轮缘润滑装置在城市轨道车辆中的应用.pdf

汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 3轮缘润滑装置在城市轨道车辆中的应用 杨兴光（吉林铁道职业技术学院 吉林吉林 132200）摘 要轨道车辆上的轮缘润滑装置可以有效解决轮轨接触时所产生的干摩擦问题，可以最大限度减缓车轮轮缘的磨损，延长车轮使用寿命，同时采用轮缘润滑装置还可以有效降低轨道交通车辆运行期间所产生的噪声，其对于车辆的安全稳定运行有着重要的帮助。本文，将针对轮缘润滑装置在城市轨道车辆中的应用问题进行分析和论述，希望能够更好的解决车辆运行中存在的问题与不足，优化车辆运行质量效果，促使车辆更加高效稳定的运行。关键词轮缘润滑装置；城市轨道车辆；应用 在城市轨道交通车辆运行时，车轮的轮缘与轨道的侧面产生摩擦与接触，其不仅会给车辆带来巨大的阻力，同时还会导致轨道与轮缘受到磨损，尤其是车辆在曲线段运行时这种情况更加明显。如果相关问题得不到有效解决，车辆的运行势必会因此而受到影响和干扰。在解决该问题时关键就在于对车轮或者是轨道进行润滑，这样可以减少轨道与车轮之间的摩擦，降低车辆运行所产生的阻力，动力损耗与噪声也将会因此而减小。一、轮缘润滑装置概述 当前应用于城市轨道车辆中的轮缘润滑装置主要有湿式、干式两种，其具体分析论述如下：1、湿式轮缘润滑装置 湿式轮缘润滑装置主要是由控制柜、电磁阀、油箱以及气动注油泵、分配器、喷嘴和输油软管等组成。其具体结构如下图 1 所示。图 1 湿式轮缘润滑系统图 湿式轮缘润滑装置控制方式可以分为时间控制、距离控制或者是弯道控制。时间控制和距离控制根据设定的时间和距离自间隔自动对轮缘进行喷射，弯道控制根据弯道传感器感应进行控制，由于弯道传感器对弯道的检测存在有一定的延时情况，车载式轮缘润滑系统一般会采用时间和弯道叠加控制方式或距离和弯道叠加控制方式。控制柜是润滑系统的控制中心，接受列车的供电并决定控制方式。湿式轮滑系统由压缩空气驱动，可以在精确定量的润滑剂与压缩空气混合，并在压缩空气的推动作用下，经喷嘴高速喷射到轮缘上面，然后形成一层油膜，通过车轮的不断滚动和轨道接触。润滑剂被依次传递到下一轮缘，使得车辆的所有轮缘都可以被润滑。其控制逻辑图如下图 2 所示。图 2 湿式轮缘润滑装置控制逻辑图 2、干式轮缘润滑装置 干式轮缘润滑装置结构相对比较简单，其具有实用性的特性，安全性和可靠性均比较高，其应用时其完全不需要电气控制，仅仅只是通过单一机械组成的机械式结构就可以对其进行控制。干式轮缘润滑装置主要安装在转向架上面，其由安装支座、轮缘润滑器、润滑快、恒力弹簧等组成。该干式轮缘润滑装置所选用的固体润滑块是由成型树脂、润滑剂、偶联机团、轻金属团、活性剂以及其他填充材料等组成。借助支座将装置固定在转向架上，通过恒力弹簧均匀地向润滑快提供压力，使得轮缘能够实时接触润滑，达到润滑的目的。在车辆行驶期间，因为轮轨相对作用导致轮缘温度迅速上升，固体材料因此融化，润滑快在此过程中得以接触车轮轮缘，然后形成一层薄膜，当轮缘与钢轨接触时，这层薄膜将会转移到钢轨上面，钢轨能汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 4够继续润滑下一个车轮的轮缘，轮轨间的干摩擦因此大幅度减少。二、轮缘润滑装置应用的意义与优势 1、轮缘润滑装置应用意义 城市轨道车辆运行过程中，钢轨和轮缘是至关重要的，即二者配合度状态会直接影响车辆运行的稳定性。城市轨道车辆运行时，如何让钢轨与轮缘达到最佳匹配状态是广大技术人员深入所探究的核心问题。相较于传统的锥形踏面车轮来说，磨耗型车轮的性能稳定性更高，如何在轮轨车辆运行期间保证轮缘的稳定状态是当前相关行业所研究的焦点话题，此外，有效减少损耗，延长轮缘的使用寿命，并且进一步提高地铁车辆运行的稳定性，也是地铁技术工作人员多年工作中所追求的目标。轮缘润滑装置的应用可以进一步提高轮缘的稳定性与可靠性，其对于轮缘的发展建设显然是有着极为重要促进作用的。本文，将针对相关问题进行分析和探究，希望能够更多推进相关事业发展壮大。2、轮缘润滑装置应用优势 轮缘润滑装置在城市轨道车辆中应用，其优势表现在多个方面，一方面时可以有效降低车组轮缘磨耗以及没有安装润滑装置车主的轮缘磨耗等均起到了至关重要的作用，其可以有效改善轮轨之间的关系，使得车辆轮缘的稳定性与可靠性进一步提升。在安装轮缘润滑装置之后，列车的空载、额定负载、牵引制动性能以及运行稳定性均得到了限制性提升，而且车轮轮缘磨耗速度因此得以大幅度降低，这对于车辆稳定高效运行显然是极为有利的，轮缘磨耗速度减慢，还可以减少维修养护费用，降低检修工作量，其对于车辆的可持续发展有着重要促进作用。湿式与干式轮缘润滑装置应用对比分析 湿式与干式轮缘润滑装置在应用时效果存在有较大的差异，其应用具体对比情况如下所示：2.1 轮轨磨耗 经过大量实践验证发现，在弯道比较多的线路，配备轮缘润滑装置可以有效降低轮轨磨耗、轮盘替换概率因此大幅度降低。而且不论是采用干式还是湿式轮缘润滑装置，二者在减轻轮缘磨耗方面效果均比较理想，都可以有效降低轮轨磨耗状态，可以使得轮轨更好投入使用。2.2 减振降噪 城市轨道车辆在运行期间存在有大量噪音，而针对噪音一直以来比较难以控制的重要原因则是因为噪声并非是由车辆某个系统所引发的，其时多个系统作用力的结果，噪声源相对比较复杂，其具有多元化特征。车载式轮缘润滑装置的应用可以有效减轻钢轨与轮缘之间的摩擦，因此使得车辆弯道噪声降低，环境的噪声污染因此大幅度减少，优化了车辆驾驶体验，乘客的满意度提升。当然，干式轮缘润滑装置与湿式轮缘润滑装置在噪声控制方面效果也存在有一定的差异，干式轮缘润滑装置主要是通过润滑块与轮缘接触达到润滑目的，因此在润滑时本身就存在有一定噪声，噪声控制效果不如湿式轮缘润滑理想。2.3 应用维护 干式轮缘润滑装置是单纯以机械控制方式，其在运行的时候没有使用任何电气元件，结构相对比较简单，可靠性高，装置运行期间在弹簧的作用下，可以借助润滑快实现对轮缘的实时动态润滑。干式轮缘润滑装置的润滑块在使用时会逐渐磨损，变得越来越少，因此需要经常性检查干式轮缘润滑装置是否存在比较明显的磨损，需要定期添加润滑块，这样可以有效降低故障发生率，同时还可以减少对车轮踏面的破坏。2.4 节能环保 干式轮缘润滑装置所采用的是点对点固体润滑方式，在该方式中润滑脂与轮轨的吸附能力相对比较强，润滑剂在固定的界面内转移，通常不会出现飞溅的情况，不会对转向架及车下设备、通讯设备等产生污染和影响。而湿式轮缘润滑装置则容易出现润滑剂飞溅的情况，这样很容易就会对轮缘产生污染和影响，因此相对来说湿式轮缘润滑装置所产生的污染比较大，其环保效果不如干式轮缘润滑装置。三、轮缘润滑装置在城市轨道中的应用分析 1、轮缘润滑装置对噪声的控制 轨道车辆在运行期间因为制动系统、列车牵引电机等因素的影响将会产生大量噪声。除了轨道车辆运行时，车辆自身的设备产生噪声外，还有轨道车辆在运行时也会与其他媒介接触产生噪声，这种情况下产生的噪声在轨道车辆运行中占比相对比较大，其中占比最大的就是轮轨接触时所产生的噪声。针对轨道车辆要想消除噪声，安装轮缘润滑装置是最为有效的手段，其具有省时省力的特点，首先在轨道车辆上安装轮缘润滑装置之所以可以有效的降低城市轨道车辆所产生的噪声，就在于可以使得轨道车辆运行时车轮与轨道之间的润滑，轨道与车轮之间的摩擦相对来说比较小，车轮与轨道之间的摩擦减少之后二者牵引效果更加理想，可以有效降低车辆运行时所产生的各种噪声，制动闸瓦对车轮的擦伤也得以有效减少，环保与节能效果因此变得更加理想。轨道车辆上安装轮缘润滑装置可以有效降低车辆运行期间的噪音，可以有效节省车辆运行的成本，而且其对于环境污染的影响相对来说比较小。汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 5此外，轮缘润滑装置还可以精度降低车辆噪声。实际上，轨道车辆运行时车轮牵引传动所产生的噪声是无法完全消除的，但是却可以通过增加轨道车辆运行时车轮与轨道之间的润滑减少车轮与轨道之间的摩擦，使得车辆与轨道之间的牵引效果最优化，在此过程中降低车辆运行时所产生的噪音。总的来说，在轨道车辆上安装轮缘润滑装置，不仅可以有效降低车辆弯道运行噪声，与此同时还可以节省运营成本，其对于环境的污染比较小，因此具有一定的应用价值。2、轮缘润滑装置对轨道车辆噪声传播途径的控制 轨道车辆运行期间噪声的传播途径可谓是多种多样，比如说其会通过空气和车体两种固有的声音传播。车辆运行的噪声在空气中的传播途径主要是通过轨道车辆车体内密封的缺陷部位实现的，比如说轨道车辆车体结构组件之间有间隙、管道等容易产生缝隙的部位。车辆运行的噪音在轨道车辆车体结构传播则是借助轨道车辆车体的地板、壁板、门窗等途径顺利实现的。在轨道车辆上安装了轮缘润滑装置之后，车体的这些结构磨合效果更加理想，因此车辆运行所产生的噪音相对来说比较小，这样就可以有效对车体噪声进行控制，降低噪声对于沿线居民所产生的负面影响。3、轮缘润滑装置对车内传播途径的控制 现如今，我国城市轨道车辆的车体基本上采用的都是铝合金或者是不锈钢等材料制成的，其可以有效提高车辆的减震性能，而且通过对轨道车辆车体内部的钢结构内侧及支架外侧喷涂 5-8 毫米的防振材料，可以进一步减轻噪声污染。在轨道车辆车体内部的钢结构和内饰板之间通常还会安装厚度适中的隔音玻璃棉，这样也可以有效降低城市轨道交通车辆所产生的噪声。当然，除了以上措施外，要想有效控制轨道车辆运行时所产生的噪音，最为有效的方法还是借助轮缘润滑装置，该装置的作用在于可以对噪声声源进行有效控制，比如说，其有效降低了车辆在弯道运行时所产生的噪音。四、轮缘润滑装置在城市轨道车辆中应用的注意事项 如上文所述，轮缘润滑装置在城市轨道车辆中应用具有多方面的优势，如可以有效降低车辆运行时所产生的噪声，减少车辆轮缘磨耗，同时还可以提高行车的安全性与稳定性，优化驾驶体验，提高乘客满意度，但实际上要想充分发挥轮缘润滑装置效用，还有多项值得注意的事项：一是要加强对轮缘润滑装置的监督管理。如上文所述，当前轨道车辆运行期间所应用到的轮缘润滑装置主要湿式和干式两种，这两种轮缘润滑装置的维护要求均不是很高，维护难度低，但是即便如此，城市轨道车辆在运行期间，所处的环境相对来说还是比较复杂的，不稳定因素比较多，因此在城市轨道车辆轮缘润滑装置运行期间，为了有效减少轮缘润滑装置运行期间可能会发生的问题，保证轮缘润滑装置更加高效稳定的运行，那么就有必要对轮缘润滑装置进行优化和调整，在日常车辆运行期间，要经常性对轮缘润滑装置的状态进行检查，分析其是否稳定可靠的运行，在运行是否有故障情况发生，提前采取措施予以规避，以便最大限度的减少故障发生频率，保证轮缘润滑装置更好的投入使用。二是要提高操作人员的综合素质。轮缘润滑装在城市轨道车辆中是否能够高素质运行，实际上与工作人员综合素质的高低也存在有一定的关联性，不同类型的城市轨道车辆在使用轮缘润滑装置时，使用需求存在有显著的差异，如果说润滑装置选择不佳，没有结合车辆的使用要求选择合适的润滑装置，那么就难以达到预期的润滑效果。同时，在轮缘润滑装置使用期间，没有深入认识到轮缘润滑装置管理的重要性，没有严格按照规定要求定期巡查装置是否处于高效运转的状态，在装置运行出现问题时没有及时采取措施予以处理，这些都会在无形中降低运行质量效果。基于这样的原因，就有必要提高操作人员的综合素质，保证工作人员是按照规定要求操作各项设备的，以减少故障发生率，保证轮缘润滑装置的作用与价值充分有效发挥出来。总之，轮缘润滑装置的应用可以有效降低地铁轮缘磨耗，保证钢轨与车轮之间的关系处于相对稳定状态，可以有效降低对车轮的磨损，延长车轮使用寿命，节约轨道车辆运行成本，有助于我国轨道交通事业的发展和进步，其对于相关行业的发展壮大显然是有着较为积极促进作用的，当然，从长远发展的角度来看，参考文献：1卞荣俊,王继强.青岛地铁蓄电池电力机车轮缘润滑方式选择及建议J.铁路技术创新,2018(2):117-119.2张金煜，虞大联，刘韶庆.轮轨润滑剂的性能评价方法和指标J.中国铁路，2016（1）:55-60.3马永靖.动车组电控湿式轮缘润滑系统设计简介J.铁道车辆，2015，10.