中，如图1和图2所示，当TOR涂敷器组件100附着至轨头108上时，杆102的上表面倾斜远离轨头108。本文中定义的TOR涂敷器的杆的顶表面展现从轨头108至杆102最接近外场的侧面的从退出孔口114的向下斜坡。当附着至轨头108时，TOR涂敷器的配置使得TOR涂敷器将较不可能受火车车轮的负面影响。当附接至轨头108时，杆102的斜坡可为离由轨头108限定的水平平面约5度至约15度、更优选约8度至约10度。

如图3中所例示，摩擦控制组合物通过进入口112泵送至通路110中。所述组合物随后在轨头108上通过退出孔口114从通路110退出。

图2示出螺纹螺钉113，其中进入口112在一端处。螺纹螺钉的另一端固定至平台120中，继而通过壳体的前壁104A馈入杆102中。在替代实施方案中，用于接收摩擦控制组合物的端口可为壳体的部分以使得进入口和壳体是一个统一元件。

如图5所示，通路110提供用于摩擦控制组合物从泵流到轨头108上的路径。通路110的直径优选地在约0.50英寸至约0.75英寸之间。当通路110的直径小于0.50英寸时，可能遭到阻塞。当通路110的直径大于0.75英寸时，可能需要较大的泵来迫使摩擦控制组合物穿过进入口112并进入通路中。在某些实施方案中，进入口112和/或退出孔口114可为由压力从泵打开的小狭缝。

常规的泵、阀和软管被用于供应摩擦控制组合物至端口112，穿过通路110并通过退出孔口114到达轨头上。

在图5中，螺纹螺钉113上的进入口112被示出为连接至杆102内的通向退出孔口的通路110。泵可以本领域中众所周知的各种方式启用，包括电子轮传感器。

在替代实施方案中，TOR涂敷器可不具有壳体以使得进入口111馈入具有退出孔口的单一元件中。

杆102可进一步包括密封件116，如图4中所例示。密封件116辅助防止摩擦控制组合物从轨头108的冠部106流到TOR涂敷器的杆102上。不利用密封件116的情况下，一旦摩擦控制组合物涂敷到轨头108上，摩擦控制组合物可流到TOR涂敷器的任何表面上，包括杆102或壳体104的任何侧面。密封件116可因此提供轨头108的侧面与壳体104之间的不透性膜。在其中摩擦控制组合物不倾向于流动，如例如当摩擦控制组合物是触变性时的那些情况下，密封件116可为不必要的。

在实施方案中，密封件116可为垫圈。适合的垫圈包括Teflon绳，如可从McMasterCarr以产品部件号8824K11Flange Mount PTFE绳密封件购得的那些。另外，密封件116可由弹性体或橡胶构成。

有时，可能需要在维护期间，如在轨道研磨期间将TOR涂敷器远离轨头108移动，在所述轨道研磨期间，轨头108复原回其原始轮廓。轨道研磨要求移动磨床的路径中的物体(包括TOR涂敷器)。

TOR涂敷器远离轨头108并朝向外场的移动可通过使用枢转点118来完成。如图3中所例示，壳体104的底表面可直接或间接静止在固体平台120上。向下托架122A和122B被示出为从平台120的底部延伸。这类托架可附接至平台120或可与平台整体地形成。向下托架122A和122B分别进一步具有用于接收枢转点135A和135B的狭槽124。向下托架122A和122B的相反端部是用于将TOR涂敷器的剩余部分固定在轨头108上的轨道夹具128A和128B。轨道夹具128和128B通过向下托架122A和122B枢转地联接至平台。向下托架122A和122B被示出为与轨道夹具128A和128B形成整体单元，但它们可作为单独和彼此明显不同的元件存在。虽然枢转点118A和118B被例示为螺母和螺栓，但是可使用其他固定元件。使用枢转螺栓118A和118B和狭槽124，TOR涂敷器可上下移动。另外，枢转螺栓118A和118B可用于松弛平台120与轨道夹具128之间的附接，以使得平台120(和TOR涂敷器)可以反时针运动远离轨头108旋转，如可从图1观察到的。

平台120的表面可进一步具有用于接收调平螺栓136的狭槽134。图5中的调平螺栓136被示出为螺纹连接至接收底座115中，所述接收底座115利用J形螺栓137而附着至轨道的轨道墩基109。调平螺栓136可用于确保来自通路110的退出孔口114定位在轨头108下方1/8英寸或更大。在一些情况下，如果杆由韧性材料构成和/或如果倾斜远离轨头的杆使得轨道轮子的冲击破坏性更小，那么杆可被放置在轨头108下方高于1/8英寸。

为确保杆102相对轨头108正确地定位，可转动轨道支脚20上的调平螺栓120并且将TOR涂敷器和因此杆102上下移动。

TOR涂敷器可进一步具有一个或多个震动吸收器130以辅助最小化对杆102的破坏。如图1中所例示，震动吸收器130可被放置在平台120与壳体104的底表面之间。适合的震动吸收器130包括一系列与螺栓132一起使用的垫片以及弹簧和气动吸收器。在优选实施方案中，如果遭受火车车轮的击打，那么杆102挠曲。然而，重要的是，杆具有针对退出孔口114的必要抵抗力以便相对于轨头108保留在最佳高度处。进一步合乎需要的是：杆为抗UV和/或抗水的。

在至少一个实施方案中，杆102是弹性体。在优选实施方案中，弹性体杆展现在50Shore A与75Shore A之间的硬度。弹性体杆102优选地由聚氨酯构成，所述聚氨酯如可从H&H Urethane购得的聚氨酯，并且可通过本领域中众所周知的方法(例如注塑模制、机械加工等)模制或成形。

在本公开的某些实施方案中，涂敷器50的不意图挠曲的部分(即，杆102和震动吸收器130意图挠曲)由意图比杆102持久力更长的刚性、强硬材料制成。一些实例包括某些金属，如1060碳钢和4130钼钢。这些部分可由现有技术中获得的众所周知工艺来形成，如机械加工、压印和模制。

在本公开的至少一个实施方案中，摩擦控制组合物将钢表面之间的摩擦或摩擦系数从负变为正，并且从而减少或消除侧向、纵向和/或旋转蠕变，并且对应减少或消除侧向力和轮子-轨道磨损同时增加火车的稳定性。

摩擦控制组合物可通过退出孔口114放置在轨头108的冠部106上。

摩擦控制组合物为足够粘性的以便获泵送以从涂敷器杆上的退出孔口上推至轨道的顶部。在一些情况下，摩擦控制组合物可具有在35型范氏粘度计上测量的在25℃下至少2,000cP的粘度，所述35型范氏粘度计具有在300rpm下旋转的R1B1转子和测锤组件。利用粘度为至少2,000CP的摩擦改性剂的问题在于：可能需要穿过涂敷器杆的较大管状通道以及更强大的泵来推动更粘稠的摩擦改性剂。

因为在一些实施方案中意图使退出孔口110在轨头108下方至少1/8英寸，所以重要的是摩擦改性剂是触变的以便其可被斜上“推”至轨头10的顶部上。这确保了大量的摩擦改性剂终止于轨道的顶表面上并且随后流下轨道。

在本公开的一个实施方案中，摩擦改性剂包含触变材料，所述触变材料由于剪切致稀而容易流过涂敷器杆中的孔口。然而，作为触变材料，当其静态地处于轨道的顶部或侧面上时，所述材料就变得更粘稠。虽然触变摩擦改性剂通过泵、软管和涂敷器杆来泵送，但是剪切致稀降低了粘度并且允许摩擦改性剂更容易流过管状通道并流出涂敷器。

在至少一个其他实施方案中，本公开的轨顶涂敷器意图仅与触变的摩擦改性组合物一起使用并且因此能够朝上推至轨头上，即使退出孔口低于轨头的水平面达至少1/8英寸的量也是如此。摩擦改性剂的触变性质确保当组合物从轨道表面的顶部下方的位置离开涂敷器杆的顶表面处的退出孔口时，所述组合物将「爬」上(即推上)轨头以使得大量的摩擦改性剂终止于轨道的顶表面上并随后流下轨道。

在泵送期间的这种较低粘度允许较小的泵和/或较小的管状通道。当触变摩擦改性剂退出涂敷器杆时，其立即开始变稠(即变得更粘稠)。这种增加的粘度允许三种合乎需要的效果。首先，一滴粘性的摩擦改性剂足够稠以便被推上轨头的侧面并且由于来自泵的背压而朝向轨头的顶部中心。其次，处于这种更粘性状态中的摩擦改性剂较不可能流出轨道的侧面到地面上。再次，由于摩擦改性剂材料受火车车轮「剪切」，所以其再次变得较不粘稠的并且更容易流下轨道以允许涂敷器的更远间隔。这类材料允许摩擦改性剂沿轨道的轨道向下的更一致分布。

在至少一个实施方案中，摩擦改性剂组合物具有以重量百分比(w/w％)计的以下组成：

(a)约4w/w％至约40w/w％的水；

(b)约2w/w％至约20w/w％的流变添加剂；

(c)约10w/w％至约40w/w％的水不溶性烃；

(d)约10w/w％至约40w/w％的水溶性聚醇防冻剂；

(e)约1w/w％至约7w/w％的液体或固体摩擦改性剂；和

(f)约1w/w％至约40w/w％的液体或固体润滑剂。

任选地，组合物也可含有以下各项的一种或多种：

(g)1w/w％至3w/w％的表面活性剂或润湿剂

(h)0.1w/w％至0.5w/w％的腐蚀抑制剂，和/或

(i)0.05w/w％至0.2w/w％的杀生物剂/杀真菌剂。

水不溶性烃可为异链烷烃、植物油、基于生物的甘油三酯、脂肪油或其混合物。

在另一实施方案中，摩擦控制组合物的摩擦控制组合物包含：

(a)15w/w％至29w/w％的水

(b)4w/w％至13w/w％的流变添加剂

(c)11w/w％至28w/w％的水不溶性烃(例如异链烷烃、植物油、基于生物的甘油三酯或脂肪油)。

(d)22w/w％至40w/w％的防冻剂

(e)9w/w％至24w/w％的液体或固体摩擦改性剂

(f)1w/w％至6w/w％的液体或固体润滑剂。

如上文所述，组合物也可任选地含有以下各项的一种或多种：

(g)1w/w％至3w/w％的表面活性剂或润湿剂

(h)0.1w/w％至0.5w/w％的腐蚀抑制剂，和/或

(i)0.05w/w％至0.2w/w％的杀生物剂/杀真菌剂

已发现将水不溶性烃加入组合物(例如，异链烷烃，如SOTROL 220)有助于降低凝固点并且还有助于稳定或甚至改进制剂的流变学。在将水不溶性烃与如甘油的其他防冻剂比较时，这是尤其真实的。具有超过异链烷烃的环境优势的其他水不溶性烃是植物油、基于生物的甘油三酯和如菜籽油的脂肪油。所述油不具有与异链烷烃相同的凝固点优势，但是它们是环境友好的。

在部分基于水的摩擦控制组合物中添加水不溶性烃(异链烷烃或油)是违反直觉的，因为将会想到所述水不溶性烃不会与水充分混合并且将很可能分离。然而，我们相信粘土具有允许水不溶性烃粘结至粘土上并保持最终产品均质的受体部位。得到的是可含有较低量的水并在异链烷烃情况下较低量的可溶性多元醇防冻剂(如甘油)的组合物。如上文所指出的，基于水的摩擦控制组合物具有维持方面的问题，并且典型的防冻剂可引起对组合物的负面流变学影响。

当前可用的触变摩擦改性剂材料的实例是来自得克萨斯Rock Wall的Whitmores的“TOR Armor”。触变材料允许具有最佳大小的泵、软管和涂敷器。在至少一个实施方案中，可更换的涂敷器杆由聚氨酯***物制成。这确保了在杆由火车车轮碰撞的情况下杆挠曲以帮助阻止破坏。然而，杆也足够韧性以甚至在这种冲击之后保持其大致轮廓。

Claims (47)

1.一种用于将摩擦控制组合物递送至轨头的涂敷器，所述涂敷器包括：

(a)壳体；

(b)定位在所述壳体中的杆；

(c)在所述杆的上方部分上的摩擦控制组合物退出孔口，其中所述杆的所述上方部分倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。

2.如权利要求1所述的涂敷器，其中所述杆的所述上方部分以在约5度至约15度之间的角度倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。

3.如权利要求2所述的涂敷器，其中所述杆以在约8度至约10度之间的角度倾斜远离所述摩擦控制组合物退出孔口。

4.如权利要求1所述的涂敷器，其进一步包括平台，所述壳体的底部静止在所述平台上。

5.如权利要求1所述的涂敷器，其中所述杆可从所述壳体移除。

6.如权利要求5所述的涂敷器，其中所述杆可释放地附接至所述壳体。

7.如权利要求4所述的涂敷器，其进一步包括在所述平台与所述壳体的所述底部之间的一个或多个震动吸收器。

8.如权利要求1所述的涂敷器，其进一步包括位于所述斜坡的下部部分上的摩擦控制组合物进入口。

9.如权利要求8所述的涂敷器，其进一步包括从所述摩擦控制组合物进入口至所述摩擦控制组合物退出孔口的用于输送所述摩擦控制组合物的通路。

10.如权利要求9所述的涂敷器，其中所述通路是管状。

11.如权利要求10所述的涂敷器，其中所述通路的直径在约0.5英寸至约0.75英寸之间。

12.如权利要求1所述的涂敷器，其中所述杆包括弹性体。

13.如权利要求12所述的涂敷器，其中所述弹性体是聚氨酯。

14.如权利要求13所述的涂敷器，其中所述聚氨酯具有在50Shore A与75Shore A之间的硬度。

15.如权利要求1所述的涂敷器，其中所述壳体具有侧壁、前壁和后壁并且进一步包括相邻于所述前壁的密封件。

16.一种用于递送摩擦控制组合物至轨头的涂敷器组件，所述涂敷器组件包括如权利要求4所述的涂敷器和用于将所述平台联接至轨道的轨头上的夹具。

17.如权利要求16所述的涂敷器组件，其进一步包括校平器。

18.如权利要求16所述的涂敷器组件，其中所述涂敷器的所述杆具有用于所述摩擦控制组合物的进入口，并且进一步包括从所述摩擦控制组合物进入口至所述摩擦控制组合物退出孔口的用于输送所述摩擦控制组合物的通路。

19.一种使用如权利要求16所述的涂敷器组件递送摩擦控制组合物至轨头的冠部上的方法，所述方法包括泵送所述摩擦控制组合物穿过所述退出孔口至所述轨头的所述冠部上。

20.一种使用如权利要求18所述的涂敷器组件递送摩擦控制组合物至轨头的冠部上的方法，所述方法包括：

(a)泵送所述摩擦控制组合物至所述通路中并且穿过所述退出孔口；和

(b)将所述摩擦控制组合物从所述退出孔口涂敷至所述轨头的所述冠部上。

21.如权利要求19所述的方法，其中所述退出孔口定位在所述轨头的所述顶表面下方1/8英寸或更大。

22.如权利要求19所述的方法，其中所述摩擦控制组合物的粘度是至少2,000cP。

23.如权利要求19所述的方法，其中所述摩擦控制组合物是触变的。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物包含

(a)约4wt.％至约40wt.％的水；

(b)约2wt.％至约20wt.％的流变添加剂；

(c)约10wt.％至约40wt.％的水不溶性烃；

(d)约10wt.％至约40wt.％的水溶性聚醇防冻剂；

(e)约1wt.％至约7wt.％的液体或固体摩擦改性剂；和

(f)约1wt.％至约40wt.％的液体或固体润滑剂。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物进一步包含：

(g)1wt.％至3wt.％的表面活性剂或润湿剂

(h)0.1wt.％至0.5wt.％的腐蚀抑制剂，和/或

(i)0.05wt.％至0.2wt.％的杀生物剂/杀真菌剂。

26.如权利要求24所述的方法，其中所述水不溶性烃选自由异链烷烃、植物油、基于生物的甘油三酯和脂肪油组成的组。

27.如权利要求25所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物包含：

(a)15wt.％至29wt.％的水

(b)4wt.％至13wt.％的流变添加剂

(c)11wt.％至28wt.％的水不溶性烃；

(d)22wt.％至40wt.％的防冻剂

(e)9wt.％至24wt.％的液体或固体摩擦改性剂

(f)1wt.％至6wt.％的液体或固体润滑剂。

28.一种用于递送摩擦控制组合物至轨头的顶表面的涂敷器组件，所述涂敷器组件包括：

(a)涂敷器，其包括(i)壳体；(ii)定位在所述壳体中的弹性体杆；(iii)用于泵送所述摩擦控制组合物至通路中的进入口；和(iv)用于泵送所述摩擦控制组合物至所述轨头上的退出口；

(b)平台，所述壳体的底表面安置在所述平台上；

(c)附接至所述平台的校平器；和

(d)联接至所述平台用于将所述涂敷器组件附着至所述轨头上的夹具。

29.如权利要求28所述的涂敷器组件，其中所述弹性体杆中的所述通路是管状。

30.如权利要求29所述的涂敷器组件，其中所述管状通路的直径在约0.5英寸至约0.75英寸之间。

31.如权利要求28所述的涂敷器组件，其进一步包括在所述壳体与所述平台之间的震动吸收器。

32.如权利要求28所述的涂敷器组件，其中所述夹具可枢转地联接至所述平台。

33.如权利要求28所述的涂敷器组件，其中所述弹性体杆由聚氨酯构成。

34.如权利要求33所述的涂敷器，其中所述聚氨酯具有在50Shore A与75Shore A之间的硬度。

35.如权利要求28所述的涂敷器，其中所述壳体具有侧壁、前壁和后壁并且进一步包括相邻于所述前壁的密封件。

36.如权利要求28所述的涂敷器，其中所述壳体具有侧壁、前壁和后壁并且进一步地，其中所述侧壁的顶部、所述前壁的顶部和所述后壁的顶部在所述退出孔口的高度下方约0.5英寸至约1.25英寸之间。

37.一种使用如权利要求28所述的涂敷器组件递送摩擦控制组合物至轨头的冠部上的方法，所述方法包括：

(a)将所述摩擦控制组合物泵送至所述通路中；

(b)将所述摩擦控制组合物穿过所述退出孔口涂敷至所述轨头的所述冠部上。

38.如权利要求37所述的方法，其中所述退出孔口定位在所述轨头的所述顶表面下方1/8英寸或更大。

39.如权利要求37所述的方法，其中所述杆倾斜远离所述轨头的顶表面；

40.如权利要求37所述的方法，其中所述杆从所述轨头的所述顶表面的所述倾斜在约5度至约15度之间。

41.如权利要求37所述的方法，其中所述退出孔口定位在所述轨头的所述顶表面下方1/8英寸。

42.如权利要求37所述的方法，其中所述摩擦控制组合物的粘度是至少2,000cP。

43.如权利要求37所述的方法，其中所述摩擦控制组合物是触变的。

44.如权利要求43所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物包含

(a)约4wt.％至约40wt.％的水；

(b)约2wt.％至约20wt.％的流变添加剂；

(c)约10wt.％至约40wt.％的水不溶性烃；

(d)约10wt.％至约40wt.％的水溶性聚醇防冻剂；

(e)约1wt.％至约7wt.％的液体或固体摩擦改性剂；和

(f)约1wt.％至约40wt.％的液体或固体润滑剂。

45.如权利要求44所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物进一步包含：

(g)1wt.％至3wt.％的表面活性剂或润湿剂

(h)0.1wt.％至0.5wt.％的腐蚀抑制剂，和/或

(i)0.05wt.％至0.2wt.％的杀生物剂/杀真菌剂。

46.如权利要求44所述的方法，其中所述水不溶性烃选自由异链烷烃、植物油、基于生物的甘油三酯和脂肪油组成的组。

47.如权利要求43所述的方法，其中所述触变摩擦控制组合物包含：

(a)15wt.％至29wt.％的水

(b)4wt.％至13wt.％的流变添加剂

(c)11wt.％至28wt.％的水不溶性烃；

(d)22wt.％至40wt.％的防冻剂

(e)9wt.％至24wt.％的液体或固体摩擦改性剂

(f)1wt.％至6wt.％的液体或固体润滑剂。