摩擦控制装置综合简介-20130829.doc

轮轨摩擦控制技术简介

北京科大同创机电有限公司

轮轨摩擦控制技术简介

一． 综述
北京科大同创机电有限公司是美国LBFoster公司的中国总代理。本公司已经获得GB/T 19001-2008 idt ISO9001:2008 质量管理体系认证。
LBFoster旗下的Kelsan是一家专业从事轮轨之间润滑和摩擦管理的技术公司，有着丰富的管理经验，产品遍布世界各地。
轮轨全面摩擦管理解决方案是一个系统性的轮轨摩擦控制实施方案，它是轮轨监控、有效摩擦控制和实现最优轮轨状况的技术和专业知识的综合体。
　　Kelsan 给予自己一个特殊的定位，即利用其专业的轮轨关系技术和知识为客户提供轮轨全面摩擦管理解决方案。该解决方案包括各个应用系统、高性能摩擦控制介质和散装货物装卸设备，以及丰富的轮轨界面分析，解读和管理知识。此外，还具有相应的包括设备部署、监控、维护和安装在内的对轮轨全面摩擦管理解决方案的管理能力。
　　Kelsan的轮轨全面摩擦管理解决方案分为5个主要阶段，即评估、实施、管理、性能监控和结果验证。
　　Kelsan为客运业和货运业提供整体解决方案，包括车载轨顶摩擦控制系统和道旁轨顶摩擦控制系统。这两类系统在轮轨界面的关键位置，精确的喷涂一定数量的薄膜摩擦调节剂和润滑剂，以准确安全地实现车轮踏面/轨顶界面的摩擦控制和轮缘/轨距界面的润滑。
将这些技术结合在一起，形成了一个极其有效的解决方案：轮轨全面摩擦管理解决方案。
技术功能：
　　●可以实现10分贝甚至更高的轮轨界面噪音的降低，进而帮助系统运营商满足日益严格的法规要求和标准。
●可以抑制波磨的形成和增长，将钢轨打磨间隔延长8倍或更长，从而延长轮轨使用寿命。
　　●可以降低横向力/垂向力的比值达20-50%，从而减少钢轨扣件装置的疲劳现象，降低列车脱轨风险。
　　●可以降低20-50%的横向力/垂向力，进而减少钢轨扣件装置的疲劳现象，降低列车脱轨风险
　　●可以通过大幅度的降低轮轨磨损和延长型面打磨间隔的方式，延长车轮和钢轨的使用寿命。
　　●可以抑制滚动接触疲劳裂纹的形成和增长，同时减少轮轨损伤并将型面打磨间隔增加25%或更多，达到降低磨损延长轮轨使用寿命的目的。

二． 摩擦控制目标值
根据KELSAN的研究成果，轮轨之间的摩擦系数目标值为：
●高轨（外轨）与车轮轮缘的摩擦系数控制在0.1-0.2之间。
●轨顶与车轮踏面的摩擦系数控制在0.3-0.35之间。

三． KELTRACK摩擦控制装置

1) Kelsan提供经久耐用的轮轨摩擦控制一体化技术系统。

2) 摩擦控制系统的概念:
　　Kelsan® KELTRACK摩擦调节剂能够提供具有中等摩擦系数的轮轨润滑，在特别敏感地段，这套水基摩擦控制系统可以直接对轨顶面进行摩擦处理，当水蒸发后，“残留物”就会自然形成一层薄膜，与传统的涂油、涂脂系统不同，它使得轮轨间达到中等摩擦系数（0.35）， 就保障了在不降低牵引、制动需要的粘着系数的情况下，最佳的降低了钢轨磨耗、能耗、和轮轨横向力需要的摩擦状态。

3) 延长钢轨的使用寿命
　　通过第四代PROTECTOR地面摩擦控制系统为基础的Kelsan® KELTRACK摩擦控制系统，能够非常有效地延长钢轨使用寿命。每年机车和重载车辆都造成大量的钢轨磨耗，从而使得铁路公司每年花费几百万美元来更换钢轨。Kelsan® KELTRACK在保证不降低制动力、不影响信号系统的条件下，通过控制轮轨间的摩擦系数（保持在0.35），减缓钢轨磨耗，大幅度节约了公司的钢轨更换费用。
●·能够延长几年的钢轨使用寿命
●用于曲线上，以弯道应用为目标
●无毒无害，环保，不易燃

4) 减少横向力
　　 Kelsan® KELTRACK摩擦调节剂残留下液态摩擦修复液的薄膜，给轨顶提供了最适宜的摩擦。这种最适宜的摩擦等级减少了由于重轮轴、高速和恶劣的环境引起的横向力。结果，10°的曲率就类似于6°的曲率了。
●把横向水平力减少至原来的50%
●减少潜在的出轨几率
●增加轨道的寿命

5) 降低轮轨噪音
　　在曲线上，车轮由于横向力蠕滑的作用，以及轮轨接触面之间的摩擦作用，而产生滚滑振荡效应。这种滚滑振荡效应在轮毂处被放大，从而在列车通过曲线时，发出类似“尖啸”高频刺耳的噪音。这个具有独特的优良性能的KELTRACK®通过与拥有制作精细、操纵方便、高可靠性等优点的组件相结合集成的系统，对降低敏感地段曲线上的轮轨噪音非常明显，并且对大家最为关心的制动、信号系统没有影响。这个系统降低噪音能够达到27分贝，从根源上消除了噪音。
●能显著地降低车轮产生的“尖啸”噪音
　 ●适于敏感地区曲线线路地段
　 ●对制动和信号系统没有影响

6) 不影响制动距离
在国外大量试验表明，KELTRACK摩擦调节剂不影响制动，在北京地铁4号线试车线试验表明，在正常涂覆量和加倍涂覆量都不影响制动。

北京地铁4号线制动试验

四． 国外应用
使用KELTRACK的一些城市轨道线路
国家城市
列车
编组
TOR安装地点是否含露天
车辆
轴重
最大运行速度
制动类别
发车密度
供电方式

吨
km/h

　分钟

Authority Of Allegheny County
美国
匹斯堡
1-2
含露天

80
盘形
制动
10

New Jersey Transit
美国
新泽西
3
含露天

80
盘形
制动
10

New York City Transit Authority
美国
纽约
10
含露天

90
踏面
制动
2
第三轨
Port Authority Trans Hudson
美国
纽约
7
含露天

89
踏面
制动
5
第三轨
Sacramento Regional Transit District
美国Sacramento
3
含露天

100
盘形
制动
10

Meitetsu
日本
名古屋
8-10
含露天
8
110
踏面
制动
3
接触网
metro bilbao
西班牙Bilbao
4
含露天

90

4

Hudson Bergen Light Rail
美国
休斯敦
3
含露天

90

5

Tokyu Railroad
日本
东京

含露天
8
100
踏面
制动
3
接触网
Chicago Transit Authority
美国
芝加哥

含露天

100
踏面
制动
2
第三轨
Toden Arakawa Line
日本
东京
1

90
踏面
制动
2.5

Tokyo Metropolitan Transit Bureau
日本
东京
8
含露天

100
盘形
制动
3

Seoul Metro Subway Corporation
韩国
首尔
10
含露天

90
盘形
制动
2-3

JR Kyushu
日本
Kyushu
8-10
含露天

85

LA MTA Gold Line
美国
洛杉矶

含露天

100

10~15

Long Island Rail Road
美国
纽约
10
含露天

100

ADIF
西班牙
6
含露天

80
盘形
制动
10

Metro de Madrid
西班牙
马德里
6
含露天

80
盘形
制动
5

Transperth Trains
澳大利亚Perth
2-3
含露天

90

15

SEMITAG
Grenoble, 法国
3-4
含露天

90
盘形
制动
5

KORAIL
韩国
10
含露天

100

2~3

Circumvesuviana
意大利Naples
2
含露天

90
盘形
制动
10

Rotterdam Electric Tram
挪威
3
含露天

80
盘形
制动
12

SCVTA
美国
Santa Clara
2
含露天

90

MOB
瑞士
4-7
含露天

80
盘形+
踏面
12

Azienda Trasporti Milanesi S.p.A. (ATM)
意大利
3-4
含露天

75

2.5

London Underground Waterloo & City Line
英国
伦敦
2
隧道
5.1-5.6
90
踏面
制动
5(?)
第四轨
London Underground Bakerloo Line
英国
伦敦

97 (max)
踏面
制动
2.5
第四轨
北京地铁5号线
中国
北京
6
含露天
7.25 - 8.75
60
踏面
制动
3
第三轨
广州地铁3号线
中国
广州
6
隧道
7 - 8.75
80
盘形
制动
2-3