輪緣磨耗和踏面磨耗.doc

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1、一、輪緣磨耗機車通過曲線時，輪緣與軌側(cè)發(fā)生磨耗。我國鐵路曲線所占比重較大，輪緣磨耗一直是個重大問題。影響輪緣磨耗的因素為：通過曲線時前導(dǎo)車輪的輪緣力及對鋼軌沖角，輪緣與軌側(cè)的摩擦系數(shù)，輪緣的耐磨性。下面具體分析。1．減少輪緣磨耗的方法(1）踏面等效斜率**越大，曲線導(dǎo)向性能越好。**足夠大時，轉(zhuǎn)向架前導(dǎo)軸內(nèi)外車輪踏面上的縱向蠕滑力形成的力偶能幫助轉(zhuǎn)向架沿曲線運行，這就是所謂通過曲線蠕滑力導(dǎo)向，在大半徑曲線上有可能避免輪緣接觸，即使輪緣與鋼軌接觸，較大的**總能使輪緣力有所減??；但是，較大的**不利于轉(zhuǎn)向架的蛇行穩(wěn)定性，這就是通常所說的機車蛇行穩(wěn)定性與曲線通過性能相矛盾的一個方面

2、。磨耗形踏面的等效斜率**較大，使輪緣力減小；另外，磨耗形踏面避免了與鋼軌的兩點接觸，使輪緣磨耗顯著減少。(2）機車通過曲線時，徑向轉(zhuǎn)向架內(nèi)各軸能自動向徑向位置偏轉(zhuǎn)，車輪與鋼軌的沖角大為減小（如果轉(zhuǎn)向架完全占徑向位置，則沖角為零），使輪緣磨耗大幅度減少。(3）轉(zhuǎn)向架固定軸距越長，通過曲線就比較困難，其沖角及輪緣力均較大，輪緣磨耗當然也較大；相反，轉(zhuǎn)向架固定軸距越短，通過曲線就比較容易。兩軸轉(zhuǎn)向架與三軸轉(zhuǎn)向架相比，前者通過曲線時輪緣力小得多，沖角也小，輪緣磨耗明顯改善，這就是兩軸轉(zhuǎn)向架的機車特別適用于多曲線的山區(qū)鐵路的原因。(4）三軸轉(zhuǎn)向架C0一C0機車因輪緣磨耗嚴重而不適宜于多

3、曲線的山區(qū)鐵路。用B0一B0一B0式機車代替C0一C0式六軸機車，可以顯著改善機車的曲線通過性能。給三軸轉(zhuǎn)向架中間軸以適當大的自由橫動量，可以在不影響轉(zhuǎn)向架在直線上的蛇行穩(wěn)定性的條件下，改善轉(zhuǎn)向架的曲線通過性能。中間輪對的自由橫動量增大后，使它在半徑不大的曲線上能貼靠外軌，參與導(dǎo)向，如圖3一17所示，結(jié)果有可能使第一軸外輪輪緣力減少20％一30％。一般而言，間軸貼靠外軌，給中間軸以10一15mm自由橫動量，就能在機車通過30om半徑曲線時使中間軸貼靠外軌，而不貼靠構(gòu)架。必須指出，中間軸的自由橫動量不應(yīng)過大，否則會出現(xiàn)中間軸輪緣磨耗比兩端嚴重的情況。這是因為對于兩端操作的機車來說

4、，如果中間軸的自由橫動量過大，則上行通過去曲線時，第一軸及中間軸輪緣磨耗，下行通過曲線時，第三軸及中間軸磨耗，這樣中間軸輪緣磨耗就比第一軸或第三軸嚴重。對于這種情況，就應(yīng)稍減中間軸的自由橫動量，使通過小半徑曲線時中間軸輪緣不貼靠外軌，中間軸及兩端的輪緣磨耗同步。這一中間軸的最佳橫動量，與機車線路的曲線狀況及運行速度有關(guān)，只能通過試驗確定。(5）如果車體與轉(zhuǎn)向架連接裝置中采用摩擦旁承，則轉(zhuǎn)向架相對車體回轉(zhuǎn)就要克服摩擦力矩。如果車體與轉(zhuǎn)向架的連接采用橡膠堆旁承或高圓簧支承，則轉(zhuǎn)向架相對車體回轉(zhuǎn)時要克服復(fù)原力矩。摩擦力矩和復(fù)原力矩對機車的蛇行穩(wěn)定性有利，但不利于曲線通過。因為這樣使第

5、一軸的輪緣力增加，加劇了輪緣磨耗。(6）機車通過曲線時，后轉(zhuǎn)向架前端比前轉(zhuǎn)向架后端離開軌道中心遠，如圖3一18所示。如果兩端用彈性裝置相連，則在后轉(zhuǎn)向架前端連接點c‘與前轉(zhuǎn)向架后端的連接點C之間就會產(chǎn)生一對大小相等而方向相反的橫向力K和K‘。K和K‘力分別使前、后兩轉(zhuǎn)向架后部向外移動，前轉(zhuǎn)向架由。位移至b位，后轉(zhuǎn)向架由a’位移至b’位，使兩轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向輪的沖角減少。K和K‘還分別使前后轉(zhuǎn)向架導(dǎo)向輪的輪緣力減少。輪緣力及沖角減少使輪緣磨耗明顯減少。(7）提高輪箍硬度可以提高輪緣的耐磨性。輪箍硬度由布氏硬度250一275提高至320-340，可以使輪緣磨耗減少一半。(8）為了減小輪

6、緣與鋼軌側(cè)面的摩擦系數(shù)，可以采用鋼軌側(cè)面潤滑或輪緣潤滑或者兼施的方法。用這種方法可以使輪緣磨耗減少一半甚至更多。目前我國機車普遍采用輪緣潤滑器給輪緣潤滑，效果顯著。但若保養(yǎng)不當或使用不善會引起踏面枯著惡化。2．輪緣磨耗的兩種特殊類型輪緣磨耗還有兩種特殊類型：a，輪緣偏磨機車在運用中常發(fā)生個別輪對輪緣偏磨現(xiàn)象：往往成為難以解決的難題。輪緣偏磨的主要原因如下：(l）輪對組裝位位置不正確。輪對應(yīng)與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架垂直，轉(zhuǎn)向架內(nèi)各輪對相互平行。如果某一輪對位搜歪斜，則在走行中會造成一側(cè)輪緣偏磨。(2）輪對兩側(cè)車輪載荷不等。如圖3一19所示，如果輪對兩側(cè)車輪載荷不等，*****，則由于踏面的斜

7、度，輪、軌作用于踏面的法向反力*******不等。法向反力的垂直分量與車輪載荷平衡，橫向水平分量********在△H=*******的作用下，輪對有向輪荷重較輕一側(cè)橫移的趨勢。輪對靜置于鋼軌上時，輪軌間的摩擦力很大，橫向力△H較小，不足以使輪對橫移；但在輪對滾動前進時，較小的△H卻能使輪對橫移，直至輪荷重較輕的車輪輪緣貼靠鋼軌。這樣，該輪緣在直道上與鋼軌接觸，形成輪緣偏磨。造成輪對兩側(cè)車輪載荷不等的原因是兩側(cè)軸箱彈簧剛度不等，剛度較大的軸箱彈簧，其車輪載荷就較大。因此，在裝配軸箱彈簧時，應(yīng)