侯永勝1，張念2
（1.呼和浩特鐵路局（jú）工務處，呼和浩特 010000；2.中國鐵道科學研究院金屬及化學（xué）研究所，北京 100081）
摘 要：京包鐵路是我國主要的運（yùn）煤通道，因運量大，負（fù）荷重，鐵路（lù）轉彎半徑小，鋼軌（guǐ）側磨損嚴重（chóng）。采（cǎi）用輪軌潤滑技術（shù）後鋼軌（guǐ）的側磨損可降低2/3，鋼軌消耗可降低25%。
關鍵詞：鋼（gāng）軌側磨損；固體潤滑劑；應用效果
隨著內蒙（méng）煤炭資源的開發，京包（北京-包頭）鐵路（lù）成為了主要的運（yùn）煤通道，目前運（yùn）量已突破兩億噸。京包（bāo）線包頭（tóu）至大同段全長450km，全線鋪設60kg/m鋼軌，其中（zhōng）集寧工務段所屬線路的曲線線（xiàn）路占30%以上，大部分是半徑（jìng）小於800m的小半徑曲（qǔ）線（xiàn）。2009年試驗開行萬噸列車和兩萬噸列車，曲線鋼軌傷損非常突出，個別曲線新軌（guǐ）上道僅數月就因側麵磨（mó）損到限而不得不換軌，鋼軌的磨損（sǔn）剝離現象十（shí）分普遍，傳統（tǒng）的塗油潤滑方式已經不能滿足重載鐵路運輸的需要。為緩解日益嚴重的鋼軌傷（shāng）損現象，保（bǎo）證煤炭運輸通道暢通，我們開（kāi）始探索新（xīn）的曲線鋼軌（guǐ）潤滑技術（shù）。
輪軌潤（rùn）滑大致分為車載鋼軌潤滑、地麵鋼軌潤滑和車載輪緣潤滑。由於車載鋼軌（guǐ）潤（rùn）滑（huá）的準確性很難控製，所（suǒ）以大部分鋼軌潤滑塗覆裝置對所搭載車輛有（yǒu）嚴格的車速限製，甚至使用（yòng）專用的塗油車[1]。目前國內（nèi）鋼軌潤滑采用（yòng）的是客車尾部搭載潤滑係統，由工務人員隨車潤滑，但近年來逐步被固體潤滑（huá）技術所取代。固體潤滑（huá）技術有三種方式，一是將固體（tǐ）物質熔化（huà）成為液態，經過噴塗後在鋼軌表麵重新固（gù）化形成潤滑膜；二是固體物質直接塗覆在鋼軌側麵形成潤滑膜；三是將固體物（wù）質分散在溶劑（jì）中，經過噴塗-溶劑蒸發-殘留物成膜。
在廣泛調（diào）研的基礎上（shàng），綜（zōng）合考慮京包線車輛隨車設備供電條（tiáo）件、潤滑成本、沿線氣候條（tiáo）件和日常管理等因素，我們選擇了固體潤滑棒直接塗覆的潤滑方式進（jìn）行試驗，考（kǎo）察固體潤滑棒的使（shǐ）用效果。
1 潤滑試驗（yàn）的準備工作（zuò）
利用一套安裝（zhuāng）在客車轉向架上的機械裝置將棒狀固體潤滑材料直接塗抹在曲線鋼（gāng）軌的內側（cè）以達到減少鋼軌磨損的目的。該設備簡單輕便，3min以內便可以完成現場安裝和拆卸。
固體潤滑棒為長方體，由表皮和棒芯兩部份組成。當列車進（jìn）入曲線時，機械裝置將潤滑棒連（lián）續送出，並在鋼軌側麵畫（huà）出一條線，經過（guò）後續列車碾壓，潤滑（huá）材料（liào）在（zài）軌距角位（wèi）置形成一層穩（wěn）定的（de）固體潤滑膜，對輪軌進行潤滑[2]。固體潤滑棒有通用型和低溫型兩種，低溫（wēn）型適用於溫（wēn）度為-30℃～20℃的環境，通用型適用於Z低溫度在-10℃以上的環境。
試驗選定的線路為京包線（xiàn）的包頭至（zhì）大同段，全長（zhǎng）450km，潤滑工作分別由呼和浩（hào）特和集寧兩個工（gōng）務段負責，在福生莊至三道營區間交接。試（shì）驗選定上行的6056次列車（包頭-大同，運行10h5 3min）和下（xià）行的（de）6055次列車（大同-包頭，運行9h 18min），整個潤滑（huá）試驗（yàn）工作由呼和浩（hào）特鐵路局統一（yī）協調。
2 固體潤滑棒的使用效（xiào）果
影響曲線鋼軌側磨損的因素很多，包括曲線半徑、坡度和車速等，但總體上有兩（liǎng）個帶有普遍性的規律，一是“前慢後快”，就是（shì）說新鋼軌鋪設初期的磨損速度較慢，當側磨損量達到6
mm以上時，由於軌距增加，輪軌衝擊及蠕滑現象增大，側磨（mó）損速度明（míng）顯加快。當側（cè）磨損量達到12mm以上時，由於軌距顯著變寬，軌頭形狀（zhuàng）改（gǎi）變（biàn），輪軌接觸條件惡化，鋼軌很快就會磨耗到（dào）限。試驗區段曲線鋼軌（guǐ）側磨損（sǔn）小於6mm時，每（měi）個月平均磨耗（hào）0.6mm，當鋼軌側磨（mó）損達到（dào）6mm以上時，每個月平均磨耗1.1mm；二（èr）是北方地區夏季（jì）雨天時間短、日照強烈，線路鋼軌溫度Z高可（kě）達70℃，所以夏季鋼軌的磨耗量是其他季節的2倍～3倍，某些嚴重地段的線路上可以看到明顯的金屬（shǔ）磨屑，見圖1。
圖1 夏季鋼軌磨屑狀態
2.1曲線軌道（dào）側磨損情況
曲線區間為415km+764m～416km+425m，曲（qǔ）線半徑550m，長度661m。2010年5月和8月（yuè），選擇了18個點對未潤滑（huá）的（de）軌道側磨損情況進行了調查。為了具有可比性，於（yú）2010年10月更換（huàn）了新鋼軌，在2011年5月和8月期間，同樣選擇了18個點對潤滑後的軌道側磨損情況也進行了同樣的調查。在調查初（chū）期，兩個時間段的鋼軌磨損狀態相近，磨耗數值都在4mm左右，具有可比（bǐ）性。調查情況見表（biǎo）1。
表1 曲線軌道側磨損情況
注：曲線區間為415km+764m～416km+425m。
從表1的數據可以計算出（chū）在無潤滑和有潤滑的情況下，曲（qǔ）線軌道的月側磨損量分別為0.7mm和0.26mm，即實施潤滑後（hòu），曲線軌道的月側磨損量約減少了（le）2/3。同時還可以觀察到曲線軌道的（de）磨（mó）損剝離現象明顯緩解，未實施潤滑前，各檢測點的側磨損量集中在2mm～3mm之間；實（shí）施（shī）潤滑後，側磨損量集（jí）中在1mm以下，基本上消除了肉眼可辨（biàn）的大塊剝離。
同時，對曲線區間（jiān）523km+452m～523km+734m（曲線半徑705m，長度582m）軌道（dào）39個點的側磨損（sǔn）量調查，也得到（dào）與415km+764m～416km+425m曲線區間相同的結果，即實施潤滑後（排除（chú）季節性因素（sù）影響），曲線軌道的月側磨損量也約減少了2/3。
2.2側磨損鋼軌的更換情況
以集（jí）寧工務（wù）段管轄的鐵（tiě）路區間為例，2010年因側磨損更換（huàn）鋼（gāng）軌9.3km。2011年4月開始實施軌道潤滑後，因側磨損而（ér）更換的鋼（gāng）軌較2010年減（jiǎn）少了2.3km，降低鋼軌消耗約25%，實（shí）施潤滑（huá）後效果明顯。
3 結論（lùn）
用固體潤滑棒直接塗覆的潤滑方式在京包線重載線路（lù）曲線鋼軌上的實際（jì）應用表明，可減少鋼軌（guǐ）側磨損2/3，降（jiàng）低鋼（gāng）軌消耗約25%，潤滑效果明顯。
參考文獻：
[1]張（zhāng）念.我國鐵路輪軌潤滑技（jì）術的發展[J].中國鐵路，2009，（9）：38-43.
[2]張念，張建峰，鄭崇思（sī）.輪軌固體潤滑技術的（de）應用[J].合成潤滑材料，2008，35（3）：9-11.
來源（yuán）：《合成潤滑材料》2012年39卷第（dì）1期
