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应用轨道涂油器实现车轮与钢轨的科学润滑方法

韩冰
  
卷宗
2022年15期
北京市地铁运营有限公司线路分公司

摘要:当前轨道交通应用中的轮缘磨损十分严重,因此解决轮缘润滑已经成为重中之重。目前的润滑方式中较为可靠有效的润滑方式为轨道涂油器。因此本文对应用轨道涂油器实现车轮与钢轨的科学润滑方法进行简单探讨。

关键词:轨道;涂油器;车轮;钢轨;摩擦

在轨道交通中轮轨出现的磨损形式中有轮缘磨损、轮缘裂破、轮轨面磨损、轮轨面龟裂等状态出现。轨道磨损以及弯道处产生的啸叫和噪音问题,始终是铁路运输、地铁、轻轨在弯道或重载区域所面临的难题。产生这一现象的主要原因:一方面是由于轮缘与弯道之间发生的磨损;另一方面,为了补偿在弯道处距离较短的内轨道,车轮在内轨上产生滑移,即所谓的粘滑效应,因此通过使用轨道涂油器实现车轮和钢轨的润滑从而避免对轨道和车轮的破坏十分重要。

一、轨道涂油器简介

涂油器能将润滑剂精确的涂到轨道的侧面和轨道的顶面上,对减少车轮和钢轨的摩擦具有重要意义。目前,轨道涂油器既有专门为轨道侧面润滑设计的涂油器,也有专门为轨道顶面摩擦修正设计的涂油器。

(一)轨道涂油器的作用

轨道涂油器可以降低噪音,大幅减少轨道、道岔和车轮的磨损。在铁路系统中,在轨道、车轮和道岔等受压力较大的地方容易出现磨损。弯道处的典型磨损类型是内轨(低轨)上出现滑移变形,外轨(高轨)上出现侧向磨损,尤其弯道处发出很大的刺耳的噪音。轨道涂油器以大大的降低高磨耗区域的磨损和噪音。通过喷射NLGI 2以下的润滑剂和喷射润滑的低粘度润滑剂具备更好的润滑效果。涂油器可以大大降低了轨道、道岔和车轮的维护费用,也大大减少了噪音。

(二)涂油器需求功能

涂油器在车轮和钢轨润滑过程中主要实现以下主要功能:第一能在轨道上自主运行,可设置自动运行模式与手动模式;第二可以自主设定程序给钢轨自动涂油;第三可以自主设定程序给轨枕螺栓自动涂油;第四可以实时定位,测速,信息采集反馈速度快,智能化分析,进行实时处理传输给后端平台,第五要具有设备状态自检及故障报警功能,第六是设备具有系统开放接口,对接调度控制中心;最后涂油器装载装置可承载1-2人。因此可以利用人工操控制动,远程控制。

(三)涂油器技术性能

涂油器在进行润滑中需要达到的技术性能要求有第一,设备工作中所有硬件、软件应稳定可靠;第二,满足每天24小时连续运转;第三,连续工作区长度不小于15公里;第四,运行速度可以达到25km/h;第五,设备功率消耗不能太高,第六,涂油器适应多种路面:适应多种地面环境,具有爬坡能力,IP达到55防护等级,能够在高寒、高温环境下长时间运行;第七,涂油器的云间调配,集群化运行:多个机器可以通过云端进行协作和调配,合理进行任务分工;第八,设备系统应记录所有过程数据,并具备数据传输功能,最重要的是涂油器的系统接口及要求是系统的传输协议、传输方式等系统核心要素需要按照路局站段运维一体化技术研究平台信息系统或者调度中心接口标准进行规范。

(四)涂油器总体使用原则

涂油器在进行车轮和钢轨润滑时首先是结构可靠,功能确定;运动无干扰,使用简易,方便,结实;设备安装和拆卸方面,不需要特殊工具;重复精度满足使用要求;其次是涂油器的机架基座零部件,刚性足够;安全措施:双手操作按钮,防护罩等,电气线路,油气管路设置合理;机器结构满足工艺要求,便于加工生产,最后在涂油器使用中也要符合经济性要求,符合美学,噪声,环保的要求。

二、涂油器对车轮与钢轨的润滑的方法

钢轨侧面润滑装置比较常用的主要是钢轨涂油器轨涂油器主要用于铁路小半径曲线钢轨涂油,以减少外轨侧磨,通过搭载在小车上运行自动判别涂油点,进行涂油,可以根据曲线半径,曲线长度,行车密度和钢轨磨耗程度灵活设定单次涂油量,涂油频次和涂油模式。

(一)钢轨侧面润滑

车轮和钢轨出现摩擦是由于列车通过小半径曲线时车轮与钢轨形成点式接触,对钢轨造成了侧面磨耗,降低了钢轨和轮对的使用寿命,增加了运营的工作量和成本。减缓小半径曲线侧磨的方法主要有:钢轨侧面润滑、采用热处理钢轨、调整轨距、钢轨非对称打磨等,而涂油器在正确的使用方法下可以最大限度的减少减磨方法。目前国内地铁大量采用钢轨涂油器一般由感应器、控制器、电机、润滑脂泵、储油罐、出油管、涂油板等组成,涂油器的主要工作原理是在上股钢轨内侧轨角处通过涂油降低轮轨间的摩擦系数,从而达到减磨的效果。涂油器一般能根据需要,调整出油量和出油频率,也配备了感应器,检测列车通过次数,从而指导油泵出油。

(二)CSP递进分配

轨道涂油器中一般采用CSP递进式分配器,这是整体式活塞定量分配器,分配器的特点是只有在一个定量腔把油完全排出来之后下一个才出油,便于观察和用电子监控。分配器没有任何橡胶密封圈,因此可以用在背压很大的工况和很大的温度范围,因此,这种递进式分配器也逐渐推广应用,这种递进式分配能够定点定量,不仅节省了大量的资源,也避免了由于涂油较多导致的车轮和轨道之间的滑动,同时递进式也克服了背压较大的情况,能够使涂油器在进行润滑的过程中操作更加平稳,精准。

(三)电动润滑泵

轨道涂油器中目前较多应用电动润滑泵,其中 G3电动泵经实践检验的扎实设计与编程简单的特点以及宝贵的系统反馈结合到了一起。防紫外线高强度的贮油罐可供选择,满足设备的不同需求,同时先进的流体动力学设计:有助于防止润滑脂离析。随着我国科学技术的不断发展,智能器械不断替代人工,电动润滑泵通过前期的设计和编码能够根据要求以及钢轨的实际情况进行出油,同时在加高容量的储油罐也为长时间的作业提供可能,也进一步保证了车轮和钢轨的润滑程度,确保了列车的正常运行。

三、总结

道路交通是国民经济发展的重要支撑,尤其是地铁,高铁等轨道交通更是关乎民生百姓国家安全稳定的重要工程,而对于轨道交通中最基础的轨道摩擦问题确实不容小觑,因此,也就出现了轨道涂油器,随着我国科学技术的不断发展,涂油器也在不断更新换代,其在轨道润滑中也起着不可忽视的重要作用,我国在轨道涂油器的使用中虽然已经较为成熟,但仍然需要不断投入研发资本,更新涂油器的功能,完善涂油器的使用方法,从而促进我国轨道交通行业的发展,为我们国家的道路交通安全发展做出贡献。

参考文献

[1]周亮.上海地铁曲线轨道减磨措施试验研究[J].城市轨道交通研究,200912(9):70-74.

[2]张学华.干式润滑技术在钢轨侧面减磨中的效用[J].城市轨道交通研究2008,11(6):50-52.

[3]陈铖.SS3B型电力机车自动化轮轨润滑装置的研制[D].西南交通大学 2014 .

作者简介

韩冰 (1979.4— )男,北京,本科,城市轨道线路工程专业助理工程师,研究方向:钢轨涂油器的广泛运用。

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